JP2924665B2 - ワイパーの押圧力制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車両用のワイパーに装
備される押圧力制御装置、特に、ワイパーの払拭領域内
でウインドガラスへの押圧力を可変できるワイパーの押
圧力制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、車両のウインドガラスに付着する
水滴等を拭き払うために、ワイパーが使用されている。
このワイパーはモータを備え、そのモータ回転を連動機
構を用いて一定回転角内でのピボット回転に代える。更
に、そのピボットに一体的に取り付けられるアームヘッ
ドの回動端のワイパーブレードを一定回転角内で往復動
させ、扇状の払拭領域の水滴等を拭き払い、運転者の視
界を確保するようにしている。ところで、このワイパー
の拭き払い作動時にブレードが浮きを生じると、前方視
界の確保に支障をきたし、安全性を害することより、通
常は、十分な押圧力でガラス面と摺接するように構成さ
れる。即ち、アームヘッドとワイパーアームをピン結合
させると共に、アームヘッドとワイパーアーム間に引張
スプリングを架設している。更に、ピン回りに回動可能
なワイパーアーム側のブレードは引張スプリングのばね
力によりガラス面側に押圧付勢される。これにより、ブ
レードがガラス面に所定の押圧力で押し付けられ、ガラ
ス面に常時摺接することができるようになっている。

【０００３】ところが、ワイパーの払拭領域でブレード
がガラス面に十分な押圧力で押し付けられると、ワイパ
ーブレードの浮きを確実に防止できるが、過度な押圧力
によってワイパーブレードが摩耗劣化し、所定の耐久性
を確保出来なくなり、ワイパーブレードが払拭領域の両
端の反転域で確実に反転出来なかったり、反転時の騒音
が過度に大きく成る。このようなワイパーの押圧力を可
変させる装置が提案されている。例えば、実開平５−５
６５号公報には、ワイパーブレードの負荷検出装置より
ジャダを検出した際には、アームヘッドに装備した押圧
力調整用モータを駆動し、同モータに連結されるアーム
ヘッドの押圧力を増減調整し、ジャダを排除するように
している。

【０００４】更に、実開平２−９３１６４号公報には、
アームヘッドに装備されたモータがねじ機構、てこ部及
びコイルばねを介しワイパーアームに連結され、車速相
当の押圧力に現押圧力を調整すべくコントロールユニッ
トがモータを駆動するようにしている。更に、実開平４
−１３６９７８号公報には、ワイパーブレードの押圧力
を撥水性能検出手段で検出した撥水性の低下に応じて増
大させるように制御するワイパーの制御装置が開示され
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、ワイパーの
装備されたウインドのガラス面が全く濡れておらず、乾
燥している場合にワイパーを駆動すると、次のような問
題が生じる。即ち、乾燥したガラス面上でワイパーを駆
動すると、そこに付着している砂等により、ガラス面が
傷付くという問題が有る。更に、ガラス面の乾燥時にワ
イパーを駆動すると、ブレードに加わる摩擦抵抗が大き
く増加してしまい、ブレードラバーが偏摩耗したり破損
が生じるという問題が有る。しかも、この状態が長引く
と負荷急増によりモータの耐久性に悪影響が生じ、ワイ
パーアームのねじれが生じる可能性も有る。

【０００６】このような不具合を排除する上で、従来の
ジャダ排除可能な実開平５−５６５号公報の技術や、車
速対応の押圧力を設定可能な実開平２−９３１６４号公
報の技術や、撥水性の低下に応じて押圧力を増大する実
開平４−１３６９７８号公報の技術を用いても、適確な
対策とは成らない。しかも、実開平４−１３６９７８号
公報の技術では、降雨時を前提に押圧力を設定している
ため、非降雨時にワイパーを作動させると、ブレードに
加わる摩擦抵抗が大きく増加してしまい、ブレードラバ
ーが偏摩耗したり破損が生じるという問題がまったく解
消されない。

