JPH02181742A - 往復動作装置 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は往復動作装置に関する。

［従来の技術］ 従来、手動操作に頼らずに、比較的小さな部材を往復動
作や回転動作等をさせる場合には、その駆＃Ｊ源として
電動モータが使用されていた。

［解決しようとする課題］ しかしながら、電動モータは小型化すればするほど、低
速時の発生トルクが小さくなるため、低速時に比較的大
きなトルクを必要とする用途に電動モータを使用する場
合には、多数の減速歯車や大がかりな減速機構を必要と
し、その結果、該電動モータを搭載した機器全体の大き
さや重量は該電動モータを小型化した割に小型化および
軽量化が図られないこととなってしまう。また、回転を
直線運動に変換するためのネジ機構や減速機構等の製造
コストがかかるため、該機器全体の製造コストを大きく
低減させることは困難である。また、該ｍｅモータ自体
のコストも高いものである。したかって、軽量化もさる
ことながら安価なコストをも要求されるコンパクトな装
置（例えば小型カメラ等）においては、人力を駆動源と
した手動操作機構を設けることか多かった。しかしなが
ら、近年の装置自動化の！ｊ！２はコンパクトな装置に
もおよび、例え安価な装置であっても手動操作を極力無
くすことが望まれている。

本Ａｌｊｌは、手動操作によらずに往復動作を行なうこ
とができるにもかかわらず、大幅な軽量化およびコスト
低減を達成する往復動作機構を提供することを目的とす
る。

［課題を解決するための手段］ 本発明による往復動作装置は、 常時印加されている外力により変形させられてなる第一
の形態と、選択的に発生させられる内方により該外力に
抗して変形させられてなる第二の形態とを交互に取るこ
とにより往復動作を達成するようになっている変形部材
（６）と、該変形部材（６）に該外力を印加する印加手
段（５）とからなっている往復動作手段（５，６）と、
第一の係上部（３ｆ）と第二の係止部（３ｇ）とが設け
られている案内路（３ａ）を有するカム板（３）と、該
案内路（３ａ）に沿って移動するカムフォロワ！（８ａ
）とからなっていて、該カムフすロワ部（８ａ）と該カ
ム板（３）との間に所定方向に力が働いたときに、該カ
ムフォロワ部（８ａ）が第一の係止部（３ｆ）と第二の
係止部（３ｇ）とのどちらか一方で安定した係止状態を
維持するようになっている、該変形手段（６）に連結さ
れたカム手段（３，８ａ）とからなっており、 該変形手段（６）が該第−の形態を取ることにより、該
カムフォロワ部（８ａ）が該案内路（３ａ）の第一の係
止部（３ｆ）に係止され、該カムフォロワ部（８ａ）が
該第−の係止部（３ｆ）に係止された状態で該変形手段
（６）に該内力を発生させることにより、該変形手段（
６）に該第二の形態を取らせしめ、その後、該内力な消
滅させることにより、該カムフォロワ部（８ａ）が該案
内路（３ａ）の第二の係止部（３ｇ）に係止されるよう
になっており。

該カムフォロワ部（８ａ）が該第二の係止部（３ｇ）に
係止された状態で該変形手段（６）に該内力な発生させ
ることにより、該変形手段（６）に該第二の形態を取ら
せしめ、その後、該内力な消滅させることにより、該カ
ムフォロワ部（８ａ）が該案内路（３ａ）の第一の係止
部（３ｆ）に係止されるようになっていることを特徴と
する。

［作　用］ 本発明による往復動作装置によれば、 該変形手段が該第−の形態を取ることにより、該カムフ
ォロワ部が該案内路の第一の係止部に係止され、 該カムフォロワ部が該第−の係止部に係止された状態で
該変形手段に該内方を発生させることにより、該変形手
段に該第二の形態を取らせしめ。

