(57)【要約】【課題】ブレードの駆動に伴う騒音をより容易且つ的確に低減するとともに、動作特性の悪化を好適に回避することのできるスイングレジスタのブレード駆動装置を提供する。【解決手段】縦ブレード１０ａ〜１０ｅの揺動軸１１に、通電加熱により収縮する左右２本の形状記憶合金（ＳＭＡ）ワイヤ１４Ｌ，１４Ｒをその収縮に応じて揺動軸１１が回動されるように駆動連結する。またその一端に設けられた可動電極２４Ｌ，２４Ｒを固定電極２５Ｌ，２５Ｒに当接・離間するように揺動される揺動アーム２１Ｌ，２１ＲにＳＭＡワイヤ１４Ｌ，１４Ｒの端部を連結するとともに、その揺動アーム２１Ｌ，２１Ｒを、可動電極２４Ｌ，２４Ｒと固定電極２５Ｌ，２５Ｒとを当接させる側に押圧するコイルばね２３Ｌ，２３Ｒを設置し、固定電極２５Ｌ，２５Ｒと可動電極２４Ｌ，２５Ｒとの接点を通じてＳＭＡワイヤ１４Ｌ，１４Ｒへの通電を行うようにした。【選択図】図１
2007147206.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空調用通風路の出口に揺動可能に軸支されたブレードを揺動させて前記出口からの送風方向を変更するスイングレジスタのブレード駆動装置において、
通電加熱により収縮する形状記憶合金であって、その伸縮に応じて前記ブレードが揺動されるように前記ブレードと駆動連結された形状記憶合金と、
固定電極と、
その固定電極に当接する位置と同固定電極から離間した位置とを移動可能に設けられるとともに、前記形状記憶合金の端部が連結されて同形状記憶合金の張力にて前記固定電極から離間する方向に付勢される可動電極と、
前記可動電極を前記固定電極に当接する方向に押圧する付勢部材と、
を備えるとともに、前記固定電極と前記可動電極との接点を通じて前記形状記憶合金への通電を行う
ことを特徴とするスイングレジスタのブレード駆動装置。
【請求項２】
前記付勢部材により前記可動電極に付与される押圧力は、前記形状記憶合金の張力が正常動作中の変化範囲の上限となったときにその張力により前記可動電極に付与される付勢力よりも大きく、且つ同形状記憶合金の張力がその許容最大張力となったときにその張力により前記可動電極に付与される付勢力以下とされてなる
ことを特徴とする請求項１に記載のスイングレジスタのブレード駆動装置。
【請求項３】
前記可動電極は、前記固定電極に対して同可動電極を当接・離間させるように揺動可能に軸支された揺動アームに設けられ、前記付勢部材はその揺動アームを前記可動電極を前記固定電極に近接させる側に揺動させる方向に同揺動アームを付勢する
ことを特徴とする請求項１または２に記載のスイングレジスタのブレード駆動装置。
【請求項４】
前記付勢部材がコイルばねとされてなる請求項１〜３のいずれか１項に記載のスイングレジスタのブレード駆動装置。
【請求項５】
前記付勢部材が板ばねとされてなる請求項１〜３のいずれか１項に記載のスイングレジスタのブレード駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空調用通風路となるダクトの出口部分に揺動可能に軸支されたブレードを揺動させてダクト出口からの送風方向を変更するスイングレジスタのブレード駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両等の空調装置では、その通風路（ダクト）の出口である送風口に縦ブレードおよび横ブレードをそれぞれ複数配設し、縦ブレードをアクチュエータにて左右に揺動（スイング動作）させて風向を変更するスイングレジスタが用いられている。従来、特許文献１〜４に見られるように、そうしたスイングレジスタのブレード駆動用のアクチュエータとしては通常、モータを用いるのが一般的となっている。
【０００３】
