JPH0315411Y2 - - Google Patents

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JPH0315411Y2
JPH0315411Y2 JP1984118839U JP11883984U JPH0315411Y2 JP H0315411 Y2 JPH0315411 Y2 JP H0315411Y2 JP 1984118839 U JP1984118839 U JP 1984118839U JP 11883984 U JP11883984 U JP 11883984U JP H0315411 Y2 JPH0315411 Y2 JP H0315411Y2
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Description

【考案の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本考案は、車両用ワイパを間欠駆動から高速駆
動まで無段変速可能とした無段変速ワイパ駆動装
置に関する。
「従来の技術」 従来の多くの車両は、ワイパ駆動操作のために
3段階に切替スイツチが装備されており、降雨量
の状況に応じて運転者が高速駆動スイツチHI、
低速駆動スイツチLO、および間欠駆動スイツチ
INTから適当なスイツチ位置を選択し、ワイパ
を作動している。
高速ワイパ駆動は、モータ出力軸回転数が
70rpm、低速ワイパ駆動は45rpmぐらいとされて
いる。しかし、フロントガラスに付着する雨滴量
は、車速および降雨の状態で変化するため、視界
が確認しずらい問題があつた。すなわち、降雨量
によつては個人差により、高速ワイパ駆動では速
すぎるが低速ワイパ駆動では遅すぎると感じる場
合があり、心理的負担にもなつている。また、小
雨、霧の時などは、低速ワイパ駆動でも速すぎる
ので、フロントガラス面に雨滴がそれほど付着し
ていないのに払拭することによつて、前記フロン
トガラス面が半乾きの状態を払拭することとな
り、ワイパブレードの劣化速度の増大や、摩擦に
よる異音の発生要因となつている。
実開昭58−178044号のマイクロフイルムには、
周波数を変化させることのない一定周波数の発振
回路10により赤外線発光器3を発光させ、この
発光器3と受光器4との間に降る雨滴の個数を検
出し、波形整形部14の比較回路(コンパレータ
15)において検出信号を比較基準電圧発生器1
6の基準電圧と比較し、パルスに波形整形するワ
イパ駆動制御装置が開示されている。この従来装
置は、カウンタ18と間欠時間設定器19とオア
回路20、そしてアンド回路22からなる間欠時
間コントロール部17により間欠時間を前記パル
ス(雨滴の個数)に合わせてコントロールし、雨
滴の検出された個数が予め設定された個数以上に
なるたびにワイパ1を間欠駆動するものである。
しかしながら、この従来装置は、ワイパを間欠駆
動させるだけであつて、発光器3と受光器4の間
に降る雨滴の個数が数え切れないほど多くなつた
時には、波形整形部14のパルスが発生すること
なく一定電圧を発生し、カウンタ18が信号が発
出せず、ワイパが停止するという重大な問題点が
ある。
また、特開昭52−131325号公報には、速度検出
器1、微分回路2、充電回路3、可変抵抗回路
4、弛張発振器5、ワンシヨツトマルチ回路6お
よび増幅回路7によつて、モータ8へ車速に比例
したモータ電流を流すことにより、ワイパの速度
を乗物の速度に比例させる速度制御装置が開示さ
れている。しかしながら、この従来の速度制御装
置はウインドの表面の乾燥状態などによるモータ
8の負荷変動に対して該モータ8の回転数を所望
の一定値にすることができないという重大な欠点
がある。
「考案が解決しようとする問題点」 本考案は、上記の問題に鑑みてなされてもので
あり、一つの手元の操作つまみなどでワイパの間
欠休止時間を任意に変化させることができ、ま
た、前記操作つまみでワイパを連続駆動状態に切
