(57)【要約】【課題】小型化を可能としたワイパー装置及びカメラユニットを提供する。【解決手段】対象物３の周囲に支点となる関節部１３を配置したブレード部１０を往復動作させて対象物３の汚れを払拭するワイパー装置１において、ブレード部１０は、支点となる関節部１３以外に少なくとも１つの関節部１１，１２と、支点となる関節部１３を含めた関節部１１〜１３により分割され、永久磁石１８を内蔵した回動可能な腕部１４〜１６とを備え、対象物３の周辺には、極性を反転することで永久磁石１８を吸引又は反発してブレード部１０を往復動作させる電磁石２０を配置する構成とした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象物の周囲に支点となる関節部を配置したブレード部を往復動作させて前記対象物の汚れを払拭するワイパー装置において、
前記ブレード部は、前記支点となる関節部以外に少なくとも１つの関節部と、前記支点となる関節部を含めた関節部により分割され、永久磁石を内蔵した回動可能な腕部とを備え、
前記対象物の周辺には、極性を反転することで前記永久磁石を吸引又は反発して前記ブレード部を往復動作させる電磁石を配置したことを特徴とするワイパー装置。
【請求項２】
前記ブレード部の支点から離れる腕部ほど回動角度を小さくしたことを特徴とする請求項１に記載のワイパー装置。
【請求項３】
前記ブレード部の支点から離れる腕部ほど軽く形成したことを特徴とする請求項１又は２に記載のワイパー装置。
【請求項４】
前記電磁石の磁界方向は前記対象物の表面に対して傾いていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のワイパー装置。
【請求項５】
前記ブレード部に複数の永久磁石を内蔵し、
これら複数の永久磁石に対応する位置に前記電磁石を配置し、
前記ブレード部の支点に近い電磁石ほどコイルの巻き数を多くしたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のワイパー装置。
【請求項６】
カメラのレンズの周囲に支点となる関節部を配置したブレード部を往復動作させて前記レンズ又は前記レンズを覆うカバーガラスの汚れを払拭するワイパー装置を備えたカメラユニットにおいて、
前記ブレード部は、前記支点となる関節部以外に少なくとも１つの関節部と、前記支点となる関節部を含めた関節部により分割され、永久磁石を内蔵した回動可能な腕部とを備え、
前記レンズの周辺には、極性を反転することで前記永久磁石を吸引又は反発して前記ブレード部を往復動作させる電磁石を配置したことを特徴とするカメラユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガラス面等に付着した汚れを払拭するワイパー装置及びカメラユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
カメラのレンズ、あるいは、レンズをカバーするカバーガラス等のガラス面は、その配置場所によっては、塵、埃、水滴等の汚れが付着し、カメラ映像が劣化するおそれがある。特に、車載カメラは、運転席から見え難い箇所を認知するための認知用から、障害物等を検出する検出用に変わりつつあり、汚れ等によりカメラ映像が劣化してしまうと、誤検出を招くおそれがある。
例えば、カメラのカバーガラスに付着した汚れを払拭する技術としては、カバーガラスにモータで駆動するワイパー装置を取り付けたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１４５０６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来のワイパー装置は、モータを用いていることから比較的大型化するため、車載カメラ等の小型化を必要とする製品に適用することができない。したがって、車載カメラにおいては、レンズ又はカバーガラスを人為的に清掃するのが主流である。レンズ又はカバーガラスを人為的に清掃する場合、作業が繁雑であるばかりか、例えば建機・特機車両では、埃、塵、泥、砂等の汚れが酷い上に、大型車の場合にはカメラの取り付け位置が高いため、人為的に清掃することは困難である。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、小型化を可能としたワイパー装置及びカメラユニット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】
