JP3829894B2 - ワイパ装置 - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ワイパ装置に係り、詳しくはワイパモータを作動させるためのワイパ駆動回路構造に関する。
【0002】
【関連する背景技術】
車両に搭載されるウィンドウ用のワイパ装置では、ワイパモータの出力軸にリンク機構を介してワイパアームがウィンドウ表面を往復動可能に接続されており、さらにワイパモータはワイパ駆動回路を介してバッテリ電源に電気的に接続されている。
【0003】
ワイパ駆動回路には、ワイパモータを低速作動、高速作動及び間欠作動させるためのワイパ作動速度切換スイッチ(以下、ワイパSWと略す)が設けられており、このワイパSWをそれぞれ作動停止位置(OFF位置)、間欠作動位置(INT位置)、低速作動位置(LO位置)及び高速作動位置(HI位置)の複数の駆動位置に切り換えることでワイパアームを所望の作動状態とすることができる。
【0004】
また、ワイパ駆動回路には、主としてワイパSWの接点を保護することを目的として、ワイパSWの切換に応じて回路の連通と遮断とが実施されるリレーが設けられており、通常は、INT位置及びLO位置に対応するLOリレーとHI位置に対応するHIリレーとがそれぞれ設けられている。つまり、ワイパSWがINT位置或いはLO位置とされているときにはLOリレーがON状態となってワイパモータが低速作動或いは間欠作動し、ワイパSWがHI位置とされているときにはLOリレーとともにHIリレーもONとなってワイパモータが高速作動するようになっている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、通常、ワイパSWは、構成を簡単にできることから、OFF位置、INT位置、LO位置及びHI位置の各位置がこの順に配されたスイッチ構造からなっており、故に、例えばワイパ作動状態をOFF位置からLO位置に切り換えたい場合には、INT位置を経由するように構成されている。
【0006】
ところが、このようなスイッチでは、各位置が断続的に不連続に位置していることから、例えばINT位置からLO位置に切り換える際、或いはLO位置からINT位置に切り換える際には、一旦回路が遮断されることになる。このように回路が一時的に遮断されると、ワイパモータを低速作動させるべくON状態とされていたリレーが一旦OFF側に戻った後ワイパSWがINT位置とされた瞬間に再びON状態とされるという不要な作動をすることになる。そして、このような不要な作動が発生すると、OFF状態のときにワイパモータを自身の発電により停止させるべく制動電流が流れるように図った構成のリレーにあっては、この不要な作動が電気回路の劣化、損傷等の問題を生じさせる要因となっている。以下、図4を参照して具体的に説明する。
【0007】
公知のワイパ装置は、図4に示すように、モータユニット10とバッテリ20との間にワイパスイッチ(ワイパSW)30が介装され、モータユニット10とワイパSW30との間にLOリレー40とHIリレー60とが配設され、さらにワイパSW30とLOリレー40間にINTコントローラ70が介装されてワイパ駆動回路が構成されている。
【0008】
より詳しくは、モータユニット10は、フィールド回路が永久磁石で構成されたワイパモータ12と該ワイパモータ12の回転に連動して回転することでON−OFF操作が行われるロータリ式のオートストップスイッチ(オートストップSW)14とからなっている。
オートストップSW14は、ワイパSW30がOFF位置とされてワイパ装置が停止状態となったときにワイパアーム(図示せず)が中途半端な位置で停止するのを防止し、ワイパアームを確実に格納位置に戻すためのものである。つまり、このオートストップSW14の存在により、ワイパアームの作動途中にワイパSW30がOFF位置とされても、オートストップSW14の回転子15が弧状に配設された接点16と接触している間はワイパモータ12が回転し続け、その後回転子15が接点18と接触すると、バッテリ20からの電力の供給が断たれるとともにワイパモータ12のプラス端子とマイナス端子間を短絡する閉回路が形成され、これにより、ワイパモータ12内部のアマチュア回路を構成しているロータの回転慣性力によってワイパモータ12が逆起電力を生起して自身を逆回転させ停止させる制動電流を発生し、ワイパモータ12を停止させワイパアームを確実に格納位置に格納することが可能となっている。
【0009】
また、バッテリ20は所定電圧EB(例えば、24V)の直流電流(DC)を発生する二次電池であり、ワイパSW30は、上述したようにダイヤルスイッチ32に各接点が配設されて構成されている。
