JP2004026036A - 車両用ワイパ装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】自動定位置停止スイッチのチャタリングを防止して車両用ワイパ装置の耐久性を向上させることである。
【解決手段】スイッチディスク６２にはボトムカバー３７に固定されたアース側、モータ側およびバッテリ側のコンタクトプレート６３，６４，６５に接するリレープレート７１が固定されている。また、スイッチディスク６２には可動突起８１が設けられており、一方、ボトムカバー３７には可動突起８１に対して相対回転自在に摺接する固定突起８２が設けられている。そして、ワイパスイッチがＯＦＦ位置に切り替えられたときには、ワイパブレードが休止位置に達しなくても、可動突起８１が固定突起８２の傾斜面８２ｂ上を摺動することによりスイッチディスク６２が回転移動され、バッテリ側のコンタクトプレート６５はリレープレート７１と非導通部７２ｂとの境界Ｂから安定位置にまで移動される。
【選択図】 図５
【解決手段】スイッチディスク６２にはボトムカバー３７に固定されたアース側、モータ側およびバッテリ側のコンタクトプレート６３，６４，６５に接するリレープレート７１が固定されている。また、スイッチディスク６２には可動突起８１が設けられており、一方、ボトムカバー３７には可動突起８１に対して相対回転自在に摺接する固定突起８２が設けられている。そして、ワイパスイッチがＯＦＦ位置に切り替えられたときには、ワイパブレードが休止位置に達しなくても、可動突起８１が固定突起８２の傾斜面８２ｂ上を摺動することによりスイッチディスク６２が回転移動され、バッテリ側のコンタクトプレート６５はリレープレート７１と非導通部７２ｂとの境界Ｂから安定位置にまで移動される。
【選択図】 図５
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は車両用ワイパ装置に関し、特に、自動定位置停止装置を有するワイパモータに適用して有効なものである。
【０００２】
【従来の技術】
自動車等の車両に用いられる車両用ワイパ装置の駆動源としては車両に搭載されたバッテリなどの電源により作動するワイパモータが用いられている。ワイパモータは電動モータと、電動モータの回転を減速して出力するウォームギヤ機構とを有しており、ウォームギヤ機構の出力軸はリンク機構を介してワイパアームに接続されている。リンク機構は出力軸の回転運動をワイパアームの揺動運動に変換するようになっており、これによりワイパアームに取り付けられたワイパブレードがウインドシールドガラス上を揺動して払拭動作することになる。
【０００３】
通常、このようなワイパモータには、ワイパ休止時の運転者の視界を確保して安全性を高めるために自動定位置停止装置が組み込まれており、運転者がワイパスイッチを無作為に休止操作した場合であっても常にワイパブレードが休止位置つまりウインドシールドガラスの下端部となる下反転位置にて停止するようになっている。自動定位置停止装置は、ウォームギヤ機構を構成するウォームホイルの端面に固定されたリレープレートと、ウォームギヤ機構を収容するギヤケースに固定されてリレープレートに相対回転自在に摺接する３つのコンタクトプレートとを有している。リレープレートには所定の位置に切り欠き部が設けられており、ウォームホイルの回転に応じて所定のコンタクトプレートがリレープレートを介して接続され、電動モータを接続状態もしくは遮断状態に切り替えるようになっている。したがって、ワイパスイッチが無作為に休止操作された場合であっても、所定のコンタクトプレートがリレープレートを介して電気回路を形成することによりワイパモータは通電状態とされ、その回転を維持することができるようになっている。そして、ワイパブレードが下反転位置となったときには、所定のコンタクトプレートがリレープレート上から切り欠き部つまりウォームホイルを形成する樹脂部分に移動することにより電気回路が遮断され、さらに、所定のコンタクトプレートとリレープレートとによりアマチュア回路を短絡することにより慣性により回転する電動モータに電気ブレーキをかけ、ワイパモータを所定の位置に停止させるようになっている。
【０００４】
このようなワイパ装置では、たとえばウインドシールドガラスの下端部にワイパブレードにより掻き寄せられた雪等の障害物がある場合には、ワイパブレードはこの障害物により休止位置まで移動できずに途中で停止することになる。そして、ワイパモータはワイパアームを撓ませながら所定の位置まで回転して停止することになる。このとき、停止したワイパモータの出力軸にはリンク機構を介してワイパアームの撓みの反力が加わることになるので、この反力により出力軸つまりウォームホイルが逆転されることになる。ウォームホイルが逆転されるとコンタクトプレートは再度リレープレートに接してワイパモータを通電状態とすることになり、電動モータは再度ワイパアームを撓ませながら所定の位置に向けて回転することになる。そして、電動モータの回転により所定のコンタクトプレートが再度樹脂部分に移動することにより電気回路が遮断され、以下同様の現象が繰り返されることになる。この現象は所謂チャタリングと呼ばれる現象であり、チャタリングが繰り返されると、通電にともなう連続的な火花によりリレープレートと樹脂部分との境界部分に熱が発生し、樹脂部分を溶損する等の不具合を生じることになる。
【０００５】
そこで、たとえば実開平０２−４１８５７号公報に示されるワイパモータでは、ウォームホイルに対して一方向にのみ共回りするクラッチ部材にコンタクトプレートを固定して、ウォームホイルが外力により逆転された場合であっても、コンタクトプレートがリレープレートに対して相対的に逆転されることがないようにしている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このようなワイパモータであっても、障害物があってワイパブレードが休止位置まで達しない場合には、停止する際のワイパモータには障害物からの大きな負荷が加えられることになるので、ワイパモータは通電遮断後にはほとんど慣性により回転することがない。したがって、コンタクトプレートは樹脂部分のリレープレートに近接した位置にて停止することになり、コンタクトプレートがそれ自身の撓み等による僅かな変位によりリレープレートと接してチャタリングを生じる場合があった。
【０００７】
本発明の目的は、自動定位置停止スイッチのチャタリングを防止して車両用ワイパ装置の耐久性を向上させることにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の車両用ワイパ装置は、電動モータに回転駆動される回転体と、前記回転体に連結され、揺動往復動するワイパブレードとを有する車両用ワイパ装置であって、導通部および非導通部を備えたスイッチ板と前記回転体の回転にともなって前記スイッチ板に相対回転自在に摺接する接触子とを備え、ワイパスイッチが休止操作されても、前記ワイパアームが休止位置となるまで前記電動モータを通電状態に維持する自動定位置停止スイッチと、前記回転体の回転により前記接触子が前記導通部から前記非導通部にまで相対移動したときに、前記導通部と前記非導通部との境界から離れた安定位置に前記接触子が接触するように前記回転体を回転移動させる回転力付与手段とを有することを特徴とする。
【０００９】
本発明の車両用ワイパ装置は、前記ワイパスイッチが休止操作されたときには、障害物により前記ワイパブレードが前記休止位置に達しなくても、前記接触子が前記安定位置となるまで前記回転力付与手段により前記回転体を回転移動させることを特徴とする。
【００１０】
本発明の車両用ワイパ装置は、前記回転体もしくは前記回転体を収容するケーシングのいずれか一方に設けられた突起部と、前記回転体もしくは前記ケーシングのいずれか他方に設けられ、前記突起部と相対回転自在に摺接することにより前記回転体を回転移動させる摺接部とを有することを特徴とする。
【００１１】
本発明の車両用ワイパ装置は、前記摺接部が前記突起部の移動方向に傾斜する傾斜面を有し、前記突起部が前記傾斜面に付勢された状態で摺接することにより前記回転体に回転力が付与されることを特徴とする。
【００１２】
本発明の車両用ワイパ装置は、前記回転体を前記ケーシングに向けて付勢する付勢手段を有することを特徴とする。
【００１３】
本発明の車両用ワイパ装置は、前記突起部が前記傾斜面を通過したときに前記接触子が前記安定位置に接することを特徴とする。
【００１４】
本発明の車両用ワイパ装置は、リレープレートが相対的に回転する中心軸上にクラッチ部材が設けられていることを特徴とする。
【００１５】
本発明にあっては、導通部と非導通部との境界から離れた安定位置に接触子が接触するように回転体を回転移動させるので、接触子が導通部に接触して電動モータが誤作動を起こすことを防止することができる。
【００１６】
また、本発明にあっては、ワイパスイッチが休止操作されたときには、障害物によりワイパブレードが休止位置に達しなくても、回転力付与手段により回転体は接触子を非導通部の安定位置まで回転移動されるので、ワイパ休止時に接触子がそれ自身の撓み等により導通部に接することがなく、チャタリングを防止することができる。
【００１７】
さらに、本発明にあっては、回転体に対するワイパブレードからの逆転力を遮断するクラッチ部材が設けられているので、回転力付与手段により接触子が安定位置となるまで回転体を容易に回転移動させることができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１９】
図１は本発明の一実施の形態である車両用ワイパ装置の概略を示す正面図である。車両１にはウインドシールドガラス２に付着した雨、霧、雪、前車の飛沫などの付着物を払拭するために車両用ワイパ装置３が設けられている。この車両用ワイパ装置３は運転席側つまりＤＲ側のワイパアーム４ａと助手席側つまりＡＳ側のワイパアーム４ｂとを有しており、ＤＲ側のワイパアーム４ａには運転席側つまりＤＲ側のワイパブレード５ａが取り付けられ、ＡＳ側のワイパアーム４ｂには助手席側つまりＡＳ側のワイパブレード５ｂが取り付けられている。それぞれのワイパブレード５ａ，５ｂはワイパアーム４ａ，４ｂ内に内装された図示しないばね部材等によりウインドシールドガラス２に弾圧的に接触するようになっている。
【００２０】
車両１には２つのワイパ軸６ａ，６ｂが回転自在に支持されており、それぞれのワイパアーム４ａ，４ｂはその基端部においてワイパ軸６ａ，６ｂに固定されている。ワイパ軸６ａ，６ｂが揺動運動するとそれぞれのワイパブレード５ａ，５ｂはウインドシールドガラス２上の上反転位置とウインドシールドガラス２の下側となる下反転位置との間の払拭範囲７ａ，７ｂを互いに同一方向に揺動往復動するようになっている。つまり、この車両用ワイパ装置３の払拭パターンはタンデム式となっている。
