JPH02500050A - 形状記憶要素を備えためがねフレーム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 形並記艮　′ためくねフレーム 本出願は、１９８６年６月１９日に提出された米国特許出願筒８７６．０７７号 の一部継続出願であり、米国特許出願筒８７６、０７７号は１９８４年１１月３ ０日に提出された米国特許出願筒６７６．８２３号の一部継続出願であり、米国 特許出願筒６７６゜８２３号は１９８３年１２月６日に提出され現在放棄されて いる米国特許出願筒５５８．６０４号の一部継続出願である。

発肌皇立互 本発明は、めがね用フレームに関し、特に形状記憶合金から作製されたフレーム に関する。

光里坐宜景 金属製のめがねフレームを作るために歴史的に用いられてきた金属は、通常、大 部分は、製作の容易さの目的に合うように選択された。ニッケル銀、モネル、及 び燐青銅のような金属は、かなり高い降伏強度を有するが加工硬化は極めて低く 、この低い加工硬化のために、製造中大きい変形を受けることができる。然しな から、使用中、これらの金属は、もしも降伏強度を超過するならば、極めて局部 的な部分で突然に幾分面がる傾向がある。この鋭い曲がりは、曲がった部分に“ ねじれ（ｋｉｎｋｓ　）　”を残さずに除去するのが非常に困難である。高強度 ステンレス鋼やベリリウム銅のようなより高い強度のフレーム材料は、永久変形 なしにはるかに高い弾性歪に耐えることができる。然し、これらは依然として約 １％の弾性歪に制限され、そしてもしも降伏強度を超過するならば、除去するの が困難な曲げが形成される。

米国特許第４，４７２．０３５号、特公昭５７−１１５５１７号、及び日本特許 第８４７１４号のような多数の引用例は、“超弾性（ｓｕｐｅｒｅｌａｓｔｉｃ ）”又は“偽像弾性（ｐｓｅｕｄｏｅｌａｓｔｉｃ　）”の性質によりフレーム 構成要素として使用するための形状記憶合金、特にニッケルーチタニウム合金の 使用を示唆している。これらの用語は、しばしば誤って互換可能に用いられるけ れども、これらは合金の２つの異なる別個の性質に言及している。これらの引用 例、特に米国特許第４，４７２．０３５号と日本時□許ＪＰ　−０８４７１４号 との注意深い研究は、言及した弾性は、形状記憶合金の“偽像弾性的”性質であ ることを示している。この偽像弾性は、応力のないオーステナイト−マルテンサ イトの変態温度より僅かに高い限られた温度範囲内で生ずる。この変態は、応力 が誘導されたマルテンサイトの生成を伴ない、このマルテンサイトは、それが形 成すると同時に歪を受けて、加えられた応力を解放する。加えられた応力が除去 されたならば直ちに、熱的に不安定なマルテンサイトがオーステナイトに戻り、 歪が自然にゼロに戻る。この挙動は、永久歪を少しも誘導することなく材料に非 常に高い見掛けの弾性を与えるが、然し与えられた合金において利用しうる温度 範囲は狭く制限される。偽像弾性は、変態温度範囲の狭い部分の範囲内での挙動 に左右されるので、温度が僅か１０°Ｃ低下すると、挙動が正常な形状記憶へ変 化することができる。この場合、変形された構成要素は、それが加熱されるまで は変形されたままである。また、もしもこの合金が良好な偽像弾性的性質を与え るために焼鈍されるならば、この合金の降伏強度は、低温度において低くなりす ぎて満足な構成要素として機能することができない。逆に、偽像弾性の構成要素 が僅か１０″Ｃだけ加熱されても、偽像弾性的歪の量は著しく減少する。マルテ ンサイトに応力を誘導するのに必要な応力はオーステナイトの降伏強度を超過す るので、永久歪が生ずる。

従って、純粋な偽像弾性の構成要素に対し効果的な有用な温度範囲は僅かに２０ ゛Ｃであることがある。この範囲は狭すぎるので、−２０″Ｃの冬日や４０°Ｃ を超える可能性のある暑い夏日において機能しなければならないめがねのフレー ムには役立たない。

かくして、形状記憶合金の弾性的性質と記憶的性質との両方がめがねのフレーム に潜在的に有用なものとして議論されたけれども、従来の職人達は、これらの材 料の使用についての限界を十分に理解しなかったし、またフレーム構成要素とし て形状記憶合金を利用するのに必要な正しい熱−機械的処理についての情報を少 しも明らかにしなかったことが明白である。

発所皇塁！ 本発明の目的は、 １）周囲温度の全範囲にわたり、永久変形又は“ねじれ（ｋｉｎｋｉｎｇ　）に 対し高度に抵抗性があり、又は２）変形に対し十分に抵抗力があると共に、加熱 により変形前の形状に容易に回復することができ、又は３）分解や再組立てが容 易であり、又は４）ヒンジ内にねじを必要としない、 ような、めがねフレームを提供することである。

この目的を達成するために、めがねフレームの一部を形状記憶合金から作り、こ の形状記憶合金は、１）超弾性的性質と加工硬化される偽像弾性的性質との組合 せ（以下、“最適化された弾性”の性質という）を有し、又は ２）形状記憶の性質と弾性的性質との組合せを示し、又は ３）この合金の形状記憶の性質を締付は要素に利用し、又は ４）ヒンジ要素として、合金のマルテンサイトの状態の可撓性と耐疲労性とを利 用する。

本発明の１つの局面においては、少くとも１対のリムと１対の対応するめがねの つるとを有するめがねフレームであって、その少くとも一部を少くとも３０％加 工硬化した形状記憶合金から製作し、−２０°Ｃ〜＋４０°Ｃの温度範囲にわた り３％以上の弾性を有するめがねフレームが提供される。

本発明のもう１つの局面においては、少くとも１対のリムと１対の対応するつる とを有するめがねフレームであって、めがねフレームの少な（とも一部を少なく とも３０％加工硬化された形状記憶合金から製作し、次いでその一部を４００° Ｃ以下の温度で１時間以上熱処理し、最少３％の熱回復しうる形状記憶と、３０ ．０００ｐｓｉより大きい降伏強度と、少くとも３％の弾性とを有するめがねフ レームが提供される。

本発明のなおもう１つの局面においては、少くとも１つの留め具部分を有するめ がねフレームが提供され、前記留め具部分は周囲温度より低いマルテンサイト変 態温度を有する形状記憶合金から作られ、前記合金は、成る温度より高くなると その合金がオーステナイト状態に変態してその際締付は力又はゆるめ力を加える ようなオーステナイト変態温度を有する。

本発明のなおもう１つの局面においては、１対のリムと１対の対応するつるとを 有するめがねフレームであって、前記リムは１対のヒンジ部分により前記つるに 連結され、前記ヒンジ部分は周囲温度より高いオーステナイト変態温度を有する 形状記憶合金から作られ、前記オーステナイト変態温度より低いとき前記合金は そのマルテンサイトの状態にあって高度に可撓性でかつ耐疲労性があるような、 めがねフレームが提供される。

本発明のもう１つの局面においては、少（とも１つの留め具部分を有するめがね フレームであって、前記留め具部分は周囲温度より高いマルテンサイト変態温度 をもつ形状記憶合金から作られ、前記合金は、その合金が成る温度より高くなる とオーステナイト状態に変態してその際締付は力を加えるようなオーステナイト 変態温度を有し、前記合金は、マルテンサイト状態に戻るとき締付は力を維持す る、めがねフレームが提供される。

本発明のなおもう１つの局面においては、少（とも１つの留め具部分を有するめ がねフレームであって、前記留め具部分は周囲温度より低いマルテンサイト変態 温度をもつ形状記憶合金から作られ、前記合金は、その合金が成る温度より高く なるとオーステナイト状態に変態してその際ゆるめ力を加えるようなオーステナ イト変態温度を有する、めがねフレームが提供される。

凹皿■呈垂星脱皿 第１図は本発明の一実施態様についての細部を含む一般的なめがねフレームの斜 視図である。

第２八図は、一定の応力が加えられたときの温度対歪のグラフであり、形状記憶 合金のオーステナイト相とマルテンサイト相との間の変態を特徴づける温度がグ ラフ上で境界づけられている。

