(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
予め所定の形状を記憶させた形状記憶合金で構成された第１の作用部材と、
前記第１の作用部材に応力を発生させる負荷設定機構と、
前記第１の作用部材を加熱する加熱機構と、
前記第１の作用部材に結合された被駆動部材を操作する操作部材と
を備え、前記第１の作用部材の加熱により生ずる記憶形状への復元変形に基づいて前記操作部材を操作し、被駆動部材を操作する形状記憶合金を使用したアクチエータにおいて、
前記負荷設定機構は、前記第１の作用部材の環境温度が上昇するとき該第１の作用部材に発生する応力を増加させる負荷調整機構を備えること
を特徴とする形状記憶合金を使用したアクチエータ。
【請求項２】
前記負荷設定機構は弾性部材から構成され、前記負荷調整機構は前記弾性部材の張力を増加させる機構を備えることを特徴とする請求項１記載の形状記憶合金を使用したアクチエータ。
【請求項３】
前記負荷調整機構は、前記弾性部材の張力を増加させる形状記憶合金で構成された第２の作用部材を備えることを特徴とする請求項１記載の形状記憶合金を使用したアクチエータ。
【請求項４】
前記第２の作用部材は、前記第１の作用部材の変態開始温度特性と同等かこれよりも低い温度で変態を開始する変態開始温度特性を備えることを特徴とする請求項３記載の形状記憶合金を使用したアクチエータ。
【請求項５】
前記第２の作用部材は、前記第１の作用部材と同種の形状記憶合金で構成されることを特徴とする請求項４記載の形状記憶合金を使用したアクチエータ。
【請求項６】
前記負荷設定機構により増加された前記弾性部材の応力は、前記第１の作用部材の変態開始温度を高温度側に移動させる大きさの応力であることを特徴とする請求項２記載の形状記憶合金を使用したアクチエータ。
【請求項７】
予め所定の形状を記憶させた形状記憶合金で構成された第１の作用部材と、
前記第１の作用部材に応力を発生させる負荷設定機構と、
前記第１の作用部材を加熱する加熱機構と、
前記第１の作用部材に結合された被駆動部材を操作する操作部材と
前記操作部材の作動を無効にする作動無効機構と
を備え、前記第１の作用部材の加熱により生ずる記憶形状への復元変形に基づいて前記操作部材を操作し、被駆動部材を操作する形状記憶合金を使用したアクチエータにおいて、
前記作動無効機構は、アクチエータの環境温度が前記第１の作用部材の変態開始温度或いはこれよりも低い所定温度に達したとき、前記第１の作用部材の記憶形状への復元変形に基づく前記操作部材の作動を無効にする作動無効機構であること
を特徴とする形状記憶合金を使用したアクチエータ。
【請求項８】
前記作動無効機構は、形状記憶合金で構成された第３の作用部材を備え、環境温度が前記第１の作用部材の変態開始温度或いはこれよりも低い所定温度に達したとき、該第３の作用部材の記憶形状への復元変形により前記第１の作用部材に弛みを発生させ、第１の作用部材の復元変形に基づく作動の操作部材への伝達を無効にする作動無効機構であること
を特徴とする請求項７記載の形状記憶合金を使用したアクチエータ。
【請求項９】
前記作動無効機構は、形状記憶合金で構成された第３の作用部材を備え、環境温度が前記第１の作用部材の変態開始温度或いはこれよりも低い所定温度に達したとき、該第３の作用部材の記憶形状への復元変形により係止部材を操作して前記操作部材を係止する作動無効機構であること
を特徴とする請求項７記載の形状記憶合金を使用したアクチエータ。
【請求項１０】
前記第３の作用部材は、前記第１の作用部材の変態開始温度特性と同等かこれよりも低い温度で変態を開始する変態開始温度特性を備えることを特徴とする請求項８又は請求項９記載の形状記憶合金を使用したアクチエータ。
【請求項１１】
前記第３の作用部材は、前記第１の作用部材と同種の形状記憶合金で構成されることを特徴とする請求項８又は請求項９記載の形状記憶合金を使用したアクチエータ。
【請求項１２】
形状記憶合金で構成された第１の作用部材と、
前記第１の作用部材に応力を発生させる負荷設定機構と、
前記第１の作用部材を加熱する加熱機構と、
前記第１の作用部材に結合された被駆動部材を操作する操作部材と、
前記操作部材の作動を無効にする作動無効機構
とを備え、前記第１の作用部材の加熱により生ずる記憶形状への復元変形に基づいて前記操作部材を操作し、被駆動部材を操作する形状記憶合金を使用したアクチエータにおいて、
前記負荷設定機構は、前記第１の作用部材の環境温度の上昇に応じて該第１の作用部材に発生する応力を増加させる負荷調整機構を備え、
前記作動無効機構は、アクチエータの環境温度が、前記第１の作用部材の負荷調整機構の作用状態における変態開始温度に達したとき、前記第１の作用部材の記憶形状への復元変形に基づく前記操作部材の作動を無効にする作動無効機構であること
を特徴とする形状記憶合金を使用したアクチエータ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、形状記憶合金を使用したアクチエータに関する。
【０００２】
【従来の技術】
形状記憶合金は、予め所定の高温度領域、例えば６０℃で所定の形状を設定してその形状を記憶させておくと、これよりも低い温度である通常の温度領域、例えば２０℃で、記憶させた形状とは異なる形状に変形させておいても、形状記憶合金を加熱して変態温度、例えば６０℃を越えると、記憶されている形状に復元変形する性質がある。
【０００３】
この性質を利用し、形状記憶合金で作用部材を構成したアクチエータがある。このアクチエータは、例えば、形状記憶合金のワイヤで作用部材を構成し、作用部材に予め所定の高温度領域で所定の第１の形状、例えば縮み形状を記憶させておく。そして、これよりも低い通常の温度領域では、作用部材にばね等で外力を加えて第１の形状とは異なる第２の形状、例えば伸び形状に変形させて被駆動部材を接続し、被駆動部材を第２の位置に設定しておく。
【０００４】
この状態において、前記形状記憶合金の作用部材を変態温度以上に加熱すると、作用部材は前記した第２の形状、即ち伸び形状から、記憶されている第１の形状、即ち縮み形状に復元変形し、作用部材に接続されている被駆動部材を第２の位置から第１の位置に移動させることができる。
【０００５】
そして、前記形状記憶合金の作用部材は常温に冷却されると、外部からの力、例えば、ばね等の力で再び第２の形状、即ち伸び形状に変形し、作用部材に接続されている被駆動部材を第１の位置から第２の位置、即ち初期位置に復帰させることができる。
【０００６】
図２１及び図２２は、形状記憶合金の作用部材を備えたアクチエータの一例で、カメラ等のチャージレバーの係止及び解除を行う機構へ適用した例である。図２１はアクチエータがチャージレバーを係止している初期状態を示し、図２２はアクチエータが作動してチャージレバーの係止が解除された状態を示している。
【０００７】
図２１及び図２２において、１０１は係止レバー、１０２は形状記憶合金で構成された作用部材で、ここでは形状記憶合金のワイヤである。１０４は係止レバー１０１を牽引するばね、１０６はチャージレバー、１０７はチャージレバー１０６を牽引する走行ばねである。
【０００８】
形状記憶合金のワイヤ１０２は、その一端が係止レバー１０１のピン１０１ａに取り付けられ、他端は図示しないフレーム等の固定部材上に設けられた固定ピン１０２ａに固定されている。形状記憶合金のワイヤの両端にはスイツチＳＷと電源ＢＡが直列に接続され、スイツチＳＷを閉じると電源ＢＡから形状記憶合金のワイヤ１０２に電流が流れ、ワイヤ自体の抵抗により発熱するように構成されている。形状記憶合金のワイヤ１０２には、予め所定の縮み形状を記憶させておくものとする。
【０００９】
係止レバー１０１は、軸１０３の回りに回動自在に支持され、固定部材上の固定ピン１０４ａとピン１０４ｂとの間に懸架されたばね１０４により時計方向に回動するように付勢されており、停止ピン１０５に当接して停止している。
【００１０】
