JP6919481B2

JP6919481B2 - 車両用ワイパ装置

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Publication number: JP6919481B2
Application number: JP2017195137A
Authority: JP
Inventors: 敦加藤
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2017-10-05
Filing date: 2017-10-05
Publication date: 2021-08-18
Anticipated expiration: 2037-10-05
Also published as: JP2019064555A

Description

本発明は、複数のモータを備えた車両用ワイパ装置に関するものである。

従来、複数のモータを備えた車両用ワイパ装置がある。例えば、特許文献１に開示される車両用ワイパ装置は、ワイパを往復揺動させるための第１モータと、ワイパを長手方向に伸縮動作（軸移動）させるための第２モータとを備えている。そして、第１モータの駆動による往復揺動と第２モータの駆動による伸縮動作との組み合わせにより、ワイパの払拭範囲を可変させることを可能としている。

特開２０１７−７６４７号公報

上記のような車両用ワイパ装置では、複数のモータを備えることから、車両に対する設置スペースが大きくなる傾向にある。そこで、本発明者は、車両に搭載された状態におけるワイパ装置周辺の車両部品との関係に着目して、ワイパ装置の設置スペースを縮小させることを検討していた。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、設置スペースの縮小を可能とした車両用ワイパ装置を提供することにある。

上記課題を解決する車両用ワイパ装置は、第１モータと、前記第１モータとは別の第２モータと、車幅方向に延在する車両のカウル部材の鉛直方向上側に配置され、前記第１モータ及び前記第２モータを車両に保持するためのホルダ部材とを備えた車両用ワイパ装置であって、前記カウル部材は、鉛直方向における最頂部から車幅方向両端側にかけて下方に下る勾配を有し、前記ホルダ部材は、車幅方向に延在するように車両に組み付けられるものであり、該車両組付状態の前記ホルダ部材における車幅方向の一方側に前記第１モータが支持され、車幅方向の他方側に前記第２モータが支持されるとともに、前記第２モータは前記第１モータに対して前記カウル部材の最頂部により近い位置に支持され、前記ホルダ部材の車両組付状態での鉛直方向において、前記第２モータの下端部が前記第１モータの下端部よりも上側に位置している。

この構成によれば、第１モータに比べてカウル部材の最頂部により近い位置に設けられる第２モータは、鉛直方向において、その下端部が第１モータの下端部よりも上側に位置するように構成される。これにより、ワイパ装置の各モータとカウル部材との間のデッドスペースを小さく抑えることが可能となり、その結果、カウル部材の上側に位置するワイパ装置の設置スペースを縮小させることが可能となる。

上記車両用ワイパ装置において、前記ホルダ部材は、前記第１モータが固定される第１固定部と、前記第２モータが固定される第２固定部とを備え、車両組付状態での鉛直方向において、前記第２固定部が前記第１固定部よりも上側に位置している。

この構成によれば、第１及び第２モータに同一の体格のモータを用いた場合であっても、第２モータの下端部が第１モータの下端部よりも上側に位置するように構成できる。
上記車両用ワイパ装置において、前記ホルダ部材は、前記第１固定部と前記第２固定部とを一体に有する単一の部材からなるモータ支持部材を備え、前記モータ支持部材は、前記第１固定部と前記第２固定部との間において鉛直方向に屈曲された屈曲部を有している。

この構成によれば、第１固定部と第２固定部を一体部品で構成しつつ、第２固定部が第１固定部よりも上側に位置するように構成できる。
上記車両用ワイパ装置において、前記第１モータと前記第２モータとは、前記ホルダ部材の車両組付状態における鉛直方向の寸法が互いに等しく構成されている。

この構成によれば、ホルダ部材の車両組付状態における鉛直方向の寸法が互いに等しいモータを第１及び第２モータに用いつつも、第２モータの下端部が第１モータの下端部よりも上側に位置するように構成できる。