第２Ｂ図〜第２Ｅ図は、十分に焼鈍された形状記憶合金の応カー歪挙動を４つの 異なる温度において示す。

第２Ｂ図−一温度Ｔ、はＭ、より低い。

第２Ｃ図□温度Ｔ２はＭ５より僅かに高（、Ｍ、よりかなり低い。

第２Ｄ図一温度Ｔ、はＴ２より高いがＭ６より低い。

第２Ｅ図一温度Ｔ４はＡ、より高くかつＭ４より高い。

第２Ｆ図は、第２Ｂ図に示すようなＴ＜Ｍｓにおけるマルテンサイト合金の応カ ー歪挙動を示し、この合金は加工硬化されたものである。これは、超弾性として 定義された挙動である。

第２Ｇ図は、加工硬化されかつ部分的に焼鈍された合金の、第２Ｂ図に示すよう な温度Ｔ＜Ｍ、における、弾性的性質と形状記憶的性質との組合せを示す。

第２Ｈ図は、加工硬化されたマルテンサイト合金の、第２Ｃ図に示すような温度 Ｍ　Ｓ＜　Ｔ　＜　Ｍ　ａにおける応カー歪挙動を示す。この挙動は“最適化さ れた弾性”として定義される。

第３図は、熱により活動的にされる２方向作用で締付は力を加えるレンズ保持リ ムの、第１図の３−３線に沿う断面図である。

第４図は、変形例の第３図に類似の断面図である。

第５図は、留め具によりリムに枢着されためがねフレームのつるの部分斜視図で ある。

第６図、第７図、第９図、及び第１０図は、第５図に示すようにリムにつるを連 結する際採用しうる形状記憶合金製留め具の種々の実施態様を示す分解一部斜視 図である。

第８図は、第７図の留め具の開かれた形状を示す斜視図である。

第１１図は、第１０図の実施態様において採用しうる留め具の部分断面図である 。

第１２図は、形状記憶合金製のナツト、及び／又はボルトを用いた留め具の配置 を示す部分斜視図である。

第１３図及び第１４図は、夫々、正面図及び部分断面図であり、めがねのレンズ への鼻ブリッジ及びつるの連結を示す。

第１４図は、変形例のレンズの境界面を示す。

第１５図は、形状記憶合金製リムの斜視図で、このリムは、レンズと係合し、熱 回復によりつると枢軸係合する。

第１６図は、本発明に使用するための鼻当ての支持部材の部分斜視図である。

第１７図は、本発明による単一部品からなるヒンジの部分斜視図である。

第１８図は、本発明に用いるつるの断面図である。

ましい　能、の量゛ 第１図を参照すると、フレーム１２を有するめがねが全体的に１０で示されてい る。フレーム１２は、２つのめがねリム１４．１６と、鼻ブリッジ１８と、鼻当 て１９．２１と、つる２０、２２とを有し、つる２０と２２は夫々リム１４と１ ６に蝶番結合されている。つる２０．２２は着用者（図示せず）の耳の上を後方 へ延び、ブリッジ１８は２つのレンズを連結し、着用者の鼻の上に載って支えら れる鼻当て１９．２１はワイヤ２３．２５によってリム１４．１６に取付けられ る。

第２Ａ図〜第２Ｆ図は、種々の条件下における典型的な形状記憶合金の応力−歪 線図を示す、温度Ｔは、応カー歪試験が行なわれる温度であり、一般に、合金が 用いられるべき温度範囲内にある。

形状記憶合金の機械的性質は処理と温度に大きく左右され、特に第２Ａ図に示し た変態温度近くの温度範囲内での処理と温度に左右される。

フレーム構成要素の機械的性質を特性表示するために、−軸方向の引張り性質を 述べる。何故ならば、この−軸方向の引張り性質は、最も容易にテストされ、他 の材料や他の結果と比較されるからである。問題のフレーム構成要素をテストす るために、均一な横断面をもつつるの真直なブレードが標準試験機で引張られ、 その間、研究中の実際の試験片に固定された伸び計を用いて歪が測定され、試験 機により荷重が測定された。

第２Ａ図において、一定の応力Ｕを受けたときに合金に生ずる歪Ｅが温度の関数 として描かれている。冷却に基き、合金がマルテンサイト変態開始温度Ｍ、に達 すると歪が突然に増大する。この温度Ｍ、において、高温組織であるオーステナ イト顕微鏡組織が、はるかに軟かい低温マルテンサイト顕微鏡組織に変態し始め る。合金がマルテンサイトの最終温度Ｍ、において完全にマルテンサイトに変換 されるまで、この歪の増大は続く。合金が再び加熱されるとき、オーステナイト 開始温度Ａ１においてオーステナイトへの逆の変態が始まり、この変態はオース テナイト最終温度Ａｆにおいて完了する。一般に、Ａ、はＭ、より若干高く、冷 却と加熱の間の温度差の曲線はヒステリシスと呼ばれる。ヒステリシスの幅は、 ニッケル・チタニウム合金において１０°Ｃ〜１００　’Ｃであることででき、 若干の銅ベース合金においては尚一層広い。

然しなから、合金が少くとも約３０％の加工硬化、好ましくは少くとも約４０％ の塑性変形を受けるとき、応力−歪曲線の異なる組が得られ、適当な温度範囲（ Ｔ）を有する合金を利用して加工硬化しくある場合には、後で焼鈍し）で所望の 性質を達成するようにめがねフレームの特定の構成要素を作ることができる０例 えば、形状記憶合金の相当大きい加工硬化（即ち、約３０％又はそれ以上の塑性 変形）は、第２Ｆ図に示すように温度Ｔ＜Ｍ、において高度に弾力のある“純粋 の超弾性的”挙動を生ずる。

この第２Ｆ図は、加工硬化をしない同じ合金を示す第２Ｂ図と対照されるべきで ある。Ｍ、＜Ｔ、＜Ｍ、においては、同じ合金が第２Ｈ図に示すように挙動し、 そこにはその合金は°°加工硬化された偽像弾性的”であるとして記載されてい る。第２Ｆ図と第２Ｈ図は、純粋に弾性的なめがね構成要素、例えば、つる、ブ リッジ、鼻当て支持ワイヤ等、に使用するための理想的な特性を表わしている。

第２Ｃ図に示す偽像弾性的挙動は、温度範囲が余りにも限られているので使用で きないけれども、適当なＭ、温度をもつ合金を選択し、最適の加工硬化を達成す るようにこの合金を処理することにより、−２０°Ｃ〜＋４０℃の全温度範囲に わたり第２Ｆ図又は第２Ｈ図の挙動を達成することができる。万一、合金がＭ、 より高い温度に露出されても、第２Ｈ図に示すような、合金の加工硬化された偽 像弾性的挙動により、合金が所望の弾性と強度を保持することが保証される。

フレーム材料を適切な水準に注意深く加工硬化し、他のすべての処理の後、この 加工硬化を、焼鈍を施さないことにより保持することにより、関連するすべての 温度において降伏強度が許容しうる程に高い極めて“弾力のある（　ｓｐｒｉｎ ｇｙ）”構成要素を得ることができる。加工硬化された組織は、第２Ｂ図に示す ような容易に熱回復しうる歪を受けず、むしろ第２Ｆ図の挙動を示す、たとえ使 用温度が合金のＭ、とＭ４との間の温度になっても、偽像弾性的効果により極端 なばね性が部分的に保持され、他方、マルテンサイト相又はオーステナイト相の 永久変形に対する、加工硬化による抵抗が利用される（第２Ｈ図）、これらの状 況のすべてにおいて、材料の低い有効モジュラスと、正しく捏持された加工硬化 による高い降伏強度とは、構成要素が標準のフレーム材料の数倍の弾性をもつこ とを可能ならしめる。

