(57)【要約】【課題】      形状記憶合金からなる線材の長手方向の変位量を大きくする。【解決手段】  形状記憶合金からなる屈曲可能な線材と、線材の長手方向に張力を生じさせる付勢手段と、線材に当接する複数の当接部を有し、線材を屈曲させる屈曲手段と、当接部を介し線材に電流を流す通電手段と、を備え、複数の当接部が線材に当接すると共に、付勢手段により線材を長手方向に変位させるように構成され、互いに隣接する当接部で定まる各区間の線材において、線材に流れる電流量が異なる区間が存在するように、電流を流す当接部を決定する。【選択図】    図４２   
2005337262.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
形状記憶合金からなる屈曲可能な線材と、
前記線材の長手方向に張力を生じさせる付勢手段と、
前記線材に当接する複数の当接部を有し、前記線材を屈曲させる屈曲手段と、
前記当接部を介し前記線材に電流を流す通電手段と、
を備え、
前記複数の当接部が前記線材に当接すると共に、前記付勢手段により前記線材を前記長手方向に変位させるように構成され、
互いに隣接する前記当接部で定まる各区間の前記線材において、前記線材に流れる電流量が異なる前記区間が存在するように、電流を流す前記当接部を決定すること
を特徴とする駆動装置。
【請求項２】
前記線材と前記当接部との間の摩擦力に基づいて、前記電流の電流量を決定したこと
を特徴とする請求項１に記載の駆動装置。
【請求項３】
前記屈曲手段の一端と電子回路基板とを電気的に接続すること
を特徴とする請求項１または２に記載の駆動装置。
【請求項４】
レンズと、
前記レンズを保持するレンズ枠と、
前記レンズ枠を内部に納める鏡筒と、
請求項１から３のいずれか１項に記載の駆動装置と、
を備え、
前記レンズ枠と前記線材の一端とを係止させたこと
を特徴とするレンズ駆動装置。
【請求項５】
請求項４に記載のレンズ駆動装置を備えるカメラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動装置に関し、特に形状記憶合金の特性を利用して駆動力を発生させる駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、例えば特開２０００−３１０１８１号公報（第２頁、図１１参照）及び特開平５−２２４１３６号公報（第３頁、図３参照）に開示されているように、ワイヤ状の形状記憶合金部材を利用した駆動装置が知られている。このような駆動装置では、形状記憶合金部材が変態温度よりも高い温度に加熱されると記憶された形状に変化し、変態温度よりも低い温度に冷却されると元の形状に変化することを利用している。形状記憶合金部材の変位量は、全長の数％であるため、駆動装置として十分な出力（変位量）を得るためには、形状記憶合金部材の全長を長くする必要がある。しかしながら、形状記憶合金部材を直線状に配置したのでは、大きなスペースが必要になる。
【０００３】
そこで、近年、形状記憶合金部材を巻回部材の周囲に巻き付けることにより、全長の長い形状記憶合金部材を小さいスペースに配置できるようにした駆動装置が提案されている。このような駆動装置は、例えば、特開２０００−３１０１８１号公報（第６頁、図１参照）、特開平８−２２６３７６号公報（第３−５頁、図１参照）、特開平１０−１４８１７４号公報（第２−３頁、図１参照）及び特開平８−７７６７４号公報（第５頁、図５参照）に開示されている。
【０００４】
しかしながら、これらの文献に記載されているように形状記憶合金部材を巻回部材の周囲に巻き付けると、形状記憶合金部材を直線状に配置した場合に比較して、形状記憶合金部材の変位量が小さくなるという問題がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上述した問題点を解消するためになされたものであり、その目的は、形状記憶合金部材を直線状に配置した駆動装置と比較した場合の変位量の低下を抑制し、小さいスペースに配置可能な（すなわち、スペース効率を向上することができる）駆動装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明による駆動装置は、
形状記憶合金からなる屈曲可能な線材と、
前記線材の長手方向に張力を生じさせる付勢手段と、
前記線材に当接する複数の当接部を有し、前記線材を屈曲させる屈曲手段と、
前記当接部を介し前記線材に電流を流す通電手段と、
を備え、
前記複数の当接部が前記線材に当接すると共に、前記付勢手段により前記線材を前記長手方向に変位させるように構成され、
互いに隣接する前記当接部で定まる各区間の前記線材において、前記線材に流れる電流量が異なる前記区間が存在するように、電流を流す前記当接部を決定すること
としたものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の駆動装置によれば、形状記憶合金からなる線材の長手方向の変位量を大きくすることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
実施の形態１．
図１及び図２は、本発明の実施の形態１に係る駆動装置１を示す平面図及び斜視図である。図１及び図２に示すように、駆動装置１の基台６は、載置面６ａとこれに略垂直な壁面６ｂとを有している。載置面６ａ上において、壁面６ｂから所定距離だけ離れた位置には、ピン状の屈曲部材５が立設されている。形状記憶合金部材２は、その一端（固定端）が壁面６ｂに固定され、屈曲部材５の周面に巻き付け角θが１８０度となるように巻き付けられた状態で、他端（可動端）が移動体３の一方の側に取り付けられている。なお、巻き付け角が１８０度とは、形状記憶合金部材２が屈曲部材５に当接して１８０度屈曲されていることを意味する。引っ張りコイルバネで形成された弾性部材４は、所定の張力が生じるやや伸長した状態で、一端が壁面６ｂに固定され、且つ他端が移動体３の他方の側（形状記憶合金部材２に取付けられた側とは反対の側）に固定されている。
【０００９】
駆動装置１では、形状記憶合金部材２の固定端と弾性部材４の固定端（壁面６ｂに固定された方の端部）との間に通電回路７を用いて直流電流を流し、形状記憶合金部材２の電気抵抗による発熱（ジュール熱）を利用して形状記憶合金部材２を加熱するようになっており、そのため弾性部材４及び移動体３には導電性材料が用いられている。但し、形状記憶合金部材２の加熱する方法は、この方法に限るものではない。移動体３は載置面６ａに接触していてもよいが、この場合には移動体３の移動時に載置面６ａとの間で生じる摩擦は、形状記憶合金部材２に生じている張力に対して無視できる程度のものとする。
【００１０】
ここで、屈曲部材５は、形状記憶合金部材２を屈曲させる屈曲手段を構成している。屈曲部材５の周面の形状記憶合金部材２に当接する部分は、屈曲手段において形状記憶合金部材２に当接する当接部を構成している。基台６は、屈曲部材５を保持する保持手段を構成している。
【００１１】
以上のように構成された駆動装置１では、通電回路７によって形状記憶合金部材２に所定の直流電流（例えば１００ｍＡ）を流すと、形状記憶合金部材２が加熱されて収縮し、移動体３が弾性部材４の付勢力に抗して矢印Ａ方向に移動する。形状記憶合金部材２への通電を停止すると、その温度が低下し、元の長さに伸びるため、移動体３が弾性部材４の付勢力により矢印Ｂ方向に移動する。
【００１２】
図３は、本実施の形態に係る駆動装置に対する比較例であって、形状記憶合金部材１０１を直線状に配置した駆動装置１００を示す平面図である。形状記憶合金部材１０１の一端は、固定壁１０４ａに固定され、他端は移動体１０２の一方の側（図中右側）に固定されている。移動体１０２の他方の側（図中左側）は、弾性部材１０３の一端に固定され、弾性部材１０３の他端は固定壁１０４ｂに固定されている。弾性部材１０３の付勢力により、形状記憶合金部材１０１の長手方向に張力が生じ、弛むことなく直線状に配置されている。形状記憶合金部材１０１の加熱は、通電回路１０５による通電により行われる。通電回路１０５により形状記憶合金部材１０１に通電することにより、形状記憶合金部材１０１が収縮して移動体１０２が矢印Ａで示す方向に移動し、通電を停止すると移動体１０２が矢印Ｂで示す方向に移動する。しかしながら、この駆動装置１００では、形状記憶合金部材１０１を直線状に配置しているため、その長手方向における装置寸法を小さくすることが難しい。
【００１３】
図４は、本実施の形態に係る駆動装置に対する別の比較例であって、形状記憶合金部材１０１を、大径（例えば直径１０ｍｍ）の円筒状の巻回部材１０６の周囲に約３６０度巻き付けた駆動装置１１０を示す図である。形状記憶合金部材１０１を巻回部材１０６に約３６０度巻き付けることにより、全長の長い形状記憶合金部材１０１を小さいスペースに収めることができる（すなわちスペース効率を向上する）ことができるが、図３に示した駆動装置１００に比べて移動体１０２の変位量が小さくなる。
【００１４】
これら比較例の駆動装置１００，１１０に関する実験結果について説明する。図５に、形状記憶合金部材１０１を直線状に配置した場合（図３の駆動装置１００に対応）についての実験方法を示す。線径約６０μｍで長さ５０ｍｍのワイヤ状の形状記憶合金部材１０１の両端にそれぞれ圧着端子１２０を取り付け、一方の圧着端子１２０を固定ピン１２１ａに固定し、他方の圧着端子１２０を弾性部材１０３の一端に固定する。弾性部材１０３の他端は、固定ピン１２１ｂに固定する。形状記憶合金部材１０１と弾性部材１０３とを結合する圧着端子１２０の変位量を測定することにより、移動体１０２（図３）の変位量を評価する。なお、弾性部材１０３（引張りコイルバネ）は、形状記憶合金部材１０１の非通電状態では１ｍｍ伸びている。弾性部材１０３は、１ｍｍ伸びた状態で約４９×１０−３Ｎの張力を生じ、更に１ｍｍ伸びる（すなわち形状記憶合金部材２が１ｍｍ縮む）ことにより約９８×１０−３Ｎの張力を生じるものである。
【００１５】
また、図６（ａ）及び（ｂ）に示すように、ＰＯＭ（ポリオキシメチレン）又はＡＢＳ（アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン樹脂）により形成した直径１０ｍｍの円筒状の巻回部材１０６にワイヤ状の形状記憶合金部材１０１を約１８０度巻き付けて同様の実験を行った。形状記憶合金部材１０１の巻回部材１０６から両方の圧着端子１２０までの長さＣは１７．１ｍｍとした。また、図７（ａ）及び（ｂ）に示すように、巻回部材１０６に形状記憶合金部材１０１を３６０度巻き付けて同様の実験を行った。形状記憶合金部材１０１の巻回部材１０６から両方の圧着端子１２０までの長さＣ１，Ｃ２はいずれも９．３ｍｍとした。さらに、図８（ａ）及び（ｂ）に示すように、巻回部材１０６に形状記憶合金部材１０１を４５０度巻き付けて同様の実験を行った。形状記憶合金部材１０１の巻回部材１０６から圧着端子１２０までの長さＣは１１ｍｍとした。
【００１６】
実験の結果、図５に示すように形状記憶合金部材１０１を直線状に配置した場合には、形状記憶合金部材１０１の端部の変位量は１．６ｍｍであった。これに対し、図６に示すように、直径１０ｍｍの巻回部材１０６に形状記憶合金部材１０１を約１８０度巻き付けた実験では、巻回部材１０６がＰＯＭ，ＡＢＳのいずれの場合も、変位量は約１．０ｍｍであった。また、図７に示すように形状記憶合金部材１０１を約３６０度巻き付けた実験では、変位量は０．５ｍｍ（巻回部材１０６がＰＯＭの場合）及び１．０ｍｍ（巻回部材１０６がＡＢＳの場合）であった。また、図８に示すように形状記憶合金部材１０１を約４５０度巻き付けた実験では、変位量は０．３ｍｍ（巻回部材１０６がＰＯＭの場合）及び０．６ｍｍ（巻回部材１０６がＡＢＳの場合）であった。すなわち、形状記憶合金部材１０１を直線状に配置した場合（図５）と比較して、形状記憶合金部材１０１の変位量は、巻き付け角が１８０度のときには約６２％、巻き付け角が３６０度のときには約３５％（ＰＯＭ）及び約６１％（ＡＢＳ）、巻き付け角が４５０度のときには約２０％（ＰＯＭ）及び約３６％（ＡＢＳ）に低下することが分かった。
【００１７】
次に、本実施の形態（図１及び図２）に係る駆動装置１に関する同様の実験結果について説明する。実験は、図５に示した実験方法と同様の方法で行った。屈曲部材５は、金属製の直径１ｍｍのピン状部材であり、形状記憶合金部材２は、線径約６０μｍで長さ５０ｍｍのワイヤ状に形成されている。また、移動体３（圧着端子）からピン５までの形状記憶合金部材２の長さは、非通電時で１１．８ｍｍである。更に、弾性部材４は、通常時は１ｍｍ伸びた状態で約４９×１０−３Ｎの張力を生じ、更に１ｍｍ伸びる（すなわち形状記憶合金部材２が１ｍｍ縮む）ことにより約９８×１０−３Ｎの張力を生じるものとする。
【００１８】
本実施の形態に係る駆動装置１を用いた実験では、形状記憶合金部材２に１００ｍＡの直流電流を流し、形状記憶合金部材２を加熱して収縮させた時の端部の変位量は１．５ｍｍであった。すなわち、形状記憶合金部材を直線状に配置した場合の変位量（１．６ｍｍ）に対して約９４％の変位量が得られている。つまり、屈曲部材５（ここでは直径１ｍｍの金属ピン）によってワイヤ状の形状記憶合金部材２を屈曲させることにより、形状記憶合金部材２を直線状に配置した場合の約９４％の変位量を得ることができることが分かった。
【００１９】
以上説明したように、本実施の形態による駆動装置１によれば、形状記憶合金部材２を屈曲部材５により屈曲させ、この形状記憶合金部材２の長手方向に張力が生ずるようにしたので、移動体３の変位量の低下を抑制しつつ、より小さいスペースに全長の長い形状記憶合金部材２を配置することが可能になる、すなわちスペース効率を向上することができる。
【００２０】
実施の形態２．
図９は、本発明の実施の形態２に係る駆動装置１１を示す平面図である。この駆動装置１１は、上述した実施の形態１の駆動装置１（図１、図２）に対し、屈曲部材１２をさらに追加して形状記憶合金部材２を２箇所で屈曲させるようにし、及び基台１３に２つの壁部１３ｂ，１３ｃを設けた点で異なるものである。この駆動装置１１において、実施の形態１の駆動装置１と共通する部分には、同符号を付す。
【００２１】
この駆動装置１１では、基台１３の両側に壁部１３ｂ，１３ｃが設けられている。基台１３の載置面１３ａ上には、上述した屈曲部材５に加え、この屈曲部材５の壁部１３ｂ側に、屈曲部材１２が立設されている。形状記憶合金部材２は、一端（固定端）が壁部１３ｃに固定され、屈曲部材５，１２にそれぞれ巻き付け角が略１８０度になるように巻き付けられ、他端（可動端）が移動体３に取り付けられている。
【００２２】
屈曲部材１２は、屈曲部材５で屈曲され折り返された形状記憶合金部材２の対向部２ａ，２ｂが略平行になり、且つ移動体３の移動を妨げないような位置に配置されている。具体的な寸法例としては、対向部２ａ，２ｂの延在方向（移動体３の移動方向）において、移動体３と屈曲部材５との間隔Ｃ２が１２．６ｍｍ、屈曲部材５，１２の間隔Ｃ３が１０ｍｍ、屈曲部１２と壁部１３ｃとの間隔Ｃ４が２２．５ｍｍとする。また、対向部２ａ，２ｂの延在方向に直交する方向における屈曲部材５，１２の間隔Ｃ１は、５ｍｍとする。
【００２３】
ここで、２つの屈曲部材５，１２は、形状記憶合金部材２を屈曲させる屈曲手段を構成している。屈曲部材５，１２の外周面の形状記憶合金部材２に当接する部分は、屈曲手段において形状記憶合金部材２に当接する当接部を構成している。基台１３は、屈曲部材５，１２を保持する保持手段を構成している。
【００２４】
以上の構成において、実施の形態１において図５を参照して説明した実験を行なう。この場合、金属性の直径１ｍｍのピン状の屈曲部材５，１２を用い、その他の測定条件は図５を参照して説明した条件と同じとする。通電回路７によって形状記憶合金部材２に１００ｍＡの直流電流を流し、形状記憶合金部材２を加熱して収縮させたときの移動体３の変位量は、約１．３ｍｍであった。
【００２５】
すなわち、移動体３の変位量は、形状記憶合金部材２を直線状に配置した場合の変位量に対して約８１％程度となり、スペース効率の向上に伴う変位量の低下が抑制されることが分かった。