その後、該内力を消滅させることにより、該カムフォロ
ワ部が該案内路の第二の係止部に係止されるようになワ
ており、 該カムフォロワ部が該第二の係止部に係止された状態で
該変形手段に該内力を発生させることにより、該変形手
段に該第二の形態を取らせしめ、その後、該内力な消滅
させることにより、該カム７才ロワ部が該案内路の第一
の係止部に係止されるようになつているので、電動モー
タを使わずに往復動作を達成することができる。更に本
発明による往復動作装置は、上述したように構成が簡単
であるため、軽量化を達成できかつまた製造コストを大
変低いものとしている。

［実施例］ 以下、図面に示した実施例に基づいて、本発明の詳細な
説明する。

第１図は本発明による往復動作装置を組み込んだ一眼レ
フカメラのミラー移動装置の斜視図である。第１図にお
いて、平板状のミラーｌは平板状のミラー保持部材２上
に載置されている。ミラー保持部材２の一端近傍の側面
には一対の枢支軸２ｂ（片方のみ図示する）が設けられ
、一方の枢支軸２ｂは後述するカム手段である保持レバ
ー３の開口３ｂを貫通して図示しないカメラ本体の保持
部にて枢動ａｒ簡に保持され、他方の枢支軸（図示せず
）は同様に図示しないカメラ本体の保持部にて枢動可能
に保持されている。したがって、ミラー保持部材２はミ
ラーｌと共に枢支軸２ｂを中心として枢動可能となって
いる。第１図においてはミラー保持部材２はミラーアッ
プストッパ１０に当接した状態で示されており、すなわ
ちミラーアップ状態となっている。なお、ミラー保持部
材２の下方にはミラーダウンストッパ１１が設けられて
おり、ストッパー１１は、偏心ビンてあり、ミラー４５
°の調節を行うｆＪ４１図においては、ミラー保持部材
２がミラーダウンストッパ１１に当接した状態すなわち
ミラーダウン状態を破線で示している。

細長い平板状のカム板である保持レバ一部３は、ミラー
保持部材２の側方に沿った方向に隔置して設けられ、上
述したように枢支軸２ｂを一端近傍に設けられた開口３
ｂに挿通させている。保持レバー３のミラー保持部材２
側の表面には、付勢バネ抑止ピン３ｄが植設されており
、それに対向するようにミラー保持部材２の側面には付
勢バネ抑止ビン２Ｃか植設されている。枢支軸２ｂには
コイル状の保持レバー付勢バネ４が巻回されており、　
ｔａ！＆ｌｉ１方向に伸びた保持レバー付勢バネ４の一
端４ａは付勢バネ抑止ビン２ｃの上方に当接し、同様に
接線方向に伸びた他端４ｂは付勢バネ抑止ピン３ｄの下
方に当接している。保持レバー付勢バネ４はミラー保持
部材２と保持レバー３とが近接する方向に互いを付勢し
ている。なお、ミラー保持部材２には図示しない押し上
げバネが設けられており、付勢バネ抑止ビン３ｄが第１
図の位置にあるときには、ミラー保持部材２を保持レバ
ー付勢へネ４の付勢力に抗してＬ方に押しあげている。

しかしながら、該押し上げハネの付勢力は比較的弱いも
のであり、付勢バネ抑止ビン３ｄか下方に移動すれば、
保持レバー付勢バネ４の強くなった付勢力に対抗できな
くなり、したかってミラー保持部材２は下方に移動する
こととなる。

保持レバー３のミラー保持部材２から遠方側の表面にお
いて、案内路である略ハート形のカム部３ａが設けられ
ている。カム部３ａの詳細な形状については第２図を参
照して後はど説明する。

カム部３ａに対面するように平板状の係止レバー８が設
けられており、係止し八−８の一端近傍に植設された、
カムフォロワ部であるビン部８ａがカム部りａ内に係合
している。レバー８の他端近傍であって保持レバー３か
ら遠方側の表面において、２つの異径円筒を直列に接続
した保持部８ｂが設けられており、保持部８ｂは図示し
ないカメラ本体に摺動自在に保持されている。また、保
持部８ｂの回りを捩りバネ９が巻回しており、接線方向
に伸びた捩りバネ９の一端９ａは曲かっていてレバー８
の側面に当接し、同様に接線方向に伸びた他端９ｂは図
示しないカメラ本体に当接している。捩りバネ９はレバ
ー８を時計回りに付勢している。なお、保持レバー３と
ビン部８ａとでカム手段を構成している。

