JPH04193650A - Driving device for wiper - Google Patents

Driving device for wiper

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JPH04193650A
JPH04193650A JP2322669A JP32266990A JPH04193650A JP H04193650 A JPH04193650 A JP H04193650A JP 2322669 A JP2322669 A JP 2322669A JP 32266990 A JP32266990 A JP 32266990A JP H04193650 A JPH04193650 A JP H04193650A
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JP
Japan
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gear
wiper
angular velocity
rotating body
torque
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JP2322669A
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Japanese (ja)
Inventor
Mikihiro Kondou
近藤 幹宏
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Asmo Co Ltd
Denso Corp
Original Assignee
Asmo Co Ltd
NipponDenso Co Ltd
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  • Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)

Abstract

PURPOSE:To restrain fluctuation of torque so as to flatten torque characteristic by providing a first rotor which is rotated by a wiper motor and a second rotor which is rotated while being joined to the first rotor and which has an output shaft to which a crank arm is mounted, and specifying the outer shape of each rotor. CONSTITUTION:A driving device S for a wiper comprises a wiper motor 1, a worm gear 2, and an eccentric gear transmission mechanism 3, etc., and provides reciprocating and oscillating motion to the wiper via a crank arm 16a. The eccentric gear transmission mechanism 3 has two gears 11a, 11b and the second gear 11b is affixed to an output shaft 13 and meshes with the first gear 11a. The angular velocity ratio of the gears 11a, 11b, i.e., the ratio of the angular velocity of the gear 11b to that of the gear 11a consists of two ranges, i.e., a constant range wherein the angular velocity ratio is constant at its maximum value during rotation of the output shaft 13, and a variable range wherein the angular velocity ratio is varied in roughly sine wave on both sides of this constant angular velocity ratio range, and the outer shape of each gear 11a, 11b is such that the rotary angle of each gear 11a, 11b is in roughly one-to-one relationship.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、ワイパ駆動装置に関し、特に偏心歯車機構を
用いたものにあって出力トルク特性の改良に関するもの
である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Field of Application] The present invention relates to a wiper drive device, and particularly relates to an improvement in output torque characteristics of a wiper drive device using an eccentric gear mechanism.

[従来の技術] 従来から用いられているワイパ装置としては、例えばワ
イパモータとワイパモータの出力軸に連結されたクラン
クアーム等から構成されるワイパ駆動装置によって回転
運動をリンク機構を介してピボット軸に与え、このピボ
ット軸にワイパアームを止着することで、ワイパの往復
揺動運動を得るようにしたものが公知となっている。と
ころで、このような構成を有するワイパ装置にあって、
ワイパ駆動装置からピボット軸へ伝達されるトルクがク
ランクアームとリンク機構を構成するリンクロッドとの
位置関係に伴い変動することは周知のことである。した
がって、クランクアーム、リンクロット、揺動レバー相
互の位置関係によって、ワイパの払拭域中央付近におい
て、ピボット軸へ伝達されるトルクが充分満足されない
で、ワイパかストールしてしまうおそれがある。
[Prior Art] Conventionally used wiper devices include, for example, a wiper drive device composed of a wiper motor and a crank arm connected to the output shaft of the wiper motor, which applies rotational motion to a pivot shaft via a link mechanism. It is known that a wiper arm is fixed to this pivot shaft to obtain a reciprocating swinging motion of the wiper. By the way, in a wiper device having such a configuration,
It is well known that the torque transmitted from the wiper drive device to the pivot shaft varies depending on the positional relationship between the crank arm and the link rod that constitutes the link mechanism. Therefore, depending on the mutual positional relationships among the crank arm, link rod, and swing lever, there is a risk that the torque transmitted to the pivot shaft will not be sufficiently satisfied near the center of the wiping area of the wiper, resulting in the wiper stalling.

特に高速走行時、寒冷地等の大きなモータトルクを要す
る場合に問題があった。
This is particularly problematic when driving at high speeds or in cold regions where large motor torque is required.

そこで、ワイパの払拭域中央付近での払拭力の増大を図
るために、例えば、ワイパモータの回転を楕円歯車伝達
機構を介して出力し、ワイパの払拭域中央付近でのモー
タ出力軸からピボット軸への伝達トルクの増大を図った
ものが提案されている(例えば日本電装公開枝振198
6年9月15日1h49−035参照)。
Therefore, in order to increase the wiping force near the center of the wiper's wiping area, for example, the rotation of the wiper motor is outputted via an elliptical gear transmission mechanism, and from the motor output shaft near the center of the wiper's wiping area to the pivot shaft. Some proposals have been made to increase the transmission torque of
(See September 15, 1996, 1h49-035).

