JP2013119299A - Wiper apparatus and camera unit - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ガラス面等に付着した汚れを払拭するワイパー装置及びカメラユニットに関する。 The present invention relates to a wiper device and a camera unit for wiping off dirt adhered to a glass surface or the like.
カメラのレンズ、あるいは、レンズをカバーするカバーガラス等のガラス面は、その配置場所によっては、塵、埃、水滴等の汚れが付着し、カメラ映像が劣化するおそれがある。特に、車載カメラは、運転席から見え難い箇所を認知するための認知用から、障害物等を検出する検出用に変わりつつあり、汚れ等によりカメラ映像が劣化してしまうと、誤検出を招くおそれがある。
例えば、カメラのカバーガラスに付着した汚れを払拭する技術としては、カバーガラスにモータで駆動するワイパー装置を取り付けたものが知られている(例えば、特許文献1参照)。
Depending on the location of the camera lens or a glass surface such as a cover glass that covers the lens, dirt such as dust, dust, and water droplets may adhere and the camera image may deteriorate. In particular, in-vehicle cameras are changing from recognition for recognizing places that are difficult to see from the driver's seat to detection for detecting obstacles and the like, and if the camera image deteriorates due to dirt or the like, erroneous detection is caused. There is a fear.
For example, as a technique for wiping off dirt adhered to a cover glass of a camera, a technique in which a wiper device driven by a motor is attached to a cover glass is known (for example, see Patent Document 1).
しかしながら、上記従来のワイパー装置は、モータを用いていることから比較的大型化するため、車載カメラ等の小型化を必要とする製品に適用することができない。したがって、車載カメラにおいては、レンズ又はカバーガラスを人為的に清掃するのが主流である。レンズ又はカバーガラスを人為的に清掃する場合、作業が繁雑であるばかりか、例えば建機・特機車両では、埃、塵、泥、砂等の汚れが酷い上に、大型車の場合にはカメラの取り付け位置が高いため、人為的に清掃することは困難である。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、小型化を可能としたワイパー装置及びカメラユニットを提供することを目的とする。
However, since the conventional wiper device is relatively large because it uses a motor, it cannot be applied to products that require downsizing such as in-vehicle cameras. Therefore, in a vehicle-mounted camera, it is mainstream to artificially clean the lens or cover glass. When the lens or cover glass is artificially cleaned, not only is the work complicated, but for example, in construction machinery and special equipment vehicles, dirt, dust, mud, sand, etc. are severe and in large vehicles Since the camera mounting position is high, it is difficult to clean artificially.
The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object thereof is to provide a wiper device and a camera unit that can be miniaturized.
上記目的を達成するために、本発明は、対象物の周囲に支点となる関節部を配置したブレード部を往復動作させて前記対象物の汚れを払拭するワイパー装置において、前記ブレード部は、前記支点となる関節部以外に少なくとも1つの関節部と、前記支点となる関節部を含めた関節部により分割され、永久磁石を内蔵した回動可能な腕部とを備え、前記対象物の周辺には、極性を反転することで前記永久磁石を吸引又は反発して前記ブレード部を往復動作させる電磁石を配置したことを特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention provides a wiper device that reciprocates a blade portion in which a joint portion serving as a fulcrum is disposed around an object to wipe away dirt on the object. In addition to the joint part serving as a fulcrum, the arm part is divided by at least one joint part and a joint part including the joint part serving as the fulcrum, and includes a rotatable arm part with a built-in permanent magnet. Is characterized in that an electromagnet is arranged that attracts or repels the permanent magnet by reversing the polarity to reciprocate the blade portion.
上記構成において、前記ブレード部の支点から離れる腕部ほど回動角度を小さくするのが好ましい。 The said structure WHEREIN: It is preferable to make a rotation angle small, so that the arm part which leaves | separates from the fulcrum of the said blade part.
上記構成において、前記ブレード部の支点から離れる腕部ほど軽く形成するのが好ましい。 The said structure WHEREIN: It is preferable to form lightly as the arm part which leaves | separates from the fulcrum of the said blade part.
上記構成において、前記電磁石の磁界方向は前記対象物の表面に対して傾いているのが好ましい。 The said structure WHEREIN: It is preferable that the magnetic field direction of the said electromagnet inclines with respect to the surface of the said target object.
上記構成において、前記ブレード部に複数の永久磁石を内蔵し、これら複数の永久磁石に対応する位置に前記電磁石を配置し、前記ブレード部の支点に近い電磁石ほどコイルの巻き数を多くするのが好ましい。 In the above configuration, a plurality of permanent magnets are built in the blade part, the electromagnets are arranged at positions corresponding to the plurality of permanent magnets, and the number of coil turns is increased as the electromagnet is closer to the fulcrum of the blade part. preferable.
