JPH11301414A

JPH11301414A - ワイパ装置

Info

Publication number: JPH11301414A
Application number: JP10111899A
Authority: JP
Inventors: Toshiyuki Amagasa; 俊之天笠
Original assignee: Mitsuba Corp
Current assignee: Mitsuba Corp
Priority date: 1998-04-22
Filing date: 1998-04-22
Publication date: 1999-11-02
Anticipated expiration: 2018-04-22
Also published as: JP4094723B2

Abstract

(57)【要約】【課題】ワイパ駆動回路がＯＰＥＮ状態の時に外力が
作用してもワイパ駆動用モータが逆転しないようにす
る。【解決手段】対向払拭型ワイパ装置において、それぞ
れ別個のモータによって駆動される左右のワイパアーム
に取り付けられたワイパブレードを下反転位置において
上下に重合させる。モータ３ａの出力軸３５やアーマチ
ュアシャフト３３など、モータ３ａとワイパアームの間
に、モータ３ａについて予め設定された所定回転方向の
回転をワイパブレード側に伝達し、ワイパブレード側か
ら入力される所定回転方向とは逆方向の回転によりモー
タ３ａが逆転するのを防止するワンウエイクラッチ３９
を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両用ワイパ装置
に関し、特に、対向払拭型のワイパ装置に適用して有効
な技術に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】フロントガラスの大型化に伴う払拭面積
増大や横方向の視界向上のため、フロントガラスの左右
両端側にワイパアームの回転中心を配し、フロントガラ
スの両サイドから中央に向かってワイパブレードが作動
するいわゆる対向払拭型のワイパ装置が採用されてきて
いる。

【０００３】この対向払拭型のワイパ装置では、まず車
両中央部にワイパ駆動用のモータを配置し、リンク機構
を介して左右のワイパブレードを対向作動させている。
すなわち、モータの回転軸にクランクアームを取り付け
るとともに、上下中間位置が枢支された中間リンクを設
け、その一端側とクランクアームとを連結ロッドにて接
続させる。これにより、モータの回転運動は中間リンク
の往復揺動運動に変換される。そして、中間リンクの上
下両端部を駆動ロッドを介してフロントガラス両端部か
ら突出する左右のワイパ軸の駆動レバーに連結させ、左
右のワイパアームを対向的に作動させている。

【０００４】ところが、対向払拭型のワイパ装置をこの
ように１個のモータで駆動しようとすると、前述のよう
にほぼ車両の全幅に等しい駆動機構を要し、機構が大が
かりとなり、かつその重量も大きくなるという問題があ
った。そこで、このような問題を解決すべく、左右のワ
イパブレードをそれぞれ別個にモータ駆動する方式が開
発されている。

【０００５】この場合、左右のモータはそれぞれ図５に
示したような駆動回路によって別個に制御駆動される。
図５は、対向払拭型ワイパ装置のモータ駆動回路の一例
を示す回路構成図であり、ワイパ駆動状態の場合を示し
ている。ここでは、モータ５１はモータ駆動制御装置５
２からの指示に基づき駆動素子５３によって駆動され、
そのＯＮ・ＯＦＦは、ワイパスイッチ５４によって行わ
れる。なお、動作中にワイパスイッチ５４をＯＦＦした
場合であっても、リレープレート５５の働きによりワイ
パブレードは所定位置でオートストップするようになっ
ている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、左右の
ワイパブレードの動作に異常が生じた場合に、リレープ
レート５５の駆動域において駆動素子５３をＯＦＦして
モータ５１を一時停止させると、回路構成がＯＰＥＮと
なってしまい外力の影響を受け易いという問題がある。
すなわち、ワイパブレード等に力が加わると、回路がＯ
ＰＥＮであるため電磁制動が働かず、外力がモータ静止
力よりも大きい場合、モータがその力に抗しきれず回転
してしまう。このため、ワイパブレードを停止させて待
機している時に、雪などがワイパブレード上などに落下
して来ると、ワイパブレードが動いてしまい他方側のワ
イパブレードと干渉してしまうおそれがある。