【００２１】
それぞれのワイパ軸６ａ，６ｂには駆動レバー８ａ，８ｂが固定されており、これらの駆動レバー８ａ，８ｂはそれぞれワイパ軸６ａ，６ｂと一体に作動するようになっている。駆動レバー８ａと駆動レバー８ｂとの間には連結ロッド９がピン結合されており、この連結ロッド９を介してそれぞれの駆動レバー８ａ，８ｂは連動するようになっている。また、駆動レバー８ａには駆動ロッド１０の一端がピン結合されており、この駆動ロッド１０の他端はクランクアーム１１にピン結合されている。クランクアーム１１はワイパモータ１２の出力軸１３に固定されており、ワイパモータ１２によりクランクアーム１１が回転運動されると、この回転運動が駆動ロッド１０を介して駆動レバー８ａ，８ｂを揺動運動させ、それぞれのワイパブレード５ａ，５ｂによる払拭動作が行われるようになっている。
【００２２】
図２は図１に示すワイパモータの詳細を示す一部切り欠き断面図であり、図３は図２に示す減速ギヤ機構の詳細を示す正面図である。また、図４は図２に示すリレーユニットの詳細を示す正面図であり、図５は図２に示す駆動ギヤとリレーユニットとの関係を示す組み立て斜視図である。さらに、図６は図２に示す電動モータの電源回路の概略を示す回路図であり、図７は可動突起と固定突起の詳細を示す斜視図である。
【００２３】
図２に示すように、ワイパモータ１２は電動モータ２０と減速ギヤ機構２１とで構成されている。電動モータ２０のモータハウジング２２は底付き円筒状に形成されており、このモータハウジング２２の内周面には互いに異なる磁極を向かい合わせて配置された２つの永久磁石２３，２４が設けられている。そして、これらの永久磁石２３，２４により、モータハウジング２２の内部には磁界が形成されるようになっている。また、モータハウジング２２の内部にはこの磁界内に位置してアマチュア２５が設けられており、このアマチュア２５はアマチュアシャフト２６がモータハウジング２２の底部２２ａに設けられた自動調心形の軸受２７に支持されることにより回転自在となっている。アマチュア２５には複数のスロット３０が形成されたアマチュアコア３１が設けられており、これらのスロット３０にはそれぞれ銅線が巻き付けられて複数のアマチュアコイル３２が形成されている。また、アマチュアシャフト２６にはアマチュアコア３１に隣接してコミュテータ３３が軸着されており、このコミュテータ３３の外周に互いに絶縁された状態で放射状に配置された複数の整流子片３４はそれぞれアマチュアコイル３２に接続されている。
【００２４】
減速ギヤ機構２１のギヤケース３５はフレームカバー３６とケーシングとしてのボトムカバー３７とを有しており、フレームカバー３６には底付き円筒状に形成された円筒部３６ａが形成されている。そして、減速ギヤ機構２１は円筒部３６ａをモータハウジング２２の開口端２２ｂに突き合わせた状態となって電動モータ２０に図示しない締結部材により固定されている。フレームカバー３６には円筒部３６ａに位置して貫通孔３６ｃが形成されており、この貫通孔３６ｃにはアマチュアシャフト２６を回転自在に支持する自動調心形の軸受３８が設けられている。また、円筒部３６ａの内部にはアース用ブラシ４０と低速用ブラシ４１および高速用ブラシ４２を支持するブラシホルダ４３が取り付けられており、それぞれのブラシ４０，４１，４２はばね部材４４により付勢されて所定の圧力でコミュテータ３３に摺接するようになっている。
【００２５】
フレームカバー３６の内部にはギヤ室４５が形成されており、このギヤ室４５の内部にはアマチュアシャフト２６が突出している。図３に示すように、このアマチュアシャフト２６のギヤ室４５の内部に位置する外周面にはそれぞれねじ方向が逆向きとなる２つのウォーム４６，４７が一体的に形成されており、これらのウォーム４６，４７と噛み合うようにギヤ室４５の内部には２つのウォームホイル４８，４９が組み込まれている。ウォームホイル４８はフレームカバー３６に回転自在に支持された支軸に５０に固定されることにより回転自在となっており、ウォーム４６とともにウォームギヤ機構５１を構成している。同様に、ウォームホイル４９はフレームカバー３６に回転自在に支持された支軸５２に固定されることにより回転自在となっており、ウォーム４７とともにウォームギヤ機構５３を構成している。また、ウォームホイル４８にはピニオンギヤ５４が同軸に固定され、同様にウォームホイル４９にはピニオンギヤ５５が同軸に固定されており、これらのピニオンギヤ５４，５５はフレームカバー３６の内部に回転自在に設けられた駆動ギヤ５６に噛み合わされている。このワイパモータ１２においては、それぞれのウォームギヤ機構５１，５３を構成するウォーム４６，４７のねじ方向は互いに逆向きに形成されているので、アマチュアシャフト２６が回転することによりウォーム４６，４７がウォームホイル４８，４９から受けるスラスト力は互いに逆方向に働くことになる。したがって、このワイパモータ１２においてはアマチュアシャフト２６のスラスト方向への移動を抑制するためのスラスト軸受等を設ける必要がなく、また、その動力伝達が有効に行われることになる。
【００２６】
駆動ギヤ５６にはフレームカバー３６に形成されたボス部３６ｂの内周面に回転自在に支持された出力軸１３の基端部が嵌合固定されており、駆動ギヤが回転すると出力軸１３は駆動ギヤ５６と一体に回転するようになっている。したがって、アマチュアシャフト２６の回転はウォームギヤ機構５１，５３とピニオンギヤ５４，５５とを介して駆動ギヤ５６に減速して伝達され、出力軸１３を所定の回転数で回転駆動することになる。減速ギヤ機構２１としては、本実施の形態に示すような２つのウォームギヤ機構５１，５３とピニオンギヤ５４，５５および駆動ギヤ５６とによる２段減速機構のものに限らず、ウォームギヤ機構のみを用いた１段減速のものや、遊星歯車機構やタウメル減速機構を用いた減速ギヤ機構など、いずれの形式のものとしてもよい。
【００２７】
出力軸１３の先端部はギヤ室４５の内部から外部に突出しており、前述のクランクアーム１１はこの出力軸１３の先端部に固定されることになる。したがって、駆動ギヤ５６は出力軸１３からワイパアーム４ａ，４ｂにまで至る各部材を介してワイパブレード５ａ，５ｂに連結されている。そして、電動モータ２０が作動するとアマチュアシャフト２６が回転し、その回転が出力軸１３を介してクランクアーム１１を回転駆動させることになる。
【００２８】
このワイパモータ１２には、運転者が車室内に設けられたワイパスイッチ６０を無作為に休止操作した場合、つまり、ワイパスイッチ６０を低速作動位置（以下ＬＯ位置とする）もしくは高速作動位置（以下ＨＩ位置とする）から無作為に停止位置（以下ＯＦＦ位置とする）に切り替えた場合であっても、常にワイパブレード５ａ，５ｂを休止位置つまり下反転位置において停止させるために、自動定位置停止スイッチとしてのリレーユニット６１が設けられている。
【００２９】
図４、図５に示すように、リレーユニット６１はスイッチ板としてのスイッチディスク６２と、アース側、モータ側およびバッテリ側の３つのコンタクトプレート６３，６４，６５とを有しており、このリレーユニット６１はボトムカバー３７内に収容されている。
【００３０】
回転体としてのスイッチディスク６２は、絶縁材料としての樹脂材料により底付き円筒部６６ａを有する円盤状に形成されたディスク本体６６を有しており、このディスク本体６６は底付き円筒部６６ａの底部に形成された貫通孔６６ｂがボトムカバー３７に形成された支持円筒部３７ａに支持されることにより、駆動ギヤ５６と同軸となってボトムカバー３７内で回転自在となっている。また、ディスク本体６６の駆動ギヤ５６と対向する面には、軸心から所定距離離れて従動側係合部６７ａが駆動ギヤ５６に向けて突出して形成されており、この従動側係合部６７ａは駆動ギヤ５６のディスク本体６６に対向する面に形成された駆動側係合部６７ｂに接触可能となっている。これらの従動側係合部６７ａと駆動側係合部６７ｂとは、スイッチディスク６２がボトムカバー３７に対して相対的に回転する中心軸上、つまり、駆動ギヤ５６とスイッチディスク６２との間において一方向クラッチ部材６８を構成している。これにより、電動モータ２０によって駆動ギヤ５６が回転駆動されると、従動側係合部６７ａが駆動側係合部６７ｂに押されることによりディスク本体６６は駆動ギヤ５６とともに電動モータ２０により回転駆動されることになり、したがって、ディスク本体６６は従動側係合部６７ａと駆動側係合部６７ｂとを介して駆動ギヤ５６つまりワイパブレード５ａ，５ｂに連結されている。一方、電動モータ２０が停止して、駆動ギヤ５６が外力により逆転された場合には、一方向クラッチ部材６８により駆動側係合部６７ｂは従動側係合部６７ａから離れてディスク本体６６は逆転されないようになっている。
【００３１】
ディスク本体６６の貫通孔６６ｂと付勢手段としてのウェーブワッシャ６９は支持円筒部３７ａを貫通し、たとえばプッシュナット等の固定部材７０によって回転方向および軸方向に移動自在に支持円筒部３７ａに装着されている。そして、ウェーブワッシャ６９によりディスク本体６６はボトムカバー３７方向に付勢されている。
【００３２】
スイッチディスク６２は導電性材料により形成された導通部としてのリレープレート７１を有しており、このリレープレート７１はディスク本体６６のボトムカバー３７と対向する側となるスイッチ面６６ｃに固定されている。スイッチ面６６ｃにおけるリレープレート７１が占める領域は図中ハッチングを付して示してある。そして、このリレープレート７１にはその外周から径方向内側に向けて配置される３つの接触範囲７１ａ，７１ｂ，７１ｃが設けられている。
【００３３】
接触範囲７１ａは所定の角度範囲に形成されており、Ｏ型に形成された接触範囲７１ｂと連続して形成されている。また、接触範囲７１ｃは所定の角度範囲で形成されたＣ型となっており、接触範囲７１ｂと連続して形成されている。スイッチ面６６ｃのこれらの接触範囲７１ａ，７１ｂ，７１ｃ以外の範囲はそれぞれディスク本体６６が露出して、接触範囲７１ａに対して周方向に並ぶ非導通部７２ａと、接触範囲７１ｃに対して周方向に並ぶ非導通部７２ｂとなっている。
【００３４】