また、本発明は、カメラのレンズの周囲に支点となる関節部を配置したブレード部を往復動作させて前記レンズ又は前記レンズを覆うカバーガラスの汚れを払拭するワイパー装置を備えたカメラユニットにおいて、前記ブレード部は、前記支点となる関節部以外に少なくとも1つの関節部と、前記支点となる関節部を含めた関節部により分割され、永久磁石を内蔵した回動可能な腕部とを備え、前記レンズの周辺には、極性を反転することで前記永久磁石を吸引又は反発して前記ブレード部を往復動作させる電磁石を配置したことを特徴とする。 Further, the present invention relates to a camera unit including a wiper device that reciprocates a blade portion in which a joint portion serving as a fulcrum is arranged around the lens of the camera to wipe off dirt on the lens or the cover glass covering the lens. The blade part includes at least one joint part in addition to the joint part serving as the fulcrum, and a rotatable arm part that is divided by a joint part including the joint part serving as the fulcrum and has a built-in permanent magnet, Around the lens, an electromagnet is arranged to reciprocate the blade portion by attracting or repelling the permanent magnet by reversing the polarity.
本発明によれば、ブレード部は、永久磁石を内蔵し、対象物の周辺には、極性を反転することで永久磁石を吸引又は反発してブレード部を往復動作させる電磁石を配置したため、モータを用いることなくブレード部を駆動でき、ワイパー装置を小型化できる。また、ブレード部は、支点となる関節部以外に少なくとも1つの関節部と、支点となる関節部を含めた関節部により分割され、永久磁石を内蔵した回動可能な腕部とを備えるため、ブレード部の動作範囲を小さくでき、ワイパー装置を小型化できる。 According to the present invention, the blade portion has a built-in permanent magnet, and an electromagnet that moves the blade portion back and forth by attracting or repelling the permanent magnet by reversing the polarity is disposed around the object. The blade portion can be driven without using it, and the wiper device can be miniaturized. In addition, since the blade part includes at least one joint part other than the joint part serving as a fulcrum and a rotatable arm part including a permanent magnet that is divided by a joint part including the joint part serving as a fulcrum, The operating range of the blade portion can be reduced, and the wiper device can be reduced in size.
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
<第1の実施の形態>
図1は、第1の実施の形態に係るカメラユニットを示す正面図である。
カメラユニットUはワイパー装置1を備え、ワイパー装置1は、例えば、自動車の後部や前部に設けられるカメラ(不図示)のワイパー装置である。カメラは筐体2内に配置され、筐体2の前面2Aからはカメラのレンズ3(対象物)が露出している。レンズ3は光軸3Aを水平方向に向けて略直立に配置され、レンズ3の表面は球面状に形成されている。
ワイパー装置1は、レンズ3の汚れを払拭するブレード部10と、レンズ3の周辺に配置されてブレード部10を駆動する電磁石20とを備えて構成されている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
<First Embodiment>
FIG. 1 is a front view showing a camera unit according to the first embodiment.
The camera unit U includes a
The
図2は、ブレード部10の正面、平面及び背面を示す図である。図3はブレード部10の断面を示す図であり、(A)は図2の平面図におけるA−A断面を、(B)は図2の平面図におけるB−B断面を、(C)は図2の平面図におけるC−C断面を示す図である。図4は、ブレード部10の回動角度θ1〜θ3を示す図である。
