JP2002178881A

JP2002178881A - ワイパ装置

Info

Publication number: JP2002178881A
Application number: JP2000377055A
Authority: JP
Inventors: Shigeki Ota; 重喜太田; Koji Iwasaki; 幸二岩崎
Original assignee: Mitsuba Corp
Current assignee: Mitsuba Corp
Priority date: 2000-12-12
Filing date: 2000-12-12
Publication date: 2002-06-26

Abstract

(57)【要約】【課題】格納式ワイパ装置のダンピング現象を防止し
かつ低廉化する。【解決手段】ワイパアーム６が反転位置Ｈ１に近づい
てリレープレートにより位置Ｄ１を検出開始した時から
モータを電気制動状態にしてワイパアームを減速し、位
置Ｄ２を検出開始した時からはモータをオープン状態に
して、モータによる制動力を解放してワイパアームを自
然に停止させる。例えば位置Ｄ２の検出開始時から所定
時間経過後にモータを逆転して、ワイパアームを反転位
置Ｈ１から反転させて他方の反転位置Ｈ２に向けて駆動
し、払拭運動を行う。【効果】ロッドの軸線方向変位が０になる前で反転さ
せる場合にその反転位置手前でモータをオープン状態に
することから、急激に反転させる場合のワイパアームに
おける慣性力の影響によるダンピングの発生を簡単な構
造で防止することができ、ダンピングの発生を防止した
ワイパ装置を低廉化し得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ワイパの往復払拭
運動をモータの正逆転により行うようにしたワイパ装置
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】例えば特公平３−４８０４９号公報に開
示されているように、ワイパの往復払拭運動をモータの
所定角度範囲での正逆転により行うようにすると共に、
その所定角度範囲を超えた位置までモータを回転させる
ことによりワイパを格納可能にしたワイパ装置がある。
そのモータの正逆転の切り換え制御にあっては、モータ
内部にオートストップ位置（反転位置）検出用接点を設
け、オートストップ位置を検出したら、モータ及びその
コントローラ内で閉回路を形成して電気制動をかけ、停
止後に反転させるようにしている。

【０００３】上記構造のワイパ装置にあっては、図８に
示されるように、モータ１１の駆動軸に一体的に結合さ
れたクランクアーム１２と、揺動運動し得るようにピボ
ット支持されたワイパアーム１３とをロッド１４を介し
て連結して、モータ１１によりクランクアーム１２を所
定角度θ１の範囲で正逆回転させることにより、ワイパ
アーム１３を所定の揺動範囲で往復運動させて、ワイパ
アーム１３の先端部に連結したワイパブレード１５によ
りガラス面を払拭するようにしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】また、上記したクラン
クアーム１２を所定角度θ１の範囲外の格納用範囲θ２
内に至るまで回動することにより、ワイパアーム１３
を、格納側反転位置Ｈ１を越えて格納位置Ｋまで変位さ
せることから、ワイパアーム１３の両反転位置Ｈ１・Ｈ
２におけるＨ１同士がクランクアーム１２において格納
用範囲θ２を挟んで位置することになる。クランクアー
ム１２の想像線で示される格納側反転位置Ｈ１にあって
は、実線で示される他方の反転位置Ｈ２におけるように
クランクアーム１２とロッド１４とが直線上に並ばない
ため、ロッド１４の軸線方向（図の左右方向）変位が０
にならず、格納側反転位置で反転させるためにモータに
より制動しても、ワイパアーム１３にはその前までの運
動により、格納位置Ｋに向けて図の矢印Ｅの向きに示さ
れる慣性力が働いている。

【０００５】その慣性力によりワイパアーム１３は格納
側反転位置Ｈ１より進んだ後に反転するようになる。そ
の際、ワイパアーム１３には、モータ内部の部品やワイ
パアーム１３のたわみなどの反発力により格納側反転位
置Ｈ１まで戻されるというダンピング現象が発生する。
これにより、ワイパアーム１３の動きに違和感が生じる
ばかりでなく、ワイパコントローラによる処理の遅延の
ばらつきや、部品の寸法のばらつき等により、ワイパア
ームがウィンドガラスのモール等に干渉する虞がある。