一方、アース側、モータ側およびバッテリ側の３つのコンタクトプレート６３，６４，６５はそれぞれボトムカバー３７に固定されており、アース側のコンタクトプレート６３はスイッチディスク６２の回転にともない接触範囲７１ａに相対回転自在に摺接するように配置され、モータ側のコンタクトプレート６４はスイッチディスク６２の回転にともない接触範囲７１ｂに相対回転自在に摺接するように配置され、接触子としてのバッテリ側のコンタクトプレート６５はスイッチディスク６２の回転にともない接触範囲７１ｃに相対回転自在に摺接するように配置されている。そして、図６に示すように、それぞれのコンタクトプレート６３，６４，６５は電動モータ２０の電源回路７３を構成するようになっている。つまり、アース側のコンタクトプレート６３はボトムカバー３７に設けられたカプラ７４に配置されたアース側端子７４ａを介して接地されるとともに、サーキットブレーカ７５を介してアース用ブラシ４０に接続されている。モータ側のコンタクトプレート６４はカプラ７４に配置されたモータ側端子７４ｂ、ワイパスイッチ６０のＯＦＦスイッチ６０ａおよびカプラ７４に配置されたＬＯ側端子７４ｃを介して低速用ブラシ４１に接続されており、ワイパスイッチ６０がＯＦＦ位置に切り替えられることにより低速用ブラシ４１と接続され、ワイパスイッチ６０がＬＯ位置もしくはＨＩ位置に切り替えられると低速用ブラシ４１に対する接続が遮断されるようになっている。バッテリ側のコンタクトプレート６５はカプラ７４に配置されたバッテリ側端子７４ｄおよびキースイッチ７６とを介して車両１に搭載されたバッテリ７７に接続されている。また、バッテリ７７はワイパスイッチ６０のＬＯスイッチ６０ｂおよびＨＩスイッチ６０ｃに接続されており、ワイパスイッチ６０がＬＯ位置に切り替えられるとＬＯ側端子７４ｃを介して低速用ブラシ４１に接続され、ワイパスイッチ６０がＨＩ位置に切り替えられるとカプラ７４に配置されたＨＩ側端子７４ｅを介して高速用ブラシ４２に接続されるようになっている。さらに、低速用ブラシ４１とアース用ブラシ４０との間にはコンデンサ７８が設けられ、高速用ブラシ４２とアース用ブラシ４０との間にはコンデンサ７９が設けられており、さらに、アース用ブラシ４０はモータハウジング２２にも接続されている。これにより、スイッチディスク６２の回転にともないそれぞれのコンタクトプレート６３，６４，６５のリレープレート７１に対する接触状態が切り替えられ、電動モータ２０の通電状態が切り替えられることになる。
【００３５】
このワイパモータ１２には、ワイパスイッチ６０がＯＦＦ位置とされたときには、障害物によりワイパブレード５ａ，５ｂが休止位置に達しなくてもバッテリ側のコンタクトプレート６５を接触範囲７１ｃと非導通部７２ｂとの境界Ｂから離れた非導通部７２ｂ上の安定位置Ｓに接触させるようにスイッチディスク６２を回転移動させる回転力付与手段としての突起対８０が設けられている。
【００３６】
図７に示すように、この突起対８０はディスク本体６６のスイッチ面６６ｃにディスク本体６６と一体に樹脂材料により形成された突起部としての可動突起８１を有している。この可動突起８１はスイッチ面６６ｃの外周端に配置されており、接触範囲７１ａに摺接するアース側のコンタクトプレート６３とは干渉しないように配置されている。また、この可動突起８１は、スイッチ面６６ｃからボトムカバー３７に向けて突出して形成されており、その先端部８１ａは周方向に向けて湾曲した形状となっている。そして、この可動突起８１はその先端部８１ａをボトムカバー３７に近接させた状態としてディスク本体６６と一体に回転するようになっている。また、突起対８０はボトムカバー３７にこのボトムカバー３７と一体に形成された摺接部としての固定突起８２を有しており、この固定突起８２には２つの傾斜面８２ａ，８２ｂが形成されている。これらの傾斜面８２ａ，８２ｂは可動突起８１の回転軌道上に配置されており、傾斜面８２ａはスイッチディスク６２の回転方向つまり可動突起８１の移動方向に向けて徐々にスイッチディスク６２に近づく方向に傾斜しており、傾斜面８２ｂは傾斜面８２ａと連続してスイッチディスク６２の回転方向つまり可動突起８１の移動方向に向けて徐々にスイッチディスク６２から離れる方向に傾斜している。そして、スイッチディスク６２の回転移動にともない、可動突起８１はこれらの傾斜面８２ａ，８２ｂに相対回転自在に摺動するようになっている。また、可動突起８１が傾斜面８２ａ，８２ｂ上を摺動する際には、スイッチディスク６２とストッパ５６ａとの間に設けられたウェーブワッシャ６９により、可動突起８１は傾斜面８２ａ，８２ｂに対して付勢された状態で摺接することになる。
【００３７】
図８（ａ）〜（ｄ）はスイッチディスクの回転にともなう可動突起と固定突起の位置関係の変化を示す断面図であり、図８（ａ）に示すようにスイッチディスク６２が回転すると、可動突起８１は固定突起８２に向けて回転移動する。そして、図８（ｂ）に示すように可動突起８１が傾斜面８２ａに達して傾斜面８２ａ上を摺動すると、スイッチディスク６２はウェーブワッシャ６９を圧縮しながら可動突起８１とともにボトムカバー３７から離れる方向に移動されることになる。そして、さらにスイッチディスク６２が回転して、図８（ｃ）に示すように可動突起８１が傾斜面８２ｂにまで達すると、スイッチディスク６２を軸方向のボトムカバー３７側に付勢するウェーブワッシャ６９のばね力は、可動突起８１と傾斜面８２ｂとを介してスイッチディスク６２に回転力を加えることになる。したがって、電動モータ２０が停止した場合であっても、可動突起８１が傾斜面８２ｂ上に位置したときにはスイッチディスク６２は、図８（ｄ）に示すように可動突起８１が傾斜面８２ｂの端部に達するまでウェーブワッシャ６９のばね力により回転移動されるようになっている。
【００３８】
図９（ａ）〜（ｄ）はリレープレートに対するコンタクトプレートの接触状態の変化を概略で示す説明図であり、図１０（ａ）、（ｂ）はワイパブレードの休止位置に障害物があるときのリレープレートに対するコンタクトプレートの接触状態の変化を概略で示す説明図である。
【００３９】
次に、このようなワイパモータ１２を有する車両用ワイパ装置３の作動について説明する。
【００４０】
キースイッチ７６を閉じた状態でワイパスイッチ６０をＯＦＦ位置からＬＯ位置に切り替えると低速用ブラシ４１にバッテリ７７からの電流が供給され、コミュテータ３３により整流された電流がアマチュアコイル３２に流れることになる。この電流によりアマチュア２５に回転力が発生してワイパモータ１２が作動し、ワイパ軸６ａ，６ｂに取り付けられたワイパアーム４ａ，４ｂを作動させてワイパブレード５ａ，５ｂによる払拭動作が行われることになる。また、ワイパスイッチ６０をＨＩ位置に切り替えると高速用ブラシ４２にバッテリ７７からの電流が供給され、ワイパモータ１２はＬＯ位置の場合よりも高速で回転し、ワイパブレード５ａ，５ｂは高速で払拭動作を行うことになる。
【００４１】
この車両用ワイパ装置３では、ワイパスイッチ６０がＬＯ位置もしくはＨＩ位置から無作為にＯＦＦ位置に切り替えられると、リレーユニット６１によりワイパモータ１２はワイパブレード５ａ，５ｂが休止位置つまり下反転位置となったときに自動的に停止することになる。
【００４２】
たとえば、ワイパスイッチ６０がＬＯ位置もしくはＨＩ位置とされて電動モータ２０が回転し、スイッチディスク６２が図９（ａ）に示す回転位置となったときにワイパスイッチ６０が無作為にＯＦＦ位置に切り替えられたとすると、電動モータ２０に対するワイパスイッチ６０のＬＯスイッチ６０ｂもしくはＨＩスイッチ６０ｃは遮断されて、これらのスイッチ６０ｂ，６０ｃを介した電力供給は停止されるが、このときバッテリ側のコンタクトプレート６５は接触範囲７１ｃに接し、モータ側のコンタクトプレート６４が接触範囲７１ｂに接して、リレープレート７１を介してこれらのコンタクトプレート６４，６５が接続されているので、低速用ブラシ４１はワイパスイッチ６０のＯＦＦスイッチ６０ａ、モータ側のコンタクトプレート６４、リレープレート７１およびバッテリ側のコンタクトプレート６５を介してバッテリ７７に接続されることになる。これにより、ワイパスイッチ６０がＯＦＦ位置に切り替えられても電動モータ２０に対する電力供給が維持され電動モータ２０は回転を続けることになる。このとき可動突起８１は、たとえば図８（ａ）に示すように固定突起８２とは離れており、スイッチディスク６２と一体に固定突起８２に向けて移動している。そして、ワイパブレード５ａ，５ｂが下反転位置となるまで電動モータ２０は通電状態に維持されることになる。
【００４３】
次に、電動モータ２０の回転により、スイッチディスク６２が図９（ｂ）に示す回転位置を経て、図９（ｃ）に示す位置まで回転するとバッテリ側のコンタクトプレート６５がリレープレート７１の接触範囲７１ｃから非導通部７２ｂに移動してバッテリ側のコンタクトプレート６５とモータ側のコンタクトプレート６４との接続が遮断され、低速用ブラシ４１への電力供給が遮断されることになる。このとき、ワイパブレード５ａ，５ｂは略下反転位置に位置するようにされている。つまり、ワイパスイッチ６０が無作為にＯＦＦ位置に切り替えられた場合には、バッテリ側のコンタクトプレート６５が非導通部７２ｂに達したときに電動モータ２０への電力供給が停止される。このとき、可動突起８１は、図８（ｃ）に示すように傾斜面８２ａを乗り越え、傾斜面８２ｂ上に位置している。
【００４４】
この場合、電動モータ２０への電力供給が停止されても、アマチュア２５の慣性力等により電動モータ２０は回転を維持することになる。そのため、スイッチディスク６２が図９（ｄ）まで回転されると、アース側のコンタクトプレート６３はリレープレート７１の接触範囲７１ａに接し、常時接触範囲７１ｂに接するモータ側のコンタクトプレート６４と接続され、低速用ブラシ４１はアース側のコンタクトプレート６３、リレープレート７１およびモータ側のコンタクトプレート６４を介してアース用ブラシ４０と短絡され、この電動モータ２０に電気的なブレーキをかけるようになっている。したがって、電動モータ２０はアース側のコンタクトプレート６３がリレープレート７１に接したときに完全に停止することになり、ワイパブレード５ａ，５ｂはこのとき下反転位置に位置するようにされている。このとき、バッテリ側のコンタクトプレート６５は、接触範囲７１ｃと非導通部７２ｂとの境界Ｂから離れた非導通部７２ｂ上の安定位置Ｓにて停止しており、また、可動突起８１は、図８（ｄ）に示すように傾斜面８２ｂを通過している。
【００４５】
次に、ウインドシールドガラス２の下端部にワイパブレード５ａ，５ｂにより掻き寄せられた雪等の障害物がある場合における、この車両用ワイパ装置３の作動について説明する。
【００４６】
まず、上述の場合と同様に、ワイパ作動状態からワイパスイッチ６０が無作為にＯＦＦ位置に切り替えられると、モータ側のコンタクトプレート６４とバッテリ側のコンタクトプレート６５とがリレープレート７１を介して接続されることにより電動モータ２０は回転を維持し、ワイパブレード５ａ，５ｂは下反転位置に向かって移動する。そして、ワイパブレード５ａ，５ｂが障害物に接してその移動が規制された状態となって休止位置まで達せずに途中で停止しても、ワイパモータ２０はワイパブレード５ａ，５ｂ、ワイパアーム４ａ，４ｂ等を撓ませながら回転を続ける。そして、スイッチディスク６２が図１０（ａ）に示す位置まで回転すると、バッテリ側のコンタクトプレート６５が接触範囲７１ｃから非導通部７２ｂに相対移動して電動モータ２０への電力供給が停止される。