【０００５】
上記目的を達成するために、本発明は、対象物の周囲に支点となる関節部を配置したブレード部を往復動作させて前記対象物の汚れを払拭するワイパー装置において、前記ブレード部は、前記支点となる関節部以外に少なくとも１つの関節部と、前記支点となる関節部を含めた関節部により分割され、永久磁石を内蔵した回動可能な腕部とを備え、前記対象物の周辺には、極性を反転することで前記永久磁石を吸引又は反発して前記ブレード部を往復動作させる電磁石を配置したことを特徴とする。
【０００６】
上記構成において、前記ブレード部の支点から離れる腕部ほど回動角度を小さくするのが好ましい。
【０００７】
上記構成において、前記ブレード部の支点から離れる腕部ほど軽く形成するのが好ましい。
【０００８】
上記構成において、前記電磁石の磁界方向は前記対象物の表面に対して傾いているのが好ましい。
【０００９】
上記構成において、前記ブレード部に複数の永久磁石を内蔵し、これら複数の永久磁石に対応する位置に前記電磁石を配置し、前記ブレード部の支点に近い電磁石ほどコイルの巻き数を多くするのが好ましい。
【００１０】
また、本発明は、カメラのレンズの周囲に支点となる関節部を配置したブレード部を往復動作させて前記レンズ又は前記レンズを覆うカバーガラスの汚れを払拭するワイパー装置を備えたカメラユニットにおいて、前記ブレード部は、前記支点となる関節部以外に少なくとも１つの関節部と、前記支点となる関節部を含めた関節部により分割され、永久磁石を内蔵した回動可能な腕部とを備え、前記レンズの周辺には、極性を反転することで前記永久磁石を吸引又は反発して前記ブレード部を往復動作させる電磁石を配置したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、ブレード部は、永久磁石を内蔵し、対象物の周辺には、極性を反転することで永久磁石を吸引又は反発してブレード部を往復動作させる電磁石を配置したため、モータを用いることなくブレード部を駆動でき、ワイパー装置を小型化できる。また、ブレード部は、支点となる関節部以外に少なくとも１つの関節部と、支点となる関節部を含めた関節部により分割され、永久磁石を内蔵した回動可能な腕部とを備えるため、ブレード部の動作範囲を小さくでき、ワイパー装置を小型化できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るカメラユニットを示す正面図である。
【図２】ブレード部の正面、平面及び背面を示す図である。
【図３】ブレード部の断面を示す図であり、（Ａ）は図２の平面図におけるＡ−Ａ断面を、（Ｂ）は図２の平面図におけるＢ−Ｂ断面を、（Ｃ）は図２の平面図におけるＣ−Ｃ断面を示す図である。
【図４】ブレード部の回動角度を示す図である。
【図５】電磁石の正面、側面及び平面を示す図である。
【図６】ブレード部と電磁石との接触方法を示す図である。
【図７】ワイパー装置の回路図を示す図である。
【図８】ブリッジドライバー回路が出力する電圧を示す図であり、（Ａ）は端子Ａに印加される電圧を、（Ｂ）は端子Ｂに印加される電圧を示す図である。
【図９】起動時のワイパー装置の動作を示すフローチャートである。
【図１０】ブレード部が中央部に位置する状態のワイパー装置を示す正面図である。
【図１１】ブレード部が上部に位置する状態のワイパー装置を示す正面図である。
【図１２】ブレード部が中央部に位置する状態のワイパー装置を示す正面図である。
【図１３】ブレード部が下部に位置する状態のワイパー装置を示す正面図である。
【図１４】停止時のワイパー装置の動作を示すフローチャートである。
【図１５】本発明の第２の実施の形態に係るワイパー装置を示す正面図である。
【図１６】ブレード部を示す断面図である。
【図１７】本発明の第３の実施の形態に係るワイパー装置を示す正面図である。
【図１８】本発明の第４の実施の形態に係るワイパー装置を示す正面図である。
【図１９】本発明の第５の実施の形態に係るワイパー装置を示す正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
＜第１の実施の形態＞
図１は、第１の実施の形態に係るカメラユニットを示す正面図である。
カメラユニットＵはワイパー装置１を備え、ワイパー装置１は、例えば、自動車の後部や前部に設けられるカメラ（不図示）のワイパー装置である。カメラは筐体２内に配置され、筐体２の前面２Ａからはカメラのレンズ３（対象物）が露出している。レンズ３は光軸３Ａを水平方向に向けて略直立に配置され、レンズ３の表面は球面状に形成されている。