めがねフレームの使用の温度範囲（即ち、約−２０°Ｃ〜＋４０°Ｃ）の全体を 通して所望の非常に高い弾性を達成するためには、構成要素における偽像弾性と 超弾性の両方の性質を組合わせることが望ましい、（第２Ｃ図及び第２Ｆ図参照 ）、このことは、所望の使用温度範囲（即ち、約１０°Ｃ〜４０°Ｃ）の上方部 分に一致する偽像弾性の温度範囲をもつ合金を選び、使用温度範囲の下方部分に おいて満足な超弾性的挙動を達成するように加工硬化を加えることにより達成さ れる。少（とも約３０％の加工硬化を構成要素に加えることにより、マルテンサ イト相における塑性歪と熱回復しうる歪とが、少くとも７５ｋｓ　ｉの応力まで は抑制される。偽像弾性の温度領域において、この性質は、少（とも７５ｋｓ　 ｉの応力までは、超弾性と偽像弾性の性質の組合せ、即ち“最適化された弾性” の性質（第２Ｈ図参照）となる。従って、めがねフレームにとって関係のある温 度領域の全体にわたり、構成要素は、６％位の歪までは完全に弾性的に作用する 。これは、伝統的な金属製めがねフレームで達成される範囲の数倍である。

例えば、０°Ｃの変態温度を有する形状記憶合金を用いて適当な構成要素を作る ことができる。つるの片を０．０６０″の直径に伸ばし、これを６００°Ｃで１ ５分間焼鈍し、次に０．０３６”　Ｘ　Ｏ，０８３”　（４５％より大きい塑性 変形）の平らな片にプレスすることにより、十分な冷間加工が与えられる。前記 構成要素は、４％の引張り歪において１５０ｋｓｉ以上の応力を支持し、室温に おいて完全な弾性的ばね復帰を示す、付加的な延伸工程により又は他の形状へ圧 延又はプレスすること等により等しい量の冷間加工を与える他の方法が、類似の 強度と弾性の性質を生じさせることが理解されよう。

めがねフレームの一部分が最適化された弾性を示し、この部分が、少くとも約３ ０％好ましくは少くとも約４０％加工硬化されかつ一２０°Ｃ〜＋４０℃の温度 範囲にわたり６％より大きい弾性を有する形状記憶合金から作られている、めが ねフレームを作製できることが上述の説明かられかる。

形状記憶の特徴を特にめがねのつるのような構成要素に利用するためには、かな り高い有効降伏強度（約３０ｋｓｉ以上）を達成する一方、６％の外側繊維量の 大きさの変形からの鋭い完全な形状記憶回復力を保持することが必要である。加 工硬化と部分的な焼鈍により、Ｍ８より低い温度において、より高い降伏強度と 、非常に弾性的な挙動と、若干の形状記憶特性との組合せを有する合金が得られ る。この挙動は、第２Ｇ図に示されている。このことは、少くとも約３０％の塑 性変形を加えることにより構成要素に少（とも７５ｋｓ　ｉの降伏強度を生じさ せる最終成形工程と、それに続き、少くとも７５ｋｓ　ｉの加工硬化された値か ら３０ｋｓ　ｉ〜５０ｋｓ　ｉの熱処理された水準まで降伏強度を低下させるた めの最終熱処理工程とにより達成される。この順序は、少くとも６％の十分に回 復しうる歪の可能性を与える。最適の処理は、はぼ３０％〜４０％の冷間加工を 与える最終成形作業と、それに続いて、室温より高いが４００″Ｃより低い温度 （例えば約２７５℃）で１時間以上行なう熱処理とを採用し、この熱処理により 降伏強度を３０ｋｓｉ〜５０ｋｓ　ｉに低下させることである。

例えば、つる構成要素は、材料を０．０７０　”直径に伸ばし、これを６００° Ｃの温度で１５分間焼鈍することにより作ることができる。次に、この構成要素 は、０．０８７５　”幅×０．０４９　”厚の平坦にされた断面にプレスされる （３５％以上の塑性変形）。この構成要素はこの時点で９９ｋｓｉの降伏強度を 有する。次にこの構成要素は、２８０”Ｃの温度で５時間焼鈍される。その結果 得られる構成要素は、３１ｋｓｉの引張り降伏強度と、７．５％歪における１２ ５ｋｓｉの引張り強度とを有し、荷重を除くと、３．７％の弾性的ばね復帰を与 え、加熱されたとき３．８％の形状記憶回復を与える。

もう１つの例として、“より剛性のある”つるを得るために、構成要素を０．０ ７５”直径に伸ばし、次いで４００°Ｃの温度で３０分間焼鈍した後０．０９７ 　”　Ｘ　Ｏ，０４９”にプレス（３８％以上の塑性変形）することができる、 ２５０″Ｃの温度で８時間最後の焼鈍をすることにより、約４９ｋｓ　ｉ　（焼 鈍前の約１１０ｋｓｉと比較）の降伏強度と、７．２５％歪における１１３ｋｓ ｉの引張り強度とをもつ構成要素が得られる。加熱されたとき、この構成要素は 、５．０％の弾性ばね復帰を示し、２．２５％の形状記憶回復を与える。追加の 延伸工程、又は他の形状への圧延又はプレス等により等しい量の冷間加工を与え る他の方法が、同様な強度と、形状記憶回復と、弾性の性質とを生じさせること が理解されよう。

上述の説明から、めがねフレームの一部分を形状記憶合金から作り、この部分が 最少３％熱回復しうる形状記憶と、３０ｋｓ　ｉより大きい降伏強度と、少くと も３％の弾性とを有するような、めがねフレームを製作しうろことがわかる。

締付は又はクランプの機能を達成するために構成要素の形状記憶の性質を用いる とき、この構成要素として第２Ｂ図又は第２Ｇ図に記載された材料を用いること ができる。

材料の変態温度は、冷却によりマルテンサイト組織が得られるように選ぶのがよ い、そうすれば、使用温度に温めるときオーステナイトへの逆行が生ずるであろ う。二者択一的に、材料は、オーステナイトへの変態を生じさせて形状記憶効果 を誘発するために、使用温度より高い温度への加熱を必要とするであろう、使用 中、構成要素は、オーステナイト又はマルテンサイトの何れであってもよい。

上述の説明から、少（とも１つの留め具部分を有するめがねフレームを製作し、 この留め具部分を周囲温度より低いマルテンサイト変態温度をもつ形状記憶合金 で作り、 前記合金が、ある温度より高くなると合金がオーステナイト状態へ変態するよう なオーステナイト変態温度を有し、その変態の際締付は力を加えるような、めが ねフレームを製作しうることかわかる。二者択一的に、合金は、周囲温度より高 いマルテンサイト変態温度をもつことができ、従ってその合金をオーステナイト 状態まで温度上昇させると合金が締付は力を加え、構成要素をそのマルテンサイ ト状態へ冷却させるとき前記締付は力が維持される。

形状記憶合金の可撓性と耐疲労性を利用する構成要素（第１７図に示すような） においては、好ましい材料は、第２Ｂ図に記載されている形態のものである。構 成要素が、使用中宮にマルテンサイト状態にあり、従って低いマルテンサイト降 伏強度と大きい可逆マルテンサイト歪とを有することを保証するためには、合金 の変態温度を使用温度範囲より高くすべきである。もしも合金がより高い有効剛 性を有することが望ましいならば、第２Ｆ図、第２Ｇ図又は第２Ｈ図に示す形態 の合金を用いることが可能である。

上述の説明から、ヒンジ部分を有するめがねフレームを製作し、このヒンジ部分 を周囲温度より高いオーステナイト変態温度をもつ合金で作り、前記オーステナ イト変態温度より低い温度では合金はマルテンサイト状態にありかつ高度に可視 性で耐疲労性があるような、めがねフレームを製作しうろことがわかる。