【００４７】
このとき、障害物によりワイパブレード５ａ，５ｂは下反転位置にまで達していないので、出力軸１３にはワイパブレード５ａ，５ｂ等の撓みの復元力が加えられることになり、したがって、電動モータ２０は電流の供給が停止された後には慣性により回転することはない。また、出力軸１３はこの復元力により逆転され、出力軸１３に固定された駆動ギヤ５６も同様に逆転されることになる。しかし、このワイパモータ１２では、駆動ギヤ５６の回転は駆動側係合部６７ｂと従動側係合部６７ａとを介してスイッチディスク６２に伝達されるようになっているため、図１０（ａ）に示すように、駆動ギヤ５６が逆転しても係合部同士が離れるのみでスイッチディスク６２は逆転されずにその位置を維持することになる。したがって、スイッチディスク６２は、図１０（ａ）に示す位置となったときに電動モータ２０による回転移動を停止し、バッテリ側のコンタクトプレート６５は接触範囲７１ｃと非導通部７２ｂとの境界の近傍にて非導通部７２ｂに接した状態となっている。
【００４８】
このとき、スイッチディスク６２に設けられた可動突起８１は、図８（ｃ）に示すように傾斜面８２ａを通過して傾斜面８２ｂ上に位置しており、また、可動突起８１が傾斜面８２ｂ上に位置することによりスイッチディスク６２はウェーブワッシャ６０のばね力に抗してボトムカバー３７から離れる方向に移動されている。したがって、可動突起８１はウェーブワッシャ６９の軸方向荷重としてのばね力により傾斜面８２ｂに押し付けられることになり、これによりスイッチディスク６２は可動突起８１が傾斜面８２ｂに沿って移動しながらスイッチディスク６２とボトムカバー３７との間隔を縮める方向に回転移動することになる。つまり、ウェーブワッシャ６９のばね力が可動突起８１と傾斜面８２ｂとによりスイッチディスク６２を回転させる回転力を生じ、スイッチディスク６２を回転移動させることになる。そして、可動突起８１が傾斜面８２ｂを通過して、図８（ｄ）に示す位置にまで移動するとスイッチディスク６２に対する回転力は消滅し、このときスイッチディスク６２は図１０（ｂ）に示す位置となる。この状態では、バッテリ側のコンタクトプレート６５は、接触範囲７１ｃと非導通部７２ｂとの境界Ｂから所定距離離れた安定位置Ｓにて非導通部７２ｂに接することになるので、このバッテリ側のコンタクトプレート６５自身の撓み等により接触範囲７１ｃに接することがなく、チャタリングを防止することができる。
【００４９】
このように、本発明の車両用ワイパ装置３では、可動突起８１と傾斜面８２ｂとによりスイッチディスク６２は接触範囲７１ｃと非導通部７２ｂとの境界Ｂから所定距離離れた安定位置Ｓにバッテリ側のコンタクトプレート６５が接触するように回転移動されるので、バッテリ側のコンタクトプレート６５が接触範囲７１ｃに接触して電動モータ２０が誤作動を起こすことを防止することができる。
【００５０】
また、本発明の車両用ワイパ装置３では、ワイパ作動中にワイパスイッチ６０がＯＦＦ位置とされたときには、障害物によりワイパブレード５ａ，５ｂが下反転位置に達しなくても、突起対８０によりスイッチディスク６２はバッテリ側のコンタクトプレート６５が安定位置Ｓに接する位置まで回転移動されるので、ワイパ休止時にバッテリ側のコンタクトプレート６５がそれ自身の撓み等によりリレープレート７１に接することがなく、チャタリングを防止することができる。
【００５１】
本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。たとえば、本実施の形態においては、このワイパモータ１２をタンデム式の払拭パターンとなる車両用ワイパ装置３に用いているが、これに限らず、対向払拭式等、他の払拭パターンの車両用ワイパ装置に適用してもよい。
【００５２】
また、本実施の形態では、回転力付与手段をスイッチディスク６２に形成された可動突起８１とボトムカバー３７に形成された固定突起８２とにより構成される突起対８０としたが、これに限らず、接触範囲７１ｃから非導通部７２ｂに移動したバッテリ側のコンタクトプレート６５が安定位置Ｓに接する位置までスイッチディスク６２を回転させるものであれば、他の形状、形式のものとしてもよい。
【００５３】
さらに、本実施の形態では、突起対８０は１つ設けられているが、これに限らず、複数設けるようにしてもよい。
【００５４】
さらに、本実施の形態では、突起部を回転体としてのスイッチディスク６２に設け、摺接部をケーシングとしてのボトムカバー３７に設けているが、これに限らず、突起部をボトムカバー３７に設け、摺接部をスイッチディスク６２に設けるようにしてもよい。
【００５５】
さらに、本実施の形態では、リレープレート７１はスイッチディスク６２に固定されているが、これに限らず、駆動ギヤ５６の端面やボトムカバー３７に固定するようにしてもよい。前者の場合には非導通部を駆動ギヤの端面としてもよく、また、後者の場合には各コンタクトプレートはスイッチディスクもしくは駆動ギヤの端面等に固定されることになる。
【００５６】
【発明の効果】
本発明によれば、導通部と非導通部との境界から離れた安定位置に接触子が接触するように回転体を回転移動させるので、接触子が導通部に接触して電動モータが誤作動を起こすことを防止することができる。
【００５７】
また、本発明によれば、ワイパスイッチが休止操作されたときには、障害物によりワイパブレードが休止位置に達しなくても、回転力付与手段により回転体は接触子を非導通部の安定位置に接する位置まで回転移動されるので、ワイパ休止時に接触子がそれ自身の撓み等により導通部に接することがなく、チャタリングを防止することができる。
【００５８】
さらに、本発明によれば、回転体に対するワイパブレードからの逆転力を遮断するクラッチ部材が設けられているので、回転力付与手段により接触子が安定位置となるまで回転体を容易に回転移動させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態である車両用ワイパ装置の概略を示す正面図である。
【図２】図１に示すワイパモータの詳細を示す一部切り欠き断面図である。
【図３】図２に示す減速ギヤ機構の詳細を示す正面図である。
【図４】図２に示すリレーユニットの詳細を示す正面図である。
【図５】図２に示す駆動ギヤとリレーユニットとの関係を示す組み立て斜視図である。
【図６】図２に示す電動モータの電源回路の概略を示す回路図である。
【図７】可動突起と固定突起の詳細を示す斜視図である。
【図８】（ａ）〜（ｄ）はスイッチディスクの回転にともなう可動突起と固定突起の位置関係の変化を示す断面図である。
【図９】（ａ）〜（ｄ）はリレープレートに対するコンタクトプレートの接触状態の変化を概略で示す説明図である。
【図１０】（ａ）、（ｂ）ワイパブレードの休止位置に障害物があるときのリレープレートに対するコンタクトプレートの接触状態の変化を概略で示す説明図である。
【符号の説明】
１ 車両
２ ウインドシールドガラス
３ 車両用ワイパ装置
４ａ ＤＲ側のワイパアーム
４ｂ ＡＳ側のワイパアーム
５ａ ＤＲ側のワイパブレード
５ｂ ＡＳ側のワイパブレード
６ａ，６ｂ ワイパ軸
７ａ，７ｂ 払拭範囲
８ａ，８ｂ 駆動レバー
９ 連結ロッド
１０ 駆動ロッド
１１ クランクアーム
１２ ワイパモータ
１３ 出力軸
２０ 電動モータ
２１ 減速ギヤ機構
２２ モータハウジング
２２ａ 底部
２２ｂ 開口端
２３，２４ 永久磁石
２５ アマチュア
２６ アマチュアシャフト
２７ 軸受
３０ スロット
３１ アマチュアコア
３２ アマチュアコイル
３３ コミュテータ
３４ 整流子片
３５ ギヤケース
３６ フレームカバー
３６ａ 円筒部
３６ｂ ボス部
３６ｃ 貫通孔
３７ ボトムカバー
３７ａ 支持円筒部
３８ 軸受
４０ アース用ブラシ
４１ 低速用ブラシ
４２ 高速用ブラシ
４３ ブラシホルダ
４４ ばね部材
４５ ギヤ室
４６，４７ ウォーム
４８，４９ ウォームホイル
５０ 支軸
５１ ウォームギヤ機構
５２ 支軸
５３ ウォームギヤ機構
５４，５５ ピニオンギヤ
５６ 駆動ギヤ
５６ａ ストッパ
６０ ワイパスイッチ
６０ａ ＯＦＦスイッチ
６０ｂ ＬＯスイッチ
６０ｃ ＨＩスイッチ
６１ リレーユニット
６２ スイッチディスク
６３ アース側のコンタクトプレート
６４ モータ側のコンタクトプレート
６５ バッテリ側のコンタクトプレート
６６ ディスク本体
６６ａ 底付き円筒部
６６ｂ 貫通孔
６６ｃ スイッチ面
６７ａ 従動側係合部
６７ｂ 駆動側係合部
６８ 一方向クラッチ部材
６９ ウェーブワッシャ
７０ 固定部材
７１ リレープレート
７１ａ，７１ｂ，７１ｃ 接触範囲
７２ａ，７２ｂ 非導通部
７３ 電源回路
７４ カプラ
７４ａ アース側端子
７４ｂ モータ側端子
７４ｃ ＬＯ側端子
７４ｄ バッテリ側端子
７４ｅ ＨＩ側端子
７５ サーキットブレーカ
７６ キースイッチ
７７ バッテリ
７８，７９ コンデンサ
８０ 突起対
８１ 可動突起
８１ａ 先端部
８２ 固定突起
８２ａ，８２ｂ 傾斜面
Ｂ 境界
Ｓ 安定位置
【発明の属する技術分野】
本発明は車両用ワイパ装置に関し、特に、自動定位置停止装置を有するワイパモータに適用して有効なものである。
【０００２】
【従来の技術】
自動車等の車両に用いられる車両用ワイパ装置の駆動源としては車両に搭載されたバッテリなどの電源により作動するワイパモータが用いられている。ワイパモータは電動モータと、電動モータの回転を減速して出力するウォームギヤ機構とを有しており、ウォームギヤ機構の出力軸はリンク機構を介してワイパアームに接続されている。リンク機構は出力軸の回転運動をワイパアームの揺動運動に変換するようになっており、これによりワイパアームに取り付けられたワイパブレードがウインドシールドガラス上を揺動して払拭動作することになる。
【０００３】