【００２６】
以上説明したように、本実施の形態による駆動装置によれば、ピン状の２本の屈曲部材５，１２により形状記憶合金部材２を２回屈曲させることにより、移動体３の変位量の低下を抑制しつつ、スペース効率を向上することができることができる。また、２本の屈曲部材５，１２を用いているため、これらを例えば図９において両壁部１３ｂ，１３ｃを更に近づけるように配置することも可能となり、スペース効率をさらに向上することができる。
【００２７】
実施の形態３．
図１０は、本発明の実施の形態３に係る駆動装置２１を示す斜視図である。この駆動装置２１は、実施の形態１の駆動装置１（図１、図２）に対し、屈曲部材の数を２つにし、各屈曲部材２３，２４に形状記憶合金部材２２を屈曲させる部分（案内溝）を複数形成した点で異なるものである。この駆動装置２１において、実施の形態１の駆動装置１と共通する部分には同符号を付す。
【００２８】
この駆動装置２１では、基台６上には、壁部６ｂに近い方から順に、２つの屈曲部材２４，２３が立設されている。屈曲部材２３の外周面には、その軸方向に間隔を開けて４つの案内溝２３ａが形成されている。屈曲部材２４の外周面には、その軸方向に間隔を開けて３つの案内溝２４ａが形成されている。形状記憶合金部材２２の一端（固定端）は壁部６ｂに固定され、他端（可動端）は移動体３に取り付けられている。形状記憶合金部材２２は、屈曲部材２３の４つの案内溝２３ａ及び屈曲部材２４の３つの案内溝２４ａにそれぞれ巻き付け角が略１８０度となるように巻き付けられている。すなわち、２つの屈曲部材２３，２４は、形状記憶合金部材２２に当接してこれを屈曲させる合計７箇所の当接部を有することになる。本実施の形態では、形状記憶合金部材２２の短絡を避けるため、屈曲部材２３，２４は絶縁性材料等により形成されている。
【００２９】
ここで、２つの屈曲部材２３，２４は、形状記憶合金部材２２を屈曲させる屈曲手段を構成している。各案内溝２３ａ，２４ａの形状記憶合金部材２２に当接する部分は、屈曲手段において形状記憶合金部材２に当接する当接部を構成している。基台６は、屈曲部材２３，２４を保持する保持手段を構成している。弾性部材４は、形状記憶合金部材２２を付勢する付勢手段を構成している。
【００３０】
以上の構成において、実施の形態１の場合と同様に、通電回路７によって形状記憶合金部材２２に所定の直流電流（例えば１００ｍＡ）を流し、形状記憶合金部材２２を加熱して収縮させることにより、移動体３を変位させることができる。
【００３１】
以上説明したように、本実施の形態に係る駆動装置２１によれば、より長い形状記憶合金部材２２を効率よく配置することができるため、移動体３の変位量の低下を抑制しつつ、スペース効率をさらに向上することができる。
【００３２】
また、各屈曲部材２３，２４に案内溝２３ａ，２４ａを設けることにより、形状記憶合金部材２２の張り回しが容易になり、且つ、形状記憶合金部材２２の巻き付け位置のずれを防止することができ、また形状記憶合金部材２２に通電する際の短絡を防止することができる。
【００３３】
実施の形態４．
図１１は、本発明の実施の形態４に係る駆動装置３１を示す斜視図である。この駆動装置３１は、実施の形態１の駆動装置１（図１，２）に対し、４つのピン状の屈曲部材３３，３４，３５，３６を有している点で異なるものである。駆動装置３１において、実施の形態１の駆動装置１と共通する部分には同符号を付す。
【００３４】
この駆動装置３１では、基台６の載置面６ａには、四角形の４隅に相当する位置に４つのピン状の屈曲部材３３〜３６が立設されている。形状記憶合金部材３２は、その一端（固定端）が壁部６ｂに固定され、４つの屈曲部材３３〜３６に、それぞれの巻き付け角が９０度となるように約２周半に亘って巻き付けられ、他端（可動端）が移動体３に取り付けられている。すなわち、形状記憶合金部材３２は、屈曲部材３４，３５については、軸方向に離れた３箇所にそれぞれ巻き付けられ、屈曲３３，３６については、軸方向に離れた２箇所にそれぞれ巻き付けられている。すなわち、４つの屈曲部材３３〜３６は、形状記憶合金部材３２に当接してこれを屈曲させる合計１０箇所の当接部を有していることになる。尚、本実施の形態では、形状記憶合金部材３２の短絡を避けるため、屈曲部材３３〜３６に例えば絶縁材料で構成されている。また、屈曲部材３３，３６に、実施の形態３で説明したような案内溝（図１０の案内溝２３ａ，２４ａ）を設けてもよい。
【００３５】
ここで、４つの屈曲部材３３〜３６は、形状記憶合金部材３２を屈曲させるための屈曲手段を構成している。屈曲部材３３〜３６の形状記憶合金部材３２に当接する部分は、屈曲手段において形状記憶合金部材３２に当接する当接部を構成している。基台６は、屈曲部材３３〜３６を保持する保持手段を構成している。
【００３６】
以上の構成において、実施の形態１の場合と同様に、通電回路７によって形状記憶合金部材３２に所定の直流電流（例えば１００ｍＡ）を流し、形状記憶合金部材３２を加熱して収縮させることにより、移動体３を変位させることができる。
【００３７】
尚、ここでは、屈曲部材３３，３６が四角形の頂点に位置するよう配置されているが、形状記憶合金部材３２に当接する当接部が閉路に沿って配列されていれば、屈曲部材の個数及び配置は適宜変更することができる。また、この例では４つの屈曲部材３３〜３６が合計１０箇所の当接部を有するように形成したが、これについても適宜変更することができる。
【００３８】
以上説明したように、本実施の形態の駆動装置３１によれば、より長い形状記憶合金材３２を小さいスペースに効率よく配置することができるため、移動体３の変位量の低下を抑制しつつ、スペース効率を向上することができる。
【００３９】
実施の形態５．
図１２は、本発明の実施の形態５に係る駆動装置４１を示す平面図である。この駆動装置４１は、実施の形態１の駆動装置１（図１、図２）に対し、筐体４４の角部から突出する突出部４４ａ，４４ｂに形状記憶合金部材４２をそれぞれ巻き付け角が９０度となるように巻き付けている点で異なるものである。駆動装置４１において、実施の形態１の駆動装置１と共通する部分には同符号を付す。
【００４０】
駆動装置４１では、基台４３の載置面４３ａには、例えば直方体形状の筐体４４が設けられている。この筐体４４の壁部４３ｂから遠い側の２つの角部には、突出部４４ａ，４４ｂが突出形成されている。これら突出部４４ａ，４４ｂは、互いに略直交する方向に突出しており、形状記憶合金部材４２が巻き付けられる当接面（例えば円筒面）を有している。形状記憶合金部材４２は、突出部４４ａ，４４ｂの各当接面に、巻き付け角（屈曲角に相当）がそれぞれ９０度となるように巻き付けられるようになっている。
【００４１】
形状記憶合金部材４２は、一端（固定端）が基台４３の壁部４３ｂに固定され、突出部４４ａ，４４ｂにそれぞれ巻き付け角が９０度となるように巻き付けられると共に、他端（可動端）が移動体３に取り付けられている。
【００４２】
ここで、２つの突出部４４ａ，４４ｂを有する筐体（構造体）４４は、形状記憶合金部材４２を屈曲させる屈曲手段を構成している。各突出部４４ａ，４４ｂの形状記憶合金部材４２に当接する部分は、屈曲手段において形状記憶合金部材４２に当接する当接部を構成している。基台４３は、屈曲突部４４ａ，４４ｂを有する筐体４４を保持する保持手段を構成している。
【００４３】
以上の構成において、実施の形態１の場合と同様に、通電回路７によって形状記憶合金部材４２に所定の直流電流（例えば１００ｍＡ）を流し、形状記憶合金部材４２を加熱して収縮させることにより、移動体３を変位させることができる。
【００４４】
尚、本実施の形態では、筐体４４の角部に突出部４４ａ，４４ｂを突出形成したが、これに限定されるものではなく、筐体４４において設計上適切な部分に形成することができる。また、本実施の形態では、弾性部材４の一端及び形状記憶合金部材４２の一端（固定端）を基台４３の壁部４３ｂに固定したが、これに限定されるものではなく、筐体４４に固定してもよい。さらに、形状記憶合金部材４２の巻き付け角も、９０度に限定されるものではない。
【００４５】
また、突出部４４ａ，４４ｂには、実施の形態３で説明したような案内溝２３ａ，２４ａ（図１０）を形成しても良い。あるいは、図１３に示すように、形状記憶合金部材４２を巻き付ける位置に段差４４ｃを設けることにより、形状記憶合金部材４２の巻き付けを容易にすることもできる。
【００４６】
以上説明したように、本実施の形態の駆動装置４１によれば、形状記憶合金部材４２が一対の突出部４４ａ，４４ｂにより２回屈曲（各９０度）されるため、より長い形状記憶合金材４２を効率よく配置することができ、また、駆動装置４１の一部をなす筐体４４を利用することができるため、スペース効率をさらに向上することができる。
【００４７】
実施の形態６．
図１４は、本発明の実施の形態６に係る駆動装置５１を示す斜視図である。この駆動装置５１は、実施の形態２の駆動装置１１（図９）に対し、外周面に凸部を有する屈曲部材５４を設けた点で異なるものである。駆動装置５１において、実施の形態２の駆動装置１１と共通する部分には同符号を付す。
【００４８】
図１４に示すように、基台の載置面１３ａには、外周面に微小な凸部を有する略円筒状の屈曲部材５４が設けられている。屈曲部材５４の微小な凸部は、形状記憶合金部材２に当接する当接部５４ａとなる。屈曲部材５４の当接部５４ａは、屈曲部材５４の軸方向に長く、円周方向に多数配列されている。
【００４９】
形状記憶合金部材２は、その一端（固定端）が壁部１３ｃに固定され、屈曲部材５４を一周するように、すなわち各当接部５４ａでの巻き付け角の合計が３６０度となるように巻き付けられ、他端（可動端）が移動体３の一方の側に固定されている。移動体３の他方の側には、弾性部材４の一端が固定され、弾性部材４の他端は壁部１３ｂに固定されている。
【００５０】
ここで、屈曲部材５４は、形状記憶合金部材２を屈曲させる屈曲手段を構成している。
当接部５４ａは、屈曲手段において形状記憶合金部材２に当接する当接部（凸部）を構成している。基台１３は、屈曲部材５４を保持する保持手段を構成している。
【００５１】
以上の構成において、実施の形態１の場合と同様に、通電回路７によって形状記憶合金部材２に所定の直流電流（例えば１００ｍＡ）を流し、形状記憶合金部材２を加熱して収縮させることにより、移動体３を変位させることができる。
【００５２】
次に、本実施の形態に係る駆動装置５１についての実験について説明する。ここでは、前記した図５〜図８で示した実験と同様に、圧着端子１２０と固定ピン１２１を用い、図１５乃至図１７に示すように配置する。
【００５３】
まず、図１５（ａ）及び（ｂ）に示すように、ＰＯＭ又はＡＢＳにより形成した直径１０ｍｍの円筒状の屈曲部材５４（当接部５４ａを有する）にワイヤ状の形状記憶合金部材２を約１８０度巻き付ける。形状記憶合金部材２の一端の圧着端子１２０は固定ピン１２１に固定し、他端の圧着端子１２０は弾性部材４を介して別の固定ピン１２１に取り付ける。形状記憶合金部材２の屈曲部材５４から両端の圧着端子１２０までの長さＣは１７．１ｍｍとする。また、図１６（ａ）及び（ｂ）に示すように、屈曲部材５４に形状記憶合金部材２を３６０度巻き付けて同様に実験を行う。形状記憶合金部材２の屈曲部材５４から両端の圧着端子１２０までの長さＣ１，Ｃ２はいずれも９．３ｍｍとする。さらに、図１７（ａ）及び（ｂ）に示すように、屈曲部材５４に形状記憶合金部材２を４５０度巻き付けて同様に実験を行う。形状記憶合金部材２の屈曲部材５４から圧着端子１２０までの長さＣは１１ｍｍとする。
【００５４】
図１８（ａ）は、各実験で使用する屈曲部材５４の概略形状を示す斜視図であり、図１８（ｂ）〜（ｄ）は、各実験で使用する３種類の形状の屈曲部材５４を示す平面図である。屈曲部材５４は、直径Ｄが１０ｍｍの略円筒状の部材であって、その周面に１．５６ｍｍのピッチ（Ｐ）で２０本の当接部５４ａを形成したものである。各当接部５４ａは、断面が半径５ｍｍの円弧状である。当接部５４ａの幅Ｗ１は、それぞれ、１．０５ｍｍ（図１８（ｂ））、０．７８ｍｍ（図１８（ｃ））及び０．５２ｍｍ（図１８（ｄ））とする。また、隣り合う当接部５４ａの間の溝幅Ｗ２は、それぞれ、０．５２ｍｍ（図１８（ｂ））、０．７８ｍｍ（図１８（ｃ））及び１．０５ｍｍ（図１８（ｄ））とする。
他の測定条件については実施の形態１の場合と同様とし、通電回路７によって形状記憶合金部材２に１００ｍＡの直流電流を流し、形状記憶合金部材２を加熱して収縮させたときの可動端の変位量を測定する。測定結果を、表１及び表２に示す。表１は、ＡＢＳからなる屈曲部材５４を用いた場合であり、表２は、ＰＯＭからなる屈曲部材５４を用いた場合である。
【００５５】
【表１】
2005337262.tif 000003
【００５６】
【表２】
2005337262.tif 000004
【００５７】
図１９は、屈曲部材５４としてＡＢＳを使用した場合の実験結果を示すグラフであり、表１に対応している。図２０は、屈曲部材５４としてＰＯＭを使用した場合の実験結果を示すグラフであり、表２に対応している。図１９及び図２０において、縦軸は、測定された移動体３の変位量の、形状記憶合金部材２を直線状に配置した場合の変位量に対する割合、すなわち変位比率Ｈ（％）を示す。横軸は、当接部５４ａの配設ピッチＰ（１．５６ｍｍ）に対する当接部５４ａの幅Ｗ１の比率、すなわち接触比率Ｓ（％）である。例えば当接部５４ａの幅Ｗ１が０．５２ｍｍ（図１８（ｄ））の場合は、接触比率Ｓは１００×０．５２ｍｍ／１．５６ｍｍ＝３３％となる。また、図１９及び図２０において、符号ａ，ｂ，ｃは、それぞれ形状記憶合金部材２の屈曲部材５４に対する巻き付け角が４５０度、３６０度及び１８０度のときのデータを示している。
【００５８】
図１９及び図２０（表１及び表２）より、移動体３の変位比率Ｈは、当接部５４ａの幅Ｗ１が小さくなるほど１００％（すなわち形状記憶合金部材２を直線状に配置した場合の変位量）に近づく。また、当接部５４ａの幅Ｗ１が小さくなるほど、巻き付け角の違いや屈曲部材５４の材料の違い（ＡＢＳかＰＯＭか）による変位量の差が少なくなる。特に、当接部５４ａの幅Ｗ１が配設ピッチＰの３分の１（接触比率Ｓが約３５％）になると、変位比率Ｈがより１００％に近づき、さらに、巻き付け角の違いや屈曲部材５４の材料の違い（ＡＢＳかＰＯＭか）による変位量の差が殆どなくなる。上述した図６〜図８の構成では、巻回部材１０６の材料の違いや、形状記憶合金部材２の巻き付け角の違いにより、移動体３の変位量が大きく変化したのに対し、本実施の形態では、形状記憶合金部材２の巻き付け角の違いや屈曲部材５４の材料の違いによる変位量のばらつきを抑制することができる。従って、スペース効率を向上すると共に、駆動装置の構成を簡単にすることが可能となり、製造時の作業効率を改善することができる。
【００５９】
尚、本実施の形態では、当接部５４ａを、図２１（ａ）に示すような当接部材５４の略円形の外周に沿って形成したが、これに限定されるものではなく、例えば、図２１（ｂ）及び（ｃ）に示すように、丸みを帯びた略三角形状や楕円形状の外周など、閉路（閉じた図形の外周）に沿って形成されたものであればよい。
【００６０】
実施の形態７．
図２２は、本発明の実施の形態７に係る駆動装置６１を示す平面図である。この駆動装置６１は、実施の形態１の駆動装置１（図１）に対し、形状記憶合金部材６２がコイルバネ状に形成されている点において異なるものである。駆動装置６１において、実施の形態１の駆動装置１と共通する部分には同符号を付す。
【００６１】
図２２に示すように、形状記憶合金部材６２は、コイルバネ状に形成されており、基台６の載置面６ａに立設されたピン状の屈曲部材６３に、巻き付け角が１８０度となるように巻き付けられている。形状記憶合金部材６２の一端は壁部６ｂに固定されており、他端は移動体３に取り付けられている。
【００６２】
ここで、ピン状の屈曲部材６３は、形状記憶合金部材６２を屈曲させる屈曲手段を構成している。屈曲部材６３の周面の形状記憶合金部材６２に当接する部分は、屈曲手段において形状記憶合金部材６２に当接する当接部を構成している。基台６は、屈曲部材６３を保持する保持手段を構成している。