上記車両用ワイパ装置において、前記第２モータは、前記ホルダ部材の車両組付状態における鉛直方向の寸法が前記第１モータよりも小さく構成されている。
この構成によれば、第１モータ及び第２モータの体格の違いによって、第２モータの下端部が第１モータの下端部よりも上側に位置するように構成できる。

本発明の車両用ワイパ装置によれば、設置スペースを縮小させることが可能となる。

実施形態における車両用ワイパ装置を備えた車両を部分的に示す模式図。同形態における車両用ワイパ装置の平面図。同形態における車両用ワイパ装置の側面図。変形例における車両用ワイパ装置の側面図。

以下、車両用ワイパ装置の一実施形態について説明する。
図１に示すように、車両の払拭面としてのフロントウインドウ１の下方（地面方向）には、ワイパ装置２が配設されている。なお、フロントウインドウ１は、その縁に黒色に着色された黒色セラミックエリア１ａ（図１中、網掛け部位）を有している。

ワイパ装置２は、一対のモータ（第１モータ１１及び第２モータ１２）と、該一対のモータ１１，１２を車両（車体）に保持するためのホルダ部材１３とを備えている。ホルダ部材１３は、フロントウインドウ１の下方の設置スペースに対し、車幅方向に延在するように組み付けられる。

また、前記設置スペースの底部は、車幅方向に延在する車両のカウル部材３（図３参照）で構成されている。すなわち、図３に示すように、ワイパ装置２は、カウル部材３の鉛直方向上側に配置される。なお、カウル部材３は、付着した雨水などの水捌けを良くするために、カウル部材３の車幅方向中間部に鉛直方向の最頂部３ａが設定され、その最頂部３ａから車幅方向両端側にかけて下方に下る勾配を設定している。また、カウル部材３の形状は、エンジンルーム内の車両部品（ブレーキブースターなど）の配置によって決定される。

ワイパ装置２は、それぞれホルダ部材１３に回転可能に支持された第１ピボット軸１４ａ及び第２ピボット軸１４ｂ（図２参照）と、第１及び第２ピボット軸１４ａ，１４ｂにそれぞれ基端部が固定された第１ワイパ１５ａ及び第２ワイパ１５ｂとを備えている。第１ワイパ１５ａは、フロントウインドウ１の主に運転席側の範囲を払拭するものであり、第２ワイパ１５ｂは、フロントウインドウ１の主に助手席側の範囲を払拭するものである。また、ワイパ装置２は、第１モータ１１の出力に基づいて第１及び第２ワイパ１５ａ，１５ｂを揺動動作させる揺動リンク機構１６と、第２モータ１２の出力に基づいて第２ワイパ１５ｂをその長手方向に伸縮動作させるための伸縮リンク機構１７とを備えている。なお、図２では、伸縮リンク機構１７及び各ワイパ１５ａ，１５ｂの図示を省略している。

図２に示すように、ホルダ部材１３は、板状のモータ支持部材２１と、モータ支持部材２１に一端部が固定されたパイプフレーム２２と、パイプフレーム２２の他端部に固定されたピボット支持部材２３とを備えている。モータ支持部材２１は、第１及び第２モータ１１，１２を支持するとともに、第１ピボット軸１４ａを回転可能に支持する。ピボット支持部材２３は、第２ピボット軸１４ｂを回転可能に支持する。なお、本実施形態では、モータ支持部材２１及びピボット支持部材２３はダイカスト成型品である。

モータ支持部材２１は、第１モータ１１が固定される平板状の第１固定部３１と、第２モータ１２が固定される平板状の第２固定部３２と、第１モータ１１と第２モータ１２とを繋ぐ屈曲部３３とを有している。第２固定部３２は、ホルダ部材１３の長手方向（図２中、左右方向であって、車幅方向と略一致）の略中央に形成されている。すなわち、第２モータ１２は、ホルダ部材１３の長手方向の略中央に設けられている。また、第１固定部３１は、第２固定部３２に対し車幅方向の運転席側に形成されている。すなわち、第１モータ１１は、第２モータ１２に対し車幅方向の運転席側に設けられている。