【０００７】また、モータを一方向に回転させ、モータ
の回転と同期して発生されるパルスを角度データとして
用いてワイパブレードの位置制御を行うような場合、外
力によってモータが決められた回転方向とは逆の方向に
回転されると制御用の角度データが狂ってしまうという
問題もある。すなわち、角度データとして利用されるパ
ルスは回転方向に関係なく発生するため、逆方向の回転
も正転方向の動作としてカウントされ、その分実際のワ
イパブレードの位置と角度データがずれてしまうことに
なる。従って、このような誤った角度データに基づいて
ワイパ制御を行うと、ワイパブレードが所望の動作をし
ないばかりかワイパブレード同士が衝突してしまうおそ
れがある。

【０００８】本発明の目的は、ワイパ駆動回路がＯＰＥ
Ｎ状態の時にワイパブレードやワイパアームに外力が作
用してもワイパ駆動用モータが逆転しないようにするこ
とにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明のワイパ装置は、
それぞれ別個のモータによって駆動される左右のワイパ
アームに取り付けられたワイパブレードを有してなるワ
イパ装置であって、モータとワイパアームの間に、モー
タについて予め設定された所定回転方向の回転をワイパ
ブレード側に伝達し、ワイパブレード側から入力される
所定回転方向とは逆方向の回転によるモータの逆転を防
止するワンウエイクラッチ機構を設けたことを特徴とし
ている。なお、ここで言う「モータとワイパアームの
間」には、モータやワイパーアームそれ自身も含まれ
る。

【００１０】また、この場合、前記ワンウエイクラッチ
機構をモータの出力軸やモータのアーマチュアシャフト
に設けるようにしても良い。

【００１１】そして、前記構成により、ワイパ駆動回路
がＯＰＥＮ状態の場合にワイパブレードやワイパアーム
に外力が作用してもモータがそのまま逆転してワイパア
ームが外力の為すままに動いてしまうことがない。従っ
て、モータの逆転により角度データがずれてワイパブレ
ードが作動不良を起こしたり、ワイパブレード同士が干
渉したりすることを防止できる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。図１は、対向払拭型ワイパ
装置の構成およびその制御系の概略を示す説明図であ
る。

【００１３】図１において、符号１は本発明によるワイ
パ装置であり、ワイパ装置１は、運転席側（以下、ＤＲ
側と略す）と助手席側（以下、ＡＳ側と略す）を対向配
置しＤＲ側ワイパブレード２ａとＡＳ側ワイパーブレー
ド２ｂ（以下、ワイパブレード２ａ，２ｂと略す）を下
反転位置において上下に重合させたいわゆる対向払拭型
の構成となっている。このワイパ装置１では、ＤＲ側と
ＡＳ側にそれぞれＤＲ側モータ３ａとＡＳ側モータ３ｂ
（以下、モータ３ａ，３ｂと略す）が別個に設けられて
おり、各ワイパブレード２ａ，２ｂの位置情報（位置角
度θａ，θｂ）に基づいて各々別個に制御されるように
なっている。なお、符号における「ａ，ｂ」は、それぞ
れＤＲ側とＡＳ側に関連する部材や部分であることを示
している。

【００１４】ワイパブレード２ａ，２ｂには、図示しな
いブレードラバー部材が取り付けられている。そして、
このブレードラバー部材を車両のフロントガラス上に密
着させて移動させることにより、図１に２点鎖線にて示
した払拭領域４ａ，４ｂに存在する水滴等が払拭され
る。ワイパブレード２ａ，２ｂは、ワイパ軸５ａ，５ｂ
を中心に左右に揺動運動を行うワイパアーム６ａ，６ｂ
に支持されている。ワイパアーム６ａ，６ｂには、ワイ
パ軸５ａ，５ｂと対称に駆動レバー７ａ，７ｂが配設さ
れている。また、駆動レバー７ａ，７ｂの端部には連結
ロッド８ａ，８ｂが取り付けられている。この連結ロッ
ド８ａ，８ｂの他端側は、モータ３ａ，３ｂによって回
転されるクランクアーム９ａ，９ｂの先端部に接続され
ている。そして、モータ３ａ，３ｂの回転に伴ってクラ
ンクアーム９ａ，９ｂが回転し、この動きが連結ロッド
８ａ，８ｂを介して駆動レバー７ａ，７ｂへと伝達さ
れ、モータ３ａ，３ｂの回転運動がワイパアーム６ａ，
６ｂの揺動運動に変換されるようになっている。

