JP6972895B2 - 車両用ワイパ装置 - Google Patents

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、車両への搭載性が悪化する問題があった。
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、複数のモータを備えた車両用ワイパ装置において車両への搭載性を向上させることにある。

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、前記第１モータ及び前記第２モータを車両に保持するホルダ部材とを備えた車両用ワイパ装置であって、前記第１モータは、第１モータ本体と、前記第１モータ本体に組み付けられ該第１モータ本体の回転出力を減速して第１出力軸から出力する第１減速部とを有し、前記第２モータは、第２モータ本体と、前記第２モータ本体に組み付けられ該第２モータ本体の回転出力を減速して第２出力軸から出力する第２減速部とを有し、前記第１及び第２モータは、前記第１及び第２出力軸の各々の回転軸線が互いに非平行となる態様で前記ホルダ部材に固定されている。

この構成によれば、第１及び第２モータの各出力軸の回転軸線が互いに非平行となるように構成される。このため、ワイパ装置を車両に取り付けたときの周辺部品との干渉を回避した第１及び第２モータの配置が可能となり、ワイパ装置の車両への搭載性の向上に寄与できる。

上記車両用ワイパ装置において、前記第１モータ本体の回転軸線と前記第２モータ本体の回転軸線とが互いに非平行となるように構成されている。
この構成によれば、第１モータ本体の回転軸線と第２モータ本体の回転軸線とが互いに非平行となるように構成される。このため、第１及び第２モータの配置（取付角度）のバリエーションを更に増やすことができ、車両搭載性のより一層の向上に寄与できる。

上記車両用ワイパ装置において、前記ホルダ部材は、払拭面を払拭するワイパが固定されるピボット軸を回転可能に支持しており、前記第１及び第２出力軸の各回転軸線が、前記ピボット軸の回転軸線に対して非平行となるように構成されている。

この構成によれば、第１及び第２モータの配置（取付角度）のバリエーションを更に増やすことができ、車両搭載性のより一層の向上に寄与できる。
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モータが取り付けられる平面状の第１取付座面と、前記第２モータが取り付けられる平面状の第２取付座面とを有し、前記第１取付座面及び前記第２取付座面は互いに非平行をなす。

この構成によれば、取付角度が互いに異なるように第１及び第２モータを取り付けることができる。
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取付座面と前記第２取付座面とを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取付座面から前記第２取付座面にかけて捻れるように屈曲する屈曲部を有している。

この構成によれば、第１取付座面と第２取付座面とを単一のモータ支持部材に設けつつも、第１及び第２モータの取付角度を互いに異ならせることができる。

本発明の車両用ワイパ装置によれば、車両への搭載性を向上させることができる。

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。

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。なお、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。なお、ワイパ装置２の設置スペースの周辺には、車幅方向に延在するカウル部材（図示略）などが配置されており、このカウル部材の形状は、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及び図３では、伸縮リンク機構１７と第１及び第２ワイパ１５ａ，１５ｂの図示を省略している。

図２及び図３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固定部３１と第２固定部３２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。

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から第２固定部３２にかけて捻れるように屈曲している。従って、第１固定部３１と第２固定部３２とは互いに非平行をなしている。そして、第１固定部３１の裏面（前記カウル部材側の面）の第１取付座面３１ａ（図３参照）には、第１固定部３１の表面側から締結される複数のボルトＢ１によって第１モータ１１が固定されている。また、第２固定部３２の裏面（前記カウル部材側の面）の第２取付座面３２ａ（図３参照）には、第２固定部３２の表面側から締結される複数のボルトＢ２によって第２モータ１２が固定されている。すなわち、第１及び第２モータ１１，１２は、前記カウル部材と鉛直方向に対向するように設けられる。

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モータ１１は、第１モータ本体４１と、第１モータ本体４１に組み付けられ該第１モータ本体４１の回転出力を減速して第１出力軸４２ａから出力する第１減速部４２とを有している。第１減速部４２は、ギヤハウジング４２ｂ内に減速機構（図示略）を備え、該減速機構と連結された第１出力軸４２ａがギヤハウジング４２ｂから突出するように設けられている。ギヤハウジング４２ｂは、前記各ボルトＢ１によって第１取付座面３１ａに固定されている。そして、第１出力軸４２ａ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、その第１出力軸４２ａ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。

