JP2574833C

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Publication number: JP2574833C
Authority: JP
Original assignee: マルコンアイウェアインコーポレーテッド
Publication date: 1998-10-30

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【発明の詳細な説明】本出願は、１９８６年６月１９日に提出された米国特許出願第８７６，０７７
号の一部継続出願であり、米国特許出願第８７６，０７７号は１９８４年１１月
３０日に提出された米国特許出願第６７６，８２３号の一部継続出願であり、米
国特許出願第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第５５８，６０４号の一部継続出願である。発明の分野本発明は、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。発明の背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
ながら、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曲がる傾向がある。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、特開昭５６−６６８１６号、特開昭５６−９９３１７号、特
開昭５６−９５２１５号、特開昭５８−１８６７１９号、及び特許出願公表６１
−５００６３９号、のような多数の引用例は、“超弾性（superelastic）”又は
“擬弾性（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−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２つ
の異なる別個の性質に言及している。したがって本発明において、明細書、請求の範囲で、擬弾性（pseudoelastic
）及び超弾性（superelastic）は次のように定義して使用する。すなわち、擬弾性（pseudoelastic ）とは、応力（stress）−歪（tensile st
rain）特性で説明すると、第２Ｃ図のような応力−歪特性を示すものである。こ
の第２Ｃ図はＭ_s点より僅かに高く、Ｍ_dよりかなり低い温度における応力−歪特
性を示したもので、応力が増加すると歪も増加し、点Ａから点Ｆまでは弾性的特
性を有する部分で比例的に増加する。点Ｆを越えると、点Ｆから点Ｇの間で、応
力誘導されたマルテンサイトの形成により変形が起る。形状記憶合金ではない材
料では、この変形は、応力を除去してももとに戻ることはないが、ここでいう擬
弾性を有しているものは、応力−歪線で点Ｇから点Ｈ，Ｉ，Ａへ応力が除かれる
と、もとの状態に戻る。このような挙動を擬弾性という。超弾性（superelastic）とは、第２Ｆ図のような応力−歪特性を示すもので、
これはＭ_s点以下の温度における応力−歪特性を示したものである。応力が増加
すると歪も増加し、線上の上方へ矢印のように変化する。その後、応力を除去す
ると、線の下方へ矢印のように、比例的ではないが、応力をかけたときの上方へ
の矢印の線の近い形でもとに戻り、変形を残さないものである。これを超弾性と
いう。これらの引用例、特に米国特許第４，４７２，０３５号と日本特許第８４７１
４号との注意深い研究は、言及した弾性は、形状記憶合金の“擬弾性的”性質で
あることを示している。この擬弾性は、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。擬弾性は、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℃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擬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、擬弾性の構成要素が僅か１
０℃だけ加熱されても、擬弾性的歪の量は著しく減少する。マルテンサイトに応
力を誘起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、純粋な擬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℃であることがある。以上のように従来提案されている形状記憶合金を使用しためがねフレームは、
温度範囲が約２０℃以下のとても狭い温度範囲でのみ使用可能であるにすぎず、
そのような製品は、商業的にものになるような、めがねとして使おうとしても実
際には使かいものにならない。即ち、従来、形状記憶合金がめがねに利用されようとして提案されたものは、
室温で擬弾性を示す形状記憶合金が最もめがねフレームに適すると考えられたが
、上記のようにめがねとして使用できる温度範囲がせいぜい２０℃しかないため
、温度差が２０℃以上ある環境下ではめがねとして全く使い物にならなかった。例えば、使用温度の下限が０℃の気温でめがねとして機能する擬弾性ニッケル
−チタニウム形状記憶合金でめがねを作れば、気温が２０℃以上になるとバネ性
を失い始めてめがねが顔から外れてしまうことになる。逆に使用温度の上限が３
０℃の気温でバネ性を持っためがねを作れば、気温が１０℃以下ではやはり、バ
ネ性を失い、めがねとして使用できなくなる。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、またフレームの構成要素
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。発明の概要本発明の目的は、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。本発明は、上記課題を解決するために、一つの発明は、「めがねフレームの少くとも一部分が、ニッケル−チタニウムベースの形状記憶
合金で作られ、前記一部分は加工硬化された擬弾性の冶金学的状態にあり、前記
一部分は、加工硬化を受けていて、軟らかくばねの感じを与える低い有効弾性係
数を有し、前記一部分は３％より大きい弾性を有すること、を特徴とするめがね
フレーム」であり、さらに、もう一つの発明は、「めがねフレームの少くとも一部分が、ニッケル−チタニウムベースの形状記憶
合金で作られ、前記一部分は加工硬化及び熱処理された組織であり、前記一部分
は加工硬化とそれに続く熱処理とを受け、少なくとも３％の熱回復し得る形状記
憶特性と、３０，０００psi（２０７MPa ）より大きい降伏強度と、少なくとも
３％の弾性とを有することを特徴とするめがねフレーム」である。これらについて、詳細に述べると、本発明の目的は超弾性の特性と擬弾性の特性とを併せ持った特性（以下、「最
適化された弾性」という）を有する形状記憶合金によりめがねフレームと一部が
