JP6187702B2 - 駆動装置 - Google Patents

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Description

この発明は、駆動装置に関し、特に、雨滴や埃などの異物を除去する異物除去装置に適用され、回転軸の回転駆動によって対象物を変位させる、駆動装置に関する。
この種の駆動装置の一例が、特許文献１に開示されている。この背景技術によれば、駆動部に設けられた形状記憶合金は、通電されることで自己加熱し、変態温度を上回る温度で収縮する。また、形状記憶合金は、温度変化による動作範囲が大きくなるようにコイル状に形成される。形状記憶合金の一端はフックによって固定され、形状記憶合金の他端はワイヤと接続される。ワイヤの方向はプーリによって変更され、変更されたワイヤの動きは変換器を介してブレードに伝播される。ミラー面の水滴は、ブレードの回動によって払拭される。
特開昭６２−６４６４９号公報
しかし、コイル状の形状記憶合金では収縮方向の力が小さいため、ブレードとミラーとの動摩擦に勝る回動力をブレードに与えるには形状記憶合金を太くする必要がある。この結果、背景技術では、形状記憶合金の通電による消費電力が大きくなるという問題がある。
背景技術ではまた、形状記憶合金の熱容量が大きくなるため、通電を停止してから形状記憶合金の温度が変態温度以下になるまでに時間がかかる（形状記憶合金の冷却時間が長い）。つまり、背景技術では、駆動装置の応答特性が優れず、繰り返し動作時のインターバルが長くなるという問題がある。
背景技術ではさらに、形状記憶合金の温度が変態温度を上回ったときの形状記憶合金の収縮量を細かく制御することが難しく、この結果、ブレードの回動角度を適応的に調整することが難しいという問題もある。
それゆえに、この発明の主たる目的は、消費電力を抑えることができ、応答特性に優れ、そして対象物の回動角度を適応的に調整することができる、駆動装置を提供することである。
この発明の駆動装置は、基準軸の周りに反対向きに割り当てられた第１方向および第２方向の各々に回動できるように筐体によって支持された回動部材、第１方向に向かう外力を熱収縮によって回動部材に付勢する針金状の形状記憶合金、第２方向に向かう外力を回動部材に付勢する弾性体、回動部材の回動に伴って変位する対象物、および形状記憶合金の３つ以上の位置に給電端子を備え、それぞれ隣り合う給電端子間で電位差を与えるように個別に給電する給電系を備える。
好ましくは、３つ以上の位置は形状記憶合金の一部を通電するための特定給電位置を含み、給電系は、特定給電位置に給電する特定給電端子、および筐体に可動的に設けられかつ特定給電端子を支持する支持部材を含む。
或る局面では、形状記憶合金はつづら折り状に延在するように支持部材によって支持される。
他の局面では、特定給電位置の数は２つ以上であり、形状記憶合金は特定給電位置が各々に割り当てられた２つ以上の部分形状記憶合金に分割されている。
さらに好ましくは、２つ以上の特定給電位置は２つ以上の部分形状記憶合金が特定方向から眺めて少なくとも部分的に重なり合うように割り当てられる。
好ましくは、対象物は雨滴を除去するべく回動するワイパーを含む。
好ましくは、回動部材は基準軸方向の一方端に形成されたテーパ状の第１端面を有し、対象物は第１端面と当接するテーパ状の第２端面を有する。
形状記憶合金を針金状とすることで、通電のための消費電力を抑えることができるとともに、通電に対する形状記憶合金の応答特性を高めることができる。また、形状記憶合金の３つ以上の位置に個別に給電するようにすることで、形状記憶合金は給電態様に従う収縮量で収縮する。これによって、回動部材の回動角度を適応的に変更することができる。
この発明の上述の目的，その他の目的，特徴および利点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳細な説明から一層明らかとなろう。
（Ａ）はカメラと第１実施例の雨滴除去装置とを正面から眺めた状態を示す正面図であり、（Ｂ）はカメラと第１実施例の雨滴除去装置とを側面から眺めた状態を示す側面図であり、（Ｃ）は第１実施例の雨滴除去装置に設けられたワイパーが回動した状態を示す正面図である。 第１実施例の雨滴除去装置を斜め方向から眺めた状態の一例を示す分解斜視図である。 第１実施例の雨滴除去装置に設けられたワイパーが回動した状態を示す分解斜視図である。 第２実施例の雨滴除去装置を斜め方向から眺めた状態の一例を示す分解斜視図である。 第３実施例の雨滴除去装置を斜め方向から眺めた状態の一例を示す分解斜視図である。 第４実施例の雨滴除去装置を斜め方向から眺めた状態の一例を示す分解斜視図である。 第５実施例の雨滴除去装置を斜め方向から眺めた状態の一例を示す分解斜視図である。 第６実施例の雨滴除去装置を斜め方向から眺めた状態の一例を示す分解斜視図である。 第７実施例のヘッド駆動装置を斜め方向から眺めた状態の一例を示す分解斜視図である。 第７実施例のヘッド駆動装置に設けられたヘッドが変位した状態を示す分解斜視図である。
［第１実施例］
図１（Ａ）〜図１（Ｃ）および図２を参照して、第１実施例の雨滴除去装置１０は、カメラ１２とともに自動車の後部に設けられてレンズ１２ｚに付着した雨滴を除去する装置であり、直方体状の収納室ＲＭ１が形成された筐体１４を含む。筐体１４の幅方向にＸ軸を割り当て、筐体１４の厚み方向にＹ軸を割り当て、筐体１４の高さ方向にＺ軸（基準軸）を割り当てると、収納室ＲＭ１はＹ軸方向の負側に開口する。また、収納室ＲＭ１をなして互いに正対する２つの内側面はＸ軸またはＺ軸に直交し、収納室ＲＭ１をなす底面はＹ軸に直交する。さらに、筐体１４をなして互いに反対を向く２つの外側面は、Ｘ軸またはＺ軸に直交する。
蓋２０は、筐体１４の主面のサイズとほぼ同じサイズの主面を有して板状に形成される。蓋２０の側面が筐体１４の外側面と面一となる姿勢で蓋２０をＹ軸方向の負側から筐体１４に被せると、収納室ＲＭ１は蓋２０によって密閉される。
以下では、筐体１４の外側面について、Ｘ軸方向の正側を向く面およびＸ軸方向の負側を向く面をそれぞれ“Ｘ軸正外側面”および“Ｘ軸負外側面”と定義し、Ｚ軸方向の正側を向く面およびＺ軸方向の負側を向く面をそれぞれ“Ｚ軸正外側面”および“Ｚ軸負外側面”と定義する。
また、筐体１４の内側面について、Ｘ軸正外側面と反対の面およびＸ軸負外側面と反対の面をそれぞれ“Ｘ軸負内側面”および“Ｘ軸正内側面”と定義し、Ｚ軸正外側面と反対の面およびＺ軸負外側面と反対の面をそれぞれ“Ｚ軸負内側面”および“Ｚ軸正内側面”と定義する。