換えることができ、かつワイパの連続駆動状態で
は前記操作つまみでワイパの駆動速度を任意に変
化させることができると共に、負荷変動によつて
ワイパモータの回転数が変化することのない無段
変速ワイパ駆動装置を提供することを目的とす
る。
「問題点を解決するための手段」 本考案によれば、上記の目的を達成するため、
任意に周波数を変化させることのできる発振回路
と、この発振回路より出力されたパルス信号と、
高速ブラシおよび低速ブラシを有したワイパモー
タと連動するカムスイツチからの前記ワイパモー
タの停止状態を示す信号とが揃つたとき出力を生
ずるフリツプフロツプ回路と、このフリツプフロ
ツプ回路の出力により作動するワイパモータ間欠
駆動手段とを備えるとともに、前記発振回路から
のパルス信号を積分する積分回路と、この積分回
路からの出力信号を基準電圧と比較して出力を発
生する第1の比較回路と、該第1の比較回路の出
力により間欠駆動から連続駆動への切替え、およ
び低速ブラシから高速ブラシへの切替えを行うス
イツチ手段と、前記積分回路の出力信号と前記ワ
イパモータの低速ブラシに発生する逆起電圧に基
づく該モータの回転数に応じた速度比例電圧とを
比較して比較信号を発生する第2の比較回路と、
この第2の比較回路からの比較信号の有無により
オンオフに制御されるワイパモータ駆動回路とを
備えることを特徴とする無断変速ワイパ駆動装置
が提供される。
「作用」 本考案の構成によれば、発振回路からのパルス
信号の周波数が低い間は、このパルス信号とカム
スイツチからの停止状態信号とが揃つたときフリ
ツプフロツプから出力が発生し、前記パルス信号
の周期に応じた間欠休止時間でワイパモータが間
欠駆動されるため、ワイパの間欠休止時間を発振
回路の操作つまみなどによつて任意に変化させる
ことができる。また、発振回路からのパルス信号
の周波数がある値以上に高くなると、積分回路の
出力信号が基準電圧より高くなるため、第1の比
較回路からの切替信号出力が発生し、スイツチ手
段により間欠駆動から連続駆動の状態に切り換え
がなされる。そして、連続駆動状態においては、
発振回路のパルス信号の周波数を変化させること
により、積分回路の積分出力電圧が変化し、この
積分出力電圧で設定した所望の回転速度において
ワイパモータが連続駆動される。また、積分出力
電圧と速度比例電圧とを第2の比較回路で比較
し、その比較信号の有無によつてワイパモータ駆
動回路をオンオフ制御することによりフイードバ
ツク制御を行い、負荷変動に影響されることな
く、ワイパモータを所望の回転速度で連続駆動す
ることができる。
「実施例」 以下、本考案の構成を図に示す第1の実施例に
ついて説明する。第1図は第1の実施例の全体の
構成を示すブロツク線図であり、第2図は作動の
説明に供するグラフ、第3図は具体的構成を示す
回路図、第4図は要部の波形を示す波形図であ
る。
第1図および第3図において、Aはタイマー
IC9,10を持つ発振回路である。発振周波数
は第3図の符号1に示す可変抵抗の調節により任
意に変化させることができる。前記発振回路Aよ
り発振されたパルス出力はアンド回路4を介して
フリツプフロツプ回路Bのセツト端子Sに入力さ
れる。また、フリツプフロツプ回路Bのリセツト
端子RにはワイパモータMと連動するカムスイツ
チDの可動接点が接続されている。カムスイツチ
Dは、停止位置側端子D1と駆動側端子D2に可動
接点がワイパモータと連動して切換接触するもの
である。ワイパモータ間欠駆動回路Eは、トラン
ジスタTr1およびリレーコイル5を有すると共
に、リレーコイル5により切換作動される可動接
点6、および可動接点6と切換接触する常閉接点
E1と常開接点E2を有している。前記フリツプフ
ロツプ回路Bの出力端子は位相反転してモータ間
欠駆動回路EのトランジスタTr1のベースに入力
されている。前記ワイパモータ間欠駆動回路Eの
可動接点6はリレー接点Lの常閉接点L1と接続
されている。リレー接点Lは後述の速度可変ブラ