作成されている、めがねフレームを提供することにより達成される。本発明の一つの局面は、めがねが、従来提案されていた使用可能温度範囲（約
２０℃）よりもはかるに広い温度範囲で使用できる、超弾性特性を有するめがね
を製作するために、加工硬化した擬弾性材料、即ち［最適化さた弾性」を用いる
ことである。ニッケル−チタニウムベース合金では、最高６０℃の使用温度範囲
が得られ、完全な実用めがねを本発明は可能にしたものである。この６０℃と言
う温度範囲は、むしろ理想的すぎる程のもので、常にこの温度範囲のめがねが必
要とする訳ではない。温度範囲が２０℃では、従来提案のめがねについて上述した如く、全く実用性
がないが、温度範囲が３０℃にもなれば、気温差の少ないところでは充分な実用
めがねとなる。気温差がさらに大きくなる環境下では、それらの温度範囲の条件
に応じて、製造条件を選択すればよい。本発明の理想的な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℃〜＋４０℃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。このように、最も理想的な温度範囲６０℃（−２０℃〜＋４０℃）は、ニッケ
ル−チタニウムベースの擬弾性材料に３０％以上の加工硬化を与えることにより
達成することができる。かかる理想的な温度範囲ではないが、実用に充分供する
温度範囲（３０℃幅）から理想的な温度範囲（６０℃幅）までの任意の温度範囲
を有するめがねフレームの構成要素を得るには、上記理想的な温度範囲を得るた
めに説明した方法に従って、当該技術分野に属する通常の知識を有する者が、後
述する本発明の実施例および詳細な説明に従って、例えば合金組成、冷間加工条
件、熱処理条件などを適宜選ぶことにより容易に実施することができる。本発明のもう１つの理想的な局面においては、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くとも一
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℃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（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。本発明の他の局面において、１）形状記憶特性と弾性特性の組み合わせを示し
、２）留具要素として、これら合金の形状記録特性を利用し、また３）ヒンジと
して合金のマルテンサイト状態の可撓性と耐疲労性を利用するもので、このよう
なめがねフレームの構成要素を提供することができるものである。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、或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け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け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け力を維持
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。

【図面の簡単な説明】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２Ａ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力−歪挙動を４つ
の異なる温度において示す。第２Ｂ図− 温度Ｔ₁はＭ_sより低い。第２Ｃ図− 温度Ｔ₂はＭ_sより僅かに高く，Ｍ_dよりかなり低い。第２Ｄ図− 温度Ｔ₃はＴ₂より高いがＭ_dより低い。第２Ｅ図− 温度Ｔ₄はＡ_fより高くかつＭ_dより高い。第２Ｆ図は、第２Ｂ図に示すようなＴ＜Ｍ_sにおけるマルテンサイト合金の応
力−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_s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_dにおける応力−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方向作用で締付け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ット及び／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。好ましい実施態様の説明第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
１６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
られいる鼻当て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、応力−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。第２Ｂ図は、Ｍ_sより低い温度Ｔ₁に於ける応力−歪特性で、この温度において
、十分に焼鈍された形状記憶合金は、応力が加わるにしたがって、点Ａからほぼ
点Ｂまでは、応力と歪の関係は比例的に変化するが、その後は変形し、点Ｂから
点Ｃ，点Ｄと歪が増加する。点Ｄで応力を除去すると点Ｅに戻り、図示のように
約９％の残留歪が残った状態となる。第２Ｃ図については前述した通りであり、第２Ｄ図は、Ｔ₂より高いがＭ_dより
低い温度Ｔ₃における応力−歪特性で、応力が加わるにしたがって、ほぼＪ点ま
では、応力と歪の関係は比例的に変化し、その後は変形し、点Ｋで応力を除去す
ると歪は点Ｌ，点Ｍと減少し、応力が零になっても残留歪が残った状態である。第２Ｅ図は、Ａ_f及びＭ_dのいずれよりも高い温度Ｔ₄における応力−歪特性で
、応力が加わると、ほぼＮ点までは、応力と歪の関係は比例的に変化し、その後
は変形し、点Ｄで応力を除去すると歪は点Ｐと減少し、応力が零になっても残留
歪が残った状態である。このように十分に焼鈍された形状記憶合金はそれぞれの温度において、応力−
歪特性を有しているものである。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一軸方向の引張り性質を
述べる。何故ならば、この一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
係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_sに
達すると歪が突然に増大する。この温度Ｍ_s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_f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Ａ_s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Ａ_fにおいて完了する。一般に、Ａ_sはＭ_f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℃〜１００℃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。なおＭ_dは、応力誘起によってマルテンサイト変態が起きる最高温度である。