保持レバー３のミラー保持部材２から遠方側の表面にお
いて、動作ビン３Ｃか植設されており。

動作ピン３ｃの自由端３ｅの下方には変形手段である形
状記憶合金バネ６の上端が取り付けられ、自由端３ｅの
上方には印加手段であるミラー戻りバネ５の下端が取り
付けられている。形状記憶合金バネ６の下端およびミラ
ー戻りバネ５の１一端は図示しないカメラ本体に取り付
けられている。形状記憶合金バネ６の両端は、電源を含
む制御回路７に接続されており、選択的に電圧を与えら
れるようになっている。ミラー戻りバネ５は常時自由端
３ｅを北方に向かつて付勢している。なお、ミラー戻り
バネ５の付勢力は、変態温度以下の形状記憶合金バネ６
を伸びた状態すなわち第一の形態にせしめる程度に強い
ものではあるが、変態温度以Ｅの形状記憶合金バネ６の
付勢力には抗することができず、形状記憶合金バネ６が
縮小した状態すなわち第二の形態になるのを許容してし
まう程度に弱いものである。なお、ミラー戻りバネ５と
形状記憶合金バネ６とで往復動作手段を構成している。

第２図はカム部３ａの形状を、ビン部８ａの位置と共に
示した図である。カム部３ａは略ハート形の形状をした
無端の溝であって、もつとも下方に第一の係止部である
下方係止部３ｆを有し、もっとも上方に左上限部３ｈと
右上限部３１とを有している。第二の係止部である上方
係止８３　ｇは、左上限部３ｈと右上限部３１との間で
あって、それらよりわずかに下方に設けられている。

次に、第１図および第２図を参照して、本発明による往
復動作装置の動作について説明する。

上述したように第１図は、ミラー１を含むミラー保持部
材２がミラーアップ状態にあることを示しているが、こ
の状態における各部分の力の平衡関係を示す、まず、形
状記憶合金バネ６には電圧が印加されておらず、形状記
憶合金バネ６は伸びた状態すなわち第一の状態になって
おり、したがって保持レバー３の自由端３ｅはミラー戻
りバネ５の付勢力により付勢されることにより上方に位
置するようになっている。上方に付勢された保持レバー
３は、ビン部８ａをカム部３ａの第２図に示す（イ）の
位置に安定した状態で係止することに浸る。また、上方
に付勢された保持レバー３は付勢バネ抑止ピン３ｄを上
方に位置せしめるので、保持レバー付勢バネ４の付勢力
は弱くなって、ミラー保持部材２をミラーアップ位置に
維持せしめることとなる。

第１図に示した状態で、制御回路７から所定電圧が形状
記憶合金バネ６に印加されると、形状記憶合金バネ６の
有する抵抗に応じた熱が発生する。核熱により熱せられ
て固有の変態温度に達すると、形状記憶合金バネ６はミ
ラー戻りバネ５の付勢力に抗して縮小し、第二の形態を
取る。それにより、保持レバー３の自由端３ｅは形状記
憶合金バネ６の縮小による付勢力により下方に引きドげ
られる。保持レバー３は枢支軸２ｂを中心として下方に
枢動し、更に付勢バネ抑止ビン３ｄか下方に移動するこ
とにより、ミラー保持部材２をミラーダウン位置に移動
させるようになっている。

ところで上述した状態において、係止レバー８のビン部
８ａはカム部３ａの左上限部３ｈに到達することとなる
。ビン部８ａか左上限１３ｈに到達した状態を維持すれ
ば、ミラーダウン状態を維持できることになるが、その
ためには制御回路７から電圧を供給し続けて、形状記憶
合金バネ６を縮小させたまま維持しなくてはならない、
しかしながら、そのような連続電力供給は、過大な電力
消費を招来せしめる。