LOリレー40は、電磁コイル42に通電することで可動接点44をOFF接点(オフ接点)46からON接点(オン接点)48側に切り換えることが可能に構成されており、通常電磁コイル42への通電がない場合には可動接点44はOFF接点46側に付勢されてOFF接点46と接触しこれらが連通するようにされている。HIリレー60についても、LOリレー40と同様に、電磁コイル62に通電することで可動接点64をOFF接点66からON接点68側に切り換えることが可能に構成されており、電磁コイル62への通電がない場合には可動接点64はOFF接点66側に付勢されてOFF接点66と接触しこれらが連通するようにされている。
【0010】
INTコントローラ70は、ワイパSW30がINT位置とされINT信号がINT信号線70aを流れることで作動開始しワイパ駆動回路の連通と遮断とを間欠的に行うタイマ内蔵の間欠スイッチからなっており、これにより、ワイパSW30がINT位置にあるときには、ワイパモータ12ひいてはワイパアームが所定の周期で間欠作動することになる。
【0011】
なお、図中符号22で示すように、バッテリ20のプラス端子近傍には過電流により溶断するヒューズが介装されている。
以下このように構成されたワイパ装置においてワイパSW30が例えばLO位置からINT位置に切り換えられた際に発生する問題点について述べる。
ワイパSW30が図4中矢印で示すようにLO位置からINT位置に切り換えられると、上述した理由により先ずLOリレー40の電磁コイル42を流れていた電流が一旦遮断されて可動接点44がON接点48側からOFF接点46側に切り換わる(二点鎖線で示す)。そして、このときオートストップSW14の回転子15が接点18と接触するタイミングにあると(二点鎖線で示す)、上記閉回路が形成されて制動電流が可動接点44を通って破線矢印で示すように回転子15を流れることになる。
【0012】
ところが、この状態でその後ワイパSW30が完全にINT位置に切り換わると、INT信号として電流が電磁コイル42を流れることになるため、可動接点44が再びOFF接点46側からON接点48側に切り換わろうとしてOFF接点46を離れることになり、このとき、ワイパモータ12からの逆起電力が大きいと可動接点44とOFF接点46間で放電Sが発生することになる。このように可動接点44とOFF接点46間で放電Sが生じると、LOリレー40の可動接点44やOFF接点46を溶損させる要因となる。
【0013】
そこで、このような問題に鑑み、アーク、即ち放電Sが発生していると想定される設定タイマ時間に亘りリレーを作動させないように構成したワイパ制御装置が実開平6−44398号公報に開示されている。
しかしながら、上記公報に開示された構成では、あくまでも放電Sが発生していると想定される設定タイマ時間により制御を行っており、故にタイマ経過後の保証がなく不確実で信頼性に欠けるものである。
【0014】
本発明は上述した事情に基づきなされたもので、その目的とするところは、簡単な構成にして制動電流によるリレー接点間の放電をなくすことができ、リレー接点の溶損を確実に防止可能なワイパ装置を提供することにある。
【0015】
【課題を解決するための手段】
上記した目的を達成するために、請求項1の発明によれば、ワイパ装置は、ワイパスイッチが複数の駆動位置間にあるときにおいてワイパスイッチが切換前の駆動位置から切換後の駆動位置に完全に切り換えられるまでは、ワイパリレーの可動接点を該ワイパスイッチの切換直前の駆動位置に対応する当接状態にしてワイパモータの駆動状態を保持し、且つワイパモータの制動回路を閉成させない、一方、ワイパスイッチの切り換え状態を判別する判別手段を有し、この判別手段が、ワイパスイッチが切換後の駆動位置に完全に切り換えられたとの信号を判別すると、ワイパリレーの可動接点をワイパスイッチの切換後の駆動位置に対応する当接状態にしてワイパモータをワイパスイッチの切換後の駆動状態に直ちに変更する保持制御回路を備えている。
【0016】
従って、ワイパスイッチが切換途上にあり複数の駆動位置間にあってワイパスイッチが切換前の駆動位置から切換後の駆動位置に完全に切り換えられるまでは、ワイパリレーの可動接点がワイパスイッチの切換直前の駆動位置に対応する当接状態にしてワイパモータの駆動状態に保持され、この保持制御回路により、ワイパリレーの可動接点の不要な作動が抑止されてワイパモータを制動させることはない。
一方、この保持制御回路は、ワイパスイッチの切り換え状態を判別する判別手段を有し、この判別手段が、ワイパスイッチが切換後の駆動位置に完全に切り換えられたとの信号を判別すると、ワイパリレーの可動接点をワイパスイッチの切換後の駆動位置に対応する当接状態にしてワイパモータをワイパスイッチの切換後の駆動状態に直ちに変更する。