チャージレバー１０６には、走行ばね１０７の一端１０７ａが固定され、走行ばね１０７の他端１０７ｂは固定部材１０９に固定されている。チャージレバー１０６は初期状態では、図示しないチャージ機構により図２１で左に移動させられて、係止レバー１０１の先端の係止爪１０１ｃに係止し、図２１に示す位置に係止されている。この状態で走行ばね１０７は付勢される。
【００１１】
スイツチＳＷをオンとすると、形状記憶合金のワイヤ１０２には電源ＢＡから電流が流れて発熱し、変態温度以上に温度が上昇すると、記憶合金のワイヤ１０２は、ばね１０４の付勢力に抗して記憶されている所定の縮み形状に復元変形する。
【００１２】
これにより、図２２に示すように、係止レバー１０１は軸１０３の回りに反時計方向に回動し、係止レバー１０１の係止爪１０１ｄはチャージレバー１０６から外れるから、チャージレバー１０６は走行ばね１０７の付勢力により図２１で右方向に移動して所定の動作、例えば一眼レフカメラであればミラーの跳上げ、露出開始動作、フイルムカートリッジ蓋の開閉、フラッシュ発光器のボッブアップなどを実行し、停止ピン１０８に当接して停止する。
【００１３】
スイツチＳＷをオフとし、形状記憶合金のワイヤ１０２への電流の供給を遮断すると、形状記憶合金のワイヤ１０２は冷却される。係止レバー１０１はばね１０４の付勢力により軸１０３の回りに時計方向に回動し、その先端の係止爪１０１ｄは係止可能位置に復帰する。
【００１４】
一方、チャージレバー１０６は、図示しないチャージ機構により再び図２２で左に移動し、係止レバー１０１の先端の係止爪１０１ｄに係止して図２１に示す初期状態に戻ると共に、走行ばね１０７は付勢される。
【００１５】
以上説明した形状記憶合金を使用したアクチエータは、構造が簡単で軽量であり、制御が容易であるという特徴を有し、各種の装置に適用することが可能であるとされてきた。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した形状記憶合金を使用したアクチエータには、以下説明する解決すべき２つの課題のあることが判明した。
【００１７】
第１の課題は、アクチエータを作用させる必要がない場合であつても、環境温度が形状記憶合金の変態温度以上になると、作用部材が記憶形状に復元変形して意図しない作動を起こしてしまう。そして、アクチエータが形状記憶合金の変態温度以上の環境温度にある限り、作用部材の記憶形状への復元変形した状態が維持され続けるという不都合があることである。
【００１８】
第２の課題は、形状記憶合金で構成した作用部材に加わるばね等による応力と変態開始温度、及び寿命との間には密接な関係があり、高い応力を発生させておくと変態開始温度を高めることができるが、高い応力の下では作用部材の寿命が短くなることである。
【００１９】
即ち、広い動作温度範囲でアクチエータが誤動作することがないように作用部材に大きな張力を加え、高い応力を発生させておくと作用部材の寿命が短くなり、一方、十分な寿命を得るために作用部材に加える張力を小さくし、応力を低く設定すると、誤動作することがない動作可能温度範囲が狭くなつて、アクチエータに必要な動作温度範囲を確保できないという不都合があることである。
【００２０】
この発明は、前記した形状記憶合金の持つ優れた特性を損なうことなく、前記した課題を解決した新規な形状記憶合金を使用したアクチエータを提供することを目的とする。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
この発明は上記課題を解決するもので、請求項１の発明は、予め所定の形状を記憶させた形状記憶合金で構成された第１の作用部材と、前記第１の作用部材に応力を発生させる負荷設定機構と、前記第１の作用部材を加熱する加熱機構と、前記第１の作用部材に結合された被駆動部材を操作する操作部材とを備え、前記第１の作用部材の加熱により生ずる記憶形状への復元変形に基づいて前記操作部材を操作し、被駆動部材を操作する形状記憶合金を使用したアクチエータにおいて、前記負荷設定機構は、前記第１の作用部材の環境温度が上昇するとき該第１の作用部材に発生する応力を増加させる負荷調整機構を備えることを特徴とするものである。
【００２２】
そして、前記負荷設定機構は弾性部材から構成され、前記負荷調整機構は前記弾性部材の張力を増加させる機構を備える。
【００２３】
また、前記負荷調整機構は、前記弾性部材の張力を増加させる形状記憶合金で構成された第２の作用部材を備える。
【００２４】
そして、前記第２の作用部材は、前記第１の作用部材の変態開始温度特性と同等かこれよりも低い温度で変態を開始する変態開始温度特性を備え、前記第１の作用部材と同種の形状記憶合金で構成するとよい。
【００２５】
そして、前記負荷設定機構により増加された前記弾性部材の応力は、前記第１の作用部材の変態開始温度を高温度側に移動させる大きさの応力とする。
【００２６】
請求項７の発明は、予め所定の形状を記憶させた形状記憶合金で構成された第１の作用部材と、前記第１の作用部材に応力を発生させる負荷設定機構と、前記第１の作用部材を加熱する加熱機構と、前記第１の作用部材に結合された被駆動部材を操作する操作部材と前記操作部材の作動を無効にする作動無効機構とを備え、前記第１の作用部材の加熱により生ずる記憶形状への復元変形に基づいて前記操作部材を操作し、被駆動部材を操作する形状記憶合金を使用したアクチエータにおいて、前記作動無効機構は、アクチエータの環境温度が前記第１の作用部材の変態開始温度或いはこれよりも低い所定温度に達したとき、前記第１の作用部材の記憶形状への復元変形に基づく前記操作部材の作動を無効にする作動無効機構であることを特徴とするものである。
【００２７】
そして前記作動無効機構は、形状記憶合金で構成された第３の作用部材を備え、環境温度が前記第１の作用部材の変態開始温度或いはこれよりも低い所定温度に達したとき該第３の作用部材の記憶形状への復元変形により前記第１の作用部材に弛みを発生させ、第１の作用部材の復元変形に基づく作動の操作部材への伝達を無効にする作動無効機構である。
【００２８】
また、前記作動無効機構は、形状記憶合金で構成された第３の作用部材を備え、環境温度が前記第１の作用部材の変態開始温度或いはこれよりも低い所定温度に達したとき該第３の作用部材の記憶形状への復元変形により係止部材を操作して前記操作部材を係止する作動無効機構とするとよい。
【００２９】
そして、前記第３の作用部材は、前記第１の作用部材の変態開始温度特性と同等かこれよりも低い温度で変態を開始する変態開始温度特性を備え、前記第１の作用部材と同種の形状記憶合金で構成するとよい。
【００３０】
請求項１２の発明は、形状記憶合金で構成された第１の作用部材と、前記第１の作用部材に応力を発生させる負荷設定機構と、前記第１の作用部材を加熱する加熱機構と、前記第１の作用部材に結合された被駆動部材を操作する操作部材と、前記操作部材の作動を無効にする作動無効機構とを備え、前記第１の作用部材の加熱により生ずる記憶形状への復元変形に基づいて前記操作部材を操作し、被駆動部材を操作する形状記憶合金を使用したアクチエータにおいて、前記負荷設定機構は、前記第１の作用部材の環境温度の上昇に応じて該第１の作用部材に発生する応力を増加させる負荷調整機構を備え、前記作動無効機構は、アクチエータの環境温度が、前記第１の作用部材の負荷調整機構の作用状態における変態開始温度に達したとき、前記第１の作用部材の記憶形状への復元変形に基づく前記操作部材の作動を無効にする作動無効機構であることを特徴とする。
【００３１】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を説明する。
【００３２】
［第１の実施の形態］
第１の実施の形態は、先に説明したこの発明の第１の課題である環境温度が形状記憶合金の変態温度を越えたときに発生する、形状記憶合金の作用部材の意図しない動作（以下、これを誤動作と呼ぶ）によつても、アクチエータが誤作動しない解決手段を提供するものである。
【００３３】