上述したような連続電力供給を防止するために、本発明
による往復動作装置のカム部３ａは略ハート形の形状と
なっている。ビン部８ａがカム部３ａの左上限部３ｈに
到達した後に、制御装置７からの電圧印加を中止すると
、外気で冷却された形状記憶合金バネ６は変態温度以下
となり、ミラー戻りバネ５の付勢力により伸長するよう
になる。それによりカム部りａ内のピン部８ａは左上限
部３ｈから下方に向かって移動を開始するが捩りバネ９
の付勢力により第２図において右方に付勢されているた
めに、下方係止部３ｆに向かうことなく、矢印で示すよ
うに上方係止部３ｇに向かって移動することとなる。上
方係止部３ｇに到達したビン部８ａは、その位置（ア）
で安定した状態て係止されるようになっている。上方係
止部３ｇに到達したピン部８ａは形状記憶合金バネ６が
変態温度以下に冷却されて付勢力を失った後にも、保持
レバー３の下方への枢動を許さない。こうして、制御回
路７からの電力供給を停止した後にも、ミラーダウン状
態を維持することかてきる。なお、左上限部３ｈから上
方係ｌｈ部３ｇまでピン部８ａは下方にわずかに移動し
たことになるが、そのオーバーストローク分の付勢バネ
抑止ピン３ｄの上方移動量をも考慮して、あらかじめ付
勢バネ４の付勢力は決定されているため、ピン部８ａが
上方係止部３ｇに到達してもミラー保持部材２およびミ
ラー１はミラーダウン状態に留まったままである。

更に、ピン部８ａが上方係止部３ｇにある状態で、再び
制御回路７から形状記憶合金バネ６に電力が供給される
と、形状記憶合金バネ６は上述したように再び伸長し、
ピン部８ａはカム部３ａの右上限部３ｉに到達する。そ
の後制御回路７からの電力供給を停止すると、形状記憶
合金バネ６は縮小し、ピン部８ａは矢印で示すように出
発点である３ｆに再び戻ってくる。それにより、保持レ
バー３は上方に枢動することとなり、ミラー保持部材２
およびミラーｌは再びミラーアップ状態となる。

なお、形状記憶合金バネ６が変態温度に達するまでに若
干タイムラグがあり、したがって、変態温度に到達する
までは制御回路７から電力を供給し続けなければならな
いが、本実施例においては制御回路７に接続された図示
しない位置センサを、保持レバー３の位置を検出できる
ようにセットしておき、制御回路７から電力を供給した
後に保持レバー３がもっとも上方に枢動したことを検知
して、制御回路７が電力供給を停止できるようになって
いる。しかしながら、形状記憶合金バネ６の温度を検出
して変態温度になったことを確認して、制御回路７の電
力を停止しても良いし、供給電圧と形状記憶合金バネ６
の熱容量とから変態温度到達時間を推定して、該時間経
過後に制御回路７の電力を停止しても良い。

次に、第３図を参照して本発明による往復動作装置を、
上述とは異なる装置に組み込んだ実施例を説明する。

第３図は、ストロボのオートポツプアップダウン装置の
斜視図である。第３図においては第１図の実施例に対し
異なる部分を中心に説明し、同一符号を付した機能的同
一部分についてはその説明を省略する。

第３図において、図示しないコンパクトカメラの開口に
出入り自在に設けられたストロボの発光部ユニット２８
は、板状のガイド部２３の上部に発光部２０を取り付け
た構成となっている。ガイド部２３は、垂直方向に延在
する２つの長穴２１．２２を設けてＳす、該長穴２１．
２２はそれぞれカメラの開口内のガイド用ビン（図示せ
ず）に係合している。

発光部ユニット２８はまた第１図に示した実施例と同じ
ように戻りバネ５と形状記憶合金バネ６とを取り付けて
いる。戻りバネ５と形状記憶合金バネ６との力関係は第
１図の実施例と同じである。形状記憶合金バネ６の両端
は図示しない電源に接続されている。ガイド部２３の中
央には第１図に示した形状と同じカム部３ａが設けられ
ており、カムｆｉＢａ内にはピン部８ａが係合している
。係止レバー８は一端側にピン部８ａを植設しており、
他端側に保持部８ｂを植設している。保持部８ｂの周囲
には捩りバネ９が巻回され、それぞれ両端は第１図に示
したものと同じように１図示しないカメラ本体と、係止
レバー８とに出接するようになっている。