さらに、Ｘ軸正外側面およびＸ軸負内側面がなす壁を“Ｘ軸正側壁”と定義し、Ｘ軸負外側面およびＸ軸正内側面がなす壁を“Ｘ軸負側壁”と定義する。また、Ｚ軸正外側面およびＺ軸負内側面がなす壁を“Ｚ軸正側壁”と定義し、Ｚ軸負外側面およびＺ軸正内側面がなす壁を“Ｚ軸負側壁”と定義する。
回転軸２２は、収納室ＲＭ１内のＸ軸正側壁の近傍をＺ軸に沿って延びるように、筐体１４に装着される。ただし、回転軸２２は、筐体１４の高さを上回る長さを有する。回転軸２２の一方端は筐体１４のＺ軸正側壁を貫通して筐体１４の外側に突出し、回転軸２２の他方端は筐体１４のＺ軸負側壁を貫通して筐体１４の外側に突出する。つまり、回転軸２２は、Ｚ軸の周りを回転できるように筐体１４によって支持される。
以下では、Ｚ軸方向の負側から眺めて時計回りとなる回転軸２２の回転方向を“正回転方向”と定義し、Ｚ軸方向の負側から眺めて反時計回りとなる回転軸２２の回転方向を“逆回転方向”と定義する。
回転軸２２の一方端には、回転軸２２の径方向に延びるワイパー１６が設けられる。ゴム製のブレード１８は、ワイパー１６のアーム部に取り付けられて回転軸２２の径方向に延び、図１（Ａ）〜図１（Ｃ）に示す要領でレンズ１２ｚの表面を摺動する。ワイパー１６の回動角度は回転軸２２の回転に伴って変化し、レンズ１２ｚに付着した雨滴はブレード１８によって除去される。
筐体１４のＺ軸正外側面には、ノーズ１４ｎが一体的に形成される。回転軸２２を逆回転方向に回転させると、ワイパー１６がノーズ１４ｎに当たる。これによって、逆回転方向におけるワイパー１６の回動が規制されるとともに、ワイパー１６が予期しない外力から保護される。なお、回転軸２２が逆回転できる角度の上限は、後述する形状記憶合金２４１ａおよび２４１ｂが変態を繰り返すことができる最大歪み量に対応する角度を下回る。
回転軸２２には、収納室ＲＭ１内の或る位置（＝略中央位置）で径方向に突出するＳＭＡポスト２２ａｐが一体的に形成される。回転軸２２にはまた、収納室ＲＭ１内の他の位置（＝Ｚ軸正側壁の近傍の位置）で径方向に突出するバネポスト２２ｓｐが一体的に形成される。また、筐体１４には、バネポスト２２ｓｐと対をなすバネポスト１４ｓｐが一体的に形成される。詳しくは、バネポスト１４ｓｐは、バネポスト２２ｓｐのＺ軸方向の高さ位置とほぼ同じ高さ位置でかつＸ軸負側壁に近い位置に設けられるよう、収納室ＲＭ１のＺ軸正側壁からＺ軸方向の負側に突出する。
バイアスバネ（コイル状の引っ張りバネ）２６の一方端はバネポスト２２ｓｐに係止され、バイアスバネ２６の他方端はバネポスト１４ｓｐに係止される。この結果、逆回転方向の外力が、バイアスバネ２６によって回転軸２２に付勢される。
収納室ＲＭ１の底面のうちＸ軸負側壁の近傍には、給電端子２８１ａ〜２８１ｃが固定的に設けられる。このとき、給電端子２８１ａ〜２８１ｃは、Ｚ軸方向の負側から正側に向かってこの順で並び、かつ筐体１４のＹ軸正外側面に引き出される。また、収納室ＲＭ１の底面のほぼ中央には、板状の中継部材３０１が設けられる。ここで、中継部材３０１の主面のサイズは、収納室ＲＭ１の底面のサイズよりも小さい。ガイド３０１ｇは、中継部材３０１の一方主面が収納室ＲＭ１の底面と正対した状態で中継部材３０１がＸ軸方向にスライドできるように、中継部材３０１を支持する。
中継部材３０１の他方主面には、中継端子（特定給電端子）３２１ａおよび３２１ｂとＳＭＡポスト３０１ａｐとが設けられる。より詳しくは、中継端子３２１ａはＸ軸方向の負側でかつＺ軸方向の負側の位置に設けられ、中継端子３２１ｂはＸ軸方向の負側でかつＺ軸方向の正側の位置に設けられ、ＳＭＡポスト３０１ａｐはＸ軸方向の正側でかつＺ軸方向の中央の位置に設けられる。中継端子３２１ａはリード線３４１ａによって給電端子２８１ａと接続され、中継端子３２１ｂはリード線３４１ｂによって給電端子２８１ｃと接続される。
形状記憶合金２４１ａは針金状に形成され、その一方端および他方端は給電端子２８１ａおよび２８１ｂとそれぞれ接続される。形状記憶合金２４１ａの長さ方向中央部は、ＳＭＡポスト３０１ａｐに引っ掛けられる。形状記憶合金２４１ｂも針金状に形成され、その一方端および他方端（いずれも特定給電位置）は中継端子３２１ａおよび３２１ｂとそれぞれ接続される。形状記憶合金２４１ｂの長さ方向中央部は、回転軸２２と収納室ＲＭ１の底面との間を経た後に、回転軸２２よりもＸ軸方向の正側の位置でＹ軸方向の負側に折り返され、ＳＭＡポスト２２ａｐに引っ掛けられる。
こうして引っ掛けられた形状記憶合金２４１ａおよび２４１ｂは、Ｙ軸方向から眺めて略Ｕ字を描く。また、形状記憶合金２４１ａおよび２４１ｂは、Ｚ軸方向から眺めて部分的に重なり合う。
この実施例では、上述のようにして接続された給電端子２８１ａ〜２８１ｃ，中継端子３２１ａ〜３２１ｂおよびリード線３４１ａ〜３４１ｂを“給電系”と総称する。形状記憶合金２４１ａおよび２４１ｂは上述の要領で給電系と接続されるため、給電は、形状記憶合金２４１ａおよび２４１ｂの互いに異なる３つ以上の位置に対して個別に行われる。
ここで、形状記憶合金２４１ａおよび２４１ｂの特性を簡単に説明する。変態温度以下では、形状記憶合金２４１ａおよび２４１ｂの結晶格子を形成する原子の結合が切られることはなく、格子変形だけが起きる。したがって、変態温度以下の状態で、原子間の結合が切られない大きさの負荷を形状記憶合金２４１ａおよび２４１ｂの長さ方向に加えると、格子変形により６％程度の歪が生じて形状記憶合金２４１ａおよび２４１ｂが伸長する。変態温度を上回る温度まで形状記憶合金２４１ａおよび２４１ｂを加熱すると、格子変形が元に戻り、形状記憶合金２４１ａおよび２４１ｂの長さが短縮される。
回転軸２２には逆回転方向の外力がバイアスバネ２６によって付勢されるため、給電端子２８１ａ〜２８１ｃのいずれもが給電されていない状態では、中継部材３０１がＸ軸方向の正側にスライドするとともに、形状記憶合金２４１ａおよび２４１ｂが変態温度以下で格子変形して伸長する。なお、ワイパー１６はノーズ１４ｎに当たると、これ以上の回転軸２２の回転つまりワイパー１６の回動が規制される。
給電端子２８１ａおよび２８１ｂへの給電が開始されると、形状記憶合金２４１ａが通電する。形状記憶合金２４１ａはジュール熱によって自己加熱し、形状記憶合金２４１ａの温度が変態温度を超えた時点で格子変形が元に戻る。形状記憶合金２４１ａは熱収縮を起こし、これによって中継部材３０１がＸ軸方向の負側にスライドする。この結果、回転軸２２が正回転方向に回転し、ワイパー１６が正回転方向に回動する。
給電端子２８１ａおよび２８１ｂへの給電が停止されると、形状記憶合金２４１ａは自然冷却される。形状記憶合金２４１ａの温度が変態温度を下回ると、バイアスバネ２６の付勢力によって格子変形が生じ、形状記憶合金２４１ａが伸長する。この結果、中継部材３０１がＸ軸方向の正側にスライドし、回転軸２２が逆回転方向に回転する。ワイパー１６は、回転軸２２の回転とともに逆回転方向に回動する。