【０００７】そこで、請求項１及び請求項２記載の発明
の目的は、負荷増大に応じて押圧力を低減して、ブレー
ドの偏摩耗を抑え、反転音を低減し、ワイパーの耐久性
の確保を図れるワイパーの押圧力制御装置を提供するこ
とにある。請求項２記載の発明は、特に、降雨時のワイ
パーの押圧力の低減を確実に防止することを目的とす
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
払拭領域の両端間で反転して往復動するワイパーアーム
と、該ワイパーアームのフロントウインドガラスへの押
圧力を変更可能に設けられた押圧力調整アクチュエータ
と、上記ワイパーアームを回転駆動させるモータの電流
を検出するモータ電流検出手段と、検出されるモータ電
流の変化量の増加に応じて上記押圧力の低減量を増加さ
せるよう上記押圧力調整アクチュエータの作動を制御す
る制御手段と、を備えたことを特徴とする。

【０００９】請求項２記載の発明は、請求項１のワイパ
ーの押圧力制御手段において、降雨の有無を検知する降
雨検知手段を更に有し、上記制御手段は、上記降雨の存
在が検出された時には上記モータ電流の変化量に基づく
押圧力の制御を中止するよう構成されることを特徴とす
る。

【００１０】

【作用】請求項１記載の発明は、ワイパーアームのフロ
ントウインドガラスへの押圧力を変更可能に設けられた
押圧力調整アクチュエータを用い、モータ電流検出手段
によりワイパーアームを回転駆動させるモータの電流を
検出しておき、制御手段がモータ電流の変化量の増加に
応じて押圧力の低減量を増加させるよう押圧力調整アク
チュエータの作動を制御する。

【００１１】請求項２記載の発明は、請求項１のワイパ
ーの押圧力制御手段が、特に、降雨検知手段により降雨
の有無を検知しておき、制御手段が、降雨の存在が検出
された時に、モータ電流の変化量に基づく押圧力の制御
を中止する。

【００１２】

【実施例】図１及び図２のワイパーの押圧力制御装置は
図示しない乗用車のワイパー装置に装備される。ここで
のワイパー装置はワイパーモータ（以後単にモータと記
す）１の回転を連動機構２により一定回転角内での往復
に変換して車幅方向に左右一対配備されたピボット軸
３，３に伝える。各ピボット軸３にはヘッド４が一体的
に連結され、ヘッド４の回動端側にワイパーアーム５が
ヒンジピン６を介してピン結合され、そのワイパーアー
ム５とヘッド４側のフック８間にスプリング９が架設さ
れる。ワイパーアーム５の回動端にはワイパーブレード
７がピン結合され、スプリング９の引っ張り力に応じ
て、ヒンジピン６回りにワイパーアーム５の回動端のワ
イパーブレード７が回動し、ガラス面Ｆの方向（図２に
おいて紙面下側）に押圧される。ここで、ヘッド４には
その内側（紙面下側）に収容部１０が凹設され、そこに
フック８をヘッドの長手方向Ｘに摺動するアクチュエー
タ１１及び押圧モータ１２が配設される。

【００１３】アクチュエータ１１は一端が押圧モータ１
２に連結される送りねじ１４と、送りねじ１４と螺合す
るねじ付摺動部材１６と、ねじ付摺動部材１６にリンク
１９を介しピン連結されると共にヘッド４上の第１ガイ
ド溝１５に摺動可能に係止されるスライドブロック１７
と、スライドブロック１７にピン結合されるフック８と
を備える。ねじ付摺動部材１６は、送りねじ１４に螺合
する内ねじが形成されると共にヘッド長手方向Ｘに形成
される第２ガイド溝１８に係合することにより回転を阻
止されてヘッド長手方向Ｘに摺動されるように構成され
る。

