JPS5989250A - ウインドシ−ルドワイパ自動制御装置のための液体検出器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はウィンドシールドワイパ自動制御装置に係り、
特に車両、航空機、船舶等のウィンドシールドワイパの
外面における雨滴等の液分の付着状態を光電変換作用に
より検出するとともにこの検出結果をウィンドシールド
ワイパの自動制御に必要な検出信号として発生するウィ
ンドシールドワイパ自動制御装置のための液体検出器に
関する。

従来、この種の液体検出器としては、例えば、ウィンド
シールドワイパを構成するワイパブレードのウィンドシ
ールドの外面における摺動領域に対応した前記ウィンド
シールドの内面の一部に設けられ、発光素子と受光素子
を有し前記ウィンドシールドの外面に雨滴等の液分が付
着していないとき前記発光素子から生じる光を前記ウィ
ンドシールド内にて全反射させるようにこのウィンドシ
ールド内に入射させるとともに前記付着液分が存在する
とき前記ウィンドシールド内における光の反射量を減少
させるようにし、かつ前記ウィンドシールドからその内
部における反射後射出する光を前記受光素子により受光
して、この受光結果を、前記ウィンドシールドワイパの
自動制御に必要な検出信号として発生するようにしたも
のがある。

しかしながら、このような液体検出器においては、その
発光素子が、その光を前記ウィンドシールドへ入射させ
得るように、光を透過させる材料により形成した支持部
材を介して前記ウィンドシールドの内面の一部に固定さ
れるとともに、前記受光素子が、前記ウィンドシールド
からの射出光を受光し得るように、前記支持部材と同様
の他の支持部材を介して前記ウィンドシールドの内面の
一部に固定されねばならず、かつこれらの固定作業に先
立ち、前記発光素子の発光軸と前記受光素子の受光軸と
の間の光軸合せが前記各支持部材及びウィンドシールド
の光学的作用との関連にて適正になされねばならす、以
上述べたような作業にあたり不必要な手間と時間を要す
るという不具合があった。また、前記各支持部材をウィ
ンドシールドに固定するにあたっては、通常、これら各
支持部材の下面を接着剤により前記ウィンドシールドの
内面の一部に接着するようにしているため、前記発光素
子および受光素子の故障、これら画素子に対する接続導
線の断線等の発生により発光素子或いは受光素子を新し
い素子と交換する必要が生じた場合には、前記各支持部
材の下面をウィンドシールド内面から強制的に剥離させ
て液体検出器全体を新しく交換するか、或いはかかる剥
離作業が適正になし得ないときには当該ウィンドシール
ドをも新たに交換しなければならないと言う不具合があ
った。

本発明はかかる観点に着目してなされたもので、その目
的とするところは、ウィンドシールドに刻する固定作業
が容易であり、かつ故障等に対し良好なメインテナンス
性を有するウィンドシールドワイパ自動制御装置のため
の液体検出器を提供することにある。

以下、本発明の一実施例を図面により説明すると、第１
図は、本発明に係る液体検出器２０が車両のウィンドシ
ールド１０に取付けられた状態を示している。液体検出
器２０は、支持部材２１を有しており、この支持部材２
１は、ウィンドシールド１０の光に対する屈折率と実質
的に同一の屈折率をもつ合成樹脂材料（例えば、アクリ
ル樹脂）から形成されて、その下面２１’ａにて、反射
薄板２２を介し、当該車両のウィンドシールドワイパを
構成するワイパーブレードのウィンドシールド１０の外
面１１における摺動領域に対応したウィンドシールドエ
０の内面１２の一部に適宜な透明接着剤（ウィンドシー
ルド１０の屈折率とほぼ同一の屈折率を有する）により
接着されている。この支持部材２１は、第１図に示す断
面形状から理解されるとおり、一対の突部２１ｂ、２１
ｃを薄肉部２１．　ｄの両側に対称的に配設してなり、
薄肉部２１ｄの上面には一対のネジ穴２１ｅ、２１ｆが
穿設されている。反射薄板２２は、アルミニウム等の反
射材料からなるもので、支持部月２１の下面２１ａの中
央部にウィンドシールド内面１２に密接するようにスタ
ンピング法により貼着されて、その下面への入射光を全
反射する。