【００６３】
以上の構成において、前記した実施の形態１の場合と同様に、通電回路７によって形状記憶合金部材６２に所定の直流電流（例えば１００ｍＡ）を流し、形状記憶合金部材６２を加熱して収縮させることにより、移動体３を変位させることができる。このとき、形状記憶合金部材６２がコイルバネ状であるため、形状記憶合金部材６２の伸縮量が大きくなり、その結果、移動体３の変位量を大幅に増加させることができる。
【００６４】
尚、本実施の形態では、屈曲部材６３をピン状としているが、特にピン状に限定されるものではなく、コイルバネ状の形状記憶合金部材６２に対して設計上適した屈曲部材６３の形状を選択することができる。
【００６５】
以上のように、本実施の形態に係る駆動装置６１によれば、形状記憶合金部材６２をコイルバネ状に形成しているため、形状記憶合金部材６２の伸縮量が大きくなり、移動体３の変位量を大幅に増加させることができる。従って、スペース効率をさらに向上し、駆動装置６１の小型化を実現することができる。
【００６６】
実施の形態８．
図２３は、本発明の実施の形態８に係る駆動装置７１を示す斜視図である。この駆動装置７１は、実施の形態１の駆動装置１（図１、図２）に対し、帯状の形状記憶合金部材７２を用いた点で異なるものである。駆動装置７１において、実施の形態１の駆動装置１と共通する部分には同符号を付す。
【００６７】
駆動装置７１では、形状記憶合金部材７２は、ワイヤ状ではなく帯状に形成されており、基台６上に立設されたピン状の屈曲部材５に、巻き付け角が１８０度となるように巻き付けられている。形状記憶合金部材７２の一端は壁部６ｂに固定され、他端は移動体３に取り付けられている。
【００６８】
ここで、ピン状の屈曲部材５は、形状記憶合金部材７２を屈曲させる屈曲手段を構成している。屈曲部材５の外周面の形状記憶合金部材７２に当接する部分は、屈曲手段において形状記憶合金部材７２に当接する当接部を構成している。基台６は、屈曲部材５を保持する保持手段を構成している。
【００６９】
以上の構成において、通電回路７によって形状記憶合金部材７２に所定の直流電流（例えば１００ｍＡ）を流し、形状記憶合金部材７２を加熱して収縮させることにより、移動体３を変位させることができる。
【００７０】
尚、本実施の形態では、屈曲部材５をピン状としているが、特にピン状に限定されるものではなく、帯状の形状記憶合金部材７２に対して設計上適した屈曲部材５の形状を選択することができる。
【００７１】
以上のように、本実施の形態に係る駆動装置７１によれば、スペース効率を向上することができるという実施の形態１と同様の効果に加え、形状記憶合金部材７２を帯状に形成しているため、より大きな力を発生することが可能になり、移動体３を大きな力で移動させることが可能になる。
【００７２】
実施の形態９．
図２４（ａ）及び（ｂ）は、本発明の実施の形態９に係る駆動装置８１を示す正面図及び側面図である。図２４（ａ）及び（ｂ）に示すように、基台８３は、相対する一対の固定壁８３ａ，８３ｂを有している。形状記憶合金部材２の両端部は、一方の固定壁８３ａに固定されている。形状記憶合金部材２の中央部分は、略円筒状の屈曲部材８４に、巻き付け角が約９００度となるように複数回（２．５周）巻き付けられている。この屈曲部材８４は、周面に複数の当接部５４ａを有する上述した屈曲部材５４（図１４）に回転軸８４ａを設けたものであり、この回転軸８４ａの両端部は、保持枠８５によって回転自在に保持されている。保持枠８５の連結部８５ａの中心部と基台８３の固定壁８３ｂと間には、弾性部材４が張架されており、形状記憶合金部材２が弛まない状態に保たれている。以上の構成によって、形状記憶合金部材２は弛むことなく、また屈曲部材８４は安定して位置決めされる。
【００７３】
ここで、屈曲部材８４は、形状記憶合金部材２を屈曲させる屈曲手段を構成している。
屈曲部材８４の周面の形状記憶合金部材２に当接する部分は、屈曲手段において形状記憶合金部材２に当接する当接部を構成している。基台８３は、屈曲部材８４を保持する保持手段を構成している。
【００７４】
以上の構成において、通電回路７から形状記憶合金部材２に通電すると、形状記憶合金部材２が加熱されて収縮し、弾性部材４の付勢力に抗して屈曲部材８４（及び保持枠８５）が矢印Ｃ方向に変位する。形状記憶合金部材２の通電を停止すると、形状記憶合金部材２が元の長さに伸び、弾性部材４の付勢力により屈曲部材８４（及び保持枠８５）が矢印Ｄ方向に変位する。以上のようにして、移動体としての屈曲部材８４又は保持枠８５を変位させることが可能となる。なお、ここでは、矢印Ｃ，Ｄで示す移動体（屈曲部材８３又は保持枠８５）の移動方向を重力方向とするが、移動体３が矢印Ｃ，Ｄで示す方向に円滑に移動できるように構成されていれば、必ずしも重力方向と一致している必要はない。また、本実施の形態では、屈曲部材８４として、略円筒部材の外周面に線状の当接部５４ａを設けたものを用いたが、図２１（実施の形態６）を参照して説明したように、屈曲部材８４の形状は、楕円形状や丸みを帯びた三角形状等、駆動装置８１の設定条件に応じて自由に設計することができる。
【００７５】
以上のように、本実施の形態の駆動装置８１によれば、移動体（屈曲部材８４及び保持枠８５）の変位量の低下を抑制し、全長の長い形状記憶合金部材２を使用することで、大きな駆動力を得ると共に、駆動装置８１の小型化を実現することができる。
【００７６】
実施の形態１０．
図２５（ａ）及び（ｂ）は、本発明の実施の形態１０に係る駆動装置９１を互いに異なる方向から見た斜視図である。この駆動装置９１は、実施の形態５の駆動装置４１（図１２、１３）に対し、筐体４４に、突出部４４ａ，４４ｂのほか、形状記憶合金部材９２をさらに屈曲させるピン９３を設けた点で異なるものである。駆動装置９１において、実施の形態５の駆動装置４１と共通する部分には同符号を付す。
【００７７】
図２５（ａ）に示すように、筐体４４は、例えば基台４３の載置面４３ａ上に設けられている。この筐体４４の角部には、実施の形態５で説明した突出部４４ａ，４４ｂが形成されている。さらに、図２５（ｂ）に示すように、筐体４４の側面には、ピン（突起）９３が立設されている。
【００７８】
形状記憶合金部材９２は、その一端（固定端）が基台４３の壁部４３ｂに固定され、突出部４４ｂ，４４ａにそれぞれ巻き付け角が９０度となるように巻き付けられた後、ピン９３で１８０度屈曲され、再び突出部４４ａ、４４ｂにそれぞれ巻き付け角が９０度となるように巻き付けられている。形状記憶合金部材９２の他端（可動端）は、移動体３に取り付けられている。
【００７９】
ここで、突出部４４ａ，４４ｂを有する筐体４４は、形状記憶合金部材９２を屈曲させる屈曲手段を構成している。突出部４４ａ，４４ｂの周面の形状記憶合金部材９２に当接する部分は、屈曲手段において形状記憶合金部材９２に当接する当接部を構成している。
ピン９３は、筐体４４から突出し、形状記憶合金部材９２をさらに屈曲させる突起を構成している。基台４３は、突出部４４ａ，４４ｂを有する筐体４４を保持する保持手段を構成している。
【００８０】
以上の構成において、通電回路７によって形状記憶合金部材９２に電流を流し、形状記憶合金部材９２を加熱して収縮させることにより、移動体３を変位させることができる。
【００８１】
本実施の形態に係る駆動装置９１は、ピン９３と突出部４４ａ，４４ｂとを共に有していることにより、形状記憶合金部材９２が一対の突出部４４ａ，４４ｂとピン９３とで５回屈曲（９０度及び１８０度）されるため、小さいスペースに全長の長い形状記憶合金部材９２を配設することができる。加えて、駆動装置９１を構成する筐体４４の一部を利用することができるため、移動体３の変位量の低下を抑制しつつ、スペース効率をより一層向上し、駆動装置の小型化を実現することができる。
【００８２】
実施の形態１１．
図２６は、本発明の実施の形態１１に係る駆動装置１５１を示す斜視図である。この駆動装置１５１は、実施の形態５の駆動装置４１（図１２，１３）に対し、筐体１５２の突出部１５２ａ，１５２ｂの外周面に微小な凸部１５３を設けた点で異なるものである。駆動装置１５１において、実施の形態５の駆動装置４１と共通する部分には同符号を付す。
【００８３】
駆動装置４１では、筐体１５２は、例えば基台４３の載置面４３ａ上に設けられている。筐体１５２の角部には、互いに略９０度異なる方向に突出する突出部１５２ａ，１５２ｂが形成されている。突出部１５２ａ，１５２ｂの外周面には、それぞれ上下方向に延在する微小な凸部１５３が形成されている。形状記憶合金部材４２は、その一端（可動端）が基台４３の壁部４３ｂに固定され、突出部１５２ｂ，１５２ａの凸部１５３と接触しながら、それぞれ巻き付け角が９０度となるように巻き付けられ、他端（固定端）が移動体３に取り付けられている。
【００８４】
ここで、突出部１５２ａ，１５２ｂを有する筐体１５２は、形状記憶合金部材４２を屈曲させる屈曲手段を構成している。突出部１５２ａ，１５２ｂの凸部１５３は、屈曲手段において形状記憶合金部材４２に当接する当接部を構成している。基台４３は、曲体１５２を保持する保持手段を構成している。
【００８５】
以上の構成において、通電回路７によって形状記憶合金部材４２に電流を流し、形状記憶合金部材４２を加熱して収縮させることにより、移動体３を変位させることができる。
【００８６】
形状記憶合金部材４２を屈曲させる場合、急激な変化による応力集中を避け、曲がり癖などをつけないようにして信頼性を向上させる必要がある。そのためには、突出部１５２ａ，１５２ｂを断面円弧状とした場合の直径は、形状記憶合金部材４２の線径の約２０倍から４０倍が好ましいと言われている。しかしながら、この場合、形状記憶合金部材４２が突出部１５２ａ，１５２ｂに当接する当接長さが長くなるため、形状記憶合金部材４２を直線状に配置した場合に比べて変位量が低下する可能性がある。
【００８７】
これに対し、本実施の形態では、突出部１５２ａ，１５２ｂに、形状記憶合金部材４２の巻き付け方向に対して略直交する凸部１５３を形成することにより、形状記憶合金部材４２と突出部１５２ａ，１５２ｂ（凸部１５３）との当接長さを短くしている。これにより、突出部１５２ａ，１５２ｂの直径を大きくした場合であっても、形状記憶合金部材４２の変位量の低下を抑制することができる。
【００８８】
図２７は、凸部１５３を設けることによる効果を確認するための実験方法を示す平面図である。この実験では、図２７に示すように、両端に圧着端子１２０を取り付けた形状記憶合金部材２を屈曲部材１５５ａに３６０度巻き付け、一端（可動端）の圧着端子１２０を弾性部材４に取り付け、他端（固定端）の圧着端子１２０を固定ピン１２１（図７（ａ））に取り付ける。弾性部材４の他端は、別の固定ピン１２１（図７（ａ））に取り付ける。２つの固定ピン１２１には、通電回路１０５により通電を行う（図７（ａ））。形状記憶合金部材２の長さは５０ｍｍ、線径は６０μｍとし、屈曲部材１５５ａから固定端側の固定ピン１２１までの長さＣは約８ｍｍとした。また、形状記憶合金部材２には、通常時（非通電状態）に約３９２×１０−３Ｎの張力が生じるようにする。このような条件で、形状記憶合金部材２に１４０ｍＡの直流電流を流したときの、形状記憶合金部材２の可動端の変位量（例えば弾性部材４と接続した圧着端子１２０の変位量）を測定する。
【００８９】
屈曲部材１５５ａは、正方形断面を有する角柱部材の四隅に、断面円弧状の突出部１５６を形成したものである。この突出部１５６は、実施の形態１１に係る駆動装置１５１（図２６）の突出部１５２ａ，１５２ｂに対応するものであり、突出部１５６の形状を種々に替えたときの各々の変位量を測定することによって、各形状を突出部１５２ａ，１５２ｂ（図２６）に採用したときの変位量の変化の傾向を知ることができる。
【００９０】
図２８（ａ）〜（ｄ）は、この実験で用いた屈曲部材１５５ａ〜１５５ｄの各形状を示す平面図である。尚、これらの屈曲部材１５５ａ〜１５５ｄは、ＰＯＭにより構成されている。
【００９１】
図２８（ａ）に示す屈曲部材１５５ａは、断面が略正方形の四角柱の四隅に、半径Ｒが３．３ｍｍの突出部１５６を形成し、各突出部１５６の間に、深さｔが０．２ｍｍの凹部を形成したものである。屈曲部材１５５ａの全周に対し、４つの突出部１５６が形状記憶合金部材２と当接する長さの比、すなわち接触比率は６６％である。なお、各突出部１５６の断面形状は、中心角θが９０度の扇状とした。この屈曲部材１５５ａを用いた実験では、形状記憶合金部材２の可動端の変位量は１．１６ｍｍであり、形状記憶合金部材２を直線状に配置した場合の同条件での変位量（２．１ｍｍ）に対する比（すなわち変位比率）は５５．２％であった。
【００９２】
図２８（ｂ）に示す屈曲部材１５５ｂは、断面が略正方形の四角柱の四隅に、半径Ｒが１．６ｍｍの突出部１５６を形成し、各突出部１５６の間に、深さｔが０．２ｍｍの凹部を形成したものである。屈曲部材１５５ｂの全周に対し、４つの突出部１５６が形状記憶合金部材２と当接する長さの比（接触比率）は３３％である。この屈曲部材１５５ｂを用いた実験では、形状記憶合金部材２の可動端の変位量は１．４８ｍｍであり、形状記憶合金部材２を直線状に配置した場合の変位量（２．１ｍｍ）に対する変位比率は７０．５％であった。
【００９３】
図２８（ｃ）に示す屈曲部材１５５ｃは、図２８（ａ）の屈曲部材１５５ａの各突出部１５６に、さらに深さｔが０．２ｍｍの２つの凹部を設けて各々３つの凸部１５６ａを形成したものである。屈曲部材１５５ｃの全周に対し、４つの突出部１５６の凸部１５６ａが形状記憶合金部材２と当接する長さの比（接触比率）は３３％である。この屈曲部材１５５ｃを用いた実験では、形状記憶合金部材２の可動端の変位量は１．３８ｍｍであり、形状記憶合金部材２を直線状に配置した場合（変位量２．１ｍｍ）に対する変位比率は６５．７％であった。
【００９４】
図２８（ｄ）に示す屈曲部材１５５ｄは、図２８（ａ）の屈曲部材１５５ａの各突出部１５６に、深さｔが０．２ｍｍの４つの凹部を設けて各々５つの凸部１５６ｂを形成したものである。屈曲部材１５５ｄの全周に対し、４つの突出部１５６の凸部１５６ｂが形状記憶合金部材２と当接する長さの比（接触比率）は３３％である。この屈曲部材１５５ｄを用いた実験では、形状記憶合金部材２の可動端の変位量は１．４２ｍｍであり、形状記憶合金部材２を直線状に配置した場合の変位量（２．１ｍｍ）に対する変位比率は６７．６％であった。
【００９５】
表３及び図２９に、以上の実験結果を示す。なお、図２９において、縦軸は、変位比率Ｈ（％）を示す。横軸の符号ａ，ｂ，ｃ，ｄは、それぞれ屈曲部材１５５ａ，１５５ｂ，１５５ｃ，１５５ｄ（図２８（ａ）〜（ｄ））を用いた場合の実験結果を示す。
【００９６】
【表３】
2005337262.tif 000005
【００９７】
表３及び図２９に示した実験結果から明らかなように、形状記憶合金部材の接触比率を小さくするほど、移動体（形状記憶合金部材２の可動端）の変位量が大きくなることがわかる。このことから、本実施の形態による駆動装置１５１（図２６）において、突出部１５２ａ，１５２ｂに凸部１５３を形成し、形状記憶合金部材４２に当接する当接部の全周に対する比率を小さくすることで、移動体３の変位量を大きくできることが分かる。
【００９８】
以上説明したように、本実施の形態に係る駆動装置１５１によれば、形状記憶合金部材４２に当接する突出部１５２ａ，１５２ｂに微小な凸部１５３を形成し、接触比率を小さくすることにより、形状記憶合金部材４２の可動端の変位量を大きくしつつ、形状記憶合金部材４２の応力集中を回避し、曲がり癖などを抑制することが可能になる。
【００９９】
実施の形態１２．
図３０は、本発明の実施の形態１２に係る駆動装置１６１を示す斜視図である。駆動装置１６１は、実施の形態６の駆動装置５１（図１４）に対し、突出部１６２ｂを有する屈曲部材１６２の形状が多角柱部材で形成されている点で異なるものである。駆動装置１６１において、実施の形態６の駆動装置５１と共通する部分には同符号を付す。
【０１００】
図３０に示すように、基台１３の載置面１３ａには、周面に複数の突出部（当接部）１６２ｂを有する屈曲部材１６２が立設されている。形状記憶合金部材２は、一端（固定端）が壁部１３ｃに固定され、屈曲部材１６２の周面に各突出部１６２ｂでの巻き付け角の合計が３６０度となるように巻き付けられ、他端（可動端）が移動体３に取り付けられている。