ワイパー装置１は、レンズ３の汚れを払拭するブレード部１０と、レンズ３の周辺に配置されてブレード部１０を駆動する電磁石２０とを備えて構成されている。
【００１４】
図２は、ブレード部１０の正面、平面及び背面を示す図である。図３はブレード部１０の断面を示す図であり、（Ａ）は図２の平面図におけるＡ−Ａ断面を、（Ｂ）は図２の平面図におけるＢ−Ｂ断面を、（Ｃ）は図２の平面図におけるＣ−Ｃ断面を示す図である。図４は、ブレード部１０の回動角度θ１〜θ３を示す図である。
図１及び図２に示すように、ブレード部１０の一端部１０Ａはレンズ３周囲の筐体２（図１の左側）に固定された支軸１３Ａによって回動可能に支持され、ブレード部１０の他端部１０Ｂは自由端となっており、ブレード部１０は支軸１３Ａを支点としてレンズ３の表面を含む動作範囲内を上下方向に往復動作する。このブレード部１０は、回動自在な複数（２つ）の関節部１１，１２と、これらの関節部１１，１２によって分割された腕部１４〜１６（３つ）とを有している。
【００１５】
ここで、支軸１３Ａから遠い方の関節部１１を第１関節部１１、支軸１３Ａに近い方の関節部１２を第２関節部１２とする。第１関節部１１は腕部１４，１５を連結する連結部１１Ａと、腕部１４，１５に形成された穴部１１Ｂ，１１Ｃとで構成され、第２関節部１２も同様に腕部１５，１６を連結する連結部１２Ａと、腕部１５，１６に形成された穴部１２Ｂ，１２Ｃで構成されている。ブレード部１０の一端部１０Ａには支軸１３Ａを挿通する支持孔１３Ｂが形成されており、これら支軸１３Ａ及び支持孔１３Ｂによりブレード部１０の第３関節部１３が構成されている。
また、腕部１４〜１６については、支軸１３Ａから遠い順に、第１腕部１４、第２腕部１５、第３腕部１６とする。腕部１４〜１６の長さは、レンズ３の外周に略沿うように配置できる長さであって、ブレード部１０の往復動作時にレンズ３の表面全体を払拭できる長さに設定されている。
【００１６】
腕部１４〜１６は、レンズ３の表面の球面状に沿ってアーチ状に湾曲しており、しなりによりレンズ３に適度な応力が掛けられ、かつ、耐久性のある材質（例えば、ニッケル、チタン合金等の金属や、ナイロン、ポリエチレン、ポリエーテルイミド等の熱可塑性樹脂）で形成されている。また、図２及び図３に示すように、腕部１４〜１６は、モーメント力を考慮して支点となる第３関節部１３から離れるほど軽い形状となっており、本実施の形態では、例えば、第３関節部１３から離れる腕部ほど細く形成することで軽くしている。腕部１４〜１６の上面及び下面は、テーパ面１４Ａ〜１６Ａとなっている。
各腕部１４〜１６には、レンズ３の汚れを払拭するワイパーゴム１７が取り付けられるとともに、永久磁石１８が内蔵されている。各永久磁石１８はブレード部１０の往復動作方向に沿うように磁極の向きを揃えて配置されており、本実施の形態では、各永久磁石１８を、Ｎ極が上側を向き、Ｓ極が下側を向くように配置している。各永久磁石１８は、テーパ面１４Ａ〜１６Ａに沿うように断面形状が略台形状に形成されているが、永久磁石１８の形状はこれに限定されるものではない。
【００１７】
腕部１４〜１６の回動角度θ１〜θ３は、図４に示すように、支点となる第３関節部１３から離れるほど制限されるようになっており、第１腕部１４の回動角度θ１＜第２腕部１５の回動角度θ２＜第３腕部１６の回動角度θ３のように拘束されている。本実施の形態では、例えば、第１腕部１４の回動角度θ１は水平面Ｈから±３０°、第２腕部１５の回動角度θ２は水平面Ｈから±６０°、第３腕部１６の回動角度θ３は水平面Ｈから±９０°に設定されている。
【００１８】
図１に示すように、電磁石２０は、極性を反転することでブレード部１０の永久磁石１８を吸引又は反発してブレード部１０を往復動作させるものであり、永久磁石１８とともにブレード部１０を駆動する駆動部を構成している。電磁石２０は、レンズ３の上側と下側のそれぞれに、ブレード部１０の腕部１４〜１６に対応して複数（３つ）設けられている。これらの電磁石２０は、レンズ３との間に、ブレード部１０を退避させる空間Ｒを空けて配置されている。
各電磁石２０は、例えば鉄等の磁性体２１に銅製のコイル２２を巻き付けて構成されている。６つの電磁石２０は、コイル２２の巻き方向が同じであり、直列に接続されている。本実施の形態では、一本のワイヤを各磁性体２１に同じ方向に巻き付けることにより、複数のコイル２２を形成するとともに、複数のコイル２２を直列に接続させ、ワイヤの端部を構成する端子Ａ，Ｂをブレード部１０の第３関節部１３側に位置させている。