【００１５】モータ３ａ，３ｂは、それぞれ別個に設け
られた駆動回路、すなわちＤＲ側モータ駆動装置１０ａ
とＡＳ側モータ駆動装置１０ｂによって駆動される。ま
た、モータ３ａ，３ｂには、ホール素子やロータリエン
コーダ等を用いた回転パルス検出手段であるＤＲ側パル
ス検出装置１１ａとＡＳ側パルス検出装置１１ｂが接続
されており、その回転角度が検出できるようになってい
る。この場合、各モータ駆動装置１０ａ，１０ｂは、ワ
イパ駆動制御装置１２により制御されており、各パルス
検出装置１１ａ，１１ｂの検出値もこのワイパ駆動制御
装置１２に送られるようになっている。

【００１６】図２は、本発明によるワイパ装置１で用い
られるワイパ駆動制御装置１２の回路構成を示すブロッ
ク図である。図２に示したように、当該ワイパ駆動制御
装置１２は、ＣＰＵ２１を中心として、Ｉ／Ｏインター
フェース２２と、タイマ２３、ＲＯＭ２４、ＲＡＭ２５
がバスライン２６を介して互いに接続されたマイクロコ
ンピュータと、その周辺回路とから構成される。そし
て、各パルス検出装置１１ａ，１１ｂからの信号を処理
し、各モータ駆動装置１０ａ，１０ｂに制御信号を送出
する。

【００１７】Ｉ／Ｏインターフェース２２には、ＤＲ側
パルス検出装置１１ａと、ＡＳ側パルス検出装置１１
ｂ、ＤＲ側モータ駆動装置１０ａ、ＡＳ側モータ駆動装
置１０ｂが接続されている。また、ＲＯＭ２４には制御
プログラムおよび各種制御用固定データが記憶されてお
り、ＲＡＭ２５にはデータ処理した後の各モータ駆動装
置１０ａ，１０ｂへの出力信号や、ＣＰＵ２１にて演算
処理したデータが格納される。そして、ＣＰＵ２１で
は、ＲＯＭ２４に記憶されている制御プログラムに従
い、ワイパ装置１の駆動制御を実行する。

【００１８】一方、図３は本発明によるワイパ装置１に
用いられるモータ３ａ，３ｂの一例の構成を示す説明図
である。なお、モータ３ａ，３ｂは同一の構成であるた
め、モータ３ａを例にとって説明する。

【００１９】当該モータ３ａは、電動機部３１と減速部
３４とをハウジング３８に格納した構成となっている。
この場合、電動機部３１は、ハウジング３８に固定され
たステータ３２と、ステータ３２内に回転自在に支承さ
れたアーマチュアシャフト３３と、コミュテータ等の電
動機を構成する公知の部材（図示せず）とから構成され
ている。また、減速部３４は、アーマチュアシャフト３
３とワンウエイクラッチ（ワンウエイクラッチ機構）３
９を介して連結されたウォーム３７と、出力軸３５に取
り付けられウォーム３７と噛合するウォームホイール３
６とを有する構成となっている。そして、動力出力部３
４の出力軸３５にクランクアーム９ａが取り付けられ、
モータ３ａの回転がクランクアーム９ａ、連結ロッド８
ａを介して駆動レバー７ａへと伝達されるようになって
いる。

【００２０】この場合、アーマチュアシャフト３３の回
転は、ワンウエイクラッチ３９の働きにより、一方向の
回転、つまりモータ３ａについて予め設定された所定回
転方向に関してはその回転がウォーム３７に伝達され
る。これに対し、ワイパブレード２ａやワイパアーム６
ａが外力を受けて、出力軸３５が所定回転方向と逆の回
転力を受けた場合、ウォームホイール３６やウォーム３
７もまた所定回転方向と逆の回転力を受ける。しかしな
がら、当該モータ３ａでは、アーマチュアシャフト３３
とウォーム３７との間にワンウエイクラッチ３９が介在
しており、かかる回転力はアーマチュアシャフト３３側
には伝達されない。