給電端子２８１ａおよび２８１ｃへの給電が開始されると、形状記憶合金２４１ｂが通電する。形状記憶合金２４１ｂはジュール熱によって自己加熱し、形状記憶合金２４１ｂの温度が変態温度を超えた時点で格子変形が元に戻る。形状記憶合金２４１ｂは熱収縮を起こし、この結果、回転軸２２が正回転方向に回転するとともに、ワイパー１６が正回転方向に回動する。
給電端子２８１ａおよび２８１ｃへの給電が停止されると、形状記憶合金２４１ｂは自然冷却される。形状記憶合金２４１ｂの温度が変態温度を下回ると、バイアスバネ２６の弾性力によって格子変形が生じ、形状記憶合金２４１ｂが伸長する。この結果、回転軸２２が逆回転方向に回転し、ワイパー１６が逆回転方向に回動する。
したがって、形状記憶合金２４１ａおよび２４１ｂの両方が収縮すると、図３に示すように、中継部材３０１がＸ軸方向の負側にスライドし、かつ回転軸２２が正回転方向に回転する。回転軸２２の回転角度には中継部材３０１のスライド分が上乗せされ、ワイパー１６は最大角度まで回動する。これに対して、形状記憶合金２４１ａおよび２４１ｂの一方だけが収縮すると、ワイパー１６の回動角度は最大角度を下回る。つまり、ワイパー１６の回動角度は、給電端子２８１ａ〜２８１ｃに対する給電態様を切り替えることで段階的に変化する。
なお、形状記憶合金２４１ａおよび２４１ｂは、Ｎｉ／Ｔｉなどからなる合金である。また、回転軸２２，ワイパー１６，バネポスト１４ｓｐ，２２ｓｐ，ＳＭＡポスト２２ａｐは、アルミなどの金属やＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）などの樹脂を材料とする。さらに、バイアスバネ２６はステンレスなどのバネ材を材料とし、ブレード１８は天然ゴムや合成ゴムなどを材料とする。また、給電端子２８１ａ〜２８１ｃ，中継端子３２１ａ〜３２１ｂおよびリード線３４１ａ〜３４１ｂは、銅，黄銅，アルミなどの導体を材料とする。筐体１４，蓋２０，中継部材３０１，ＳＭＡポスト３０１ａｐは、ＰＰＳなどの樹脂を材料とする。
以上の説明から分かるように、回転軸（回動部材）２２は、Ｚ軸（基準軸）の周りに割り当てられた正回転方向（第１方向）および逆回転方向（第２方向）の各々に回動できるように筐体１４によって支持される。針金状（線状）の形状記憶合金２４１ａおよび２４１ｂは、正回転方向に向かう外力を熱収縮によって回転軸２２に付勢する。バイアスバネ（弾性体）２６は、逆回転方向に向かう外力を回転軸２２に付勢する。ワイパー（対象物）１６は、回転軸２２の回転に伴って変位する。給電端子２８１ａ〜２８１ｃ，中継端子３２１ａ〜３２１ｂおよびリード線３４１ａ〜３４１ｂによって構成される給電系は、形状記憶合金２４１ａおよび２４１ｂの互いに異なる３つ以上の位置に個別に給電する。
形状記憶合金２４１ａおよび２４１ｂを線状とすることで、格子変形による力がそのまま収縮力となり、大きな力を得ることができる。これは、形状記憶合金２４１ａおよび２４１ｂを細くできることを意味する。これによって熱容量が小さくなり、通電のための消費電力を抑えることができる。また、自然冷却時間も短くなるため、繰返し動作のインターバルを短縮でき、通電に対する形状記憶合金２４１ａおよび２４１ｂの応答特性が向上する。
また、形状記憶合金２４１ａおよび２４１ｂの互いに異なる３つ以上の位置に個別に給電するようにすることで、形状記憶合金２４１ａおよび２４１ｂは、給電態様に応じて異なる収縮量で収縮する。これによって、ワイパー１６の回動角度を適応的に変更することができる。ブレード１８に付着した雨滴は、回動角度を不規則に変化させることで良好に振り払われる。
さらに、回転軸２２と給電端子２８１ａ〜２８１ｃとの間に中継部材３０１を設け、形状記憶合金２４１ｂを通電するための中継端子３２１ａ〜３２１ｂの位置を形状記憶合金２４１ａを引っ掛けるためのＳＭＡポスト３０１ａｐよりも給電端子２８１ａ〜２８１ｃ側に配置することで、形状記憶合金２４１ａおよび２４１ｂを同時に通電した場合は、回転軸２２から給電端子２８１ａ〜２８１ｃまでの距離を変えることなく、ワイパー１６の回動角度を大きくすることができる。これによって、筐体１４の小型化が図られる。
なお、この実施例では、バイアスバネ２６としてコイル状の引っ張りバネを採用しているが、逆回転方向に向かう外力を回転軸２２に付勢できる限り、板バネ，テンションバネ，ゴムなどの弾性体を採用してもよい。また、この実施例では、回転軸２２は真円柱状に形成しているが、回転軸２２は楕円柱状や角柱状に形成してもよい。
［第２実施例］
図４を参照して、この実施例の雨滴除去装置１０では、図２に示す雨滴除去装置１０と比較したとき、ＳＭＡポスト２２ａｐに代えてＳＭＡ保持部材２２２ｈが採用され、形状記憶合金２４１ａ〜２４１ｂに代えて形状記憶合金２４２ａ〜２４２ｂが採用され、給電端子２８１ａ〜２８１ｃに代えて給電端子２８２ａ〜２８２ｃが採用され、中継部材３０１に代えて中継部材３０２が採用され、ガイド３０１ｇに代えてガイド３０２ｇが採用され、中継端子３２１ａ〜３２１ｂに代えて中継端子（特定給電端子）３２２ａ〜３２２ｃが採用され、リード線３４１ａ〜３４１ｂに代えてリード線３４２が採用される。また、中継部材３０２，ＳＭＡ保持部材２２２ｈ，回転軸２２，バネポスト２２ｓｐは、アルミなどの金属を材料とする（ＰＰＳなどの樹脂の表面にメッキなどを施し導体としたものでもよい）。また、バイアスバネ２６はステンレスなどのバネ材を材料とする。
したがって、以下では、図２に示す雨滴除去装置１０との相違点を重点的に説明し、同様の構成に関する重複した説明は極力省略する。
ＳＭＡ保持部材２２２ｈは、収納室ＲＭ１内の或る位置（＝略中央位置）で径方向に突出するように、回転軸２２に一体的に形成される。
給電端子２８２ａ〜２８２ｂは、収納室ＲＭ１の底面のうちＸ軸負側壁の近傍に固定的に設けられる。給電端子２８２ｃは、図２に示すバネポスト１４ｓｐとほぼ同じ形状を有して、バネポスト１４ｓｐの位置と同じ位置に固定的に設けられる。給電端子２８２ａ〜２８２ｂは、Ｚ軸方向の負側から正側に向かってこの順で並ぶ。また、給電端子２８２ａ〜２８２ｃはいずれも、筐体１４のＹ軸正外側面に引き出される。
中継部材３０２は、板状に形成され、かつ収納室ＲＭ１の底面のほぼ中央に設けられる。中継部材３０２の主面のサイズも、収納室ＲＭ１の底面のサイズよりも小さい。ガイド３０２ｇは、中継部材３０２の一方主面が収納室ＲＭ１の底面と正対した状態で中継部材３０２がＸ軸方向にスライドできるように、中継部材３０２を支持する。