シ切替回路Kのリレーコイル7により切換作動さ
れるリレー接点である。リレー接点Lは、可動接
点L3,L6と常閉接点L1,L4と常開接点L2,L5
を有しており、通常は可動接点L3と常閉接点L1
とが接触され、また可動接点L6と常閉接点L4
が接触されている。可動接点L3はワイパモータ
Mの低速ブラシM2へ、可動接点L6はワイパモー
タMの高速ブラシM3とそれぞれ接続されている。
ワイパモータMの第1のラシM1はキースイツチ
3を介して電源に接続されている。前記発振回路
Aのパルス信号は積分回路Cにも入力されてい
る。積分回路Cの積分出力は第1の比較回路Gと
第2の比較回路Iにそれぞれ入力されている。前
記第1の比較回路Gは、積分回路Cからの積分電
圧と可変抵抗8によりあらかじめ定められた基準
電圧Fとを比較し、基準電圧Fより積分電圧が大
きい場合は、速度可変ブラシ切替回路Kに出力を
出し、前記リレー接点Lの可動接点L3,L6をそ
れぞれ常開接点L2,L5と接触させる。第1の比
較回路Gは、前記基準電圧Fよりも入力電圧が小
さければ速度可変ブラシ切替回路Kには出力を出
さず、リレー接点Lの可動接点L3,L6はそれぞ
れ常閉接点L1,L4と接触している。速度比例電
圧検知回路Hは、リレー接点Lの常開接点L2
接続され、ワイパモータMの低速ブラシM2に発
生する逆起電圧を反転増幅して該モータMの速度
に比例した速度電圧を発生する。前記第2の比較
回路Iは、速度比例電圧検知回路Hからの速度電
圧と、前記積分回路Cの積分電圧とを比較して比
較信号を発生する比較回路である。この第2の比
較回路Iは、前記積分回路Cの積分電圧が前記速
度比例電圧検知回路Hの速度電圧より高い場合
は、ワイパモータ駆動回路Jに比較信号を出し、
また、前記と反対の条件が設定された場合は、前
記第2の比較回路Iは、モータ駆動回路Jには比
較信号を出さないことにより、ワイパモータ駆動
回路Jをオンオフに制御する。ワイパモータ駆動
回路Jはリレー接点Lの常開接点L5と接続され
ている。
第2図は、発振回路Aの可変抵抗1の抵抗値
(横軸)と、発振周波数Iとの関係を右下りの直
線Iで表わし、抵抗値と間欠休止時間との関係
を右上りの直線で表わし、抵抗値とモータ回転
数との関係を折線で表わしたグラフである。
可変抵抗1を図示略の接作つまみで操作すると、
抵抗値はa点→b点→c点と抵抗値が徐々に減少
してゆくようになつている。いま、可変抵抗1の
抵抗値を徐々に減少してゆくと(a点→b点)、
間欠休止時間も短くなつてゆく(直線)、一
方、モータ回転数は折線のa−b間に示すよ
うに一定(低速)である。その後、さらに抵抗値
を減少させてゆくと、b点で間欠休止時間は直
線で示すようにゼロになり、モータ回転数が
折線で示すように徐々に上つてゆき、やがて一
定(高速)値に達する。
つぎに、第1の実施例の作動を説明する。イグ
ニツシヨンスイツチ3をオンした状態で、ワイパ
スイツチ2をオンすれば、ワイパの間欠駆動時の
間欠休止時間()と連続駆動時のモータ回転数
()と間欠駆動から連続駆動への切換とが、発
振回路Aの可変抵抗1の操作により発振周波数
()の変化によりすべて設定される。
(1) 間欠駆動 可変抵抗1の抵抗値を、第2図のグラフのa点
−b点間の任意の地点まで変化させると、発振回
路AのタイマーIC9,10により所望の周波数
のパルス信号が出力される(第4図d波形)。前
記パルス信号がアンド回路4を介してフリツプフ
ロツプ回路Bのセツト端子Sに入力され、フリツ
プフロツプ回路Bはセツトされ出力を出す。この
時、カムスイツチDの可動接点が停止位置側端子
D1と接していないと、フリツプフロツプ回路B
のセツト端子Sに前記パルス出力が入力されない
ようにアンド回路4で制御されている。フリツプ
フロツプ回路(FF回路)Bよりの出力が、ワイ
パモータ間欠駆動回路Eに入力すると、該間欠駆
動回路EのトランジスタTr1がオンし、リレーコ
イル5を励磁し、該間欠駆動回路Eの可動接点6
を常閉接点E1より常開接点E2へ切り替える。ま
