JPH09301132A - 磁力緩衝器及びこれを用いたワイパ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 変動する負荷を有効に吸収して異音の発生な
どを防止する磁力緩衝器及びこれを用いたワイパ装置を
提供することを目的とする。 【解決手段】 永久磁石２８を備えてモータ１０によっ
て回転駆動されるウォームホイール２２と、このウォー
ムホイール２２の回転力を伝達する出力軸３０と、ウォ
ームホイール２２に非接触状態で対向して設けられ磁性
体にて形成される永久磁石２４と、を有し、永久磁石２
４、２８は、少なくとも一方が磁気を帯び、かつ、ウォ
ームホイール２２の回転によって強弱を以て吸引又は反
発し合うよう構成されることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、磁力によって運動
を抑制する磁力緩衝器及びこれを用いたワイパ装置に関
する。

【０００２】

【発明の背景】従来の車両用ワイパでは、ワイパモータ
の回転運動を、ワイパアームの揺動運動に変換するとと
もに、ワイパアームを所定の振幅角度で反転させる機構
が採用されている。この機構によれば、ワイパアームが
反転するときに、その揺動速度が遅くなり、ワイパアー
ムの慣性力がワイパモータに加わるようになる。その場
合には、ワイパアームの負荷がゼロになったり、減速機
構のギアの回転を加速させるように力が加えられる。そ
して、このような負荷の変動によって、ワイパモータ
が、うなり音を発することがあり、耳障りであるという
問題があった。

【０００３】これに対して、実開平５−１２３２１号公
報には、ワイパアームの反転時の負荷を吸収する装置が
開示されているが、粘性流体式のものであって、温度変
化により性能が安定しないなどの欠点がある。

【０００４】なお、上記問題は、車両用ワイパに限ら
ず、変動する負荷がモータに加わる場合には生じ得るも
のである。

【０００５】本発明は、上記問題に鑑みてなされたもの
で、変動する負荷を有効に吸収して異音の発生などを防
止する磁力緩衝器及びこれを用いたワイパ装置を提供す
ることを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載の発明は、磁性体にて形成される被制
御部を備えて駆動手段によって回転駆動される回転体
と、この回転体の回転力を伝達する出力手段と、前記回
転体に非接触状態で対向して設けられ磁性体にて形成さ
れる緩衝制御手段と、を有し、前記被制御部と前記緩衝
制御手段とは、少なくとも一方が磁気を帯び、かつ、前
記回転体の回転する方向に吸引又は反発し合うよう構成
されることを特徴とする。

【０００７】本発明によれば、駆動手段が回転体を回転
駆動し、回転体の回転力は出力手段に伝達されるように
なっている。回転体には被制御部が設けられ、回転体に
非接触状態で対向して緩衝制御手段が設けられている。
被制御部及び緩衝制御手段は、いずれも磁性体にて形成
され、少なくとも一方が磁気を帯びている。そして、回
転体が回転すると、被制御部と緩衝制御手段とは、磁気
によって吸引又は反発する。しかも、両者は、回転体の
回転する方向に吸引又は反発するので、被制御部を備え
る回転体には、磁力によって回転に負荷が加えられる。

【０００８】こうして、回転体に負荷が加えられること
で、出力手段から回転体を介して駆動手段に与えられる
力の一部を、回転体で吸収することができる。

【０００９】請求項２記載の発明は、請求項１記載の磁
力緩衝器において、前記被制御部及び前記緩衝制御手段
は、前記回転体の回転軸を中心とする円に沿って凹部及
び凸部が連続するリング状をなし、対向して設けられる
ことを特徴とする。

【００１０】本発明によれば、被制御部及び緩衝制御手
段の凸部同士が対向すると、両者は接近して磁力が強く
なる。逆に、被制御部及び緩衝制御手段の凹部と凸部と
が対向すると、両者は離れるので磁力が弱くなる。そし
て、この凹部及び凸部が連続しているので、磁力の強弱
が繰り返されて、回転体に負荷を与えるようになる。