中継端子３２２ａおよび３２２ｂは中継部材３０２の他方主面に一体的に形成され、中継端子３２２ｃは中継部材３０２の側面に一体的に形成される。ここで、中継端子３２２ａの形成位置は、他方主面のＸ軸方向における正側でかつＺ軸方向における負側の位置である。また、中継端子３２２ｂの形成位置は、他方主面のＸ軸方向における負側でかつＺ軸方向における正側の位置である。さらに、中継端子３２２ｃが形成される側面は、中継部材３０２をなす４つの側面のうち、Ｘ軸方向における負側を向く側面である。
また、中継端子３２２ａの高さ位置は給電端子２８２ａの高さ位置とほぼ一致し、中継端子３２２ｂの高さ位置はＳＭＡ保持部材２２２ｈの高さ位置とほぼ一致し、中継端子３２２ｃの高さ位置は給電端子２８２ｂの高さ位置とほぼ一致する。中継端子３２２ｃは、リード線３４２によって給電端子２８２ｂと接続される。
形状記憶合金２４２ａおよび２４２ｂはいずれも、針金状に形成される。このうち、形状記憶合金２４２ａの一方端および他方端（特定給電位置）は、給電端子２８２ａおよび中継端子３２２ａにそれぞれ接続される。また、形状記憶合金２４２ｂの一方端（特定給電位置）および他方端は、中継端子３２２ｂおよびＳＭＡ保持部材２２２ｈにそれぞれ接続される。特に、形状記憶合金２４２ｂの他方端は、回転軸２２と筐体１４の底面との間を通ってＳＭＡ保持部材２２２ｈと接続される。こうして接続された形状記憶合金２４２ａおよび２４２ｂはＸ軸に平行に延在し、かつＺ軸方向から眺めて部分的に重なり合う。
この実施例では、上述のようにして接続された給電端子２８２ａ〜２８２ｃ，中継部材３０２，中継端子３２２ａ〜３２２ｃおよびリード線３４２を“給電系”と総称する。形状記憶合金２４２ａおよび２４２ｂは上述の要領で給電系と接続されるため、給電は、形状記憶合金２４２ａおよび２４２ｂの互いに異なる３つ以上の位置に対して個別に行われる。
回転軸２２には、逆回転方向の外力がバイアスバネ２６によって付勢される。したがって、給電端子２８２ａ〜２８２ｃのいずれもが給電されていない状態では、中継部材３０２がＸ軸方向の正側にスライドするとともに、形状記憶合金２４２ａおよび２４２ｂが変態温度以下で格子変形して伸長する。この結果、ワイパー１６は逆回転方向に回動し、ノーズ１４ｎに当たる位置で停止する。
給電端子２８２ａおよび２８２ｂへの給電が開始されると、形状記憶合金２４２ａが通電して自己加熱する。形状記憶合金２４２ａは熱収縮を起こし、これによって中継部材３０２がＸ軸方向の負側にスライドする。回転軸２２は正回転方向に回転し、ワイパー１６は正回転方向に回動する。
給電端子２８２ａおよび２８２ｂへの給電が停止されると、形状記憶合金２４２ａは自然冷却される。形状記憶合金２４２ａの温度が変態温度を下回ると、バイアスバネ２６の付勢力によって格子変形が生じ、形状記憶合金２４２ａが伸長する。この結果、中継部材３０２がＸ軸方向の正側にスライドし、回転軸２２が逆回転方向に回転する。ワイパー１６は、回転軸２２の回転とともに逆回転方向に回動する。
給電端子２８２ｂおよび２８２ｃへの給電が開始されると、形状記憶合金２４２ｂが通電して自己加熱する。形状記憶合金２４２ｂは熱収縮を起こし、この結果、回転軸２２が正回転方向に回転するとともに、ワイパー１６が正回転方向に回動する。
給電端子２８２ｂおよび２８２ｃへの給電が停止されると、形状記憶合金２４２ｂは自然冷却される。形状記憶合金２４２ｂの温度が変態温度を下回ると、バイアスバネ２６の付勢力によって格子変形が生じ、形状記憶合金２４２ｂが伸長する。この結果、回転軸２２が逆回転方向に回転し、ワイパー１６が逆回転方向に回動する。
したがって、ワイパー１６は、形状記憶合金２４２ａおよび２４２ｂの両方が収縮したときに最大角度まで回動し、形状記憶合金２４２ａおよび２４２ｂの一方だけが収縮したときに最大角度を下回る角度まで回動する。つまり、ワイパー１６の回動角度は、給電端子２８２ａ〜２８２ｃに対する給電態様を切り替えることで段階的に変化する。
この実施例においても、形状記憶合金２４２ａおよび２４２ｂを線状とすることで、通電のための消費電力を抑えることができ、かつ通電に対する形状記憶合金２４２ａおよび２４２ｂの応答特性を高めることができる。また、形状記憶合金２４２ａおよび２４２ｂの互いに異なる３つ以上の位置に個別に給電するようにすることで、ワイパー１６の回動角度を適応的に変更することができる。ブレード１８に付着した雨滴は、回動角度を不規則に変化させることで良好に振り払われる。
さらに、回転軸２２と給電端子２８２ａ〜２８２ｃとの間に中継部材３０２を設け、形状記憶合金２４２ｂを通電するための中継端子３２２ｂを形状記憶合金２４２ａを通電するための中継端子３２２ａよりも給電端子２８２ａ〜２８２ｃ側に配置することで、形状記憶合金２４２ａおよび２４２ｂを同時に通電した場合は、回転軸２２から給電端子２８２ａ〜２８２ｃまでの距離を変えることなく、ワイパー１６の回動角度を大きくすることができる。これによって、筐体１４の小型化が図られる。
また、この実施例のように形状記憶合金２４２ａおよび２４２ｂの各々を一直線に配置する構造は、形状記憶合金の使用量の低減、形状記憶合金の単位量あたりの変位の増大、および構造の簡略化に貢献する。このような構造は、ワイパー１６の駆動力が小さくてもよい場合に好適である。
［第３実施例］
図５を参照して、この実施例の雨滴除去装置１０では、図２に示す雨滴除去装置１０と比較したとき、ＳＭＡポスト２２ａｐに代えてＳＭＡ保持部材２２３ｈが採用され、形状記憶合金２４１ａ〜２４１ｂに代えて形状記憶合金２４３ａ〜２４３ｂが採用され、給電端子２８１ａ〜２８１ｃに代えて給電端子２８３ａ〜２８３ｃが採用され、中継部材３０１に代えて中継部材３０３が採用され、ガイド３０１ｇに代えてピン３０３ｐが採用され、中継端子３２１ａ〜３２１ｂに代えて中継端子（特定給電端子）３２３ａ〜３２３ｃが採用され、リード線３４１ａ〜３４１ｂに代えてリード線３４３が採用される。また、中継部材３０３，ＳＭＡ保持部材２２３ｈ，回転軸２２，バネポスト２２ｓｐは、アルミなどの金属を材料とする（ＰＰＳなどの樹脂の表面にメッキなどを施し導体としたものでもよい）。また、バイアスバネ２６はステンレスなどのバネ材を材料とする。
したがって、以下では、図２に示す雨滴除去装置１０との相違点を重点的に説明し、同様の構成に関する重複した説明は極力省略する。
ＳＭＡ保持部材２２３ｈは、収納室ＲＭ１内の或る位置で径方向に突出するように、回転軸２２に一体的に形成される。