図３に示すように、本実施形態における第１固定部３１と第２固定部３２とは互いに平行をなしている。また、ホルダ部材１３が車両に組み付けられた状態（車両組付状態）での鉛直方向において、第２固定部３２は第１固定部３１よりも上側に位置している。第１固定部３１と第２固定部３２とを繋ぐ屈曲部３３は、第１固定部３１から鉛直方向上側に屈曲しつつ延びて第２固定部３２と繋がっている。そして、第１固定部３１の裏面（カウル部材３側の面）には、第１モータ１１が複数のボルトＢ１によって固定されている。また、第２固定部３２の裏面（カウル部材３側の面）には、第２モータ１２が複数のボルトＢ２によって固定されている。すなわち、第１及び第２モータ１１，１２は、カウル部材３と鉛直方向に対向するように設けられる。

図２及び図３に示すように、モータ支持部材２１には、第１固定部３１からそれぞれ延びる第１延出部３４及び第２延出部３５と、第２固定部３２から延びる第３延出部３６とが形成されている。第１延出部３４は、第１固定部３１から上側（フロントウインドウ１側）に延出されている。第１延出部３４は、車両に支持される支持部３４ａを有している。第２延出部３５は、第１固定部３１から車幅方向の運転席側に延出されている。第２延出部３５には、第１ピボット軸１４ａが回転可能に支持されている。また、第２延出部３５の先端部には、車両に固定される第１車両側固定部３５ａが形成されている。第３延出部３６は、第２固定部３２から車幅方向の助手席側に延出されている。第３延出部３６には、パイプフレーム２２の一端部が外挿されて例えばかしめ固定されている。

パイプフレーム２２の他端部に固定されたピボット支持部材２３には、第２ピボット軸１４ｂが回転可能に支持されている。また、ピボット支持部材２３は、車両に固定される第２車両側固定部２３ａを有している。そして、ワイパ装置２は、第１延出部３４に設けられた支持部３４ａが車両に支持されるとともに、第１及び第２車両側固定部３５ａ，２３ａが車両に締結されることで、車両（車体）に固定される。

第１及び第２固定部３１，３２にそれぞれ固定された第１及び第２モータ１１，１２は、それらの回転軸線が互いに平行となるように設けられている。また、図３に示すように、第２モータ１２は、第１モータ１１に対してカウル部材３の最頂部３ａにより近い位置で支持されるとともに、鉛直方向において第２モータ１２の下端部１２ｘが第１モータ１１の下端部１１ｘよりも上側に位置するように構成されている。なお、第１モータ１１の下端部１１ｘは、車両組付状態の第１モータ１１における最も鉛直方向下端に位置する部位であり、第２モータ１２の下端部１２ｘは、車両組付状態の第２モータ１２における最も鉛直方向下端に位置する部位である。また、第１及び第２モータ１１，１２の各下端部１１ｘ，１２ｘの鉛直方向における位置関係は、カウル部材３の勾配に沿って設定されることが好ましい。

また、本実施形態の各モータ１１，１２は、回転軸を有するモータ本体４１と、モータ本体４１の前記回転軸の回転を減速して出力軸１１ａ，１２ａから出力する減速機構をギヤハウジング４２内に有する減速部４３とを備えている。そして、本実施形態のワイパ装置２では、第１及び第２モータ１１，１２の各下端部１１ｘ，１２ｘがギヤハウジング４２の一側面の一部で構成されている。また、本実施形態では、第１及び第２モータ１１，１２には同一体格のモータを用いており、第１モータ１１と第２モータ１２とは、車両組付状態における鉛直方向の寸法Ｄが互いに等しく構成されている。

図２及び図３に示すように、第１モータ１１の出力軸１１ａは、第１固定部３１を貫通して該第１固定部３１の表面（車両の外部側の面）から突出し、その出力軸１１ａの先端部には第１駆動クランクアーム５１が固定されている。また、第２モータ１２の出力軸１２ａは、第２固定部３２を貫通して該第２固定部３２の表面（車両の外部側の面）から突出し、その出力軸１２ａの先端部には第２駆動クランクアーム５２が固定されている。