[発明か解決しようとする課題] しかし、上述のように楕円歯車を用いたワイパ駆動装置
にあっては、トルクの伝達効率の向上は図れるものの、
ワイパモータのモータ軸における出力トルク及び回転数
の特性についてみれば、第4B図において実線で示され
るように、車両搭載における搭載スペースの制限による
リンク機構の振り分はバランスのずれによって、クラン
ク回転角に対する負荷トルクのアンバランスか生ずる。
[Problem to be solved by the invention] However, in the wiper drive device using the elliptical gear as described above, although it is possible to improve the torque transmission efficiency,
Looking at the characteristics of the output torque and rotational speed on the motor shaft of the wiper motor, as shown by the solid line in Figure 4B, the distribution of the link mechanism due to the limited mounting space in the vehicle is due to imbalance, and the ratio of the link mechanism to the crank rotation angle increases. Load torque imbalance may occur.

また、回転数についてみれば同図において二点鎖線で示
されるように、トルクの変動に伴い変化するものとなる
Furthermore, as for the rotation speed, as shown by the two-dot chain line in the same figure, it changes with the fluctuation of the torque.

この結果、トルク特性に突出部があるために、ワイパモ
ータとしてはこの突出値に対応し得るような定格を有す
るものを選定しなければならす、特定箇所における突出
したトルク値だけのために大きな定格を有するモータを
使用しなければならない。このため、装置構成に無駄か
生し、装置の価格を上昇させるという問題を生ずる。
As a result, there is a protrusion in the torque characteristics, so a wiper motor must be selected that has a rating that can accommodate this protrusion value. You must use a motor that has one. This creates a problem in that the device configuration is wasteful and the price of the device increases.

また、ワイパモータの回転数が変動することにより、ワ
イパモータにうなり音を生じさせることとなり、騒音源
となるという問題を生じる。
Furthermore, the variation in the number of rotations of the wiper motor causes the wiper motor to generate whirring noise, causing a problem of becoming a noise source.

そこで、本発明は、ワイパモータの出力軸からピボット
軸へ伝達されるトルクの変動を極力抑えてトルク特性の
平坦化を図ると共に、ワイパモータからの騒音発生か少
ないワイパ駆動装置を提供することを課題とするもので
ある。
SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, an object of the present invention is to provide a wiper drive device that flattens the torque characteristics by suppressing fluctuations in the torque transmitted from the output shaft of the wiper motor to the pivot shaft as much as possible, and generates less noise from the wiper motor. It is something to do.

[課題を解決するための手段] 本発明は上記課題を解決するために成されたものてあり
、本発明に係るワイパ駆動装置は、ワイパモータと、こ
のワイパモータにより回転される第1の回転体と、この
第1の回転体と接合して回転する第2の回転体と、この
第2の回転体の回転中心となると共にクランクアームが
取付けられる出力軸と、具備するワイパ駆動装置であっ
て、前記第1の回転体と前記第2の回転体とは、前記第
2の回転体の角速度に対する前記第1の回転体の角速度
の比である角速比が、前記出力軸の一回転中、角速比が
最大値で一定である一定域と、この角速比一定域の両側
でそれぞれ角速比が略正弦波状に変化する変化域とから
なると共に、前記第1の回転体の回転角と前記第2の回
転体の回転角とが略一対一に対応する外形形状を有する
ものである。
[Means for Solving the Problems] The present invention has been made to solve the above problems, and a wiper drive device according to the present invention includes a wiper motor, a first rotating body rotated by the wiper motor, and a wiper drive device according to the present invention. , a second rotating body that rotates in conjunction with the first rotating body, and an output shaft that serves as a rotation center of the second rotating body and to which a crank arm is attached, the wiper drive device comprising: The first rotating body and the second rotating body have an angular velocity ratio, which is a ratio of the angular velocity of the first rotating body to the angular velocity of the second rotating body, during one rotation of the output shaft. The rotation angle of the first rotating body consists of a constant region in which the angular velocity ratio is constant at a maximum value, and a changing region in which the angular velocity ratio changes approximately sinusoidally on both sides of this constant angular velocity ratio region. and the rotation angle of the second rotating body have an outer shape that corresponds approximately one-to-one.

[作用コ したがって、本発明に係るワイパ駆動装置においては、
第2の回転体の角速度、即ち出力軸の角速度に対する第
1の回転体の角速度の比である角速比が最大値で一定と
なる領域を出力軸の一回転中に有するために、この角速
比一定域ではワイパモータの出力軸からピボット軸に伝
達されるトルクが一定となる。即ち、従来のようにトル
クが突出した部分がなくなるために、上記トルクの変動
を極力抑えてトルク特性の平坦化を図るという本発明の
課題が達成できるものである。
[Operations] Therefore, in the wiper drive device according to the present invention,
In order to have a region in which the angular velocity ratio of the first rotating body, which is the ratio of the angular velocity of the first rotating body to the angular velocity of the output shaft, is constant at the maximum value during one rotation of the output shaft, this angular velocity In a constant speed ratio range, the torque transmitted from the output shaft of the wiper motor to the pivot shaft is constant. That is, since there is no longer a portion where the torque protrudes as in the prior art, the object of the present invention, which is to flatten the torque characteristics by suppressing fluctuations in the torque as much as possible, can be achieved.