図８に、ブレード駆動用のアクチュエータとしてＤＣモータを採用する従来のスイングレジスタのブレード駆動装置の一例を示す。同図に示すように、回転軸力を発生するＤＣモータ５０の出力軸５０ａは、複数のギアにより構成された減速機構５１に連結されている。減速機構５１の最終ギア５１ａは、回転運動を振幅運動に変換するクランク機構５２に連結されている。クランク機構５２には、先端にラックギア５３が一体に振幅動作に固定されたロッドワイヤ５４が連結されるとともに、そのラックギア５３を介して第１ピニオンギア５５ａに駆動連結されている。そしてこの第１ピニオンギア５５ａの回転軸に同軸を有して回転可能に軸支された第２ピニオンギア５５ｂには、ブレード５７の揺動軸５７ａが一体回転可能に固定されたギア５６が噛み合わされている。なお、第１および第２ピニオンギア５５ａ，５５ｂは、ばねにより互いに押圧された状態で配設されており、摩擦力を介して回転力を伝達可能とするとともに、車両搭乗者の手動操作によるブレード５７の強制揺動時には互いの相対回動を許容するクラッチ機構として機能するように構成されている。
【特許文献１】特許第３１８７７１９号公報
【特許文献２】特許第３３２６４０９号公報
【特許文献３】特開２００２−２１１２３２号公報
【特許文献４】実公平７−１０１８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記従来のようなブレード駆動用アクチュエータとしてモータを採用するスイングレジスタでは、モータや減速機構等の動作音が車室内に漏洩するため、モータの周囲をゴム等の遮音材料で覆ったり、モータおよび減速機構をケース内に収容したり、といった遮音対策が必要となっていた。そしてその分、部品点数が増加して製造コストの増大や装置の大型化を招くという問題があった。
【０００５】
本発明は、こうした実状に鑑みてなされたものであって、その解決しようとする第１の課題は、ブレードの駆動に伴う騒音をより容易且つ的確に低減することのできるスイングレジスタを提供することにある。また本発明の解決しようとする第２の課題は、そうした低騒音のスイングレジスタのブレード駆動装置の動作特性の悪化を好適に回避することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明では、空調用通風路の出口に揺動可能に軸支されたブレードを揺動させて前記出口からの送風方向を変更するスイングレジスタのブレード駆動装置において、通電加熱により収縮する形状記憶合金であって、その収縮に応じて前記ブレードが揺動されるように前記ブレードと駆動連結された形状記憶合金と、固定電極と、その固定電極に当接する位置と同固定電極から離間した位置とを移動可能に設けられるとともに、前記形状記憶合金の端部が連結されて同形状記憶合金の張力にて前記固定電極から離間する方向に付勢される可動電極と、前記可動電極を前記固定電極に当接する方向に押圧する付勢部材と、を備えるとともに、前記固定電極と前記可動電極との接点を通じて前記形状記憶合金への通電を行うこととした。
【０００７】
上記構成では、通電加熱に伴う形状記憶合金の収縮によってブレードが揺動され、空調用通風路の出口からの送風方向が変更されるようになる。こうしたスイングレジスタのブレード駆動装置では、それ自体には動作音を伴わない形状記憶合金の通電加熱による収縮を利用してブレードを揺動させているため、ブレードの駆動に伴う騒音をより容易且つ的確に低減することができる。
【０００８】
一方、こうした形状記憶合金を駆動源として用いるスイングレジスタのブレード駆動装置では、過剰通電により形状記憶合金が適正な使用温度範囲の上限を過熱されてしまうことがある。そして過熱状態が継続されると、形状記憶合金に自身の収縮力で伸びなどの永久ひずみが残留して形状回復特性が悪化して、ブレード駆動装置の動作特性に悪影響を与える虞がある。その点、上記構成では、過熱により形状記憶合金が過剰収縮すると、その収縮力で可動電極が固定電極から離間し、自律的に形状記憶合金への通電が機械的に強制遮断されるため、形状記憶合金の過熱による動作特性の悪化を好適に回避することができるようにもなる。
【０００９】
なお、こうした請求項１のスイングレジスタのブレード駆動装置において、その付勢部材が可動電極に付与する押圧力を、請求項２に記載のように次の条件（ａ）、（ｂ）を共に満たすように設定することで、過熱による形状記憶合金の形状回復特性の悪化をより確実に回避することができる。