これについては、例えば、米国特許４，５０５，７６７号に記載されているとこ
ろである。然しながら、合金が少なくとも約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（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
。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_s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_s＜Ｔ₂＜Ｍ_d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“加工硬化された擬弾性的”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図に示す擬弾性的挙動は、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_s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℃〜＋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_s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
加工硬化された擬弾性的挙動により、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（springy ）
”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_sとＭ_dとの間の温度になっても、擬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が永久変形に
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℃〜＋４０℃）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、構成要素における擬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℃〜４０℃）の上方部分に一致
する擬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（５１７MPa ）の応力まで
は抑制される。擬弾性の温度領域において、この性質は、少くとも７５ksi（５
１７MPa ）の応力までは、超弾性と擬弾性の性質の組合せ、即ち、“最適化され
た弾性”の性質（第２Ｈ参照）となる。従って、めがねフレームのための、−２
０℃〜＋４０℃の有用な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。第２Ｆ図、第２Ｇ図及び第２Ｈ図は、本発明によるめがね構成要素の理想的な
特徴を示している。特に、ニッケル−チタニウム製のめがねフレーム構成要素を
加工硬化させた後、部分的に焼鈍すると、その結果として、Ｍ_sより低い温度に
おいて第２Ｇ図に示すようなばね性（springly）と形状記憶性とを示し、Ｍ_sと
Ｍ_dの間の温度では第２Ｈ図に示すようなばね性と形状記憶性とを示す構成要素
が得られる。若しもそのめがね構成要素が付加的な加工硬化を受けた後、焼鈍さ
れなければ、第２Ｆ図に示すように、Ｍ_sより低い温度に於いて高度のばね性の
挙動を示す。第２Ｆ図、及び第２Ｈ図に示すように、めがね構成要素は、−２０
℃〜＋４０℃の温度範囲に渡り、少なくとも４％の歪まで完全に弾性的に作用す
る。めがねフレームの技術に於いて、望ましいめがねフレーム構成要素が具備すべ
き特性は（１）通常の条件のみならず過酷な条件で使用中にも、所望の形状を保
持するような、永久変形に対する抵抗、即ち弾性を有すること。及び、（２）軟
らかいばねのような感じを与えることにより、着用者により快適であること、す
なわち、材料の有効弾性係数が小さいこと、が含まれる。更に、このような性質は、めがねフレーム構成要素が通常遭遇する広い使用温
度範囲にわたって、保持されなければならない。本発明の好ましい実施態様に於いて、めがねフレーム構成要素は、少なくとも
３０％加工硬化することにより（その後、部分的な焼鈍をし、若しくはせずに）
製作される。めがねの着用者に快適な感じを与え得るように、めがねフレーム構
成要素に所望のレベルの弾性と弾性係数を与えるためには、めがねフレーム構成
要素中に十分な加工硬化が残存することが不可欠である。好ましい実施態様によ
れば、めがね構成要素に少なくとも３０％の加工硬化が加えられる（４００℃以
下の温度で１時間以上部分的な焼鈍をし、若しくはしなくてもよい）。所望の弾性と弾性係数を得るために、他のレベルの加工硬化、異なる焼鈍の温
度及び時間を採用し得ることは当該めがねフレーム製造分野にたずさわる者には
明らかであろう。望ましい加工硬化の水準は、１時間未満の間４００℃以上の温度で部分的に焼
鈍することにより、または焼鈍を行わずに、構成要素が３０％未満の加工硬化さ
れて、保持されていればよい。然しながら、余りに高すぎる温度で、及び／又は
、余りに長時間、構成要素を加熱すると、その結果として、構成要素が完全に焼
鈍されてしまい、即ち、構成要素中の残存加工硬化がすべて失われることになる
。他方、加熱温度が余りにも低過ぎたり、加熱時間が余りにも短か過ぎたりする
と、その結果として、構成要素中の残存加工硬化に何の変化も生じないことにな
る。簡単に言えば、加工硬度が大きい程材料の剛性が増大し、焼鈍の程度が高いほ
ど材料の剛性が小さくなるものである。実際のめがねフレーム構成要素に於いては、理想化された特性は、好ましい実
施態様の如く、−２０℃〜＋４０℃の温度範囲全体に渡り達成される必要はない
。従って、すでに述べたように０℃〜３０℃又は−１０℃〜＋３０℃の温度範囲
に渡り所望の弾性と弾性係数とを示す構成要素は、相当の実用価値を有する。同
様に少なくとも１５％加工硬化された構成要素も、弾性と剛性の望ましい組合せ
を示し得る。本発明に係るニッケル−チタニウム製のめがねフレーム構成要素には、従来の
ニッケル銀、モネル、ベリリウム銅、ステンレス鋼及びチタニウムのめがねフレ
ーム材料では得ることができない形状記憶（shape memony）能力を付加し得る。
これらの従来公知の形状記憶能力を有しない材料は、１％より大きい弾性を示さないが、本発明に係るニッケル−チタニウム合金製のめがねフレーム構成要素は
、少なくとも３％の弾性と、少なくとも３％の熱回復し得る形状記憶能力とを与
えることができる。即ち、この構成要素はもとの形状から少なくとも３％まで弾