なお、第２モータ１２は、その出力軸１２ａが１回転未満の回動角度（本実施形態では所定の回動角度）で正逆回転可能に制御されるとともに、その回転速度をも制御可能な直流モータである。また、第１モータ１１及び第２モータ１２は、それぞれ内部に磁気センサ（磁気抵抗素子等）を有し、その磁気センサが、例えば、出力軸１１ａ，１２ａと一体回転するウォームホイールに固定されたセンサマグネットの磁気をセンシングすることで、出力軸１１ａ，１２ａの回転位置（回動角度）と対応した回転位置信号を出力可能とされている。

図２に示すように、モータ支持部材２１の第２延出部３５に軸支された第１ピボット軸１４ａの基端部（図２中、紙面奥側の端部）には、第１揺動レバー５３が固定されている。また、第１ピボット軸１４ａの先端部（図２中、紙面手前側の端部）には、前記第１ワイパ１５ａの基端部が固定されている。

そして、前記第１駆動クランクアーム５１の先端部と前記第１揺動レバー５３とは、第１連結ロッド５４にて連結されている。従って、第１モータ１１が駆動されると、第１駆動クランクアーム５１が回転し、その動力が第１連結ロッド５４を介して第１揺動レバー５３に伝達されて、該第１揺動レバー５３と第１ワイパ１５ａとが一体に揺動する。これにより、第１ワイパ１５ａによってフロントウインドウ１の運転席側の上反転位置と下反転位置との間の範囲が往復払拭される。なお、図１では、第１ワイパ１５ａによる払拭範囲Ｈ１を一点鎖線にて図示している。

また、図２に示すように、ピボット支持部材２３に軸支された第２ピボット軸１４ｂは、同軸配置され互いに独立した回動動作を行う２つの軸部材からなり、一方の軸部材に第２揺動レバー５５が固定され、他方の軸部材に第３揺動レバー５６が固定される。

第２揺動レバー５５と前記第１駆動クランクアーム５１の先端部とは、第２連結ロッド５７にて連結されている。従って、第１モータ１１が駆動されると、第１駆動クランクアーム５１の動力が第２連結ロッド５７を介して第２揺動レバー５５に伝達され、該第２揺動レバー５５が揺動する。そして、第２揺動レバー５５の揺動が第２ピボット軸１４ｂ（前記一方の軸部材）及び伸縮リンク機構１７を介して第２ワイパ１５ｂに伝達されて該第２ワイパ１５ｂが揺動する。これにより、第２ワイパ１５ｂによってフロントウインドウ１の助手席側の上反転位置と下反転位置との間の範囲が往復払拭される。なお、本実施形態では、第１駆動クランクアーム５１、第１連結ロッド５４、第１揺動レバー５３、第２連結ロッド５７及び第２揺動レバー５５が、前記揺動リンク機構１６を構成している。

第３揺動レバー５６と前記第２駆動クランクアーム５２の先端部とは、第３連結ロッド５８にて連結されている。従って、第２モータ１２が駆動されると、第２駆動クランクアーム５２が回動し、その動力が第３連結ロッド５８を介して第３揺動レバー５６に伝達されて該第３揺動レバー５６が揺動する。そして、第３揺動レバー５６の揺動が第２ピボット軸１４ｂ（前記他方の軸部材）を介して伸縮リンク機構１７に伝達され、該伸縮リンク機構１７による第２ワイパ１５ｂの伸縮動作（揺動軸位置の移動動作）がなされるようになっている。