【００１０】
（ａ）形状記憶合金の張力が正常動作中の変化範囲の上限となったときにその張力により可動電極に付与される付勢力よりも大きくなるように上記押圧力を設定する。
（ｂ）形状記憶合金の張力がその許容最大張力となったときにその張力により可動電極に付与される付勢力以下となるように上記押圧力を設定する。
【００１１】
ちなみに、形状記憶合金の張力がその許容最大張力となったときにその張力により可動電極に付与される付勢力よりも若干小さい値に上記押圧力を設定すれば、動作中に使用可能な形状記憶合金の張力範囲を広く確保しつつ、過熱による形状回復特性の悪化を的確に回避することができるようになる。
【００１２】
なお、こうした加熱時の強制通電遮断に係る構成は、例えば請求項３に記載のように、固定電極に対して同可動電極を当接・離間させるように揺動可能に軸支された揺動アームに可動電極を設けるとともに、その揺動アームに設けられた可動電極を固定電極に近接させる側に揺動させる方向に揺動アームを付勢するように付勢部材を設置することで具現とすることができる。
【００１３】
一方、上記各構成のスイングレジスタのブレード駆動装置は、請求項４に記載のようにその付勢部材をコイルばねとする構成や、請求項５に記載のようにその付勢部材を板ばねとする構成として実現することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明のスイングレジスタのブレード駆動装置によれば、それ自体には動作音を伴わない形状記憶合金の通電加熱による収縮を利用してブレードを駆動するようにしているため、ブレードの駆動に伴う騒音をより容易且つ的確に低減することができる。また形状記憶合金が過熱されて過剰収縮すると、その収縮力にて自律的に通電が強制遮断されるため、過熱による形状記憶合金の形状回復特性の悪化を、ひいてはブレード駆動装置の動作特性の悪化を好適に回避することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明を具体化したスイングレジスタのブレード駆動装置の一実施形態を、図１〜図６を参照して詳細に説明する。
本実施形態のスイングレジスタのブレード駆動装置は、車載空調装置の送風通路（ダクト）の出口部分に設置され、その出口部分に配設された縦および横のブレードのうち、縦レジスタを左右に揺動、すなわちスイング動作させることで車室への送風方向を左右に変更するように構成されている。
【００１６】
本実施形態では、こうしたスイングレジスタの縦ブレードのスイング動作を、通電加熱に伴う形状記憶合金（ＳＭＡ：Ｓｈａｐｅ  Ｍｅｍｏｒｙ  Ａｌｌｏｙ）の収縮を利用して行うようにしている。ここでは形状記憶合金として、細線状のチタン・ニッケル系合金を用いている。こうした形状記憶合金を用いて縦ブレードを駆動する本実施形態のスイングレジスタのブレード駆動装置では、それ自体には動作音を伴わない形状記憶合金の通電加熱による収縮を利用して縦ブレードが駆動されることから、格別な遮音対策を行わずとも、縦ブレードの駆動に伴う騒音を容易且つ的確に低減することができる。そしてその結果、遮音部材の設置が不要となることから、ブレード駆動装置の軽量化、省スペース化、部品点数の削減なども併せ図られるようになっている。
【００１７】
図１に、そうした本実施形態のスイングレジスタのブレード駆動装置の全体構造を示す。なお以下の説明では、このブレード駆動装置において、車載空調装置の送風通路（ダクト）の出口側を同駆動装置の前方と記載し、その反対側を同駆動装置の後方と記載する。
【００１８】
車載空調装置の送風通路（ダクト）の出口には、上下方向に揺動可能に軸支された複数の横ブレード（図示略）とともに、揺動軸１１を中心に左右に揺動（スイング動作）可能に軸支された複数（同図では５つ）の縦ブレード１０ａ〜１０ｅが配設されている。羽根状に形成された各縦ブレード１０ａ〜１０ｅは、リンク機構１２を介して互いに機械的に連結されており、一体となって同期してスイング動作されるようになっている。
【００１９】