第２モータ１２も同様に、第２モータ本体４３と、第２モータ本体４３に組み付けられ該第２モータ本体４３の回転出力を減速して第２出力軸４４ａから出力する第２減速部４４とを有している。第２減速部４４は、ギヤハウジング４４ｂ内に減速機構（図示略）を備え、該減速機構と連結された第２出力軸４４ａがギヤハウジング４４ｂから突出するように設けられている。ギヤハウジング４４ｂは、前記各ボルトＢ２によって第２取付座面３２ａに固定されている。そして、第２出力軸４４ａ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、その第２出力軸４４ａ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、その第２出力軸４４ａ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４２ａ，４４ａ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４２ａ，４４ａ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。

ここで、モータ支持部材２１に取り付けられた第１モータ１１及び第２モータ１２の取付姿勢について説明する。第１及び第２モータ１１，１２がモータ支持部材２１に取り付けられた状態で、第１出力軸４２ａの回転軸線Ｓ１と第２出力軸４４ａの回転軸線Ｓ２とは、互いに非平行をなしている。より詳しくは、各回転軸線Ｓ１，Ｓ２は互いにねじれの関係にある。つまり、各回転軸線Ｓ１，Ｓ２同士が交差しない位置関係にある。また、各回転軸線Ｓ１，Ｓ２は、第１及び第２ピボット軸１４ａ，１４ｂの各回転軸線Ｐ１，Ｐ２に対して非平行（ねじれの関係）となるように構成されている。なお、第１出力軸４２ａの回転軸線Ｓ１は、図２の紙面直交方向に延びている。

また、第１及び第２モータ１１、１２がモータ支持部材２１に取り付けられた状態で、第１モータ本体４１の回転軸線Ｒ１（内部のロータの回転軸線）と第２モータ本体４３の回転軸線Ｒ２（内部のロータの回転軸線）とは、互いに非平行をなしている。より詳しくは、各回転軸線Ｒ１，Ｒ２は互いにねじれの関係にある。つまり、各回転軸線Ｒ１，Ｒ２同士が交差しない位置関係にある。なお、第１及び第２モータ１１，１２の取付姿勢（取付角度）は、前記カウル部材の形状に応じて設定されることが好ましい。

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中の紙面奥側の端部であって、図３中の上端部）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、紙面手前側の端部であって、図３中の下端部）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。

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、図示しない制御部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）第１及び第２モータ１１，１２は、第１及び第２出力軸４２ａ，４４ａの各々の回転軸線Ｓ１，Ｓ２が互いに非平行となる態様でホルダ部材１３に固定されている。このため、ワイパ装置２を車両に取り付けたときの周辺部品（例えばカウル部材）との干渉を回避した第１及び第２モータ１１，１２の配置が可能となり、ワイパ装置２の車両への搭載性の向上に寄与できる。

（２）第１モータ本体４１の回転軸線Ｒ１と第２モータ本体４３の回転軸線Ｒ２とが互いに非平行となるように構成されている。このため、第１及び第２モータ１１，１２の配置（取付角度）のバリエーションを更に増やすことができ、車両搭載性のより一層の向上に寄与できる。

（３）ホルダ部材１３は、フロントウインドウ１を払拭する第１及び第２ワイパ１５ａ，１５ｂがそれぞれ固定される第１及び第２ピボット軸１４ａ，１４ｂを回転可能に支持する。そして、第１及び第２出力軸４２ａ，４４ａの各回転軸線Ｓ１，Ｓ２は、第１及び第２ピボット軸１４ａ，１４ｂの各回転軸線Ｐ１，Ｐ２に対して非平行となるように構成されている。これにより、第１及び第２モータ１１，１２の配置（取付角度）のバリエーションを更に増やすことができ、車両搭載性のより一層の向上に寄与できる。

（４）ホルダ部材１３は、第１モータ１１が取り付けられる平面状の第１取付座面３１ａと、第２モータ１２が取り付けられる平面状の第２取付座面３２ａとを有し、第１取付座面３１ａ及び第２取付座面３２ａは互いに非平行をなす。この構成によれば、取付角度が互いに異なるように第１及び第２モータ１１，１２をホルダ部材１３に取り付けることができる。

（５）ホルダ部材１３は、第１取付座面３１ａと第２取付座面３２ａとを有する単一の部材からなるモータ支持部材２１を備え、モータ支持部材２１は、第１取付座面３１ａから第２取付座面３２ａにかけて捻れるように屈曲する屈曲部３３を有している。この構成によれば、第１取付座面３１ａと第２取付座面３２ａとを単一のモータ支持部材２１に設けつつも、第１及び第２モータ１１，１２の取付角度を互いに異ならせることができる。