【００１１】詳しくは、被制御部又は緩衝制御手段の一
方が磁気を帯び、他方が磁気を帯びないときには、吸引
力の強弱となる。また、被制御部及び緩衝制御手段の両
方が磁気を帯び、反対の極性を対向させている場合も、
吸引力の強弱となる。あるいは、被制御部及び緩衝制御
手段の両方が磁気を帯び、同じ極性を対向させている場
合は、反発力の強弱となる。

【００１２】請求項３記載の発明は、請求項１記載の磁
力緩衝器において、前記被制御部及び前記緩衝制御手段
は、前記回転体の回転軸を中心とする円に沿って、表面
側の極性が交互に反転するように複数の磁石がリング状
に配置されてなることを特徴とする。

【００１３】本発明によれば、Ｎ極、Ｓ極、…、Ｓ極と
いうように、表面側の極性を反転させて複数の磁石を配
置することで、被制御部及び緩衝制御手段が構成されて
いる。したがって、被制御部及び緩衝制御手段は、異な
る極性間では吸引され、同じ極性間では反発することが
繰り返される。こうして、回転体に負荷を与えるように
なっている。

【００１４】請求項４記載の発明は、請求項１から請求
項３のいずれかに記載の磁力緩衝器において、前記被制
御部及び前記緩衝制御手段は、予め設定された部分的な
位置でのみ対向するように配置されることを特徴とす
る。

【００１５】本発明によれば、必要な位置でのみ回転体
に負荷を与え、必要のない位置では回転体に負荷を与え
ないので、駆動手段からの回転力を無駄なく出力手段に
伝達することができる。

【００１６】請求項５記載の発明は、請求項１から請求
項４のいずれかに記載の磁力緩衝器において、前記回転
体は減速機構の歯車であり、この歯車の回転軸に直交す
る側面に前記被制御部が設けられ、前記緩衝制御手段
は、前記回転体における前記被制御部が設けられる側面
に対向して設けられることを特徴とする。

【００１７】本発明によれば、回転体が減速機構の歯車
を構成しているので、駆動手段の回転力を減速して出力
手段に伝達することができる。

【００１８】請求項６記載の発明は、請求項１から請求
項５のいずれかに記載の磁力緩衝器が用いられ、往復揺
動することを特徴とするワイパ装置である。

【００１９】上述した磁気緩衝器は、出力手段から伝え
られる力を吸収することができるので、特に、往復揺動
するワイパ装置に応用することは有効である。

【００２０】すなわち、往復揺動するワイパ装置では、
ワイパシステムが減速するときに、その慣性力によっ
て、負荷を与えるのとは逆に回転を加速させる外力を回
転体に加えることがある。このときに、上記磁気緩衝器
が用いられていると、外力を吸収することができる。ワ
イパアームの慣性力の他には、ワイパアームの反転時の
衝撃や、ワイパブレードとガラスとの摩擦や、回動部材
の支持部分のがた付きなどによる振動を、回転体におい
て吸収することもできる。

【００２１】請求項７記載の発明は、請求項６記載のワ
イパ装置において、前記被制御部及び前記緩衝制御手段
は、ワイパアームの反転時に対応する位置の直前付近で
のみ対向するように配置されることを特徴とする。

【００２２】本発明によれば、ワイパアームの慣性力を
反転時の直前付近で徐々に吸収して、回転体の回転を加
速させる外力を減衰させる。こうして、ワイパアームの
反転時にも一定の負荷を回転体に与えて、異音の発生な
どを防止することができる。

【００２３】特に、ワイパアームが一往復すると回転体
が一回転するように構成した場合には、ワイパアームが
一方の反転位置から他方の反転位置に揺動すると回転体
が半回転するようになる。この場合には、被制御部及び
緩衝制御手段は、１８０度ずれた２箇所で対向すること
が好ましい。こうして、それぞれの反転位置の直前付近
でワイパアームの慣性力を吸収することができる。