【０００６】上記ダンピング現象の対策としては、反転
時にモータの回転速度を一律に下げることが考えられる
が、その場合には専用のモータを製造することになった
り、払拭速度が低下して払拭性能が低下したりするとい
う問題がある。また、ＰＷＭ制御にて位置検出して格納
側反転位置近傍で回転速度を下げることが考えられる
が、その場合にはＰＷＭ制御を行うための装置を設ける
ことにより製品コストが高騰化するという問題がある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】このような課題を解決し
て、格納式ワイパ装置におけるダンピング現象を防止す
る装置の低廉化を実現するために、本発明に於いては、
モータを所定の角度範囲で正逆転させることによりワイ
パを往復払拭運動させるようにしたワイパ装置であっ
て、前記モータを反転駆動する前に少なくとも前記モー
タへの通電をオープン状態にして、前記モータを反転駆
動するものとした。

【０００８】これによれば、例えばモータの回転力を、
ロッドを介してワイパアームの揺動運動に変換するリン
ク機構を設けたワイパ装置において、ロッドの軸線方向
変位が０になる前で反転させる場合にその反転位置手前
でモータへの通電をオープン状態にすることから、反転
位置にてワイパアームを急激に反転することがなく、急
激に反転させる場合のワイパアームにおける慣性力の影
響によるダンピングの発生を防止することができる。

【０００９】また、前記オープン状態の前後の少なくと
もいずれか一方にて前記モータを電気制動することによ
れば、ワイパアームを反転位置で高精度に停止させるこ
とができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下に添付の図面に示された具体
例に基づいて本発明の実施の形態について詳細に説明す
る。

【００１１】図１は、本発明が適用されたワイパ装置の
要部破断平面図である。本ワイパ装置にあっては、モー
タ１とギアボックス２とが一体的に結合されている。ギ
アボックス２内には、モータの駆動軸に形成されたウォ
ーム１ａと、ウォーム１ａにかみ合わされたウォームホ
イール２ａと、ウォームホイール２ａにロッド３を介し
てリンク結合された揺動レバー４とが設けられている。
その揺動レバー４の枢軸であって一体に回動するように
ギアボックス２のケースにより支持された回動軸５が図
における裏面側に突出しており、その回動軸５の突出端
部にワイパアーム６の基端部が固定されている。

【００１２】図１は、従来例で示した図８の実線の状態
に対応するものであり、ワイパアーム６の格納側とは相
反する側の反転位置にある状態を示している。また、図
８のクランクアーム１２にウォームホイール２ａが相当
し、本ワイパ装置にあっても、ウォームホイール２ａを
所定角度範囲θ１で図の矢印Ａ・Ｂに示されるように正
逆転させることにより、ロッド３を介してワイパアーム
６が図の矢印Ｃに示されるように揺動運動（往復運動）
する。そして、ウォームホイール２ａを所定角度範囲θ
１外の格納用範囲θ２内にまで回動することにより、ワ
イパアーム６を従来例と同様に格納側反転位置を越えて
格納位置まで変位させることができる。

【００１３】また、ウォームホイール２ａの図１の裏面
には、図２に示されるようにワイパアーム６の位置検出
用リレープレート７が設けられている。リレープレート
７は、ウォームホイール２ａに同軸をなす３つの円の各
円周上に形成された第１・第２・第３導電帯７ａ・７ｂ
・７ｃからなる。最内周の第１導電帯７ａは全周に渡っ
て形成され、中間の第２導電帯７ｂは第１導電体７ａと
接続されて所定の角度範囲（図のＤ１〜Ｄ１の小さい角
度）の円弧状に形成され、最外周の第３導電体７ｃは第
２導電体７ｂと接続されて所定の角度範囲（図のＤ２〜
Ｄ２の小さい角度）の円弧状に形成されている。

【００１４】上記リレープレート７には３本の摺接子８
ａ・８ｂ・８ｃが接触しており、ウォームホイール２ａ
の回転に伴って各導電体７ａ・７ｂ・７ｃに摺接するよ
うになっている。それら各摺接子８ａ・８ｂ・８ｃと各
導電体７ａ・７ｂ・７ｃとの接触状態によりワイパアー
ム６の位置を検知する。

【００１５】また、モータ駆動回路にあっては、図３に
示されるように、ＣＰＵ９とモータ１との間に、モータ
１を正逆転駆動するように組み合わせた４つのＦＥＴＱ
１・Ｑ２・Ｑ３・Ｑ４を設けたものであって良い。図の
回路にあっては、モータ１を正転させる場合にはＣＰＵ
９による正転駆動信号としての各出力端子Ｏ１・Ｏ４か
らのオン信号により対応する各ＦＥＴＱ１・Ｑ４をオン
し、モータ１を逆転させる場合にはＣＰＵ９による逆転
駆動信号としての各出力端子Ｏ２・Ｏ３からのオン信号
により対応する各ＦＥＴＱ２・Ｑ３をオンする。