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出力軸４２ａ，４４ａの各回転軸線Ｓ１，Ｓ２は互いにねじれの関係にあるが、これに特に限定されるものではなく、各回転軸線Ｓ１，Ｓ２が互いに交差するように構成してもよい。

・上記実施形態では、第１及び第２出力軸４２ａ，４４ａの各回転軸線Ｓ１，Ｓ２は、第１及び第２ピボット軸１４ａ，１４ｂの各回転軸線Ｐ１，Ｐ２に対してねじれの関係にあるが、これに特に限定されるものではなく、各回転軸線Ｓ１，Ｓ２が回転軸線Ｐ１，Ｐ２の一方（又は両方）と交差するように構成してもよい。

・上記実施形態では、第１及び第２モータ本体４１，４３の各回転軸線Ｒ１，Ｒ２は互いにねじれの関係にあるが、これに特に限定されるものではなく、各回転軸線Ｒ１，Ｒ２が互いに交差、又は平行となるように構成してもよい。

・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、一方のモータを他方のモータよりも小型としてもよい。なお、上記実施形態の第１及び第２モータ１１，１２においては、必要とする出力を考慮すると伸縮動作用の第２モータ１２の方が小型化しやすい。

・上記実施形態のホルダ部材１３は、第１固定部３１（第１取付座面３１ａ）と第２固定部３２（第２取付座面３２ａ）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、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。また、モータ支持部材２１の少なくとも一部を、例えばパイプフレームで構成してもよい。このように、モータ支持部材２１の少なくとも一部をパイプフレームとすることで、モータ支持部材２１、ひいてはワイパ装置２を安価にすることが可能となる。

・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。

１…フロントウインドウ（払拭面）、２…ワイパ装置、１１…第１モータ、１２…第２モータ、１３…ホルダ部材、１４ａ…第１ピボット軸、１４ｂ…第２ピボット軸、１５ａ…第１ワイパ、１５ｂ…第２ワイパ、２１…モータ支持部材、３１ａ…第１取付座面、３２ａ…第２取付座面、３３…屈曲部、４１…第１モータ本体、４２…第１減速部、４２ａ…第１出力軸、４３…第２モータ本体、４４…第２減速部、４４ａ…第２出力軸、Ｓ１…第１出力軸の回転軸線、Ｓ２…第２出力軸の回転軸線、Ｒ１…第１モータ本体の回転軸線、Ｒ２…第２モータ本体の回転軸線、Ｐ１…第１ピボット軸の回転軸線、Ｐ２…第２ピボット軸の回転軸線。

Claims (5)

1. 第１モータと、
   前記第１モータとは別の第２モータと、
   前記第１モータ及び前記第２モータを車両に保持するホルダ部材と
   を備えた車両用ワイパ装置であって、
   前記第１モータは、第１モータ本体と、前記第１モータ本体に組み付けられ該第１モータ本体の回転出力を減速して第１出力軸から出力する第１減速部とを有し、
   前記第２モータは、第２モータ本体と、前記第２モータ本体に組み付けられ該第２モータ本体の回転出力を減速して第２出力軸から出力する第２減速部とを有し、
   前記第１及び第２モータは、前記第１及び第２出力軸の各々の回転軸線が互いに非平行となる態様で前記ホルダ部材に固定されていることを特徴とする車両用ワイパ装置。
2. 請求項１に記載の車両用ワイパ装置において、
   前記第１モータ本体の回転軸線と前記第２モータ本体の回転軸線とが互いに非平行となるように構成されていることを特徴とする車両用ワイパ装置。
3. 請求項１又は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、払拭面を払拭するワイパが固定されるピボット軸を回転可能に支持しており、
   前記第１及び第２出力軸の各回転軸線が、前記ピボット軸の回転軸線に対して非平行となるように構成されていることを特徴とする車両用ワイパ装置。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両用ワイパ装置において、
   前記ホルダ部材は、前記第１モータが取り付けられる平面状の第１取付座面と、前記第２モータが取り付けられる平面状の第２取付座面とを有し、
   前記第１取付座面及び前記第２取付座面は互いに非平行をなすことを特徴とする車両用ワイパ装置。
5. 請求項４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取付座面と前記第２取付座面とを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取付座面から前記第２取付座面にかけて捻れるように屈曲する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。

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