【００２４】あるいは、ワイパアームが一方の反転位置
から他方の反転位置に揺動すると回転体が一回転するよ
うに構成した場合には、被制御部及び緩衝制御手段は、
１箇所で対向すれば足りる。

【００２５】

【発明の実施の形態】次に、図面を参照して本発明の実
施形態について詳細に説明する。図１は、第１の実施形
態に係るワイパ装置の一部を示す図である。このワイパ
装置は、モータ１０の回転力を磁力緩衝器２０によって
減速し、出力軸３０に取り付けられたクランク３２によ
って、図示しないワイパアームを往復して揺動させるよ
うになっている。なお、モータ１０は、従来のワイパ装
置で用いられるものと同様の直流モータである。

【００２６】図２は、磁力緩衝器２０の主要部材の分解
図である。図１又は図２に示すように、磁力緩衝器２０
は、回転体としてのウォームホイール２２と、緩衝制御
手段としての永久磁石２４とを含み、両者をハウジング
２６が収納するようになっている。

【００２７】ウォームホイール２２は、モータ１０の回
転軸に設けられたウォーム（図示せず）に噛み合って減
速機構を構成するようになっている。なお、図２におい
て、ウォームホイール２２は、ハウジング２６から取り
外して、ひっくり返した状態で示してある。ウォームホ
イール２２は、樹脂にて構成され、その板面には、被制
御部としての永久磁石２８が埋め込まれている。永久磁
石２８は、全体形状がリング状をなし、図３に示すよう
に、リング面において凹部２８ａ及び凸部２８ｂが連続
するようになっている。詳しくは、永久磁石２８は、ウ
ォームホイール２２の中心の周りに、所定の回転角度ご
とに、凹部２８ａ及び凸部２８ｂが連続するようになっ
ている。

【００２８】緩衝制御手段としての永久磁石２４は、ハ
ウジング２６に埋め込まれている。この永久磁石２４
も、上記永久磁石２８と同様のリング状をなし、かつ、
同様に凹部２４ａ及び凸部２４ｂが形成されている（図
３参照）。そして、ハウジング２６に設けられた永久磁
石２４と、ウォームホイール２２に設けられた永久磁石
２８とは、図１に示すように、非接触状態で対向するよ
うに配置される。

【００２９】また、永久磁石２４、２８間には、接触防
止部材としてのリングシート３４が設けられているの
で、永久磁石２４、２８が接触することを防ぎ、異音の
発生や摩耗を防止している。リングシート３４は、非磁
性体にて構成されており、永久磁石２４、２８間の磁力
に影響を与えないようになっている。

【００３０】さらに、永久磁石２４、２８は、吸引し合
う極性を対向させるようになっている。例えば、永久磁
石２４のＳ極と、永久磁石２８のＮ極と、が対向するよ
うに配置されている。

【００３１】次に、図３は、本実施形態における磁力緩
衝器２０の作用を説明する図であり、永久磁石２４、２
８の断面を平面的に広げて示してある。上述したよう
に、永久磁石２４、２８には、凹部２４ａ、２８ａと、
凸部２４ｂ、２８ｂと、が形成されている。また、ウォ
ームホイール２２が回転すると、これとともに永久磁石
２８も回転する。

【００３２】したがって、永久磁石２８の凹部２８ａ及
び凸部２８ｂと、永久磁石２４の凹部２４ａ及び凸部２
４ｂと、の位置関係は、図３（Ａ）に示すように凸部２
８ｂ、２４ｂが対向する場合と、図３（Ｂ）に示すよう
に凹部２８ａ及び凸部２４ｂ（または凸部２８ｂ及び凹
部２４ａ）が対向する場合と、が交互に繰り返されるよ
うになる。

【００３３】また、永久磁石２４、２８は、吸引し合う
ようになっている。したがって、図３（Ａ）に示す場合
では、凸部２８ｂ、２４ｂが対向していることから、永
久磁石２４、２８は接近し、磁力による吸引力が最も大
きくなる。