第３図におけるストロボポツプアップダウン装置は、第
１図に示す装置と同じように動作する。

ビン部８ａがカム部３ａの上方係止部３ｇにあるときは
発光部ユニット２８はカメラ内に格納された状態にある
。この状態から、形状記憶合金バネ６に電力を供給する
と、形状記憶合金バネ６が収縮し、ビン部８ａはカム部
３ａの右上限部３１に到達し、その後電力供給を断たれ
ることにより、形状記憶合金バネ６は伸長を余儀なくさ
れるため、ビン部８ａは下方係止部３ｆに到達し、それ
により１発光部ユニット２８はカメラ本体から上方に突
出すなわちポツプアップすることとなる。

ビン部８ａはそこで安定した状態で係止され、すなわち
発光部ユニット２Ｂはポツプアップした状態で安定して
維持される。

更に、発光部ユニット２８がポツプアップした状態で、
再び形状記憶合金バネ６に電力を供給すると、形状記憶
合金バネ６が収縮し、ビン部８ａはカム部３ａの左上限
部３ｈに到達し、その後電力供給を断たれることにより
、形状記憶合金バネ６は伸長を余儀なくされるため、ビ
ン部８ａは上方係止部３ｇに到達し、それにより、発光
部ユニット２８はカメラ本体から下方に引き込まれすな
わちポツプダウンすることとなる。上述の構成により、
構成か簡単であり消費電力もわずかであって、スイッチ
−って動作するストロボポツプアップダウン装置が得ら
れることとなる。

更に、！８３図を参照して本発明による往復動作装置を
、上述とは異なる装置に組み込んだ実施例を説ＩＪＩす
る。

第４図は、本発明による往復動作装置を組み込んだレン
ズバリアを備えたカメラの正面図である。第４図におい
ては第３図の実施例に対し異なる部分を中心に説明し、
同一符号を付した機滝的同一部分についてはその説明を
省略する。

カメラ本体５０は、よく知られているようにファインダ
ー５２、ＡＦ窓５３、ストロボ５８および撮影レンズ５
４を備えている。カメラ本体５０の正面にはメインスイ
ッチ５５が、その上方にはレリーズボタン５１かそれぞ
れ設けられている。撮影レンズ５４はその前面を、破線
で示すレンズバリア５６でカバーされ得る構成となって
いる。レンズバリア５６は第４図においては、左右に移
動自在となっており、左側には戻りバネ５が連結され、
右側には形状記憶合金バネ６が連結されている。形状記
憶合金バネ６の両端には図示しない電源が接続されてい
る。レンズバリア５１の内面には第３図に示すようなカ
ム部３ａが形成されており、また図示しない係止レバー
のビン部がカム部りａ内に係合している。

に記実施例において往復動作に係わる構成は第３図に示
したものと同じであるので、形状記憶合金バネ６に電力
を断続的に供給することにより。

レンズバリアの開閉をスイッチ−って行なうことができ
る。

以上、本発明による往復動作装置の実施例を図面を参照
して説明してきたが、本発明は上記実施例に限定して解
釈されるべきではなく適宜変更、改良が可能であること
は勿論である０例えば、上述した実施例においては、往
復動作装置がカメラに設けられた部材を往復動作をさせ
るべく適用されているが、往復動作させる部材はカメラ
の部材に限らず、形状記憶合金バネの変態に伴って発生
する力で移動させることのできるものであれば何でも良
い、また、上述した実施例においては、形状記憶合金バ
ネは変態温度を超えると縮長するように予め設定されて
いるか、印加手段を逆向きに付勢しておいて、変態温度
を超えたときに形状記憶合金バネを伸長するように設定
しても良い、その他、往復動作装置にクランク機構を設
けることにより、揺動動作や回転動作を行なわせること
も可虎となる。更に、印加手段はバネなどのような弾性
部材に限らず、力を印加させることができるものならば
使用可能であり、例えば、動作部材の姿勢が常時一定な
らば重力も印加手段とすることができる。