次に、上記のように構成されたワイパ装置２の作用について説明する。
第１モータ１１が駆動されると、そのモータ１１の出力が揺動リンク機構１６によって第１及び第２ワイパ１５ａ，１５ｂの揺動動作に変換される。また、第２モータ１２が駆動されると、そのモータ１２の出力が伸縮リンク機構１７によって第２ワイパ１５ｂの伸縮動作（揺動軸位置の移動動作）に変換される。なお、第２ワイパ１５ｂの揺動動作に伴う払拭範囲は、伸縮リンク機構１７による伸縮動作によって、基準範囲Ｚ１と該基準範囲Ｚ１よりも拡大された拡大範囲Ｚ２との間で可変可能となっている（図１参照）。なお、第１及び第２モータ１１，１２の駆動は、制御部６０によって制御されるようになっている。

次に、本実施形態の効果を記載する。
（１）ワイパ装置２が車両に組み付けられた状態においてホルダ部材１３の鉛直方向下側に位置する車両部品であるカウル部材３は、鉛直方向における最頂部３ａから車幅方向両端側にかけて下方に下る勾配を有する。そして、ホルダ部材１３の車両組付状態での鉛直方向において、第２モータ１２の下端部１２ｘが第１モータ１１の下端部１１ｘよりも上側に位置するように構成される。これにより、ワイパ装置２の各モータ１１，１２とカウル部材３との間のデッドスペースを小さく抑えることが可能となり、その結果、カウル部材３の上側に位置するワイパ装置２の設置スペースを縮小させることが可能となる。

（２）ホルダ部材１３は、第１モータ１１が固定される第１固定部３１と、第２モータ１２が固定される第２固定部３２とを備え、車両組付状態での鉛直方向において、第２固定部３２が第１固定部３１よりも上側に位置している。この構成によれば、第１及び第２モータ１１，１２に同一の体格のモータを用いた場合であっても、第２モータ１２の下端部１２ｘが第１モータ１１の下端部１１ｘよりも上側に位置するように構成できる。

（３）ホルダ部材１３は、第１固定部３１と第２固定部３２とを一体に有する単一の部材からなるモータ支持部材２１を備える。そして、モータ支持部材２１は、第１固定部３１と第２固定部３２との間において鉛直方向に屈曲された屈曲部３３を有している。これにより、第１固定部３１と第２固定部３２を一体部品で構成しつつ、第２固定部３２が第１固定部３１よりも上側に位置するように構成できる。

（４）第１モータ１１と第２モータ１２とは、ホルダ部材１３の車両組付状態における鉛直方向の寸法Ｄが互いに等しく構成されている。これにより、ホルダ部材１３の車両組付状態における鉛直方向の寸法が互いに等しいモータを第１及び第２モータ１１，１２に用いつつも、第２モータ１２の下端部１２ｘが第１モータ１１の下端部１１ｘよりも上側に位置するように構成できる。

なお、上記実施形態は、以下のように変更してもよい。
・上記実施形態では、第１及び第２モータ１１，１２を同一体格のモータとしたが、例えば図４に示すように、第２モータ１２を第１モータ１１よりも小型のモータとしてもよい。これにより、車両組付状態において、第２モータ１２の鉛直方向の寸法Ｄ２が、第１モータ１１の鉛直方向の寸法Ｄ１よりも小さく構成される。このような構成においても、ホルダ部材１３の車両組付状態での鉛直方向において、第２モータ１２の下端部１２ｘが第１モータ１１の下端部１１ｘよりも上側に位置するように構成されるため、上記実施形態と同様の効果が得られる。なお、図４に示す構成では、モータ支持部材２１における第１固定部３１と第２固定部３２とが面一（上記実施形態のような屈曲部３３を有しない構成）とされている。このように、屈曲部３３を有しない簡素なモータ支持部材２１の形状としつつも、第１モータ１１及び第２モータ１２の体格の違いによって、第２モータ１２の下端部１２ｘが第１モータ１１の下端部１１ｘよりも上側に位置するように構成できる。

・上記実施形態のホルダ部材１３は、第１固定部３１と第２固定部３２とを一体に有する単一の部材としてのモータ支持部材２１を備えるが、これに限らず、第１固定部３１と第２固定部３２とをそれぞれ別部品で構成してもよい。