給電端子２８３ａは、収納室ＲＭ１の底面のうちＺ軸負側壁の近傍でかつ回転軸２２の近傍に固定的に設けられる。給電端子２８３ｂは、収納室ＲＭ１の底面のうちＸ軸負側壁およびＺ軸正側壁がなす角部の近傍に固定的に設けられる。給電端子２８３ｃは、図２に示すバネポスト１４ｓｐとほぼ同じ形状を有して、バネポスト１４ｓｐの位置と同じ位置に固定的に設けられる。こうして設けられた給電端子２８３ａ〜２８３ｃはいずれも、筐体１４のＹ軸正外側面に引き出される。
中継部材３０３は、収納室ＲＭ１の底面のうち給電端子２８３ｃよりもＺ軸方向における負側の位置に設けられる。より詳しくは、中継部材３０３は、Ｙ軸方向に延在する円柱状のピン３０３ｐによって収納室ＲＭ１の底面に取り付けられ、ピン３０３ｐの軸回り方向に回動可能とされる。
中継端子３２３ａおよび３２３ｂはいずれも、ピン３０３ｐの径方向に延在するように中継部材３０３に一体的に形成される。このとき、中継端子３２３ｂの延在方向は、中継端子３２３ａの延在方向に対して１８０°の角度をなす。また、中継端子３２３ｃは、中継端子３２３ａおよび３２３ｂの各々と平行に延在するように、中継部材３０３に一体的に形成される。中継端子３２３ｃはまた、リード線３４３によって給電端子２８３ｂと接続される。
形状記憶合金２４３ａおよび２４３ｂはいずれも、針金状に形成される。このうち、形状記憶合金２４３ａの一方端（特定給電位置）および他方端は、中継端子３２３ａおよび給電端子２８３ａにそれぞれ接続される。また、形状記憶合金２４３ｂの一方端（特定給電位置）および他方端は、中継端子３２３ｂおよびＳＭＡ保持部材２２３ｈにそれぞれ接続される。こうして接続された形状記憶合金２４３ａおよび２４３ｂはＸ軸に平行に延在し、Ｚ軸方向から眺めたときに部分的に重なり合う。
この実施例では、上述のようにして接続された給電端子２８３ａ〜２８３ｃ，中継部材３０３，中継端子３２３ａ〜３２３ｃおよびリード線３４３を“給電系”と総称する。形状記憶合金２４３ａおよび２４３ｂは上述の要領で給電系と接続されるため、給電は、形状記憶合金２４３ａおよび２４３ｂの互いに異なる３つ以上の位置に対して個別に行われる。
回転軸２２には、逆回転方向の外力がバイアスバネ２６によって付勢される。したがって、給電端子２８３ａ〜２８３ｃのいずれもが給電されていない状態では、中継端子３２３ｂがＸ軸方向の正側に移動するように中継部材３０３が回動し、形状記憶合金２４３ａおよび２４３ｂが変態温度以下で格子変形して伸長する。この結果、ワイパー１６は逆回転方向に回動し、ノーズ１４ｎに当たる位置で停止する。
給電端子２８３ａおよび２８３ｂへの給電が開始されると、形状記憶合金２４３ａが通電する。形状記憶合金２４３ａは熱収縮を起こし、これによって中継端子３２３ａがＸ軸方向の正側に移動するように中継部材３０３が回動する。回転軸２２は正回転方向に回転し、ワイパー１６は正回転方向に回動する。
給電端子２８３ａおよび２８３ｂへの給電が停止されると、形状記憶合金２４３ａは自然冷却される。形状記憶合金２４３ａの温度が変態温度を下回ると、バイアスバネ２６の付勢力によって格子変形が生じ、形状記憶合金２４３ａが伸長する。この結果、中継端子３２３ｂがＸ軸方向の正側に移動するように中継部材３０３が回動する。回転軸２２は逆回転方向に回転し、ワイパー１６はこれに伴って逆回転方向に回動する。
給電端子２８３ｂおよび２８３ｃへの給電が開始されると、形状記憶合金２４３ｂが通電する。形状記憶合金２４３ｂは熱収縮を起こし、この結果、回転軸２２が正回転方向に回転するとともに、ワイパー１６が正回転方向に回動する。
給電端子２８３ｂおよび２８３ｃへの給電が停止されると、形状記憶合金２４３ｂは自然冷却される。形状記憶合金２４３ｂの温度が変態温度を下回ると、バイアスバネ２６の付勢力によって格子変形が生じ、形状記憶合金２４３ｂが伸長する。この結果、回転軸２２が逆回転方向に回転し、ワイパー１６が逆回転方向に回動する。
したがって、ワイパー１６は、形状記憶合金２４３ａおよび２４３ｂの両方が収縮したときに最大角度まで回動し、形状記憶合金２４３ａおよび２４３ｂの一方だけが収縮したときに最大角度を下回る角度まで回動する。つまり、ワイパー１６の回動角度は、給電端子２８３ａ〜２８３ｃに対する給電態様を切り替えることで段階的に変化する。
この実施例においても、形状記憶合金２４３ａおよび２４３ｂを線状とすることで、通電のための消費電力を抑えることができ、かつ通電に対する形状記憶合金２４３ａおよび２４３ｂの応答特性を高めることができる。また、形状記憶合金２４３ａおよび２４３ｂの互いに異なる３つ以上の位置に個別に給電するようにすることで、ワイパー１６の回動角度を適応的に変更することができる。
さらに、ピン３０３ｐによって回動可能に取り付けられた中継部材３０３に中継端子３２３ａおよび３２３ｂを設け、形状記憶合金２４３ａおよび２４３ｂを中継端子３２３ａおよび３２３ｂを介して互いに平行に配置することで、筐体１４の小型化が図られる。また、形状記憶合金２４３ａおよび２４３ｂの各々を一直線に配置することで、形状記憶合金の使用量の低減と構造の簡略化が可能となる。
なお、ワイパー１６の回動角度は、ピン３０３ｐから中継端子３２３ａまでの長さとピン３０３ｐから中継端子３２３ｂまでの長さとの比率を変えることで調整可能である。
［第４実施例］
図６を参照して、この実施例の雨滴除去装置１０では、図４に示す雨滴除去装置１０と比較したとき、ノーズ１４ｎにアームカバー１４ｃが追加的に設けられ、中継端子３２２ａ〜３２２ｂに代えてＳＭＡポスト３０４ａｐ１〜３０４ａｐ２が採用され、形状記憶合金２４２ａ〜２４２ｂに代えて形状記憶合金２４４が採用される。
ただし、図６に示すＳＭＡ保持部材２２４ｈは図４に示すＳＭＡ保持部材２２２ｈと一致し、図６に示す給電端子２８４ａ〜２８４ｃは図４に示す給電端子２８２ａ〜２８２ｃと一致する。また、図６に示す中継部材３０４は図４に示す中継部材３０２と一致し、図６に示すガイド３０４ｇは図４に示すガイド３０２ｇと一致する。さらに、図６に示す中継端子（特定給電端子）３２４は図４に示す中継端子３２２ｃと一致し、図６に示すリード線３４４は図４に示すリード線３４２と一致する。
また、中継部材３０４，ＳＭＡ保持部材２２４ｈ，回転軸２２，バネポスト２２ｓｐ，ＳＭＡポスト３０４ａｐ１〜３０４ａｐ２は、図４に示す雨滴除去装置１０と同様、アルミなどの金属を材料とする（ＰＰＳなどの樹脂の表面にメッキなどを施し導体としたものでもよい）。また、バイアスバネ２６はステンレスなどのバネ材を材料とする。
したがって、以下では、図４に示す雨滴除去装置１０との相違点を重点的に説明し、同様の構成に関する重複した説明は極力省略する。