性的に変形させることができ、その構成要素を加熱するだけでもとの形状に復帰
させることができる。本発明において、“低い有効弾性係数（low effective elastic modulus ）”
とは、めがねフレームのその部分が低い剛性（low stiffness ）を有することを
言う。また、“３％の弾性”を有するとは、そのめがねフレーム構成要素が耐え
得る弾性歪が最大３％であることを意味する。而して、“低い有効弾性係数”を
有するということは、そのめがねフレーム構成要素が軟らかいバネのような感じ
を示すということである。“３％の弾性”を有するということはめがねフレーム
構成要素が、その構成要素を３％以上の歪によって変形を生じさせ、また力を除
去すると原形に復し得るということを示すものである。ジョージイー．ディエーター、ジュニア（George E.Dieter,Jr．）（Dieter
）“機械的冶金学（Mechanical Mettallurgy）”と題する１９６１年の刊行物か
らの抜粋によれば、弾性係数（modulus of elasticity ）とは、材料の剛性の尺
度であり、機械的性質の内では、最も安定した特性の一つで、合金元素の添加、
熱処理又は冷間加工することにより僅かに影響を受けるに過ぎないものである。
然しながら、温度を上げると弾性係数が低下するというのは周知の事実である。
ディエーターはまた、弾性係数が大きい程、所定の応力を加えるこにより生ずる
弾性歪が小さい、ということも指摘している。従って、より大きい弾性係数は、
より剛性の大きい材料に対応する。例えば、ステンレス鋼の室温に於ける弾性係
数は２８．０×１０⁶であるが、他方、チタニウム合金のそれは、室温に於いて
１６．５×１０⁶にしか過ぎず、遥に小さい。従って、ステンレス鋼に比較して
、ニッケル−チタニウム合金の有効弾性係数は小さいものである。 “加工硬化（work hardening）”という用語は、この技術分野においては、“
歪硬化（strain hardening）”又は“冷間加工（cold work ）”を言うものと理
解されている。特に、ディエーターの文献の他の部分に示されているように、予
め加えられた塑性変形のため、一定の剪断を引き起こすのに必要な応力が増大する現象は、歪硬化又は加工硬化として知られている。更に、歪硬化が除去され
ないような温度と時間間隔で行なわれる塑性変形は冷間加工と呼ばれている。而
して、“３０％の加工硬化”の特徴は、めがねフレーム構成要素により見られる
冷間加工の量を示している。冷間加工の幾分かは、後の熱処理により除去される
ことに留意すべきである。例えば、０℃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。つるの変を０．０６０”（１．５２mm）の直径に伸ばし、これを
６００℃で１５分間焼鈍し、次に０．０３６″×０．０８３″（０．９２mm×２
．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１５０ks
i （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、少くとも約
３０％好ましくは少くとも約４０％加工硬化されかつ−２０℃〜＋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わかる。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_s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、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７４ksi（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（５
１７MPa ）の加工硬化された値から３０ksi（２０７MPa ）〜５０ksi（３４４MP
a ）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、ほば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℃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（
２７０MPa ）〜５０ksi（３４４MPa ）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℃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×０．０４９″（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。その結果得られる構成要素は、３１ks
i（２１４MPa ）の引張り降伏強度と、７．５％歪における１２５ksi（８６１MP
a ）の引張り強度とを有し、荷重を除くと、３．７％の弾性的ばね復帰お与え、
加熱されたとき３．８％の形状記憶回復を与える。もう一つの例として、“より剛性のある”つるを得るために、構成要素を０．
０７５″（１．９１mm）直径に伸ばし、次いで４００℃の温度で３０分間焼鈍し
た後、０．０９７“×０．０４９″（２．４６mm×１．２５mm）にプレス（３８
％以上の塑性変形）することができる。２５０℃の温度で８時間最後の焼鈍をす
ることにより、約４９ksi（３３８MPa ）（焼鈍前の約１１０ksi（７５８MPa ）
と比較）の降伏強度と、７．２５％歪における１１３Ksi（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、３０ksi（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、めがねフレームを制作しうるこ
とがわかる。締付け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、少なくとも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、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、その変態の締付け力を加えるよ
うな、めがねフレームを製作しうることがわかる。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け力を加え、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け力が維持される。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。
構成要素が使用中常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図に示す変態
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制作し、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