【００１４】ピボット軸３は車体側枢支部Ｂ１に枢支さ
れ、その枢支部Ｂ１の裏面側に上述の連動機構２が連結
される。ヘッド４のピボット軸３の近傍部には収容部１
０と車体側枢支部Ｂ１との対向部とを連通するガイド孔
２０が形成され、このガイド孔２０を通してアクチュエ
ータ１１を駆動する押圧モータ１２からの延長線２１が
引き出され、同延長線２１はコントローラ２２に駆動回
路３１を介して接続される。押圧モータ１２は正逆回転
可能な周知のステッピングモータで、駆動回路（励磁信
号発生回路）３１を介しコントローラ２２に接続され
る。

【００１５】押圧モータ１２はそのモータの回転量に応
じてスライドブロック１７をヘッド長手方向Ｘに摺動さ
せる。このスライドブロック１７の摺動に応じて、スプ
リング９の引っ張り力、即ち、ワイパーブレード７のガ
ラス面Ｆへの押圧力が増減調整されることと成る。連動
機構２は左右一対のワイパーブレード７を同じ方向に動
かすタンデム型用のリンクを備え、リンク系の寸法形状
は左右の各ワイパーブレード７が各々の所定の扇形の払
拭領域Ｅで往復駆動できる構成を採るものが用いられ
る。

【００１６】なお、各ピボット軸３に連結されるヘッド
４乃至ワイパーブレード７は左右同様に構成され、ここ
では一方側のみを主に説明する。モータ１はブレードの
押圧力及びアーム長さにより規制される負荷に打ち勝っ
て駆動する必要上、十分な出力で、所定の減速機構を内
蔵するのものが選択使用され。このモータ１は周知の直
流モータであり、定位置停止のための周知のオートパー
ク回路２４及び切換え回路２５を介して電源２６に接続
され、特に、モータ１の駆動電流Ｉｍを検出する電流検
出器２８が付設される。なお、切換え回路２５には切換
え信号がワイパースイッチ２７より入力される。

【００１７】ワイパースイッチ２７は３段切換えスイッ
チであり、ＯＦＦ、Ｌｏ、Ｈｉの各位置に選択的に切換
えられ、ＯＦＦでは、モータ１への電流供給をカット
し、Ｌｏでは低電流を、Ｈｉでは高電流をそれぞれ、モ
ータ１に流し、モータ１の回転を低、高２段に切換えで
きる。なお、ＯＦＦ位置ではオートパーク回路２４が働
き、ワイパーブレード７を運転者の視界を遮らない退却
位置に移動させ、停止することと成る。コントローラ２
２は周知のマイクロコンピュータで要部が構成され、そ
の入出力回路には電流検出器２８からの電流値Ｉｍ信
号、ワイパースイッチ２７の信号に加え、ワイパーブレ
ード７の回転角信号θｂを出力する回転角センサ３０、
反転域センサ３２、雨滴センサ３３等より、検出信号が
入力され、押圧モータ１２の駆動回路３１に対して、回
転信号ｄｎを出力する。

【００１８】ここで反転域センサ３２はリミットスイッ
チで形成され、払拭領域内の一端の反転域ｄθ（図１参
照）においてオン信号を出力するように、連動機構２の
リンクに対向配備される。反転域センサ３２は反転位置
Ａを含む反転域ｄθにおいて、オン信号を出力するよう
に構成される。コントローラ２２は、図６に示すような
押圧力制御プログラムや、押圧力算出マップｍ１（図４
参照）や、押圧力低減量算出マップｍ２（図５参照）を
記憶処理され、特に、次のような機能を備える。

【００１９】コントローラ２２は、制御手段として、検
出されるモータ電流Ｉｍの変化量ｄＩが設定値αを越え
ると押圧力Ｐを低減（−ｄｐ）するよう押圧力調整アク
チュエータ１１の作動を制御する。更に、制御手段は、
モータ電流の変化量ｄＩの増加に応じて押圧力の低減量
−ｄｐを増加させるよう制御する。更に、制御手段は、
降雨の存在が検出された時には、モータ電流Ｉｍの変化
量に基づく押圧力Ｐの低減−ｄｐの制御を中止する。次
に、図６に示すワイパー制御プログラムに沿ってワイパ
ーの押圧力制御装置の作動を説明する。