図１及び図２は、チャージレバーの係止／解除を行う形状記憶合金の作用部材を使用したアクチエータで、環境温度が形状記憶合金の変態温度を越えたときに発生する、作用部材の誤動作を防止する温度補償機構を備えている。
【００３４】
以下、図１及び図２を参照してその構成及び動作を説明する。１１は係止レバー、１２は温度補償レバー、１７はチャージレバー、１５は温度補償レバ１２ーを牽引するばね、１６は係止レバー１１を牽引するばね、１８はチャージレバー１７を牽引する走行ばね、１９は走行ばね１８の一端を固定する固定部材で、図示しないフレーム等の上に設けられている。
【００３５】
係止レバー１１は軸１１ｂの回りに回動自在に支持されており、係止レバー１１上のピン１１ａと温度補償レバー１２上のピン１２ａとの間には、第１の作用部材である形状記憶合金で構成されたワイヤ１３が懸架されている。
【００３６】
第１の作用部材である形状記憶合金のワイヤ１３の両端には、スイツチＳＷと電源ＢＡが直列に接続され、スイツチＳＷを閉じると電源ＢＡから形状記憶合金のワイヤ１３に電流が流れ、ワイヤ自体の抵抗により発熱するように構成されている。形状記憶合金のワイヤ１３には、予め所定の縮み形状を記憶させておくものとする。
【００３７】
また、係止レバー１１上のピン１１ｃと図示しないフレーム上の固定ピン１６ａとの間にはばね１６が懸架され、係止レバー１１は軸１１ｂの回りに時計方向に回動するようにばね１６で付勢されており、停止ピン２０に当接して停止している。
【００３８】
チャージレバー１７には、走行ばね１８の一端１８ａが固着され、走行ばね１８の他端１８ｂは図示しないフレーム上の固定部材１９に固定されている。チャージレバー１７は、初期状態では図示しないチャージ機構によりで図１で左に移動させられて、係止レバー１１の先端の係止爪１１ｄに係止して図１に示す位置に係止され、この状態で走行ばね１８は付勢される。
【００３９】
温度補償レバー１２は軸１２ｃの回りに回動自在に支持されている。温度補償レバー１２の上のピン１２ｂと図示しないフレーム上の固定ピン１４ａとの間には、第３の作用部材である形状記憶合金で構成されたワイヤ１４が懸架されている。ピン１２ｂと図示しないフレーム上の固定ピン１５ａとの間にはばね１５が懸架され、温度補償レバー１２は、ばね１５により軸１２ｃの回りに反時計方向に回転するように付勢されており、停止ピン２１に当接して停止している。
【００４０】
温度補償レバー１２、第３の作用部材である形状記憶合金のワイヤ１４、及びばね１５により温度補償機構が構成される。なお、温度補償機構を構成する第３の作用部材である形状記憶合金のワイヤ１４は、第１の作用部材である形状記憶合金のワイヤ１３の変態温度特性と同じかこれよりも低い温度で変態する変態温度特性を持つ材料で構成する。
【００４１】
次に、その動作を説明する。まず、環境温度が温度補償機構を構成する形状記憶合金のワイヤ１４の変態温度以下の通常の環境温度では、温度補償レバー１２は動作せず、先に説明した従来のアクチエータと全く同様の動作をする。
【００４２】
即ち、スイツチＳＷをオンとすると、形状記憶合金のワイヤ１３には電源ＢＡから電流が供給され、形状記憶合金のワイヤ１３が発熱する。変態温度以上に温度が上昇すると、記憶合金のワイヤ１３は、ばね１６の付勢力に抗して記憶されている所定の縮み形状に復元変形する。
【００４３】
これにより、係止レバー１１は軸１１ｂの回りに反時計方向に回動し、係止レバー１１の係止爪１１ｄはチャージレバー１７から外れるから、チャージレバー１７は走行ばね１８の付勢力により図１で右方向に移動して所定の動作、例えば一眼レフカメラであればミラーの跳上げ、露出開始動作、フイルムカートリッジ蓋の開閉、フラッシュ発光器のボッブアップなどを実行し、停止ピン２２に当接して停止する。
【００４４】
スイツチＳＷをオフとし、形状記憶合金のワイヤ１３への電流の供給を遮断すると形状記憶合金のワイヤ１３は冷却される。係止レバー１１は、ばね１６の付勢力により軸１１ｂの回りに時計方向に回動し、その先端の係止爪１１ｄは係止可能位置に復帰する。
【００４５】
チャージレバー１７が、図示しないチャージ機構により再び図１で左に移動すると、チャージレバー１７は係止レバー１１の先端の係止爪１１ｄに係止して初期状態に戻ると共に、走行ばね１８は付勢される。
【００４６】
次に、環境温度が温度補償機構を構成する第３の作用部材である形状記憶合金のワイヤ１４の変態温度を越えた場合を説明する。図２は、環境温度が形状記憶合金のワイヤ１４の変態温度を越えた場合を示したもので、形状記憶合金のワイヤ１４は、ばね１５の付勢力に抗して記憶されている所定の縮み形状に復元変形し、温度補償レバー１２を軸１２ｃの回りに時計方向に回動する。
【００４７】
このときの環境温度は、第１の作用部材である形状記憶合金のワイヤ１３の変態温度よりも低いため、形状記憶合金のワイヤ１３は記憶されている所定の縮み形状に復元変形していない。このため、形状記憶合金のワイヤ１３は図２に示すように弛み、係止レバー１１を図２で上方向に牽引しないから、係止レバー１１によるチャージレバー１７の係止状態が維持され、誤動作することはない。
【００４８】
さらに、環境温度が上昇し、形状記憶合金のワイヤ１３の変態温度を越えた場合は、形状記憶合金のワイヤ１３も記憶されている所定の縮み形状に復元変形するが、先に説明したとおり、温度補償レバー１２が軸１２ｃの回りに時計方向に回動しており、形状記憶合金のワイヤ１３には弛みが発生しているから、縮み形状に復元してもチャージレバー１７の係止が離脱するまでの変形量にはならず、チャージレバー１７の係止状態は維持され、誤動作することはない。
【００４９】
ここで、形状記憶合金の作用部材に発生する応力と変態温度との関係を説明する。代表的な形状記憶合金であるニッケル・チタン合金では、形状記憶合金の作用部材に発生する応力が増大するに従つて、変態温度が高温度方向に移動することが知られている。
【００５０】
図３は、形状記憶合金の作用部材に加わる変位の大きさ（応力の大きさでもある）と変態温度との関係を示す図である。
【００５１】
即ち、形状記憶合金の作用部材を、温度ＴH 以上の動作領域Ｈで動作させるときは、形状記憶合金の作用部材に高い応力Ｈが発生するように負荷の大きさを決定し、温度ＴH 以下でＴM 以上である動作領域Ｍで動作させるときは、形状記憶合金の作用部材に中間の応力Ｍが発生するように負荷の大きさを決定し、温度ＴM 以下の動作領域Ｌで動作させるときは、形状記憶合金の部材に低い応力Ｌが発生するように負荷の大きさを決定する。
【００５２】
今、アクチエータが安全に動作すべき温度を温度領域ＴM 以下とし、温度補償機構を構成する形状記憶合金のワイヤ１４の動作領域を動作領域Ｍに設定するよう、ばね１５により形状記憶合金のワイヤ１４に加えられる負荷の大きさを決定した場合について、環境温度の変化と形状記憶合金の作用部材の変形状態について、図１、図２及び図３を参照して説明する。
【００５３】
環境温度が上昇して変態温度ＭA を越えると、温度補償機構を構成する第３の作用部材である形状記憶合金のワイヤ１４は、ばね１５の付勢力に抗して縮み変形を開始し、変態温度ＭB で変位量は最大となり、以降、環境温度が上昇しても変位は増大しない。
【００５４】
さらに環境温度が上昇して変態温度ＨA を越えると、第１の作用部材である形状記憶合金の作用部材であるワイヤ１３もばね１６の付勢力に抗して縮み変形を開始し、変態温度ＨB で変位量は最大となるが、以降、環境温度が上昇しても変位は増大しない。
【００５５】
形状記憶合金のワイヤ１３が縮み変形を開始しても、温度補償機構を構成する形状記憶合金のワイヤ１４による縮み変形に基づく温度補償レバー１２の時計方向に回動する移動量を、形状記憶合金のワイヤ１３の縮み変形量よりも大きく設定することで、形状記憶合金のワイヤ１３の縮み変形によつても係止レバー１１を作動させないようにすることができ、環境温度が変態温度ＨA を越えて上昇してもアクチエータの誤動作を防止することができる。
【００５６】