［発明の効果］ 以上述べてきたように、本発明による往復動作装置によ
れば、 変形手段が第一の形態を取ることにより、カムフォロワ
部が案内路の第一の係止部に係止され、 該カムフォロワ部が該第−の係上部に係止された状態で
該変形手段に内力を発生させることにより、該変形手段
に第二の形態を取らせしめ、その後、該内力を消滅させ
ることにより、該カムフォロワ部が該案内路の第二の係
止部に係止されるようになっており、 該カムフォロワ部が該第二の係止部に係止された状態で
該変形手段に該内力を発生させることにより、該変形手
段に該第二の形態を取らせしめ、その後、該内力を消滅
させることにより、該カムフォロワ部が該案内路の第一
の係止部に係止されるようになっているので、７ｍｔｍ
上動タを使わずに往復動作を達成することができる。更
に本発明による往復動作装置は、上述したように構成が
簡単であるため、軽量化を達成できかつまた製造コスト
を大変低いものとしている。

更に１本発明による往復動作装置は、高速的に摺動もし
くは噛合する要素を有していないので、高速回転する電
動モータや歯車装置を使用した場合に問題となる騒音を
発生させることがない。また、変形手段の材料や形状を
広範囲に選択することにより、変形手段の内力の強さを
自由に設定てき、またその変形手段は簡単に交換てきる
ことから、往復動作装置を使用する機器に必要な動作力
を適切に提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による往復動作装置を組み込んだ一眼レ
フカメラのミラー移動装置の斜視図である。 第２図はカム部３ａの形状を、ピン１Ｉｉｆｔ８ａの位
置と共に示した図である。 第３図は、ストロボのオートポツプアップダウン装置の
斜視図である。 第４図は、本発明による往復動作装置を組み込んだレン
ズバリアを備えたカメラの正面図である。 ［主要な部分の符合の説明コ ３ａ、・・・・・・カム部 ５、・・・・・・・・戻りバネ ６、・・・・・・・・形状記憶合金バネ８ａ・・・・・
・・・ピン部 第５図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、常時印加されている外力により変形させられてなる
   第一の形態と、選択的に発生させられる内力により該外
   力に抗して変形させられてなる第二の形態とを交互に取
   ることにより往復動作を達成するようになっている変形
   部材と、該変形部材に該外力を印加する印加手段とから
   なっている往復動作手段と、 第一の係止部と第二の係止部とが設けられ ている案内路を有するカム板と、該案内路に沿って移動
   するカムフォロワ部とからなっていて、該カムフォロワ
   部と該カム板との間に所定方向に力が働いたときに、該
   カムフォロワ部が第一の係止部と第二の係止部とのどち
   らか一方で安定した係止状態を維持するようになってい
   る、該変形手段に連結されたカム手段とからなっており
   、 該変形手段が該第一の形態を取ることによ り、該カムフォロワ部が該案内路の第一の係止部に係止
   され、 該カムフォロワ部が該第一の係止部に係止 された状態で該変形手段に該内力を発生させることによ
   り、該変形手段に該第二の形態を取らせしめ、その後、
   該内力を消滅させることにより、該カムフォロワ部が該
   案内路の第二の係止部に係止されるようになってお り、 該カムフォロワ部が該第二の係止部に係止 された状態で該変形手段に該内力を発生させることによ
   り、該変形手段に該第二の形態を取らせしめ、その後、
   該内力を消滅させることにより、該カムフォロワ部が該
   案内路の第一の係止部に係止されるようになっているこ
   とを特徴とする往復動作装置。 ２、前記変形手段は熱応動弾性変形部材からなっており
   、前記内力は外部電源から該変形手段に供給される加熱
   用電流により発生させられることを特徴とする請求項１
   記載の往復動作装置。 ３、前記熱応動弾性変形部材は形状記憶合金で形成され
   ていることを特徴とする請求項２記載の往復動作装置。