た、発振回路Aよりのパルス信号(第4図d波
形)は、積分回路Cにも入力される。ここで、積
分回路Cに入力されたパルス信号は、抵抗R1
よびコンデンサC1の時定数で積分される(第4
図e)。そして、積分回路Cの積分出力は第1の
比較回路Gと第2の比較回路Iに入力される。積
分回路Cの出力は、第1の比較回路Gにおいて、
可変抵抗8で決定される基準電圧Fと比較され
る。間欠作動時は、基準電圧Fよりも第4図eに
示す積分回路Cの積分出力が小さいため、第1の
比較回路Gから出力が出ないので、速度可変ブラ
シ切替回路KのトランジスタTr2はオンせず、リ
レーコイル7は励磁されない。従つて、リレー接
点Lの可動接点L3は常閉接点L1に、可動接点L6
は常閉接点L4と接触している。ワイパモータM
の低速ブラシM2は可動接点L3、常閉接点L1、間
欠駆動回路Eの可動接点6および常開接点E2
通して接地され、モータMは低速回転をはじめ
る。ワイパモータMが低速回転を始めることによ
り、カムスイツチDの可動接点が停止位置側端子
D1から駆動側端子D2に切替り、FF回路Bのリセ
ツト端子Rにローレベルの信号が入力される。
FF回路Bの出力が無くなるため、間欠駆動回路
Eのリレーコイル5は励磁されなくなり、前記間
欠駆動回路Eの可動接点6は常開接点E2より常
閉接点E1へと切替わる。しかし、カムスイツチ
Dの可動接点が駆動側端子D2と接触しているた
めモータMは給電され、1回転し、停止位置に到
る。カムスイツチDの可動接点は停止位置側端子
D1と接触してモータMが停止する。モータMの
停止後の発振回路Aの次のパルス信号の到来によ
り、前記同様間欠駆動をくり返す。可変抵抗1の
抵抗値(a点〜b点間)の選択により間欠休止時
間は任意に変化させる事ができる。
(2) 連続駆動 車両の窓に当たる雨滴が多くなるに応じて、発
振回路Aの可変抵抗1の抵抗値を更に第2図b点
まで減少させると、発振回路Aのパルス信号の周
波数は第4図fのように高くなり、積分回路Cに
より前記同様第4図gのように積分される。そし
て、積分出力が第1の比較回路Gおよび第2の比
較回路Iに入力される。周波数が高いので、基準
電圧Fよりも積分回路Cからの積分出力が高くな
るため、速度可変ブラシ切替回路Kのトランジス
タTr2がオンし、リレーコイル7が励磁される。
このため、リレー接点Lの可動接点L3,L6は、
それぞれ常開接点L2,L5と接触される。このよ
うに、基準電圧Fよりも積分回路Cの積分出力が
高い場合は、ワイパモータMの高速ブラシM3
可動接点L6および常開接点L5を介してモータ駆
動回路Jと接続されるため、ワイパモータMは連
続駆動が可能な状態となる。この時、ワイパモー
タMの慣性およびカムスイツチDの作用によつて
可動接点が駆動側端子D2と殆ど連続的に接触す
ることにより、FF回路Bのリセツト端子Rには
入力状態が続くため、FF回路Bからモータ間欠
駆動回路Eに入力がなされずオフされている。
ワイパモータMが連続駆動されている時は、電
流は第1のブラシM1から高速ブラシM3に流れて
いる。ここで、低速ブラシM2にはワイパモータ
Mの回転数に応じた逆起電圧が発生している。こ
の逆起電圧は、リレー接点Lの常開接点L2を介
して、速度比例電圧検知回路Hに入力され、前記
逆起電圧に対応されたワイパモータMの速度に比
例した速度比例電圧を出力する。前記検知回路H
の速度比例電圧が第2の比較回路Iに入力され、
積分回路Cよりの積分出力であるところの設定電
圧と比較される。速度比例電圧より積分回路Cの
積分出力電圧の方が大きい場合は、第2の比較回
路Iが比較信号を発生し、該比較信号がモータ駆
動回路Jに入力されることによりトランジスタ
Tr3,Tr4がオンし、積分出力電圧と速度比例電
圧が等しくなるまでワイパモータMの回転数を設
定電圧(積分出力電圧)まで上昇させる。また、
前記状態と反対に速度比例電圧より積分出力電圧
が小さい場合は、第2の比較回路Iからの比較信
号が出されず、モータ駆動回路Jのトランジスタ
