JP2004521004A - ２つの板ガラス払拭器を備えたワイパ装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、２つの板ガラス払拭器（１２，１４）と、該板ガラス払拭器（１２，１４）を駆動する２つのワイパモータ（２６，２８）とを備え、両ワイパモータの少なくとも第１のワイパモータ（２６）が電子制御ユニット（３４）と共に１つの構成ユニットを形成している形式のワイパ装置（１０）に関する。本発明の提案する構成手段は、第２ワイパモータ（２８）が円形回転子モータとして構成されており、かつその出力軸（３２）の絶対回転位置及び相対回転位置を検知するための１つのセンサ装置（３６）しか有していず、該センサ装置が、第１ワイパモータ（２６）の制御ユニット（３４）のために相当信号を発生し、かつ前記第１ワイパモータ（２６）が前記制御ユニット（３４）によって、前記の第２ワイパモータ（２８）の出力軸（３２）の回転位置及び回転速度に関連して、前記第１ワイパモータの出力軸（３０）の回転速度及び回転位置を制御される点にある。

Description

【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１に発明の上位概念として特定したように、２つの板ガラス払拭器と、該板ガラス払拭器を駆動する２つのワイパモータとを備え、両ワイパモータの少なくとも第１のワイパモータが電子制御ユニットと共に１つの構成ユニットを形成している形式のワイパ装置に関する。
【０００２】
背景技術：
自動車のフロント風防ガラスをクリーニングするためには、種々の払拭フィールドタイプと駆動装置が公知になっている。払拭フィールドの場合、主として単一レバー式払拭フィールドと２本レバー式払拭フィールドに大別される。２本レバー式払拭フィールドの場合、板ガラス払拭器の両ワイパレバーは順方向にか又は逆方向に駆動することができる。
【０００３】
２つの板ガラス払拭器のための駆動装置は概して１つのワイパモータしか有していず、該ワイパモータの出力軸の回転駆動運動は、１つの立体的なクランク伝動装置を介して、板ガラス払拭器の駆動軸の往復旋回運動に変換される。最近のワイパモータは、前記出力軸の可逆式駆動運動を制御する電子回路装置を装備している。該電子回路装置は更にまた、負荷に関連した動的な払拭角度の修正を伴う払拭角制御及び払拭速度制御を可能にする。これによってフロント風防ガラスでは、より大きな公称払拭フィールドを発生させることが可能である。更にまた電子回路装置は種々の払拭機能及び位置、例えば拡張された駐留位置、ワイパブレードを交換するための保守作業位置、インターバル駐留位置及び、ワイパブレードの負荷を軽減するための交番駐留位置を可能にする。
【０００４】
電子回路装置を備えたワイパモータは、出力軸の位置・速度を制御するためのセンサ並びに、出力軸の位置を確認するためのマイクロ・コントローラを備えた制御器を有している。これに基づいて制御器はよりコスト高になり、かつカバー内に付加的な構成空間を必要とすることになる。
【０００５】
大面積のフロント風防ガラスを払拭するためには、対向式に運動する両板ガラス払拭器を備えたワイパ装置がしばしば使用される。両板ガラス払拭器がワイパモータによって駆動される場合、車両幅に相当する大きな構成サイズを必要とする以外に、車両中央に大きな所要空間が生じる。更にまた、中間軸受を備えた又は備えない運動連鎖リンク構造はコスト高になり、かつ強出力の大形ワイパモータを必要とする。多数の個別的な機械的構成要素は、大きな静的な払拭角トレランスの要因となり、この静的な払拭角トレランスには更に、機械的な構成要素並びに支持エレメント及び固定エレメントの弾性率によって必然的に生じる動的な払拭角トレランスが加わる。
【０００６】
運動連鎖リンク構造をより単純にし、これによって払拭角トレランスをより小さくするために、２つのワイパモータを備えたワイパ装置が使用され、前記の両ワイパモータは、ワイパ軸受の領域に配置されており、従ってフロント風防ガラスの中央域にはいかなる構成空間も必要としない。駆動のためには、電気的に交信連絡された２つの同期回転式ワイパモータが使用される。同期回転、確動性及び耐食性に関してワイパ装置に課される高い要求、並びに安全コンセプト及び非常機能に対して課される高い要求を満たすために、各ワイパモータには電子回路装置一式が装備される。可逆運転に付随する利点を得るために、殊にワイパモータは可逆運転で制御される。