また、液体検出器２０は、支持部材２３を有しており、
この支持部材２３は、第１図に示す断面から理解される
とおり、一対の隆起部２３ａ、２３ｂを薄肉部２３ｃの
左右両側に対称的に配置するように、合成樹脂材料でも
って一体成型法により形成されている。また、支持部材
２３の薄肉部２３Ｃには、支持部材２１の両ネジ穴２１
ｅ、２１ｆに対応する位置にて一対の貫通孔２３ｄ、２
３ｅが穿設されている。しかして、支持部材２３は、薄
肉部２３ｃの下面を支持部材２１の薄肉部２１ｄの上面
に重合させ、雨降起部２３ａ、２３ｂの下面にその成型
時にそれぞれ形成した各凹所２３ｆ、２３ｇを支持部材
２１の側突部２１ｂ。

２１Ｃにそれぞれ係合させ、かつ一対のネジ２４ａ、２
４ｂを薄肉部２３ｃの両賞通孔２３ｄ、２３ｅを通して
支持部材２１の両ネジ穴２１ｅ、２１ｆに着脱可能に締
着して組付けられている。この場合、支持部材２３の支
持部材２１に対する組付位置が、支持部材２３の両凹所
２３ｆ、２３ｇの支持部材２１の側突部２１ｂ、２１ｃ
に対する係合により容易に定まるようになっている。

支持部材２３の左側隆起部２３ａには、段付貫通孔２３
ｈが第１図にて図示傾斜状に支持部材２３の成型時に形
成されており、この段付貫通孔２３ｈには発光素子２５
が嵌合挿入されその基部にてエポキシ樹脂により段付貫
通孔２３ｈの段部に固着されている。かかる場合、段付
貫通孔２３ｈの中心軸、即ち発光素子２５の発光軸は、
支持部材２１の左側突部２１ｂに設けた図示傾斜面に直
交するとともに、発光素子２５の発光軸のウィンドシー
ルド外面１１との交点１１ａにて求めたウィンドシール
ド外面１１に対する法線と前記発光軸とのなす角は、ウ
ィンドシールド１０の空気との関連における臨界角とウ
ィンドシールド１０の雨等の液体との関連における臨界
角との間の値となっている。このことは、ウィンドシー
ルド外面１１に液体が付着していないとき、発光素子２
５からその発光軸に沿って生じる光が、支持部材２１の
左側突部２１ｂを通りウィンドシールド１０内に直進し
その外面１１にて全反射して反射薄板２２に入射し、か
つウィンドシールド外面１１の交点１１ａを含む部分に
液体が付着したときかかる交点１１ａにおける光の反射
量が減少することを意味する。なお、発光素子２５は近
赤外発光ダイオードを内蔵しており、この発光ダイオー
ドの導通によりその発光軸に沿ってビーム状に発光する
。

一方、支持部材２３の右側隆起部２３１）には、段付貫
通孔２３ｉが、反射薄板２２への光の入射点に対し段付
貫通孔２３ｈとは対称的な位置にて第１図にて図示傾斜
状に支持部材２３の成型時に形成されており、この段付
貫通孔２３ｉには受光素子２６が嵌合挿入されその基部
にてエポキシ樹脂により段付貫通孔２３ｉの段部に固着
されている。かかる場合、段付貫通孔２３ｉの中心軸、
即ち受光素子２５の受光軸は、支持部材２１の右側突部
２１ｃに設けた図示傾斜面に直交するとともに、ウィン
ドシールド１０内において反射薄板２２及び外面１１に
て反射された後支持部材２１の突部２１ｃ内に直進する
光の方向に一致する。なお、受光素子２６は近赤外ホト
ダイオードを内蔵しており、その受光により導通して受
光信号を生じる。