ここで、各電磁石２０に電磁石２０Ａ〜２０Ｆと符号を付して各々を区別し、またコイル２２についても、電磁石２０Ａ〜２０Ｆに対応して、コイル２２Ａ〜２０Ｆと符号を付して各々を区別して表記するものとする。
【００１９】
ワイパー装置１は、第３腕部１６、第２腕部１５、第１腕部１４の順に電磁石２０に着磁するように構成されている。より具体的には、磁界の強さＨは、下記関係式（１）に示すように、コイル２２に流す電流Ｉが一定の場合、コイル巻き数Ｎｏに比例することから、
Ｈ＝Ｎｏ×Ｉ・・・（１）
本実施の形態では、上側の３つのコイル２２Ａ〜２２Ｃについては、巻き数をコイル２２Ａ＞コイル２２Ｂ＞コイル２２Ｃ＞とし、下側の３つのコイル２２Ｄ〜２２Ｆについても同様に、巻き数をコイル２２Ｄ＞コイル２２Ｅ＞コイル２２Ｆ＞とすることで、第３腕部１６が初めに電磁石２０に磁着し、第２腕部１５、第１腕部１４の順に電磁石２０への磁着を促す。なお、本実施の形態では、巻き数をコイル２２Ａ＝コイル２２Ｄ、コイル２２Ｂ＝コイル２２Ｅ、コイル２２Ｃ＝コイル２２Ｆとし、上側と下側の対応するコイル２２Ａ〜２２Ｆを同じ巻き数としている。なお、電磁石２０が発生する磁界の強さは、磁力にてブレード部１０を上側に移動させる力が、ブレード部１０の自重による力よりも大きくなるように設定される。
【００２０】
図５は、電磁石２０Ｂの正面、側面及び平面を示す図である。図６は、ブレード部１０と電磁石２０（電磁石２０Ａ）との接触方法を示す図である。なお、電磁石２０Ａ，２０Ｃ〜２０Ｆは、電磁石２０Ｂと略同一の構成であるため、同一の部分に同様の符号を付して示し、説明は省略する。
各電磁石２０Ｂの磁性体２１は、ブレード部１０のテーパ面１４Ａ〜１６Ａと接触する面がテーパ部２１Ａとなっている。
コイル２２は、垂直面Ｖ（筐体２の前面２Ａに相当）に対して傾きを付けて磁性体２１に巻きつけられており、電磁石２０Ａの磁界方向Ｙ１，Ｙ２がレンズ３の表面に対して傾いている。したがって、例えば、電磁石２０Ａのコイル２２Ａに対し、Ｘ１方向に電流を流すとＹ１方向に磁界が発生し、ブレード部１０には、ブレード部１０を電磁石２０Ａ側に移動させる駆動力Ｆ１と、ブレード部１０をレンズ３側に吸着させる吸着力Ｆ２が働くこととなる。これに対し、Ｘ２方向に電流を流すとＹ２方向に磁界が発生し、ブレード部１０には、ブレード部１０を電磁石２０Ａから遠ざけるように移動させる駆動力Ｆ３と、ブレード部１０をレンズ３から脱着させる脱着力Ｆ４が働くこととなる。
【００２１】
なお、以下の説明において、Ｘ１方向に電流を流してＹ１方向に磁界が発生し、テーパ部２１Ａ側がＳ極となった場合に、電磁石２０がＳ極性に変化したと、Ｘ２方向に電流を流してＹ２方向に磁界が発生し、テーパ部２１Ａ側がＮ極となった場合に、電磁石２０がＮ極性に変化したというものとする。
【００２２】
図７は、ワイパー装置１の回路図を模式的に示す図である。図８は、ブリッジドライバー回路３１が出力する電圧を示す図であり、図８（Ａ）は端子Ａに印加される電圧を、図８（Ｂ）は端子Ｂに印加される電圧を示す図である。
ワイパー装置１は、図７に示すように、コイル２２に流す電流を制御する制御部３０と、複数のコイル２２の両端（端子Ａ，Ｂ）に接続されるブリッジドライバー回路（電流方向反転部）３１と、制御部３０の制御の下、ブリッジドライバー回路３１に電力を供給する電力供給部３２とを備えている。
ブリッジドライバー回路３１は、図７及び図８に示すように、制御部３０の制御の下、所定時間毎に端子Ａ，Ｂ間の電圧印加方向を反転することで、コイル２２に流す電流の向きを変えて電磁石２０の極性を変化させる回路である。例えば、ブリッジドライバー回路３１が、一方の端子Ａの電圧が所定の正電圧（＋Ｖ）、他方の端子Ｂの電圧が０となるように電圧を順方向に印加すると、電流が端子Ａから端子Ｂに流れ、電磁石２０の極性がＳ極になる。一方、ブリッジドライバー回路３１が、端子Ａの電圧が０、端子Ｂの電圧が所定の正電圧（＋Ｖ）となるように電圧を逆方向に印加すると、電流が端子Ｂから端子Ａに流れ、電磁石２０の極性がＮ極になる。
【００２３】
制御部３０は、ワイパー装置１（図１）に設けられたワイパー電源（不図示）がＯＮになると、電力供給部３２にブリッジドライバー回路３１への電力の供給を開始させ、ブリッジドライバー回路３１に電圧の出力を開始させる。また、制御部３０は、ワイパー電源がＯＦＦになると、ブレード部１０がレンズ３の下方外側の退避位置に位置するとき、すなわち、ブリッジドライバー回路３１が電圧を逆方向に印加して電磁石２０がＮ極性となるときに、ブリッジドライバー回路３１に電圧の印加を停止させ、電力供給部３２にブリッジドライバー回路３１への電力の供給を停止させる。なお、ワイパー電源は、手動でＯＮ／ＯＦＦにされてもよいし、レンズ３（図１）の汚れを検知するセンサ等を設けた場合には、そのセンサの出力に応じてＯＮ／ＯＦＦにされてもよい。