【０１０１】
ここで、屈曲部材１６２は、形状記憶合金部材２を屈曲させる屈曲手段を構成している。突出部１６２ｂの周面の形状記憶合金部材２に当接する部分は、屈曲手段において形状記憶合金部材２に当接する当接部を構成している。基台１３は、屈曲部材１６２を保持する保持手段を構成している。
【０１０２】
以上の構成において、通電回路７によって形状記憶合金部材２に電流を流し、形状記憶合金部材２を加熱して収縮させることにより、移動体３を変位させることができる。
【０１０３】
上述した実施の形態６（図１４〜図２０）において、形状記憶合金部材２が屈曲部材５４に当接する接触比率を小さくすることで形状記憶合金部材２の変位量低下を抑えることができることを示した。しかし、屈曲部材５４を樹脂で作製した場合、突出部５４ａの当接幅（形状記憶合金部材に接触する長さ）が小さくなるほど、形状記憶合金部材２の発熱で融けやすくなる可能性がある。従って、屈曲部材５４として樹脂等の耐熱特性のあまり高くない部材を採用する場合には、接触比率を小さくしつつ、一つの突出部５４ａの当接幅を大きくすることが望ましい。この点を踏まえ、種々の断面形状を有する屈曲部材を用いて行った実験について以下に説明する。
【０１０４】
図３１は、この実験装置の要部斜視図である。図３１に示すように、この実験では、図５乃至図８で示した実験と同様に、形状記憶合金部材２の一端（固定端）に圧着端子１２０を取り付け、固定ピン１２１に固定する。形状記憶合金部材２の他端（可動端）にも圧着端子１２０を取り付け、弾性部材４を介して別の固定ピン１２１に固定する。形状記憶合金部材２は、長さが５０ｍｍ、線径が６０μｍである。非通電状態で、形状記憶合金部材２には約３９２×１０−３Ｎの張力が生じるようにする。形状記憶合金部材２に１４０ｍＡの直流電流を流したときの、形状記憶合金部材２の可動端の変位量（例えば弾性部材４と結合された圧着端子１２０の変位量）を測定する。
【０１０５】
図３２（ａ）〜（ｄ）は、４種類の屈曲部材１６２〜１６５を用いて行った実験を説明するための平面図である。図３２（ａ）に示す実験では、略三角形状の断面を有する角柱部材の屈曲部材１６２を用い、図３２（ｂ）に示す実験では、略四角形状の断面を有する角柱部材の屈曲部材１６３を用い、図３２（ｃ）に示す実験では、略六角形状の断面を有する角柱部材の屈曲部材１６４を用い、図３２（ｄ）に示す実験では、略円形の断面を有する円柱部材の屈曲部材１６５を用いている。これらの屈曲部材１６２〜１６５は、ＰＯＭにより形成されている。いずれの場合も、屈曲部材１６２〜１６５から形状記憶合金部材２の固定端までの距離Ｃは、約８ｍｍである。
【０１０６】
また、図３３〜図３６は、上述した屈曲部材１６２〜１６５の具体的な断面形状を示す平面図である。
【０１０７】
図３３（ａ）に示す屈曲部材１６２は、三角柱の各隅に半径Ｒが０．５ｍｍの突出部１６２ａを設けたものであり、接触比率は１０％である。隣り合う突出部１６２ａの間隔Ｓは９．４ｍｍである。図３３（ｂ）に示す屈曲部材１６２は、三角柱の各隅に半径Ｒが１．６ｍｍの突出部１６２ｂを設けたものであり、接触比率は３３％である。隣り合う突出部１６２ｂの間隔Ｓは７．１ｍｍである。図３３（ｃ）に示す屈曲部材１６２は、三角柱の各隅に半径Ｒが２．５ｍｍの突出部１６２ｃを設けたものであり、接触比率は５０％である。隣り合う突出部１６２ｃの間隔Ｓは５．２ｍｍである。図３３（ｄ）に示す屈曲部材１６２は、三角柱の各隅に半径Ｒが３．３ｍｍの突出部１６２ｄを設けたものであり、接触比率は６６％である。隣り合う突出部１６２ｄの間隔Ｓは３．６ｍｍである。なお、上述した図２９及び図３０は、図３３（ａ）〜（ｄ）に示す屈曲部材１６２を用いた場合の例を図示したものである。
【０１０８】
同様に、図３４（ａ）に示す屈曲部材１６３は、四角柱の各隅に半径Ｒが０．５ｍｍの突出部１６３ａを設けたものであり、接触比率は１０％である。隣り合う突出部１６３ａの間隔Ｓは７．１ｍｍである。図３４（ｂ）に示す屈曲部材１６３は、四角柱の各隅に半径Ｒが１．６ｍｍの突出部１６３ｂを設けたものであり、接触比率は３３％である。隣り合う突出部１６３ａの間隔Ｓは５．３ｍｍである。図３４（ｃ）に示す屈曲部材１６３は、四角柱の各隅に半径Ｒが２．５ｍｍの突出部１６３ｃを有し、接触比率は５０％である。隣り合う突出部１６３ｃの間隔Ｓは３．９ｍｍである。図３４（ｄ）に示す屈曲部材１６３は、四角柱の各隅に半径Ｒが３．３ｍｍの突出部１６３ｄを設けたものであり、接触比率は６６％である。隣り合う突出部１６２ｄの間隔Ｓは２．７ｍｍである。
【０１０９】
同様に、図３５（ａ）に示す屈曲部材１６４は、六角柱の各隅に半径Ｒが０．５ｍｍの突出部１６４ａを設けたものであり、接触比率は１０％である。隣り合う突出部１６４ａの間隔Ｓは４．７ｍｍである。図３５（ｂ）に示す屈曲部材１６４は、六角柱の各隅に半径Ｒが１．６ｍｍの突出部１６４ｂを設けたものであり、接触比率は３３％である。隣り合う突出部１６４ｂの間隔Ｓは３．６ｍｍである。図３５（ｃ）に示す屈曲部材１６４は、六角柱の各隅に半径Ｒが２．５ｍｍの突出部１６４ｃを設けたものであり、接触比率は５０％である。隣り合う突出部１６４ｃの間隔Ｓは２．６ｍｍである。図３５（ｄ）に示す屈曲部材１６４は、六角柱の各隅に半径Ｒが３．３ｍｍの突出部１６４ｄを設けたものであり、接触比率は６６％である。隣り合う突出部１６４ｄの間隔Ｓは１．８ｍｍである。
【０１１０】
図３６（ａ）に示す屈曲部材１６５は、直径Ｄが１０ｍｍの円柱であり、接触比率は１００％である。図３６（ｂ）に示す屈曲部材１６５は、直径Ｄが１０ｍｍの円柱の円周に沿って、１．５６ｍｍの配設ピッチＰで、幅Ｗ１が０．５２ｍｍの２０本の突出部１６５ｂを設けたものであり、接触比率は３３％である。隣り合う突出部１６５ｂの間の溝幅Ｗ２は１．０５ｍｍである。図３６（ｃ）に示す屈曲部材１６５は、直径Ｄが１０ｍｍの円柱の円周に沿って、１．５６ｍｍの配設ピッチＰで、幅Ｗ１が０．７８ｍｍの２０本の突出部１６５ｃを設けたものであり、接触比率は５０％である。隣り合う突出部１６５ｂの間の溝幅Ｗ２は０．７８ｍｍである。図３６（ｄ）に示す屈曲部材１６５は、直径Ｄが１０ｍｍの円柱の円周に沿って、１．５６ｍｍの配設ピッチＰで、幅Ｗ１が１．０５ｍｍの２０本の突出部１６５ｄを設けたものであり、接触比率は６６％である。隣り合う突出部１６５ｄの間の溝幅Ｗ２は０．５２ｍｍである。
【０１１１】
これら屈曲部材１６２〜１６５を用い、図３２（ａ）〜（ｄ）に示したように、形状記憶合金部材２の可動端の変位を測定した。結果を表４及び図３７に示す。なお、図３７において、縦軸は変位比率Ｈ（％）を示し、横軸は接触比率Ｓ（％）を示す。また、図３７において、符号ａ、ｂ、ｃ、ｄは、それぞれ、図３２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）及び（ｄ）に示した実験の結果を示す。
【０１１２】
【表４】
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【０１１３】
表４及び図３７から、形状記憶合金部材２の変位量は、屈曲部材１６２〜１６５の形状（三角柱、四角柱等）ではなく、接触比率Ｓによって変化することが分かる。また、接触比率Ｓが小さいほど、変位量が大きくなることが分かる。このことから、形状記憶合金部材２の変位量を大きくし、且つ当接部の幅を大きくする（形状記憶合金部材２の発熱による溶融を抑制するため）ためには、辺数の少ない断面三角形状の屈曲部材１６２（図３３）を選択することが好ましいことが理解される。
【０１１４】
以上のように、本実施の形態の駆動装置１６１（図３０）によれば、屈曲部材の形状を略多角柱としているため、移動体３の変位量の低下を抑制しつつ、溶融を防止できる突出部の当接幅を選択することが可能になる。すなわち、屈曲部材の突出部の溶融を防止すると共に、移動体３の変位量の低下を抑え、スペース効率を向上することができる。すなわち、駆動装置の小型化を実現することができる。
【０１１５】
実施の形態１３．
図３８及び図３９は、本発明の実施の形態１３に係る形状記憶合金部材２０２と圧着端子２０８との固定方法（かしめ方法）を説明するための図である。圧着端子２０８は、形状記憶合金部材２０２の一端を弾性部材（例えば図１に示す弾性部材４）や固定ピン等に固定するために用いることができるものである。
【０１１６】
図３８（ａ）に示すように、圧着端子２０８は、金属製の板状部材により構成されており、略長方形状の基部２０８ｂと、この基部２０８ｂの長手方向一端に形成された環状部２０８ｃと、基部２０８ｂの短手方向両側に形成されたかしめ部２０８ａとを有している。形状記憶合金部材２０２の一端を、圧着端子２０８の基部２０８ｂの略中央に位置させ、図３８（ｂ）に示すようにかしめ部２０８ａを折り曲げることにより、形状記憶合金部材２０２と圧着端子２０８とを固定する（かしめる）ことができる。また、図３８（ｃ）に示すように、形状記憶合金部材２０２を一方のかしめ部２０８ａに巻き付け、そののち図３８（ｄ）に示すようにかしめ部２０８ａを折り曲げてもよい。
【０１１７】
本実施の形態では、さらに、図３９に示すように、圧着端子２０８と形状記憶合金部材２０２との間に、通電回路２０７により電流を流す。通電回路２０７は、圧着端子２０８の任意の位置（形状記憶合金部材２０２の圧着端子２０８に固定された部分２０２ｂも含む）と、形状記憶合金部材２０２上の圧着端子２０８に近い位置２０２ａとに接続する。
ここでは、通電回路２０７により、形状記憶合金部材２０２に、形状記憶合金部材２０２が記憶している形状を消失する温度まで加熱されるような電流（過電流）を流す。これにより、形状記憶合金部材２０２の上記位置２０２ａよりも圧着端子２０８側の部分は、形状記憶を消失する。
【０１１８】
本実施の形態の作用効果は以下の通りである。形状記憶合金部材２０２を圧着端子２０８に単に固定するだけでは、形状記憶合金部材２０２が通電（又は環境温度変化）による加熱冷却に伴って伸縮を繰り返すことにより、形状記憶合金部材２０２とかしめ部２０８ａとの固定部分における信頼性が低下し、形状記憶合金部材２０２がかしめ部２０８ａから抜け、あるいは切断される可能性がある。本実施の形態では、形状記憶合金が一定温度以上に加熱されると記憶していた形状を消失する性質を利用し、形状記憶合金部材２０２の圧着端子２０８に固定された部分２０２ｂの形状記憶を消失させることにより、当該部分２０２ｂが伸縮動作を行わないようにしている。その結果、形状記憶合金部材２０２と圧着端子２０８との結合の信頼性が向上し、形状記憶合金部材２０２が圧着端子２０８から抜け、あるいは切断されることを防止することができる。
【０１１９】
実施の形態１４．
図４０は、本発明の実施の形態１４に係る駆動装置２１１を示す斜視図である。図４０に示す駆動装置２１１は、基台２１６上に、四角形の４つの頂点に位置するように立設されたピン状の屈曲部材２１５ａ，２１５ｂ，２１５ｃ，２１５ｄを備えている。基台２１６上において、屈曲部材２１５ａ，２１５ｄの間には、屈曲部材２１５ａに近い方から順に、固定ピン２１９ａ，２１９ｂが立設されている。ワイヤ状の形状記憶合金部材２１２は、屈曲部材２１５ａ，２１５ｂ，２１５ｃ，２１５ｄに巻き付けられている。形状記憶合金部材２１２の一端（固定端）には圧着端子２１８ａが取り付けられ、この圧着端子２１８ａは固定ピン２１９ａに固定されている。また、形状記憶合金部材２１２の他端（自由端）には圧着端子２１８ｂが取り付けられ、この圧着端子２１８ｂは弾性部材２１４の一端に固定されている。弾性部材２１４の他端は、固定ピン２１９ｂに固定されている。
通電回路２１７は、屈曲部材２１５ａ〜２１５ｄのうち、形状記憶合金２１２の固定端（圧着端子２１８ａ）に一番近い屈曲部材２１５ａと、可動端（圧着端子２１８ｂ）に一番近い屈曲部材２１５ｄとに接続されている。その他の構成は、実施の形態１と同様である。
【０１２０】
ここで、屈曲部材２１５ａ〜２１５ｄは、形状記憶合金部材２１２を屈曲させる屈曲手段を構成している。屈曲部材２１５ａ〜２１５ｄの周面の形状記憶合金部材２１２に当接する部分は、屈曲手段において形状記憶合金部材２１２に当接する当接部を構成している。基台２１６は、屈曲部材２１５ａ〜２１５ｄを保持する保持手段を構成している。
【０１２１】
以上の構成において、通電回路２１７によって屈曲部材２１５ａ，２１５ｂを介して形状記憶合金部材２１２に電流を流し、形状記憶合金部材２１２を加熱して収縮させることにより、移動体（ここでは圧着端子２１８ｂ）を変位させることができる。このとき、電流は、形状記憶合金部材２１２のうち、屈曲部材２１５ａから屈曲部材２１５ｄまでの間を流れ、形状記憶合金部材２１２の両端の圧着端子２１８ａ，２１８ｂには流れない。そのため、形状記憶合金部材２１２において圧着端子２１８ａ，２１８ｂの各かしめ部２１８ｃに固定された部分は伸縮せず、その結果、圧着端子２１８ａ，２１８ｂと形状記憶合金部材２１２との結合の信頼性が向上する。
【０１２２】
本実施の形態による効果を説明するため、図４１（ａ）に示す比較例について説明する。この駆動装置２１１ａは、両端に圧着端子２１８ａ，２１８ｂを取り付けた形状記憶合金部材２１２を直線状に配置したものである。一方の圧着端子２１８ａは、基台２１６上に立設された固定ピン２１９ａに取り付けられ、他方の圧着端子２１８ｂは、弾性部材２１４の一端に取り付けられている。弾性部材２１４の他端は、基台２１６に立設された固定ピン２１９ｂに固定されている。通電回路２１７の配線部２１７ａ（例えばケーブル）は、形状記憶合金部材２１２の固定端（圧着端子２１８ａ）と、可動端（圧着端子２１８ｂ）とに接続される。通電回路２１７により形状記憶合金部材２１２に電流を流すことにより、移動体（圧着端子２１８ｂ）が変位する。
【０１２３】
しかしながら、このような駆動装置２１１ａでは、通電回路２１７の配線部２１７ａが接続された圧着端子２１８ｂが移動するため、配線部２１７ａから不要な外力が移動体（圧着端子２１８ｂ）にかからないよう、配線部２１７ａの周囲等にスペースを取る必要がある。また、配線部材２１７ａと圧着端子２１８ｂとの例えば半田による電気的接合の信頼性が低下する可能性もある。
【０１２４】
また、図４１（ｂ）に示す駆動装置２１１ｂでは、形状記憶合金部材２１２をＶ字形状に折り曲げ、その両端に取り付けた圧着端子２１８を基台２１６に立設した２つの固定ピン２１９ａにそれぞれ固定し、Ｖ字の折り曲げ部に移動体２１３を取り付けている。移動体２１３は、弾性体２１４の一端に固定されており、弾性体２１４の他端は、基台２１６に立設された固定ピン２１９ｂに固定されている。通電回路２１７は、２つの固定ピン２１９ａに接続されており、固定ピン２１９ａ及び圧着端子２１８を介して形状記憶合金部材２１２に電流を供給する。
【０１２５】
しかしながら、このような駆動装置２１１ｂでは、圧着端子２１８に電流が流れるため、形状記憶合金部材２１２の圧着端子２１８に固定されている部分が伸縮を繰り返すこととなり、結合部分の信頼性が低下し、圧着端子２１８から形状記憶合金部材２１２が抜け、あるいは形状記憶合金部材２１２が切断されるなどの問題が発生し易い。
【０１２６】
これに対し、本実施の形態に係る駆動装置２１１では、通電回路２１７の配線部を屈曲部材２１５ａ，２１５ｄに接続することができるため、配線部の影響が移動体（ここでは圧着端子２１８ｂ）に及ぶことを防止することができる。従って、配線部の周囲等にスペースを確保する必要がなくなり、駆動装置２１１の構成を簡単にし、小型化することが可能になる。また、圧着端子２１８ａ，２１８ｂには電流が流れないため、形状記憶合金部材２１２の圧着端子２１８ａ，２１８ｂに固定された部分は伸縮を行わず、従って圧着端子２１８ａ，２１８ｂと形状記憶合金部材２１２との結合の信頼性が向上する。
【０１２７】
実施の形態１５．