これにより、例えばワイパスイッチがLO位置からINT位置に切り換えられる場合において、ワイパリレーの可動接点はOFF接点側に切り換えられることなくON接点側に保持され、また、可動接点が一旦OFF接点側に移動した後該OFF接点から離間する際に可動接点とOFF接点間で制動電流が放電を発生するという従来の不具合が好適に防止され、簡単な構成にして可動接点やOFF接点の溶損が確実に防止される。
また、保持制御回路がワイパスイッチの切り換え状態を判別する判別手段を有し、ワイパモータをワイパスイッチの切換後の駆動状態に直ちに変更させるため、ワイパスイッチが切換後の駆動位置になった瞬間から、ワイパモータが実際にワイパスイッチの切換後の駆動状態に変更されるまでの間も制動回路が閉成されることはない。よって、ユーザは違和感なく常に快適にワイパを使用できる。
【0017】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
図1を参照すると、車両に搭載された本発明に係るワイパ装置の回路図が概略的に示されており、以下同図に基づいて本発明に係るワイパ装置の構成を説明する。
【0018】
なお、本発明に係るワイパ装置は、主として上記図4で示したワイパ装置のINTコントローラ70の部分の構成のみが異なっている。従って、モータユニット10、バッテリ20、ワイパSW30、LOリレー40及びHIリレー60については上述したとおりであるため説明を省略し、ここでは上記図4で示した従来のワイパ装置と異なるINTコントローラ70に関する部分について説明する。
【0019】
図1に示すように、INTコントローラ70からは、INT信号線70aの他にLOリレー40の電磁コイル42に向けてLO信号を出力するLO信号線70bが延びて構成されている。
ここで図2を参照するとINTコントローラ70の部分の詳細図が示されており、以下同図に基づき本発明に係るINTコントローラ70の構成を詳しく説明する。
【0020】
INTコントローラ70は、INTスイッチ(INT_SW)72、INT制御部80、INT電流検出部84及びLO電流検出部86を有して構成されている(保持制御回路)。
INT電流検出部84は、ワイパSW30がINT位置とされたときにINT信号線70aをバッテリ20からのINT信号、即ちバッテリ電流(破線矢印)が流れたことを検出し出力電流をINT_SW72に供給するものであり、LO電流検出部86は、ワイパSW30がLO位置とされたときにLO信号、即ちバッテリ電流(実線矢印)がLO信号線70bを流れたことを検出し出力電流をやはりINT_SW72に供給するものである。なお、ワイパSW30がLO位置とされていないときには、LO信号の電圧(例えば、24V)とLOリレー40の電磁コイル42側からの電圧(例えば、24V)とが釣り合ってLO信号は発生しないようにされている。
【0021】
また、INT_SW72は、可動接点73がON接点74或いはアース接点76と接触して切換えが行われるスイッチであり、可動接点73が上記LOリレー40の電磁コイル42に接続され、ON接点74についてはINT制御部80を介してアースされ、アース接点76についてはそのまま直にアースされるように構成されている。
【0022】
そして、該INT_SW72は、INT電流検出部84から上記出力電流が供給されると(破線で示す)、可動接点73がON接点74側に切り換えられ、一方LO電流検出部86から上記出力電流が供給されると(実線で示す)、可動接点73がアース接点76側に切り換えられるようにされている。一方、INT電流検出部84からもまたLO電流検出部86からも出力電流の供給がない場合には、可動接点73は最後の出力電流に基づいてON接点74側或いはアース接点76側に保持される。
【0023】
さらに、同図に示すように、INT電流検出部84からの出力電流は、INT制御部80にも供給されるようにされており(破線で示す)、INT電流検出部84から出力電流が供給されると、INT制御部80においてINT制御が実施され、INT電流検出部84から出力電流が供給されなくなるとINT制御が中止され回路が遮断されることになる。
【0024】
以下、このように構成されたワイパ装置の本発明に係る作用を説明する。なお、ワイパSW30がHI位置である場合については従来と同様であるため説明を省略する。
図3を参照すると、INTコントローラ70が実行するINTコントローラ制御ルーチンのフローチャートが示されており、以下当該フローチャートに沿って説明する。
【0025】
ここでは、上述した問題点に対応させ、ワイパSW30をLO位置からINT位置に切り換えた場合の作用について詳しく説明することとし、先ずワイパSW30がLO位置にありLO信号が発生している状態から説明する。