【００２４】
次に、本実施の形態の作用について説明する。
図９は、起動時のワイパー装置１の動作を示すフローチャートである。図１０は、ブレード部１０が中央部に位置する状態のワイパー装置１を示す正面図である。図１１は、ブレード部１０が上側に位置する状態のワイパー装置１を示す正面図である。図１２は、ブレード部１０が中央部に位置する状態のワイパー装置１を示す正面図である。図１３は、ブレード部１０が下側に位置する状態のワイパー装置１を示す正面図である。なお、図１０、図１２及び図１３では、コイル２２を省略している。
電磁石２０のコイル２２に電流が通電されていない場合、ブレード部１０は、図１に示すように、レンズ３の下方外側の退避位置にある。
【００２５】
まず、図９に示すように、ワイパー電源がＯＮになると（ステップＳ１）、制御部３０の制御の下、電力供給部３２によりブリッジドライバー回路３１への電力の供給が開始され（ステップＳ２）、ブリッジドライバー回路３１は、所定時間の間、電圧を順方向に印加する（Ａ：＋Ｖ、Ｂ：０）（ステップＳ３）。これにより、電磁石２０がＳ極性に変化し（ステップＳ４）、ブレード部１０がレンズ３の上側に駆動されて、レンズ３に付着した汚れが払拭される（レンズクリーニング）（ステップＳ５）。
より詳細には、図１０に示すように、電磁石２０がＳ極性になると、ブレード部１０は、永久磁石１８のＳ極が下側の電磁石２０Ｄ〜２０Ｆから反発力ＦＲを受けるとともに、永久磁石１８のＮ極が上側の電磁石２０Ａ〜２０Ｃから吸引力ＦＡを受けることとなる。これらの反発力ＦＲ及び吸引力ＦＡにより、ブレード部１０は、図１１に示すように、レンズ３の上方外側の退避位置まで移動する。
【００２６】
このとき、ブレード部１０が関節部１１〜１３に対して回動可能な腕部１４〜１６を有するため、腕部１４〜１６が回動しながら移動するので、関節部１１〜１３のない棒状のブレード部に比べ、ブレード部１０の動作範囲を小さくできる。
また、第１腕部１４の回動角度θ１＜第２腕部１５の回動角度θ２＜第３腕部１６の回動角度θ３としたため、腕部１４〜１６は、上下の電磁石２０Ａ〜２０Ｆに分かれて磁着することがなく、上側の３つの電磁石２０Ａ〜２０Ｃ、あるいは、下側の３つの電磁石２０Ｄ〜２０Ｆに磁着する。また、上記のように腕部１４〜１６の回動角度θ１〜θ３を拘束することで、各腕部１４〜１６は、決まった電磁石２０Ａ，２０Ｄ、電磁石２０Ｂ，２０Ｅ、電磁石２０Ｃ，２０Ｆに磁着する。これにより、ブレード部１０はレンズ３の表面全域を清掃できる。
さらに、電磁石２０Ａ〜２０Ｆの磁界の強さを電磁石２０Ａ，２０Ｄ＞電磁石２０Ｂ，２０Ｅ＞電磁石２０Ｃ，２０Ｆとしたため、腕部１６、腕部１５、腕部１４の順に電磁石２０に磁着するので、ブレード部１０はレンズ３の表面全域を清掃できる。
【００２７】
これに加え、図６に示すように、電磁石２０を磁界方向Ｙ１，Ｙ２がレンズ３の表面に対して傾くように構成したため、ブレード部１０をレンズ３側に吸着させることができ、レンズ３の汚れを確実に払拭できる。
また、ブレード部１０と磁性体２１との接触面をともにテーパ状にすることで、ブレード部１０が電磁石２０に磁着した際に、ブレード部１０と磁性体２１がわずかに接触することとなり、ブレード部１０に曲りやねじれ等のストレスを与えることを防止できる。さらに、電磁石２０の磁性体２１をテーパ状にすることで、ブレード部１０が映像に移り込むこと（ケラレ）を防止できる。
【００２８】
次いで、図９に示すように、ブリッジドライバー回路３１は、所定時間の間、電圧を逆方向に印加する（Ａ：０、Ｂ：＋Ｖ）（ステップＳ６）。これにより、電磁石２０がＮ極性に変化し（ステップＳ７）、ブレード部１０がレンズ３の下側に駆動されて、レンズ３の汚れが払拭される（レンズクリーニング）（ステップＳ８）。
より詳細には、図１２に示すように、電磁石２０がＮ極性になると、ブレード部１０は、永久磁石１８のＮ極が上側の電磁石２０Ａ〜２０Ｃから反発力ＦＲを受けるとともに、永久磁石１８のＳ極が下側の電磁石２０Ｃ〜２０Ｆから吸引力を受けることとなる。これらの反発力ＦＲ及び吸引力ＦＡにより、ブレード部１０は、図１３に示すように、レンズ３の下方外側の退避位置まで移動する。図９に示すステップＳ３〜Ｓ８の動作は、ワイパー電源がＯＦＦになるまで継続される。
