形状記憶合金テープのねじりを利用した回転駆動素子の設計

摘要

スマートマテリアルの研究を活発化させた主な材料の一つが形状記憶合金（shape memory alloy，SMA）である．SMAの主な機能特性は形状記憶効果（shape memory effect，SME）と超弾性（sperelasticity）である．最近の研究において，TiNi SMAパイプのねじり変形を応用し，航空機の飛行性能を向上するために回転翼のねじりが検討されている．SMAテープを実用する場合，単に両端を挟むだけでねじり変形を得ることができる．本研究においては，SMAテープにより駆動する回転アクチュエータを開発するために，種々の温度におけるTiNi SMAテープのねじり変形特性を調べ，設計に必要な2方向SMA素子のトルクとねじれ角の関係で表す設計チャートを提案する．またSMAテープにより駆動する自動開閉ソーラー駆動ブラインドモデルを示す．