環境温度が変態温度ＨA から低下すると、まず、形状記憶合金のワイヤ１３が変態温度ＨC から逆方向に変態し、ワイヤ１３は初期形状に向け伸び変形を開始する。さらに環境温度が変態温度ＭC を越えて低下すると、形状記憶合金のワイヤ１４もばね１５の付勢力により初期状態の形状に向け伸び変形を開始する。温度補償レバー１２は軸１２ｃの回りに反時計方向に回動してワイヤ１３の弛み解消し、図１に示す初期状態に安全に復帰する。
【００５７】
なお、図３では、応力に応じて温度領域を３つに分けているが、応力によつては温度領域が一部重複する場合もあるが、そのような場合でも上記した温度補償機構は正常に作動することは言うまでもない。
【００５８】
また、温度補償機構を構成する形状記憶合金のワイヤ１４に代えて、バイメタルで温度補償レバー１２を移動させるように構成することもできる。
【００５９】
図４及び図５は、第１の実施の形態のアクチエータの温度補償機構をバイメタルで構成した変形例を示す図である。前記した図１及び図２に示す構成との相違点は、温度補償機構を構成する形状記憶合金のワイヤ１４をバイメタルで置換した点にあり、その他の構成及び動作は変わらないので、同一部材には同一符号を付して説明を省略し、温度補償機構の部分についてのみ説明する。
【００６０】
温度補償レバー１２は軸１２ｃの回りに回動自在に支持されている。温度補償レバー１２上のピン１２ｂと図示しないフレーム上の固定ピン１５ａとの間にはばね１５が懸架され、温度補償レバー１２は、ばね１５により軸１２ｃの回りに反時計方向に回転するように付勢されている。
【００６１】
また、温度補償レバー１２の上にはバイメタル２５が配置され、その自由端２５ｃは温度補償レバー１２に当接可能な位置に配置されている。バイメタル２５の他端２５ａは図示しないフレーム上の固定部材２６に固定されている。なお、バイメタル２５は熱膨張率の異なる２種の金属２５ａと２５ｂとを一体に張り合わせて構成された周知のバイメタルである。
【００６２】
環境温度が常温の場合は、バイメタル２５の自由端２５ｃは温度補償レバー１２から離隔された位置にあり、温度補償レバー１２は、ばね１５により軸１２ｃの回りに反時計方向に回転するように付勢され、停止ピン２１に当接して停止している。図４はこの状態を示している。
【００６３】
環境温度が上昇して、所定の温度、即ち形状記憶合金のワイヤ１３の変態温度以下であるがこの変態温度に接近すると、バイメタル２５は湾曲し、その自由端２５ｃが温度補償レバー１２に当接して温度補償レバー１２をばね１５の付勢力に抗して軸１２ｃの回りに時計方向に回転させ、図５に示す状態となる。
【００６４】
このときの環境温度は、形状記憶合金のワイヤ１３の変態温度よりも低いため、形状記憶合金のワイヤ１３は記憶されている所定の縮み形状に復元変形していない。このため、形状記憶合金のワイヤ１３は図５に示すように弛み、係止レバー１１を図２で上方向に牽引しないから、係止レバー１１によるチャージレバー１７の係止状態が維持され、誤動作することはない。
【００６５】
さらに、環境温度が上昇し、形状記憶合金のワイヤ１３も変態温度を越えた場合は、形状記憶合金のワイヤ１３も記憶されている所定の縮み形状に復元変形するが、先に説明したとおり、バイメタル２５が湾曲して温度補償レバー１２をばね１５の付勢力に抗して軸１２ｃの回りに時計方向に回転させ、形状記憶合金のワイヤ１３には弛みが発生しているから、縮み形状に復元変形してもチャージレバー１７の係止が離脱するまでの変形量にはならず、チャージレバー１７の係止状態は維持され、誤動作することはない。
【００６６】
［第２の実施の形態］
第２の実施の形態は、第１の実施の形態と同じく、この発明の第１の課題である環境温度が形状記憶合金の変態温度を越えたときに発生する、形状記憶合金の作用部材の意図しない動作（誤動作）によつても、アクチエータが誤作動しない解決手段を提供するものである。
【００６７】
図６及び図７は、チャージレバーの係止／解除を行う形状記憶合金の作用部材を使用したアクチエータで、環境温度が形状記憶合金の変態温度を越えたときに発生する、作用部材の誤動作を防止する温度補償機構を備えている。第１の実施の形態の構成要素と同じ部材には、参照を容易にするため同一符号を付し、詳細な説明を省略する。
【００６８】
以下、図６及び図７を参照してその構成及び動作を説明する。１１は略Ｌ字状の係止レバー、１７はチャージレバー、１６は係止レバー１１を牽引するばね、１８はチャージレバー１７を牽引する走行ばね、１９は走行ばね１８の一端を固定する固定部材である。また、３１は温度補償レバー、３２は温度補償レバー３１と係止レバー１１との間に懸架されたばねである。
【００６９】
係止レバー１１及び温度補償レバー３１は、共通の軸１１ｂの回りにそれぞれ独立に回動自在に支持されており、温度補償レバー３１上のピン３１ａと図示しないフレーム上の固定ピン３５との間には、第１の作用部材である形状記憶合金のワイヤ１３が懸架されている。
【００７０】
また、係止レバー１１のＬ字状延長部の先端のピン１１ｅと温度補償レバー３１上のピン３１ｃとの間には、温度補償のための第３の作用部材である形状記憶合金で構成されたワイヤ３３が懸架されている。温度補償レバー３１上のピン３１ｃには、係止レバー１１に当接する突起が形成されている。形状記憶合金のワイヤ１３及び３３には、予め所定の縮み形状を記憶させておくものとする。
【００７１】
温度補償レバー３１上のピン３１ｂと係止レバー１１上のピン１１ｃとの間には、ばね１６よりもばね定数の大きい（硬い）ばね３２が懸架されている。ばね３２は、温度補償レバー３１を、係止レバー１１に対して軸１１ｂの回りに時計方向に回動するように付勢するが、温度補償レバー３１上のピン３１ｃの突起が係止レバー１１に当接すると、それ以上の回転が阻止され、温度補償レバー３１と係止レバー１１は、軸１１ｂの回りに時計方向に一体的に回動可能に構成されている。
【００７２】
係止レバー１１上のピン１１ｃと固定ピン１６ａとの間にはばね１６が懸架され、係止レバー１１は軸１１ｂの回りに時計方向にばね１６で付勢されており、係止レバー１１は停止ピン２０に当接して停止している。
【００７３】
前記した通り、温度補償レバー３１と係止レバー１１は、ばね１６よりもばね定数の大きい（硬い）ばね３２により、軸１１ｂの回りに時計方向に一体的に回動可能に構成されているので、第１の作用部材である形状記憶合金のワイヤ１３は、ばね１６の付勢力により張力が作用している。
【００７４】
チャージレバー１７には、走行ばね１８の一端１８ａが固着され、走行ばね１８の他端１８ｂは固定部材１９に固定されている。チャージレバー１７は、初期状態では図示しないチャージ機構によりで図６で左に移動させられ、係止レバー１１の先端の係止爪１１ｄに係止して図６に示す位置に係止され、この状態で走行ばね１８は付勢される。
【００７５】
温度補償レバー３１、第３の作用部材である形状記憶合金のワイヤ３３、及びばね３２により温度補償機構が構成される。なお、温度補償機構を構成する形状記憶合金のワイヤ３３は、第１の作用部材である形状記憶合金のワイヤ１３の変態温度特性と同じかこれより低い温度で変態する変態温度特性を持つ材料で構成する。
【００７６】
次に、図６及び図７を参照して動作を説明する。まず、環境温度が温度補償機構を構成する第３の作用部材である形状記憶合金のワイヤ３３の変態温度以下の通常の環境温度では、温度補償レバー３１は機能せず、先に説明した従来のアクチエータと全く同様の動作をする。
【００７７】
即ち、スイツチＳＷをオンとすると、第１の作用部材である形状記憶合金のワイヤ１３には電源ＢＡから電流が供給され、形状記憶合金のワイヤ１３が発熱し、変態温度以上に温度が上昇すると、形状記憶合金のワイヤ１３は、ばね１６の付勢力に抗して記憶されている所定の縮み形状に復元し、係止レバー１１及び温度補償レバー３１は一体として軸１１ｂの回りに反時計方向に回動する。
【００７８】
これにより、係止レバー１１の係止爪１１ｄはチャージレバー１７から外れるから、チャージレバー１７は走行ばね１８の付勢力により図６で右方向に移動して所定の動作、例えば一眼レフカメラであればミラーの跳上げ、露出開始動作、フイルムカートリッジ蓋の開閉、フラッシュ発光器のボッブアップなどを実行し、停止ピン２２に当接して停止する。