【００２０】図示しないエンジンキーのオン時に、コン
トローラ２２が駆動し、ステップｓ１に達すると、ワイ
パースイッチ２７の出力より同スイッチがＯＦＦか、Ｌ
ｏあるいはＨｉの位置か否か判断し、ＯＦＦではＬｏあ
るいはＨｉへの切換えを待ち、ＬｏあるいはＨｉでステ
ップｓ２に進む。ステップｓ２では、回転角センサ３０
よりワイパーブレード７の回転角信号θｂを入力し、反
転域センサ３２より反転位置Ａの信号ＳＡを入力し、各
信号を順次ストアする記憶エリアの値を更新し、ステッ
プｓ３に進む。ステップｓ３では、回転角信号θｂと、
反転位置信号ＳＡの各信号に基づき、ワイパーブレード
７の回転角位置を求める。

【００２１】なお、回転角信号θｂの入力毎に図示しな
い回転角算出ルーチンの割込み処理が実行され、基準位
置である反転位置Ａの手前のＢ’位置（反転域センサ３
２が時点ｔ１で発するオフ→オン信号にて判定）より、
θｂの加算が繰り返され、現回転角位置が図４中の何れ
の位置か演算されている。次いで、押圧力算出マップｍ
１のワイパー回転角θｂ相当の押圧力Ｐを算出し、ステ
ップｓ４に進む。なお、この押圧力Ｐは各回転角θｂ毎
に所望値に増減設定され、ここでは、反転位置Ａ，Ａ’
近傍の反転領域ｄθで押圧力を低い値Ｐ２に落とし、ブ
レードの反転を容易化している。

【００２２】ステップｓ４，ｓ５では現在のモータ電流
Ｉｍを取り込み、この今回値と前回値の偏差で有る変化
量ｄＩを算出し、ｄＩが設定値αを越えるか否か判断
し、越えるとステップｓ６に、越えないとステップｓ８
に進む。ステップｓ６では、雨滴センサ３３の出力より
降雨時か否か判断し、降雨時ではステップｓ８に、乾燥
時ではステップｓ７に進む。ステップｓ７では電流変化
量ｄＩが大きく、乾燥時で有ることより、ｄＩ相当の押
圧力Ｐの低減値−ｄｐを押圧力低減量算出マップｍ２
（図５参照）を用いて算出し、ステップｓ８に進む。こ
の場合、押圧力低減量算出マップｍ２は電流変化量ｄＩ
が大きくなるほど低減値−ｄｐを増加差せるように設定
される。これにより電流変化量ｄＩが大きいほど、すな
わち、摩擦抵抗の大きいほど押圧力Ｐを低減できる。

【００２３】ステップｓ５乃至ｓ７よりステップｓ８に
進むと、設定済みの今回の回転角θｂ相当の設定押圧力
Ｐｎをステップモータの回転数位置の値に変換する。即
ち、ここで、ステップモータと共に回転する送りねじ１
４にねじ付摺動部材１６を介しスプリング９が連結さ
れ、その引っ張り力に応じワイパーブレード７の押圧力
が増減することより、押圧力Ｐの基準値（ここでは最小
値であるＰ２とする）を得られる押圧モータ１２の基準
回転位置が予め設定される。このため、基準回転位置に
対する今回の設定押圧力Ｐｎ相当の回転数位置の偏差を
算出し、偏差を排除できる押圧モータの回転数の増減値
である回転信号±ｄｎが設定され、同回転信号±ｄｎが
駆動回路３１に出力される。これにより、押圧モータ１
２を介しスプリング９の引っ張り力を増減させ、押圧力
Ｐを今回の設定押圧力Ｐｎに調整し、ステップｓ９に進
む。この後、エンジンキーのオフで制御を終了し、そう
でない限り、次の制御周期におけるステップｓ１に進
む。