カバー２７は光を透過しない耐光性のあるゴム等の材料
により、第１図に示すごとき断面を有するように成型法
によって形成されて、支持部材２３の下面を除く表面部
分を発光素子２５及び受光素子２６と共に被覆しており
、これによって受光素子２６を外乱光から遮断するとと
もに液体検出器２０自体の外観美を高めている。また、
カバー２７の基部に形成した挿通孔２７ａには、発光素
子２５の入力端子から支持部材２３の表面とカバー２７
の内面との間を通り延出するリード線２５ａが、受光素
子２６の出力端子から延出するリード線２６ａと共に挿
通されてコネクタ２８に接続されている。

なお、発光素子２５０発光ダイオードは、コネクタ２８
に接続される制御回路（図示しない）からリード線２５
ａを通して駆動パルスを受けて導通し、一方、受光素子
２６のホトダイオードはその受光信号を、ウィンドシー
ルドワイパの自動制御に必要な検出信号として、リード
線２６ａを通して前記制御回路に付与する。

以上のように構成した本実施例において、液体検出器２
０をウィンドシールド１０に取付けるにあたっては、上
述したごと（、発光素子２５疎び受光素子２６を支持部
材２３の雨降起部２３ａ。

２３ｂに糾付け、反射薄板２２を支持部材２１の下面に
貼着し、かつカバー２７を支持部材２３から外した状態
にある液体検出器２０を予め準備しておき、かかる液体
検出器２０の支持部材２１をその下面２１ａにて反射薄
板２２を介してウィンドシールド内面１２に上述したご
とく接着し、然る後支持部材２３を支持部材２１の上面
にネジ２４ａ、２４ｂの締着により着脱可能に組付けて
カバー２７により被覆するという作業のみにて、第１図
に示した液体検出器２０の取付状態を容易に実現し得る
。

この場合、支持部材２３は、合成樹脂材料による一体成
型部品故、精度良く形成し易く、かつこの支持部材２３
に対する発光素子２５及び受光素子２６の組付時にも面
倒な光軸合せ作業を伴うことがない。また、支持部材２
１に対する支持部材２３の組付時においても、支持部材
２１０両突部２１ｂ、２１Ｃに支持部材２３の両凹所２
３ｆ。

２３ｇをそれぞれ係合させてネジ２４ａ、２４ｂを締着
するのみで、支持部材２３、即ち発光素子２５及び受光
素子２６の支持部材２１に対する位置決めが容易にかつ
精度良く行なえる。かかる場合、支持部材２１に対する
支持部材２３０組付は、支持部材２１の下面のみを接着
剤によりウィンドシールド１０に確実に接着した後に行
なわれるので、支持部材２１の下面に接着剤が誤って付
着することもない。また、ウィンドシールド１０に対す
る液体検出器２０の取付後において、発光素子２５或い
は受光素子２６の故障、これら画素子に対する接続導線
の断線等の発生により発光素子２５或いは受光素子２６
を新しく交換する必要が生じた場合には、カバー２７を
支持部材２３から外すとともにネジ２４ａ、２４ｂを支
持部材２３から除去するのみで、発光素子２５及び受光
素子２６を支持部材２３と共に支持部材２１及び接続導
線２５ａ、２’６ａから容易に分離させて取出すことが
できる。然る後は、予め準備された新たな支持部材２３
２発光素子２５及び受光素子２６を、上述した場合と同
様にして、ウィンドシールド１０に接着したままの支持
部材２１及び接続導線２５ａ、２６ａに組付接続してカ
バー２７により被覆すればよい。

第２図は前記実施例の変形例を示しており、この変形例
においては、前記実施例にて説明した支持部材２１．２
３及びネジ２４ａ、２４ｂに代えて支持部材２９．３０
を採用したことにその構成上の特徴がある。支持部材２
９は支持部材２１と同様の材料から形成されて、その下
面２９ａにて、支持部材２１の下面２　’１　ａの場合
と同様にして反射薄板２２を介しウィンドシールド内面
１２に接着されている。この支持部材２９は、第２図に
おける断面形状から理解されるとおり、一対の突部２９
ｂ、２９ｃを薄肉部２９ｄの両側に配設してなり、その
左側端面には半球状の突起２９ｄが形成され、一方支持
部材２９の右側端面２９ｆは、その上端から下端にかけ
て薄肉部２９ｄに接近するように傾斜している。