図４２は、本発明の実施の形態１５に係る駆動装置２２１ａの構成を示す斜視図である。上述した実施の形態１４（図４０）では、形状記憶合金部材２１２の可動端及び固定端にそれぞれ最も近い屈曲部材２１５ｄ，２１５ａから電流を供給したが、本実施の形態では、形状記憶合金部材２２２の固定端（圧着端子２２８ａ）に最も近い屈曲部材２２５ａに電位Ｖ１を与え、隣接する屈曲部材２２５ｂを接地し、さらに隣接する屈曲部材２２５ｃに電位Ｖ２を与え、可動端（圧着端子２２８ｂ）に最も近い屈曲部材２２５ｄを接地している。圧着端子２２８ａを固定しているピン２２９ａには電位Ｖ１を与え、圧着端子２２８ａに電流が流れないようにする。他の構成は、実施の形態１４と同様である。
ここで、屈曲部材２２５ａ〜２２５ｄは、形状記憶合金部材２２２を屈曲させる屈曲手段を構成している。屈曲部材２２５ａ〜２２５ｄの周面の形状記憶合金部材２２２に当接する部分は、屈曲手段において形状記憶合金部材２２２に当接する当接部を構成している。基台２２６は、屈曲部材２２５ａ〜２２５ｄを保持する保持手段を構成している。
【０１２８】
以上の構成において、電流は、形状記憶合金部材２２２の屈曲部材２２５ｃから屈曲部材２２５ｂまでの区間、屈曲部材２２５ｃから屈曲部材２２５ｄまでの区間、及び、屈曲部材２２５ａから屈曲部材２２５ｂまでの区間を流れる。その結果、形状記憶合金部材２２２の各区間が加熱されて収縮し、移動体（ここでは圧着端子２２８ｂ）が変位する。
【０１２９】
すなわち、電流は、形状記憶合金部材２２２の全体に一律に流れるのではなく、区間毎に独立に流れることになる。形状記憶合金部材２２２の各区間を流れる電流の抵抗値は、一律に電流が流れる場合と比較して小さくなるため、実施の形態１４と同様の電流値を得る場合であっても、必要な電圧を小さく抑えることができる。
【０１３０】
また、例えば屈曲部材２２５ａに与える電位を０とすることにより、形状記憶合金部材２２２の２辺（屈曲部材２２５ｂ，２２５ｃ間及び屈曲部材２２５ｃ，２２５ｄ間）にのみ電流を流すなど、電流を流す部分を選択することも可能になる。このようにすれば、形状記憶合金部材２２２のうち、電流が流れた部分だけが伸縮することになるため、移動体（ここでは圧着端子２２８ｂ）の変位量を選択することが可能になる。
【０１３１】
形状記憶合金部材の長手方向に部分的に電流を流すことにより変位量を可変とする構成において、形状記憶合金部材をピンなどの給電部材（ここでは屈曲部材２２５ａ〜２２５ｄ）に当接させて給電する方法は有効である。他の方法としては、形状記憶合金部材に給電用のリード線を取り付ける方法が考えられるが、変位量の選択種類を多くするためには多数のリード線を取り付けなければならない。そのため、形状記憶合金部材に外力の影響等が及ばないようにするには、リード線を配線する大きな空間が必要となり、駆動装置の小型化が困難となる。また、形状記憶合金部材の半田付けの信頼性が高くない場合には圧着端子等を使用することになるが、数が多くなるとやはり大きな空間が必要になるという問題が生じる。これに対し、本実施の形態のように、形状記憶合金部材２２２をピン状の屈曲部材２２５ａ〜２２５ｄに当接させて給電する方法であれば、多数のリード線を取り付ける必要がなく、従って、変位量を選択可能にしつつ駆動装置を小型化することができる。
【０１３２】
本実施の形態では、ピン状の屈曲部材２２５ａ〜２２５ｄ（給電部材）に形状記憶合金部材２２２を略９０度巻き付けているが、巻き付け角は略９０度に限らず、屈曲部材２２５ａ〜２２５ｄもピン状に限らない。また、バネ接点のような他の接点を用いて形状記憶合金部材２２２と給電部材とを当接させて給電してもよい。このようにしても、駆動装置の小型化を実現することができる。
【０１３３】
また、図４３に示すように、屈曲部材２２５ａ〜２２５ｄに形状記憶合金部材２２２を複数回巻き付けた場合でも、同じ区間（例えば、屈曲部材２２５ａ，２２５ｂの間）の形状記憶合金部材２２２に並列に電流が流れるため、屈曲部材２２５ａ〜２２５ｄに形状記憶合金部材２２２を１回だけ巻き付けた場合（図４２）と同様の電流供給が可能になる。
また、形状記憶合金部材２２２の全長を長くすることができるため、駆動装置２２１ｂを小型化しても、移動体（圧着端子２２８ｂ）の十分な変位量を得ることができる。
【０１３４】
以上説明したように、本実施の形態によれば、電流を形状記憶合金部材２２２に区間毎に流すことにより、電圧を低く抑えることが可能になり、また、移動体の変位量を選択することも可能になる。特に、携帯電話装置などの携帯端末装置では、使用できる電圧が低く限定されている場合が多いため、低電圧での駆動が可能で且つ小型化に適している本実施の形態に係る駆動装置は、きわめて有用である。
【０１３５】
実施の形態１６．
図４４は、本発明の実施の形態１６に係る駆動装置２３１ａを示す斜視図である。上述した実施の形態１４では、形状記憶合金部材２１２の全長に亘って一律に電流を流していたのに対し、本実施の形態では、形状記憶合金部材２３２に、区間毎に異なる電流を流すようにしている。これは、形状記憶合金部材２３２には、弾性部材２３４の付勢力の他に屈曲部材との摩擦負荷が加わるが、その摩擦負荷の大きさは形状記憶合金部材２３２の長手方向の位置によって異なることを考慮したものである。
【０１３６】
まず、本実施の形態の前提となる実験について説明する。図４５に示す実験では、接触比率が３３％の円筒形状の屈曲部材２３５にワイヤ状の形状記憶合金部材２３２を巻き付け、形状記憶合金部材２３２の直線部分（屈曲部材２３５に巻かれていない部分）のみに通電回路２３７により電流を流している。形状記憶合金部材２３２の通電部分の長さは、５０ｍｍとする。形状記憶合金部材２３２の通電部分の一端（固定端）は、固定ピン２３９ａに固定し、通電部分の他端（可動端２３３）の変位量を測定する。なお、弾性部材の代わりに、形状記憶合金部材２３２の変位により負荷量が変化しないよう、重さ３０ｇの重り２３４ａを形状記憶合金部材２３２の可動端に取り付けている。屈曲部材２３５は、ＰＯＭにより形成され、図３６（ｂ）で示したように接触比率３３％で直径１０ｍｍの略円筒状部材である。形状記憶合金部材２３２を屈曲部材２３５に巻き付けることによる摩擦負荷の影響を評価するため、形状記憶合金部材２３２を円筒部材２３５に１周（３６０度）、２周（７２０度）及び３週（１０８０度）巻き付けてそれぞれ実験を行う。巻き付け数が多いほど、摩擦負荷が大きいことになる。表５及び図４６には、電流値を６０ｍＡから１８０ｍＡまで変化させ、上記可動端２３３の変位量Ｒを測定した結果を示す。なお、図４６では、縦軸は形状記憶合金部材２３２の上記可動端２３３の変位量Ｒ（ｍｍ）を示し、横軸は形状記憶合金部材２３２に流す電流Ｉ（ｍＡ）を示す。また、符号ａ，ｂ，ｃは、それぞれ、形状記憶合金部材２３２を１周（３６０度）、２周（７２０度）及び３週（１０８０度）巻いた場合のデータに対応する。
【０１３７】
【表５】
2005337262.tif 000007
【０１３８】
表５及び図４６から、形状記憶合金部材２３２を１周巻いた場合（ａ）には、電流Ｉが８０ｍＡの付近に極値点があり、８０ｍＡ以上電流を流しても変位量Ｒは大きく変化しないことが分かる。また、形状記憶合金部材２３２を２周巻いた場合（ｂ）には、電流Ｉが１００ｍＡの付近に極値点があり、１００ｍＡ以上電流を流しても変位量Ｒは大きく変化しないことが分かる。形状記憶合金部材２３２を３周巻いた場合（ｃ）には、電流Ｉが１６０ｍＡ付近に極値点があり、１６０ｍＡ以上電流を流しても変位量Ｒは大きく変化しないことが分かる。この結果から、摩擦力に応じて最適な電流を選択することで、駆動装置２３１の消費電力を抑えつつ、ほぼ最大の変位量を得ることができることが分かる。
【０１３９】
この結果を踏まえ、本実施の形態に係る駆動装置２３１ａについて説明する。図４４に示すように、本実施の形態に係る駆動装置２３１ａでは、基台２３６上には、四角形の各頂点をなす位置に、４本の屈曲部材２３５ａ，２３５ｂ，２３５ｃ，２３５ｄがそれぞれ配置されている。屈曲部材２３５ａ〜２３５ｄの内側には、４本の屈曲部材２３５ｅ，２３５ｆ，２３５ｇ，２３５ｈが配置され、更にその内側に、４本の屈曲部材２３５ｉ，２３５ｊ，２３５ｋ，２３５ｌが配置されている。基板２３６の略中央部には、１３本目の屈曲部材２３５ｍ及び固定ピン２３９ｂが配置されている。
【０１４０】
ワイヤ状の形状記憶合金部材２３２は、基台２３６上の合計１３本の屈曲部材２３５ａ〜２３５ｍに巻き付けられている。すなわち、形状記憶合金部材２３２は、最外側の屈曲部材２３５ａ〜２３５ｄを１周したのち、その内側の屈曲部材２３５ｅ〜２３５ｈを１周し、さらに内側の屈曲部材２３５ｉ〜２３５ｌを１周し、屈曲部材２３５ｍで屈曲されている。屈曲部材２３５ｍで屈曲された形状記憶合金部材２３２の一端（固定端）には圧着端子２３９ｄが取り付けられ、この圧着端子２３９ｄが固定ピン２３９ｂに固定されている。形状記憶合金部材２３２の他端（可動端）には圧着端子２３９ｃが取り付けられ、この圧着端子２３９ｃは、基台２３６の外周近傍において、弾性部材２３４の一端に固定されている。弾性部材２３４の他端は、基台２３６上に立設された固定ピン２３９ａに固定されている。
【０１４１】
尚、屈曲部材２３５ａ〜２３５ｍは、形状記憶合金部材２３２を屈曲させる屈曲手段を構成している。屈曲部材２３５ａ〜２３５ｍの周面の形状記憶合金部材２３２に当接する部分は、屈曲手段において形状記憶合金部材２３２に当接する当接部を構成している。基台２３６は、屈曲部材２３５ａ〜２３５ｍを保持する保持手段を構成している。
【０１４２】
形状記憶合金部材２３２の可動端に一番近い屈曲部材２３５ａには電位Ｖａを与え、形状記憶合金部材２３２が屈曲部材２３５ａから１周巻かれた位置の屈曲部材２３５ｅを接地する。さらに、形状記憶合金部材２３２が屈曲部材２３５ａから２周巻かれた位置の屈曲部材２３５ｉには電位Ｖｂを与え、２周半巻かれた位置の屈曲部材２３５ｋを接地する。形状記憶合金部材２３２の固定端に最も近い屈曲部材２３５ｍには電位Ｖｃを与える。
これにより、形状記憶合金部材２３２の屈曲部材２３５ａから屈曲部材２３５ｅまでの区間を電流Ｉａが流れ、屈曲部材２３５ｉから屈曲部材２３５ｅまでの区間を電流Ｉｂが流れる。また、屈曲部材２３５ｉから屈曲部材２３５ｋまでの区間を電流Ｉｃが流れ、屈曲部材２３５ｍから屈曲部材２３５ｋまでの区間を電流Ｉｄが流れる。なお、弾性部材２３４として導電性のコイルバネを用い、固定ピン２３９ａに屈曲部材２３５ａと同じ電圧（Ｖａ）を与えることにより、圧着端子２３９ｃに電流が流れないようにしている。また、固定ピン２３９ｂに屈曲部材２３５ｍと同じ電圧（Ｖｃ）を与えることにより、圧着端子２３９ｄにも電流が流れないようにしている。圧着端子２３９ｃ，２３９ｄに電流が流れないため、上述したように圧着端子２３９ｃ，２３９ｄのかしめ部２３９ｅにおいて形状記憶合金部材２３２が伸縮せず、結合の信頼性が向上する。
【０１４３】
形状記憶合金部材２３２では、可動端（圧着端子２３９ｃ）に近いほど、通電時の摩擦負荷が小さい。また、電流が流れる区間の長さが長ければ、同一電流に対する変位量も大きいため、摩擦負荷が同程度であっても必要な電流値は小さくて済む。屈曲部材２３５ｅから屈曲部材２３５ｉまでの区間（電流Ｉｂが流れる区間）は、屈曲部材２３５ａから屈曲部材２３５ｅまでの区間（電流Ｉａが流れる区間）と比較して、摩擦負荷が大きく区間長さが若干短いため、電流Ｉｂは電流Ｉａよりも大きく設定する。図４６の実験結果を参照し、電流Ｉａは例えば８０ｍＡに設定し、電流Ｉｂは例えば１００ｍＡに設定する。また、屈曲部材２３５ｉから屈曲部材２３５ｋまでの区間（電流Ｉｃが流れる区間）は、屈曲部材２３５ｅから屈曲部材２３５ｉまでの区間（電流Ｉｂが流れる区間）と比較して、摩擦負荷が大きく区間長も短いため、電流Ｉｃは電流Ｉｂよりも大きく設定する。屈曲部材２３５ｍから屈曲部材２３５ｋまでの区間（電流Ｉｄが流れる区間）は、屈曲部材２３５ｉから屈曲部材２３５ｋまでの区間（電流Ｉｃが流れる区間）と比較して、摩擦負荷が若干大きく区間長は同じであるため、電流Ｉｄは電流Ｉｃよりも大きく、あるいはほぼ同じに設定する。電流Ｉｃ，Ｉｄは、図４６の実験結果から、例えば１６０ｍＡに設定する。
【０１４４】
以上のように、形状記憶合金部材２３２の巻き付け位置に応じて、摩擦負荷を考慮して、形状記憶合金部材２３２に流れる電流値を変えることにより、消費電力を少なく抑えながら、最大限の変位量を得ることができる。
【０１４５】
なお、図４４に示した構成では、形状記憶合金部材２３２の可動端２３９ｃ（及び弾性部材２３４）を最外側に配置しているが、固定端２３９ｄを最外側に配置し、可動端２３９ｃを最内側に配置することもできる。但し、可動端２３９ｃを最外側に配置した方が、低い消費電力で大きな変位が得られる。これは、可動端２３９ｃを最外側に配置した方が、形状記憶合金部材２３２の外周部分の長さが長くなるため変位量が大きくなる上、弾性部材２３４による負荷及び屈曲部材との摩擦負荷の総和が（変位量に対して）相対的に小さくなるため、所望の変位量を得るために必要な電流値が小さくて済むためである。
【０１４６】
図４７は、本実施の形態における他の電圧付与例を示す斜視図である。図４７に示す例では、屈曲部材２３５ａを接地し、形状記憶合金部材２３２が半周巻かれた位置の屈曲部材２３５ｃに電位Ｖａを与える。同様に、形状記憶合金部材２３２が一周巻かれた位置の屈曲部材２３５ｅを接地し、一周半巻かれた位置の屈曲部材２３５ｇに電位Ｖｂを与える。さらに、形状記憶合金部材２３２が二周巻かれた位置の屈曲部材２３５ｉを接地し、二周半巻かれた位置の屈曲部材２３５ｋに電位Ｖｃを付与し、三周巻かれた位置の屈曲部材２３５ｍを接地する。これにより、屈曲部材２３５ｃから屈曲部材２３５ａに電流Ｉａが流れ、屈曲部材２３５ｃから屈曲部材２３５ｅに電流Ｉｂが流れる。また、屈曲部材２３５ｇから屈曲部材２３５ｅに電流Ｉｃが流れ、屈曲部材２３５ｇから屈曲部材２３５ｉに電流Ｉｄが流れる。さらに、屈曲部材２３５ｋから屈曲部材２３５ｉに電流Ｉｅが流れ、屈曲部材２３５ｋから屈曲部材２３５ｍに電流Ｉｆが流れる。各電流値は、Ｉａ≦Ｉｂ≦Ｉｃ≦Ｉｄ≦Ｉｅ≦Ｉｆと設定することができ、例えば、図４６の実験結果から電流Ｉａ及び電流Ｉｂは約８０ｍＡ、電流Ｉｃ及び電流Ｉｄは約１００ｍＡ、電流Ｉｅ及び電流Ｉｆは約１６０ｍＡに設定することができる。なお、図４７に示した構成例では、電源回路として、定電圧回路及び定電流回路のいずれも選択可能である。
【０１４７】
また、電流Ｉａ〜Ｉｆの全ての電流を流す代わりに、選択的に電流を流すようにしてもよい。形状記憶合金部材２３２の全長に対し、電流を流す部分（伸縮させる部分）と流さない部分（伸縮させない部分）とを選択可能にすることにより、形状記憶合金部材２３２の変位量を可変とすることができる。
【０１４８】
図４８は、本実施の形態に係る駆動装置２３１ｃを示す斜視図である。通電回路２３７ｃは、定電流回路２３８ａ，２３８ｂ，２３８ｃを有している。定電流回路２３８ａは、一方の端子が屈曲部材２３５ｍに接続され、他方の端子が屈曲部材２３５ａに接続されている。定電流回路２３８ｂは、一方の端子が屈曲部材２３５ｍに接続され、他方の端子が屈曲部材２３５ｅに接続されている。定電流回路２３８ｃは、一方の端子が屈曲部材２３５ｍに接続され、他方の端子が屈曲部材２３５ｉに接続されている。屈曲部材２３５ｍと屈曲部材２３５ｉとの間には、定電流回路２３８ａ，２３８ｂ，２３８ｃにより、電流Ｉａ＋Ｉｂ＋Ｉｃが流れる。また、屈曲部材２３５ｉと屈曲部材２３５ｅとの間には、定電流回路２３８ａ，２３８ｂにより、電流Ｉａ＋Ｉｂが流れる。また、屈曲部材２３５ｅと屈曲部材２３５ａとの間には、定電流回路２３８ａにより、電流Ｉａが流れる。すなわち、形状記憶合金部材２３２のうち、屈曲部材２３５ｍと屈曲部材２３５ｉとの間を流れる電流が最も多く、次に屈曲部材２３５ｉと屈曲部材２３５ｅとの間を流れる電流が多く、屈曲部材２３５ｅと屈曲部材２３５ａとの間を流れる電流が最も少なくなる。具体的には、図４６の実験結果を考慮し、最も大きい電流（Ｉａ＋Ｉｂ＋Ｉｃ）を１６０ｍＡとし、次に大きい電流（Ｉａ＋Ｉｂ）を１００ｍＡとし、最も小さい電流（Ｉａ）を８０ｍＡとすることができる。この場合、電流Ｉｂを２０ｍＡとし、電流Ｉｃを６０ｍＡと設定することができる。
【０１４９】