【０００７】
発明の開示：
本発明によれば、第２ワイパモータは円形回転子モータとして構成されており、かつその出力軸の絶対回転位置及び相対回転位置を検知するための１つのセンサ装置しか有していない。該センサ装置は、交信連絡用インターフェイスを介して接続された第１ワイパモータの制御ユニットを制御するために相当信号を発生する。前記制御ユニットは前記信号から有利な形式で、第１ワイパモータの回転位置及び回転速度を制御するための目標値を形成するので、第１ワイパモータは、第２ワイパモータの出力軸の回転位置及び回転速度に関連して制御される。要するに所謂「マスタ・モータ」として作業する第１ワイパモータは、車両の運転手寄りに配置されているのが有利であり（但し必ずという訳ではない）、かつ可逆運転式に運転される。従って「スレーブ・モータ」とも呼ばれる第２ワイパモータは補助席寄りに装備されている。
【０００８】
本発明の前記構成手段によって、２つのワイパモータを備えたワイパ装置全体の経費が、著しく低く抑えられる。そればかりでなく第２ワイパモータの所要構成空間が小さくなる。それというのは第２ワイパモータが独自の電子制御ユニットを有していず、特にマイクロ・コントローラを有していないからである。それにも拘わらず運転手側には、可逆モータの全機能、例えば払拭角補正、拡張された駐留位置などが供与される。究極的には、殊に両板ガラス払拭器の衝突を回避する安全対策を講じることが可能になる。第１ワイパモータは、第２ワイパモータの交信及び出力制御のためにインターフェイス又は直接配線を有しており、これを介して第２ワイパモータのセンサ装置の信号を導くことも可能である。
【０００９】
有利な構成では第２ワイパモータの払拭速度のために、第１ワイパモータの制御ユニットによって作動制御される出力スイッチが設けられている。第２ワイパモータはこの場合、変速段を有する標準的な永久磁石励磁式の３ブラシ型直流モータであるのが有利であり、しかも第２ワイパモータの払拭速度はブラシ給電を介して切換えられるのが有利である。第２ワイパモータの出力軸の回転速度の位置を検出するためのセンサ装置は、ディジタル符号化された信号を発生するホールセンサを配設した、セグメント化された永久磁石を有している。その場合ホールセンサによって、板ガラス払拭器の駐留位置が検知され、該駐留位置が前記永久磁石の１セグメントの位置によって表示されているのに対して、板ガラス払拭器の瞬間的な角度位置は、回転構成部品の円周に配置された永久磁石と協働する別のホールセンサの計数パルスに基づいて生じるインクレメンタル値の加算によって得られる。
【００１０】
駐留位置信号のための信号発生器とは択一的に、センサ装置は絶対値発生器、殊にAMR（Anisotrop Magnetoresistiv＝異方性・磁気抵抗性）センサを有することもできる。
【００１１】
別の有利な実施形態によれば、出力軸の回転位置及び回転速度を検知するセンサ装置は、すり接点を有するセグメント化された３トラック式接点円板から成り、前記すり接点は、前記出力軸と共に回転する構成部品、例えばウォーム歯車に配置されている。中位の接点トラックが摺動子を介して電圧を供給するために使用されるのに対して、一方の隣接したトラックは、別の摺動子によってトレースされる接点面を有しかつ駐留位置信号を発生する接点面を有し、その場合中位の摺動子への電流回路は閉じられる。他方の隣接トラックは、全周にわたって均等配分された接点面を有し、該接点面は同様に別の摺動子と相俟って、インクレメンタルな位置確認のための計数パルスを発生する。
【００１２】
その他の利点は、下記の図面の詳細な説明に基づいて明らかである。図面、詳細な説明及び特許請求の範囲は、多数の構成手段を組合せた形で含んでいる。当業者はこれらの構成手段を、任意に個別的にも、或いは別の有利なコンビネーションを得るために適用することができる。
【００１３】
発明を実施するための最良の形態：
次に図面に基づいて本発明の実施例を詳説する。
【００１４】
ワイパ装置１０は２つの板ガラス払拭器１２，１４を有し、両板ガラス払拭器は、駆動軸２２，２４を中心とする旋回運動時に、図示を省いた車両のフロント風防ガラス１６面の払拭フィールド１８，２０をかすめる。
【００１５】