支持部材３０は、第２図に示した断面形状から理解され
るとおり、一対の隆起部３０ａ、３０ｂを薄肉部３０Ｃ
の左右両側に対称的に配置するように弾力性のある合成
樹脂材料でもって一体成形法により形成されており、隆
起部３０ａの下面には、支持部材２９の左側突部２９ｂ
及び突起２９ｅにそれぞれ対応して凹所３０ｄ及び半球
状の係合穴３０ｅが形成され、一方隆起部３０ｂの下面
にば、支持部材２９の右側突部２９Ｃ及び右側端面２９
ｆにそれぞれ対応して凹所３０ｆ及び傾斜面３０ｇが形
成されている。しかして、支持部材３０は、その（頃斜
面３０ｇを支持部材２９の右側端面２９ｆに重合させ、
凹所３０ｆ、薄肉部３０Ｃの下面及び凹所３０ｄを支持
部材２９の突部２９ｃ、薄肉部２９ｄの上面及び突部２
９ｂに順次重合させ、かつその弾力性に抗して係合穴３
０ｅを支持部材２９の突起２９ｅに着脱可能に係合させ
て組付けられている。なお、雨降起部３０ａ。

３０ｂには、前記実施例における支持部材２３の雨降起
部２３ａ、２３ｂの各段付貫通孔２３ｈ。

２３ｉにそれぞれ対応して貫通孔３ｏｈ、ａｏｉが設け
られており、これら再貫通孔３０ｈ、３０１には発光素
子２５及び受光素子２６がそれぞれ嵌合挿入されてエポ
キシ樹脂により固着されている。

以上のように構成した本実施例において、液体検出器２
０をウィンドシールド１０に取付けるにあたっては、上
述したごとく、発光素子２５及び受光素子２６を支持部
材３０の雨降起部３０ａ。

３０ｂに組付け、反射薄板２２を支持部材２９の下面に
貼着し、かつカバー２７を支持部材３０から外した状態
にある液体検出器２０を予め￥−備しておき、かかる液
体検出器２０の支持部材２９をその下面２９ａにて反射
薄板２２を介してウィンドシールド内面１２に上述した
ごとく接着し、然る後、支持部材３０をその弾力性に抗
して上方から着脱可能に組付けてカバー２７により被覆
するという作業のみで、第２図に示した液体検出器２０
の取付状態を容易に実現し得る。

この場合、支持部材３０は、前記実施例における支持部
材２３と同様に精度良く形成し易く、かつこの支持部材
３０に対する発光素子２５及び受光素子２６の組付時に
も面倒な光軸合せ作業を伴うことがない。また、支持部
材２９に列する支持部材３０の組付時においても、支持
部材３０を、上述のごとく、その弾力性に抗して支持部
材２９に組付けるのみで、支持部材３０、即ち発光素子
２５及び受光素子２６の支持部材２９に対する位置決め
が容易にかつ精度良く行なえる。かかる場合、支持部材
２９に対する支持部材３０の組付は、支持部材２９の下
面のみを接着剤によりウィンｌ−シールド１０に確実に
接着した後に行なわれるので、支持部材３０の下面に接
着剤が誤って付着する・二ともない。また、ウィンドシ
ールド１０に対する液体検出器２０の取付後において、
前記実施例と同様に発光素子２５或いは受光素子２６を
新しく交換する必要が生じた場合には、カバー２７を支
持部材３０から外すとともに支持部材３０の係合穴３０
ｅと支持部材２９の突起２９ｅとの係合を支持部材３０
の弾力性を利用して開放するのみで、発光素子２５及び
受光素子２６を支持部材３０と共に支持部材２９及び接
続導線２５ａ、２６ａから容易に分離させて取出すこと
ができる。