【００２１】すなわち、ワイパブレード２ａから出力軸
３５を介して入力される所定回転方向と逆方向の回転
は、ワンウエイクラッチ３９の空転側の回転方向とな
り、アーマチュアシャフト３３には、通常モータ３ａの
静止保持力よりも小さな値となるワンウエイクラッチ３
９の空転トルクのみが加わる。このため、駆動回路がＯ
ＰＥＮ状態の時にウォーム３７にモータ３ａの静止保持
力より大きな回転力が加わっても、その力はワンウエイ
クラッチ３９によって逃がされモータ３ａが逆転してし
まうことはない。

【００２２】一方、アーマチュアシャフト３３にはマグ
ネット４０が取り付けられている。そして、マグネット
４０の近傍には、ホール素子等からなりマグネット４０
の極変化を捉えてモータの回転状態を示す回転パルスを
検出するパルス検出部４１が設けられている。なお、図
３の例におけるパルス検出部４１は、図１におけるＤＲ
側パルス検出装置１１ａに相当するものであり、図１に
おいては制御系の構成を明確化するためこれをモータ３
ａの外部に設けた構成を示したが、図３の場合にはこれ
をモータ３ａのハウジング３８内に設けるようになって
いる。

【００２３】このような構成からなるワイパ装置１で
は、ＣＰＵ２１において、各パルス検出装置１１ａ，１
１ｂからの回転パルスによって各ワイパブレード２ａ，
２ｂの位置角度を算出し、さらにその値から両者の位置
角度差を求める。この場合、ＣＰＵ２１では、各パルス
検出装置１１ａ，１１ｂから取得した回転パルスの累積
数から現在のワイパブレード２ａ，２ｂの位置角度を算
出する。なお、回転パルス累積数をそのまま位置角度と
して取り扱っても良い。

【００２４】ＣＰＵ２１は、両ワイパブレード２ａ，２
ｂの間の位置角度差が、各ワイパブレード２ａ，２ｂの
位置角度毎に予め設定された目標値となるようにモータ
３ａ，３ｂを制御する。すなわち、両ワイパブレード２
ａ，２ｂの位置角度差が目標よりも小さくなったとき
（近付いたとき）は、先行側のモータ出力を上げ、追従
側のモータ出力を下げて目標位置角度との差を縮めるよ
うにする。また、位置角度差が目標よりも大きくなった
とき（離れたとき）は、先行側のモータ出力を下げ、追
従側のモータ出力を上げ目標位置角度との差を縮める。
なお、このとき目標とされる位置角度差は、各ワイパブ
レード２ａ，２ｂについて、相手方との対応を有するマ
ップの形でそれぞれ別個にＲＯＭ２４に格納されてお
り、モータ３ａ，３ｂはこのマップに基づいて、移動速
度の異なるワイパブレード２ａ，２ｂを自らの位置角度
のみならず他方の位置角度をも勘案して制御される。

【００２５】このような制御過程において、図５に示し
た回路のワイパスイッチ５４がＯＦＦされた状態で、例
えばＤＲ側がＡＳ側に先行していた場合、下反転位置に
てワイパブレード２ａ，２ｂを停止させるにはＤＲ側を
一旦止めてＡＳ側を先行させる必要がある。ここで、こ
のようにＤＲ側の駆動素子５３をＯＦＦしてワイパブレ
ード２ａを一旦止めた時に、ワイパブレード２ａに対し
モータ３ａを逆転させる方向の外力が作用したとする。
この際、従来のモータ３ａでは、リレープレート５５で
駆動素子５３がＯＦＦとなると回路がＯＰＥＮ状態とな
り、この外力がモータの静止保持力を超えるとモータ３
ａは逆転しワイパブレード２ａがこの外力によって動か
される。

【００２６】しかしながら、当該モータ３ａでは、この
ような外力が加わっても前述のようにワンウエイクラッ
チ３９が空転してこの外力を逃がし、これによりモータ
３ａが逆転されるのを防止している。従って、モータ３
ａが逆転して回転パルスが累積され、ワイパブレード２
ａの位置角度のデータが狂ってしまうという事態を避け
ることができる。また、ワイパブレード２ａが動いて他
方のワイパブレード２ｂと干渉してしまうという事態も
防止できる。

【００２７】一方、図４は図３のモータの変形例であ
り、ここではワンウエイクラッチ３９が出力軸３５に設
けられている。また、ウォーム３７はアーマチュアシャ
フト３３と一体に形成されている。この場合も、出力軸
３５に取り付けられたワンウエイクラッチ３９は、モー
タ３ａの正回転方向には回転力を伝達し、逆転方向の力
に対しては空転して逆転方向の回転をアーマチュアシャ
フト３３側に伝達しないようになっている。