第１ワイパモータ２６がその出力軸３０を介して、車両の運転手寄りの板ガラス払拭器１２の駆動軸２２を駆動するのに対して、第２ワイパモータ２８はその出力軸３２を介して、車両の助手席寄りの板ガラス払拭器１４の駆動軸２４を駆動する。可逆モータとして設計された第１ワイパモータ２６は、出力軸３０、ひいては板ガラス払拭器１２の可逆運転及び回転速度並びに回転位置を制御するための制御素子５０を有する電子制御ユニット３４を装備している。前記制御素子５０は、入力信号及びメモリ特性フィールドを評価する素子並びに出力軸３０の回転位置及び回転速度を検知するためのセンサ装置３６、例えばマイクロ・コントローラ、AMRセンサなどから成っている。
【００１６】
変速段を有する標準的な永久磁石励磁式の３ブラシ型直流モータであって、円形回転子モータとして構成された第２ワイパモータ２８は、その出力軸３２の絶対回転位置及び相対回転位置を検出するためのセンサ装置３６だけを装備している。両ワイパモータ２６，２８は給電線４８を介して車両の搭載回路網に接続されている。ワイパ装置１０は操作レバー３８によって能動化され、該ワイパ装置は集中電子装置４０を介して電子制御ユニット３４に信号を送信する。信号に即応して電子制御ユニット３４は、出力スイッチ４２を介して第２ワイパモータ２８の第１出力段４４又は第２出力段４６を接続し、その場合、回転速度はブラシの給電を介して生じるのが有利である。
【００１７】
センサ装置３６は第２ワイパモータ２８の出力軸３２の回転位置、特に板ガラス払拭器１４の駐留位置に相当する回転位置を検知し、更にまたインクレメンタルな位置確認及び回転速度の測定を可能にする計数パルスを発生する。発生した信号は第２ワイパモータ２８から信号導線５２を介して、第１ワイパモータ２６の電子制御ユニット３４に伝送され、該電子制御ユニットは受信信号に基づいて、第１ワイパモータ２６の出力軸３０の回転位置及び回転速度のための目標値を決定する。
【００１８】
図２と図３並びに図４と図５は、第２ワイパモータ２８の出力軸３２の回転位置及び回転速度を検出するセンサ装置３６の２つの有利な実施形態を示す。出力軸３２は公知のように電動モータによって、１つのウォームと１つのウォーム歯車５４とを介して駆動される。ウォーム歯車５４上の内外２つの円軌道に沿って複数のセグメント化された永久磁石６２，６４が配置されており、この場合、内側円軌道に沿った永久磁石６２は、約４０度のセグメント６６を占め、かつ駐留位置を測定するために使用される。永久磁石６４は外側円軌道に沿って均等分配して配置されており、かつ小セグメント６８を占めている。内側円軌道の永久磁石６２がホールセンサ６０と協働するのに対して、外側円軌道の永久磁石６４はホールセンサ５８と協働する。両ホールセンサは、ケーシングに固着されたプリント配線基板５６に装備されており、かつ、出力軸３２もしくはウォーム歯車５４の回転運動時に両ホールセンサが永久磁石６２，６４に沿って僅かな遊びをもって通過すると即座に信号を発生する。その場合、永久磁石６２によって発生された信号が板ガラス払拭器の駐留位置を表示するのに対して、外側円軌道に沿った複数の永久磁石６４によって発生される計数パルスは、電子制御ユニット３４においてインクレメンタルな位置確認及び回転速度の測定のために評価される。
【００１９】
図４及び図５に示したセンサ装置３６の実施形態は、ウォーム歯車５４に固着された３トラック式接点円板７０を有している。トラックは円形であり、かつ出力軸３２の回転軸線に対して同心的に配置されている。この場合、摺動子７４によってトレースされる中位トラック８０は、連続的に一貫した接点面を有し、かつセンサ装置３６に電圧を供給するために使用される。外位トラック７８は、比較的大きなセグメントにわたって、例えば４０度のオーダー範囲にわたって延在し、かつ摺動子７２と協働する接触面８４を有している。摺動子７２がこの接点面８４に接触すると、接触子７４への電流回路は閉じられ、かつ板ガラス払拭器１４の駐留位置を表わす信号がリリースされる。内位トラック８２は、全周にわたって配分された多数の接点面８６を有し、該接点面は摺動子７６によってトレースされて計数パルスを発生し、該計数パルスは出力軸３２のインクレメンタルな位置確認のため及び回転速度の測定のために使用される。図２と図３並びに図４と図５に示した両実施形態のセンサ装置３６は低廉であり、かつ決して付加的な構成スペースを必要とすることはない。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明のワイパ装置の概略図である。
【００２１】
【図２】回転位置及び回転速度を検知するためのホールセンサを有するセンサ装置の概略的な部分断面図である。