図1及び図2に示すように、ブレード部10の一端部10Aはレンズ3周囲の筐体2(図1の左側)に固定された支軸13Aによって回動可能に支持され、ブレード部10の他端部10Bは自由端となっており、ブレード部10は支軸13Aを支点としてレンズ3の表面を含む動作範囲内を上下方向に往復動作する。このブレード部10は、回動自在な複数(2つ)の関節部11,12と、これらの関節部11,12によって分割された腕部14〜16(3つ)とを有している。
FIG. 2 is a diagram illustrating a front surface, a plane surface, and a rear surface of the
As shown in FIGS. 1 and 2, one
ここで、支軸13Aから遠い方の関節部11を第1関節部11、支軸13Aに近い方の関節部12を第2関節部12とする。第1関節部11は腕部14,15を連結する連結部11Aと、腕部14,15に形成された穴部11B,11Cとで構成され、第2関節部12も同様に腕部15,16を連結する連結部12Aと、腕部15,16に形成された穴部12B,12Cで構成されている。ブレード部10の一端部10Aには支軸13Aを挿通する支持孔13Bが形成されており、これら支軸13A及び支持孔13Bによりブレード部10の第3関節部13が構成されている。
また、腕部14〜16については、支軸13Aから遠い順に、第1腕部14、第2腕部15、第3腕部16とする。腕部14〜16の長さは、レンズ3の外周に略沿うように配置できる長さであって、ブレード部10の往復動作時にレンズ3の表面全体を払拭できる長さに設定されている。
Here, let the
The
腕部14〜16は、レンズ3の表面の球面状に沿ってアーチ状に湾曲しており、しなりによりレンズ3に適度な応力が掛けられ、かつ、耐久性のある材質(例えば、ニッケル、チタン合金等の金属や、ナイロン、ポリエチレン、ポリエーテルイミド等の熱可塑性樹脂)で形成されている。また、図2及び図3に示すように、腕部14〜16は、モーメント力を考慮して支点となる第3関節部13から離れるほど軽い形状となっており、本実施の形態では、例えば、第3関節部13から離れる腕部ほど細く形成することで軽くしている。腕部14〜16の上面及び下面は、テーパ面14A〜16Aとなっている。
各腕部14〜16には、レンズ3の汚れを払拭するワイパーゴム17が取り付けられるとともに、永久磁石18が内蔵されている。各永久磁石18はブレード部10の往復動作方向に沿うように磁極の向きを揃えて配置されており、本実施の形態では、各永久磁石18を、N極が上側を向き、S極が下側を向くように配置している。各永久磁石18は、テーパ面14A〜16Aに沿うように断面形状が略台形状に形成されているが、永久磁石18の形状はこれに限定されるものではない。
The
A
腕部14〜16の回動角度θ1〜θ3は、図4に示すように、支点となる第3関節部13から離れるほど制限されるようになっており、第1腕部14の回動角度θ1<第2腕部15の回動角度θ2<第3腕部16の回動角度θ3のように拘束されている。本実施の形態では、例えば、第1腕部14の回動角度θ1は水平面Hから±30°、第2腕部15の回動角度θ2は水平面Hから±60°、第3腕部16の回動角度θ3は水平面Hから±90°に設定されている。
As shown in FIG. 4, the rotation angles θ <b> 1 to θ <b> 3 of the
図1に示すように、電磁石20は、極性を反転することでブレード部10の永久磁石18を吸引又は反発してブレード部10を往復動作させるものであり、永久磁石18とともにブレード部10を駆動する駆動部を構成している。電磁石20は、レンズ3の上側と下側のそれぞれに、ブレード部10の腕部14〜16に対応して複数(3つ)設けられている。これらの電磁石20は、レンズ3との間に、ブレード部10を退避させる空間Rを空けて配置されている。
各電磁石20は、例えば鉄等の磁性体21に銅製のコイル22を巻き付けて構成されている。6つの電磁石20は、コイル22の巻き方向が同じであり、直列に接続されている。本実施の形態では、一本のワイヤを各磁性体21に同じ方向に巻き付けることにより、複数のコイル22を形成するとともに、複数のコイル22を直列に接続させ、ワイヤの端部を構成する端子A,Bをブレード部10の第3関節部13側に位置させている。
ここで、各電磁石20に電磁石20A〜20Fと符号を付して各々を区別し、またコイル22についても、電磁石20A〜20Fに対応して、コイル22A〜20Fと符号を付して各々を区別して表記するものとする。
As shown in FIG. 1, the
Each
Here, each of the
ワイパー装置1は、第3腕部16、第2腕部15、第1腕部14の順に電磁石20に着磁するように構成されている。より具体的には、磁界の強さHは、下記関係式(1)に示すように、コイル22に流す電流Iが一定の場合、コイル巻き数Noに比例することから、
H=No×I・・・(1)
本実施の形態では、上側の3つのコイル22A〜22Cについては、巻き数をコイル22A>コイル22B>コイル22C>とし、下側の3つのコイル22D〜22Fについても同様に、巻き数をコイル22D>コイル22E>コイル22F>とすることで、第3腕部16が初めに電磁石20に磁着し、第2腕部15、第1腕部14の順に電磁石20への磁着を促す。なお、本実施の形態では、巻き数をコイル22A=コイル22D、コイル22B=コイル22E、コイル22C=コイル22Fとし、上側と下側の対応するコイル22A〜22Fを同じ巻き数としている。なお、電磁石20が発生する磁界の強さは、磁力にてブレード部10を上側に移動させる力が、ブレード部10の自重による力よりも大きくなるように設定される。