・上記実施形態では、第１固定部３１と第２固定部３２とが互いに平行をなしているが、これに限らず、第１固定部３１と第２固定部３２とを非平行となるように形成してもよい。

・上記実施形態では、モータ支持部材２１をダイカスト成型品としたが、これに限らず、例えば、金属板材からプレス加工によって成形してもよい。
・上記実施形態の第１及び第２モータ１１，１２は、それらの回転軸線が互いに平行となるように設けられたが、これに限らず、第１及び第２モータ１１，１２の各回転軸線が互いに非平行となるように設けられてもよい。なお、各モータ１１，１２の取付姿勢によっては、各モータ１１，１２の鉛直方向下端部（鉛直方向における各モータ１１，１２の最も下端に位置する部位）が、上記実施形態とは異なる部位（ギヤハウジング４２における一側面以外の部位、又は、モータ本体４１（そのハウジング）の一部位）となる場合もある。

・上記実施形態では、ホルダ部材１３が第１及び第２ピボット軸１４ａ，１４ｂを軸支する構成としているが、これに限らず、例えば、第１及び第２ピボット軸１４ａ，１４ｂを軸支する支持部材をホルダ部材１３とは別に設けてもよい。

・上記実施形態では、第２モータ１２を第２ワイパ１５ｂの伸縮動作用のモータとしているが、この用途に特に限定されるものではなく、他の機能に用いられるモータとしてもよい。

・上記実施形態のワイパ装置２はモータを２つのみ備えるが、これに限らず、３つ以上のモータを備えて構成してもよい。
・上記した実施形態並びに各変形例は適宜組み合わせてもよい。

２…ワイパ装置、３…カウル部材、３ａ…最頂部、１１…第１モータ、１１ｘ…下端部、１２…第２モータ、１２ｘ…下端部、１３…ホルダ部材、２１…モータ支持部材、３１…第１固定部、３２…第２固定部、３３…屈曲部。

Claims

第１モータと、
前記第１モータとは別の第２モータと、
車幅方向に延在する車両のカウル部材の鉛直方向上側に配置され、前記第１モータ及び前記第２モータを車両に保持するためのホルダ部材と
を備えた車両用ワイパ装置であって、
前記カウル部材は、鉛直方向における最頂部から車幅方向両端側にかけて下方に下る勾配を有し、
前記ホルダ部材は、車幅方向に延在するように車両に組み付けられるものであり、該車両組付状態の前記ホルダ部材における車幅方向の一方側に前記第１モータが支持され、車幅方向の他方側に前記第２モータが支持されるとともに、前記第２モータは前記第１モータに対して前記カウル部材の最頂部により近い位置に支持され、
前記ホルダ部材の車両組付状態での鉛直方向において、前記第２モータの下端部が前記第１モータの下端部よりも上側に位置していることを特徴とする車両用ワイパ装置。
請求項１に記載の車両用ワイパ装置において、
前記ホルダ部材は、前記第１モータが固定される第１固定部と、前記第２モータが固定される第２固定部とを備え、車両組付状態での鉛直方向において、前記第２固定部が前記第１固定部よりも上側に位置していることを特徴とする車両用ワイパ装置。
請求項２に記載の車両用ワイパ装置において、
前記ホルダ部材は、前記第１固定部と前記第２固定部とを一体に有する単一の部材からなるモータ支持部材を備え、
前記モータ支持部材は、前記第１固定部と前記第２固定部との間において鉛直方向に屈曲された屈曲部を有していることを特徴とする車両用ワイパ装置。
請求項２又は３に記載の車両用ワイパ装置において、
前記第１モータと前記第２モータとは、前記ホルダ部材の車両組付状態における鉛直方向の寸法が互いに等しく構成されていることを特徴とする車両用ワイパ装置。
請求項１〜４のいずれか１項に記載の車両用ワイパ装置において、
前記第２モータは、前記ホルダ部材の車両組付状態における鉛直方向の寸法が前記第１モータよりも小さく構成されていることを特徴とする車両用ワイパ装置。