通常、このようなワイパモータには、ワイパ休止時の運転者の視界を確保して安全性を高めるために自動定位置停止装置が組み込まれており、運転者がワイパスイッチを無作為に休止操作した場合であっても常にワイパブレードが休止位置つまりウインドシールドガラスの下端部となる下反転位置にて停止するようになっている。自動定位置停止装置は、ウォームギヤ機構を構成するウォームホイルの端面に固定されたリレープレートと、ウォームギヤ機構を収容するギヤケースに固定されてリレープレートに相対回転自在に摺接する３つのコンタクトプレートとを有している。リレープレートには所定の位置に切り欠き部が設けられており、ウォームホイルの回転に応じて所定のコンタクトプレートがリレープレートを介して接続され、電動モータを接続状態もしくは遮断状態に切り替えるようになっている。したがって、ワイパスイッチが無作為に休止操作された場合であっても、所定のコンタクトプレートがリレープレートを介して電気回路を形成することによりワイパモータは通電状態とされ、その回転を維持することができるようになっている。そして、ワイパブレードが下反転位置となったときには、所定のコンタクトプレートがリレープレート上から切り欠き部つまりウォームホイルを形成する樹脂部分に移動することにより電気回路が遮断され、さらに、所定のコンタクトプレートとリレープレートとによりアマチュア回路を短絡することにより慣性により回転する電動モータに電気ブレーキをかけ、ワイパモータを所定の位置に停止させるようになっている。
【０００４】
このようなワイパ装置では、たとえばウインドシールドガラスの下端部にワイパブレードにより掻き寄せられた雪等の障害物がある場合には、ワイパブレードはこの障害物により休止位置まで移動できずに途中で停止することになる。そして、ワイパモータはワイパアームを撓ませながら所定の位置まで回転して停止することになる。このとき、停止したワイパモータの出力軸にはリンク機構を介してワイパアームの撓みの反力が加わることになるので、この反力により出力軸つまりウォームホイルが逆転されることになる。ウォームホイルが逆転されるとコンタクトプレートは再度リレープレートに接してワイパモータを通電状態とすることになり、電動モータは再度ワイパアームを撓ませながら所定の位置に向けて回転することになる。そして、電動モータの回転により所定のコンタクトプレートが再度樹脂部分に移動することにより電気回路が遮断され、以下同様の現象が繰り返されることになる。この現象は所謂チャタリングと呼ばれる現象であり、チャタリングが繰り返されると、通電にともなう連続的な火花によりリレープレートと樹脂部分との境界部分に熱が発生し、樹脂部分を溶損する等の不具合を生じることになる。
【０００５】
そこで、たとえば実開平０２−４１８５７号公報に示されるワイパモータでは、ウォームホイルに対して一方向にのみ共回りするクラッチ部材にコンタクトプレートを固定して、ウォームホイルが外力により逆転された場合であっても、コンタクトプレートがリレープレートに対して相対的に逆転されることがないようにしている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このようなワイパモータであっても、障害物があってワイパブレードが休止位置まで達しない場合には、停止する際のワイパモータには障害物からの大きな負荷が加えられることになるので、ワイパモータは通電遮断後にはほとんど慣性により回転することがない。したがって、コンタクトプレートは樹脂部分のリレープレートに近接した位置にて停止することになり、コンタクトプレートがそれ自身の撓み等による僅かな変位によりリレープレートと接してチャタリングを生じる場合があった。
【０００７】
本発明の目的は、自動定位置停止スイッチのチャタリングを防止して車両用ワイパ装置の耐久性を向上させることにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の車両用ワイパ装置は、電動モータに回転駆動される回転体と、前記回転体に連結され、揺動往復動するワイパブレードとを有する車両用ワイパ装置であって、導通部および非導通部を備えたスイッチ板と前記回転体の回転にともなって前記スイッチ板に相対回転自在に摺接する接触子とを備え、ワイパスイッチが休止操作されても、前記ワイパアームが休止位置となるまで前記電動モータを通電状態に維持する自動定位置停止スイッチと、前記回転体の回転により前記接触子が前記導通部から前記非導通部にまで相対移動したときに、前記導通部と前記非導通部との境界から離れた安定位置に前記接触子が接触するように前記回転体を回転移動させる回転力付与手段とを有することを特徴とする。
【０００９】
本発明の車両用ワイパ装置は、前記ワイパスイッチが休止操作されたときには、障害物により前記ワイパブレードが前記休止位置に達しなくても、前記接触子が前記安定位置となるまで前記回転力付与手段により前記回転体を回転移動させることを特徴とする。
【００１０】
本発明の車両用ワイパ装置は、前記回転体もしくは前記回転体を収容するケーシングのいずれか一方に設けられた突起部と、前記回転体もしくは前記ケーシングのいずれか他方に設けられ、前記突起部と相対回転自在に摺接することにより前記回転体を回転移動させる摺接部とを有することを特徴とする。
【００１１】
本発明の車両用ワイパ装置は、前記摺接部が前記突起部の移動方向に傾斜する傾斜面を有し、前記突起部が前記傾斜面に付勢された状態で摺接することにより前記回転体に回転力が付与されることを特徴とする。
【００１２】
本発明の車両用ワイパ装置は、前記回転体を前記ケーシングに向けて付勢する付勢手段を有することを特徴とする。
【００１３】
本発明の車両用ワイパ装置は、前記突起部が前記傾斜面を通過したときに前記接触子が前記安定位置に接することを特徴とする。
【００１４】
本発明の車両用ワイパ装置は、リレープレートが相対的に回転する中心軸上にクラッチ部材が設けられていることを特徴とする。
【００１５】
本発明にあっては、導通部と非導通部との境界から離れた安定位置に接触子が接触するように回転体を回転移動させるので、接触子が導通部に接触して電動モータが誤作動を起こすことを防止することができる。
【００１６】
また、本発明にあっては、ワイパスイッチが休止操作されたときには、障害物によりワイパブレードが休止位置に達しなくても、回転力付与手段により回転体は接触子を非導通部の安定位置まで回転移動されるので、ワイパ休止時に接触子がそれ自身の撓み等により導通部に接することがなく、チャタリングを防止することができる。
【００１７】
さらに、本発明にあっては、回転体に対するワイパブレードからの逆転力を遮断するクラッチ部材が設けられているので、回転力付与手段により接触子が安定位置となるまで回転体を容易に回転移動させることができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１９】
図１は本発明の一実施の形態である車両用ワイパ装置の概略を示す正面図である。車両１にはウインドシールドガラス２に付着した雨、霧、雪、前車の飛沫などの付着物を払拭するために車両用ワイパ装置３が設けられている。この車両用ワイパ装置３は運転席側つまりＤＲ側のワイパアーム４ａと助手席側つまりＡＳ側のワイパアーム４ｂとを有しており、ＤＲ側のワイパアーム４ａには運転席側つまりＤＲ側のワイパブレード５ａが取り付けられ、ＡＳ側のワイパアーム４ｂには助手席側つまりＡＳ側のワイパブレード５ｂが取り付けられている。それぞれのワイパブレード５ａ，５ｂはワイパアーム４ａ，４ｂ内に内装された図示しないばね部材等によりウインドシールドガラス２に弾圧的に接触するようになっている。
【００２０】
車両１には２つのワイパ軸６ａ，６ｂが回転自在に支持されており、それぞれのワイパアーム４ａ，４ｂはその基端部においてワイパ軸６ａ，６ｂに固定されている。ワイパ軸６ａ，６ｂが揺動運動するとそれぞれのワイパブレード５ａ，５ｂはウインドシールドガラス２上の上反転位置とウインドシールドガラス２の下側となる下反転位置との間の払拭範囲７ａ，７ｂを互いに同一方向に揺動往復動するようになっている。つまり、この車両用ワイパ装置３の払拭パターンはタンデム式となっている。
【００２１】
それぞれのワイパ軸６ａ，６ｂには駆動レバー８ａ，８ｂが固定されており、これらの駆動レバー８ａ，８ｂはそれぞれワイパ軸６ａ，６ｂと一体に作動するようになっている。駆動レバー８ａと駆動レバー８ｂとの間には連結ロッド９がピン結合されており、この連結ロッド９を介してそれぞれの駆動レバー８ａ，８ｂは連動するようになっている。また、駆動レバー８ａには駆動ロッド１０の一端がピン結合されており、この駆動ロッド１０の他端はクランクアーム１１にピン結合されている。クランクアーム１１はワイパモータ１２の出力軸１３に固定されており、ワイパモータ１２によりクランクアーム１１が回転運動されると、この回転運動が駆動ロッド１０を介して駆動レバー８ａ，８ｂを揺動運動させ、それぞれのワイパブレード５ａ，５ｂによる払拭動作が行われるようになっている。
【００２２】
図２は図１に示すワイパモータの詳細を示す一部切り欠き断面図であり、図３は図２に示す減速ギヤ機構の詳細を示す正面図である。また、図４は図２に示すリレーユニットの詳細を示す正面図であり、図５は図２に示す駆動ギヤとリレーユニットとの関係を示す組み立て斜視図である。さらに、図６は図２に示す電動モータの電源回路の概略を示す回路図であり、図７は可動突起と固定突起の詳細を示す斜視図である。
【００２３】
図２に示すように、ワイパモータ１２は電動モータ２０と減速ギヤ機構２１とで構成されている。電動モータ２０のモータハウジング２２は底付き円筒状に形成されており、このモータハウジング２２の内周面には互いに異なる磁極を向かい合わせて配置された２つの永久磁石２３，２４が設けられている。そして、これらの永久磁石２３，２４により、モータハウジング２２の内部には磁界が形成されるようになっている。また、モータハウジング２２の内部にはこの磁界内に位置してアマチュア２５が設けられており、このアマチュア２５はアマチュアシャフト２６がモータハウジング２２の底部２２ａに設けられた自動調心形の軸受２７に支持されることにより回転自在となっている。アマチュア２５には複数のスロット３０が形成されたアマチュアコア３１が設けられており、これらのスロット３０にはそれぞれ銅線が巻き付けられて複数のアマチュアコイル３２が形成されている。また、アマチュアシャフト２６にはアマチュアコア３１に隣接してコミュテータ３３が軸着されており、このコミュテータ３３の外周に互いに絶縁された状態で放射状に配置された複数の整流子片３４はそれぞれアマチュアコイル３２に接続されている。
【００２４】
減速ギヤ機構２１のギヤケース３５はフレームカバー３６とケーシングとしてのボトムカバー３７とを有しており、フレームカバー３６には底付き円筒状に形成された円筒部３６ａが形成されている。そして、減速ギヤ機構２１は円筒部３６ａをモータハウジング２２の開口端２２ｂに突き合わせた状態となって電動モータ２０に図示しない締結部材により固定されている。フレームカバー３６には円筒部３６ａに位置して貫通孔３６ｃが形成されており、この貫通孔３６ｃにはアマチュアシャフト２６を回転自在に支持する自動調心形の軸受３８が設けられている。また、円筒部３６ａの内部にはアース用ブラシ４０と低速用ブラシ４１および高速用ブラシ４２を支持するブラシホルダ４３が取り付けられており、それぞれのブラシ４０，４１，４２はばね部材４４により付勢されて所定の圧力でコミュテータ３３に摺接するようになっている。