【００２２】
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ断面線に沿った概略的な断面図である。
【００２３】
【図４】回転位置及び回転速度を検知するための３トラック式接点円板を有するセンサ装置の概略的な部分断面図である。
【００２４】
【図５】図４に示した３トラック式接点円板の平面図である。
【符号の説明】
【００２５】
１０ ワイパ装置、 １２，１４ 板ガラス払拭器、 １６ フロント風防ガラス、 １８，２０ 払拭フィールド、 ２２，２４ 駆動軸、 ２６ 第１ワイパモータ、 ２８ 第２ワイパモータ、 ３０，３２ 出力軸、 ３４ 電子制御ユニット、 ３６ センサ装置、 ３８ 操作レバー、 ４０ 集中電子装置、 ４２ 出力スイッチ、 ４４ 第１出力段、 ４６ 第２出力段、 ４８ 給電線、 ５０ 制御素子、 ５２ 信号導線、 ５４ ウォーム歯車、 ５６ プリント配線基板、 ５８，６０ ホールセンサ、 ６２，６４ 永久磁石、 ６６ セグメント、 ６８ 小セグメント、 ７０ ３トラック式接点円板、 ７２，７４，７６ 摺動子、 ７８ 外位トラック、 ８０ 中位トラック、 ８２ 内位トラック、 ８４，８６ 接点面

Claims (10)

1. ２つの板ガラス払拭器（１２，１４）と、該板ガラス払拭器（１２，１４）を駆動する２つのワイパモータ（２６，２８）とを備え、両ワイパモータの少なくとも第１のワイパモータ（２６）が電子制御ユニット（３４）と共に１つの構成ユニットを形成している形式のワイパ装置（１０）において、第２ワイパモータ（２８）が円形回転子モータとして構成されており、かつその出力軸（３２）の絶対回転位置及び相対回転位置を検知するための１つのセンサ装置（３６）しか有していず、該センサ装置が、第１ワイパモータ（２６）の制御ユニット（３４）のために相当信号を発生し、かつ前記第１ワイパモータ（２６）が前記制御ユニット（３４）によって、前記の第２ワイパモータ（２８）の出力軸（３２）の回転位置及び回転速度に関連して、前記第１ワイパモータの出力軸（３２）の回転速度及び回転位置を制御されることを特徴とする、２つの板ガラス払拭器（１２，１４）を備えたワイパ装置（１０）。
2. 第１ワイパモータ（２６）が可逆モータとして構成されている、請求項１記載のワイパ装置（１０）。
3. 出力軸（３２）の回転位置及び回転速度を検知するためのセンサ装置（３６）が、ホールセンサを配設したセグメント化された永久磁石（６２，６４）を有しており、該永久磁石が、板ガラス払拭器（１２，１４）の駐留位置を表わす信号及び回転位置のインクレメンタルな確認のため及び回転速度を決定するための計数パルスを発生する、請求項１又は２記載のワイパ装置（１０）。
4. 出力軸（３２）の回転位置及び回転速度を検知するためのセンサ装置（３６）が、絶対値送出器、殊にAMR（異方性磁気抵抗性）センサを有している、請求項１又は２記載のワイパ装置（１０）。
5. 出力軸（３２）の回転位置及び回転速度を検知するためのセンサ装置（３６）が、すり接点を有するセグメント化された３トラック式接点円板を有しており、前記すり接点が、前記出力軸（３２）と共に回転する構成部品に配置されている、請求項１又は２記載のワイパ装置（１０）。
6. 請求項１から５までのいずれか１項記載のワイパ装置（１０）を運転する方法において、電子制御ユニット（３４）が、第２ワイパモータ（２８）の出力軸（３２）の回転位置及び／又は回転速度から、第１ワイパモータ（２６）の出力軸（３０）の回転位置及び／又は回転速度のための目標値を算定し、かつ実際値を軸受制御によって目標値に調整することを特徴とする、ワイパ装置（１０）を運転する方法。
7. 第２ワイパモータ（２８）の払拭速度のために、電子制御ユニット（３４）によって作動制御される出力スイッチ（４２）が設けられている、請求項１から６までのいずれか１項記載のワイパ装置（１０）。
8. 第２ワイパモータ（２８）が、変速段を有する永久磁石励磁式の３ブラシ型直流モータである、請求項１から７までのいずれか１項記載のワイパ装置（１０）。
9. 第２ワイパモータ（２８）の払拭速度が、ブラシ給電を介して制御される、請求項５記載のワイパ装置（１０）。
10. 第１ワイパモータ（２６）が車両の運転者寄りに、かつ第２ワイパモータ（２８）が助手席寄りに配置されている、請求項１から９までのいずれか１項記載のワイパ装置（１０）。