【００１６】次に、本発明に基づくワイパの制御要領
を、ワイパの払拭範囲を示す図４、及び各ＦＥＴＱ１・
Ｑ２・Ｑ３・Ｑ４のオン／オフ状態を示す図５を参照し
て以下に示す。図４において、払拭範囲が両反転位置Ｈ
１・Ｈ２の間であり、一方の反転位置Ｈ１の払拭範囲側
とは相反する側に格納位置Ｋが設けられている。

【００１７】まず、図示されないワイパスイッチをオン
することにより、ＣＰＵ９からの正転駆動信号によりモ
ータ１が正転し、ワイパアーム６が反転位置Ｈ１から反
転位置Ｈ２に向けて移動する。ワイパアーム６の反転位
置Ｈ２に達した状態が図１の状態であり、この時にはロ
ッド３の軸線方向（図の左右方向）変位が０になるため
ワイパアーム６の反転動作が円滑に行われ、ウォームホ
イール２ａが図の矢印Ａの向きに回転し続けることによ
り、ウォームホイール２ａによりロッド３が引き戻され
てワイパアーム６が図４の矢印Ｃ１・Ｃ２に示されるよ
うに反転位置Ｈ２にて反転する。

【００１８】ワイパアーム６が反転位置Ｈ１に近づい
て、摺接子８ｂがリレープレート７の第２導電体７ｂに
接触した時点（位置Ｄ１の検出開始時）から、ＣＰＵ９
によりＦＥＴＱ１・Ｑ２をオフにしかつＦＥＴＱ３・Ｑ
４をオンにして、モータ１を電気制動状態にする。これ
によりワイパアーム６が減速し、摺接子８ｃが第３導電
体７ｃに接触した時点（位置Ｄ２の検出開始時）から
は、ＣＰＵ９により全ＦＥＴＱ１〜Ｑ４をオフにしてモ
ータ１をオープン状態にして、モータ１による制動力を
解放してワイパアーム６を自然に停止させる。このよう
に、電気制動によりワイパアーム６の速度を十分に減速
してから停止させることにより、その停止位置を設計値
の反転位置Ｈ１に停止させることができる。

【００１９】そして、例えば位置Ｄ２の検出開始時から
第１の所定時間（またはモータ回転検出用パルス信号の
第１の所定数）経過後にＣＰＵ９から逆転駆動信号を出
力してモータ１を逆転して、ワイパアーム６を反転位置
Ｈ１から反転させて他方の反転位置Ｈ２に向けて駆動す
る。その後は、モータ１の正転／逆転が異なるのみで、
位置Ｄ１〜Ｄ２及び位置Ｄ２〜Ｈ１においては上記と同
様の制御を行い、ワイパの往復払拭運動を続行する。な
お、ワイパアーム６を格納する際には、位置Ｄ２の検出
開始時から第２の所定時間（またはモータ回転検出用パ
ルス信号の第２の所定数）経過後にモータ１の回転方向
に合わせて各ＦＥＴＱ１・Ｑ２・Ｑ３・Ｑ４を駆動し
（上記正転時の状態）、ワイパアーム６を格納位置に向
けて移動させれば良い。

【００２０】このようにすることにより、ワイパアーム
６を反転位置Ｈ１の手前で減速してから反転させること
から、ロッド３に分力が作用する反転位置Ｈ１でワイパ
アーム６を急激に反転させることがなく、従来例で述べ
たようなダンピング現象が生じることを好適に防止する
ことができる。

【００２１】また、本発明によれば上記図３のモータ駆
動回路に対する制御要領に限られるものではなく、図６
を参照して他の例について以下に示す。この図６のもの
にあっては、モータ１の両通電端子にそれぞれリレーＲ
Ｌ１・ＲＬ２の各接点を接続し、両リレーＲＬ１・ＲＬ
２の各オン端子（電源接続側端子）とは逆の各オフ端子
（接地接続側端子）同士を、ＦＥＴＱ５を介して接地す
るようになっている。また、各リレーＲＬ１・ＲＬ２及
びＦＥＴＱ５は、ＣＰＵ１０の各出力端子Ｏ１〜Ｏ３か
らのオン信号出力によりオンする。