また、上述のトルク一定の領域ではワイパモータの回転
速度も略一定となるために、従来のようにトルク変動に
伴ってワイパモータからうなりが生ずることが無くなく
なり、ワイパモータからの騒音発生を少なくするという
本発明の他の課題を達成できるものである。
In addition, in the above-mentioned constant torque range, the rotational speed of the wiper motor is also approximately constant, so the wiper motor no longer generates whine due to torque fluctuations as in the past, which reduces the noise generated from the wiper motor. Other objects of the invention can be achieved.

[実施例] 以下、本発明の一実施例を図面の簡単な説明する。なお
、以下に説明する部材、配置等は本発明を限定するもの
でなく、本発明の趣旨の範囲内で種々改変することかで
きるものである。
[Example] Hereinafter, an example of the present invention will be briefly described with reference to the drawings. Note that the members, arrangement, etc. described below do not limit the present invention, and can be variously modified within the scope of the spirit of the present invention.

第1図は本発明に係るワイパ駆動装置の一実施例を示す
ものであり、第1A図は本装置Sの一部断面を含む平面
図、第1B図は本装置Sの一部断面を含む側面図である
FIG. 1 shows an embodiment of the wiper drive device according to the present invention, FIG. 1A is a plan view including a partial cross section of the device S, and FIG. 1B is a plan view including a partial cross section of the device S. FIG.

また、第2図には本装置Sの使用状態における概略構成
図が示されている。
Further, FIG. 2 shows a schematic configuration diagram of the device S in a usage state.

本装置Sは、ワイパモータ1と、つオームギヤ2と、偏
心歯車伝達機構3と、ハウジング4等とから構成される
もので、偏心歯車伝達機構3の出力軸13に止着される
クランクアーム16aを介して、リンク機構16及びワ
イパアーム15bと連結されて、ワイパ15に往復揺動
運動を与えるようになっている。
This device S is composed of a wiper motor 1, a ohm gear 2, an eccentric gear transmission mechanism 3, a housing 4, etc., and includes a crank arm 16a fixed to an output shaft 13 of the eccentric gear transmission mechanism 3. It is connected to the link mechanism 16 and the wiper arm 15b via the link mechanism 16 and the wiper arm 15b to give the wiper 15 reciprocating rocking motion.

ワイパモータ1は、周知の構成を有するもので、モータ
ヨーク5内部に回転子6等が収納されて構成されている
。このワイパモータ1のモータヨーク5にはハウジング
4が連結されている。そして、このハウジング4内には
後述するつオームギヤ2等が収納されている。
The wiper motor 1 has a well-known configuration, and includes a rotor 6 and the like housed inside a motor yoke 5. A housing 4 is connected to a motor yoke 5 of this wiper motor 1 . A ohm gear 2 and the like, which will be described later, are housed within the housing 4.

ワイパモータ1の回転軸6aは、モータヨーク5から上
述のハウジンク4内部へ突出しており、ハウジンク4内
で回転軸6aの先端部にはつオーム2aが形成されてい
る。
The rotating shaft 6a of the wiper motor 1 projects from the motor yoke 5 into the above-mentioned housing 4, and within the housing 4, a ohm 2a is formed at the tip of the rotating shaft 6a.

ハウジング4は、つオームギヤ2及び偏心歯車伝達機構
3を収納するものて、上部ハウジング4aと、下部ハウ
ジング4bとから構成されており、下部ハウジング4b
は、前述したワイパモータ1のモータヨーク5にねじ等
によって連結されている。下部ハウシンク4aは、下部
ハウシンク4bに、適宜な箇所でねし止めされるように
なっており、この上部ハウジング4aと下部ハウジング
4bとは第1B図上下方向で分割できるようになってい
る。
The housing 4 houses the ohm gear 2 and the eccentric gear transmission mechanism 3, and is composed of an upper housing 4a and a lower housing 4b.
is connected to the motor yoke 5 of the wiper motor 1 described above by screws or the like. The lower housing sink 4a is screwed to the lower housing sink 4b at appropriate locations, and the upper housing 4a and lower housing 4b can be separated in the vertical direction in FIG. 1B.

ハウジング4内において、先ず、ウオームギヤ2は、上
述したウオーム2aと、このつオーム2aに噛合するウ
オームホイール2bとから構成されている。つオームホ
イール2bは軸7に止着されており、この軸7の上端部
7aは、上述した上部ハウジング4aに形成された軸受
凹部8に、例えばラジアル軸受等の軸受9aを介して支
持されている。一方、下端部7bは下部ハウジング4b
に凹状に形成された軸支部10aにそれぞれ挿入されて
いる。
Inside the housing 4, the worm gear 2 is composed of the above-mentioned worm 2a and a worm wheel 2b that meshes with the worm 2a. The ohm wheel 2b is fixed to a shaft 7, and the upper end 7a of the shaft 7 is supported in a bearing recess 8 formed in the upper housing 4a through a bearing 9a such as a radial bearing. There is. On the other hand, the lower end portion 7b is connected to the lower housing 4b.
The shaft supports 10a are respectively inserted into concavely formed shaft supports 10a.