LO電流検出部86からの情報に基づき、ステップS10における判別結果が真(Yes)で、ワイパSW30がLO位置にありLO信号ON、即ちLO信号が発生していると判定されている場合には、ステップS12においてINT_SW72がアース側に、即ち可動接点73がアース接点76側に切り換えられている(実線で示す)。
【0026】
従って、この状態では、バッテリ電流が可動接点73からアース接点76を経て図中白抜き矢印で示すようにアースされることになり、故にLOリレー40の可動接点44はON接点48側に位置し、ワイパモータ12ひいてはワイパアームが低速作動する。
その後、ワイパSW30がLO位置からINT位置に切り換えられると、ステップS10の判別結果は偽(No)とされ、ステップS14において、INT信号ONでINT信号が発生しているか否かが判別される。
【0027】
この場合、上述したように、ワイパSW30のLO位置とINT位置とは断続的に不連続に位置していることから、ワイパSW30がLO位置からINT位置に切り換えられる途中にあっては、ステップS14の判別結果は偽(No)とされ、次のステップS16が実行される。
ステップS16では、INT_SW72がON側であるか否かが判別される。この場合には、上述したようにINT_SW72はアース側に切り換えられているため、判別結果はここでは偽(No)とされる。
【0028】
そして、ステップS18において、上記ステップS12でアース接点76側に切り換えられた可動接点73がそのままアース側に継続的に保持される(実線で示す)。
即ち、ワイパSW30がLO位置からINT位置に切り換えられる場合において、ワイパSW30がLO位置とINT位置との間で単にOFF状態とされているときには、バッテリ電流が可動接点73からアース接点76を経て図中白抜き矢印で示すようにアースされ続けることになるのである。これにより、LOリレー40の可動接点44がON接点48側に保持され(切換直前の駆動状態に対応する当接状態)、ワイパモータ12が低速作動し続けることになる。
【0029】
従って、本発明のワイパ装置では、上記従来の場合のようにワイパSW30がLO位置からINT位置に切り換えられる際にLOリレー40の可動接点44が一旦OFF接点46側に切換わることがなく、つまり可動接点44の不要な作動がなく、故に可動接点44とOFF接点46とを制動電流が流れた後これら接点間で放電Sが発生するというような不具合が排除され、可動接点44やOFF接点46の溶損が確実に防止されることになる。
【0030】
その後ワイパSW30が完全にLO位置からINT位置に切り換えられると、ステップS14の判別結果は真(Yes)とされ、次のステップS20においてINT_SW72がON側に、即ち可動接点73がON接点74側に切り換えられる(二点鎖線で示す)。そして、ステップS22においてINT制御が実施される。即ち、INT制御部80が作動して間欠スイッチが働き、ワイパモータ12ひいてはワイパアームが所定の周期で間欠作動することとなる。 さらに、ワイパSW30が完全にINT位置からOFF位置に切り換えられると、INT信号の供給が遮断される一方でINT_SW72がON側に保持されたままとされ、つまりステップS10及びステップS14を経てステップS16の判別結果が真(Yes)となり、この場合には、次のステップS24においてINT制御が中止される。即ち、INT制御部80の作動が停止させられて間欠スイッチOFF(遮断)状態とされ、故にワイパモータ12ひいてはワイパアームの作動が上記制動電流によって停止させられる。
【0031】
また、ここでは説明を省略するが、ワイパSW30がOFF位置からLO位置に切り換えられる場合についても図3のフローチャートと同様のルーチンに基づき制御が行われ、ワイパSW30がINT位置とLO位置間の過渡状態にあるときには、やはりINT_SW72がそのまま保持され、ON接点74側に切り換えられた状態の可動接点73はそのままON側に保持される(二点鎖線で示す)。
【0032】
つまり、ワイパSW30がINT位置からLO位置への切換途上でOFF状態とされているときにあっては、バッテリ電流が可動接点73からON接点74を経て供給され続けることになり、INT制御部80の間欠スイッチがONである間はLOリレー40の可動接点44がON接点48側に保持されることになるのである。これにより、ワイパSW30がINT位置とLO位置との間であってもワイパモータ12が間欠作動し続けることとなり、上記同様にやはり可動接点44の不要な作動が排除されて可動接点44やOFF接点46の溶損が好適に防止されることになる。
【0033】
なお、上記実施形態では主としてワイパSW30がLO位置とINT位置間でOFF状態となっている場合について説明したが、ワイパSW30のINT位置とOFF位置とがやはり不連続に位置しているような場合には、ワイパSW30をINT位置からOFF位置側に切り換えようとした後完全に切り換える前に直ぐにまたINT位置に切り換えるような場合等においても上記同様の効果が得られる。