上述の形状記憶合金は、めがねフレームの次のような部分に適用されるが、その 部分に限定されない。

１）最適化された弾性　つる ２）弾性及び記憶　つる ３）留め具（形状記憶のみ）　ヒンジ ワイヤ リム ４）マルテンサイト　ヒンジ めがねフレームの上述の部分を製作するために使用しうるタイプの１つの合金が 米国特許第３．３５１，４６３号の主題であり、この米国特許を引用により本明 細書に組み入れる。適当な組成物の処理と特徴を記載している他の文献の中には 、５５ニテイノル（ｎ１ｔｉｎｏｌ　）の主任開発者であるウィリアムＪ、ビュ ーラ博士とウィリアムＢ、クロスによる“５５ニテイノル・・・−・・・記憶を もつ独特のワイヤ合金”と題する記事（これは、１９６９年６月発行のユ土並ｉ ＋−±互に掲載された）が含まれる。この文献は、Ｎ−６９−３６３６７又はＮ ＡＳＡ　ＣＲ〜１４３３として表示され、スプリングフィールドＶＡ２２１５１ にある科学技術情報の広報機関（Ｃｌｅａｒｉｎｇｈｏｕｓｅ　ｆｏｒ　５ｃｉ ｅｎｔｉｆｉｃ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ　Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　）か ら入手可能である。これらの刊行物はすべて、引用により本明細書に組入れられ る。

形状記憶合金の例は、引用により本明細書に組入れられた米国特許第３．１７４ ，８５１号及び第３，６７２．８７９号に開示されている。チタニウム−ニッケ ルーコバルト合金が米国特許第３，５５８．３６９号に開示されている。適当な ２成分のニッケルーチタニウム形状記憶合金は当業者に周知であり、例えば上述 のビューラ等の特許と記事に記載されている。

第１図において、リム１４は収縮した形状（回復された状態）で示されており、 リム１４は、レンズ２４に当接してそれと共に締まり嵌めを形成している。リム １６は、レンズ２６に対し拡張可能な形状（変形された状態）のリムを示し、前 記リム１６はこのレンズ２６の挿入物を収容する。

この実施態様において、リム１４と１６はレンズに締付は力を加える。

リム１４．１６は、ニッケルーチタニウム合金、種々のアルミニウム−プラス、 銅合金、及び形状記憶効果を示す他の既知の合金のような、しかしこれに限定さ れない、形状記憶合金で作られている。１つの周知のニッケルーチタニウム合金 はニティノル（ｎ１ｔｉｎｏｌ　）として知られている。第１図において、例え ば、形状記憶合金は記憶形状を有するように成形することができ、その中に十分 な熱が発生されるときその合金は記憶形状に戻る。即ち、形状記憶合金は、変形 させることができ、その後それを加熱すると記憶形状に戻る。この記憶特性は、 金属又は合金の状態を、変形されたマルテンサイト状態から回復されたオーステ ナイト状態へ熱を加えて変化させるのに寄与する。リム１４．１６は、合金がマ ルテンサイト状態にある間に変形させることができ、その後リム１４．１６を適 当な温度に露出することにより、記憶形状（即ち、回復されたオーステナイト状 態）に回復され、それによって締付は力を加える。リム１４．１６を転移温度又 は回復温度に導く方法には、リム１４．１６を取囲む環境の温度を調節する方法 、リム１４．１６に電流を通して材料の抵抗による熱を発生させる方法、誘導加 熱を用いる方法、又は他の温度制御技術を用いる方法等がある。リム１４．１６ の温度の精密な制御を可能にする技術を用いること、例えばリムを正しい温度の 水の中に浸漬することが好ましい。

１つの作用態様において、レンズが最終位置にあるとき、リムは回復されたオー ステナイト状態にある。リム１４は、第１図に、（回復された）記憶形状で示さ れている。リム１６に関して見られるような変形された状態においては、リム１ ６は十分に大きいので、その中にレンズ２４を挿入することができる。加熱する と、リム１６は収縮してレンズ２４と緊密な接触をし、締付は力を及ぼす。それ 故、この方法では、リムは加熱されてレンズをしっかりつかみ、これを保持する 。

リム１６が収縮する速さは、リム１６への熱の適用を制御することにより、精密 に制御することができる。（この特徴は、金属の回復に関するような本発明のす べての実施態様に属することに留意されるべきである。）もう１つの作用態様に おいて、リム１４は、閉じられてレンズと緊密に接触したとき、変形されたマル テンサイトの状態にあることができる。この状態にあるリム１４を加熱すること により、変形されたマルテンサイトの状態にあるリム１４は、開いて回復された オーステナイト状態へ回復され、それによって、ゆるめる力を加えることができ る。それ故、この態様においては、レンズの挿入と除去は、リムがリム１６に対 応する記憶形状にあるときに行なわれ、レンズは、リム１４に対応する変形され たリムにより所定位置に保持される。

第３図を参照すると、本発明によるリム３０の好ましい横断面が示されている。

この断面はＣ字形で、リム３０の長さに沿って溝３２を形成している。溝３２は 、レンズ３４の解放又はレンズ３４の保持を夫々可能にするように選択的に増減 させうる半径方向の寸法を有する。前に示唆したように、解放（ゆるめること） 又は保持（締付けること）は、記憶形状への回復により達成することができ、リ ム３００半径方向の寸法を変形させることにより補助的な操作が行なわれる。リ ムを含む形状記憶合金の変形は、合金がマルテンサイト状態にある間に、所望に より、溝を半径方向内側へ圧縮して溝の半径を減少させることにより行なうこと ができ、溝の幅は、合金をオーステナイト回復温度に加熱するとき増大する。

第３図を考察する際、留意すべきことは、レンズ３４の保持は、（ａ）単に又は 主としてリム３０の１１１３６．３８によって行なうことができ、又はら）リム ３０の内側表面４０に対する摩擦嵌合と共に峰３６．３８によって行ないうろこ とである。

第３図に示すように、リム３０は内Ｊｉｉ４２と外層４４とからなる。内Ｎ４２ は、それに沿って配置された峰３６．３８を有する。外層４４に沿って保持用の 峰を設けることも本発明の範囲内にある。後者の実施態様においては、外層４４ のＣ字形の周囲は、内層４３の周囲より比較的に大きいであろう。同様に、レン ズ３４を両方の層４２．４４により保持することも意図されている。上述の実施 態様の何れにおいても、以下の説明から明らかになるように、形状記憶合金がＣ 字形溝を開くために用いられるか又は閉じるために用いられるかに依存して、内 層４２又は外Ｎ４４の何れかを形状記憶合金から作ることができる。外層は、そ のとき、ステンレス鋼製又は成る他の比較的にばね状の金属製であるのが好まし い。外層４４が形状記憶合金である場合、リム３０は、加熱により閉じてレンズ ３４と係合するのが好ましい。内層４２が形状記憶合金であるとき、リム３０は 、加熱により開いてレンズ３４を解放し、記憶（回復された）形状になる。従っ て、リム３０を温水の中へ浸漬することにより、着用者は、冷却時に係合したレ ンズ３４を取外して取替えることができる。Ｃ字形断面は、閉じられたリム（例 えば、第１図参照）又は部分的なリムの態様に与えることができることが理解さ れるべきである。

リムは、所望により、第４図に見られるように、形状記憶合金の単一層から構成 してもよい。第４図は、溝５２゜５４を有するレンズ５０を断面で示してあり、 この溝５２．５４はレンズ５０の両側面にその周囲のまわりに形成されている。

Ｃ字形フレーム部材５６は、レンズの外縁のまわりに配置され、溝５２．５４の 中に着座する末端５８．６０を夫々有する。この実施態様においては、形状記憶 合金のフレーム部材５６は、合金がオーステナイト状態にあるときに締付は力を 加える。

第３図に示すような２部品からなるリムを採用してもよいが、形状記憶合金の単 一片リムを用いるのが好ましい、このような適用においては、弾性は重要な要因 でなく、強度が重要でありかつ溝がレンズを固く保持できることが重要である。

リム５６のＣ字形断面は、図示のように円形である必要はなく、同様に機能する であろう他の形状、例えばＵ字形でもよいことが理解されるべきである。リムを 円周方向に膨張（拡大）及び収縮させることも本発明の範囲内にある。第１図に は、リム１６は、リム１４に対して円周方向に拡大されたものとして示されてい る。

第５図を参照すると、留め具部分７４を用いてめがねのつる７０をリム７２に留 めることが詳細に示されている。留め具部分７４は、リム７２から延びるＵ字形 断面をもつ形状記憶合金部材７６を備えている。つる７０の端部７８が、部材７ ６のＵ字形部分の内側に位置決めされている。