アームカバー１４ｃは、ノーズ１４ｎのＺ軸方向における正側端部に設けられ、Ｘ軸に沿って延在する。ワイパー１６がノーズ１４ｎに当たっている状態で雨滴除去装置１０をＺ軸方向の正側から眺めると、ワイパー１６のアーム部がアームカバー１４ｃによって隠れる。ワイパー１６のアーム部は、Ｚ軸方向における正側からの予期しない外力から保護される。
ＳＭＡポスト３０４ａｐ１〜３０４ａｐ２は、中継部材３０４の他方主面に一体的に形成される。ここで、ＳＭＡポスト３０４ａｐ１の形成位置は、他方主面のＸ軸方向における正側でかつＺ軸方向における負側の位置である。また、ＳＭＡポスト３０４ａｐ２の形成位置は、他方主面のＸ軸方向における負側でかつＺ軸方向における正側の位置である。また、ＳＭＡポスト３０４ａｐ１の高さ位置は給電端子２８４ａの高さ位置とほぼ一致し、ＳＭＡポスト３０４ａｐ２の高さ位置はＳＭＡ保持部材２２４ｈの高さ位置とほぼ一致する。
形状記憶合金２４４は、針金状に形成される。その一方端は給電端子２８４ａに接続され、その他方端はＳＭＡポスト３０４ａｐ１およびＳＭＡポスト３０４ａｐ２を介してＳＭＡ保持部材２２４ｈに接続される。より詳しく説明すると、給電端子２８４ａを起点としたとき、形状記憶合金２４４は、Ｘ軸方向の正側に延び、ＳＭＡポスト３０４ａｐ１でＸ軸方向の負側に折り返される。折り返された形状記憶合金２４４は、ＳＭＡポスト３０４ａｐ２でＸ軸方向の正側に再度折り返され、その後にＳＭＡ保持部材２２４ｈに接続される。したがって、Ｙ軸方向の負側から眺めたとき、形状記憶合金２４４は、つづら折り状に延在する。
なお、以下では、形状記憶合金２４４の一方端から他方端までの区間のうち、一方端からＳＭＡポスト３０４ａｐ１に接触している位置（特定給電位置）までの区間を“区間Ａ１”と定義し、ＳＭＡポスト３０４ａｐ２の接触している位置から他方端までの区間を“区間Ｂ１”と定義する。
この実施例では、給電端子２８４ａ〜２８４ｃ，中継部材３０４，中継端子３２４，リード線３４４およびＳＭＡポスト３０４ａｐ１〜３０４ａｐ２を“給電系”と総称する。形状記憶合金２４４は上述の要領で給電系と接続されるため、給電は、形状記憶合金２４４の互いに異なる３つ以上の位置に対して個別に行われる。
回転軸２２には、逆回転方向の外力がバイアスバネ２６によって付勢される。したがって、給電端子２８４ａ〜２８４ｃのいずれもが給電されていない状態では、中継部材３０４がＸ軸方向の正側にスライドするとともに、形状記憶合金２４４が変態温度以下で格子変形して伸長する。この結果、ワイパー１６は逆回転方向に回動し、ノーズ１４ｎに当たる位置で停止する。
給電端子２８４ａおよび２８４ｂへの給電が開始されると、形状記憶合金２４４の区間Ａ１が通電によって自己加熱する。形状記憶合金２４４は区間Ａ１において熱収縮を起こし、これによって中継部材３０４がＸ軸方向の負側にスライドする。回転軸２２は正回転方向に回転し、ワイパー１６は正回転方向に回動する。
給電端子２８４ａおよび２８４ｂへの給電が停止されると、形状記憶合金２４４の区間Ａ１は自然冷却される。区間Ａ１において形状記憶合金２４４の温度が変態温度を下回ると、バイアスバネ２６の付勢力によって格子変形が生じ、形状記憶合金２４４が伸長する。この結果、中継部材３０４がＸ軸方向の正側にスライドし、回転軸２２が逆回転方向に回転する。ワイパー１６は、回転軸２２の回転とともに逆回転方向に回動する。
給電端子２８４ｂおよび２８４ｃへの給電が開始されると、形状記憶合金２４４の区間Ｂ１が通電によって自己加熱する。形状記憶合金２４４は区間Ｂ１において熱収縮を起こし、この結果、回転軸２２が正回転方向に回転するとともに、ワイパー１６が正回転方向に回動する。
給電端子２８４ｂおよび２８４ｃへの給電が停止されると、形状記憶合金２４４の区間Ｂ１は自然冷却される。形状記憶合金２４４の温度が変態温度を下回ると、バイアスバネ２６の付勢力によって格子変形が生じ、形状記憶合金２４４が伸長する。この結果、回転軸２２が逆回転方向に回転し、ワイパー１６が逆回転方向に回動する。
したがって、ワイパー１６は、形状記憶合金２４４の全区間が収縮したとき最大角度まで回動し、形状記憶合金２４４の区間Ａ１または区間Ｂ１だけが収縮したとき最大角度を下回る角度まで回動する。つまり、ワイパー１６の回動角度は、給電端子２８４ａ〜２８４ｃに対する給電態様を切り替えることで段階的に変化する。
この実施例においても、形状記憶合金２４４を線状とすることで、通電のための消費電力を抑えることができ、かつ通電に対する形状記憶合金２４４の応答特性を高めることができる。また、形状記憶合金２４４の互いに異なる３つ以上の位置に個別に給電するようにすることで、ワイパー１６の回動角度を適応的に変更することができる。
さらに、回転軸２２と給電端子２８４ａ〜２８４ｃとの間に中継部材３０４を設け、ＳＭＡポスト３０４ａｐ２をＳＭＡポスト３０４ａｐ１よりも給電端子２８４ａ〜２８４ｃ側に配置することで、区間Ａ１および区間Ｂ１を同時に通電した場合は、回転軸２２から給電端子２８４ａ〜２８４ｃまでの距離を変えることなく、ワイパー１６の回動角度を大きくすることができる。これによって、筐体１４の小型化が図られる。
また、１本の形状記憶合金２４４を配置するだけでよいので、雨滴除去装置１０の組み立てが容易になる。なお、ワイパー１６の回動角度は、区間Ａ１の長さと区間Ｂ１の長さとの比率を変えることで調整可能である。
［第５実施例］
図７を参照して、この実施例の雨滴除去装置１０は、図６に示す雨滴除去装置１０と比較したとき、収納室ＲＭ２を有する筐体３６が筐体１４に代えて採用され、形状記憶合金２４５が形状記憶合金２４４に代えて採用され、給電端子２８５ａ〜２８５ｂが給電端子２８４ａ〜２８４ｂに代えて採用され、中継端子（特定給電端子）３２５ａ〜３２５ｂが中継端子３２４およびＳＭＡポスト３０４ａｐ１〜３０４ａｐ２に代えて採用され、リード線３４５がリード線３４４に代えて採用される。
ただし、ＳＭＡ保持部材２２５ｈはＳＭＡ保持部材２２４ｈと一致し、給電端子２８５ｃは給電端子２８４ｃと一致し、中継部材３０５は中継部材３０４とほぼ一致し、ガイド３０５ｇはガイド３０４ｇとほぼ一致する。また、中継部材３０５，ＳＭＡ保持部材２２５ｈ，回転軸２２は、アルミなどの金属を材料とする（ＰＰＳなどの樹脂の表面にメッキなどを施し導体としたものでもよい）。また、バイアスバネ２６はステンレスなどのバネ材などを材料とする。
したがって、以下では、図６に示す雨滴除去装置１０との相違点を重点的に説明し、同様の構成に関する重複した説明は極力省略する。
筐体３６の厚みおよび高さは筐体１４の厚みおよび高さと一致するものの、筐体３６の幅は筐体１４の幅よりも大きい。したがって、収納室ＲＭ２の広さもまた、収納室ＲＭ１の広さよりも広い。