これら縦ブレード１０ａ〜１０ｅのうち、中央に配設された縦ブレード１０ｃの揺動軸１１には、一体回動可能にロータ１３が固定されている。略円柱状に形成されたロータ１３の側周には、細線状に形成されたチタン・ニッケル系の形状記憶合金からなる２本のワイヤ、すなわち左ＳＭＡワイヤ１４Ｌおよび右ＳＭＡワイヤ１４Ｒの端部がそれぞれ固定されている。左ＳＭＡワイヤ１４Ｌは、固定された端部からロータ１３の側周に同図の反時計回りに巻き掛けられた後、同ロータ１３の左後方に向けて導出されている。一方、右ＳＭＡワイヤ１４Ｒは、固定された端部からロータ１３の側周に同図の時計回りに巻き掛けられた後、同ロータ１３の右後方に向けて導出されている。なお、ロータ１３の回動範囲は、図示しないストッパによって適宜な範囲に制限されている。
【００２０】
ロータ１３から導出された左右のＳＭＡワイヤ１４Ｌ，１４Ｒは、ロータ１３の左右後方に各配設された固定プーリ１５Ｌ，１５Ｒにそれぞれ巻き掛けられている。回動可能に軸支されたこれらの固定プーリ１５Ｌ，１５Ｒから駆動装置後方に向けて導出された左右のＳＭＡワイヤ１４Ｌ，１４Ｒは、緩み防止用の可動プーリ１６Ｌ，１６Ｒにそれぞれ巻き掛けられている。可動プーリ１６Ｌ，１６Ｒは、揺動アーム１８Ｌ，１８Ｒの一端に回動可能に軸支された状態で、上記固定プーリ１５Ｌ，１５Ｒの駆動装置後方に配設されている。各揺動アーム１８Ｌ，１８Ｒは、その略中央において揺動可能に軸支されるとともに、それらの可動プーリ１６Ｌ，１６Ｒの軸支された側とは反対側の端部にコイルばね１９Ｌ，１９Ｒが伸張状態でそれぞれ固定されている。そしてそれらコイルばね１９Ｌ，１９Ｒの弾性反発力によって各揺動アーム１８Ｌ，１８Ｒは、可動プーリ１６Ｌ，１６Ｒを駆動装置後方に引き下げる方向に揺動される側に常時付勢されている。そして各ＳＭＡワイヤ１４Ｌ，１４Ｒが伸張すると、コイルばね１９Ｌ，１９Ｒの弾性反発力によって、可動プーリ１６Ｌ，１６Ｒを駆動装置後方に引き下げるように揺動アーム１８Ｌ，１８Ｒが揺動するようになる。そしてその結果、各ＳＭＡワイヤ１４Ｌ，１４Ｒの張り渡し長が伸張されて、各ＳＭＡワイヤ１４Ｌ，１４Ｒの緩みが防止されるようになっている。なお、各揺動アーム１８Ｌ，１８Ｒの駆動装置前方には、ストッパ１７Ｌ，１７Ｒが配設されている。そしてそれらストッパ１７Ｌ，１７Ｒと各揺動アーム１８Ｌ，１８Ｒとの当接により、可動プーリ１６Ｌ，１６Ｒを駆動装置前方に押し上げる側に向けての各揺動アーム１８Ｌ，１８Ｒの揺動の範囲が制限されるようになっている。
【００２１】
こうした緩み防止用の可動プーリ１６Ｌ，１６Ｒから駆動装置前方に向けて導出された両ＳＭＡワイヤ１４Ｌ，１４Ｒの端部は、それらＳＭＡワイヤ１４Ｌ，１４Ｒの過熱時に強制的に通電を遮断する強制通電遮断機構２０Ｌ，２０Ｒの揺動アーム２１Ｌ，２１Ｒにそれぞれ固定されている。各強制通電遮断機構２０Ｌ，２０Ｒの揺動アーム２１Ｌ，２１Ｒは、その略中央において揺動可能に軸支され、その一端にＳＭＡワイヤ１４Ｌ，１４Ｒの端部が固定されるとともに、他端にコイルばね２３Ｌ，２３Ｒが伸張状態で固定されている。ＳＭＡワイヤ１４Ｌ，１４Ｒの端部の固定された側の各揺動アーム２１Ｌ，２１Ｒの端部の駆動装置前方側には、ＳＭＡワイヤ１４Ｌ，１４Ｒと電気的に接続された可動電極２４Ｌ，２４Ｒが突出して設けられている。また各揺動アーム２１Ｌ，２１Ｒは、上記コイルばね２３Ｌ，２３Ｒの弾性反発力によって、ＳＭＡワイヤ１４Ｌ，１４Ｒの固定端を駆動装置前方に押し上げる方向に揺動される側に常時付勢されている。そしてその付勢によって各可動電極２４Ｌ，２４Ｒは、各揺動アーム２１Ｌ，２１Ｒの駆動装置前方に固定された板状の固定電極２５Ｌ，２５Ｒに押圧されている。
【００２２】