The
H = No × I (1)
In the present embodiment, the number of turns for the upper three
図5は、電磁石20Bの正面、側面及び平面を示す図である。図6は、ブレード部10と電磁石20(電磁石20A)との接触方法を示す図である。なお、電磁石20A,20C〜20Fは、電磁石20Bと略同一の構成であるため、同一の部分に同様の符号を付して示し、説明は省略する。
各電磁石20Bの磁性体21は、ブレード部10のテーパ面14A〜16Aと接触する面がテーパ部21Aとなっている。
コイル22は、垂直面V(筐体2の前面2Aに相当)に対して傾きを付けて磁性体21に巻きつけられており、電磁石20Aの磁界方向Y1,Y2がレンズ3の表面に対して傾いている。したがって、例えば、電磁石20Aのコイル22Aに対し、X1方向に電流を流すとY1方向に磁界が発生し、ブレード部10には、ブレード部10を電磁石20A側に移動させる駆動力F1と、ブレード部10をレンズ3側に吸着させる吸着力F2が働くこととなる。これに対し、X2方向に電流を流すとY2方向に磁界が発生し、ブレード部10には、ブレード部10を電磁石20Aから遠ざけるように移動させる駆動力F3と、ブレード部10をレンズ3から脱着させる脱着力F4が働くこととなる。
FIG. 5 is a diagram illustrating the front, side, and plane of the
As for the
The
なお、以下の説明において、X1方向に電流を流してY1方向に磁界が発生し、テーパ部21A側がS極となった場合に、電磁石20がS極性に変化したと、X2方向に電流を流してY2方向に磁界が発生し、テーパ部21A側がN極となった場合に、電磁石20がN極性に変化したというものとする。
In the following description, when a current flows in the X1 direction and a magnetic field is generated in the Y1 direction, and the
図7は、ワイパー装置1の回路図を模式的に示す図である。図8は、ブリッジドライバー回路31が出力する電圧を示す図であり、図8(A)は端子Aに印加される電圧を、図8(B)は端子Bに印加される電圧を示す図である。
ワイパー装置1は、図7に示すように、コイル22に流す電流を制御する制御部30と、複数のコイル22の両端(端子A,B)に接続されるブリッジドライバー回路(電流方向反転部)31と、制御部30の制御の下、ブリッジドライバー回路31に電力を供給する電力供給部32とを備えている。
ブリッジドライバー回路31は、図7及び図8に示すように、制御部30の制御の下、所定時間毎に端子A,B間の電圧印加方向を反転することで、コイル22に流す電流の向きを変えて電磁石20の極性を変化させる回路である。例えば、ブリッジドライバー回路31が、一方の端子Aの電圧が所定の正電圧(+V)、他方の端子Bの電圧が0となるように電圧を順方向に印加すると、電流が端子Aから端子Bに流れ、電磁石20の極性がS極になる。一方、ブリッジドライバー回路31が、端子Aの電圧が0、端子Bの電圧が所定の正電圧(+V)となるように電圧を逆方向に印加すると、電流が端子Bから端子Aに流れ、電磁石20の極性がN極になる。
FIG. 7 is a diagram schematically showing a circuit diagram of the
As shown in FIG. 7, the
As shown in FIGS. 7 and 8, the
制御部30は、ワイパー装置1(図1)に設けられたワイパー電源(不図示)がONになると、電力供給部32にブリッジドライバー回路31への電力の供給を開始させ、ブリッジドライバー回路31に電圧の出力を開始させる。また、制御部30は、ワイパー電源がOFFになると、ブレード部10がレンズ3の下方外側の退避位置に位置するとき、すなわち、ブリッジドライバー回路31が電圧を逆方向に印加して電磁石20がN極性となるときに、ブリッジドライバー回路31に電圧の印加を停止させ、電力供給部32にブリッジドライバー回路31への電力の供給を停止させる。なお、ワイパー電源は、手動でON/OFFにされてもよいし、レンズ3(図1)の汚れを検知するセンサ等を設けた場合には、そのセンサの出力に応じてON/OFFにされてもよい。
When a wiper power source (not shown) provided in the wiper device 1 (FIG. 1) is turned on, the
次に、本実施の形態の作用について説明する。
図9は、起動時のワイパー装置1の動作を示すフローチャートである。図10は、ブレード部10が中央部に位置する状態のワイパー装置1を示す正面図である。図11は、ブレード部10が上側に位置する状態のワイパー装置1を示す正面図である。図12は、ブレード部10が中央部に位置する状態のワイパー装置1を示す正面図である。図13は、ブレード部10が下側に位置する状態のワイパー装置1を示す正面図である。なお、図10、図12及び図13では、コイル22を省略している。
電磁石20のコイル22に電流が通電されていない場合、ブレード部10は、図1に示すように、レンズ3の下方外側の退避位置にある。
Next, the operation of the present embodiment will be described.