また、第1B図において、ウオームギヤ2の上方向には
偏心歯車伝達機構3が設けられている。
Further, in FIG. 1B, an eccentric gear transmission mechanism 3 is provided above the worm gear 2.

偏心歯車伝達機構3は、第1の回転体としての第1の歯
車11aと第2の回転体としての第2の歯車11bとか
ら構成されているもので、本実施例において第1の歯車
11aは、ウオームホイール2bの一側12で上述した
軸7に止着されている。
The eccentric gear transmission mechanism 3 is composed of a first gear 11a as a first rotating body and a second gear 11b as a second rotating body, and in this embodiment, the first gear 11a is fixed to the above-mentioned shaft 7 on one side 12 of the worm wheel 2b.

また、第2の回転体としての第2の歯車11bは、出力
軸13に止着されて、第1の回転体としての第1の歯車
11aと噛合するようになっている。この第2の歯車1
1bが止着された出力軸13は、その上端部13aが上
部ハウジング4aから、外部へ突出している。即ち、上
部ハウジング4aには軸支持部14か突出形成されると
共に、この軸支持部14には出力軸13を挿通する軸孔
14aが形成されており、この軸孔14aに設けられた
例えばラジアル軸受等の軸受9b。
Further, the second gear 11b as a second rotating body is fixed to the output shaft 13 and meshes with the first gear 11a as the first rotating body. This second gear 1
The output shaft 13 to which the output shaft 1b is fixed has an upper end portion 13a protruding from the upper housing 4a to the outside. That is, a shaft support part 14 is formed protruding from the upper housing 4a, and a shaft hole 14a through which the output shaft 13 is inserted is formed in the shaft support part 14. Bearing 9b such as a bearing.

9cを介して出力軸13が軸支持部14に回転自在に支
持されている。また出力軸13の下端部13bは、下部
ハウジング4bに凹状に形成されり軸受部10bに支持
されている。
The output shaft 13 is rotatably supported by the shaft support portion 14 via the shaft 9c. Further, the lower end portion 13b of the output shaft 13 is formed in a concave shape in the lower housing 4b, and is supported by a bearing portion 10b.

出力軸13の上端部13aにはネジ(図示せず)が形成
されており、後述するリンク機構16の一部を構成する
クランクアーム16aの一端19が、ナツト2oで止着
されている。
A screw (not shown) is formed on the upper end 13a of the output shaft 13, and one end 19 of a crank arm 16a forming a part of a link mechanism 16, which will be described later, is fixed with a nut 2o.

ここで、第1の歯車11a及び第2の歯車11bは、偏
心歯車の一種で、その外形形状は次のような観点から定
められているものである。
Here, the first gear 11a and the second gear 11b are a type of eccentric gear, and their external shapes are determined from the following viewpoints.

即ち、先ず、第2の歯車11bの角速度に対する第1の
歯車11aの角速度の比(以下、単に「角速比」という
。)と両歯車11a、llb間に伝達されるトルクとの
関係を考えると、歯車装置において一般的に知られてい
るように、角速比と伝達トルクとは反比例の関係になる
。例えば、角速比が最大の場合、第1の歯車11aから
第2の歯車11bに伝達されるトルクは最小となる。
That is, first, consider the relationship between the ratio of the angular velocity of the first gear 11a to the angular velocity of the second gear 11b (hereinafter simply referred to as "angular velocity ratio") and the torque transmitted between both gears 11a and llb. As is generally known in gear devices, the angular speed ratio and the transmitted torque are in an inversely proportional relationship. For example, when the angular speed ratio is maximum, the torque transmitted from the first gear 11a to the second gear 11b is the minimum.

一方、両歯車11a、llbを共に円形とする従来装置
における、ワイパモータのモータ出力軸における出力ト
ルクは、例えば第4B図に示す例て言えば、モータ出力
軸の回転角度が略40度及び略320度の箇所で最大値
となる。これら、トルクか最大となる箇所は、払拭域の
略中央付近に相当する。このような最大トルクを生ずる
第1の歯車11aの回転角度を各々α1.α2とすれば
、ワイパ駆動装置Sにおける歯車118゜11bの角速
比は、al、α2において最小値を採るように設定され
る。これは、上述のように大きなトルクを要するα1.
α2において歯車11aから歯車11bへ最も大きな力
を伝達できるようにするためである。そして、α1.α
2の前後ではトルクが徐々に小さくなっている(第4B
図参照)ことを考慮して角速比か略正弦波的に変化する
ようにする。
On the other hand, in a conventional device in which both gears 11a and llb are circular, the output torque at the motor output shaft of the wiper motor is as shown in FIG. 4B, for example, when the rotation angle of the motor output shaft is approximately 40 degrees and approximately 320 degrees The maximum value is reached at the point of degree. These locations where the torque is maximum correspond to approximately the center of the wiping area. The rotation angle of the first gear 11a that produces such maximum torque is α1. If α2 is assumed, the angular velocity ratio of the gear 118° 11b in the wiper drive device S is set to take the minimum value at al and α2. This is due to α1, which requires a large torque as described above.
This is to enable the largest force to be transmitted from the gear 11a to the gear 11b at α2. And α1. α
The torque gradually decreases before and after 2 (4th B)
(see figure), the angular velocity ratio is made to change approximately sinusoidally.