【0034】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、請求項1のワイパ装置によれば、ワイパスイッチが複数の駆動位置間にあるときにおいてワイパスイッチが切換前の駆動位置から切換後の駆動位置に完全に切り換えられるまでは、ワイパリレーの可動接点を該ワイパスイッチの切換直前の駆動位置に対応する当接状態にしてワイパモータの駆動状態を保持し、且つワイパモータの制動回路を閉成させない保持制御回路を備え、この保持制御回路は、ワイパスイッチの切り換え状態を判別する判別手段を有し、この判別手段が、ワイパスイッチが切換後の駆動位置に完全に切り換えられたとの信号を判別すると、ワイパリレーの可動接点をワイパスイッチの切換後の駆動位置に対応する当接状態にしてワイパモータをワイパスイッチの切換後の駆動状態に直ちに変更する。
よって、ワイパスイッチが切換途上にあり複数の駆動位置間にあるときには、ワイパリレーの可動接点をワイパスイッチの切換直前の駆動位置に対応する当接状態にしてワイパモータの駆動状態を保持でき、ワイパリレーの可動接点の不要な作動を抑止できてワイパモータを制動させることはない。
また、保持制御回路がワイパスイッチの切り換え状態を判別する判別手段を有し、ワイパモータをワイパスイッチの切換後の駆動状態に直ちに変更させるため、ワイパスイッチが切換後の駆動位置になった瞬間から、ワイパモータが実際にワイパスイッチの切換後の駆動状態に変更されるまでの間は、制動回路が閉成されることはない。
【0035】
従って、例えばワイパスイッチがLO位置からINT位置に切り換えられる場合において、ワイパリレーの可動接点がOFF接点側に切り換えられてしまわないようON接点側に保持でき、可動接点が一旦OFF接点側に移動した後該OFF接点から離間する際に可動接点とOFF接点間で制動電流が放電を発生するという従来の不具合を好適に防止することができ、ワイパを使用するユーザに違和感を与えることなく且つ簡単な構成にして可動接点やOFF接点の溶損を確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るワイパ装置の回路構成を示す概略図である。
【図2】図1中のINTコントローラの詳細を示す図である。
【図3】INTコントローラが実行するINTコントローラ制御ルーチンを示すフローチャートの一例である。
【図4】従来のワイパ装置の回路構成を示す概略図である。
【符号の説明】
10 モータユニット
12 ワイパモータ
14 オートストップスイッチ
15 回転子
16 接点
18 接点
20 バッテリ
30 ワイパスイッチ
40 LOリレー(ワイパリレー)
42 電磁コイル
44 可動接点
46 OFF接点(オフ接点)
48 ON接点(オン接点)
60 HIリレー
70 INTコントローラ(保持制御回路)
70a INT信号線
70b LO信号線(保持制御回路)
72 INTスイッチ(INT_SW)
73 可動接点
74 ON接点
76 アース接点
80 INT制御部
84 INT電流検出部
86 LO電流検出部

Claims (1)

  1. バッテリからの電力供給によりワイパアームを駆動するワイパモータと、
    停止位置と複数の駆動位置とを有し、前記ワイパモータを停止状態及び複数の駆動状態のいずれかの状態とすべく断続的に切換操作されるワイパスイッチと、
    前記ワイパスイッチが前記停止位置にあるとき可動接点がオフ接点と当接して前記ワイパモータを自身の発電により停止させる制動回路を閉成し、前記複数の駆動位置のいずれかにあるとき可動接点がオン接点と当接して前記ワイパモータを駆動する駆動回路を閉成するワイパリレーと、
    前記ワイパスイッチが前記複数の駆動位置間にあるとき、前記ワイパスイッチが切換前の駆動位置から切換後の駆動位置に完全に切り換えられるまでは、前記ワイパリレーの可動接点を該ワイパスイッチの切換直前の駆動位置に対応する当接状態にして前記ワイパモータの駆動状態を保持し、且つ前記制動回路を閉成させない、一方、前記ワイパスイッチの切り換え状態を判別する判別手段を有し、該判別手段が、前記ワイパスイッチが前記切換後の駆動位置に完全に切り換えられたとの信号を判別すると、前記ワイパリレーの可動接点を前記ワイパスイッチの切換後の駆動位置に対応する当接状態にして前記ワイパモータを前記ワイパスイッチの切換後の駆動状態に直ちに変更する保持制御回路と、
    を備えたことを特徴とするワイパ装置。
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