図２は、本実施形態のスイングレジスタのブレード駆動装置の電気的構成を示している。同図に示すように、各ＳＭＡワイヤ１４Ｌ，１４Ｒの通電制御を司る中央演算処理装置（ＣＰＵ）３０には、車室内に設けられたスイングレジスタスイッチが電気的に接続されるとともに、車載空調装置の全体的な制御を司る空調コントローラからの指令信号が入力されるようになっている。ブレード駆動装置による縦ブレード１０ａ〜１０ｅ（図１参照）の自動スイング動作は、スイングレジスタスイッチの閉（オン）操作に応じて許可され、その開（オフ）操作に応じて禁止される。また空調コントローラは、外気や車室内の温度の検出結果や車両搭乗者の操作に応じて送風温度や送風量を決定して空調装置を制御するとともに、縦ブレード１０ａ〜１０ｅ（図１参照）のスイング動作態様を決定してＣＰＵ３０に指令する。
【００２３】
またＣＰＵ３０には、各ＳＭＡワイヤ１４Ｌ，１４Ｒの駆動回路３３Ｌ、３３Ｒが接続されている。これらの駆動回路３３Ｌ，３３Ｒは、ＣＰＵ３０からの指令に基づいて各々対応するＳＭＡワイヤ１４Ｌ，１４Ｒに対する通電を実行する。各ＳＭＡワイヤ１４Ｌ，１４Ｒはそれぞれ、上記強制通電遮断機構２０Ｌ，２０Ｒの可動電極２４Ｌ，２４Ｒと固定電極２５Ｌ，２５Ｒとの接点を介して駆動回路３３Ｌ，３３Ｒに電気的に接続されるとともに、上記ロータ１３（図１参照）側の端部にて接地されている。
【００２４】
さて以上のように構成された本実施形態のスイングレジスタのブレード駆動装置では上述したように、細線状に形成されたチタン・ニッケル系の形状記憶合金からなるＳＭＡワイヤ１４Ｌ，１４Ｒの通電加熱による収縮を利用して縦ブレード１０ａ〜１０ｅをスイング動作させるようにしている。ここで採用するＳＭＡワイヤ１４Ｌ，１４Ｒは、形状回復時の変形の方向がその長さ方向、すなわち伸縮方向に限定されるように、素材の組織構造に異方性を持たせて形成されている。こうしたＳＭＡワイヤ１４Ｌ，１４Ｒは、冷却すれば柔らかく弛緩して外力による引っ張りに応じて弾性的に伸張する一方、加熱すれば形状回復により収縮して硬化する。図３に、こうしたＳＭＡワイヤ１４Ｌ，１４Ｒの温度−ひずみ線図の一例を示す。同図に示すようにＳＭＡワイヤ１４Ｌ，１４Ｒは、加熱時には約８０℃から収縮を開始するとともに、冷却時には約７５℃から弛緩、伸張し始める。こうしたＳＭＡワイヤ１４Ｌ，１４Ｒの収縮の開始温度、および弛緩−伸張の開始温度は、合金の成分調整によりある程度変更することが可能となっている。なお、ＳＭＡワイヤ１４Ｌ，１４Ｒは比較的大きい電気抵抗を有しており、通電により容易に加熱することができるようになっている。ちなみに、上記のような細線状のチタン・ニッケル系形状記憶合金からなるＳＭＡワイヤ１４Ｌ，１４Ｒとしては、通電加熱による形状回復を通じて、最大で全長の５％以上の運動ひずみを安定して繰り返し発生可能なものが開発され、実用されている。
【００２５】
続いて、こうしたＳＭＡワイヤ１４Ｌ，１４Ｒの通電加熱に伴う収縮を利用して縦ブレードをスイング動作させる本実施形態のスイングレジスタのブレード駆動装置の動作原理を説明する。図４（ａ）に示すように、左ＳＭＡワイヤ１４Ｌにのみ通電を行うと、その通電により加熱された左ＳＭＡワイヤ１４Ｌが収縮するとともに、非加熱、すなわち冷却状態にある右ＳＭＡワイヤ１４Ｒが弛緩して、引っ張りにより弾性的に伸張可能となることから、ロータ１３は図中反時計回りに回動されるようになる。そしてその結果、ロータ１３に一体化移動可能に揺動軸１１の固定された縦ブレード１０ｃが図中反時計回りにスイング動作されるようになる。一方、図４（ｂ）に示すように、右ＳＭＡワイヤ１４Ｒのみに通電を行うと、その通電により加熱された右ＳＭＡワイヤ１４Ｒが収縮するとともに、冷却状態の左ＳＭＡワイヤ１４Ｌが弛緩して弾性伸張可能となることから、ロータ１３が図中時計回りに回動される。そしてその結果、そのロータ１３に一体化移動可能に揺動軸１１の固定された縦ブレード１０ｃが図中時計回りにスイング動作されるようになる。従って、左右のＳＭＡワイヤ１４Ｌ，１４Ｒに交互に通電すれば、縦ブレード１０ｃを周期的に左右交互にスイング動作させることができる。また収縮ひずみ率が適宜に維持されるように左右いずれか一方のＳＭＡワイヤ１４Ｌ，１４Ｒに対する通電を適宜に継続すれば、縦ブレード１０ｃのスイング角を保持し、ダクト出口からの送風方向を所望とする方向に固定することが可能にもなる。
【００２６】