【００７９】
スイツチＳＷをオフとし、形状記憶合金のワイヤ１３への電流の供給を遮断すると、形状記憶合金のワイヤ１３は冷却される。係止レバー１１及び温度補償レバー３１は、ばね１６の付勢力により時計方向に回動し、その先端の係止爪１１ｄは係止可能位置に復帰する。チャージレバー１７は、図示しないチャージ機構により再び図６で左に移動し、係止レバー１１の先端の係止爪１１ｄに係止して初期状態に戻ると共に、走行ばね１８は付勢される。
【００８０】
次に、環境温度が温度補償機構を構成する形状記憶合金のワイヤ３３の変態温度を越えた場合を説明する。図７は、環境温度が第３の作用部材である形状記憶合金のワイヤ３３の変態温度を越えた場合を示したもので、形状記憶合金のワイヤ３３は、ばね３２の付勢力に抗して記憶されている所定の縮み形状に復元変形し、温度補償レバー３１は軸１１ｂの回りに反時計方向に回動するが、係止レバー１１は回動しない。
【００８１】
このときの環境温度は第１の作用部材である形状記憶合金のワイヤ１３の変態温度よりも低いため、形状記憶合金のワイヤ１３は記憶されている所定の縮み形状に復元変形していない。このため、形状記憶合金のワイヤ１３は図７に示すように弛み、係止レバー１１を図７で上方向に牽引しないから、係止レバー１１によるチャージレバー１７の係止状態が維持され、誤動作することはない。
【００８２】
さらに、環境温度が上昇し、形状記憶合金のワイヤ１３も変態温度を越えた場合は、形状記憶合金のワイヤ１３も記憶されている所定の縮み形状に復元変形するが、このとき、温度補償レバー３１はばね３２の付勢力に抗して軸１１ｂの回りに時計方向に回転しており、形状記憶合金のワイヤ１３には弛みが発生しているから、形状記憶合金のワイヤ１３が縮み形状に復元変形してもチャージレバー１７の係止が離脱するまでの変形量にはならず、チャージレバー１７の係止状態は維持され、誤動作することはない。
【００８３】
［第３の実施の形態］
第３の実施の形態は、第１の実施の形態と同じく、この発明の第１の課題である環境温度が形状記憶合金の変態温度を越えたときに発生する、形状記憶合金の作用部材の意図しない動作（誤動作）によつても、アクチエータが誤作動しない解決手段を提供するものである。
【００８４】
図８及び図９は、チャージレバーの係止／解除を行う形状記憶合金の作用部材を使用したアクチエータで、環境温度が形状記憶合金の変態温度を越えたときに発生する、作用部材の誤動作を無効にする作動無効機構を備えている。第１の実施の形態の構成要素と同じ部材には、参照を容易にするため同一符号を付し、詳細な説明を省略する。
【００８５】
以下、図８及び図９を参照してその構成及び動作を説明する。１１は係止レバー、１７はチャージレバー、１６は係止レバー１１を牽引するばね、１８はチャージレバー１７を牽引する走行ばね、１９は走行ばね１８の一端を固定する固定部材である。また、４１は停止レバー、４２はばねである。
【００８６】
係止レバー１１は軸１１ｂの回りに回動自在に支持されており、係止レバー１１上のピン１１ａと固定ピン１３ａとの間には、第１の作用部材である形状記憶合金で構成されたワイヤ１３が懸架されている。形状記憶合金のワイヤ１３の両端にはスイツチＳＷと電源ＢＡが直列に接続され、スイツチＳＷを閉じると電源ＢＡから形状記憶合金のワイヤ１３に電流が流れ、ワイヤ自体の抵抗により発熱するように構成されている。形状記憶合金のワイヤ１３には、予め所定の縮み形状を記憶させておくものとする。
【００８７】
また、係止レバー１１上のピン１１ｃと固定ピン１６ａとの間にはばね１６が懸架され、係止レバー１１は軸１１ｂの回りに時計方向に回動するようにばね１６で付勢されており、停止ピン２０に当接して停止している。
【００８８】
チャージレバー１７には、走行ばね１８の一端１８ａが固着され、走行ばね１８の他端１８ｂは固定部材１９に固定されている。チャージレバー１７は、初期状態では図示しないチャージ機構により図１で左に移動させられて、係止レバー１１の先端の係止爪１１ｄに係止して図１に示す位置に係止され、この状態で走行ばね１８は付勢される。
【００８９】
停止レバー４１は略Ｌ字状に形成され、固定ピン４１ａの回りに回動自在に支持されており、その一端４１ｃと固定ピン４３ａとの間には温度補償用の第３の作用部材である形状記憶合金のワイヤ４３が懸架されており、ワイヤ４３には予め所定の縮み形状を記憶させておくものとする。
【００９０】
また、停止レバー４１上のピン４１ｂと固定ピン４２ａとの間にはばね４２が懸架されており、停止レバー４１は停止ピン４４に当接して停止している。停止レバー４１の一端４１ｄは、チャージレバー１７の移動軌跡内に進出／退避可能に構成されている。
【００９１】
第３の作用部材である形状記憶合金のワイヤ４３は、第１の作用部材である形状記憶合金のワイヤ１３の変態温度特性と同じかこれより低い温度で変態する変態温度特性を持つ材料で構成するものとし、停止レバー４１、ばね４２及び形状記憶合金のワイヤ４３で、第１の作用部材である形状記憶合金のワイヤ１３の誤動作（意図しない復元変形）を無効にする作動無効機構を構成する。
【００９２】
次に、図８及び図９を参照して動作を説明する。まず、環境温度が作動無効機構を構成する第３の作用部材である形状記憶合金のワイヤ４３の変態温度以下の通常の環境温度では、停止レバー４１は機能せず、先に説明した従来のアクチエータと全く同様の動作をする。
【００９３】
即ち、スイツチＳＷをオンとすると、第１の作用部材である形状記憶合金のワイヤ１３には電源ＢＡから電流が供給され、形状記憶合金のワイヤ１３が発熱し、変態温度以上に温度が上昇すると、形状記憶合金のワイヤ１３は、ばね１６の付勢力に抗して記憶されている所定の縮み形状に復元し、係止レバー１１は軸１１ｂの回りに反時計方向に回動する。
【００９４】
係止レバー１１の係止爪１１ｄはチャージレバー１７から外れるが、停止レバー４１の先端４１ｄはチャージレバー１７の移動軌跡の外に退避しているから、チャージレバー１７は走行ばね１８の付勢力により図８で右方向に移動して所定の動作を実行し、停止ピン２２に当接して停止する。
【００９５】
スイツチＳＷをオフとし、形状記憶合金のワイヤ１３への電流の供給を遮断すると形状記憶合金のワイヤ１３は冷却され、係止レバー１１は、ばね１６の付勢力により時計方向に回動し、その先端の係止爪１１ｄは係止可能位置に復帰する。チャージレバー１７は、図示しないチャージ機構により再び図８で左に移動し、係止レバー１１の先端の係止爪１１ｄに係止して初期状態に戻ると共に、走行ばね１８は付勢される。
【００９６】
次に、環境温度が作動無効機構を構成する第３の作用部材である形状記憶合金のワイヤ４３の変態温度を越えた場合を説明する。図９は、環境温度が形状記憶合金のワイヤ４３の変態温度を越えた場合を示したものである。形状記憶合金のワイヤ４３は、ばね４２の付勢力に抗して記憶されている所定の縮み形状に復元変形し、停止レバー４１は軸４１ａの回りに反時計方向に回動する。これにより、停止レバー４１の先端４１ｄはチャージレバー１７の移動軌跡内に進出し、チャージレバー１７の移動を阻止する位置にくる。
【００９７】
したがつて、第１の作用部材である形状記憶合金のワイヤ１３の温度が変態温度以上に上昇し、記憶されている所定の縮み形状に復元変形して係止レバー１１の係止爪１１ｄがチャージレバー１７から外れたとしても、停止レバー４１の先端４１ｄがチャージレバー１７の走行を禁止し、誤動作することがない。
【００９８】
［第４の実施の形態］
第４の実施の形態は、この発明の第２の課題である形状記憶合金の作用部材へ加わる過大な応力による寿命の短縮を、形状記憶合金の作用部材へ加わる応力を環境温度に応じて調整して解決する解決手段を提供するものである。
【００９９】
即ち、第４の実施の形態のアクチエータは、環境温度が低温度の場合は形状記憶合金の作用部材へ加わる応力を低く、環境温度が高温度の場合は応力を高く設定する応力調整機構を備えた、形状記憶合金の作用部材を使用したアクチエータである。