但し、θ、で言えば180度前後(ワイパ15の上半転
位置の近傍)においては、トルクは小さくて済むが変動
を避けるため角速比を一定とする。このような観点に基
づいて定められる角速比のパターンは第3A図に実線で
示されるものとなる。そして、第1の歯車11aと第2
の歯車1’lbの外形形状は第3A図に実線で示される
角速比のパターンを満足するように定められる。
However, in terms of θ, around 180 degrees (near the upper half rotation position of the wiper 15), the angular velocity ratio is kept constant to avoid fluctuations, although the torque may be small. The pattern of the angular velocity ratio determined based on such a viewpoint is shown by the solid line in FIG. 3A. Then, the first gear 11a and the second
The external shape of gear 1'lb is determined to satisfy the pattern of angular velocity ratio shown by the solid line in FIG. 3A.

さらに、上述の条件に加え、第1の歯車11aの回転角
θ1に対して第2の歯車11bの回転角θ2は一対一に
対応するように、第1及び第2の歯車11a、llbの
外形は定められる。
Furthermore, in addition to the above-mentioned conditions, the external shapes of the first and second gears 11a and llb are such that the rotation angle θ2 of the second gear 11b corresponds one-to-one to the rotation angle θ1 of the first gear 11a. is determined.

斯る観点から定められる第1及び第2の歯車11a、l
lbの外形形状は、角速比が一定となる部分は円形歯車
の一部から、角速比が略正弦波状に変化する部分は楕円
歯車の一部からそれぞれ形成されるものである。
The first and second gears 11a, l determined from such a point of view
The external shape of lb is such that the part where the angular speed ratio is constant is formed from a part of a circular gear, and the part where the angular speed ratio changes in a substantially sinusoidal manner is formed from a part of an elliptical gear.

次に、木製[Sとワイパ15との連結について第2図を
参照しつつ概略的に説明すると、本装置Sは、例えばリ
ンク機構16を介してワイパ15と連結されて使用され
るようになっている。
Next, the connection between the wooden [S] and the wiper 15 will be briefly explained with reference to FIG. ing.

リンク機構16は、この種のワイパ駆動に用いられてい
る周知の構成を有するもので、本装置Sの出力軸13に
止着されたクランクアーム16aと、リンクロッド1’
6 bと、揺動レバー16cとから構成されている。そ
して、揺動レバー16cの一端17は、ピボット軸18
に連結されると共に、このピボット軸18にワイパアー
ム15bの一端が止着されている。したがって、揺動レ
バー 16 cが揺動運動すると、ピボット軸□18を
介してワイパアーム15bに揺動運動が伝達されるよう
になっている。
The link mechanism 16 has a well-known configuration used in this type of wiper drive, and includes a crank arm 16a fixed to the output shaft 13 of the device S, and a link rod 1'.
6b and a swing lever 16c. One end 17 of the swing lever 16c is connected to a pivot shaft 18.
One end of a wiper arm 15b is fixed to this pivot shaft 18. Therefore, when the swinging lever 16c swings, the swinging motion is transmitted to the wiper arm 15b via the pivot shaft □18.

尚、ワイパ15は、ワイパアーム15bと、このワイパ
アーム15bに取着されたワイパブレー)’:15aと
から構成されている。
The wiper 15 includes a wiper arm 15b and a wiper brake 15a attached to the wiper arm 15b.

以上の構成において、ワイパモータ1が図示しナイ始動
スイッチにより始動すると、ワイパモータ1の回転軸6
aの回転が、つオームギヤ2を介して偏心歯車伝達機構
3の第1の歯車11aに伝達され、第1の歯車11aは
例えば第2図に示すように反時計方向に回転する。
In the above configuration, when the wiper motor 1 is started by the illustrated start switch, the rotating shaft 6 of the wiper motor 1
The rotation of a is transmitted to the first gear 11a of the eccentric gear transmission mechanism 3 via the ohmic gear 2, and the first gear 11a rotates counterclockwise, for example, as shown in FIG.

一方、第2の歯車11bは、第1の歯車11aの回転に
伴い時計方向(第2図参照)に回転し始める。この第2
の歯車11bの回転と共に、クランクアーム16aも回
転を開始し、リンク機構16の作用によってワイパーア
ーム15bが第2図の下反転位置から同図に実線矢印で
示す方向へ揺動を始め、ワイパ15による払拭が行なわ
れることとなる。
On the other hand, the second gear 11b begins to rotate clockwise (see FIG. 2) as the first gear 11a rotates. This second
Along with the rotation of the gear 11b, the crank arm 16a also starts to rotate, and the wiper arm 15b starts to swing from the lower inverted position in FIG. This will be wiped out.