ところで、このようにＳＭＡワイヤ１４Ｌ，１４Ｒを駆動源として利用するスイングレジスタのブレード駆動装置では、ＳＭＡワイヤ１４Ｌ，１４Ｒが過剰通電されると、ＳＭＡワイヤ１４Ｌ，１４Ｒが適正な使用温度範囲の上限を超えて過熱してしまうことがある。そして過熱状態が継続されると、自身の収縮力でＳＭＡワイヤ１４Ｌ，１４Ｒに伸びなどの永久ひずみが残留してしまい、その形状回復特性が悪化するようになる。そしてその結果、縦ブレード１０ａ〜１０ｅを適正に揺動させることができなくなってしまうおそれがある。そのため、本実施形態では、過熱によりＳＭＡワイヤ１４Ｌ，１４Ｒが過剰収縮したときには、上述した強制通電遮断機構２０Ｌ，２０Ｒにより、通電を強制的に遮断して、過熱状態の継続を回避するようにしている。
【００２７】
こうした強制通電遮断機構２０Ｌ，２０Ｒのより具体的な動作態様を、図５（ａ）及び（ｂ）を併せ参照して説明する。なお同図（ａ），（ｂ）では、左側の強制通電遮断機構２０Ｌの動作態様が示されているが、右側の強制通電遮断機構２０Ｒについてもその動作態様は同様となっている。
【００２８】
非過熱時には、図５（ａ）に示すように、強制通電遮断機構２０Ｒ（２０Ｌ）の揺動アーム２１Ｒ（２１Ｌ）の一端に設けられた可動電極２４Ｒ（２４Ｌ）は、同揺動アーム２１Ｒ（２１Ｌ）の他端に伸張状態で固定されたコイルばね２３Ｒ（２３Ｌ）の弾性反発力によって、板状の固定電極２５Ｒ（２５Ｌ）に押圧されて当接されている。そしてその可動電極２４Ｒ（２４Ｌ）と固定電極２５Ｒ（２５Ｌ）との接点を通じて、ＳＭＡワイヤ１４Ｒ（１４Ｌ）の通電経路が維持されるようになる。
【００２９】
なお、コイルばね２３Ｒ（２３Ｌ）の弾性反発力により揺動アーム２１Ｒ（２１Ｌ）に付与されるモーメントは、ＳＭＡワイヤ１４Ｒ（１４Ｌ）に印加される張力の許容範囲の上限となる張力（許容最大張力）がＳＭＡワイヤ１４Ｒ（１４Ｌ）に加えられたときにその張力により揺動アーム２１Ｒ（２１Ｌ）に付与されるモーメントよりも若干小さく設定されている。すなわち、可動電極２４Ｒ（２４Ｌ）を、固定電極２５Ｒ（２５Ｌ）に当接する方向に押圧する付勢部材であるコイルばね２３Ｒ（２３Ｌ）の初張力は、次の条件（Ａ），（Ｂ）を共に満たすように設定されている。なお、ここでの初張力とは、可動電極２４Ｒ（２４Ｌ）と固定電極２５Ｒ（２５Ｌ）とが当接する揺動位置に揺動アーム２１Ｒ（２１Ｌ）が位置した状態でのコイルばね２３Ｒ（２３Ｌ）の弾性反発力（収縮張力）を指している。
【００３０】
（Ａ）コイルばね２３Ｒ（２３Ｌ）の初張力により可動電極２４Ｒ（２４Ｌ）に付与される固定電極２５Ｒ（２５Ｌ）側への押圧力が、ＳＭＡワイヤ１４Ｌ，１４Ｒの張力が正常動作中の変化範囲の上限となったときにその張力により可動電極２４Ｒ（２４Ｌ）に付与される、固定電極２５Ｒ（２５Ｌ）から離間する側への付勢力よりも大きい。
【００３１】
（Ｂ）上記コイルばね２３Ｒ（２３Ｌ）の初張力による押圧力が、ＳＭＡワイヤ１４Ｌ，１４Ｒの張力がその許容最大張力となったときにその張力により可動電極２４Ｒ（２４Ｌ）に付与される、固定電極２５Ｒ（２５Ｌ）から離間する側への付勢力以下である。
【００３２】
このようにコイルばね２３Ｒ（２３Ｌ）の初張力が設定されているため、非過熱時には、通電加熱によるＳＭＡワイヤ１４Ｒ（１４Ｌ）の収縮がコイルばね２３Ｒ（２３Ｌ）の収縮およびその収縮に伴う揺動アーム２１Ｒ（２１Ｌ）の揺動により吸収されることはないようになっている。一方、過熱によってＳＭＡワイヤ１４Ｒ（１４Ｌ）が過剰収縮すると、ロータ１３（図１等参照）の回動がストッパにより規制されてそれ以上の収縮が制限されることから、ＳＭＡワイヤ１４Ｒ（１４Ｌ）の張力Ｆｔが増大するようになる。そしてその張力Ｆｔが上記許容最大張力の近傍まで増大すると、図５（ｂ）に示すように揺動アーム２１Ｒ（２１Ｌ）は、コイルばね２３Ｒ（２３Ｌ）の弾性反発力により付与されるモーメントに抗して揺動し、可動電極２４Ｒ（２４Ｌ）が固定電極２５Ｒ（２５Ｌ）から離間する。そしてその結果、張力がその許容最大張力に達するよりも前にＳＭＡワイヤ１４Ｒ（１４Ｌ）への通電経路が切断されて、通電が強制的に遮断されるようになる。
【００３３】