図４９は、図４８に示した通電回路２３７ｃのブロック図である。図４９に示すように、形状記憶合金部材２３２の全長Ｌ（ここでは、屈曲部材２３５ａから屈曲部材２３５ｍまでの長さ）を１５ｍｍとし、形状記憶合金部材２３２の屈曲部材２３５ａ，２３５ｅ間の長さＬ３、屈曲部材２３５ｅ，２３５ｉ間の長さＬ２、及び屈曲部材２３５ｉ，２３５ｍ間の長さＬ１を各々５ｍｍとし、形状記憶合金部材２３２の抵抗値を０．５Ω／ｍｍとする。形状記憶合金部材２３２の屈曲部材２３５ｍと屈曲部材２３５ｉとの間に電流Ｉａ＋Ｉｂ＋Ｉｃ（１６０ｍＡ）が流れ、屈曲部材２３５ｉと屈曲部材２３５ｅとの間に電流Ｉａ＋Ｉｂ（１００ｍＡ）が流れ、屈曲部材２３５ｅと屈曲部材２３５ａとの間に電流Ｉａ（８０ｍＡ）が流れると、全体の消費電力は０．１０５Ｗとなる。これに対し、図５０に比較例として示すブロック図のように、形状記憶合金部材２３２の全長Ｌ（１５ｍｍ）に亘って一定の電流１６０ｍＡを流した場合の消費電力は０．１９２Ｗとなる。この結果から、図４９に示したように電流を分離して供給することにより、消費電力を５５％に低減できることが分かる。
【０１５０】
図５１は、図４８に示した定電流回路２３８ａ〜２３８ｃを説明するための回路図である。定電流回路２３８ｃにおいて、抵抗２３８ｄ（Ｒ０）は、電流値検出抵抗である。この抵抗２３８ｄ（Ｒ０）に電流２３８ｅ（Ｉｃ）を流すと、抵抗２３８ｄ（Ｒ０）の両端にＩｃ×Ｒ０の電位差が生じる。この電位差はオペアンプ２３８ｆのマイナス入力端子２３８ｇへの入力電圧となる。また、抵抗２３８ｈ（Ｒ１）及び可変抵抗２３８ｉ（ＶＲ）により、オペアンプ２３８ｆのプラス入力端子２３８ｊへの入力電圧（基準電圧）が設定される。オペアンプ２３８ｆは、ＦＥＴ（電界効果トランジスタ）２３８ｋのＧ端子２３８ｌの電位を変化させ、Ｄ端子２３８ｍからＳ端子２３８ｎに流れる電流を調整し、オペアンプ２３８ｆのマイナス入力端子２３８ｇの電位をプラス入力端子２３８ｊの電位と一致させるように動作する。その結果、オペアンプ２３８ｆのマイナス入力端子２３８ｇの電位は一定となり、形状記憶合金部材２３２の抵抗値とは無関係に電流（Ｉｃ＝Ｖ／Ｒ０）２３８ｅは一定となる。定電流回路２３８ａ，２３８ｂも、定電流回路２３８ｃと同様に動作する。
【０１５１】
なお、ここでは、定電流回路２３８ａ〜２３８ｃを吸い込み型の定電流回路として説明したが、これに限定されるものではなく、吐き出し方の定電流回路を用いることも可能である。この場合には、形状記憶合金部材２の固定端に最も近い屈曲部材２３５ｍに接地電位を与え、各電流Ｉａ，Ｉｂ，Ｉｃの向きは、図４９とは逆になる。
【０１５２】
以上説明したように、本実施の形態によれば、形状記憶合金部材２３２の各部分に摩擦負荷等に応じた電流を適宜流すようにすることで、少ない消費電力で、大きな変位量を得ることが可能になる。
【０１５３】
実施の形態１７．
図５２は、本発明の実施の形態１７に係る駆動装置２４１ａの構成を示す斜視図である。上述した実施の形態１４〜１６では、形状記憶合金部材をピン状の複数の屈曲部材に巻き付け、その屈曲部材を介して形状記憶合金部材に電流を流していたが、本実施の形態では、さらに、ピン状の屈曲部材を電子回路基板に機械的かつ電気的に接合するようにしたものである。
【０１５４】
図５２に示すように、駆動装置２４１ａでは、電子回路基板２４９上に、ピン状の屈曲部材２４５ａ，２４５ｂ，２４５ｃ，２４５ｄが機械的に接合された状態で立設されている。さらに、屈曲部材２４５ａ〜２４５ｄのうち、少なくとも屈曲部材２４５ａ，２４５ｄは、電子回路基板２４９に電気的にも接合されている。また、屈曲部材２４５ａ，２４５ｄの間には、屈曲部材２４５ａに近い方から順に、固定ピン２４９ａ，２４９ｂが立設されている。
【０１５５】
形状記憶合金部材２４２は、その一端（固定端）が圧着端子２４８ａを介して固定ピン２４９ａに固定されており、屈曲部材２４５ａ，２４５ｂ，２４５ｃ，２４５ｄにそれぞれ略９０度ずつ巻き付けられている。形状記憶合金部材２４２の他端（可動端）は、圧着端子２４８ｂを介して弾性部材２４４の一端に固定されており、弾性部材２４４の他端は固定ピン２４９ｂに固定されている。その他の構成は、実施の形態１４と同様である。
【０１５６】
尚、屈曲部材２４５ａ〜２４５ｄは、形状記憶合金部材２４２を屈曲させる屈曲手段を構成している。屈曲部材２４５ａ〜２４５ｄの周面の形状記憶合金部材２４２に当接する部分は、屈曲手段において形状記憶合金部材２４２に当接する当接部を構成している。電子回路基板２４９は、屈曲部材２４５ａ〜２４５ｄを保持する保持手段を構成している。
【０１５７】
以上の構成において、電子回路基板２４９によって屈曲部材２４５ａ，２４５ｄを介して形状記憶合金部材２４２に電流を流し、形状記憶合金部材２４２を加熱して収縮させることにより、移動体（ここでは圧着端子２４８ｂ）を変位させることができる。
【０１５８】
本実施の形態によれば、屈曲部材２４５ａ〜２４５ｄを電子回路基板２４９で保持しているため、独立した基台が不用になり、その結果、部品点数を削減することができ、駆動装置の小型化が容易になる。特に、この駆動装置２４１ａを、上述した実施の形態１４〜１６（図４０，４２〜４４，４７〜４８）に適用すれば、通電回路（例えば図４０の通電回路２１７や図４８の通電回路２３７ｃ）を電子回路基板２４９上に形成することができるため、屈曲部材２１５，２２５，２３５（図４０、４２〜４４、４７〜４８）への給電を容易に行うことができる。また、これら屈曲部材を保持する基台２１６，２２６，２３６（図４０、４２〜４４、４７〜４８）を電子回路基板２４９で形成することができるため、部品点数を削減することができ、且つ駆動装置の小型化が容易になる。
【０１５９】
図５３は、本実施の形態における駆動装置の他の構成例を示す斜視図である。図５３に示す駆動装置２４１ｂでは、基台２４６上に、屈曲部材２４５ａ，２４５ｂ，２４５ｃ，２４５ｄが立設されている。屈曲部材２４５ａ，２４５ｄの間には、屈曲部材２４５ａに近い方から順に、固定ピン２４９ａ，２４９ｂが立設されている。形状記憶合金部材２４２は、その一端（固定端）が圧着端子２４８ａを介して固定ピン２４９ａに固定されており、屈曲部材２４５ａ，２４５ｂ，２４５ｃ，２４５ｄにそれぞれ略９０度ずつ巻き付けられている。形状記憶合金部材２４２の他端（可動端）は、圧着端子２４８ｂを介して弾性部材２４４の一端に固定されており、弾性部材２４４の他端は固定ピン２４９ｂに固定されている。
【０１６０】
図５３に示した駆動装置２４１ｂでは、さらに、形状記憶合金部材２４２に対して基台２４６と反対の側に、電子回路基板２４９が配置されている。電子回路基板２４９には、屈曲部材２４５ａ〜２４５ｄが機械的に接合されている。ここでは、電子回路基板２４９に穿孔された４つの貫通孔に、ピン状の屈曲部材２４５ａ〜２４５ｄがそれぞれ嵌合している。また、屈曲部材２４５ａ〜２４５ｄのうち、形状記憶合金部材２４２の通電に必要な屈曲部材２４５ａ，２４５ｄは、電子回路基板２４９に電気的に接合されている。なお、全ての屈曲部材２４５ａ〜２４５ｄを電子回路基板２４９に電気的及び機械的に接合してもよい。
【０１６１】
上述した図５２の駆動装置２４１ａでは、屈曲部材２４５ａ〜２４５ｄを電子回路基板２４９に接合しているため、形状記憶合金部材２４２の伸縮に伴って発生する駆動力が比較的小さい場合には屈曲部材２４５ａ〜２４５ｄを安定して保持することができるが、駆動力が大きく屈曲部材２４５ａ〜２４５ｄにかかる負荷が大きい場合には、屈曲部材２４５ａ〜２４５ｄを安定して固定することが難しく、電気的接合の信頼性を低下させる場合が考えられる。これに対し、図５３に示した駆動装置２４１ｂによれば、屈曲部材２４５ａ〜２４５ｄの固定を基台２４６で行なっているため、この基台２４６を屈曲部材２４５ａ〜２４５ｄにかかる負荷に応じて設計することで、安定した保持が可能となる。また、電子回路基板２４９と屈曲部材２４５ａ〜２４５ｄとの機械的接合により、電子回路基板２４９が屈曲部材２５ａ〜２４５ｄを保持する補助を行うようになっているため、屈曲部材２４５ａ〜２４５ｄにかかる負荷が大きい場合であっても、屈曲部材２４５をより安定して保持することができる。また、電子回路基板２４９を、形状記憶合金部材２４２を挟んで基台２４６と反対の側に設けることにより、形状記憶合金部材２４２が屈曲部材２４５から脱落することを防止することもできる。
【０１６２】
駆動装置２４１ｂの場合、回路基板２４９に強度が必要とされないため、シート状のフレキシブル基板、いわゆるＦＰＣ（Flexible  Printed  Circuit）基板を使用することも可能である。
【０１６３】
実施の形態１８．
図５４は、本発明の実施の形態１８に係る駆動装置２５１の構成を示す斜視図である。
上述した実施の形態１４〜１７では、ピン状の屈曲部材（例えば図４０における屈曲部材２１５ａ〜２１５ｄ）に形状記憶合金部材を巻き付けていたのに対し、本実施の形態に係る駆動装置２５１では、非導電性部材（例えばプラスチック）からなる構造物に導電性部材を形成してなる屈曲部材２５２に形状記憶合金部材２５２を巻き付けている。
【０１６４】
図５４に示すように、駆動装置２５１は、プラスチックなどの非導電性部材により形成された例えば四角柱状の構造物２５５ｅの四隅に沿って略円筒状の４つの突出部２５５ａ〜２５５ｄを突出形成してなる屈曲部材２５５を有している。屈曲部材２５５の突出部２５５ａ，２５５ｄ間の側面には、突出部２５５ａに近い側から順に、固定部材２５８ｂ，２５８ａが形成されている。形状記憶合金部材２５２は、その一端（固定端）が、屈曲部材２５５の固定部材２５８ｂに固定され、突出部２５５ａ，２５５ｂ，２５５ｃ，２５５ｄに９０度ずつ巻き付けられている。形状記憶合金部材２５２の他端（可動端）は、移動体２５３を介して弾性部材２５４の一端に取り付けられており、弾性部材２５４の他端は、固定部材２５８ａに固定されている。
【０１６５】
屈曲部材２５５は、形状記憶合金部材２５２の固定端に最も近い突出部２５５ａに導電性部材２５９ａを有し、可動端に最も近い突出部２５５ｄに導電性部材２５９ｂを有している。これら導電性部材２５９ａ，２５９ｂには、通電回路２５７が接続されている。通電回路２５７により、導電性部材２５９ａ，２５９ｂを介して形状記憶合金部材２５２に電流を流すことによって、形状記憶合金部材２５２が加熱され、その可動端に取り付けられた移動体２５３が変位する。図５４では、通電回路２５７を屈曲部材２５５から離間して示すが、通電回路２５７を屈曲部材２５５の表面に形成し、立体回路基板を構成することができる。
【０１６６】
ここで、突出部２５５ａ〜２５５ｄを有する屈曲部材２５５は、形状記憶合金部材２５２を屈曲させる屈曲手段を構成している。突出部２５５ａ〜２５５ｄの周面の形状記憶合金部材２５２に当接する部分は、屈曲手段において形状記憶合金部材２５２に当接する当接部を構成している。屈曲部材２５５は、突出部２５５ａ〜２５５ｄを保持する保持手段を構成している。
【０１６７】
以上の構成において、通電回路２５７によって屈曲部材２５９ａ，２５９ｂを介して形状記憶合金部材２５２に電流を流し、形状記憶合金部材２５２を加熱して収縮させることにより、移動体２５３を変位させることができる。
【０１６８】
本実施の形態によれば、屈曲部材２５５に一体形成された当接部２５８ａ〜２５８ｄに形状記憶合金部材２５２を巻き付けているため、当接部２５８ａ〜２５８ｄの剛性を向上することができる。従って、当接部２５８ａ〜２５８ｄに加わる負荷が大きい場合にも、当接部２５８ａ〜２５８ｄの変形を抑制し、導電性部材２５９ａ，２５９ｂと通電回路２５７との電気的接続の信頼性を向上することができる。特に、形状記憶合金部材２５２をピン状の屈曲部材に巻き付けた場合（例えば図５２）と比較しても、通電回路２５７と導電性部材２５９ａ，２５９ｂとの機械的接合の強度が高く、電気的接合の信頼性が高い。
また、通電回路２５７を屈曲部材２５５上に形成して立体回路基板を構成することにより、図５３に示したように基台２４６と電子回路基板２４９とでピン状の屈曲部材２４５ａ〜２４５ｄを挟み込む構成にする必要もなく、その結果、上述した電気的接合及び機械的接合の信頼性等を維持しながら、駆動装置を小型化することができる。
【０１６９】
実施の形態１９．
図５５は、本発明の実施の形態１９に係る駆動装置２６１ａの構成を示す斜視図である。図５５に示す駆動装置２６１ａでは、外周面に微小な凸部２６５ｅを有する略円筒状の屈曲部材２６５ａが、基台２６６上に回転可能に支持されている。形状記憶合金部材２６２は、その一端（固定端）が、基台２６６上に設けられた固定ピン２６９ａに固定され、屈曲部材２６５ａの凸部２６５ｅに当接しながら、屈曲部材２６５ａに約１８０度巻き付けられている。形状記憶合金部材２６２の他端（可動端）は、移動体２６３を介して、弾性部材２６４の一端に取り付けられており、弾性部材２６４の他端は、基台２６６上に設けられた固定ピン２６９ｂに固定されている。通電回路２６７は、固定ピン２６９ａ，２６９ｂに接続されている。他の構成は、実施の形態１と同様である。
【０１７０】
尚、屈曲部材２６５ａは、形状記憶合金部材２６２を屈曲させる屈曲手段を構成している。屈曲部材２６５ａの凸部２６５ｅの形状記憶合金部材２６２に当接する部分は、屈曲手段において形状記憶合金部材２６２に当接する当接部を構成している。基台２６６は、屈曲部材２６５ａを保持する保持手段を構成している。
【０１７１】
以上の構成において、通電回路２６７によって固定ピン２６９ａ，２６９ｂを介して形状記憶合金部材２６２に電流を流し、形状記憶合金部材２６２を加熱して収縮させることにより、移動体２６３を変位させることができる。
【０１７２】
図５６（ａ）〜（ｃ）は、駆動装置２６１ａの効果についての実験装置２６１ｂ，２６１ｃ，２６１ｄを示す斜視図である。図５６（ａ）に示す実験装置２６１ｂでは、凸部を有さない回転不能の直径１０ｍｍの円筒形状の屈曲部材２６５ｂにワイヤ状の形状記憶合金部材２６２を巻き付けたものである。形状記憶合金部材２６２の一端（固定端）は固定ピン２６９ａに固定され、他端（可動端）には５０ｇの重り２６４ａが取り付けられている。形状記憶合金部材２６２の屈曲部材２６５ｂに巻き付けられた部分を含む範囲に、通電回路２６７により１４０ｍＡの直流電流を流し、形状記憶合金部材２６２の可動端の変位量を測定する。図５６（ｂ）に示す実験装置２６１ｃでは、凸部を有さない直径１０ｍｍの円筒形状の屈曲部材２６５ｃが基台２６６上で回転可能に支持されており、その他の条件は図５６（ａ）の実験装置２６１ｂと同様である。図５６（ｃ）に示す実験装置２６１ｄでは、外周面に凸部２６５ｅを有する外径１０ｍｍの屈曲部材２６５ｄが基台２６６上に回転可能に支持されており、その他の条件は図５６（ｂ）の実験装置２６１ｂと同様である。屈曲部材２５の接触比率（凸部２６５ｅが形状記憶合金部材２６２と接触する長さの、屈曲部材２６５ｄの全周に対する比）は３３％である。図５６（ａ）〜（ｃ）に示した屈曲部材２６１ｂ，２６１ｃ，２６１ｄはいずれもＰＯＭにより形成されている。
【０１７３】
図５６（ａ）〜（ｃ）に示した実験装置を用い、形状記憶合金部材２６２の巻き付け角を３６０度（１周）、４５０度（１周半）、７２０度（２周）と替えて、形状記憶合金部材２６２の可動端の変位量を測定した。また、図５６（ｃ）に示した実験装置２６１ｄに加え、屈曲部材２６５ｄの回転を固定した場合についても同様の実験を行った。その結果を、表６及び図５７に示す。なお、図５７において、縦軸は変位比率Ｈ（％）であり、横軸は巻き付け角θ（度）である。また、図５７において、符号ａは、回転しない円筒状の屈曲部材２６５ｂ（図５６（ａ））を用いた場合のデータである。符号ｂは、回転可能な円筒状の屈曲部材２６５ｃ（図５６（ｂ））を用いた場合のデータである。符号ｃは、回転せず接触比率が３３％の屈曲部材（図示せず）を用いた場合のデータである。符号ｄは、回転可能で接触比率が３３％の屈曲部材２６５ｄ（図５６（ｃ））を用いた場合のデータである。
【０１７４】
【表６】
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【０１７５】