FIG. 9 is a flowchart showing the operation of the
When no current is supplied to the
まず、図9に示すように、ワイパー電源がONになると(ステップS1)、制御部30の制御の下、電力供給部32によりブリッジドライバー回路31への電力の供給が開始され(ステップS2)、ブリッジドライバー回路31は、所定時間の間、電圧を順方向に印加する(A:+V、B:0)(ステップS3)。これにより、電磁石20がS極性に変化し(ステップS4)、ブレード部10がレンズ3の上側に駆動されて、レンズ3に付着した汚れが払拭される(レンズクリーニング)(ステップS5)。
より詳細には、図10に示すように、電磁石20がS極性になると、ブレード部10は、永久磁石18のS極が下側の電磁石20D〜20Fから反発力FRを受けるとともに、永久磁石18のN極が上側の電磁石20A〜20Cから吸引力FAを受けることとなる。これらの反発力FR及び吸引力FAにより、ブレード部10は、図11に示すように、レンズ3の上方外側の退避位置まで移動する。
First, as shown in FIG. 9, when the wiper power is turned on (step S1), the
More specifically, as shown in FIG. 10, when the
このとき、ブレード部10が関節部11〜13に対して回動可能な腕部14〜16を有するため、腕部14〜16が回動しながら移動するので、関節部11〜13のない棒状のブレード部に比べ、ブレード部10の動作範囲を小さくできる。
また、第1腕部14の回動角度θ1<第2腕部15の回動角度θ2<第3腕部16の回動角度θ3としたため、腕部14〜16は、上下の電磁石20A〜20Fに分かれて磁着することがなく、上側の3つの電磁石20A〜20C、あるいは、下側の3つの電磁石20D〜20Fに磁着する。また、上記のように腕部14〜16の回動角度θ1〜θ3を拘束することで、各腕部14〜16は、決まった電磁石20A,20D、電磁石20B,20E、電磁石20C,20Fに磁着する。これにより、ブレード部10はレンズ3の表面全域を清掃できる。
さらに、電磁石20A〜20Fの磁界の強さを電磁石20A,20D>電磁石20B,20E>電磁石20C,20Fとしたため、腕部16、腕部15、腕部14の順に電磁石20に磁着するので、ブレード部10はレンズ3の表面全域を清掃できる。
At this time, since the
Further, since the rotation angle θ1 of the
Furthermore, since the strength of the magnetic field of the
これに加え、図6に示すように、電磁石20を磁界方向Y1,Y2がレンズ3の表面に対して傾くように構成したため、ブレード部10をレンズ3側に吸着させることができ、レンズ3の汚れを確実に払拭できる。
また、ブレード部10と磁性体21との接触面をともにテーパ状にすることで、ブレード部10が電磁石20に磁着した際に、ブレード部10と磁性体21がわずかに接触することとなり、ブレード部10に曲りやねじれ等のストレスを与えることを防止できる。さらに、電磁石20の磁性体21をテーパ状にすることで、ブレード部10が映像に移り込むこと(ケラレ)を防止できる。
In addition, as shown in FIG. 6, the
In addition, by making the contact surfaces of the
次いで、図9に示すように、ブリッジドライバー回路31は、所定時間の間、電圧を逆方向に印加する(A:0、B:+V)(ステップS6)。これにより、電磁石20がN極性に変化し(ステップS7)、ブレード部10がレンズ3の下側に駆動されて、レンズ3の汚れが払拭される(レンズクリーニング)(ステップS8)。
より詳細には、図12に示すように、電磁石20がN極性になると、ブレード部10は、永久磁石18のN極が上側の電磁石20A〜20Cから反発力FRを受けるとともに、永久磁石18のS極が下側の電磁石20C〜20Fから吸引力を受けることとなる。これらの反発力FR及び吸引力FAにより、ブレード部10は、図13に示すように、レンズ3の下方外側の退避位置まで移動する。図9に示すステップS3〜S8の動作は、ワイパー電源がOFFになるまで継続される。
Next, as shown in FIG. 9, the
More specifically, as shown in FIG. 12, when the
図14は、停止時のワイパー装置1の動作を示すフローチャートである。
ワイパー電源がOFFになると(ステップS11)、ブリッジドライバー回路31は電圧を逆方向に印加しており、電磁石20がN極性であるときに、制御部30の制御の下、電圧の印加を停止する(ステップS12)。これにより、ブレード部10がレンズ3の下方外側の退避位置に位置するときに、電磁石20が磁性部材に変化し(ステップS13)、ブレード部10の永久磁石18と下側と電磁石20D〜20F(磁性部材)とが着磁して(ステップS24)、ワイパー装置1の動作が終了する。
このように、ブレード部10がレンズ3の下方外側に位置するときに、電磁石20への通電を停止することで、ブレード部10を自重、及び、永久磁石18と電磁石20の磁性体21との間の磁力により固定できる。これにより、ワイパー装置1の動作停止時に、ブレード部10が映像に移り込むことを防止できるとともに、電流の消費量を抑制できる。また、電磁石20の磁力によるEMC(Electro-Magnetic Compatibility:電磁両立性)の阻害を防止できる。
FIG. 14 is a flowchart showing the operation of the
When the wiper power supply is turned off (step S11), the
As described above, when the
以上説明したように、本実施の形態によれば、ブレード部10は、永久磁石18を内蔵し、レンズ3の周辺には、極性を反転することで永久磁石18を吸引又は反発してブレード部10を往復動作させる電磁石20を配置する構成とした。この構成により、モータを用いることなくブレード部10を駆動でき、ワイパー装置1を小型化できる。また、ブレード部10は、複数の関節部11,12と、これら複数の関節部11,12により分割され、関節部11〜13に対して回動可能な腕部14〜16とを備えるため、関節部11〜13のない棒状のブレード部に比べ、ブレード部10の動作範囲を小さくでき、ワイパー装置1を小型化できる。
As described above, according to the present embodiment, the