【００３４】そして、ウォームホイール２２が回転する
と、凸部２８ｂ、２４ｂがずれようとするが、磁力によ
る吸引力が働くので、ウォームホイール２２には負荷が
働く。そして、図３（Ａ）に示す状態で吸引力が最も大
きいので、負荷もこの場合が最も大きい。そして、凸部
２８ｂ、２４ｂが最もずれた図３（Ｂ）に示す状態で、
吸引力は最も小さくなり負荷も最も小さくなる。

【００３５】このように、本実施形態における磁力緩衝
器２０によれば、永久磁石２４、２８における吸引力の
強弱を以て、ウォームホイール２２に負荷が働くので、
出力軸３０に加えられる力が変化するときに、これを有
効に吸収することができる。

【００３６】詳しくは、本実施形態においては、出力軸
３０によってワイパアーム（図示せず）を揺動させるよ
うになっており、「発明の背景」の欄で説明したよう
に、ワイパアームの負荷が変動したときに、その変動を
磁力緩衝器２０によって吸収できるようになっている。
こうして、モータ１０のうなり音などを防止することが
できる。

【００３７】なお、上記実施形態においては、永久磁石
２４、２８が用いられたが、両者は吸引し合えばよいの
であるから、一方のみを磁石として、他方は磁気を帯び
ない磁性体にて構成してもよい。

【００３８】あるいは、永久磁石２４、２８を、同じ極
性を対向させて、反発し合うように配置してもよい。こ
の場合には、図３（Ｂ）に示すように、凹部２８ａ及び
凸部２４ｂ（又は凸部２８ｂ及び凹部２４ａ）が対向し
たときに、最も反発力が小さい。そして、ウォームホイ
ール２２が回転すると、凸部２４ｂ、２８ｂが近づくの
で、反発力が大きくなって負荷を与えるようになる。

【００３９】次に、図４は、本発明に係る第２の実施形
態を示す図である。この実施形態は、図２に示す実施形
態と比べて、永久磁石の構成において相違し、その他の
構成は同様である。

【００４０】図４において、ハウジング４６には、複数
の永久磁石４４ａ、４４ｂがリング状に設けられてい
る。それぞれの永久磁石４４ａ、４４ｂは、図に示すよ
うに極性が反対になるように配置されている。

【００４１】また、ウォームホイール４２には、複数の
永久磁石４８ａ、４８ｂがリング状に設けられている。
それぞれの永久磁石４８ａ、４８ｂは、図に示すように
極性が反対になるように配置されている。なお、図４に
おいて、ウォームホイール４２は、ひっくり返された状
態で示してある。

【００４２】この実施形態においては、ハウジング４６
に固定された永久磁石４４ａ（又は４４ｂ）と、ウォー
ムホイール４２に固定された永久磁石４８ｂ（又は４８
ａ）と、が対向すると、Ｎ極とＳ極が対向するので吸引
し合う。そして、ウォームホイール４２が回転しようと
すると、磁力の吸引力によって負荷が働く。これによっ
て、上記第１の実施形態と同様の機能を果たす。

【００４３】次に、図５は、本発明に係る第３の実施形
態を示す図である。この実施形態は、図２に示す実施形
態と比べて、永久磁石を設ける位置において相違し、そ
の他の構成は同様である。つまり、図５において、永久
磁石５４、５８は、凹部５４ａ、５８ａ及び凸部５４
ｂ、５８ｂが形成される点で、図２に示す永久磁石２
４、２８と共通する。ただし、図５に示す永久磁石５
４、５８は、リング状をなさずに部分的にのみ設けられ
ている。詳しくは、永久磁石５４、５８は、１８０度ず
れた位置に対向して一対で設けられている。