Tr3,Tr4がオフし、ワイパモータMは惰性で回
転するため、回転数は降下する。このように、第
2の比較回路Iからの比較信号の有無によりモー
タ駆動回路Jがオンオフ制御される繰返しによつ
て、ワイパモータMは発振回路Aの可変抵抗1で
任意に設定した回転数において連続駆動される。
「第2の実施例」 第5図は、本考案になる無段変速ワイパ駆動装
置に、ウオツシヤモータを取り付けた第2の実施
例を示す。ウオツシヤモータw/wMは、正極側
が電源Vにイグニツシヨンスイツチ3を介して接
続され、負極側はウオツシヤスイツチ14を介し
て接地されている。また、前記ウオツシヤスイツ
チ14の非接地側は、ICよりなる定電圧電源1
3に、ダイオードとタイマ回路をなす抵抗12お
よびコンデンサ11とを介して接続されており、
これら抵抗12とコンデンサ11との接地点(前
記タイマ回路の出力)がオア回路15に接続され
ている。オア回路15は、FF回路Bの出力と、
前記タイマ回路の出力との論理和をとるためのも
のであり、前記FF回路Bとワイパモータ間欠駆
動回路EのトランジスタTr1との間に設けられて
いる。その他の回路構成は、第1の実施例と同じ
である。
いま、ワイパスイツチ2が開かれてキースイツ
チ13が閉じられた状態において、ウオツシヤス
イツチ14をオンにすると、ウオツシヤモータ
w/wMは回転し、ウオツシヤ液がフロントガラ
スに噴射される。同時に、コンデンサ11の負極
側が、抵抗12とダイオードおよびウオツシヤス
イツチ14を介して接地されるため、前記コンデ
ンサ11は定電圧電源13から充電され始める。
同時に前記タイマ回路の出力はローレベルとな
り、オア回路15はオンし、前記間欠駆動回路E
のトランジスタTr1がオンし、リレーコイル5が
励磁される。従つて、可動接点6は常開接点E2
と接触し、ワイパモータMの低速ブラシM2が前
記可動接点6と常開接点E2を介して接地される
ことにより、該ワイパモータMは低速で駆動さ
れ、ワイパブレードがフロントガラスを払拭す
る。そして、コンデンサ11の充電が完了する
と、タイマ回路の出力はハイレベルとなり、オア
回路15はオフする。間欠駆動回路Eのリレーコ
イル5が励磁されなくなり、可動接点6は常閉接
点E1と接触し、カムスイツチDの可動接点が停
止位置側端子D1に切換接触するまでワイパモー
タMは駆動される。つまり、ワイパモータMは、
前記ウオツシヤスイツチ14を閉じた時からタイ
マ回路の抵抗12およびコンデンサ11による時
定数の間と、カムスイツチDの作用でワイパブレ
ードが窓下の停止位置に到るまで駆動されて、停
止することになる。
「効果」 以上述べた如く、本考案になる無段変速ワイパ
駆動装置は、任意に周波数を変化させることので
きる発振回路と、この発振回路より出力されたパ
ルス信号と、高速ブラシおよび低速ブラシを有し
たワイパモータと連動するカムスイツチからの前
記ワイパモータの停止状態を示す信号とが揃つた
とき出力を生ずるフリツプフロツプ回路と、この
フリツプフロツプ回路の出力により作動するワイ
パモータ間欠駆動手段とを備えるとともに、前記
発振回路からのパルス信号を積分する積分回路
と、この積分回路からの出力信号を基準電圧と比
較して出力を発生する第1の比較回路と、該第1
の比較回路の出力により間欠駆動から連続駆動へ
の切替え、および低速ブラシから高速ブラシへの
切替えを行うスイツチ手段と、前記積分回路の出
力信号と前記ワイパモータの低速ブラシに発生す
る逆起電圧に基づく該モータの回転数に応じた速
度比例電圧とを比較して比較信号を発生する第2
の比較回路と、この第2の比較回路からの比較信
号の有無によりオンオフに制御されるワイパモー
タ駆動回路とを備えるものであり、任意に周波数
を変化させることのできる発振回路を備え、この
発振回路のパルス信号の周波数を変化させること
によつて、ワイパの間欠休止時間を変え、また間
欠駆動と連続駆動の切り替えを行い、しかも連続
駆動時においてワイパモータの設定回転数を低速