【００２２】次に、図６のものにおける制御要領を、図
７を参照して以下に示す。リレーＲＬ１及びＦＥＴＱ５
がオンしてリレーＲＬ２がオフしている場合にはモータ
１が正転しており、位置Ｄ１の検出開始時からリレーＲ
Ｌ１をオフにする。これによりモータ１による制動状態
になる。位置Ｄ２の検出開始時からＦＥＴＱ５もオフに
し、モータ１による制動状態が持続され、その位置Ｄ２
の検出開始時から第３の所定時間（またはモータ回転検
出用パルス信号の第３の所定数）経過後にリレーＲＬ２
をオンすることによりモータ１をオープン状態にして、
モータ１による制動力を解放してワイパアーム６を自然
に停止させる。

【００２３】そして、例えば位置Ｄ２の検出開始時から
第４の所定時間（またはモータ回転検出用パルス信号の
第４の所定数）経過後にＦＥＴＱ５をオンしてモータ１
を逆転して、ワイパアーム６が反転位置Ｈ１から反転位
置Ｈ２に向けて移動する。その後は、モータ１の正転／
逆転が異なるのみで、位置Ｄ１〜Ｄ２及び位置Ｄ２〜Ｈ
１においては上記と同様の制御を行い、ワイパの往復払
拭運動を続行する。なお、ワイパアーム６を格納する際
には、位置Ｄ２の検出開始時から例えば上記第３の所定
時間（またはモータ回転検出用パルス信号の第３の所定
数）経過後にモータ１の回転方向に合わせて各リレーＲ
Ｌ１・ＲＬ２を駆動し（上記正転時の状態）、ワイパア
ーム６を格納位置に向けて移動させれば良い。

【００２４】この場合においても、ワイパアーム６を反
転位置Ｈ１の手前で減速してから反転させることから、
ロッド３に分力が作用する反転位置Ｈ１でワイパアーム
６を急激に反転させることがなく、従来例で述べたよう
なダンピング現象が生じることを好適に防止することが
できる。

【００２５】なお、上記各図示例では、反転位置Ｈ１の
手前でモータ１による電気制動を行ってからモータ１を
オープン状態にし、ワイパアーム６が自然停止状態にな
ってから反転駆動するようにしたが、これに限るもので
はない。例えば、先にモータ１をオープン状態にし、所
定時間（またはモータ回転検出用パルス信号の所定数）
経過後にモータ１による電気制動を行ってワイパアーム
６を強制的に停止させてから反転駆動するようにしても
良い。さらに、この場合において、電気制動でワイパア
ーム６が完全に停止する前にモータ１をオープン状態に
して、反転位置ではワイパアーム６が自然停止するよう
にしても良い。

【００２６】

【発明の効果】このように本発明によれば、例えばモー
タの回転力を、ロッドを介してワイパアームの揺動運動
に変換するリンク機構を設けたワイパ装置において、ロ
ッドの軸線方向変位が０になる前で反転させる場合にそ
の反転位置手前でモータへの通電をオープン状態にする
ことから、反転位置にてワイパアームを急激に反転する
ことがなく、急激に反転させる場合のワイパアームにお
ける慣性力の影響によるダンピングの発生を簡単な構造
で防止することができ、ダンピングの発生を防止したワ
イパ装置を低廉化し得る。また、オープン状態の前後の
少なくともいずれか一方にてモータを電気制動すること
によれば、ワイパアームを反転位置で高精度に停止させ
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が適用されたワイパ装置の要部破断平面
図。

【図２】ワイパアームの位置検出用リレープレートを示
す平面図。

【図３】本発明が適用されたワイパ装置のモータ駆動回
路を示す概略図。

【図４】ワイパの払拭範囲を示す説明図。

【図５】本ワイパ装置の制御要領を示すタイムチャー
ト。

【図６】他の例を示すモータ駆動回路の概略図。

【図７】他の例を示すタイムチャート。

【図８】従来のワイパ装置の作動要領を示す説明図。

【符号の説明】

１モータ２ギアボックス、２ａウォームホイール３ロッド４揺動レバー５回動軸６ワイパアーム７リレープレート、７ａ第１導電帯、７ｂ第２導
電帯、７ｃ第３導電帯８ａ・８ｂ・８ｃ摺接子９ＣＰＵ１０ＣＰＵ１１モータ１２クランクアーム１３ワイパアーム１４ロッド１５ワイパブレード

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】モータを所定の角度範囲で正逆転させる
ことによりワイパを往復払拭運動させるようにしたワイ
パ装置であって、前記モータを反転駆動する前に少なくとも前記モータへ
の通電をオープン状態にして、前記モータを反転駆動す
ることを特徴とするワイパ装置。
【請求項２】前記オープン状態の前後の少なくともい
ずれか一方にて前記モータを電気制動することを特徴と
する請求項１に記載のワイパ装置。