第５図に示されているように、ピン８０によってつる７０と部材７６とを枢着す ることができ、そのとき部材７６のＵ字形部分が閉じられる０部材７６は、その 記憶形状（即ち、合金がその回復したオーステナイト状態にあるとき）で示され ている。部材７６は、たとえマルテンサイト状態に冷却されてもこの記憶形状に 留まり、この状態で機能することができることが理解されよう０部材７６は、該 部材７６の変形可能なマルテンサイトの状態でＵ字形からなるアームを互いに離 して拡げることにより変形させることができ、このアームは、特定の合金と変態 温度に依存して、低い温度であってもよい。かくして、転移温度より低い温度で 、つる７０は部材７６から離脱される０部材７６の合金がその回復されたオース テナイト状態にあるとき、つる７０を部材７６により再び枢着することができる 。この実施態様において、形状記憶部材が採用され、熱（室温でよい）により最 初の位置に回復する。

第６図には、Ｈ字型断面を有する２方開放端付き留め具が参照数字９０で全体的 に示されている。ピン９２が留め具９０の各端部に配置されている。留め具９０ の少（とも一端は、Ｈ字形断面のその端部のアームの間の空間を開（ように変形 可能であり、その端部は、転移回復温度に加熱することにより回復可能である。

留め具９０は、つる７０とめがねフレームのリム（図示せず）とを連結するため 、第５図に示すような用途に用いることができる。

第６図の留め具９０の作用は、第７図及び第８図に１００で示す単−開放端付き 留め具の作用と同様である。第７図には、単−開放端付きの形状記憶留め具１０ ０が、つるの端部１０２に隣接して閉じられて示されている。ピン状部分１０４ は、つるの端部１０２の透孔１０６を貫通して延びることができ、それによって 枢軸継手を形成する。第８図においては、留め具１００は、つるの端部１０２の 挿入文゛　は除去ができるように開いている。

本発明の範囲は、ピン１０４のような単一ピンに限定されず、２つのハーフビン （図示せず）の考え方をも含み、１つのハーフピンがＵ字形留め具１００の各ア ームから延びてつる１０２の孔１０６に係合する。また、つるとフレーム部材と の両部材は、向かい合ったピン又は半球をもつヨークでもよく、このピン又は半 球は他方の部材の向かい合った孔に係合する。

第９図は、もう１つのタイプの留め具１１０を示す。第７図に示すようなピン１ ０４をもつのでなく、つるの端部１１２はそこから延びる２つのハーフピン１１ ４を有し、このハーフピン１１４は、Ｕ字形部材１１０の相補開口部１１６の中 に受入れられる。第７図及び第８図の実施態様のように、形状記憶合金から作ら れたＵ字形部材１１０は、枢軸継手を作るために同様に開閉することができる。

第１０図において、形状記憶合金から作られたスタッド又はねじによって枢軸継 手が達成される。つるの端部１２２の相補孔と非形状記憶のＵ字形要素１２４の 相補孔とを整列させて、これらの相補孔の中へねじ１２０が容易にねじ込まれ、 スタッドの場合には押し込まれる。回復させたとき、ねじ又はスタンド１２０は 膨張してＵ字形要素１２４と堅く係合する。Ｕ字形要素１２４は、図示のように 別の要素でもよく、または第５図に示す部材７６のようなリムの一部であっても よい。

もしも要素１２０がスタッドであれば、それは第１１図のスタンドの形をとるこ とができる。スタッド１２０は、１２２で示す部材（つるの端部）の凹所１２８ の中に着座される頭部１２６を有する。割り軸部１２９は、頭部１２６からＵ字 形要素１２４の孔１３０を通り、つるの端部材１２２の整列孔を通して延びる。

スタッド１２０の端部は、短かい外側へ延びるリップ１３４を有し、このリップ １３４は、Ｕ字形部材１２４の下方脚部の中で肩部１３６の表面に引っ掛かる。

変形されたマルテンサイトの状態にあるとき、半径方向に圧縮された部材１２０ は、つる１２２及びＵ字形部材１２２の夫々の整列孔を通して容易に滑る。膨張 させると、リップ１３４は凹所１３８の中へかみ合い、またつるの側壁及びＵ字 形部材の下方側壁と係合して両部材を互に固定す第１２図には、ボルトとナツト の組立体の形の留め具が全体として１４０で示されており、この留め具１４０は レンズ１４２をめがねのリムその他の部材に固定するだめのものである。この図 に示されているように、ボルト１４４はリム１４６とレンズ１４２を通して延び 、相補ナツト１４８と係合する。ボルト１４４及び／又はナツト１４８は形状記 憶合金材料から作られる。ボルト１４４が形状記憶合金で作られる場合、それは ナツト１４８に挿入される前に、軸線方向に伸ばされ従って半径方向に圧縮され ることによりマルテンサイト状態に変形されるのが好ましい０回復させると、形 状記憶合金のボルト１４４は長さ方向に収縮して半径方向に膨張する。形状記憶 合金のナツトは半径方向に収縮して両者の間に緊密な連結を行なう。収縮及び／ 又は膨張の大きさは、ボルト１４４及び／又はナツト１４８の予め定められた記 憶形状により容易に制御される。

レンズをリムに固定する変形例が第１３図及び第１４図に示されており、この変 形例においては、つる及び鼻当てに個にのレンズをクランプする比較的小さい弓 形リム部材が設けられている。詳述すれば、形状記憶部材１５０．１５２は、好 ましくは、正方形で、断面がＣ字形であり、レンズ１５４．１５６の外縁の彎曲 に一致するように弓状に曲がっている。形状記憶部材１５０．１５２は、めがね のブリッジ全体と一体的でもよい。レンズは、Ｃ字形部材の端と係合するように 、第４図の実施態様に関して述べたように溝を付けるのが好ましい。

再び第１３図を参照すると、つる１５８．１６０は、ヒンジ１６２゜１６４片を 除き部材１５０．１５２に実質的に等しい部材１６６、１６８により、ヒンジ１ ６２．１６４を介してレンズ１５４．１５６に固定されている。レンズへの結合 方向も同じである。つるも鼻当てもワイヤも図示されていないが、それらは本発 明の範囲内にあるものと考えられる。種々の部材１５０．１５２゜１６６、１６ ８は、図示を明瞭にするために著しく拡大されているが、実際には、頑丈な構造 で然も欠陥部品を容易に取替えることのできる実質的にリムのないめがねを提供 する。第１４図は、レンズに溝をつける代りの変形例を断面で示し、レンズ１５ ４のようなレンズは、その両側でレンズの縁の所で一部切り落されており、それ によって形状−記憶合金１５０による把持を受け入れる。

第１５図は、形状記憶リム１７２．１７４を有するめがねフレームを全体的に１ ７０で示しており、このリム１７２．１７４は、回復温度に加熱されたとき、そ の遠い端部で片持梁方式に半径方向内側へ収縮する。回復に基いてリム１７２． １７４の半径が減少すると、その中に挿入されたレンズ１７６、１７８がリム１ ７２．１７４により係合され、つる１８０．１８２がリム１７２゜１７４に枢軸 係合される。詳しくは、突出部１８４．１８６．１８８゜１９０がつる１８０． １８２にある凹み又は孔に入る。

更に第１５図において、つる１８０．１８２は、図示のようなヒンジ継手でリム １７２．１７４に連結される場合、形状記憶合金、ステンレス鋼、又は成る他の 金属で作ることができる。

変形例として、ヒンジ継手は、良好な可視性と耐疲労性とを有するニティノルの ような形状記憶合金の薄片から構成することができる。即ち、多数の部品からな るヒンジを用いる代りに、第１７図に示すように、リム１７２．１７４とつる１ ８０．１８２との間に夫々配置された折り重ねうる長さの形状記憶合金２０１を 用いて枢軸継手を達成することができる。片２０１は、周囲温度より高いオース テナイト変態温度をもつ形状記憶合金で作られ、その場合、前記オーステナイト 変態温度より低いとき（即ち、めがねが使用中露出される周囲温度では）、合金 はマルテンサイトの状態にあり、従って高度に可撓性でかつ耐疲労性がある。