【００２５】
フレームカバー３６の内部にはギヤ室４５が形成されており、このギヤ室４５の内部にはアマチュアシャフト２６が突出している。図３に示すように、このアマチュアシャフト２６のギヤ室４５の内部に位置する外周面にはそれぞれねじ方向が逆向きとなる２つのウォーム４６，４７が一体的に形成されており、これらのウォーム４６，４７と噛み合うようにギヤ室４５の内部には２つのウォームホイル４８，４９が組み込まれている。ウォームホイル４８はフレームカバー３６に回転自在に支持された支軸に５０に固定されることにより回転自在となっており、ウォーム４６とともにウォームギヤ機構５１を構成している。同様に、ウォームホイル４９はフレームカバー３６に回転自在に支持された支軸５２に固定されることにより回転自在となっており、ウォーム４７とともにウォームギヤ機構５３を構成している。また、ウォームホイル４８にはピニオンギヤ５４が同軸に固定され、同様にウォームホイル４９にはピニオンギヤ５５が同軸に固定されており、これらのピニオンギヤ５４，５５はフレームカバー３６の内部に回転自在に設けられた駆動ギヤ５６に噛み合わされている。このワイパモータ１２においては、それぞれのウォームギヤ機構５１，５３を構成するウォーム４６，４７のねじ方向は互いに逆向きに形成されているので、アマチュアシャフト２６が回転することによりウォーム４６，４７がウォームホイル４８，４９から受けるスラスト力は互いに逆方向に働くことになる。したがって、このワイパモータ１２においてはアマチュアシャフト２６のスラスト方向への移動を抑制するためのスラスト軸受等を設ける必要がなく、また、その動力伝達が有効に行われることになる。
【００２６】
駆動ギヤ５６にはフレームカバー３６に形成されたボス部３６ｂの内周面に回転自在に支持された出力軸１３の基端部が嵌合固定されており、駆動ギヤが回転すると出力軸１３は駆動ギヤ５６と一体に回転するようになっている。したがって、アマチュアシャフト２６の回転はウォームギヤ機構５１，５３とピニオンギヤ５４，５５とを介して駆動ギヤ５６に減速して伝達され、出力軸１３を所定の回転数で回転駆動することになる。減速ギヤ機構２１としては、本実施の形態に示すような２つのウォームギヤ機構５１，５３とピニオンギヤ５４，５５および駆動ギヤ５６とによる２段減速機構のものに限らず、ウォームギヤ機構のみを用いた１段減速のものや、遊星歯車機構やタウメル減速機構を用いた減速ギヤ機構など、いずれの形式のものとしてもよい。
【００２７】
出力軸１３の先端部はギヤ室４５の内部から外部に突出しており、前述のクランクアーム１１はこの出力軸１３の先端部に固定されることになる。したがって、駆動ギヤ５６は出力軸１３からワイパアーム４ａ，４ｂにまで至る各部材を介してワイパブレード５ａ，５ｂに連結されている。そして、電動モータ２０が作動するとアマチュアシャフト２６が回転し、その回転が出力軸１３を介してクランクアーム１１を回転駆動させることになる。
【００２８】
このワイパモータ１２には、運転者が車室内に設けられたワイパスイッチ６０を無作為に休止操作した場合、つまり、ワイパスイッチ６０を低速作動位置（以下ＬＯ位置とする）もしくは高速作動位置（以下ＨＩ位置とする）から無作為に停止位置（以下ＯＦＦ位置とする）に切り替えた場合であっても、常にワイパブレード５ａ，５ｂを休止位置つまり下反転位置において停止させるために、自動定位置停止スイッチとしてのリレーユニット６１が設けられている。
【００２９】
図４、図５に示すように、リレーユニット６１はスイッチ板としてのスイッチディスク６２と、アース側、モータ側およびバッテリ側の３つのコンタクトプレート６３，６４，６５とを有しており、このリレーユニット６１はボトムカバー３７内に収容されている。
【００３０】
回転体としてのスイッチディスク６２は、絶縁材料としての樹脂材料により底付き円筒部６６ａを有する円盤状に形成されたディスク本体６６を有しており、このディスク本体６６は底付き円筒部６６ａの底部に形成された貫通孔６６ｂがボトムカバー３７に形成された支持円筒部３７ａに支持されることにより、駆動ギヤ５６と同軸となってボトムカバー３７内で回転自在となっている。また、ディスク本体６６の駆動ギヤ５６と対向する面には、軸心から所定距離離れて従動側係合部６７ａが駆動ギヤ５６に向けて突出して形成されており、この従動側係合部６７ａは駆動ギヤ５６のディスク本体６６に対向する面に形成された駆動側係合部６７ｂに接触可能となっている。これらの従動側係合部６７ａと駆動側係合部６７ｂとは、スイッチディスク６２がボトムカバー３７に対して相対的に回転する中心軸上、つまり、駆動ギヤ５６とスイッチディスク６２との間において一方向クラッチ部材６８を構成している。これにより、電動モータ２０によって駆動ギヤ５６が回転駆動されると、従動側係合部６７ａが駆動側係合部６７ｂに押されることによりディスク本体６６は駆動ギヤ５６とともに電動モータ２０により回転駆動されることになり、したがって、ディスク本体６６は従動側係合部６７ａと駆動側係合部６７ｂとを介して駆動ギヤ５６つまりワイパブレード５ａ，５ｂに連結されている。一方、電動モータ２０が停止して、駆動ギヤ５６が外力により逆転された場合には、一方向クラッチ部材６８により駆動側係合部６７ｂは従動側係合部６７ａから離れてディスク本体６６は逆転されないようになっている。
【００３１】
ディスク本体６６の貫通孔６６ｂと付勢手段としてのウェーブワッシャ６９は支持円筒部３７ａを貫通し、たとえばプッシュナット等の固定部材７０によって回転方向および軸方向に移動自在に支持円筒部３７ａに装着されている。そして、ウェーブワッシャ６９によりディスク本体６６はボトムカバー３７方向に付勢されている。
【００３２】
スイッチディスク６２は導電性材料により形成された導通部としてのリレープレート７１を有しており、このリレープレート７１はディスク本体６６のボトムカバー３７と対向する側となるスイッチ面６６ｃに固定されている。スイッチ面６６ｃにおけるリレープレート７１が占める領域は図中ハッチングを付して示してある。そして、このリレープレート７１にはその外周から径方向内側に向けて配置される３つの接触範囲７１ａ，７１ｂ，７１ｃが設けられている。
【００３３】
接触範囲７１ａは所定の角度範囲に形成されており、Ｏ型に形成された接触範囲７１ｂと連続して形成されている。また、接触範囲７１ｃは所定の角度範囲で形成されたＣ型となっており、接触範囲７１ｂと連続して形成されている。スイッチ面６６ｃのこれらの接触範囲７１ａ，７１ｂ，７１ｃ以外の範囲はそれぞれディスク本体６６が露出して、接触範囲７１ａに対して周方向に並ぶ非導通部７２ａと、接触範囲７１ｃに対して周方向に並ぶ非導通部７２ｂとなっている。
【００３４】
一方、アース側、モータ側およびバッテリ側の３つのコンタクトプレート６３，６４，６５はそれぞれボトムカバー３７に固定されており、アース側のコンタクトプレート６３はスイッチディスク６２の回転にともない接触範囲７１ａに相対回転自在に摺接するように配置され、モータ側のコンタクトプレート６４はスイッチディスク６２の回転にともない接触範囲７１ｂに相対回転自在に摺接するように配置され、接触子としてのバッテリ側のコンタクトプレート６５はスイッチディスク６２の回転にともない接触範囲７１ｃに相対回転自在に摺接するように配置されている。そして、図６に示すように、それぞれのコンタクトプレート６３，６４，６５は電動モータ２０の電源回路７３を構成するようになっている。つまり、アース側のコンタクトプレート６３はボトムカバー３７に設けられたカプラ７４に配置されたアース側端子７４ａを介して接地されるとともに、サーキットブレーカ７５を介してアース用ブラシ４０に接続されている。モータ側のコンタクトプレート６４はカプラ７４に配置されたモータ側端子７４ｂ、ワイパスイッチ６０のＯＦＦスイッチ６０ａおよびカプラ７４に配置されたＬＯ側端子７４ｃを介して低速用ブラシ４１に接続されており、ワイパスイッチ６０がＯＦＦ位置に切り替えられることにより低速用ブラシ４１と接続され、ワイパスイッチ６０がＬＯ位置もしくはＨＩ位置に切り替えられると低速用ブラシ４１に対する接続が遮断されるようになっている。バッテリ側のコンタクトプレート６５はカプラ７４に配置されたバッテリ側端子７４ｄおよびキースイッチ７６とを介して車両１に搭載されたバッテリ７７に接続されている。また、バッテリ７７はワイパスイッチ６０のＬＯスイッチ６０ｂおよびＨＩスイッチ６０ｃに接続されており、ワイパスイッチ６０がＬＯ位置に切り替えられるとＬＯ側端子７４ｃを介して低速用ブラシ４１に接続され、ワイパスイッチ６０がＨＩ位置に切り替えられるとカプラ７４に配置されたＨＩ側端子７４ｅを介して高速用ブラシ４２に接続されるようになっている。さらに、低速用ブラシ４１とアース用ブラシ４０との間にはコンデンサ７８が設けられ、高速用ブラシ４２とアース用ブラシ４０との間にはコンデンサ７９が設けられており、さらに、アース用ブラシ４０はモータハウジング２２にも接続されている。これにより、スイッチディスク６２の回転にともないそれぞれのコンタクトプレート６３，６４，６５のリレープレート７１に対する接触状態が切り替えられ、電動モータ２０の通電状態が切り替えられることになる。
【００３５】
このワイパモータ１２には、ワイパスイッチ６０がＯＦＦ位置とされたときには、障害物によりワイパブレード５ａ，５ｂが休止位置に達しなくてもバッテリ側のコンタクトプレート６５を接触範囲７１ｃと非導通部７２ｂとの境界Ｂから離れた非導通部７２ｂ上の安定位置Ｓに接触させるようにスイッチディスク６２を回転移動させる回転力付与手段としての突起対８０が設けられている。
【００３６】
図７に示すように、この突起対８０はディスク本体６６のスイッチ面６６ｃにディスク本体６６と一体に樹脂材料により形成された突起部としての可動突起８１を有している。この可動突起８１はスイッチ面６６ｃの外周端に配置されており、接触範囲７１ａに摺接するアース側のコンタクトプレート６３とは干渉しないように配置されている。また、この可動突起８１は、スイッチ面６６ｃからボトムカバー３７に向けて突出して形成されており、その先端部８１ａは周方向に向けて湾曲した形状となっている。そして、この可動突起８１はその先端部８１ａをボトムカバー３７に近接させた状態としてディスク本体６６と一体に回転するようになっている。また、突起対８０はボトムカバー３７にこのボトムカバー３７と一体に形成された摺接部としての固定突起８２を有しており、この固定突起８２には２つの傾斜面８２ａ，８２ｂが形成されている。これらの傾斜面８２ａ，８２ｂは可動突起８１の回転軌道上に配置されており、傾斜面８２ａはスイッチディスク６２の回転方向つまり可動突起８１の移動方向に向けて徐々にスイッチディスク６２に近づく方向に傾斜しており、傾斜面８２ｂは傾斜面８２ａと連続してスイッチディスク６２の回転方向つまり可動突起８１の移動方向に向けて徐々にスイッチディスク６２から離れる方向に傾斜している。そして、スイッチディスク６２の回転移動にともない、可動突起８１はこれらの傾斜面８２ａ，８２ｂに相対回転自在に摺動するようになっている。また、可動突起８１が傾斜面８２ａ，８２ｂ上を摺動する際には、スイッチディスク６２とストッパ５６ａとの間に設けられたウェーブワッシャ６９により、可動突起８１は傾斜面８２ａ，８２ｂに対して付勢された状態で摺接することになる。