【０１００】
以下、図１０及び図１１を参照してその構成及び動作を説明する。なお、先に説明したアクチエータと同一部材には同一符号を付して詳細な説明を省略し、応力調整機構について説明する。
【０１０１】
１１は係止レバー、１７はチャージレバー、５２は係止レバー１１を牽引するばね、１８はチャージレバー１７を牽引する走行ばね、１９は走行ばね１８の一端を固定する固定部材である。
【０１０２】
係止レバー１１は軸１１ｂの回りに回動自在に支持されており、係止レバー１１の上のピン１１ａと固定ピン１３ａとの間には、第１の作用部材である形状記憶合金のワイヤ１３が懸架されている。形状記憶合金のワイヤ１３の両端にはスイツチＳＷと電源ＢＡが直列に接続され、ワイヤ自体の抵抗により発熱するように構成されている。形状記憶合金のワイヤ１３には、予め所定の縮み形状を記憶させておくものとする。
【０１０３】
５１は応力調整用スライダで、図示しないフレーム上の固定部材に設けたピン５１ａ、５１ｂにより、図１０で上下に摺動自在に保持されている。応力調整用スライダ５１上のピン５１ｃと係止レバー１１上のピン１１ｃとの間には、ばね５２が懸架され、係止レバー１１は軸１１ｂの回りに時計方向に回動するようにばね５２で付勢されており、停止ピン２０に当接して停止している。
【０１０４】
また、応力調整用スライダ５１上のピン５１ｄと図示しないフレーム上の固定ピン５３ａとの間には、応力調整のための第２の作用部材である形状記憶合金のワイヤ５３が架設されている。形状記憶合金のワイヤ５３には、予め所定の縮み形状を記憶させておくものとする。
【０１０５】
応力調整用スライダ５１と第２の作用部材である形状記憶合金のワイヤ５３とで応力調整機構が構成される。この応力調整機構は、環境温度に応じて第１の作用部材である形状記憶合金のワイヤ１３に発生する応力を調整する。
【０１０６】
第２の作用部材である形状記憶合金のワイヤ５３は、例えば、図３において温度ＴL 以下の低温度領域では変態せず、温度ＬA を越えると変態を開始するような変態温度特性のものを使用し、第１の作用部材である形状記憶合金のワイヤ１３よりも低い環境温度で変態するように設定する。
【０１０７】
次に、その動作を説明する。まず、環境温度が通常の温度領域にある場合を説明する。環境温度が通常の温度領域、例えば、図３において温度ＴL 以下の低温度領域にあるときは、応力調整用の形状記憶合金のワイヤ５３は変態しないから、応力調整用スライダ５１は、図１０に示す上限位置にあり、従来のアクチエータと全く同様の動作をする。
【０１０８】
即ち、スイツチＳＷをオンとすると、作用部材である形状記憶合金のワイヤ１３には電源ＢＡから電流が供給されて発熱し、変態温度以上に温度が上昇すると、形状記憶合金のワイヤ１３は、ばね５２の付勢力に抗して記憶されている所定の縮み形状に復元し、係止レバー１１は軸１１ｂの回りに反時計方向に回動する。係止レバー１１の係止爪１１ｄはチャージレバー１７から外れ、チャージレバー１７は走行ばね１８の付勢力により図１で右方向に移動して所定の動作を実行し、停止ピン２２に当接して停止する。
【０１０９】
このとき、ばね５２によつて第１の作用部材である形状記憶合金のワイヤ１３に作用する張力は初期設定値にあり、比較的小さい応力が発生しているから、形状記憶合金のワイヤ１３の変態開始温度も低く、例えば、図３で動作領域Ｍで示されるような、比較的低い温度領域でアクチエータを作動させることができる。
【０１１０】
次に、環境温度が通常の環境温度を超えて上昇した場合を説明する。環境温度が上昇し、応力調整用の形状記憶合金のワイヤ５３の変態温度（例えば、図３で温度ＬA ）を越えると、応力調整用の形状記憶合金のワイヤ５３は記憶されている縮み形状に変形し、応力調整用スライダ５１を図１０で下方向に牽引する。図１１は応力調整用スライダ５１が下方向に移動し、ばね５２の張力が増大した状態を示している。
【０１１１】
ばね５２の張力が増大した結果、作用部材である形状記憶合金のワイヤ１３には前記した初期設定値よりも大きな張力が作用し、大きい応力が形状記憶合金のワイヤ１３に発生する。
【０１１２】
この状態で、スイツチＳＷのオンにより第１の作用部材である形状記憶合金のワイヤ１３が縮み形状に復元変形するときは、ワイヤ１３に生ずる応力が増大しているから、第１の作用部材である形状記憶合金のワイヤ１３の変態温度も高い方に移動し、例えば、図３で動作領域Ｈで示されるような、比較的高い温度領域でアクチエータを作動させることができる。
【０１１３】
即ち、この応力調整機構によれば、低温度領域では第１の作用部材である形状記憶合金のワイヤ１３に発生する応力を小さくして寿命を長くすることができ、高温度領域では発生する応力を高くして、形状記憶合金のワイヤ１３の変態温度を高い方に移動し、必要な動作温度範囲を拡大することができる。
【０１１４】
図１２は、応力調整機構を応力調整用の形状記憶合金のワイヤのみで構成した例を示す図である。形状記憶合金のワイヤは、常温域においては弾性反発力が小さく、変態温度を越えた温度領域では弾性反発力が大きくなる性質が知られている。図１２に示す応力調整機構は、形状記憶合金で構成された部材が弾性部材としても機能する上記の性質を利用したものである。
【０１１５】
以下、図１２を参照してその構成及び動作を説明する。なお、先に説明したアクチエータと同一部材には同一符号を付して詳細な説明を省略し、応力調整機構について説明する。
【０１１６】
５６は係止レバー１１を下方向に牽引するばねで、図示しない固定部材に設けたピン５６ａと係止レバー１１上のピン１１ｃとの間に懸架される。５５は応力調整用の形状記憶合金のワイヤで、ばね５６に並列に、図示しない固定部材に設けたピン５５ａと係止レバー１１上のピン１１ｇとの間に懸架される。
【０１１７】
応力調整用の第２の作用部材である形状記憶合金のワイヤ５５は、常温域において、記憶形状よりも引き延ばされて張力が加えられた状態で懸架されており、第１の作用部材である形状記憶合金のワイヤ１３には、応力調整用の形状記憶合金のワイヤ５５の張力とばね５６の付勢力とが同時に作用して応力を発生させている。
【０１１８】
第２の作用部材である形状記憶合金のワイヤ５５は、第１の作用部材である形状記憶合金のワイヤ１３の変態温度特性と同じか、それよりも低い温度で変態する変態温度特性を持つ材料で構成し、予め所定の縮み形状を記憶させておくものとする。
【０１１９】
次に、その動作を説明する。環境温度が通常の環境温度であれば、応力調整用の形状記憶合金のワイヤ５５による張力が小さいから、係止レバー１１を介して第１の作用部材である形状記憶合金のワイヤ１３には小さい張力が加わり、ワイヤ１３に発生する応力は小さい。
【０１２０】
環境温度が上昇して形状記憶合金のワイヤ５５の変態温度を越えると、応力調整用の第２の作用部材である形状記憶合金のワイヤ５５による張力が大きくなる。このため、係止レバー１１を介して第１の作用部材である形状記憶合金のワイヤ１３には大きい張力が加わつてワイヤ１３に発生する応力は増大し、作用部材である形状記憶合金のワイヤ１３の変態温度も高い方に移動する。
【０１２１】
即ち、この応力調整機構によつても、低温度領域では作用部材である形状記憶合金のワイヤ１３に発生する応力を小さくして寿命を長くすることができ、高温度領域では発生する応力を高くして、形状記憶合金のワイヤの変態温度を高い方に移動し、必要な動作温度範囲を拡大することができる。
【０１２２】
［第５の実施の形態］
第５の実施の形態は、前記した図１及び図２により説明したチャージレバーの係止／解除を行う形状記憶合金を使用したアクチエータに、図１０及び図１１により説明した応力調整機構を結合したアクチエータである。
【０１２３】
それぞれの構成は既に説明したので、同一構成要素には同一符号を付して詳細な説明は省略し、以下、両者を結合したアクチエータの構成と動作を図１３乃至図１６を参照して説明する。
【０１２４】
係止レバー１１は支点１１ｂの回りに回動自在に支持されており、係止レバー１１の上のピン１１ａと温度補償レバー１２の上のピン１２ａとの間には、第１の作用部材である形状記憶合金のワイヤ１３が懸架されている。