また、本実施の形態によれば、ブレード部10の支点から離れる腕部ほど回動角度θ1〜θ3を小さくしたため、腕部14〜16を狙った場所の電磁石20A〜20Fに磁着させることができるので、レンズ3の表面全域を確実に払拭できる。
Further, according to the present embodiment, since the rotation angles θ1 to θ3 are made smaller as the arm part is farther from the fulcrum of the
また、本実施の形態によれば、腕部14〜16はブレード部10の支点から離れるほど軽く形成されるため、ブレード部10の支点に近く、モーメントが小さい腕部15,16を電磁石20に対し確実に吸引又は反発できる。
In addition, according to the present embodiment, the
また、本実施の形態によれば、電磁石20の磁界方向Y1−Y2はレンズ3の表面に対して傾いているため、ブレード部10をレンズ3に押し当てる力を生み出し、レンズ3の汚れを確実に払拭できる。
Further, according to the present embodiment, since the magnetic field direction Y1-Y2 of the
また、本実施の形態によれば、ブレード部10に複数の永久磁石18を内蔵し、これら複数の永久磁石18に対応する位置に電磁石20を配置し、ブレード部10の支点に近い電磁石20ほどコイル22の巻き数を多くする構成とした。これにより、腕部14〜16をブレード部10の支点に近い方から順に電磁石20に磁着させることができ、レンズ3の表面全域を確実に払拭できる。
Further, according to the present embodiment, a plurality of
<第2の実施の形態>
次に、図15及び図16を参照して本発明に係る第2の実施の形態について説明する。
図15は、第2の実施の形態に係るワイパー装置100を示す正面図である。図16は、ブレード部110の断面図である。なお図15及び図16では、第1の実施の形態のワイパー装置1と同一部分には同一の符号を付して説明を省略する。
第2の実施の形態では、ブレード部の他端部が回転自在に支持され、第2腕部に永久磁石が設けられず、第2腕部に対応する電磁石が設けられていない点で上記第1の実施の形態と異なる。
<Second Embodiment>
Next, a second embodiment according to the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 15 is a front view showing the
In the second embodiment, the other end portion of the blade portion is rotatably supported, no permanent magnet is provided on the second arm portion, and no electromagnet corresponding to the second arm portion is provided. Different from the first embodiment.
ワイパー装置100は、ブレード部110と、電磁石20とを備えて構成されている。ブレード部110の一端部110A及び他端部110Bはレンズ3周囲の筐体2に固定された支軸113Aによって回動可能に支持され、ブレード部110は支軸113Aを支点としてレンズ3の表面を含む動作範囲内を上下方向に往復動作する。
ブレード部110の一端部110A及び他端部110Bにはそれぞれ支軸113Aを挿通する支持孔113Bが形成されており、これら支軸113A及び支持孔113Bによりブレード部110の支点となる関節部113が構成されている。
The
A
ブレード部110は、さらに、複数(2つ)の関節部111,112と、これら関節部111,112により分割された複数(3つ)の腕部114〜116とを有している。関節部111は、腕部114,115を連結するピン状の連結部111Aと、腕部114,115に形成された穴部111B,111Cで構成されている。穴部111Cは長穴に形成されており、連結部111Aが穴部111Cをスライド移動可能になっている。関節部112は、腕部115,116を連結する連結部112Aと、腕部115,116に形成された穴部112B,112Cで構成されている。なお、関節部111を第1関節部111、関節部112を第2関節部112、関節部113を第3関節部113とし、腕部114を第1腕部114、腕部115を第2腕部115、腕部116を第3腕部116とする。
第1腕部114及び第3腕部116には永久磁石18が内蔵されている。第2腕部115は、レンズ3の表面の球面状に沿ってアーチ状に湾曲しており、レンズ3の汚れを払拭するワイパーゴム17が取り付けられている。また、第1腕部114及び第3腕部116は、磁性体21のテーパ部21A(図5)と接触する上面及び下面が、テーパ面114A,116Aとなっている。
The
A
電磁石20は、レンズ3の上側と下側のそれぞれに、ブレード部110の腕部114,116に対応して複数(2つ)設けられている。
本実施の形態では、上側の2つのコイル22A,22Cについては、巻き数をコイル22A>コイル22C>とし、下側の2つのコイル22D,22Fについても同様に、巻き数をコイル22D>コイル22F>とすることで、第3腕部16が初めに電磁石20に磁着し、第2腕部15、第1腕部14の順に電磁石20への磁着を促す。なお、本実施の形態では、巻き数をコイル22A=コイル22D、コイル22C=コイル22Fとしている。
A plurality (two) of
In the present embodiment, the upper two
このように構成されたワイパー装置100でも、第1の実施の形態に係るワイパー装置1と同様の作用・効果が得られる。すなわち、電磁石20に流す電流を反転させて極性を反転することで、モータを用いることなく、ブレード部110の永久磁石18を吸引又は反発してブレード部110を往復動作させることができる。
このとき、ブレード部110が関節部111〜113に対して回動可能な腕部114〜116を有するため、腕部114〜116が回動しながら移動するので、関節部111〜113のない棒状のブレード部に比べ、ブレード部110の動作範囲を小さくできる。