図５７から、回転しない円筒状の屈曲部材２６５ｂ（符号ａ）の代わりに、回転可能な屈曲部材２６５ｃ（符号ｂ）を用いることで、形状記憶合金部材２６２の変位量は約１．２〜１．５倍に増加することが分かる。さらに、回転可能で接触比率が３３％の屈曲部材２６５ｄ（符号ｄ）を用いると、形状記憶合金部材２６２の変位量は約２．７〜３．２倍に増加することが分かる。
【０１７６】
以上の結果から、本実施の形態によれば、回転可能で且つ外周面に凸部を有する屈曲部材２６１ａを用いることで、移動体２６３の変位量をより大きくすることができることが分かる。ワイヤ形状の形状記憶合金部材を滑車に巻き付ける駆動装置としては、特開平８−７７６７４３号公報及び特開平１０−１４８１７４号公報に開示されたものがあるが、これらの滑車に凸部を形成して接触比率を小さくすることで、より大きな変位量を得ることが可能になる。
【０１７７】
また、回転可能な屈曲部材は、円筒状に限るものではなく、実施の形態１２で説明したような三角柱状等の多角柱状であってもよく、あるいは、閉路に沿って配置された複数のピンであってもよい。
【０１７８】
実施の形態２０．
図５８は、本発明の実施の形態２０に係る駆動装置２７１ａの構成を示す斜視図である。本実施の形態に係る駆動装置２７１ａは、実施の形態１９に係る駆動装置２６１ａ（図５５）に対し、屈曲部材２７５ａの外周面に突出形成したピン２７９ｃに形状記憶合金部材２７２を巻き付けた点が異なるものである。
【０１７９】
図５８に示すように、駆動装置２７１ａは、外周面に多数の微小な凸部２７５ｅが形成された略円筒形状の回転可能な屈曲部材２７５ａを有している。この屈曲部材２７５ａの外周面には、凸部２７５ｅのほか、屈曲部材２７５ａの半径方向に突出するピン（突起）２７９ｃが設けられている。ワイヤ状の形状記憶合金部材２７２は、一端（固定端）が、圧着端子２７８ｂを介して基台２７６上の固定ピン２７９ｂに固定され、屈曲部材２７５ａに例えば３６０度巻き付けられている。さらに、形状記憶合金部材２７２は、屈曲部材２７５ａに巻き付けられている途中で、ピン２７９ｃにも例えば３６０度巻き付けられている。形状記憶合金部材２７２の他端（可動端）は、圧着端子２７８ａを介して弾性部材２７４の一端に固定されており、弾性部材２７４の他端は、基台２７６に形成された固定ピン２７９ａに固定されている。
【０１８０】
尚、屈曲部材２７５ａは、形状記憶合金部材２７２を屈曲させる屈曲手段を構成している。ピン２７９ｃは、屈曲部材２７５ａから突出し、形状記憶合金部材２７２をさらに屈曲させる突起を構成している。屈曲部材２７５ａの凸部２７５ｅの形状記憶合金部材２７２に当接する部分は、屈曲手段において形状記憶合金部材２７２に当接する当接部を構成している。基台２７６は、屈曲部材２７５ａを保持する保持手段を構成している。
以上の構成において、通電回路２７７によって形状記憶合金部材２７２に電流を流し、形状記憶合金部材２７２を加熱して収縮させることにより、移動体（圧着端子２７８ａ）を変位させることができる。また、これに伴い、屈曲部材２７５ａも回転する。形状記憶合金部材２７２の通電を停止すると、形状記憶合金部材２７２が冷却されて元の長さに伸び、移動体（圧着端子２７８ａ）が元の位置に戻ると共に、屈曲部材２７５ａも元の回転位置に戻る。
【０１８１】
上述した実施の形態１９（図５５）は、滑車のように屈曲部材２６５の回転位置が任意でよい場合に有効であるが、本実施の形態は、屈曲部材２７５ａの回転位置が制限されている場合に有効である。
【０１８２】
図５９は、実施の形態２０による駆動装置２７１ａにおける移動体の変位量を測定するための実験装置２７１ｂを示す斜視図である。実験装置２７１ｂは、外周面に凸部及びピン２７９ｃを有する屈曲部材２７５ｂを、基台２７６上に回転可能に設けたものであり、屈曲部材２７５ｂの接触比率は３３％である。形状記憶合金部材２７２の一端（固定端）は、基台２７６上に設けられた固定ピン２７９ｂに圧着端子２７８ｂにより固定されている。この形状記憶合金部材２７２は、屈曲部材２７５ｂに約３６０度巻き付けられたのち、ピン２７９ｃに３６０度巻き付けられ、さらに屈曲部材２７５ｂに約３６０度巻き付けられている。形状記憶合金部材２７２の他端（可動端）は、圧着端子２７８ａにより、コイルバネからなる弾性部材２７４の一端に取り付けられ、弾性部材２７４の他端は、基台２７６上に立設した固定ピン２７９ａに固定されている。通電回路２７７は、固定ピン２７９ａ，２７９ｂに接続され、これら固定ピン２７９ａ，２７９ｂを介して形状記憶合金部材２７２に電流を流す。なお、形状記憶合金部材２７２の直径は約６０μｍで、長さは約８３ｍｍとする。形状記憶合金部材２７２に通電されていない状態で、弾性部材２７４の付勢力は約３９２×１０−３Ｎである。通電回路２７７により形状記憶合金部材２７２に流れる電流値は１４０ｍＡである。形状記憶合金部材２７２の屈曲部材２７５ｂから圧着端子２７８ａまでの長さｃは、約１．５ｍｍである。
【０１８３】
図５９に示した実験装置２７１ｂを用い、通電回路２７７により通電を行ったときの圧着端子２７８ａの変位量を測定する。加えて、形状記憶合金部材２７２をピン２７９ｃに巻き付けない場合、及び、屈曲部材２７５ｂの回転を固定した場合についても、変位量を測定する。その結果を、表７及び図６０に示す。なお、図６０において、縦軸は、変位比率Ｈ（％）である。横軸において、符号ｂは、図５９に示すように形状記憶合金部材２７２をピン２７９ｃに巻き付けた場合のデータであり、符号ａは、形状記憶合金部材２７２をピン２７９ｃに巻き付けない場合のデータである。符号ｃは、屈曲部材２７５ｂの回転を固定した場合（ピン２７９ｃには形状記憶合金部材２７２が巻き付けられていない）のデータである。
【０１８４】
【表７】
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【０１８５】
図６０より、形状記憶合金部材２７２をピン２７９ｃに巻き付けた場合（符号ｂ）も巻き付けない場合（符号ａ）も、ほぼ同程度の変位量を得ることができることが分かる。また、いずれの場合（符号ａ，ｂ）も、屈曲部材２７５ｂの回転を固定した場合（符号ｃ）よりも大きな変位量が得られることが分かる。すなわち、形状記憶合金部材２７２をピン２７９ｃに巻き付ける（すなわち形状記憶合金部材２７２を屈曲部材２７５に対して固定する）ことによる変位量の低下はごく僅かであり、従って実施の形態１９とほぼ同様の効果が得られることが分かる。
【０１８６】
以上説明したように、本実施の形態によれば、屈曲部材２７５ａの回転位置が制限されている（任意でない）場合であっても、実施の形態１９の効果と同等の効果を得ることができる。
【０１８７】
なお、回転可能な屈曲部材２７５ａは、円筒状に限るものではなく、実施の形態１２で説明したような三角柱状等の多角柱状であってもよく、同様の効果が得られる。
【０１８８】
実施の形態２１．
図６１（ａ）は実施の形態１乃至４に係る駆動装置１，１１，２１，３１（図１〜２、９〜１１）をカメラのレンズ駆動に適用した場合の構成例（駆動装置２８１ａとする。）を示す斜視図である。この駆動装置２８１ａが適用されるカメラは、円筒状の鏡筒２８６ａと、この鏡筒２８６ａに対して被写体とは反対の側（後方）に設けられた回路基板２８９ｄとを備えている。鏡筒２８６ａの先端にはレンズ２８３ｅ（図６４（ａ））が取り付けられ、鏡筒２８６ａの内側には、レンズ枠２８３ａに保持されたレンズ２８３ｂ（図６４（ａ））が設けられている。レンズ枠２８３ａは、案内軸２８３ｃ，２８３ｄ（図６４（ａ））により、レンズ光軸Ｘに沿って移動可能に支持されている。レンズ枠２８３ａの一部は、鏡筒２８６ａに形成された軸方向溝を貫通して外部に突出している。また、回路基板２８９ｄは、レンズ２８３ｅ，２８３ｂにより画像が結像する位置に固体撮像素子２８９ｃ（図６４（ａ））を有している。
【０１８９】
鏡筒２８６ａの外周面には、複数のピン状の屈曲部材２８５が立設されている。これら屈曲部材２８５は、鏡筒２８６ａの円周方向に間隔をあけて配列されている。屈曲部材２８５は、鏡筒２８６ａの半径方向に突出する主部と、この主部から鏡筒２８６ａの軸方向とほぼ平行に突出する直交部２８５ｉとを有している。
【０１９０】
ワイヤ状の形状記憶合金部材２８２は、その一端（固定端）が鏡筒２８６ａの後端近傍に設けられた固定部材２８９ｂに固定され、上記複数の屈曲部材２８５に巻き付けられながら鏡筒２８６ａをほぼ一周したのち、鏡筒２８６ａの軸方向に延在する。形状記憶合金部材２８２の他端（可動端）は、上述したレンズ枠２８３ａの後端に取り付けられている。レンズ枠２８３ａの前端には、弾性部材２８４の一端が固定され、この弾性部材２８４の他端は、鏡筒２８６ａの先端近傍に設けられた固定部材２８９ａに固定されている。形状記憶合金部材２８２の両端には、通電回路２８７が接続されている。
【０１９１】
通電回路２８７により形状記憶合金部材２８２に電流を流して加熱することにより、形状記憶合金部材２８２が弾性部材２８４の付勢力に抗して収縮し、レンズ枠２８３ａは後方（矢印Ａ方向）に移動する。形状記憶合金部材２８２の通電を停止することにより、形状記憶合金部材２８２は冷却されて元の長さまで伸び、弾性部材２８４の付勢力によりレンズ枠２８３ａは前方（図中Ｂ方向）に移動する。その結果、レンズ２８３ｂ（図６４（ａ））は光軸Ｘの方向に移動し、例えばズーム動作やフォーカス動作が行われる。
【０１９２】
このように構成されているため、カメラの鏡筒２８６ａの長さを長くすることなく、全長の長い（すなわち変位量が大きい）形状記憶合金部材２８２を鏡筒２８６ａの周囲に配置することが可能となる。また、ピン状の屈曲部材２８５に形状記憶合金部材２８２を巻き付けているため、形状記憶合金部材２８２が屈曲部材２８５に接触する長さの鏡筒２８６ａの全周に対する比（すなわち接触比率）を小さくすることができる。その結果、形状記憶合金部材２８２を直線状に配置した場合と比較して、変位量の低下を抑えることができる。
【０１９３】
図６１（ｂ）は、実施の形態６で説明した駆動装置５１（図１４）をカメラのレンズ駆動に適用した場合の構成例（駆動装置２８１ｂとする。）を示す斜視図である。この駆動装置２８１ｂでは、鏡筒２８６ａの外周に、例えば実施の形態６において説明した凸部５４ａ（図１４）と同様の凸部２８５ｂが円周方向に多数形成されている。屈曲部材２８５ａは、レンズ枠２８３ａの後方に例えば一つのみ形成されている。形状記憶合金部材２８２は、その一端（固定端）が固定部材２８９ｂに固定され、凸部２８５ｂに当接しながら鏡筒２８６ａをほぼ一周したのち、屈曲部材２８５ａに約９０度巻き付けられ、その他端（可動端）がレンズ枠２８３ａに固定されている。なお、各凸部２８５ｂは、ここでは、鏡筒２８６ａの軸方向に長い形状を有している。その他の構成は、図６１（ａ）に示した駆動装置２８１ａと同様である。
【０１９４】
この駆動装置２８１ｂによっても、カメラの鏡筒２８６ａの長さを長くすることなく、全長の長い（すなわち可動端の変位量が大きい）形状記憶合金部材２８２を鏡筒２８６ａの周囲に配置することができる。また、屈曲部材２８５ａ及び凸部２８５ｂに形状記憶合金部材２８２を巻き付けているため、形状記憶合金部材２８２が屈曲部材２８５ａ及び凸部２８５ｂに接触する長さの鏡筒２８６ａの全周に対する比（接触比率）を小さくすることができる。その結果、形状記憶合金部材２８２を直線状に配置した場合と比較して、変位量の低下を抑えることができる。
【０１９５】
図６２（ａ）は、実施の形態１８の駆動装置２６１ａ（図５５）をカメラのレンズ駆動に適用した場合の構成例（駆動装置２８１ｃとする。）を示す斜視図である。この駆動装置２８１ｃでは、鏡筒２８６ａの外周面に、その円周方向に回転可能な円筒状リング２８５ｃを備えている。円筒状リング２８５ｃの外周面には、図６１（ｂ）を参照して説明した凸部２８５ｂが円周方向に間隔をあけて多数形成されている。形状記憶合金部材２８２は、その一端（固定端）が固定部材２８９ｂに固定され、凸部２８５ｂに当接しながら円筒状リング２８５ｃをほぼ一周したのち、屈曲部材２８５ａに約９０度巻き付けられ、その他端（可動端）がレンズ枠２８３ａに固定されている。なお、円筒状リング２８５ｃは、回転したときに、固定部材２８９ｂと干渉しないようにするため、切欠き２８５ｆを有している。その他の構成は、図６１（ｂ）に示した駆動装置２８１ｂと同様である。
【０１９６】
この駆動装置２８１ｃによれば、接触比率が小さく、且つ円筒状リング２８５ｃが回転可能であるため、実施の形態１８で説明したように、形状記憶合金部材２８２の変位量を大きくすることができる。
【０１９７】
図６２（ｂ）は、実施の形態１９の駆動装置２７１ａ（図５８）をカメラのレンズ駆動に適用した場合の構成例（駆動装置２８１ｄとする。）の構成を示す斜視図である。この駆動装置２８１ｄでは、円筒状リング２８５ｄの外周面に、鏡筒２８６ａの外周面に立設された屈曲部材２８５ａの略後方に位置するように、ピン状の屈曲部材２８５ｅが立設されている。形状記憶合金部材２８２は、凸部２８５ｂに巻き付けられて円筒状リング２８５ｃを約１／４週したのち、屈曲部材２８５ｅに巻き付けられ、さらに凸部２８５ｂに巻き付けられて円筒状リング２８５ｃをほぼ一周したのち、屈曲部材２８５ａで約９０度屈曲されている。その他の構成は、図６２（ａ）に示した駆動装置２８１ｃと同様である。
【０１９８】
この駆動装置２８１ｄによれば、円筒リング２８５ｄに設けたピン状の屈曲部材２８５ｅにより形状記憶合金部材２８２と円筒リング２８５ｄとの相対位置関係が規制されるため、形状記憶合金部材２８２が伸縮を繰り返しても、円筒リング２８５ｄの回転位置がずれていくことが無い。そのため、形状記憶合金部材２８２の固定端を固定している固定部材２８９ｂと、円筒リング２８５ｄの切欠き部２８５ｆとの位置関係を一定に保つことができる。
【０１９９】
図６３（ａ）及び（ｂ）は、実施の形態５，１１の駆動装置４１、１５１（図１２，２６）をカメラのレンズ駆動に適用した場合の構成例（駆動装置２８１ｅとする。）を示す斜視図及び正面図である。図６３（ｃ）は、図６３（ａ）とは異なる方向から駆動装置２８１ｅを見た斜視図である。
【０２００】
図６３（ａ）及び（ｂ）に示すように、駆動装置２８１ｅは、鏡筒２８６ａの前端近傍に形成された屈曲部材２８５ｇと、鏡筒２８６ａの後端近傍に形成された屈曲部材２８５ｆとを有している。レンズ枠２８３ａは、鏡筒２８６ａの軸方向において、屈曲部材２８５ｇ，２８５ｆの間に配置されている。また、鏡筒２８６ａの外周面において、屈曲部材２８５ｇのさらに前方には、屈曲部材２８５ｈが突出形成されている。屈曲部材２８５ｇ，２８５ｆ，２８５ｈの外周面には、形状記憶合金部材２８２に当接する多数の微小な凸部が形成されている。鏡筒２８６ａの外周面には、レンズ枠２８３ａに対して、鏡筒２８６ａの円周方向に位置をずらして固定部材２８９ｂが設けられている。レンズ枠２８３ａと屈曲部材２８５ｇとの間には、固定部材２８９ａが設けられている。固定部材２８９ａとレンズ枠２８３ａとの間には、弾性部材２８４が設けられている。
【０２０１】
形状記憶合金部材２８２の一端（固定端）は、固定部材２８９ｂ（図６３（ｃ））に固定されている。形状記憶合金部材２８２は、固定部材２８９ｂから鏡筒２８６ａの軸方向にほぼ沿って前方に導かれ、鏡筒２８６ａの前端近傍において屈曲部材２８５ｇにより約１８０度屈曲され、鏡筒２８６ａの軸方向にほぼ沿って後方に導かれる。さらに、形状記憶合金部材２８２は、鏡筒２８６ａの後端近傍において屈曲部材２８５ｆにより約１８０度屈曲され、鏡筒２８６ａの軸方向にほぼ沿って前方に導かれる。形状記憶合金部材２８２の他端（可動端）は、レンズ枠２８３ａに固定されている。なお、図６３（ｂ）に示すように、形状記憶合金部材２８２が屈曲部材２８５ｇにより１８０度屈曲される際には、屈曲部材２８５ｈにも当接することにより、鏡筒２８６ａの外周面に接しないようになっている。
【０２０２】
この駆動装置２８１ｅによれば、カメラの鏡筒２８６ａの長さを長くすることなく、全長の長い（すなわち可動端の変位量が大きい）形状記憶合金部材２８２を鏡筒２８６ａの周囲に配置することができる。また、外周面に微小な凸部を有する屈曲部材２８５ｈ，２８５ｇ，２８５ｆに形状記憶合金部材２８２を巻き付けているため、変位量の低下を抑えることができる。