第1の回転体としての第1の歯車11aの回転に伴い、
第1の歯車11aと第2の歯車11bとの角速比は第3
A図において実線で示されるように、第1の回転体とし
ての第1の歯車11の回転角θ□がOsO4〈α3及び
α4≦θ、5360度の領域では、略正弦波的に最大値
β1と最小値β3の間で変化することとなる(β、〉β
3)。
With the rotation of the first gear 11a as the first rotating body,
The angular speed ratio between the first gear 11a and the second gear 11b is the third
As shown by the solid line in Figure A, in the region where the rotation angle θ□ of the first gear 11 as the first rotating body is 5360 degrees, where OsO4<α3 and α4≦θ, the maximum value β1 is approximately sinusoidal. and the minimum value β3 (β, 〉β
3).

このO≦θ、〈α3の区間において、ワイパモータ1か
らクランクアーム16aに伝達されるトルクの大小を考
えると、ワイパアーム15bに伝達されるトルクは角速
比が最小値β3のときに最も大きくなる。
Considering the magnitude of the torque transmitted from the wiper motor 1 to the crank arm 16a in this section of O≦θ, <α3, the torque transmitted to the wiper arm 15b is largest when the angular speed ratio is the minimum value β3.

これによってα5≦θ、≦α6ではワイパリンクのレバ
ー16cとロッド16bにょる略正弦波的トルクの変動
を相殺し、最大の払拭力でしかも一定して払拭が行なわ
れることになる。また、0くθ1〈α5.α6〈θ1く
α7.α8〈θ1〈360度においては、従来の真円に
対し相対的に速度を遅らせた分を取り戻す役目を果たし
ている。即ち、レバー16cとロッド16bのてこ比を
大きくし、従来の真円より堺度な進めている。
As a result, when α5≦θ and ≦α6, the substantially sinusoidal torque fluctuations caused by the lever 16c and rod 16b of the wiper link are offset, and wiping is performed with maximum wiping force and at a constant rate. Also, 0kuθ1<α5. α6〈θ1×α7. At α8<θ1<360 degrees, it plays the role of recovering the speed that has been slowed down relative to the conventional perfect circle. That is, the lever ratio of the lever 16c and the rod 16b is increased, and the shape is more sharp than the conventional perfect circle.

従って、ワイパの1払拭に要する回転数としては、従来
の真円モータと同等になっている。
Therefore, the number of rotations required for one wipe of the wiper is equivalent to that of a conventional perfect circular motor.

尚、本装置Sは、上述したように、払拭域の略中夫の領
域でクランクアーム16aに伝達される力が最大となる
ようになっているので、「従来の技術」の欄で示した従
来装置(日本電装公開枝振1986年9月15日発行先
49−035)と同様に払拭域中央での伝達トルクの向
上という機能を併せ持つものである。
As described above, in this device S, the force transmitted to the crank arm 16a is maximized in the area approximately in the middle of the wiping area, so the force transmitted to the crank arm 16a is Similar to the conventional device (Nippon Denso Publishing, September 15, 1986, issue number 49-035), this device also has the function of improving the transmission torque at the center of the wiping area.

次に、第1及び第2の歯車11a、llbの一具体設計
例を示す。
Next, a specific design example of the first and second gears 11a and llb will be shown.

先ず、第1C図に示すように、第1及び第2の歯車11
a、llbの軸間距離をで、第1の歯車11aの最大ピ
ッチ円半径をrl、第2の歯車11bの最大ピッチ円半
径なr2とすれは、これらρ、rl 、r2の具体的設
計値の一例は、表1の通りである。
First, as shown in FIG. 1C, the first and second gears 11
The distance between the axes of a and llb is rl, the maximum pitch radius of the first gear 11a is rl, and the maximum pitch radius of the second gear 11b is r2, and the specific design values of ρ, rl, and r2 are An example is shown in Table 1.

表1 尚、第1C図において、ri、r2で規定される部分以
外の部分の、第1及び第2の歯車11a、11bの回転
中心C1,C2からのピッチ円周上までの距離は、軸間
距離pが表1の値を満足するようにして各々定められる
ものである。 このような設計値の下で、第1の歯車1
1aの回転角θ1に対する第2の歯車11bの回転角θ
2の関係及び角速比は第3B図に示されるような特性と
なる。即ち、先ず、第1及び第2の歯車11a。
Table 1 In addition, in FIG. 1C, the distance from the rotation center C1, C2 of the first and second gears 11a, 11b to the pitch circumference of the parts other than the parts defined by ri and r2 is the axis The respective distances p are determined so as to satisfy the values shown in Table 1. Under these design values, the first gear 1
Rotation angle θ of the second gear 11b with respect to rotation angle θ1 of 1a
2 and the angular velocity ratio have characteristics as shown in FIG. 3B. That is, first, the first and second gears 11a.