以上説明した本実施形態のスイングレジスタのブレード駆動装置によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）本実施形態では、それ自体には動作音を伴わない形状記憶合金（ＳＭＡワイヤ１４Ｌ，１４Ｒ）の通電加熱による収縮を利用して縦ブレード１０ａ〜１０ｅを駆動させているため、縦ブレード１０ａ〜１０ｅの駆動に伴う騒音をより容易且つ的確に低減することができる。またその結果、遮音部材の設置が不要となり、ブレード駆動装置の軽量化や省スペース化が図られるようにもなる。
【００３４】
（２）ＳＭＡワイヤ１４Ｌ，１４Ｒが過熱して過剰収縮すると、その収縮力にて可動電極２４Ｌ，２４Ｒが固定電極２５Ｌ，２５Ｒから離間して、自律的にＳＭＡワイヤ１４Ｌ，１４Ｒへの通電が強制遮断されるようになっている。そのため、過熱によるＳＭＡワイヤ１４Ｌ，１４Ｒの形状回復特性の悪化を、ひいてはスイングレジスタのブレード駆動装置の動作特性の悪化を好適に回避することができる。
【００３５】
（３）縦ブレード１０ｃの揺動軸１１に一体回動可能に連結されたロータ１３の側周にＳＭＡワイヤ１４Ｌ，１４Ｒを巻き掛けるとともに、それらＳＭＡワイヤ１４Ｌ，１４Ｒの端部を同ロータ１３の側周に固定した構造としているため、ＳＭＡワイヤ１４Ｌ，１４Ｒの収縮を直接的に揺動軸１１の回動運動に変換することができる。そのため、ラック・アンド・ピニオンなどの直動回動変換機構を設けずとも、縦ブレード１０ａ〜１０ｅを容易にスイング動作させることができる。
【００３６】
（４）車両搭乗者の手動操作による縦ブレード１０ｃの強制揺動をＳＭＡワイヤ１４Ｌ，１４Ｒの弾性変形による伸びによって吸収することができるため、従来のＤＣモータ駆動のブレード駆動装置に採用されるようなクラッチ機構を割愛することができるようにもなる。
【００３７】
（５）左右２本のＳＭＡワイヤ１４Ｌ，１４Ｒの通電制御を通じて、容易且つ的確に縦ブレード１０ａ〜１０ｅのスイング動作を調整することができる。
なお、上記実施形態は以下のように変更して実施することもできる。
【００３８】
・強制通電遮断機構２０Ｌ，２０Ｒは、上記実施形態に例示した構成に限らず、その構成を適宜変更して同様に機能させることもできる。要は、固定電極に当接する位置と同固定電極から離間した位置とを移動可能に設けられるとともにＳＭＡワイヤの端部が連結されて同形状記憶合金の張力にて固定電極から離間する方向に付勢される可動電極と、その可動電極を固定電極に当接する方向に押圧する付勢部材と、を有して強制通電遮断機構を構成する。そしてその強制通電遮断機構の固定電極と可動電極との接点を通じてＳＭＡワイヤへの通電が行われるようにすれば、過熱によりＳＭＡワイヤが過剰収縮したときに、その収縮力で自律的に通電を強制遮断することができる。例えば図６（ａ），（ｂ）には、片持ち支持された金属平板を可動電極として採用する強制通電遮断機構の構成例が示されている。同図（ａ）に示すように、基部にて片持ち支持された金属平板からなる可動電極４０は、駆動回路に結線されるとともに金属平板により形成された固定電極４１に対向して配置されている。これら可動電極４０及び固定電極４１の先端部には、対向する電極に向けて突出した接点４０ａ，４１ａがそれぞれ形成されており、それら接点４０ａ，４１ａ同士の接触を通じて互いに電気接続されるようになっている。また可動電極４０の接点４０ａの裏面側には、通電加熱による収縮でブレードを揺動させるＳＭＡワイヤ４２が連結されている。このように構成された強制通電遮断機構では、過熱によりＳＭＡワイヤ４２が過剰収縮すると、その収縮力によって可動電極４０の先端部が固定電極４１から離間する側に引っ張られる。そしてその引っ張りにより、同図（ｂ）に示すように、可動電極４０がたわみ変形してその接点４０ａを固定電極４１の接点４１ａから離間させることで、ＳＭＡワイヤ４２への通電が自律的に強制遮断されるようになる。
【００３９】