【０１２５】
形状記憶合金のワイヤ１３の両端にはスイツチＳＷと電源ＢＡが直列に接続され、ワイヤ１３への電力の供給によりワイヤ自体が発熱するように構成されている。形状記憶合金のワイヤ１３には、予め所定の縮み形状を記憶させておくものとする。
【０１２６】
また、係止レバー１１は軸１１ｂの回りに時計方向に回動するようにばね５２により付勢されており、停止ピン２０に当接して停止している。
【０１２７】
チャージレバー１７は、初期状態では、図示しないチャージ機構により図１３で左に移動させられて係止レバー１１の係止爪１１ｄに係止し、この状態で走行ばね１８は付勢される。
【０１２８】
温度補償レバー１２は軸１２ｃの回りに回動自在に支持されており、温度補償レバー１２上のピン１２ｂと固定ピン１４ａとの間には温度補償用の第３の作用部材である形状記憶合金で構成されたワイヤ１４が懸架されている。温度補償レバー１２は、ばね１５により軸１２ｃの回りに反時計方向に回転するように付勢されており、停止ピン２１に当接して停止している。
【０１２９】
温度補償レバー１２、温度補償用の第３の作用部材である形状記憶合金のワイヤ１４、及びばね１５により温度補償機構が構成される。
【０１３０】
５１は応力調整用スライダで、図示しないフレームに設けたピン５１ａ、５１ｂにより、図１３で上下に摺動自在に保持されている。応力調整用スライダ５１上のピン５１ｃと係止レバー１１上のピン１１ｃとの間には、ばね５２が懸架され、また、応力調整用スライダ５１上のピン５１ｄと固定ピン５３ａとの間には応力調整用の第２の作用部材である形状記憶合金のワイヤ５３が架設されている。形状記憶合金のワイヤ５３には、予め所定の縮み形状を記憶させておくものとする。
【０１３１】
第１の作用部材である形状記憶合金のワイヤ１３は、図３の動作領域Ｍで動作する変態温度特性を持つ材料で構成し、温度補償機構の第３の作用部材である形状記憶合金のワイヤ１４は動作領域Ｍ又はＨで動作する変態温度特性を持つ材料で構成し、応力調整用の第２の作用部材である形状記憶合金のワイヤ５３は動作領域Ｌで動作する変態温度特性を持つ材料で構成するものとする。
【０１３２】
次に、その動作を説明する。環境温度が通常の環境温度、例えば、図３において温度ＴL 以下の低温度領域にあるときは、応力調整用の第２の作用部材である形状記憶合金のワイヤ５３は変態しないから、応力調整用スライダ５１は、図１３に示す上限位置にあり、ばね５２が係止レバー１１を下方向に牽引する張力は初期設定値であつて、従来のアクチエータと全く同様の動作をする。
【０１３３】
即ち、スイツチＳＷをオンとすると、第１の作用部材である形状記憶合金のワイヤ１３には電源ＢＡから電流が供給されて発熱し、変態温度以上に温度が上昇すると、形状記憶合金のワイヤ１３は、ばね５２の付勢力に抗して記憶されている所定の縮み形状に復元変形し、係止レバー１１は軸１１ｂの回りに反時計方向に回動する。
【０１３４】
係止レバー１１の係止爪１１ｄはチャージレバー１７から外れ、チャージレバー１７は走行ばね１８の付勢力により図１で右方向に移動して所定の動作を実行し、停止ピン２２に当接して停止する。図１４はこの状態を示している。
【０１３５】
第１の作用部材である形状記憶合金のワイヤ１３には、ばね５２が係止レバー１１を下方向に牽引する初期設定値の張力が作用し、比較的小さい応力が発生しているから、形状記憶合金のワイヤの寿命を縮めることがない。
【０１３６】
環境温度が上昇し、応力調整用の第２の作用部材である形状記憶合金のワイヤ５３の変態開始温度（例えば、図３で温度ＬA ）を越えると、ワイヤ５３は記憶されている縮み形状に復元変形し、応力調整用スライダ５１を下方向に牽引し、ばね５２に加わる張力を前記した初期設定値よりも増大させる。この状態でも、係止レバー１１によるチャージレバー１７の係止／解除は、通常の環境温度における場合と全く同じに動作する。
【０１３７】
図１５は、応力調整用の第２の作用部材である形状記憶合金のワイヤ５３の復元変形により応力調整用スライダ５１が下方向に牽引され、ばね５２に加わる張力が初期設定値よりも増大した状態、即ち、第１の作用部材である形状記憶合金のワイヤ１３に高い応力が発生しているときの動作を示している。このとき、温度補償機構を構成する第３の作用部材である形状記憶合金のワイヤ１４は記憶されている縮み形状に変形しておらず、温度補償機構は作動していない。
【０１３８】
即ち、スイツチＳＷをオンとすると、第１の作用部材である形状記憶合金のワイヤ１３には電源ＢＡから電流が供給されて発熱し、変態温度以上に温度が上昇すると、形状記憶合金のワイヤ１３は、ばね５２の付勢力に抗して記憶されている所定の縮み形状に復元変形し、係止レバー１１は軸１１ｂの回りに反時計方向に回動する。
【０１３９】
係止レバー１１の係止爪１１ｄはチャージレバー１７から外れ、チャージレバー１７は走行ばね１８の付勢力により図１５で右方向に移動して所定の動作を実行し、停止ピン２２に当接して停止する。
【０１４０】
図１６は、環境温度が更に上昇し、温度補償機構を構成する第３の作用部材である形状記憶合金のワイヤ１４の変態開始温度（例えば、図３で温度ＴH ）を越えた場合を示す図である。
【０１４１】
この場合は、環境温度の上昇により、第１の作用部材である形状記憶合金のワイヤ１３も縮み形状に復元して誤動作を起こす環境温度にあるが、この状態では、図１６に示すように、温度補償機構を構成する第３の作用部材である形状記憶合金のワイヤ１４が、ばね１５の付勢力に抗して縮み形状に復元変形し、温度補償レバー１２を時計方向に回動する。
【０１４２】
これにより、第１の作用部材である形状記憶合金のワイヤ１３に弛みが発生し、ワイヤ１３が縮み形状に復元変形しても、係止レバー１１は移動せずにチャージレバー１７の係止状態が維持されるから、誤動作を起こすことがない。
【０１４３】
［第６の実施の形態］
図１７乃至図２０は、先に説明した形状記憶合金を使用したアクチエータをカメラに装備されるフラッシュ部のボッブアップ機構に適用した例を説明する図である。
【０１４４】
図１７乃至図２０において、９１は発光部９２を備えたフラッシュ部で、図示しないカメラ本体に設けた軸９３の回りに回動自在に支持されており、常時ばね９４により時計方向に回転してボッブアップ位置をとるように付勢されている。なお、９５はフラッシュ部本体に設けられた係止ピンを示す。
【０１４５】
８１は係止レバーで、図示しないカメラ本体に設けた軸８１ａの回りに回動自在に支持されている。先端の係止爪８１ｂはフラッシュ部９１の係止ピン９５に係止して、フラッシュ部９１を収納位置に係止する。以下説明する機構により係止爪８１ｂが係止ピン９５から離脱すると、フラッシュ部９１はばね９３の付勢力により時計方向に回転し、ボッブアップ位置をとる。
【０１４６】
８２は温度補償レバーで、図示しないカメラ本体に設けた軸８２ａの回りに回動自在に支持されている。温度補償レバー８２上のピン８２ｃと係止レバー８１上のピン８１ｃとの間には第１の作用部材である形状記憶合金のワイヤ８３が懸架されている。
【０１４７】
形状記憶合金のワイヤ８３の両端には、スイツチＳＷと電源ＢＡが直列に接続され、ワイヤ８３への電力の供給によりワイヤ自体が発熱するように構成されている。形状記憶合金のワイヤ８３には、予め所定の縮み形状を記憶させておくものとする。
【０１４８】
温度補償レバー８２上のピン８２ｂと図示しないカメラ本体に設けた固定ピン８４ａとの間には温度補償用の第３の作用部材である形状記憶合金のワイヤ８４が懸架され、温度補償レバー８２上のピン８２ｄと図示しないカメラ本体に設けたピン８５ａとの間にはばね８５が懸架されている。通常の状態では、温度補償レバー８２はばね８５により牽引され、停止ピン８５ｂに当接している。
【０１４９】
温度補償レバー８２、温度補償用の第３の作用部材である形状記憶合金のワイヤ８４及びばね８５で温度補償機構が構成される。
【０１５０】