【００３７】
図８（ａ）〜（ｄ）はスイッチディスクの回転にともなう可動突起と固定突起の位置関係の変化を示す断面図であり、図８（ａ）に示すようにスイッチディスク６２が回転すると、可動突起８１は固定突起８２に向けて回転移動する。そして、図８（ｂ）に示すように可動突起８１が傾斜面８２ａに達して傾斜面８２ａ上を摺動すると、スイッチディスク６２はウェーブワッシャ６９を圧縮しながら可動突起８１とともにボトムカバー３７から離れる方向に移動されることになる。そして、さらにスイッチディスク６２が回転して、図８（ｃ）に示すように可動突起８１が傾斜面８２ｂにまで達すると、スイッチディスク６２を軸方向のボトムカバー３７側に付勢するウェーブワッシャ６９のばね力は、可動突起８１と傾斜面８２ｂとを介してスイッチディスク６２に回転力を加えることになる。したがって、電動モータ２０が停止した場合であっても、可動突起８１が傾斜面８２ｂ上に位置したときにはスイッチディスク６２は、図８（ｄ）に示すように可動突起８１が傾斜面８２ｂの端部に達するまでウェーブワッシャ６９のばね力により回転移動されるようになっている。
【００３８】
図９（ａ）〜（ｄ）はリレープレートに対するコンタクトプレートの接触状態の変化を概略で示す説明図であり、図１０（ａ）、（ｂ）はワイパブレードの休止位置に障害物があるときのリレープレートに対するコンタクトプレートの接触状態の変化を概略で示す説明図である。
【００３９】
次に、このようなワイパモータ１２を有する車両用ワイパ装置３の作動について説明する。
【００４０】
キースイッチ７６を閉じた状態でワイパスイッチ６０をＯＦＦ位置からＬＯ位置に切り替えると低速用ブラシ４１にバッテリ７７からの電流が供給され、コミュテータ３３により整流された電流がアマチュアコイル３２に流れることになる。この電流によりアマチュア２５に回転力が発生してワイパモータ１２が作動し、ワイパ軸６ａ，６ｂに取り付けられたワイパアーム４ａ，４ｂを作動させてワイパブレード５ａ，５ｂによる払拭動作が行われることになる。また、ワイパスイッチ６０をＨＩ位置に切り替えると高速用ブラシ４２にバッテリ７７からの電流が供給され、ワイパモータ１２はＬＯ位置の場合よりも高速で回転し、ワイパブレード５ａ，５ｂは高速で払拭動作を行うことになる。
【００４１】
この車両用ワイパ装置３では、ワイパスイッチ６０がＬＯ位置もしくはＨＩ位置から無作為にＯＦＦ位置に切り替えられると、リレーユニット６１によりワイパモータ１２はワイパブレード５ａ，５ｂが休止位置つまり下反転位置となったときに自動的に停止することになる。
【００４２】
たとえば、ワイパスイッチ６０がＬＯ位置もしくはＨＩ位置とされて電動モータ２０が回転し、スイッチディスク６２が図９（ａ）に示す回転位置となったときにワイパスイッチ６０が無作為にＯＦＦ位置に切り替えられたとすると、電動モータ２０に対するワイパスイッチ６０のＬＯスイッチ６０ｂもしくはＨＩスイッチ６０ｃは遮断されて、これらのスイッチ６０ｂ，６０ｃを介した電力供給は停止されるが、このときバッテリ側のコンタクトプレート６５は接触範囲７１ｃに接し、モータ側のコンタクトプレート６４が接触範囲７１ｂに接して、リレープレート７１を介してこれらのコンタクトプレート６４，６５が接続されているので、低速用ブラシ４１はワイパスイッチ６０のＯＦＦスイッチ６０ａ、モータ側のコンタクトプレート６４、リレープレート７１およびバッテリ側のコンタクトプレート６５を介してバッテリ７７に接続されることになる。これにより、ワイパスイッチ６０がＯＦＦ位置に切り替えられても電動モータ２０に対する電力供給が維持され電動モータ２０は回転を続けることになる。このとき可動突起８１は、たとえば図８（ａ）に示すように固定突起８２とは離れており、スイッチディスク６２と一体に固定突起８２に向けて移動している。そして、ワイパブレード５ａ，５ｂが下反転位置となるまで電動モータ２０は通電状態に維持されることになる。
【００４３】
次に、電動モータ２０の回転により、スイッチディスク６２が図９（ｂ）に示す回転位置を経て、図９（ｃ）に示す位置まで回転するとバッテリ側のコンタクトプレート６５がリレープレート７１の接触範囲７１ｃから非導通部７２ｂに移動してバッテリ側のコンタクトプレート６５とモータ側のコンタクトプレート６４との接続が遮断され、低速用ブラシ４１への電力供給が遮断されることになる。このとき、ワイパブレード５ａ，５ｂは略下反転位置に位置するようにされている。つまり、ワイパスイッチ６０が無作為にＯＦＦ位置に切り替えられた場合には、バッテリ側のコンタクトプレート６５が非導通部７２ｂに達したときに電動モータ２０への電力供給が停止される。このとき、可動突起８１は、図８（ｃ）に示すように傾斜面８２ａを乗り越え、傾斜面８２ｂ上に位置している。
【００４４】
この場合、電動モータ２０への電力供給が停止されても、アマチュア２５の慣性力等により電動モータ２０は回転を維持することになる。そのため、スイッチディスク６２が図９（ｄ）まで回転されると、アース側のコンタクトプレート６３はリレープレート７１の接触範囲７１ａに接し、常時接触範囲７１ｂに接するモータ側のコンタクトプレート６４と接続され、低速用ブラシ４１はアース側のコンタクトプレート６３、リレープレート７１およびモータ側のコンタクトプレート６４を介してアース用ブラシ４０と短絡され、この電動モータ２０に電気的なブレーキをかけるようになっている。したがって、電動モータ２０はアース側のコンタクトプレート６３がリレープレート７１に接したときに完全に停止することになり、ワイパブレード５ａ，５ｂはこのとき下反転位置に位置するようにされている。このとき、バッテリ側のコンタクトプレート６５は、接触範囲７１ｃと非導通部７２ｂとの境界Ｂから離れた非導通部７２ｂ上の安定位置Ｓにて停止しており、また、可動突起８１は、図８（ｄ）に示すように傾斜面８２ｂを通過している。
【００４５】
次に、ウインドシールドガラス２の下端部にワイパブレード５ａ，５ｂにより掻き寄せられた雪等の障害物がある場合における、この車両用ワイパ装置３の作動について説明する。
【００４６】
まず、上述の場合と同様に、ワイパ作動状態からワイパスイッチ６０が無作為にＯＦＦ位置に切り替えられると、モータ側のコンタクトプレート６４とバッテリ側のコンタクトプレート６５とがリレープレート７１を介して接続されることにより電動モータ２０は回転を維持し、ワイパブレード５ａ，５ｂは下反転位置に向かって移動する。そして、ワイパブレード５ａ，５ｂが障害物に接してその移動が規制された状態となって休止位置まで達せずに途中で停止しても、ワイパモータ２０はワイパブレード５ａ，５ｂ、ワイパアーム４ａ，４ｂ等を撓ませながら回転を続ける。そして、スイッチディスク６２が図１０（ａ）に示す位置まで回転すると、バッテリ側のコンタクトプレート６５が接触範囲７１ｃから非導通部７２ｂに相対移動して電動モータ２０への電力供給が停止される。
【００４７】
このとき、障害物によりワイパブレード５ａ，５ｂは下反転位置にまで達していないので、出力軸１３にはワイパブレード５ａ，５ｂ等の撓みの復元力が加えられることになり、したがって、電動モータ２０は電流の供給が停止された後には慣性により回転することはない。また、出力軸１３はこの復元力により逆転され、出力軸１３に固定された駆動ギヤ５６も同様に逆転されることになる。しかし、このワイパモータ１２では、駆動ギヤ５６の回転は駆動側係合部６７ｂと従動側係合部６７ａとを介してスイッチディスク６２に伝達されるようになっているため、図１０（ａ）に示すように、駆動ギヤ５６が逆転しても係合部同士が離れるのみでスイッチディスク６２は逆転されずにその位置を維持することになる。したがって、スイッチディスク６２は、図１０（ａ）に示す位置となったときに電動モータ２０による回転移動を停止し、バッテリ側のコンタクトプレート６５は接触範囲７１ｃと非導通部７２ｂとの境界の近傍にて非導通部７２ｂに接した状態となっている。
【００４８】
このとき、スイッチディスク６２に設けられた可動突起８１は、図８（ｃ）に示すように傾斜面８２ａを通過して傾斜面８２ｂ上に位置しており、また、可動突起８１が傾斜面８２ｂ上に位置することによりスイッチディスク６２はウェーブワッシャ６０のばね力に抗してボトムカバー３７から離れる方向に移動されている。したがって、可動突起８１はウェーブワッシャ６９の軸方向荷重としてのばね力により傾斜面８２ｂに押し付けられることになり、これによりスイッチディスク６２は可動突起８１が傾斜面８２ｂに沿って移動しながらスイッチディスク６２とボトムカバー３７との間隔を縮める方向に回転移動することになる。つまり、ウェーブワッシャ６９のばね力が可動突起８１と傾斜面８２ｂとによりスイッチディスク６２を回転させる回転力を生じ、スイッチディスク６２を回転移動させることになる。そして、可動突起８１が傾斜面８２ｂを通過して、図８（ｄ）に示す位置にまで移動するとスイッチディスク６２に対する回転力は消滅し、このときスイッチディスク６２は図１０（ｂ）に示す位置となる。この状態では、バッテリ側のコンタクトプレート６５は、接触範囲７１ｃと非導通部７２ｂとの境界Ｂから所定距離離れた安定位置Ｓにて非導通部７２ｂに接することになるので、このバッテリ側のコンタクトプレート６５自身の撓み等により接触範囲７１ｃに接することがなく、チャタリングを防止することができる。
【００４９】
このように、本発明の車両用ワイパ装置３では、可動突起８１と傾斜面８２ｂとによりスイッチディスク６２は接触範囲７１ｃと非導通部７２ｂとの境界Ｂから所定距離離れた安定位置Ｓにバッテリ側のコンタクトプレート６５が接触するように回転移動されるので、バッテリ側のコンタクトプレート６５が接触範囲７１ｃに接触して電動モータ２０が誤作動を起こすことを防止することができる。
【００５０】