11b相互の回転角の関係は、第3B図において、二点
鎖線で示されており、第1の歯車11aの回転角θ1て
言えば、100度前後及び270゜前後でやや、理想特
性線(第3B図において点線で表わされた特性線で、第
1の歯車11aの回転角に対して第2の歯車11bの回
転角θ2が同一となるもの)から外れるものの、全体と
しては略一対一の関係になる。 また、角速比について
は、第1の歯車11aの回転角θ1に対する関係でみる
と、回転角θ1が0乃至約120度の間及び約240乃
至360度の間においては、角速比は最大値1.160
49、最小値0.756611の間で略正弦波状に変化
する。そして、回転角θ、が約120乃至240度の間
においては、角速比は最大値1.16049で略一定と
なる。
The relationship between the rotation angles of gears 11b is shown by a two-dot chain line in FIG. Although the characteristic line indicated by the dotted line in FIG. 3B deviates from the characteristic line in which the rotation angle θ2 of the second gear 11b is the same as the rotation angle of the first gear 11a, it is approximately one-to-one as a whole. It becomes a relationship. Regarding the angular speed ratio, when looking at the relationship with the rotation angle θ1 of the first gear 11a, the angular speed ratio is maximum when the rotation angle θ1 is between 0 and about 120 degrees and between about 240 and 360 degrees. Value 1.160
49 and a minimum value of 0.756611. When the rotation angle θ is between approximately 120 and 240 degrees, the angular velocity ratio is approximately constant at a maximum value of 1.16049.

上述した、第1及び第2の歯車11a、libの寸法形
状の下で、ワイパモータ1の回転角に対する同モータ1
の回転軸6aにおける出力トルクの変化特性及び回転速
度をみると、先ず、出力トルクについては、第4A図に
おいて実線で表わされているように、回転軸6aの回転
角で約40度乃至約120度及び約240度乃至約32
0度の間で、約32kg−cmの一定値となり、従来の
ようなトルクの突出部分はなくなっている(第4A図参
照)。
Under the dimensions and shapes of the first and second gears 11a and lib described above, the rotation angle of the wiper motor 1 is
Looking at the change characteristics of the output torque and the rotational speed at the rotating shaft 6a, first, as shown by the solid line in FIG. 4A, the output torque varies from approximately 40 degrees to approximately 120 degrees and about 240 degrees to about 32 degrees
Between 0 degrees, it becomes a constant value of about 32 kg-cm, and there is no longer a protruding portion of torque as in the conventional case (see Fig. 4A).

一方、回転速度については、第4A図において二点鎖線
で表わされているように、上述した出力トルクが略一定
の領域では、回転速度も略一定となる。
On the other hand, as for the rotational speed, as shown by the two-dot chain line in FIG. 4A, in the above-mentioned region where the output torque is approximately constant, the rotational speed is also approximately constant.

上述した、第1及び第2の歯車11a、llbの設計値
は一例にすぎず、これに限定されるものてはなく、第3
A図に示された第1の歯車11aの回転角に対する第2
の歯車11bの回転角の関係及び角速比の各々の基本特
性を満足する限り、他の値であっても同様な効果を得ら
れるものである。
The design values of the first and second gears 11a and llb described above are merely examples, and are not limited thereto.
The second gear for the rotation angle of the first gear 11a shown in Figure A
As long as the basic characteristics of the rotation angle relationship of the gear 11b and the angular velocity ratio are satisfied, the same effect can be obtained even with other values.

[発明の効果] 本発明は、以上述べたように構成されているので、ワイ
パを駆動するクランク機構のクランクアームに伝達され
るトルクの変動、特に突出値をなくして、少なくともワ
イパの払拭域の中央付近てのトルクが略一定となるので
、このため従来に比して小さな定格のワイパモータを使
用することかてき、ひいては装置のコストダウンに寄与
することができるものである。
[Effects of the Invention] Since the present invention is configured as described above, fluctuations in the torque transmitted to the crank arm of the crank mechanism that drives the wiper, especially the protrusion value, are eliminated, and at least the wiping area of the wiper is reduced. Since the torque near the center is approximately constant, it is therefore possible to use a wiper motor with a smaller rating than in the past, which in turn can contribute to reducing the cost of the device.