【０２０３】
上述した実施の形態１２では、多角柱状の屈曲部材を用いる場合には、略三角柱（断面が略三角形）が好ましいことを説明したが、屈曲部材が多角柱状でない場合には、実施の形態３で示したように２つの屈曲部材に形状記憶合金部材を巻き回す構成が、一つの屈曲部材の形状記憶合金部材に対する接触長さを確保しながら、接触比率を小さくする（これにより変位量の低下を抑制する）ことができる点で有利である。上述した駆動装置２８１ｅは、このような構成をカメラのレンズ駆動に応用した例である。
【０２０４】
次に、本実施の形態に係る駆動装置の効果の理解を容易にするため、形状記憶合金部材を直線状に配置した駆動装置（図３）をカメラのレンズ駆動に用いた場合の構成例について説明する。
【０２０５】
図６４（ａ）及び（ｂ）は、形状記憶合金部材２を直線状に配置した駆動装置をカメラのレンズ駆動に用いた場合の構成例（駆動装置２８１ｆとする。）を示す側断面図及び斜視図である。この駆動装置２８１ｆでは、形状記憶合金部材２８２の一端（固定端）は、鏡筒２８６ａの後端近傍に設けられた固定部材２８９ｂに固定され、形状記憶合金部材２８２の他端（可動端）は、レンズ枠２８３ａに固定されている。鏡筒２８６ａの前端近傍には、固定部材２８９ａが設けられており、この固定部材２８９ａとレンズ枠２８３ａとの間には弾性部材２８４が設けられている。形状記憶合金部材２８２の両端には、通電回路２８７が接続されている。しかしながら、このような構成では、形状記憶合金部材２８２が鏡筒２８６ａに直線状に配置されているため、鏡筒２８６ａの光軸方向の長さが短いカメラでは、全長の短い形状記憶合金部材２８２しか配置することができない。また、全長の短い形状記憶合金部材２８２の長さを配置したのでは、形状記憶合金部材２８２の変位量は形状記憶合金部材２８２の全長に対して３〜５％程度であるため、レンズ２８３ｂの駆動距離が充分に得られないという問題がある。
【０２０６】
これに対し、本実施の形態に係る駆動装置２８１ａ（図６１（ａ））及びその他の構成例に係る駆動装置２８１ｂ〜２８１ｅ（図６１（ｂ）〜図６３（ｃ））では、屈曲部材２８５（又は屈曲部材２８５ａ〜２８５ｈ）を利用することにより、鏡筒２８６ａの外周面に沿って全長の長い形状記憶合金部材２８２を巻き付けることができる。従って、小型カメラであっても、全長の長い形状記憶合金部材２８２を用いて、レンズ２８３ｂの十分な移動距離を確保することができるという効果を奏する。
【０２０７】
尚、上述した実施の形態１乃至２１では、形状記憶合金部材に直流電流を流すことにより、形状記憶合金部材を加熱させ、変形させているが、これに限定されるものではなく、直流電流の代わりに交流電流を流してもよい。また、特開平６−３２４７４０号公報に記載されているようにパルス電流を流して形状記憶合金を加熱してもよいし、特開平６−３２２９６号公報に記載されているようにヒーターを用いて形状記憶合金部材を加熱してもよい。また、特開平５−２２４１３６号に記載されているように他の構成部品を応用して形状記憶合金部材を加熱してもよい。また、例えば、特開２０００−３１８６９８号公報、特開平５−１１８２７２号公報、特開２００３−２８３３７号公報、特開平７−１４３７６号公報、特開平８−１７９１８１号公報に記載されているように、環境温度の変化により形状記憶合金部材を加熱してもよい。
【０２０８】
また、形状記憶合金部材を屈曲部材により屈曲させ、形状記憶合金部材を加熱することで変位量を得る構成においては、形状記憶合金部材と屈曲部材との接触部分が多いと変位量低下が大きく、接触部分が少ないと変位量低下が小さいことは、上述したとおりである。これは、形状記憶合金部材と屈曲部材との接触部分において、屈曲部材を介して形状記憶合金部材の熱が奪われ、形状記憶合金部材の温度上昇が抑制されてしまうためと考えられる。この点を考慮すると、形状記憶合金部材を通電により加熱することは、大きな変位量を得る上で極めて有効である。また、屈曲部材の温度上昇が遅い場合（形状記憶合金部材の熱が奪われにくい場合）には、環境温度の変化や外部ヒータ等を利用して形状記憶合金部材を加熱する方法も有効である。これに対し、形状記憶合金部材が巻回された部材を加熱し、熱伝達により形状記憶合金部材を間接的に加熱する構成（例えば特開平５−２２４１３６号に記載された構成）では十分な変位量は得られない。
【０２０９】
また、形状記憶合金部材と屈曲部材との接触部分を少なくする以外に、屈曲部材（または形状記憶合金部材と当接する当接部）に熱伝導率の低い材料を使用することによっても、形状記憶合金部材の変位量の低下を抑制することができる。
【０２１０】
また、上述した実施の形態１乃至２１では、形状記憶合金部材を付勢するための弾性部材として、引っ張りコイルバネを使用したが、これに限定されるものではなく、圧縮コイルバネ、ねじりコイルバネ、板バネ、ゴム等を使用することができる。また、弾性部材の材質は、金属などの導電性のある材料に限るものではない。なお、弾性部材として導電性以外の材料を使用し、且つ形状記憶合金部材を通電により加熱する場合には、形状記憶合金部材の両端間に通電するようにすればよい。さらに、弾性部材を使用しなくても、形状記憶合金部材を付勢することができれば、例えば重力を利用して移動体を付勢するなど、種々の方法を採用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０２１１】
【図１】本発明の実施の形態１に係る駆動装置を示す平面図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る駆動装置を示す斜視図である。
【図３】本発明の実施の形態１に対する比較例に係る駆動装置を示す斜視図である。
【図４】本発明の実施の形態１に対する他の比較例に係る駆動装置を示す斜視図である。
【図５】図３に示した駆動装置について行った実験を説明するための斜視図である。
【図６】図６（ａ）は、図４に示した駆動装置について行った実験を説明するための斜視図であり、図６（ｂ）はその平面図である。
【図７】図７（ａ）は、図４に示した駆動装置について、形状記憶合金部材の巻き方を変えて行った実験を説明するための斜視図であり、図７（ｂ）はその平面図である。
【図８】図８（ａ）は、図４に示した駆動装置について、形状記憶合金部材の巻き方を変えて行った実験を説明するための斜視図であり、図８（ｂ）はその平面図である。
【図９】本発明の実施の形態２に係る駆動装置を示す平面図である。
【図１０】本発明の実施の形態３に係る駆動装置を示す斜視図である。
【図１１】本発明の実施の形態４に係る駆動装置を示す斜視図である。
【図１２】本発明の実施の形態５に係る駆動装置を示す平面図である。
【図１３】本発明の実施の形態５に係る駆動装置の別の構成例を示す斜視図である。
【図１４】本発明の実施の形態６に係る駆動装置を示す斜視図である。
【図１５】図１５（ａ）は、本発明の実施の形態６に係る駆動装置についての実験を説明するための斜視図であり、図１５（ｂ）はその平面図である。
【図１６】図１６（ａ）は、本発明の実施の形態６に係る駆動装置について、形状記憶合金部材の巻き付け角を変更して行なった実験を説明するための斜視図であり、図１６（ｂ）はその平面図である。
【図１７】図１７（ａ）は、本発明の実施の形態６に係る駆動装置について、形状記憶合金部材の巻き付け角を更に変更して行なった実験を説明するための斜視図であり、図１７（ｂ）はその平面図である。
【図１８】図１８（ａ）は、本発明の実施の形態６における屈曲部材の形状を説明するための斜視図であり、図１８（ｂ）、（ｃ）及び（ｄ）は、屈曲部材の具体的な形状を示す平面図である。
【図１９】接触比率と変位比率との関係を示すグラフであり、表１に対応するものである。
【図２０】接触比率と変位比率との関係を示すグラフであり、表２に対応するものである。
【図２１】図２１（ａ）は、本発明の実施の形態６における屈曲部材の形状を示す平面図であり、図２１（ｂ）及び（ｃ）は、屈曲部材の他の構成例を示す平面図である。
【図２２】本発明の実施の形態７に係る駆動装置を示す平面図である。
【図２３】本発明の実施の形態８に係る駆動装置を示す斜視図である。
【図２４】図２４（ａ）は、本発明の実施の形態９に係る駆動装置を示す正面図であり、図２４（ｂ）はその側面図である。
【図２５】図２５（ａ）は、本発明の実施の形態１０に係る駆動装置を示す斜視図であり、図２５（ｂ）は異なる方向から見た斜視図である。
【図２６】本発明の実施の形態１１に係る駆動装置を示す斜視図である。
【図２７】本発明の実施の形態１１に係る駆動装置について行った実験を説明するための平面図である。
【図２８】図２８（ａ）、（ｂ）、（ｃ）及び（ｄ）は、図２７に示した実験に用いた巻回部材をそれぞれ示す平面図である。
【図２９】本発明の実施の形態１１に係る駆動装置について行った実験結果を示すグラフである。
【図３０】本発明の実施の形態１２に係る駆動装置を示す斜視図である。
【図３１】本発明の実施の形態１２に係る駆動装置について行った実験を説明するための斜視図である。
【図３２】図３２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）及び（ｄ）は、異なる断面形状を有する屈曲部材を用いて行った実験をそれぞれ説明するための平面図である。
【図３３】図３３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）及び（ｄ）は、略三角柱状の４種類の屈曲部材をそれぞれ示す平面図である。
【図３４】図３４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）及び（ｄ）は、略四角柱状の４種類の屈曲部材をそれぞれ示す平面図である。
【図３５】図３５（ａ）、（ｂ）、（ｃ）及び（ｄ）は、略六角柱状の４種類の屈曲部材をそれぞれ示す平面図である。
【図３６】図３６（ａ）、（ｂ）、（ｃ）及び（ｄ）は、略円柱状の４種類の屈曲部材をそれぞれ示す平面図である。
【図３７】接触比率と変位比率との関係を示すグラフであり、表４に対応するものである。
【図３８】図３８（ａ）及び（ｂ）は、本発明の実施の形態１３に係る形状記憶合金部材と圧着端子との固定方法の工程を説明するための図であり、図３８（ｃ）及び（ｄ）は、他の工程の例を説明するための図である。
【図３９】図３８（ｂ）又は（ｄ）に示した工程に続く工程を説明するための図である。
【図４０】本発明の実施の形態１４に係る駆動装置を示す斜視図である。
【図４１】図４１（ａ）は、実施の形態１４に対する比較例としての駆動装置を示す斜視図であり、図４１（ｂ）は、他の比較例としての駆動装置の構成例を示す斜視図である。
【図４２】本発明の実施の形態１５に係る駆動装置を示す斜視図である。
【図４３】本発明の実施の形態１５に係る駆動装置の他の構成例を示す斜視図である。
【図４４】本発明の実施の形態１６に係る駆動装置を示す斜視図である。
【図４５】本発明の実施の形態１６に係る駆動装置について行った実験を説明するための斜視図である。
【図４６】図４５に示した実験の結果を示すグラフであり、表５に対応するものである。
【図４７】本発明の実施の形態１６に係る駆動装置の他の構成例を示す斜視図である。
【図４８】本発明の実施の形態１６に係る駆動装置を示す斜視図である。
【図４９】本発明の実施の形態１６に係る駆動装置の通電回路のブロック図である。
【図５０】本発明の実施の形態１６に対する比較例であって、形状記憶合金部材に一律に電流を流す場合の通電回路のブロック図である。
【図５１】図４９に示した通電回路の回路図である。
【図５２】本発明の実施の形態１７に係る駆動装置を示す斜視図である。
【図５３】本発明の実施の形態１７に係る駆動装置の他の構成例を示す斜視図である。
【図５４】本発明の実施の形態１８に係る駆動装置を示す斜視図である。
【図５５】本発明の実施の形態１９に係る駆動装置を示す斜視図である。
【図５６】図５６（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）は、本発明の実施の形態１９に係る駆動装置に関する実験を行う３種類の実験装置の構成をそれぞれ示す斜視図である。
【図５７】図５６に示した実験装置による実験結果を示すグラフであり、表６に対応するものである。
【図５８】本発明の実施の形態２０に係る駆動装置を示す斜視図である。
【図５９】本発明の実施の形態２０に係る駆動装置についての実験を行う実験装置を示す斜視図である。
【図６０】図５９に示した実験装置による実験の結果を示すグラフであり、表７に対応するものである。
【図６１】図６１（ａ）は、本発明の実施の形態２１に係る駆動装置を示す斜視図であり、図６１（ｂ）は、本発明の実施の形態２１に係る駆動装置の別の構成例を示す斜視図である。
【図６２】図６２（ａ）は、本発明の実施の形態２１に係る駆動装置の他の構成例を示す斜視図であり、図６２（ｂ）は、本発明の実施の形態２１に係る駆動装置の更に他の構成例を示す斜視図である。
【図６３】図６３（ａ）は、本発明の実施の形態２１に係る駆動装置の更に他の構成例を示す斜視図であり、図６３（ｂ）はその正面図、図６３（ｃ）は別方向から見た斜視図である。
【図６４】図６４（ａ）及び（ｂ）は、本発明の実施の形態２１に対する比較例であって、従来の駆動装置をカメラのレンズ駆動に適用した場合の構成例を示す断面図及び斜視図である。
【符号の説明】
【０２１２】
２０２  形状記憶合金部材、  ２０２ａ  形状記憶合金部材上の圧着端子に近い位置、  ２０２ｂ  形状記憶合金部材の圧着端子に固定された部分、  ２０８  圧着端子、  ２０８ａ  かしめ部、  ２０８ｂ  基部、  ２０８ｃ  環状部、  ２０７  通電回路。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８】
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【図４９】
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【図５０】
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【図５１】
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【図５２】
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【図５３】
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【図５４】
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【図５５】
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【図５６】
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【図５７】
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【図５８】
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【図５９】
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【図６０】
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【図６１】
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【図６２】
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【図６３】
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【図６４】
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