給電端子２８５ａ〜２８５ｂは、収納室ＲＭ２の底面のうちＸ軸負側壁の近傍に固定的に設けられる。詳しくは、給電端子２８５ａ〜２８５ｂは、Ｚ軸方向の負側から正側に向かってこの順で並ぶ。給電端子２８５ｂのＺ軸方向の高さ位置は、ＳＭＡ保持部材２２５ｈの高さ位置と一致する。また、給電端子２８５ａ〜２８５ｂはいずれも、筐体３６のＹ軸正外側面に引き出される。
中継端子３２５ａおよび３２５ｂは、中継部材３０５の他方主面に一体的に形成される。ここで、中継端子３２５ａの形成位置は、他方主面の中央位置よりもＸ軸方向における負側でかつＺ軸方向における負側にややずれた位置である。また、中継端子３２５ｂの形成位置は、他方主面の中央位置よりもＺ軸方向における正側にややずれた位置である。中継端子３２５ｂの高さ位置は、給電端子２８５ｂの高さ位置とほぼ一致する。中継端子３２５ａは、リード線３４５によって給電端子２８５ａと接続される。
形状記憶合金２４５は、針金状に形成される。形状記憶合金２４５の一方端は給電端子２８５ｂに接続され、形状記憶合金２４５の他方端は中継端子３２５ｂを貫通してＳＭＡ保持部材２２５ｈに接続される。中継端子３２５ｂは、形状記憶合金２４５の長さ方向中央位置で形状記憶合金２４５に固着される。
なお、以下では、形状記憶合金２４５の一方端から他方端までの区間のうち、一方端から中継端子３２５ｂに接触している位置（特定給電位置）までの区間を“区間Ａ２”と定義し、中継端子３２５ｂに接触している位置から他方端までの区間を“区間Ｂ２”と定義する。
この実施例では、給電端子２８５ａ〜２８５ｃ，中継部材３０５，中継端子３２５ａ〜３２５ｂ，リード線３４５を“給電系”と総称する。形状記憶合金２４５は上述の要領で給電系と接続されるため、給電は、形状記憶合金２４５の互いに異なる３つ以上の位置に対して個別に行われる。
回転軸２２には、逆回転方向の外力がバイアスバネ２６によって付勢される。したがって、給電端子２８５ａ〜２８５ｃのいずれもが給電されていない状態では、中継部材３０５がＸ軸方向の正側にスライドするとともに、形状記憶合金２４５が変態温度以下で格子変形して伸長する。この結果、ワイパー１６は逆回転方向に回動し、ノーズ１４ｎに当たる位置で停止する。
給電端子２８５ａおよび２８５ｂへの給電が開始されると、形状記憶合金２４５の区間Ａ２が通電によって自己加熱する。形状記憶合金２４５は区間Ａ２において熱収縮を起こし、これによって中継部材３０５がＸ軸方向の負側にスライドする。回転軸２２は正回転方向に回転し、ワイパー１６は正回転方向に回動する。
給電端子２８５ａおよび２８５ｂへの給電が停止されると、形状記憶合金２４５の区間Ａ２は自然冷却される。区間Ａ２において形状記憶合金２４５の温度が変態温度を下回ると、バイアスバネ２６の付勢力によって格子変形が生じ、形状記憶合金２４５が伸長する。この結果、中継部材３０５がＸ軸方向の正側にスライドし、回転軸２２が逆回転方向に回転する。ワイパー１６は、回転軸２２の回転とともに逆回転方向に回動する。
給電端子２８５ａおよび２８５ｃへの給電が開始されると、形状記憶合金２４５の区間Ｂ２が通電によって自己加熱する。形状記憶合金２４５は区間Ｂ２において熱収縮を起こし、この結果、回転軸２２が正回転方向に回転するとともに、ワイパー１６が正回転方向に回動する。
給電端子２８５ａおよび２８５ｃへの給電が停止されると、形状記憶合金２４５の区間Ｂ２は自然冷却される。形状記憶合金２４５の温度が変態温度を下回ると、バイアスバネ２６の付勢力によって格子変形が生じ、形状記憶合金２４５が伸長する。この結果、回転軸２２が逆回転方向に回転し、ワイパー１６が逆回転方向に回動する。
したがって、ワイパー１６は、形状記憶合金２４５の全区間が収縮したとき最大角度まで回動し、形状記憶合金２４５の区間Ａ２または区間Ｂ２だけが収縮したとき最大角度を下回る角度まで回動する。つまり、ワイパー１６の回動角度は、給電端子２８５ａ〜２８５ｃに対する給電態様を切り替えることで段階的に変化する。
この実施例においても、形状記憶合金２４５を線状とすることで、通電のための消費電力を抑えることができ、かつ通電に対する形状記憶合金２４５の応答特性を高めることができる。また、形状記憶合金２４５の互いに異なる３つ以上の位置に個別に給電するようにすることで、ワイパー１６の回動角度を適応的に変更することができる。また、１本の形状記憶合金２４５を配置するだけでよいので、雨滴除去装置１０の組み立てが容易になる。なお、ワイパー１６の回動角度は、区間Ａ２の長さと区間Ｂ２の長さとの比率を変えることで調整可能である。
［第６実施例］
図８を参照して、この実施例の雨滴除去装置１０は、図７に示す雨滴除去装置１０と比較したとき、給電端子２８６ａが給電端子２８５ａに代えて採用され、中継部材３０５，ガイド３０５ｇ，中継端子３２５ａ〜３２５ｂおよびリード線３４５が省略される。
ただし、ＳＭＡ保持部材２２６ｈはＳＭＡ保持部材２２５ｈと一致し、給電端子２８６ｂおよび２８６ｃは給電端子２８５ｂおよび２８５ｃとそれぞれ一致し、形状記憶合金２４６は形状記憶合金２４５と一致する。また、ＳＭＡ保持部材２２６ｈ，回転軸２２は、アルミなどの金属を材料とする（ＰＰＳなどの樹脂の表面にメッキなどを施し導体としたものでもよい）。また、バイアスバネ２６は、ステンレスなどのバネ材を材料とする。
したがって、以下では、図７に示す雨滴除去装置１０との相違点を重点的に説明し、同様の構成に関する重複した説明は極力省略する。
給電端子２８６ａは、収納室ＲＭ２の底面のほぼ中央位置に設けられる。より詳しくは、給電端子２８６ａは、給電端子２８６ｂの高さ位置と一致する高さ位置に配置され、筐体３６のＹ軸正外側面に引き出される。
なお、以下では、形状記憶合金２４６の一方端（給電端子２８６ｂとの接続端）から他方端（ＳＭＡ保持部材２２６ｈとの接続端）までの区間のうち、一方端から給電端子２８６ａに接触している位置までの区間を“区間Ａ３”と定義し、給電端子２８６ａに接触している位置から他方端までの区間を“区間Ｂ３”と定義する。
この実施例では、給電端子２８６ａ〜２８６ｃを“給電系”と総称する。形状記憶合金２４６は上述の要領で給電系と接続されるため、給電は、形状記憶合金２４６の互いに異なる３つ以上の位置に対して個別に行われる。
回転軸２２には、逆回転方向の外力がバイアスバネ２６によって付勢される。したがって、給電端子２８６ａ〜２８６ｃのいずれもが給電されていない状態では、形状記憶合金２４６が変態温度以下で格子変形して伸長する。この結果、ワイパー１６は逆回転方向に回動し、ノーズ１４ｎに当たる位置で停止する。
給電端子２８６ａおよび２８６ｂへの給電が開始されると、形状記憶合金２４６の区間Ａ３が通電によって自己加熱する。形状記憶合金２４６は区間Ａ３において熱収縮を起こし、これによって、回転軸２２ひいてはワイパー１６が正回転方向に回動する。