また、本発明の車両用ワイパ装置３では、ワイパ作動中にワイパスイッチ６０がＯＦＦ位置とされたときには、障害物によりワイパブレード５ａ，５ｂが下反転位置に達しなくても、突起対８０によりスイッチディスク６２はバッテリ側のコンタクトプレート６５が安定位置Ｓに接する位置まで回転移動されるので、ワイパ休止時にバッテリ側のコンタクトプレート６５がそれ自身の撓み等によりリレープレート７１に接することがなく、チャタリングを防止することができる。
【００５１】
本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。たとえば、本実施の形態においては、このワイパモータ１２をタンデム式の払拭パターンとなる車両用ワイパ装置３に用いているが、これに限らず、対向払拭式等、他の払拭パターンの車両用ワイパ装置に適用してもよい。
【００５２】
また、本実施の形態では、回転力付与手段をスイッチディスク６２に形成された可動突起８１とボトムカバー３７に形成された固定突起８２とにより構成される突起対８０としたが、これに限らず、接触範囲７１ｃから非導通部７２ｂに移動したバッテリ側のコンタクトプレート６５が安定位置Ｓに接する位置までスイッチディスク６２を回転させるものであれば、他の形状、形式のものとしてもよい。
【００５３】
さらに、本実施の形態では、突起対８０は１つ設けられているが、これに限らず、複数設けるようにしてもよい。
【００５４】
さらに、本実施の形態では、突起部を回転体としてのスイッチディスク６２に設け、摺接部をケーシングとしてのボトムカバー３７に設けているが、これに限らず、突起部をボトムカバー３７に設け、摺接部をスイッチディスク６２に設けるようにしてもよい。
【００５５】
さらに、本実施の形態では、リレープレート７１はスイッチディスク６２に固定されているが、これに限らず、駆動ギヤ５６の端面やボトムカバー３７に固定するようにしてもよい。前者の場合には非導通部を駆動ギヤの端面としてもよく、また、後者の場合には各コンタクトプレートはスイッチディスクもしくは駆動ギヤの端面等に固定されることになる。
【００５６】
【発明の効果】
本発明によれば、導通部と非導通部との境界から離れた安定位置に接触子が接触するように回転体を回転移動させるので、接触子が導通部に接触して電動モータが誤作動を起こすことを防止することができる。
【００５７】
また、本発明によれば、ワイパスイッチが休止操作されたときには、障害物によりワイパブレードが休止位置に達しなくても、回転力付与手段により回転体は接触子を非導通部の安定位置に接する位置まで回転移動されるので、ワイパ休止時に接触子がそれ自身の撓み等により導通部に接することがなく、チャタリングを防止することができる。
【００５８】
さらに、本発明によれば、回転体に対するワイパブレードからの逆転力を遮断するクラッチ部材が設けられているので、回転力付与手段により接触子が安定位置となるまで回転体を容易に回転移動させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態である車両用ワイパ装置の概略を示す正面図である。
【図２】図１に示すワイパモータの詳細を示す一部切り欠き断面図である。
【図３】図２に示す減速ギヤ機構の詳細を示す正面図である。
【図４】図２に示すリレーユニットの詳細を示す正面図である。
【図５】図２に示す駆動ギヤとリレーユニットとの関係を示す組み立て斜視図である。
【図６】図２に示す電動モータの電源回路の概略を示す回路図である。
【図７】可動突起と固定突起の詳細を示す斜視図である。
【図８】（ａ）〜（ｄ）はスイッチディスクの回転にともなう可動突起と固定突起の位置関係の変化を示す断面図である。
【図９】（ａ）〜（ｄ）はリレープレートに対するコンタクトプレートの接触状態の変化を概略で示す説明図である。
【図１０】（ａ）、（ｂ）ワイパブレードの休止位置に障害物があるときのリレープレートに対するコンタクトプレートの接触状態の変化を概略で示す説明図である。
【符号の説明】
１ 車両
２ ウインドシールドガラス
３ 車両用ワイパ装置
４ａ ＤＲ側のワイパアーム
４ｂ ＡＳ側のワイパアーム
５ａ ＤＲ側のワイパブレード
５ｂ ＡＳ側のワイパブレード
６ａ，６ｂ ワイパ軸
７ａ，７ｂ 払拭範囲
８ａ，８ｂ 駆動レバー
９ 連結ロッド
１０ 駆動ロッド
１１ クランクアーム
１２ ワイパモータ
１３ 出力軸
２０ 電動モータ
２１ 減速ギヤ機構
２２ モータハウジング
２２ａ 底部
２２ｂ 開口端
２３，２４ 永久磁石
２５ アマチュア
２６ アマチュアシャフト
２７ 軸受
３０ スロット
３１ アマチュアコア
３２ アマチュアコイル
３３ コミュテータ
３４ 整流子片
３５ ギヤケース
３６ フレームカバー
３６ａ 円筒部
３６ｂ ボス部
３６ｃ 貫通孔
３７ ボトムカバー
３７ａ 支持円筒部
３８ 軸受
４０ アース用ブラシ
４１ 低速用ブラシ
４２ 高速用ブラシ
４３ ブラシホルダ
４４ ばね部材
４５ ギヤ室
４６，４７ ウォーム
４８，４９ ウォームホイル
５０ 支軸
５１ ウォームギヤ機構
５２ 支軸
５３ ウォームギヤ機構
５４，５５ ピニオンギヤ
５６ 駆動ギヤ
５６ａ ストッパ
６０ ワイパスイッチ
６０ａ ＯＦＦスイッチ
６０ｂ ＬＯスイッチ
６０ｃ ＨＩスイッチ
６１ リレーユニット
６２ スイッチディスク
６３ アース側のコンタクトプレート
６４ モータ側のコンタクトプレート
６５ バッテリ側のコンタクトプレート
６６ ディスク本体
６６ａ 底付き円筒部
６６ｂ 貫通孔
６６ｃ スイッチ面
６７ａ 従動側係合部
６７ｂ 駆動側係合部
６８ 一方向クラッチ部材
６９ ウェーブワッシャ
７０ 固定部材
７１ リレープレート
７１ａ，７１ｂ，７１ｃ 接触範囲
７２ａ，７２ｂ 非導通部
７３ 電源回路
７４ カプラ
７４ａ アース側端子
７４ｂ モータ側端子
７４ｃ ＬＯ側端子
７４ｄ バッテリ側端子
７４ｅ ＨＩ側端子
７５ サーキットブレーカ
７６ キースイッチ
７７ バッテリ
７８，７９ コンデンサ
８０ 突起対
８１ 可動突起
８１ａ 先端部
８２ 固定突起
８２ａ，８２ｂ 傾斜面
Ｂ 境界
Ｓ 安定位置
Claims (7)
- 電動モータに回転駆動される回転体と、前記回転体に連結され、揺動往復動するワイパブレードとを有する車両用ワイパ装置であって、
導通部および非導通部を備えたスイッチ板と前記回転体の回転にともなって前記スイッチ板に相対回転自在に摺接する接触子とを備え、ワイパスイッチが休止操作されても、前記ワイパブレードが休止位置となるまで前記電動モータを通電状態に維持する自動定位置停止スイッチと、
前記回転体の回転により前記接触子が前記導通部から前記非導通部にまで相対移動したときに、前記導通部と前記非導通部との境界から離れた安定位置に前記接触子が接触するように前記回転体を回転移動させる回転力付与手段とを有することを特徴とする車両用ワイパ装置。 - 請求項１記載の車両用ワイパ装置において、前記ワイパスイッチが休止操作されたときには、障害物により前記ワイパブレードが前記休止位置に達しなくても、前記接触子が前記安定位置となるまで前記回転力付与手段により前記回転体を回転移動させることを特徴とする車両用ワイパ装置。
- 請求項１または２記載の車両用ワイパ装置において、前記回転体もしくは前記回転体を収容するケーシングのいずれか一方に設けられた突起部と、前記回転体もしくは前記ケーシングのいずれか他方に設けられ、前記突起部と相対回転自在に摺接することにより前記回転体を回転移動させる摺接部とを有することを特徴とする車両用ワイパ装置。
- 請求項３記載の車両用ワイパ装置において、前記摺接部が前記突起部の移動方向に傾斜する傾斜面を有し、前記突起部が前記傾斜面に付勢された状態で摺接することにより前記回転体に回転力が付与されることを特徴とする車両用ワイパ装置。
- 請求項４記載の車両用ワイパ装置において、前記回転体を前記ケーシングに向けて付勢する付勢手段を有することを特徴とする車両用ワイパ装置。
- 請求項４または５記載の車両用ワイパ装置において、前記突起部が前記傾斜面を通過したときに前記接触子が前記安定位置に接することを特徴とする車両用ワイパ装置。
- 請求項１〜６のいずれか１項に記載の車両用ワイパ装置において、リレープレートが相対的に回転する中心軸上にクラッチ部材が設けられていることを特徴とする車両用ワイパ装置。
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| JP2002186234A JP2004026036A (ja) | 2002-06-26 | 2002-06-26 | 車両用ワイパ装置 |
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| JP2002186234A JP2004026036A (ja) | 2002-06-26 | 2002-06-26 | 車両用ワイパ装置 |
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006322466A (ja) * | 2004-11-16 | 2006-11-30 | Asmo Co Ltd | クラッチ装置、モータ装置、及びワイパモータ |
| JP2010042729A (ja) * | 2008-08-11 | 2010-02-25 | Nissan Motor Co Ltd | ワイパモータのチャタリング防止装置 |
| CN104786996A (zh) * | 2014-01-22 | 2015-07-22 | 罗伯特·博世有限公司 | 用于窗板刮水装置的驱动机构 |
| JP2017202705A (ja) * | 2016-05-09 | 2017-11-16 | 株式会社ミツバ | ワイパモータ及びワイパ装置 |
-
2002
- 2002-06-26 JP JP2002186234A patent/JP2004026036A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006322466A (ja) * | 2004-11-16 | 2006-11-30 | Asmo Co Ltd | クラッチ装置、モータ装置、及びワイパモータ |
| JP4598592B2 (ja) * | 2004-11-16 | 2010-12-15 | アスモ株式会社 | クラッチ装置、モータ装置、及びワイパモータ |
| JP2010042729A (ja) * | 2008-08-11 | 2010-02-25 | Nissan Motor Co Ltd | ワイパモータのチャタリング防止装置 |
| CN104786996A (zh) * | 2014-01-22 | 2015-07-22 | 罗伯特·博世有限公司 | 用于窗板刮水装置的驱动机构 |
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