から高速まで無段変速させるものであるから、降
雨量の変化および車速の変化により、運転者はワ
イパモータを所望の最適間欠休止時間および最適
連続駆動速度に無段変速駆動することができると
いう優れた効果がある。また、本考案はワイパモ
ータの低速ブラシに発生する速度比例電圧を利用
して、ワイパモータを所望の最適連続駆動速度に
オンオフ制御しているから、負荷変動によつてワ
イパモータの回転数が変化することがないという
優れた効果がある。従つて、運転者の心理的負担
の軽減、および視認性の向上に貢献できるもので
ある。
【図面の簡単な説明】
第1図から第4図は本考案の第1の実施例を示
し、第1図はブロツク線図、第2図は特性を示す
グラフ、第3図は回路図、第4図は波形図、第5
図は第2の実施例を示す回路図である。 A……発振回路、B……フリツプフロツプ回
路、C……積分回路、D……カムスイツチ、E…
…ワイパモータ間欠駆動回路、F……基準電圧、
G……第1の比較回路、H……速度比例電圧検知
回路、I……第2の比較回路、J……ワイパモー
タ駆動回路、K……速度可変ブラシ切替回路、L
……リレー接点、M……ワイパモータ、1……可
変抵抗、2……ワイパスイツチ、3……イグニツ
シヨンスイツチ、4……アンド回路、5……リレ
ーコイル、6……可動接点、7……リレーコイ
ル、8……可変抵抗、9,10……タイマーIC、
11……コンデンサ、12……抵抗、13……定
電圧電源、14……ウオツシヤスイツチ、15…
…オア回路。

Claims (1)

  1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 任意に周波数を変化させることのできる発振
    回路と、この発振回路より出力されたパルス信
    号と、高速ブラシおよび低速ブラシを有したワ
    イパモータと連動するカムスイツチからの前記
    ワイパモータの停止状態を示す信号とが揃つた
    とき出力を生ずるフリツプフロツプ回路と、こ
    のフリツプフロツプ回路の出力により作動する
    ワイパモータ間欠駆動手段とを備えるととも
    に、前記発振回路からのパルス信号を積分する
    積分回路と、この積分回路からの出力信号を基
    準電圧と比較して出力を発生する第1の比較回
    路と、該第1の比較回路の出力により間欠駆動
    から連続駆動への切替え、および低速ブラシか
    ら高速ブラシへの切替えを行うスイツチ手段
    と、前記積分回路の出力信号と前記ワイパモー
    タの低速ブラシに発生する逆起電圧に基づく該
    モータの回転数に応じた速度比例電圧とを比較
    して比較信号を発生する第2の比較回路と、こ
    の第2の比較回路からの比較信号の有無により
    オンオフに制御されるワイパモータ駆動回路と
    を備えることを特徴とする無段変速ワイパ駆動
    装置。 (2) ウオツシヤスイツチにタイマ回路を接続し、
    かつこのタイマ回路の出力と前記のフリツプフ
    ロツプ回路の出力との論理和をとるオア回路
    を、前記フリツプフロツプ回路と前記ワイパモ
    ータ間欠駆動回路の間に設けたことを特徴とす
    る実用新案登録請求の範囲第1項記載の無段変
    速ワイパ駆動装置。 (3) 前記スイツチ手段は、前記第1の比較回路の
    出力により作動する速度可変ブラシ切替回路
    と、この切替回路により切替駆動され、間欠駆
    動時には低速ブラシを前記ワイパモータ間欠駆
    動回路に接続させ、連続駆動時には低速ブラシ
    を速度比例電圧検知回路を介して前記第2の比
    較回路に接続させ、かつ高速ブラシを前記ワイ
    パモータ駆動回路に接続させるリレー接点とを
    有することを特徴とする実用新案登録請求の範
    囲第1項記載の無段変速ワイパ駆動装置。
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