次に、第１６図を参照すると、鼻台２１が、リム１６に結合された鼻当てワイヤ ２５を介してリム１６に連結されている。

鼻当て２１（即ち鼻台）は、形状記憶合金製の留め具２７により鼻当てワイヤ２ ５にかたく連結されている。留め具２７は、そのマルテンサイト状態において図 示の形状から変形させることができ、それによって留め具を挿入又は除去するこ とができる。留め具２７がそのオーステナイト状態へ回復されたとき、留め具２ ７は鼻当てワイヤ２５を取り囲んでそれと係合する。一層重要なことには、ワイ ヤ２５は、第１図に示すつる２０．２２やブリッジ１８のように、周囲温度の全 範囲にわたり永久変形やねじれ（ｋｉｎｋｉｎｇ　）に対し抵抗性の形状記憶合 金で作ることができる。変形例として、ワイヤは、変形に対し十分に抵抗性があ りかつ加熱により変形前の形状に容易に回復しうる形状記憶合金から成形するこ とができる。

第１７図により詳しく言及すると、そこにはつるとフレームとの結合のためのヒ ンジが示されている。この修正態様において、つる２０２の端部２００とフレー ム２０６からの延長部２０４とは両方共、ヒンジ片２０１を受入れるための深い 凹み２０８．、２１０を夫々有する。ヒンジ片２０１はフレーム及びつるに鋲止 めすることもできる。つるもまた、前述のような形状記憶合金を用いるのが有利 である。

次に第１８図に詳細に言及すると、２１２で全体的に示されているつるの横断面 は、補強挿入体２１６を充填した形状記憶合金製のＵ字形部材２１４からなる。

余分の強度を与えるために、形状記憶合金部材をＩビームにしてもよく、また任 意の外側装飾篩、例えば仮想線で示すような峰２１８を設けてもよい。もしもこ のような形状を採用するならば、溝を省略して、つる全体をプラスチックで被覆 することができる。更に、チャンネル２１４即ちＵ字形部材は、記憶を有する弾 性部材を形成するためステンレス鋼又は類似の補強挿入体の周りを閉じる戻り脚 部を有することができる。かくして、補強挿入体２１６は、構造体に強度を加え るが、然し記憶材料の記憶効果を損なうほど十分強力でない材料の薄いブレード とすることができる。

他の改良、修正、及び実施態様は、この開示の再検討により当業者に明らかにな るであろう。このような改良、修正、及び実施態様は、請求の範囲により定義さ れた本発明の範囲内にあるものと考えられる。

（−）−ｆ＋）　ＴＥＭＰＥＲＡＴＬＩＲＥゴヨエ［：ｒ−−１１− 補正書の翻訳文捉出書（特許法第１８４条の８）昭和６３年１２月１６日 特許庁長官　吉　１）文　毅　殿 １、特許出願の表示− ＰＣＴ／ＵＳ８７１０１４８３ ２、発明の名称 形状記憶要素を備えためがねフレーム ３゜特許出願人 住所　アメリカ合衆国　カリフォルニア９４０２５メンロパーク　マーシュロー ド　１０６０番地名称　ジ−ブイアイ　ベータ　ベンチャーズインコーポレーテ ッド ４、代理人の１０７　Ｔａ　５８３−０３０６住所　東京都港区赤坂１丁目８番 １号 月ｂ「目■刀１２日　び１９８８　０８　１２日６、添付書類の目録 （１）補正書の翻訳文　１通 補正の内容 （１）明細書の翻訳文の第６〜７頁及び第１４〜１８頁をこ−に添付のものと差 し替える。

（２）請求の範囲の翻訳文をこ−に添付のものと差し替える。

３％の熱回復しうる形状記憶と、３０，０ＯＯｐｓｉ　（２０７ＭＰａ　［メガ パスカル〕）より大きい降伏強度と、少くとも３％の弾性とを有するめがねフレ ームが提供される。

本発明のなおもう１つの局面においては、少くとも１つの留め具部分を有するめ がねフレームが提供され、前記留め具部分は周囲温度より低いマルテンサイト変 態温度を有する形状記憶合金から作られ、前記合金は、成る温度より高くなると その合金がオーステナイト状態に変態してその際締付は力又はゆるめ力を加える ようなオーステナイト変態温度を有する。

本発明のなおもう１つの局面においては、１対のリムと１対の対応するつるとを 有するめがねフレームであって、前記リムは１対のヒンジ部分により前記つるに 連結され、前記ヒンジ部分は周囲温度より高いオーステナイト変態温度を有する 形状記憶合金から作られ、前記オーステナイト変態温度より低いとき前記合金は そのマルテンサイトの状態にあって高度に可撓性でかつ耐疲労性があるような、 めがねフレームが提供される。

本発明のもう１つの局面においては、少（とも１つの留め具部分を有するめがね フレームであって、前記留め具部分は周囲温度より高いマルテンサイト変態温度 をもつ形状記憶合金から作られ、前記合金は、その合金が或る温度より高くなる とオーステナイト状態に変態してその際締付は力を加えるようなオーステナイト 変態温度を有し、前記合金は、マルテンサイト状態に戻るとき締付は力を維持す る、めがねフレームが提供される。

他方、マルテンサイト相又はオーステナイト相の永久変形に対する、加工硬化に よる抵抗が利用される（第２Ｈ図）。これらの状況のすべてにおいて、材料の低 い有効モジュラスと、正しく保持された加工硬化による高い降伏強度とは、構成 要素が標準のフレーム材料の数倍の弾性をもつことを可能ならしめる。

めがねフレームの使用の温度範囲（即ち、約−２０°Ｃ〜＋４０″Ｃ）の全体を 通して所望の非常に高い弾性を達成するためには、構成要素における偽値弾性と 超弾性の両方の性質を組合わせることが望ましい、（第２Ｃ図及び第２Ｆ図参照 ）。このことは、所望の使用温度範囲（即ち、約ｌＯ°Ｃ〜４０°Ｃ）の上方部 分に一致する偽値弾性の温度範囲をもつ合金を選び、使用温度範囲の下方部分に おいて満足な超弾性的挙動を達成するように加工硬化を加えることにより達成さ れる。少くとも約３０％の加工硬化を構成要素に加えることにより、マルテンサ イト相における塑性歪と熱回復しうる歪とが、少くとも７５ｋｓｉ（５１７ＭＰ ａ）の応力までは抑制される。偽値弾性の温度領域において、この性質は、少く とも７５ｋｓｉ（５１７ＭＰａ）の応力までは、超弾性と偽値弾性の性質の組合 せ、即ち“最適化された弾性”の性質（第２Ｈ図参照）となる。従って、めがね フレームにとって関係のある温度領域の全体にわたり、構成要素は、６％位の歪 までは完全に弾性的に作用する。これは、伝統的な金属製めがねフレームで達成 される範囲の数倍である。

例えば、Ｏ″Ｃの変態温度を有する形状記憶合金を用いて適当な構成要素を作る ことができる。つるの片を０．０６０”　（１，５２ｍｍ）の直径に伸ばし、こ れを６００°Ｃで１５分間焼鈍し、次に０．０３６”Ｘ　Ｏ，０８３”　（０， ９２＋ｎｎ＋Ｘ２．１１ｍｍ）　（４５％より大きい塑性変形）の平らな片にプ レスすることにより、十分な冷間加工が与えられる。前記構成要素は、４％の引 張り歪において１５０ｋｓｉ（１０３３ＭＰａ　）以上の応力を支持し、室温に おいて完全な弾性的ばね復帰を示す。

付加的な延伸工程により又は他の形状へ圧延又はプレスすること等により等しい 量の冷間加工を与える他の方法が、類似の強度と弾性の性質を生じさせることが 理解されよう。

めがねフレームの一部分が最適化された弾性を示し、この部分が、少（とも約３ ０％好ましくは少くとも約４０％加工硬化されかつ一２０°Ｃ〜＋４０°Ｃの温 度範囲にわたり６％より大きい弾性を有する形状記憶合金から作られている、め がねフレームを作製できることが上述の説明かられかる。