・上記実施形態では、細線状に形成された形状記憶合金であるＳＭＡワイヤ１４Ｌ，１４Ｒを用いて縦ブレード１０ｃを揺動させていたが、これに代えてコイル状等の他の形状に形成された形状記憶合金を用いて縦ブレード１０ｃを揺動させるようにすることもできる。要は、通電加熱により収縮する形状記憶合金を用い、その形状記憶合金の収縮に応じてブレードが揺動されるように形状記憶合金とブレードとを駆動連結するように構成すれば、低騒音でのブレード駆動が可能なスイングレジスタのブレード駆動装置を具現とすることができる。そしてそうしたスイングレジスタのブレード駆動装置に、上記のような強制通電遮断機構を設ければ、過熱による形状記憶合金の形状回復特性の悪化を、そしてひいてはブレード駆動装置の動作特性の悪化を好適に回避することができる。図７は、コイル状に形成された形状記憶合金（ＳＭＡコイル）を用いたスイングレジスタのブレード駆動装置の一構成例を示している。同図に示すように、このスイングレジスタのブレード駆動装置では、縦ブレード１０ｃは、中央部に設けられた揺動軸４５を中心に揺動可能に軸支された揺動アーム４６と一体揺動可能に固定されている。その揺動軸４５から図中左右に延伸された揺動アーム４６の両端には、それぞれＳＭＡコイル４７Ｌ，４７Ｒが連結されている。これらのＳＭＡコイル４７Ｌ，４７Ｒの揺動アーム４６に連結された側とは反対側の端部は、上記実施形態のものと同様に、揺動アーム２１Ｌ，２１Ｒ、コイルばね２３Ｌ，２３Ｒ、可動電極２４Ｌ，２４Ｒ及び固定電極２５Ｌ，２５Ｒを有して構成された強制通電遮断機構２０Ｌ，２０Ｒにそれぞれ連結されている。このように構成されたスイングレジスタのブレード駆動装置においても、低騒音で動作可能であり、また過熱による動作特性の悪化を好適に回避することができる。
【００４０】
・通電加熱による形状回復で十分に大きい収縮量および収縮力を発生可能な形状記憶合金であれば、チタン・ニッケル系以外の形状記憶合金をブレードの駆動源として採用するようにしても良い。
【００４１】
・本発明に係るスイングレジスタのブレード駆動装置は、横ブレードを上下方向へのスイング動作させるための装置として実現することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の一実施形態に係るスイングレジスタのブレード駆動装置についてその全体構成を示す平面図。
【図２】同実施形態のスイングレジスタのブレード駆動装置についてその電気的構成を模式的に示す略図。
【図３】同実施形態に採用される形状記憶合金（ＳＭＡ）ワイヤの温度−ひずみ特性を示すグラフ。
【図４】（ａ）（ｂ）同実施形態のスイングレジスタのブレード駆動装置についてその動作態様を模式的に示す平面図。
【図５】（ａ）（ｂ）同実施形態に採用される強制通電遮断機構の動作態様を示す平面図。
【図６】（ａ）（ｂ）強制通電遮断機構の変形例についてその動作態様を示す平面図。
【図７】本発明の他の実施形態に係るスイングレジスタのブレード駆動装置についてその全体構成を示す平面図。
【図８】従来のスイングレジスタのブレード駆動装置についてその全体構成を模式的に示す平面図。
【符号の説明】
【００４３】
１０ａ〜１０ｅ…縦ブレード、１１…揺動軸、１２…リンク機構、１３…ロータ、１４Ｌ，１４Ｒ，４２…形状記憶合金（ＳＭＡ）ワイヤ、１５Ｌ，１５Ｒ…固定プーリ、１６Ｌ，１６Ｒ…可動プーリ、１７Ｌ，１７Ｒ…ストッパ、１８Ｌ，１８Ｒ…揺動アーム、１９Ｌ，１９Ｒ…コイルばね、２０Ｌ，２０Ｒ…強制通電遮断機構（２１Ｌ，２１Ｒ…揺動アーム、２３Ｌ，２３Ｒ…コイルばね、２４Ｌ，２４Ｒ，４０…可動電極（４０ａ…接点）、２５Ｌ，２５Ｒ，４１…固定電極（４１ａ…接点））、３０…中央演算処理装置（ＣＰＵ）、３３Ｌ，３３Ｒ…駆動回路、４６…揺動アーム（４５…揺動軸）、４７Ｌ，４７Ｒ…形状記憶合金（ＳＭＡ）コイル、５０…ＤＣモータ、５１…減速機構、５１ａ…最終ギア、５２…クランク機構、５３…ラックギア、５４…ロッドワイヤ、５５ａ…第１ピニオンギア、５５ｂ…第２ピニオンギア。
【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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