【００２４】このように、図１のワイパーの押圧力制御
装置では、ワイパーブレードの回転角θｂに応じた押圧
力Ｐを求めた上で、ワイパーモータのモータ電流Ｉｍが
設定値αを上回り、降雨時で無い場合にｄＩ相当の押圧
力Ｐの低減値−ｄｐを求め、同値で押圧力Ｐを低減修正
し、更新された設定押圧力Ｐｎでワイパーブレードを駆
動するので、ガラス面とワイパーブレードとの摩擦抵抗
が大きな場合に押圧力を低減でき、ブレードの偏摩耗、
破損、アームの捩じれ、ガラス面の傷の発生防止し、ワ
イパーの耐久性を確保できる。しかも、モータ電流Ｉｍ
の変化量ｄＩの増加に応じて押圧力の低減量−ｄｐを増
加させるので、ガラス面とワイパーブレードとの摩擦抵
抗が大きいほど押圧力を低減できる。更に、降雨時には
押圧力Ｐの低減修正を行わず降雨時の押圧力を確保し、
ブレードの浮きを確実に阻止できる。

【００２５】

【発明の効果】以上のように、請求項１の発明は、モー
タ電流の変化量の増加に応じて押圧力の低減量を増加さ
せるので、ガラス面とワイパーブレードとの摩擦抵抗に
よる負荷の増大時、例えばワイパーブレードの反転時に
押圧力を低減できる。

【００２６】このため、ブレードの偏摩耗を抑え、反転
音を低減でき、ワイパーの耐久性を確保できる。

【００２７】請求項２の発明は、請求項１の効果に加
え、特に、降雨の存在が検出された時にはモータ電流の
変化量に基づく押圧力の制御を中止するので、降雨時に
押圧力が低減し、ワイパーブレードが浮くことを確実に
防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例としてのワイパーの押圧力制
御装置の要部概略構成図である。

【図２】図１のワイパーの押圧力制御装置で用いるワイ
パーアーム部分の拡大要部断面図である。

【図３】図１のワイパーの押圧力制御装置で用いるモー
タ及び反転域センサの作動を経時的に示した特性線図で
ある。

【図４】図１のワイパーの押圧力制御装置で用いる押圧
力算出マップ内の値の特性線図である。

【図５】図１のワイパーの押圧力制御装置で用いる押圧
力低減量算出マップ内の値の特性線図である。

【図６】図１のワイパーの押圧力制御装置で用いる押圧
力制御プログラムのフローチャートである。 １ モータ ２ 連動機構 ３ ピボット軸 ４ ヘッド ５ ワイパーアーム ７ ワイパーブレード ９ スプリング １１ アクチュエータ １２ 押圧モータ ２２ コントローラ ２８ 電流値検出器 ３０ 回転角センサ ３３ 雨滴センサ −ｄｐ 低減量 Ｉｍ モータ電流 Ｆ ガラス面 Ｘ ヘッドの長手方向

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐伯 泰史 東京都港区芝五丁目33番８号・三菱自動 車工業株式会社内 (56)参考文献 実開 昭63−154373（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭63−154372（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B60S 1/32 B60S 1/34

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】払拭領域の両端間で反転して往復動するワ
   イパーアームと、 該ワイパーアームのフロントウインドガラスへの押圧力
   を変更可能に設けられた押圧力調整アクチュエータと、 上記ワイパーアームを回転駆動させるモータの電流を検
   出するモータ電流検出手段と、 検出されるモータ電流の変化量の増加に応じて上記押圧
   力の低減量を増加させるよう上記押圧力調整アクチュエ
   ータの作動を制御する制御手段と、 を備えたことを特徴とするワイパーの押圧力制御装置。
2. 【請求項２】請求項１のワイパーの押圧力制御装置にお
   いて、降雨の有無を検知する降雨検知手段を更に有し、 上記制御手段は、上記降雨の存在が検出された時には上
   記モータ電流の変化量に基づく押圧力の制御を中止する
   よう構成されることを特徴とするワイパーの押圧力制御
   装置。