【００２９】
図１４は、停止時のワイパー装置１の動作を示すフローチャートである。
ワイパー電源がＯＦＦになると（ステップＳ１１）、ブリッジドライバー回路３１は電圧を逆方向に印加しており、電磁石２０がＮ極性であるときに、制御部３０の制御の下、電圧の印加を停止する（ステップＳ１２）。これにより、ブレード部１０がレンズ３の下方外側の退避位置に位置するときに、電磁石２０が磁性部材に変化し（ステップＳ１３）、ブレード部１０の永久磁石１８と下側と電磁石２０Ｄ〜２０Ｆ（磁性部材）とが着磁して（ステップＳ２４）、ワイパー装置１の動作が終了する。
このように、ブレード部１０がレンズ３の下方外側に位置するときに、電磁石２０への通電を停止することで、ブレード部１０を自重、及び、永久磁石１８と電磁石２０の磁性体２１との間の磁力により固定できる。これにより、ワイパー装置１の動作停止時に、ブレード部１０が映像に移り込むことを防止できるとともに、電流の消費量を抑制できる。また、電磁石２０の磁力によるＥＭＣ（Electro-Magnetic Compatibility：電磁両立性）の阻害を防止できる。
【００３０】
以上説明したように、本実施の形態によれば、ブレード部１０は、永久磁石１８を内蔵し、レンズ３の周辺には、極性を反転することで永久磁石１８を吸引又は反発してブレード部１０を往復動作させる電磁石２０を配置する構成とした。この構成により、モータを用いることなくブレード部１０を駆動でき、ワイパー装置１を小型化できる。また、ブレード部１０は、複数の関節部１１，１２と、これら複数の関節部１１，１２により分割され、関節部１１〜１３に対して回動可能な腕部１４〜１６とを備えるため、関節部１１〜１３のない棒状のブレード部に比べ、ブレード部１０の動作範囲を小さくでき、ワイパー装置１を小型化できる。
【００３１】
また、本実施の形態によれば、ブレード部１０の支点から離れる腕部ほど回動角度θ１〜θ３を小さくしたため、腕部１４〜１６を狙った場所の電磁石２０Ａ〜２０Ｆに磁着させることができるので、レンズ３の表面全域を確実に払拭できる。
【００３２】
また、本実施の形態によれば、腕部１４〜１６はブレード部１０の支点から離れるほど軽く形成されるため、ブレード部１０の支点に近く、モーメントが小さい腕部１５，１６を電磁石２０に対し確実に吸引又は反発できる。
【００３３】
また、本実施の形態によれば、電磁石２０の磁界方向Ｙ１−Ｙ２はレンズ３の表面に対して傾いているため、ブレード部１０をレンズ３に押し当てる力を生み出し、レンズ３の汚れを確実に払拭できる。
【００３４】
また、本実施の形態によれば、ブレード部１０に複数の永久磁石１８を内蔵し、これら複数の永久磁石１８に対応する位置に電磁石２０を配置し、ブレード部１０の支点に近い電磁石２０ほどコイル２２の巻き数を多くする構成とした。これにより、腕部１４〜１６をブレード部１０の支点に近い方から順に電磁石２０に磁着させることができ、レンズ３の表面全域を確実に払拭できる。
【００３５】
＜第２の実施の形態＞
次に、図１５及び図１６を参照して本発明に係る第２の実施の形態について説明する。
図１５は、第２の実施の形態に係るワイパー装置１００を示す正面図である。図１６は、ブレード部１１０の断面図である。なお図１５及び図１６では、第１の実施の形態のワイパー装置１と同一部分には同一の符号を付して説明を省略する。
第２の実施の形態では、ブレード部の他端部が回転自在に支持され、第２腕部に永久磁石が設けられず、第２腕部に対応する電磁石が設けられていない点で上記第１の実施の形態と異なる。
【００３６】
ワイパー装置１００は、ブレード部１１０と、電磁石２０とを備えて構成されている。ブレード部１１０の一端部１１０Ａ及び他端部１１０Ｂはレンズ３周囲の筐体２に固定された支軸１１３Ａによって回動可能に支持され、ブレード部１１０は支軸１１３Ａを支点としてレンズ３の表面を含む動作範囲内を上下方向に往復動作する。
ブレード部１１０の一端部１１０Ａ及び他端部１１０Ｂにはそれぞれ支軸１１３Ａを挿通する支持孔１１３Ｂが形成されており、これら支軸１１３Ａ及び支持孔１１３Ｂによりブレード部１１０の支点となる関節部１１３が構成されている。
【００３７】