さらに、第2腕部115の一方の関節部111をスライド式とするとともに、他方の関節部112を非スライド式とし、磁石20A,20C,20D,20Fの磁界の強さを、他方の関節部112側が強くなるように、電磁石20A,20D>電磁石20C,20Fとしたため、腕部116が確実に回動して電磁石20A又は電磁石20Dに磁着するとともに、腕部116の回動により、腕部114が電磁石20C又は電磁石20F側に押し出されるので、ブレード部110はレンズ3の表面全域を清掃できる。
Even with the
At this time, since the
Furthermore, one
<第3の実施の形態>
次に、図17を参照して本発明に係る第3の実施の形態について説明する。
図17は、第3の実施の形態に係るワイパー装置200を示す正面図である。なお図17では、第2の実施の形態に係るワイパー装置100と同一部分には同一の符号を付して説明を省略する。
第3の実施の形態のブレード部210は、上記第2の実施の形態における関節部111,112に代えて関節211,212を有している。第2腕部(腕部)215には、腕部215の略全長に渡って穴部215Aが形成されており、関節211は腕部114,115を連結するピン状の連結部211Aと穴部215Aとで構成され、関節212は腕部115,116を連結するピン状の連結部212Aと穴部215Aとで構成されている。連結部211A,212Aは、ブレード部210の移動に伴い、穴部215Aをスライド移動する。腕部215は、穴部111C,112Cに代えて穴部215Aが形成されている以外は、腕部115と略同一の構成であるため、同一の部分に同様の符号を付して示し、説明は省略する。
また、本実施の形態では、電磁石20のコイル22の巻き数は略同一になっている。
<Third Embodiment>
Next, a third embodiment according to the present invention will be described with reference to FIG.
FIG. 17 is a front view showing a
The
Moreover, in this Embodiment, the winding number of the
このように構成されたワイパー装置200でも、第1の実施の形態に係るワイパー装置1と同様の作用・効果が得られる。すなわち、電磁石20に流す電流を反転させて極性を反転することで、モータを用いることなく、ブレード部210の永久磁石18を吸引又は反発してブレード部210を往復動作させることができる。
このとき、ブレード部210が関節部113,211,212に対して回動可能な腕部114〜116を有するため、腕部114,215,116が回動しながら移動するので、関節部113,211,212のない棒状のブレード部に比べ、ブレード部210の動作範囲を小さくできる。
さらに、第2腕部215の関節211,212をスライド型とし、電磁石20A,20C,20D,20Fの磁界の強さを略同一としたため、腕部114,116が同様に回動するので、ブレード部110はレンズ3の表面全域を清掃できる。
The
At this time, since the
Further, since the
<第4の実施の形態>
次に、図18を参照して本発明に係る第4の実施の形態について説明する。
図18は、第4の実施の形態に係るワイパー装置300を示す正面図である。なお図18では、第1の実施の形態に係るワイパー装置1と同一部分には同一の符号を付して説明を省略する。
第4の実施の形態では、ブレード部の第1腕部が設けられず、第1腕部に対応する電磁石が設けられていない点で上記第1の実施の形態と異なる。
ブレード部310の一端部310Aはレンズ3周囲の筐体2に固定された支軸13Aによって回動可能に支持され、ブレード部310の他端部310Bは自由端となっている。ブレード部310は、関節部12と、この関節部12により分割された2つの腕部315,16を有している。腕部315は、第1の実施の形態の穴部11Cが形成されていない以外は、腕部15と略同一の構成であるため、同一の部分に同様の符号を付して示し、説明は省略する。
<Fourth embodiment>
Next, a fourth embodiment according to the present invention will be described with reference to FIG.
FIG. 18 is a front view showing a
The fourth embodiment is different from the first embodiment in that the first arm portion of the blade portion is not provided and the electromagnet corresponding to the first arm portion is not provided.
One
このように構成されたワイパー装置300でも、第1の実施の形態に係るワイパー装置1と同様の作用・効果が得られる。すなわち、電磁石20に流す電流を反転させて極性を反転することで、モータを用いることなく、ブレード部310の永久磁石18を吸引又は反発してブレード部310を往復動作させることができる。
このとき、ブレード部210が関節部12,13に対して回動可能な腕部315,16を有するため、腕部315,16が回動しながら移動するので、関節部12,13のない棒状のブレード部に比べ、ブレード部310の動作範囲を小さくできる。
さらに、電磁石20A,20B,20D,20Eの磁界の強さを電磁石20A,20D>電磁石20B,20Eとしたため、腕部316、腕部15の順に電磁石20に磁着するので、ブレード部310はレンズ3の表面全域を清掃できる。
The
At this time, since the
Further, since the strength of the magnetic field of the
<第5の実施の形態>
次に、図19を参照して本発明に係る第5の実施の形態について説明する。
図19は、第5の実施の形態に係るワイパー装置400を示す正面図である。なお図19では、第1の実施の形態に係るワイパー装置1と同一部分には同一の符号を付して説明を省略する。
第5の実施の形態では、支軸13Aが筐体2の下側に設けられ、ブレード部10が筐体2の下側で支持されている点で上記第1の実施の形態と異なる。したがって、第5の実施の形態では、第1の実施の形態と同様の作用・効果に加え、ブレード部10が縦向きに延在することとなり、ブレード部10が横向きに延在する第1の実施の形態に比べ、自重の影響が弱まるので、ブレード部10を弱い磁力でも移動させることができる。
<Fifth embodiment>
Next, a fifth embodiment according to the present invention will be described with reference to FIG.