形状記憶の特徴を特にめがねのつるのような構成要素に利用するためには、かな り高い有効降伏強度（約３０ｋｓｉ　（２０７ＭＰａ）以上）を達成する一方、 ６％の外側繊維歪の大きさの変形からの鋭い完全な形状記憶回復力を保持するこ とが必要である。加工硬化と部分的な焼鈍により、Ｍ、より低い温度において、 より高い降伏強度と、非常に弾性的な挙動と、若干の形状記憶特性との組合せを 有する合金が得られる。この挙動は、第２Ｇ図に示されている。このことは、少 くとも約３０％の塑性変形を加えることにより構成要素に少くとも７５ｋｓｉ（ ５１７ＭＰａ）の降伏強度を生じさせる最終成形工程と、それに続き、少くとも ７５ｋｓｉ　（５１７ＭＰａ）の加工硬化された値から３０ｋｓｉ（２０７ＭＰ ａ）　〜５０ｋｓ　ｉ　（３４４ＭＰａ）の熱処理された水準まで降伏強度を低 下させるための最終熱処理工程とにより達成される。この順序は、少（とも６％ の十分に回復しうる歪の可能性を与える。最適の処理は、はぼ３０％〜４０％の 冷間加工を与える最終成形作業と、それに続いて、室温より高いが４００″Ｃよ り低い温度（例えば約２７５°Ｃ）で１時間以上行なう熱処理とを採用し、この 熱処理により降伏強度を３０ｋｓｉ（２０７ＭＰａ）　〜５０ｋｓｉ（３４４Ｍ Ｐａ）に低下させることである。

例えば、つる構成要素は、材料を０．０７０　”　（１，７８ｍｍ　）直径に伸 ばし、これを６００°Ｃの温度で１５分間焼鈍することにより作ることができる 。次に、この構成要素は、０゜０８７５　”　（２，２２ｍｍ　）幅Ｘ０．０４ ９　”　（１，２５ｍｍ　）厚の平坦にされた断面にプレスされる（３５％以上 の塑性変形）。この構成要素はこの時点で９９ｋｓｉ　（６８２ＭＰａ）の降伏 強度を有する。次にこの構成要素は、２８０℃の温度で５時間焼鈍される。その 結果骨られる構成要素は、３１ｋｓｉ（２１４ＭＰａ）の引張り降伏強度と、７ ．５％歪における１２５ｋｓｉ（８６１ＭＰａ）の引張り強度とを有し、荷重を 除くと、３．７％の弾性的ばね復帰を与え、加熱されたとき３．８％の形状記憶 回復を与える。

もう１つの例として、′より剛性のある”っるを得るために、構成要素を０．０ ７５　”　（１，９１＋ｏ＋＋＋　）直径に伸ばし、次イテ４００’Ｃ（７）温 度テ３０分間焼鈍した後０．０９７　”　Ｘ　Ｏ，０４９”　（２，４６ｍｍＸ 　１．２５ｍｍ　）にプレス（３８％以上の塑性変形）することができる。２５ ０°Ｃの温度で８時間最後の焼鈍をすることにより、約４９ｋｓｉ（３３８ＭＰ ａ）　（焼鈍前の約１１０ｋｓｉ（７５８ＭＰａ）と比較）の降伏強度と、７． ２５％歪における１１３ｋｓ　ｉ　（７７８ＭＰａ）の引張り強度とをもつ構成 要素が得られる。

加熱されたとき、この構成要素は、５．０％の弾性ばね復帰を示し、２．２５％ の形状記憶回復を与える。追加の延伸工程、又は他の形状への圧延又はプレス等 により等しい量の冷間加工を与える他の方法が、同様な強度と、形状記憶回復と 、弾性の性質とを生じさせることが理解されよう。

上述の説明から、めがねフレームの一部分を形状記憶合金から作り、この部分が 最少３％熱回復しうる形状記憶と、３０ｋｓ　＋　（２０７ＭＰａ）より大きい 降伏強度と、少くとも３％の弾性とを有するような、めがねフレームを製作しう ろことがわかる。

締付は又はクランプの機能を達成するために構成要素の形状記憶の性質を用いる とき、この構成要素として第２Ｂ図又は第２Ｇ図に記載された材料を用いること ができる。

材料の変態温度は、冷却によりマルテンサイト組織が得られるように選ぶのがよ い。そうすれば、使用温度に温めるときオーステナイトへの逆行が生ずるであろ う。二者択一的に、材料は、オーステナイトへの変態を生じさせて形状記憶効果 を誘発するために、使用温度より高い温度への加熱を必要とするであろう。使用 中、構成要素は、オーステナイト又はマルテンサイトの何れであってもよい。

上述の説明から、少くとも１つの留め具部分を有するめがねフレームを製作し、 この留め具部分を周囲温度より低いマルテンサイト変態温度をもつ形状記憶合金 で作り、 請求の範囲 １６少くとも一対のリムと一対の対応するつるとを有するめがねフレームであっ て、前記めがねフレームの少くとも一部分が、ニラ　ルーチ　ニウム　ベースの 形状記憶合金で作られ、皿起二皿盆座加工硬化された産金ヱ、ヒに　１己−０〜 は、少くとも３０％９力ロｊＬ化瓜ゐでいて、ばねの感じを　える　い　六−３ 単ｎイ￥５式ターゴヒーし　−一　八は一２０’Ｃ〜＋４０°Ｃの温度範囲及並 タユヱ１旦ｆｆ１３％より大きい弾性を有する形状記憶合金から作られているこ と、を特徴とするめがねフレーム。

２、前記フレームが一対のつるを含み、前記一部分が前記つるを含むことを特徴 とする請求の範囲第１項のめがねフレーム。

３、前記フレームがブリッジを含み、前記一部分が前記ブリッジを含むことを特 徴とする請求の範囲第１項に記載のめがねフレーム。

４、前記めがねフレームが、一対のレンズリムと一対のリムに結合され、前記一 部分が前記鼻当てワイヤを含むこと、を特徴とする請求の範囲第１項に記載のめ がねフレーム。

５、少くとも一対のリムと一対の対応するつるとを有するめがねフレームであっ て、前記めがねフレームの少くとも一部分が、ニラ　ルーチ　ニウム　ベースの 形状記憶合金で作られ、血Ｅ二皿３ｔ”ｈ加工硬化されが２竺見れた能に　１吃 −合ノは、少くとも３０％■加工ｌ化上叉旦太盪４００°Ｃ以下の温度で１時間 以上熱処理されていて、最低３％熱回復しうる形状記憶と、３０，０００ｐｓｉ 　（２０７ＭＰａ）より大きい降伏強度と、少くとも３％の弾性とを有すること を特徴とするめがねフレーム。

６、前記フレームが一対のつるを含み、前記一部分が前記つるを含むことを特徴 とする請求の範囲第５項に記載のめがねフレーム。

７、前記フレームがブリッジを含み、前記一部分が前記ブリッジを含むことを特 徴とする請求の範囲第５項に記載のめがねフレーム。

８、前記めがねフレームが一対のレンズリムと一対の鼻当てとを含み、各鼻当て が鼻当てワイヤにより夫々のリムに結合され、前記一部分が前記鼻当てワイヤを 含むことを特徴とする請求の範囲第５項に記載のめがねフレーム。

９、少くとも１つの留め具部分を有するめがねフレームであって、前記留め具部 分は、はぼＵ″′″多　はＣ３の普　し　−　め貝。一体重周囲温度より低いマ ルテンサイト変態温度をもつ形状記憶合金で作られており、前記合金はオーステ ナイト変態温度を有し、前記合金は、オーステナイト変態温度より高温度におい てそのオーステナイト状態に変態し、届）恒長旦μζ挿フ、−良木づ−る　に矢 してＩ量　の升目＠；’−＋工その際−ζｏｃ、：＝ｂて締付は力又はゆるめ力 を加えること、を特徴とするめがねフレーム。

１０、前記めがねフレームが一対のリムと一対のつるとを含み、前記留め具部分 が、夫々のつると夫々のリムとの間に連結部を備えていることを特徴とする請求 の範囲第９項に記載のめがねフレーム。