ブレード部１１０は、さらに、複数（２つ）の関節部１１１，１１２と、これら関節部１１１，１１２により分割された複数（３つ）の腕部１１４〜１１６とを有している。関節部１１１は、腕部１１４，１１５を連結するピン状の連結部１１１Ａと、腕部１１４，１１５に形成された穴部１１１Ｂ，１１１Ｃで構成されている。穴部１１１Ｃは長穴に形成されており、連結部１１１Ａが穴部１１１Ｃをスライド移動可能になっている。関節部１１２は、腕部１１５，１１６を連結する連結部１１２Ａと、腕部１１５，１１６に形成された穴部１１２Ｂ，１１２Ｃで構成されている。なお、関節部１１１を第１関節部１１１、関節部１１２を第２関節部１１２、関節部１１３を第３関節部１１３とし、腕部１１４を第１腕部１１４、腕部１１５を第２腕部１１５、腕部１１６を第３腕部１１６とする。
第１腕部１１４及び第３腕部１１６には永久磁石１８が内蔵されている。第２腕部１１５は、レンズ３の表面の球面状に沿ってアーチ状に湾曲しており、レンズ３の汚れを払拭するワイパーゴム１７が取り付けられている。また、第１腕部１１４及び第３腕部１１６は、磁性体２１のテーパ部２１Ａ（図５）と接触する上面及び下面が、テーパ面１１４Ａ，１１６Ａとなっている。
【００３８】
電磁石２０は、レンズ３の上側と下側のそれぞれに、ブレード部１１０の腕部１１４，１１６に対応して複数（２つ）設けられている。
本実施の形態では、上側の２つのコイル２２Ａ，２２Ｃについては、巻き数をコイル２２Ａ＞コイル２２Ｃ＞とし、下側の２つのコイル２２Ｄ，２２Ｆについても同様に、巻き数をコイル２２Ｄ＞コイル２２Ｆ＞とすることで、第３腕部１６が初めに電磁石２０に磁着し、第２腕部１５、第１腕部１４の順に電磁石２０への磁着を促す。なお、本実施の形態では、巻き数をコイル２２Ａ＝コイル２２Ｄ、コイル２２Ｃ＝コイル２２Ｆとしている。
【００３９】
このように構成されたワイパー装置１００でも、第１の実施の形態に係るワイパー装置１と同様の作用・効果が得られる。すなわち、電磁石２０に流す電流を反転させて極性を反転することで、モータを用いることなく、ブレード部１１０の永久磁石１８を吸引又は反発してブレード部１１０を往復動作させることができる。
このとき、ブレード部１１０が関節部１１１〜１１３に対して回動可能な腕部１１４〜１１６を有するため、腕部１１４〜１１６が回動しながら移動するので、関節部１１１〜１１３のない棒状のブレード部に比べ、ブレード部１１０の動作範囲を小さくできる。
さらに、第２腕部１１５の一方の関節部１１１をスライド式とするとともに、他方の関節部１１２を非スライド式とし、磁石２０Ａ，２０Ｃ，２０Ｄ，２０Ｆの磁界の強さを、他方の関節部１１２側が強くなるように、電磁石２０Ａ，２０Ｄ＞電磁石２０Ｃ，２０Ｆとしたため、腕部１１６が確実に回動して電磁石２０Ａ又は電磁石２０Ｄに磁着するとともに、腕部１１６の回動により、腕部１１４が電磁石２０Ｃ又は電磁石２０Ｆ側に押し出されるので、ブレード部１１０はレンズ３の表面全域を清掃できる。
【００４０】
＜第３の実施の形態＞
次に、図１７を参照して本発明に係る第３の実施の形態について説明する。
図１７は、第３の実施の形態に係るワイパー装置２００を示す正面図である。なお図１７では、第２の実施の形態に係るワイパー装置１００と同一部分には同一の符号を付して説明を省略する。
第３の実施の形態のブレード部２１０は、上記第２の実施の形態における関節部１１１，１１２に代えて関節２１１，２１２を有している。第２腕部（腕部）２１５には、腕部２１５の略全長に渡って穴部２１５Ａが形成されており、関節２１１は腕部１１４，１１５を連結するピン状の連結部２１１Ａと穴部２１５Ａとで構成され、関節２１２は腕部１１５，１１６を連結するピン状の連結部２１２Ａと穴部２１５Ａとで構成されている。連結部２１１Ａ，２１２Ａは、ブレード部２１０の移動に伴い、穴部２１５Ａをスライド移動する。腕部２１５は、穴部１１１Ｃ，１１２Ｃに代えて穴部２１５Ａが形成されている以外は、腕部１１５と略同一の構成であるため、同一の部分に同様の符号を付して示し、説明は省略する。
また、本実施の形態では、電磁石２０のコイル２２の巻き数は略同一になっている。
【００４１】
このように構成されたワイパー装置２００でも、第１の実施の形態に係るワイパー装置１と同様の作用・効果が得られる。すなわち、電磁石２０に流す電流を反転させて極性を反転することで、モータを用いることなく、ブレード部２１０の永久磁石１８を吸引又は反発してブレード部２１０を往復動作させることができる。
このとき、ブレード部２１０が関節部１１３，２１１，２１２に対して回動可能な腕部１１４〜１１６を有するため、腕部１１４，２１５，１１６が回動しながら移動するので、関節部１１３，２１１，２１２のない棒状のブレード部に比べ、ブレード部２１０の動作範囲を小さくできる。