撓性で耐疲労性があるような、めがねフレームを作製しうることがわかる。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ワイヤブリッジ２）弾性及び記憶つるワイヤリム、ブリッジ３）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ニチィノル（nitinol ）の主任開発者であるフィリアムＪ．ビューラ博
士とウィリアムＢ．クロスによる“５５ニティノル……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月発行のワイヤジャーナルに掲載さ
れた）が含まれる。この文献は、Ｎ−６９−３６３６７又はＮＡＳＡＣＲ−１
４３３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 of Scientific 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３，１７
４，８５１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−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−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はレンズに締付け力を加える。リム１４，１６は、ニッケル−チタニウム合金、種々のアルミニウム−ブラス
、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、しかしのれに限定
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−チタニウム合
金はニチィノル（nitinol ）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、それによって締付け力を加える。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に電流を流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形成された状態においては、リム
１６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、締付け力を及ぼす。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１
４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３０の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の峰３６，３８によって行なうことができ、又は（ｂ）リム
３０の内側表面４０に対する摩擦嵌合と共に峰３６，３８によって行ないうるこ
とである。第３図に示すように、リム３０は内層４２と外層４４とからなる。内層４２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又は外層４４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或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３
４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け力
を加える。第３図に示すような２部分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方が好ましい。このような適用においては、弾性は重要な要
因でなく、強度が重量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
７６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
することかでき、そのとき部材７６のＵ字形部分が閉じられる。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。部材７６は、
該部材７６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、移転温度より低い温度で
、つる７０は部材７６から離脱される。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９
０の少くとも一端は、Ｈ字型断面のその端部のアームの間の空間を開くように変
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で示す単一開放端付
き留め具の作用と同様である。第７図には、単一開放端付きの形状記憶留め具１
００が、つるの端部１０２に隣接して閉じられて示されている。ピン状態部分１
０４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１０
２が挿入又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つのハーフピ
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
１０４をもつのではなく、つるの端部１１２はそこから延びる２つのハーフピン
１１４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１１２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、ねじ又はスタッド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
な別の要素でもよく、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図のスタッドの形をとる
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１２
８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１２
０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る。第１２図には、ボルトとナッ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
定するためのものである。この図に示されているように、ボルト１４４はリム１
４６とレンズ１４２を通して延び、相補ナット１４８と係合する。ボルト１４４
及び／又はナット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、それはナット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。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。形状記憶合金のナットは半径方向に収縮して両者の間に