【００２８】本発明は前記実施の形態に限定されるもの
ではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能で
あることはいうまでもない。

【００２９】例えば、前述の実施の形態では、ワンウエ
イクラッチ３９をモータ３ａの出力軸３５やアーマチュ
アシャフト３３に設けた例を示したが、ワンウエイクラ
ッチ３９の配設位置は前記の例には限られない。すなわ
ち、モータ３ａ，３ｂがワイパブレード２ａ，２ｂやワ
イパアーム６ａ，６ｂに加わる外力によって逆転しない
構成であれば良く、例えばワイパ軸５ａ，５ｂにワンウ
エイクラッチを設けても良い。また、ワンウエイクラッ
チ３９は、一回転方向の回転力は伝達するが逆転方向の
回転力に対して空転する形態のものであれば良く、ロー
ラやボールによるいわゆるベアリングクラッチのみなら
ず、ラチェット式のクラッチやスプリングクラッチなど
種々のものが採用し得る。

【００３０】

【発明の効果】本発明にあっては、例えばモータの出力
軸やアーマチュアシャフトなど、モータとワイパアーム
の間に、モータの逆転防止用のワンウエイクラッチ機構
を設けたことにより、ワイパ駆動回路がＯＰＥＮ状態の
場合にワイパブレードやワイパアームに外力が作用して
もモータがそのまま逆転してワイパアームが外力の為す
ままに動いてしまうことがない。従って、モータの逆転
により位置角度情報がずれてワイパブレードが作動不良
を起こしたり、ワイパブレード同士が干渉したりするこ
とを防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】対向払拭型ワイパ装置の構成およびその制御系
の概略を示す説明図である。

【図２】図１のワイパ装置において用いられるワイパ駆
動制御装置の回路構成を示すブロック図である。

【図３】図１のワイパ装置で使用されるモータの構成を
示す説明図である。

【図４】図１のワイパ装置で使用されるモータの他の例
の構成を示す説明図である。

【図５】対向払拭型ワイパ装置のモータ駆動回路の一例
を示す回路構成図である。

【符号の説明】

１ワイパ装置２ａＤＲ側ワイパブレード２ｂＡＳ側ワイパブレード３ａＤＲ側モータ３ｂＡＳ側モータ４ａ，４ｂ払拭領域５ａ，５ｂワイパ軸６ａ，６ｂワイパアーム７ａ，７ｂ駆動レバー８ａ，８ｂ連結ロッド９ａ，９ｂクランクアーム１０ａＤＲ側モータ駆動装置１０ｂＡＳ側モータ駆動装置１１ａＤＲ側パルス検出装置１１ｂＡＳ側パルス検出装置１２ワイパ駆動制御装置２１ＣＰＵ２２Ｉ／Ｏインターフェース２３タイマ２４ＲＯＭ２５ＲＡＭ２６バスライン３１電動機部３２ステータ３３アーマチュアシャフト３４動力出力部３５出力軸３６ウォームホイール３７ウォーム３８ハウジング３９ワンウエイクラッチ（ワンウエイクラッチ機
構）４０マグネット４１パルス検出部５１モータ５２モータ駆動制御装置５３駆動素子５４ワイパスイッチ５５リレープレート

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】それぞれ別個のモータによって駆動され
る左右のワイパアームに取り付けられたワイパブレード
を有してなるワイパ装置であって、前記モータと前記ワイパアームの間に、前記モータにつ
いて予め設定された所定回転方向の回転を前記ワイパブ
レード側に伝達し、前記ワイパブレード側から入力され
る前記所定回転方向とは逆方向の回転による前記モータ
の逆転を防止するワンウエイクラッチ機構を設けたこと
を特徴とするワイパ装置。
【請求項２】請求項１記載のワイパ装置であって、前
記ワンウエイクラッチ機構は、前記モータの出力軸に設
けられることを特徴とするワイパ装置。
【請求項３】請求項１記載のワイパ装置であって、前
記ワンウエイクラッチ機構は、前記モータのアーマチュ
アシャフトに設けられることを特徴とするワイパ装置。