８６は応力調整用レバーで、図示しないカメラ本体に設けた軸８６ａの回りに回動自在に支持されている。応力調整用レバー８６上のピン８６ｃと係止レバー８１上のピン８１ｃとの間には、ばね８８が懸架され、応力調整用レバー８６上のピン８６ｂと図示しないカメラ本体に設けた固定ピン８７ａとの間には応力調整用の第２の作用部材である形状記憶合金のワイヤ８７が架設されている。応力調整用レバー８６は、ばね８８により牽引され、停止ピン８６ｄに当接して停止する。応力調整用の第２の作用部材である形状記憶合金のワイヤ８７には、予め所定の縮み形状を記憶させておくものとする。
【０１５１】
第１の作用部材である形状記憶合金のワイヤ８３は、図３の動作領域Ｍで動作する変態温度特性を持つ材料で構成し、温度補償機構を構成する第３の作用部材である形状記憶合金のワイヤ８４は動作領域Ｍ又はＨで動作する変態温度特性を持つ材料で構成し、応力調整用の第２の作用部材である形状記憶合金のワイヤ８７は動作領域Ｌで動作する変態温度特性を持つ材料で構成する。
【０１５２】
次に、その動作を説明する。環境温度が通常の環境温度、例えば、図３において温度ＴL 以下の低温度領域にあるときは、応力調整用の第２の作用部材である形状記憶合金のワイヤ８７は変態しないから、応力調整用レバー８６は、図１７に示す位置にあり、ばねが係止レバー８１を軸８１ａの回りに反時計方向に回転するように牽引しており、その張力は初期設定値にある。
【０１５３】
この状態において、スイツチＳＷをオンとすると、第１の作用部材である形状記憶合金のワイヤ８３には電源ＢＡから電流が供給されて発熱し、変態温度以上に温度が上昇すると、形状記憶合金のワイヤ８３は、ばね８８の付勢力に抗して記憶されている所定の縮み形状に復元変形する。これにより、係止レバー８１は軸８１ａの回りに時計方向に回転し、先端の係止爪８１ｂはフラッシュ部９１の係止ピン９５から離脱し、フラッシュ部９１は、ばね９３により時計方向に回転してボッブアップ位置をとる。図１８はこの状態を示している。
【０１５４】
環境温度が上昇し、応力調整用の第２の作用部材である形状記憶合金のワイヤ８７の変態開始温度（例えば、図３で温度ＬA ）を越えると、形状記憶合金のワイヤ８７はばね８８の付勢力に抗して記憶されている縮み形状に復元変形し、応力調整用レバー８６は軸８６ａの回りに時計方向に回転し、ばね８８に加わる張力を前記した初期設定値よりも増大させる。
【０１５５】
このとき、温度補償機構を構成する第３の作用部材である形状記憶合金のワイヤ８４は記憶されている縮み形状に復元変形しておらず、温度補償機構は作動していない。
【０１５６】
この状態においても、係止レバー８１によるフラッシュ部９１の係止／解除は、前記した通常の環境温度における場合と全く同じに動作し、フラッシュ部９１は、ばね９３により時計方向に回転してボッブアップ位置をとる。図１９はこの状態を示している。
【０１５７】
図２０は、環境温度が更に上昇し、温度補償機構を構成する第３の作用部材である形状記憶合金のワイヤ８４の変態開始温度（例えば、図３で温度ＨA ）を越えた場合を示す図である。
【０１５８】
この場合は、環境温度の上昇により、第１の作用部材である形状記憶合金のワイヤ８３も縮み形状に復元変形して誤動作を起こす環境温度にあるが、この状態では、温度補償機構を構成する第３の作用部材である形状記憶合金のワイヤ８４が、ばね８５の付勢力に抗して縮み形状に復元変形し、温度補償レバー８２を軸８２ａの回りに時計方向に回転させる。
【０１５９】
これにより、第１の作用部材である形状記憶合金のワイヤ８３に弛みが発生し、ワイヤ８３が縮み形状に復元変形しても係止レバー８１は移動せず、係止レバー８１によるフラッシュ部９１の係止状態が維持されるから、誤動作を起こすことがない。
【０１６０】
【発明の効果】
以上説明したとおり、この発明によれば、応力調整機構により形状記憶合金で構成した作用部材に加わる応力の大きさを環境温度に応じて調整し、低い温度範囲では応力の大きさを小さく、高い温度範囲では応力の大きさを大きく設定することができるから、アクチエータの動作温度範囲を広く確保できると共に、アクチエータの寿命を長くすることができる。
【０１６１】
また、この発明によれば、アクチエータの環境温度が形状記憶合金の変態温度以上となつて作用部材が記憶形状に復元しても、温度補償機構により形状記憶合金の作用部材による操作部材の操作を無効にすることができるから、環境温度が形状記憶合金の変態温度以上となつても、意図しない誤動作が発生するおそれを未然に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】形状記憶合金を使用したアクチエータの第１の実施の形態を説明する図。
【図２】図１に示すアクチエータにおいて、環境温度が形状記憶合金の変態温度を越えて温度補償機構が動作したときの状態を示す図。
【図３】形状記憶合金の作用部材の変態温度と発生する変位との関係を示す図。
【図４】図１に示す第１の実施の形態のアクチエータの温度補償機構をバイメタルで構成した変形例を示す図。
【図５】図４に示す第１の実施の形態のアクチエータのバイメタルで構成した温度補償機構が動作したときの状態を示す図。
【図６】形状記憶合金を使用したアクチエータの第２の実施の形態を説明する図。
【図７】図６に示すアクチエータにおいて、環境温度が形状記憶合金の変態温度を越えたときの状態を示す図。
【図８】形状記憶合金を使用したアクチエータの第３の実施の形態を説明する図。
【図９】図８に示すアクチエータにおいて、環境温度が形状記憶合金の変態温度を越えたときの状態を示す図。
【図１０】形状記憶合金を使用したアクチエータの第４の実施の形態を説明する図。
【図１１】図１０に示すアクチエータにおいて、環境温度が形状記憶合金の変態温度を越えたときの状態を示す図。
【図１２】図１０に示す第４の実施の形態のアクチエータの応力調整機構を形状記憶合金のワイヤのみで構成した変形例を示す図。
【図１３】形状記憶合金を使用したアクチエータの第５の実施の形態を説明する図。
【図１４】図１３に示すアクチエータの通常の環境温度での動作状態を説明する図。
【図１５】図１３に示すアクチエータの応力調整機構の作動状態を説明する図。
【図１６】図１３に示すアクチエータにおいて、環境温度が形状記憶合金の変態温度を越えて温度補償機構が動作したときの状態を示す図。
【図１７】形状記憶合金を使用したアクチエータをフラッシュ部のボッブアップ機構に適用した第６の実施の形態を説明する図。
【図１８】図１７に示すアクチエータの通常の環境温度での動作状態を説明する図。
【図１９】図１７に示すアクチエータの応力調整機構の作動状態を説明する図。
【図２０】図１７に示すアクチエータにおいて、環境温度が形状記憶合金の変態温度を越えて温度補償機構が動作したときの状態を示す図。
【図２１】従来の形状記憶合金を使用したアクチエータの構成を説明する図。
【図２２】図２１に示す従来のアクチエータの作動状態を示す図。
【符号の説明】
１１  係止レバー
１２  温度補償レバー
１３  形状記憶合金のワイヤ（第１の作用部材）
１４  形状記憶合金のワイヤ（第３の作用部材）
１５、１６  ばね
１７  チャージレバー
１８  走行ばね
２５  バイメタル
３１  温度補償レバー
３２  ばね
３３  形状記憶合金のワイヤ（第３の作用部材）
４１  停止レバー
４３  形状記憶合金のワイヤ（第３の作用部材）
５１  応力調整用スライダ
５２  ばね
５３  形状記憶合金のワイヤ（第２の作用部材）
５５  形状記憶合金のワイヤ（第２の作用部材）
５６  ばね
８１  係止レバー
８２  温度補償レバー
８３  形状記憶合金のワイヤ（第１の作用部材）
８４  形状記憶合金のワイヤ（第３の作用部材）
８６  応力調整用レバー
８７  形状記憶合金のワイヤ（第２の作用部材）
８５、８８  ばね
９１  フラッシュ部
【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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