給電端子２８６ａおよび２８６ｂへの給電が停止されると、形状記憶合金２４６の区間Ａ３は自然冷却される。区間Ａ３において形状記憶合金２４６の温度が変態温度を下回ると、バイアスバネ２６の付勢力によって格子変形が生じ、形状記憶合金２４６が伸長する。この結果、回転軸２２ひいてはワイパー１６が逆回転方向に回動する。
給電端子２８６ａおよび２８６ｃへの給電が開始されると、形状記憶合金２４６の区間Ｂ３が通電によって自己加熱する。形状記憶合金２４６は区間Ｂ３において熱収縮を起こし、この結果、回転軸２２ひいてはワイパー１６が正回転方向に回動する。
給電端子２８６ａおよび２８６ｃへの給電が停止されると、形状記憶合金２４６の区間Ｂ３は自然冷却される。形状記憶合金２４６の温度が変態温度を下回ると、バイアスバネ２６の付勢力によって格子変形が生じ、形状記憶合金２４６が伸長する。この結果、回転軸２２ひいてはワイパー１６が逆回転方向に回動する。
したがって、ワイパー１６は、形状記憶合金２４６の全区間が収縮したとき最大角度まで回動し、形状記憶合金２４６の区間Ａ３または区間Ｂ３だけが収縮したとき最大角度を下回る角度まで回動する。つまり、ワイパー１６の回動角度は、給電端子２８６ａ〜２８６ｃに対する給電態様を切り替えることで段階的に変化する。
この実施例においても、形状記憶合金２４６を線状とすることで、通電のための消費電力を抑えることができ、かつ通電に対する形状記憶合金２４６の応答特性を高めることができる。また、形状記憶合金２４６の互いに異なる３つ以上の位置に個別に給電するようにすることで、ワイパー１６の回動角度を適応的に変更することができる。また、図７に示す中継部材３０５，ガイド３０５ｇ，中継端子３２５ａ〜３２５ｂおよびリード線３４５が省略されるため、雨滴除去装置１０の組み立てがさらに容易になる。なお、ワイパー１６の回動角度は、区間Ａ３の長さと区間Ｂ３の長さとの比率を変えることで調整可能である。
［第７実施例］
図９を参照して、この実施例のヘッド駆動装置４０は、図２に示す雨滴除去装置１０と比較したとき、収納室ＲＭ１を有する筐体１４に代えて収納室ＲＭ２を有する筐体４２が採用され、ワイパー１６に代えて制御ヘッド４６および作用ヘッド４８が採用され、ノーズ１４ｎに代えて回転止め４２ｓが採用され、そして蓋２０に代えて蓋４４が採用される。
収納室ＲＭ２に設けられた複数の部材は、各部材の配置がＸ軸方向において反転している点を除いて、図２に示す雨滴除去装置１０の収納室ＲＭ１に設けられた複数の部材と同じである。したがって、各部材の参照番号にダッシュを付すことで重複した説明を省略する。
回転軸２２´の一方端は、筐体４２のＺ軸正側壁を貫通して外部に突出する。この一方端には、円筒状の制御ヘッド４６および作用ヘッド４８が装着される。詳しくは、制御ヘッド４６および作用ヘッド４８は、Ｚ軸方向の負側から正側に向かってこの順で並ぶ。また、制御ヘッド４６のＺ軸方向における正側端面４６ｔはテーパ面とされ、作用ヘッド４８のＺ軸方向における負側端面４８ｔもまた制御ヘッド４６の正側端面４６ｔと当接するテーパ面とされる。制御ヘッド４６は回転軸２２´に固定的に装着され、作用ヘッド４８は制御ヘッド４６に対して摺動可能な態様で回転止め４２ｓによって支持される。
したがって、作用ヘッド４８は、回転軸２２´がＺ軸方向の負側から眺めて時計回り方向に回転したときＺ軸方向の正側に移動し、回転軸２２´がＺ軸方向の負側から眺めて反時計回り方向に回転したときＺ軸方向の負側に移動する（図１０参照）。こうして、回転軸２２´の回転運動が、回転軸２２´に直交する方向における直線運動に変換される。
１０ …雨滴除去装置（駆動装置）
１４，３６，４２ …筐体
１６ …ワイパー（対象物）
２２，２２´ …回転軸（回動部材）
２４１ａ〜２４３ａ，２４１ａ´ …形状記憶合金（部分形状記憶合金）
２４１ｂ〜２４３ｂ，２４１ｂ´ …形状記憶合金（部分形状記憶合金）
２４４〜２４６ …形状記憶合金
２６，２６´ …バイアスバネ（弾性体）
２８１ａ〜２８１ｃ，２８２ａ〜２８２ｃ，２８３ａ〜２８３ｃ，２８４ａ〜２８４ｃ，２８５ａ〜２８５ｃ，２８６ａ〜２８６ｃ，２８１ａ´〜２８１ｃ´ …給電端子（給電系の一部）
３０１〜３０５， ３０１´ …支持部材
３２１ａ〜３２１ｂ，３２２ａ〜３２２ｃ，３２３ａ〜３２３ｂ，３２４，３２５ａ〜３２５ｂ， ３２１ａ´〜３２１ｂ´ …中継端子（給電系の他の一部、特定給電端子）
３４１ａ〜３４１ｂ，３４２〜３４５，３４１ａ´〜３４１ｂ´ …リード線（給電系のその他の一部）
４０ …ヘッド駆動装置（駆動装置）
４６ …制御ヘッド
４６ｔ …端面（第１端面）
４８ …作用ヘッド（対象物）
４８ｔ …端面（第２端面）

Claims (7)

  1. 基準軸の周りに反対向きに割り当てられた第１方向および第２方向の各々に回動できるように筐体によって支持された回動部材、
    前記第１方向に向かう外力を熱収縮によって前記回動部材に付勢する針金状の形状記憶合金、
    前記第２方向に向かう外力を前記回動部材に付勢する弾性体、
    前記回動部材の回動に伴って変位する対象物、および
    前記形状記憶合金の３つ以上の位置に給電端子を備え、それぞれ隣り合う給電端子間で電位差を与えるように個別に給電する給電系を備える、駆動装置。
  2. 前記３つ以上の位置は前記形状記憶合金の一部に通電するための特定給電位置を含み、
    前記給電系は、前記特定給電位置に給電する特定給電端子、および前記筐体に可動的に設けられかつ前記特定給電端子を支持する支持部材を含む、請求項１記載の駆動装置。
  3. 前記形状記憶合金はつづら折り状に延在するように前記支持部材によって支持される、請求項２記載の駆動装置。
  4. 前記特定給電位置の数は２つ以上であり、
    前記形状記憶合金は前記特定給電位置が各々に割り当てられた２つ以上の部分形状記憶合金に分割されている、請求項２記載の駆動装置。
  5. 前記２つ以上の特定給電位置は前記２つ以上の部分形状記憶合金が特定方向から眺めて少なくとも部分的に重なり合うように割り当てられる、請求項４記載の駆動装置。
  6. 前記対象物は雨滴を除去するべく回動するワイパーを含む、請求項１ないし５のいずれかに記載の駆動装置。
  7. 前記回動部材は前記基準軸方向の一方端に形成されたテーパ状の第１端面を有し、
    前記対象物は前記第１端面と当接するテーパ状の第２端面を有する、請求項１ないし５のいずれかに記載の駆動装置。
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