緊密な連結が行なう。収縮及び／又は膨張の大きさは、ボルト１４４及び／又はナット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々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
１６２，１６４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１５０，１５２１６６，１
６８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１
５４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
１７０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
１７２，１７４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、又は或る他
の金属で作ることができる。変形例として、ヒンジ継手は、良好な可撓性と耐疲労性とを有するニチ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
１８０，１８２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２５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２７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（ki
nking ）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
し得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
。充分な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
任意の外側装飾峰、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。

Claims

【特許請求の範囲】【請求項１】めがねフレームの少くとも一部分が、ニッケル−チタニウムベース
の形状記憶合金で作られ、前記一部分は加工硬化された疑弾性の冶金学的状態に
あり、前記一部分は、軟らかくばねの感じを与える低い有効弾性係数を有し、か
つ、−２０℃から＋４０℃までの温度範囲にわたり少なくとも３％の弾性を有す
るようにするため加工硬化と熱処理を受けていることを特徴とするめがねフレー
ム。【請求項２】前記めがね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項に記載のめがねフレーム。【請求項３】前記めがね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。【請求項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。【請求項５】前記めがねフレームの前記一部分が、４％より大きい弾性を有する
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。【請求項６】前記めがねフレームの前記一部分が、０℃より高い温度において３
％より大きい弾性を有する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。【請求項７】前記めがねフレームの前記一部分が、−１０℃より高い温度におい
て３％より大きい弾性を有する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。【請求項８】前記めがねフレームの前記一部分が、Ｍ_sとＭ_dとの間の温度におい
て３％より大きい弾性を有することを特徴とする請求の範囲第１項に記載されためがねフレーム。【請求項９】前記めがねフレームの前記一部分が、Ｍ_sより低い温度において３
％より大きい弾性を有する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。【請求項１０】前記めがねフレームの前記一部分が、少なくとも３０％加工硬化
されて、そして４００℃以下の温度で部分的に焼鈍されていることを特徴とする
請求の範囲第１項に記載のめがねフレーム。【請求項１１】前記めがねフレームの前記一部分が、少なくとも４５％加工硬化
されている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。【請求項１２】めがねフレームの少くとも一部分が、ニッケル−チタニウムベー
スの形状記憶合金で作られ、前記一部分は少なくとも３０％加工硬化され続いて
４００℃以下の温度で部分的に焼鈍とを受けた加工硬化及び熱処理された組織で
あり、少なくとも３％の熱回復し得る形状記憶特性と、３０，０００psi(２０７
MPa )より大きい降伏強度と、少なくとも３％の弾性とを有することを特徴とす
るめがねフレーム。【請求項１３】前記めがね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１２項に記載のめがねフレーム。【請求項１４】前記めがね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１２項に記載のめがねフレーム。【請求項１５】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、各鼻あ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１２項に記載のめがねフレー
ム。【請求項１６】前記めがねフレームの前記一部分が、４％より大きい弾性を有す
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。【請求項１７】前記めがねフレームの前記一部分が、少なくとも３０％加工硬化
されてい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。【請求項１８】前記めがねフレームの前記一部分が、少なくとも４５％加工硬化
されてい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。【請求項１９】前記めがねフレームの前記一部分が、少なくとも３０％加工硬化
されて、続いて部分的に焼鈍されてい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。【請求項２０】前記めがねフレームの前記一部分が、めがねの使用温度範囲の上
方部分において擬弾性を示し、使用温度範囲の下方部分において超弾性特性を示
すものである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。