FIG. 19 is a front view showing a
The fifth embodiment differs from the first embodiment in that the
但し、上記第1〜第5の実施の形態は本発明の一態様であり、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能であるのは勿論である。
例えば、上記実施の形態では、レンズは、光軸を水平方向に向けて略直立に配置されていたが、光軸を水平方向よりやや下向きに配置されていてもよい。この場合、ブレード部の自重の影響が弱まり、ブレード部を弱い磁力で移動させることができる。
また、上記実施の形態では、ワイパー装置の払拭対象物をカメラのレンズとして説明したが、払拭対象物はこれに限定されるものではなく、例えば、カメラのレンズをカバーするカバーガラス等であってもよい。また、レンズ及びカバーの表面形状は球面状に限定されるものではなく、例えば、平面状であってもよい。
また、ブレード部の腕部の数や電磁石の数も、上記実施の形態に示した数に限定されるものではなく、適宜変更可能である。
However, the first to fifth embodiments described above are one aspect of the present invention, and it is needless to say that changes can be made as appropriate without departing from the spirit of the present invention.
For example, in the above-described embodiment, the lens is disposed substantially upright with the optical axis directed in the horizontal direction, but the optical axis may be disposed slightly downward from the horizontal direction. In this case, the influence of the weight of the blade portion is weakened, and the blade portion can be moved with a weak magnetic force.
In the above embodiment, the wiping target of the wiper device is described as a camera lens. However, the wiping target is not limited to this, for example, a cover glass that covers the camera lens, etc. Also good. Further, the surface shape of the lens and the cover is not limited to a spherical shape, and may be a flat shape, for example.
Further, the number of arm portions and the number of electromagnets of the blade portion are not limited to the numbers shown in the above embodiment, and can be changed as appropriate.
1,100,200,300,400 ワイパー装置
3 レンズ(対象物)
10、110、310 ブレード部
11〜13、111〜113、211,212 関節部
14〜16、111〜116,215,315 腕部
18 永久磁石
20、20A〜20F 電磁石
22、22A〜22F コイル
Y1−Y2 磁界方向
θ1〜θ3 回動角度
1,100,200,300,400
10, 110, 310 Blade part 11-13, 111-113, 211, 212 Joint part 14-16, 111-116, 215, 315
Claims (6)
前記ブレード部は、前記支点となる関節部以外に少なくとも1つの関節部と、前記支点となる関節部を含めた関節部により分割され、永久磁石を内蔵した回動可能な腕部とを備え、
前記対象物の周辺には、極性を反転することで前記永久磁石を吸引又は反発して前記ブレード部を往復動作させる電磁石を配置したことを特徴とするワイパー装置。 In a wiper device that reciprocates a blade part in which a joint part serving as a fulcrum is arranged around the object to wipe off dirt on the object,
The blade part includes at least one joint part in addition to the joint part serving as the fulcrum, and a rotatable arm part that is divided by a joint part including the joint part serving as the fulcrum and has a built-in permanent magnet,
A wiper device characterized in that an electromagnet that reciprocates the blade portion by attracting or repelling the permanent magnet by reversing the polarity is disposed around the object.
これら複数の永久磁石に対応する位置に前記電磁石を配置し、
前記ブレード部の支点に近い電磁石ほどコイルの巻き数を多くしたことを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載のワイパー装置。 A plurality of permanent magnets are built in the blade part,
The electromagnet is disposed at a position corresponding to the plurality of permanent magnets,
5. The wiper device according to claim 1, wherein the number of windings of the coil increases as the electromagnet is closer to the fulcrum of the blade portion.
前記ブレード部は、前記支点となる関節部以外に少なくとも1つの関節部と、前記支点となる関節部を含めた関節部により分割され、永久磁石を内蔵した回動可能な腕部とを備え、
前記レンズの周辺には、極性を反転することで前記永久磁石を吸引又は反発して前記ブレード部を往復動作させる電磁石を配置したことを特徴とするカメラユニット。 In a camera unit provided with a wiper device that reciprocates a blade part in which a joint part serving as a fulcrum is arranged around the lens of the camera to wipe away dirt on the lens or the cover glass covering the lens,
The blade part includes at least one joint part in addition to the joint part serving as the fulcrum, and a rotatable arm part that is divided by a joint part including the joint part serving as the fulcrum and has a built-in permanent magnet,
The camera unit is characterized in that an electromagnet is disposed around the lens for reversing the blade by attracting or repelling the permanent magnet by reversing the polarity.
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