JP2007155149A - スイングレジスタのブレード駆動装置 - Google Patents

Abstract

【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】車載空調装置のダクト出口に揺動可能に軸支された縦ブレード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とともに、両ＳＭＡワイヤ１４Ｌ，１４Ｒに交互に通電を行って縦ブレード１０ａ〜１０ｅを左右にスイング動作させる。
【選択図】図１

Description

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。

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。

図７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。
特許第３１８７７１９号公報 特許第３３２６４０９号公報 特開２００２−２１１２３２号公報 実公平７−１０１８８号公報

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。

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。

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、通電加熱により伸縮する形状記憶合金を備えるとともに、その形状記憶合金の伸縮に応じて前記ブレードが揺動されるように同形状記憶合金と前記ブレードとを駆動連結するようにした。

上記構成では、通電加熱に伴う形状記憶合金の伸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。こうした構成では、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伸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。

なお、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は、請求項２に記載のように、形状記憶合金を２つ設けるとともに、その一方の通電加熱により前記ブレードを一方の方向に揺動させ、他方の通電加熱により前記ブレードをもう一方向に揺動させるように構成することができる。この場合、ブレードの上下、或いは左右といった双方向へのスイング動作がいずれも、通電加熱による形状記憶合金の伸縮によって行われるようになる。そのため、ブレードのスイング速度や送風方向の調整をより容易且つ的確に行うことが可能となる。

更にそうした請求項２に記載のスイングレジスタのブレード駆動装置において、請求項３に記載のように上記２つの形状記憶合金に交互に通電する通電制御手段を備えるようにすれば、ブレードを繰り返し周期的にスイング動作させることができる。

なお、以上に記載した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、ブレードの揺動軸に同期回動可能に連結されたロータの側周に細線状に形成された形状記憶合金を巻き掛けるとともに、その形状記憶合金の端部を上記ロータの側周に固定した構成とすることができる。この場合、形状記憶合金の収縮が直接的に回動運動に変換されることから、ラック・アンド・ピニオン等の直動回動変換機構を設けずともブレードを回動可能となり、部品点数が低減されるようになる。

ちなみに、上記各構成のスイングレジスタのブレード駆動装置に採用される形状記憶合金としては、例えば請求項５に記載のようなチタン・ニッケル系の合金を使用することができる。

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伸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。

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５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。

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。

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。

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。

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。

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。

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１８Ｌ，１８Ｒ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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。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。そのため、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、ＳＭＡワイヤ１４Ｒ（１４Ｌ）への通電経路が切断され、通電が強制的に遮断されるようになる。

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。

（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。

（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。

（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。

（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。

・上記実施形態では、それぞれ縦ブレード１０ａ〜１０ｅの左方向および右方向への揺動を左右のＳＭＡワイヤ１４Ｌ，１４Ｒの通電加熱による収縮でそれぞれ行うようにしていたが、左右のいずれかに対する縦ブレード１０ａ〜１０ｅの揺動のみをＳＭＡワイヤの収縮力で行い、もう一方に対する揺動はばねの弾性反発力で行うようにブレード駆動装置を構成することもできる。例えば図６に示されるスイングレジスタのブレード駆動装置では、右ＳＭＡワイヤ１４Ｒの代わりに、形状記憶合金でない通常の金属製のワイヤ４０の端部がロータ１３の側周に巻き掛けられた状態で固定されている。またロータ１３から導出されたこのワイヤ４０の先端には、一端が車体側に固定されたコイルばね４１が連結されている。このコイルばね４１のばね力は、通電加熱よりＳＭＡワイヤ１４Ｌの発生する収縮力よりも十分に小さく設定されている。こうしたスイングレジスタのブレード駆動装置では、ＳＭＡワイヤ１４Ｌを通電加熱により収縮させると、コイルばね４１のばね力に抗してロータ１３が縦ブレード１０ｃと共に図中反時計回りに回動する。ここで通電を遮断してＳＭＡワイヤ１４Ｌを冷却すると、同ＳＭＡワイヤ１４Ｌが弛緩するとともにコイルばね４１のばね力にて弾性的に伸び変形することから、ロータ１３が縦ブレード１０ｃと共に図中反時計回りに回動する。そのため、こうした構成においても、上記実施形態と同様に縦ブレード１０ａ〜１０ｅをスイング動作させることができる。なおこうした構成においても、それ自体には動作音を伴わないＳＭＡワイヤ１４Ｌの通電加熱による収縮、およびコイルばね４１のばね力による冷却時の同ＳＭＡワイヤ１４Ｌの伸張を通じて縦ブレード１０ｃが左右にスイング動作されるため、縦ブレード１０ｃの駆動に伴う騒音をより容易且つ的確に低減することは同様に可能である。

・上記実施形態では、ＳＭＡワイヤ１４Ｌ，１４Ｒの過熱を防止すべく通電を強制遮断する強制通電遮断機構２０Ｌ，２０Ｒを設けていたが、ＳＭＡワイヤ１４Ｌ，１４Ｒの過通電の防止回路を設置するなどにより、そうした強制通電遮断機構２０Ｌ，２０Ｒが特に必要とされない場合には、これを割愛するようにしても良い。

・上記実施形態では、ロータ１３を縦ブレード１０ｃの揺動軸１１に一体に固定するようにしていたが、ギア等の動力伝達機構を用いてロータ１３と縦ブレード１０ｃの揺動軸１１とを同期回動可能に駆動連結するようにしても良い。

・上記実施形態では、ＳＭＡワイヤ１４Ｌ，１４Ｒをロータ１３の側周に巻き掛け、固定することで、ＳＭＡワイヤ１４Ｌ，１４Ｒの収縮による直線運動を直接的にロータ１３の回動運動、ひいては縦ブレード１０ｃの揺動運動に変換するようにしていたが、そうした直線運動から揺動運動への変換を別の機構により行うようにすることもできる。例えばＳＭＡワイヤ１４Ｌ，１４Ｒの収縮によりラックを振幅運動させるとともに、縦ブレード１０ｃの揺動軸１１に同期回動可能に連結されたピニオンをそのラックに噛み合わせることで、縦ブレード１０ｃを揺動させるように構成することができる。

・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構成とされていれば、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。

・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。

・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。

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。 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。 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。 （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。 （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。 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模式的に示す平面図。 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

１０ａ〜１０ｅ…縦ブレード、１１…揺動軸、１２…リンク機構、１３…ロータ、１４Ｌ，１４Ｒ…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…可動電極、２５Ｌ，２５Ｒ…固定電極）、３０…中央演算処理装置（ＣＰＵ）、３３Ｌ，３３Ｒ…駆動回路、４０…ワイヤ、４１…コイルばね、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。

Claims (5)

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、
   通電加熱により伸縮する形状記憶合金を備えるとともに、その形状記憶合金の伸縮に応じて前記ブレードが揺動されるように同形状記憶合金と前記ブレードとを駆動連結した
   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。
2. 前記形状記憶合金を２つ設けるとともに、その一方の通電加熱により前記ブレードを一方の方向に揺動させ、他方の通電加熱により前記ブレードをもう一方向に揺動させる
   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。
3. 前記２つの形状記憶合金に交互に通電する通電制御手段を備える
   請求項２に記載のスイングレジスタのブレード駆動装置。
4. 前記ブレードの揺動軸に同期回動可能に連結されたロータの側周に細線状に形成された前記形状記憶合金を巻き掛けるとともに、同形状記憶合金の端部を前記ロータの側周に固定した
   ことを特徴とする請求項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。
5. 前記形状記憶合金は、チタン・ニッケル系の合金である
   請求項１〜４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。

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