さらに、第２腕部２１５の関節２１１，２１２をスライド型とし、電磁石２０Ａ，２０Ｃ，２０Ｄ，２０Ｆの磁界の強さを略同一としたため、腕部１１４，１１６が同様に回動するので、ブレード部１１０はレンズ３の表面全域を清掃できる。
【００４２】
＜第４の実施の形態＞
次に、図１８を参照して本発明に係る第４の実施の形態について説明する。
図１８は、第４の実施の形態に係るワイパー装置３００を示す正面図である。なお図１８では、第１の実施の形態に係るワイパー装置１と同一部分には同一の符号を付して説明を省略する。
第４の実施の形態では、ブレード部の第１腕部が設けられず、第１腕部に対応する電磁石が設けられていない点で上記第１の実施の形態と異なる。
ブレード部３１０の一端部３１０Ａはレンズ３周囲の筐体２に固定された支軸１３Ａによって回動可能に支持され、ブレード部３１０の他端部３１０Ｂは自由端となっている。ブレード部３１０は、関節部１２と、この関節部１２により分割された２つの腕部３１５，１６を有している。腕部３１５は、第１の実施の形態の穴部１１Ｃが形成されていない以外は、腕部１５と略同一の構成であるため、同一の部分に同様の符号を付して示し、説明は省略する。
【００４３】
このように構成されたワイパー装置３００でも、第１の実施の形態に係るワイパー装置１と同様の作用・効果が得られる。すなわち、電磁石２０に流す電流を反転させて極性を反転することで、モータを用いることなく、ブレード部３１０の永久磁石１８を吸引又は反発してブレード部３１０を往復動作させることができる。
このとき、ブレード部２１０が関節部１２，１３に対して回動可能な腕部３１５，１６を有するため、腕部３１５，１６が回動しながら移動するので、関節部１２，１３のない棒状のブレード部に比べ、ブレード部３１０の動作範囲を小さくできる。
さらに、電磁石２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｄ，２０Ｅの磁界の強さを電磁石２０Ａ，２０Ｄ＞電磁石２０Ｂ，２０Ｅとしたため、腕部３１６、腕部１５の順に電磁石２０に磁着するので、ブレード部３１０はレンズ３の表面全域を清掃できる。
【００４４】
＜第５の実施の形態＞
次に、図１９を参照して本発明に係る第５の実施の形態について説明する。
図１９は、第５の実施の形態に係るワイパー装置４００を示す正面図である。なお図１９では、第１の実施の形態に係るワイパー装置１と同一部分には同一の符号を付して説明を省略する。
第５の実施の形態では、支軸１３Ａが筐体２の下側に設けられ、ブレード部１０が筐体２の下側で支持されている点で上記第１の実施の形態と異なる。したがって、第５の実施の形態では、第１の実施の形態と同様の作用・効果に加え、ブレード部１０が縦向きに延在することとなり、ブレード部１０が横向きに延在する第１の実施の形態に比べ、自重の影響が弱まるので、ブレード部１０を弱い磁力でも移動させることができる。
【００４５】
但し、上記第１〜第５の実施の形態は本発明の一態様であり、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能であるのは勿論である。
例えば、上記実施の形態では、レンズは、光軸を水平方向に向けて略直立に配置されていたが、光軸を水平方向よりやや下向きに配置されていてもよい。この場合、ブレード部の自重の影響が弱まり、ブレード部を弱い磁力で移動させることができる。
また、上記実施の形態では、ワイパー装置の払拭対象物をカメラのレンズとして説明したが、払拭対象物はこれに限定されるものではなく、例えば、カメラのレンズをカバーするカバーガラス等であってもよい。また、レンズ及びカバーの表面形状は球面状に限定されるものではなく、例えば、平面状であってもよい。
また、ブレード部の腕部の数や電磁石の数も、上記実施の形態に示した数に限定されるものではなく、適宜変更可能である。
【符号の説明】
【００４６】
１，１００，２００，３００，４００  ワイパー装置
３  レンズ（対象物）
１０、１１０、３１０  ブレード部
１１〜１３、１１１〜１１３、２１１，２１２  関節部
１４〜１６、１１１〜１１６，２１５，３１５  腕部
１８  永久磁石
２０、２０Ａ〜２０Ｆ  電磁石
２２、２２Ａ〜２２Ｆ  コイル
Ｙ１−Ｙ２  磁界方向
θ１〜θ３  回動角度
【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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