【００４４】この実施形態によれば、ウォームホイール
５２に設けられた永久磁石５８と、ハウジング５６に設
けられた永久磁石５４と、が対向する位置のみで負荷が
与えられる。詳しくは、ウォームホイール５２が半回転
するごとに負荷が与えられるようになっている。

【００４５】この負荷が与えられるときに、ワイパアー
ム（図示せず）の反転が対応するようにすれば、必要な
ときだけに負荷を与えるワイパ装置を構成することがで
きる。すなわち、ウォームホイール５２を介してワイパ
アーム（図示せず）を揺動させるときに、ウォームホイ
ール５２が一回転するとワイパアームも一往復するよう
構成する。こうすれば、ウォームホイール５２が半回転
するごとにワイパアームが反転するので、この反転時に
対応させて永久磁石５４、５８を設ければよい。特に、
ワイパアームの反転時の直前において負荷が与えられる
ようにすれば、このときに、ワイパアームの慣性力が最
も大きくなり、ウォームホイール５２に与える力が最も
大きくなるので好ましい。

【００４６】

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施形態に係るワイパ装置の一部を示す
図である。

【図２】第１の実施形態における磁力緩衝器の主要部材
の分解図である。

【図３】第１の実施形態における磁力緩衝器の作用を説
明する図である。

【図４】本発明に係る第２の実施形態を示す図である。

【図５】本発明に係る第３の実施形態を示す図である。

【符号の説明】

１０ モータ（駆動手段） ２０ 磁力緩衝器 ２２、４２、５２ ウォームホイール（回転体） ２４、４４、５４ 永久磁石（緩衝制御手段） ２８、４８、５８ 永久磁石（被制御部） ３０ 出力軸（出力手段） ２４ａ、２８ａ、５４ａ、５８ａ 凹部 ２４ｂ、２８ｂ、５４ｂ、５８ｂ 凸部

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 磁性体にて形成される被制御部を備えて
   駆動手段によって回転駆動される回転体と、この回転体
   の回転力を伝達する出力手段と、前記回転体に非接触状
   態で対向して設けられ磁性体にて形成される緩衝制御手
   段と、を有し、 前記被制御部と前記緩衝制御手段とは、少なくとも一方
   が磁気を帯び、かつ、前記回転体の回転する方向に吸引
   又は反発し合うよう構成されることを特徴とする磁力緩
   衝器。
2. 【請求項２】 請求項１記載の磁力緩衝器において、 前記被制御部及び前記緩衝制御手段は、前記回転体の回
   転軸を中心とする円に沿って凹部及び凸部が連続するリ
   ング状をなし、対向して設けられることを特徴とする磁
   力緩衝器。
3. 【請求項３】 請求項１記載の磁力緩衝器において、 前記被制御部及び前記緩衝制御手段は、前記回転体の回
   転軸を中心とする円に沿って、表面側の極性が交互に反
   転するように複数の磁石がリング状に配置されてなるこ
   とを特徴とする磁力緩衝器。
4. 【請求項４】 請求項１から請求項３のいずれかに記載
   の磁力緩衝器において、 前記被制御部及び前記緩衝制御手段は、予め設定された
   部分的な位置でのみ対向するように配置されることを特
   徴とする磁力緩衝器。
5. 【請求項５】 請求項１から請求項４のいずれかに記載
   の磁力緩衝器において、 前記回転体は減速機構の歯車であり、この歯車の回転軸
   に直交する側面に前記被制御部が設けられ、 前記緩衝制御手段は、前記回転体における前記被制御部
   が設けられる側面に対向して設けられることを特徴とす
   る磁力緩衝器。
6. 【請求項６】 請求項１から請求項５のいずれかに記載
   の磁力緩衝器が用いられ、往復揺動することを特徴とす
   るワイパ装置。
7. 【請求項７】 請求項６記載のワイパ装置において、 前記被制御部及び前記緩衝制御手段は、ワイパアームの
   反転時に対応する位置の直前付近でのみ対向するように
   配置されることを特徴とするワイパ装置。