また、クランクアームへの出力トルクが一定となる領域
ではワイパモータの回転速度が略一定となるのて、従来
の、ように回転速度の変動に伴うワイパモータのうなり
音が生ずることかなくなり、車両搭載機器に対する静粛
化の要請に応えることができるものである。
In addition, in the range where the output torque to the crank arm is constant, the rotation speed of the wiper motor is approximately constant, so the wiper motor does not generate whining noise due to fluctuations in rotation speed, which is the case with conventional wiper motors. This can meet the demand for quieter traffic.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1A図は本発明に係るワイパ駆動装置の一部断面を含
む平面図、第1B図は同上のワイパ装置の一部断面を含
む側面図、第1C図は本発明に係るワイパ駆動装置に用
いられる第1の歯車及び第2の歯車の一具体設計例を説
明するための説明図、第2図は本ワイパ駆動装置とワイ
パとの連結状態の概略を示す概略構成図、第3A図は本
ワイパ駆動装置の第1の歯車の回転角に対する第2の歯
車の回転角の関係及び第2の歯車の角速度に対する第1
の歯車の角速度の比を表わす特性線図、第3B図は本ワ
イパ駆動装置の第1の歯車と第2の歯車の一具体設計例
における第3A図に相当する特性線図、第4A図は本ワ
イパ駆動装置の第1の歯車及び第2の歯車の一興体設計
例におけるワイパモータの回転角に対する同モータの出
力トルク及び回転速度を表わす特性線図、第4B図は従
来の装置におけるワイパモータの回転角に対する同モー
タの出力トルク及び回転速度を表わす特性線図である。 1・・・ワイパモータ、 11a・・・第1の回転体(第1の歯車)、11b・・
・第2の回転体(第2の歯車)、13・・・出力軸、 
     15・・・ワイパ、15a・・・ワイパブレ
ード、15b・・・ワイパアーム、1、6 a・・・ク
ランクアーム、S・・・ワイパ駆動装置。
FIG. 1A is a plan view including a partial cross section of the wiper drive device according to the present invention, FIG. 1B is a side view including a partial cross section of the same wiper device, and FIG. 1C is a plan view including a partial cross section of the wiper drive device according to the present invention. 2 is a schematic configuration diagram showing an outline of the connection state between the wiper drive device and the wiper, and FIG. 3A is an explanatory diagram for explaining a specific design example of the first gear and the second gear The relationship between the rotation angle of the second gear and the rotation angle of the first gear of the wiper drive device, and the relationship between the rotation angle of the second gear and the first gear
FIG. 3B is a characteristic diagram corresponding to FIG. 3A in a specific design example of the first gear and second gear of the present wiper drive device, and FIG. 4A is a characteristic diagram representing the ratio of the angular velocities of the gears. A characteristic diagram showing the output torque and rotational speed of the wiper motor with respect to the rotation angle of the wiper motor in an example of a single unit design of the first gear and the second gear of the present wiper drive device, and FIG. 4B shows the rotation of the wiper motor in the conventional device. FIG. 3 is a characteristic diagram showing the output torque and rotational speed of the same motor with respect to the angle. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Wiper motor, 11a... 1st rotating body (1st gear), 11b...
・Second rotating body (second gear), 13...output shaft,
15... Wiper, 15a... Wiper blade, 15b... Wiper arm, 1, 6 a... Crank arm, S... Wiper drive device.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1、ワイパモータと、このワイパモータにより回転され
る第1の回転体と、この第1の回転体と接合して回転す
る第2の回転体と、この第2の回転体の回転中心となる
と共にクランクアームが取付けられる出力軸と、を具備
するワイパ駆動装置であって、前記第1の回転体と前記
第2の回転体とは、前記第2の回転体の角速度に対する
前記第1の回転体の角速度の比である角速比が、前記出
力軸の一回転中、角速比が最大値で一定である一定域と
、この角速比一定域の両側でそれぞれ角速比が略正弦波
状に変化する変化域とからなると共に、前記第1の回転
体の回転角と前記第2の回転体の回転角とが略一対一に
対応する外形形状を有することを特徴とするワイパ駆動
装置。
1. A wiper motor, a first rotating body rotated by the wiper motor, a second rotating body that rotates in conjunction with the first rotating body, and a crank that serves as the rotation center of the second rotating body. an output shaft to which an arm is attached; the first rotating body and the second rotating body are arranged such that the first rotating body has an angular velocity of the first rotating body relative to the angular velocity of the second rotating body; The angular velocity ratio, which is the ratio of angular velocities, is a constant region where the angular velocity ratio is constant at a maximum value during one revolution of the output shaft, and an angular velocity ratio that is substantially sinusoidal on both sides of this constant angular velocity ratio region. What is claimed is: 1. A wiper drive device characterized in that the wiper drive device includes a changing range that changes, and has an outer shape in which a rotation angle of the first rotor and a rotation angle of the second rotor correspond approximately one-to-one.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6545380B1 (en) 1998-02-07 2003-04-08 Itt Manufacturing Enterprises, Inc. Method for assembling a windscreen wiper drive mechanism and a drive mechanism produced according to this method
DE10247439A1 (en) * 2002-10-11 2004-04-22 Valeo Wischersysteme Gmbh Windscreen wiper gearbox, especially for motor vehicle, has crossed traction arrangements around sections of/connected to cam plates as traction or idle drums according to output shaft direction

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6545380B1 (en) 1998-02-07 2003-04-08 Itt Manufacturing Enterprises, Inc. Method for assembling a windscreen wiper drive mechanism and a drive mechanism produced according to this method
DE10247439A1 (en) * 2002-10-11 2004-04-22 Valeo Wischersysteme Gmbh Windscreen wiper gearbox, especially for motor vehicle, has crossed traction arrangements around sections of/connected to cam plates as traction or idle drums according to output shaft direction

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