１１、つるとリムとの間の前記連結部が、形状記憶合金が前記オーステナイト状 態にあるとき前記合金のＵ字形片からなり、前記合金が前記マルテンサイト状態 にあるときＵ字形を開くように前記形状を変形させることができること、を特徴 とする請求の範囲第１０項に記載のめがねフレーム。

１２、前記フレームが一対のリムを含み、前記リムがほぼＣ字形の横断面を有し 、前記一部分が前記リムを含み、前記合金がそのオーステナイト状態にあるとき 前記リムがＣ字形であり、前記合金がそのマルテンサイト状態にあるとき前記Ｃ 字形を開くことができること、を特徴とする請求の範囲第９項に記載のめがねフ レーム。

１３、前記リム−ｑ洛泣−は、外Ｎ上古１上を備え、各ユムｔｉｃ字形断面を有 し、前記内層は前記外層の内側に同心に取付けられており、Ｕ夕　び　脛の−　 は３を貴人　で　られてお　、一方ｊソ１キ前記ｍ金に対して、力、を及ぼしう るばねの様な材料で作られており、ｍμ」４８ｄ１龜金は、前記玉主１１１１釦 ｌがそのオーステナイト状態にあるとき前記力を克服しうること、を特徴とする 請求の範囲第１２項に記載のめがねフレーム。

１４、一対のリムと一対の対応するつるとを存するめがねフレームであって、前 記リムは一対のヒンジ部分により前記つるに連結されており、前記ヒンジ部分型 冬至は、ヒンジのよ゛な　′で　し゛ることので　るン發　入の−４、−一　は 　周囲温度より高いオーステナイト変態温度をもつ形状記憶合金で作られており 、前記オーステナイト温度より低い温度においては、前記合金は、そのマルテン サイトの状態にあって高度に可視性でかつ耐疲労性があること、を特徴とするめ がねフレーム。

１５、少くとも１つの留め具部分を有するめがねフレームであって、前記留め具 部分は、周囲温度より高いマルテンサイト変態温度をもつ形状記憶合金で作られ 、前記合金は、前記合金が成る温度より高くなるとそのオーステナイト状態に変 態して締付は力を及ぼすようなオーステナイト変態温度を有し、前記合金は、前 記合金がそのマルテンサイト状態に戻るとき締付は力を維持すること、を特徴と するめがねフレーム。

１６、少くとも１つの留め具部分を有するめがねフレームであって、前記留め具 部分は、はぼＵ　多　はＣ字ニの　し　−　め貝　八は　周囲温度より低いマル テンサイト変態温度をもつ形状記憶合金で作られており、前記合金はオーステナ イト変態温度を有し、このオーステナイト変態温度より高い温度で合金はそのオ ーステナイト状態に変態して１１　升き、その際ゆるめ力を加えること、を特徴 とするめがねフレーム。

国際調査報告

Claims (16)

【特許請求の範囲】
1. １．少くとも一対のリムと一対の対応するつるとを有するめがねフレームであっ て、前記めがねフレームの少くとも一部分が、少くとも３０％加工硬化されかつ −２０℃〜＋４０℃の温度範囲にわたり３％より大きい弾性を有する形状記憶合 金から作られていること、を特徴とするめがねフレーム。
2. ２．前記フレームが一対のつるを含み、前記一部分が前記つるを含むことを特徴 とする請求の範囲第１項のめがねフレーム。
3. ３．前記フレームがブリッジを含み、前記一部分が前記ブリッジを含むことを特 徴とする請求の範囲第１項に記載のめがねフレーム。
4. ４．前記めがねフレームが、一対のレンズリムと一対の鼻当てとを含み、各鼻当 てが鼻当てワイヤにより夫々のリムに結合され、前記一部分が前記鼻当てワイヤ を含むこと、を特徴とする請求の範囲第１項に記載のめがねフレーム。
5. ５．少くとも一対のリムと一対の対応するつるとを有するめがねフレームであっ て、前記めがねフレームの少くとも一部分が、少くとも３０％加工硬化された後 ４００℃以下の温度で１時間以上熱処理された形状記憶合金で作られており、前 記合金が、最低３％熱回復しうる形状記憶と、３０，０００ｐｓｉより大きい降 伏強度と、少くとも３％の弾性とを有することを特徴とするめがねフレーム。
6. ６．前記フレームが一対のつるを含み、前記一部分が前記つるを含むことを特徴 とする請求の範囲第５項に記載のめがねフレーム。
7. ７．前記フレームがブリッジを含み、前記一部分が前記ブリッジを含むことを特 徴とする請求の範囲第５項に記載のめがねフレーム。
8. ８．前記めがねフレームが一対のレンズリムと一対の鼻当てとを含み、各鼻当て が鼻当てワイヤにより夫々のリムに結合され、前記一部分が前記鼻当てワイヤを 含むことを特徴とする請求の範囲第５項に記載のめがねフレーム。
9. ９．少くとも１つの留め具部分を有するめがねフレームであって、前記留め具部 分は、周囲温度より低いマルテンサイト変態温度をもつ形状記憶合金で作られ、 前記合金は、或る温度より高くなると合金がそのオーステナイト状態に変態する ようなオーステナイト変態温度を有し、その変態の際締付け力又はゆるめ力を加 えること、を特徴とするめがねフレーム。
10. １０．前記めがねフレームが一対のリムと一対のつるとを含み、前記留め具部分 が、夫々のつると夫々のリムとの間に連結部を備えていることを特徴とする請求 の範囲第９項に記載のめがねフレーム。
11. １１．つるとリムとの間の前記連結部が、形状記憶合金が前記オーステナイト状 態にあるとき前記合金のＵ字形片からなり、前記合金が前記マルテンサイト状態 にあるときＵ字形を開くように前記形状を変形させることができること、を特徴 とする請求の範囲第１０項に記載のめがねフレーム。
12. １２．前記フレームが一対のリムを含み、前記リムがほぼＣ字形の横断面を有し 、前記一部分が前記リムを含み、前記合金がそのオーステナイト状態にあるとき 前記リムがＣ字形であり、前記合金がそのマルテンサイト状態にあるとき前記Ｃ 字形を開くことができること、を特徴とする請求の範囲第９項に記載のめがねフ レーム。
13. １３．前記リムは、外層を備え、そして更にＣ字形断面を有する第２の対のリム を備え、前記第２の対のリムは内層を備え、前記内層は前記外層の内側に同心に 取付けられ、前記内層は、前記Ｃ字形に対して外向きの力を及ぼすことのできる ばねのような材料で作られ、前記外層は、前記外層の合金がそのオーステナイト 状態にあるとき前記外向きの力を克服することができること、を特徴とする請求 の範囲第１２項に記載のめがねフレーム。
14. １４．一対のリムと一対の対応するつるとを有するめがねフレームであって、前 記リムは一対のヒンジ部分により前記つるに連結され、前記ヒンジ部分は、周囲 温度より高いオーステナイト変態温度をもつ形状記憶合金で作られ、前記オース テナイト変態温度より低温度では、前記合金は、そのマルテンサイト状態にあっ て高度に可撓性でかつ耐疲労性があること、を特徴とするめがねフレーム。
15. １５．少くとも１つの留め具部分を有するめがねフレームであって、前記留め具 部分は、周囲温度より高いマルテンサイト変態温度をもつ形状記憶合金で作られ 、前記合金は、前記合金が或る温度より高くなるとそのオーステナイト状態に変 態して締付け力を及ぼすようなオーステナイト変態温度を有し、前記合金は、前 記合金がそのマルテンサイト状態に戻るとき締付け力を維持すること、を特徴と するめがねフレーム。
16. １６．少くとも１つの留め具部分を有するめがねフレームであって、前記留め具 部分は、周囲温度より低いマルテンサイト変態温度をもつ形状記憶合金で作られ 、前記合金は、前記合金が或る温度より高くなるとそのオーステナイト状態へ変 態してゆるめ力を加えるようなオーステナイト変態温度を有すること、を特徴と するめがねフレーム。