然る後は、予め準備された新たな支持部材３０゜発光素
子２５及び受光素子２６を、上述した場合と同様にして
、ウィンドシールド１０に接着したままの支持部材２９
及び接続導線２５ａ、２６ａに組付接続してカバー２７
により被覆すればよい。

なお、前記実施例（又は変形例）においては、支持部材
２３　（又は３０）を一体成型部品として形成するよう
にしたが、これに代えて、例えば、支持部材２３　（又
は３０）をその薄肉部２３ｃ　（又は３０ｃ）を省略す
ることにより二つの成型部品として形成し、これら画成
型部品を支持部材２１　（又は２９）の両突部２１ｂ、
２１ｃ　（又は２９ｂ、２９Ｃ）にそれぞれ係脱可能に
組付けるようにしてもよい。

また、前記変形例においては、支持部材２９に対する支
持部材３０の着脱可能な組付状態を実現するにあたり、
支持部材２９の左側端面に半球状の突起２９ｅを設ける
とともに支持部材３ｏにおける左側隆起部３０ａの下面
に係合穴３０ｅを設けるようにしたが、これに限らず、
例えば、突起２９ｅに代えて支持部材２９の左側端面を
その上端から下端にかけて薄肉部２９ｄに接近するよう
に傾斜させて形成するとともに係合穴３０ｅに代えて支
持部材２９の左側端面に重合される傾斜面を形成して実
施してもよい。かがる場合、支持部材２９の薄肉部２９
ｄと支持部材３０の薄肉部３０Ｃとの間に空所を形成し
ておけば、薄肉部３０Ｃの弾力的な歪が両支持部材２９
．３０間の組付又は解離をより一層容易にする。

また、前記実施例（又は変形例）においては、反射薄板
２２を支持部材２１　（又は２９）の下面に貼着した例
について説明したが、これに代えて、支持部材２１　（
又は２９）の上面中央部に反射薄板２２を貼着して実施
してもよく、かかる場合には、支持部材２１　（又は２
９）の下面とウィンドシールド内面１２との間の接合状
態がより一層改善される。なお、この場合、支持部材２
１　（又は２９）を、例えば、ウィンドシールド１０の
屈折率と同様の屈折率を有するガラス材料に変更して実
施例 また、本発明の実施にあたっては、車両のウィンドシー
ルド１０に眼ることなく、航空機、船舶等のウィンドシ
ールドにも本発明を適用し得る。

かかる場合、支持部材２１　（又は２９）をウィンドシ
ールドと同様の熱膨張特性をも有するようにしておけば
、支持部材２１　（又は２９）の下面とウィンドシール
ド内面との間の接着状態がウィンドシールドの熱膨張と
はかかわりなく常に良好に維持され得る。

以上説明したとおり、本発明によるウィンドシールドワ
イパ自動制御装置のための液体検出器においては、前記
実施例及び変形例にて例示したごとく、光を透過させる
材料により形成した第１支持体と合成樹脂材料により形
成した第２支持体とを採用して、当該液体検出器を構成
する発光素子と受光素子を前記第２支持体に予め組付け
るとともに、前記発光素子から前記ウィンドシールドへ
の入射光及びこのウィンドシールドから前記受光素子へ
の射出光を前記第１支持体を介して透過させるように前
記第２支持体をその弾力性を利用して前記第１支持体に
着脱可能に組付けるようにしたので、液体検出器をウィ
ンドシールド内面に取付けるにあたっては、前記第１支
持体の下面をウィンドシールド内面の適所に固定するの
みでよく、この場合、前記第１支持体が合成樹脂材料に
より形成されているため、前記発光素子及び受光素子の
組付に必要な当該第１支持体の寸法形状を精度良く容易
に実現できる。また、液体検出器のウィンドシールドへ
の取付後において発光素子或いは受光素子を新品に交換
する必要が生した場合には、前記第２支持体をその弾力
性を利用して前記第１支持体から容易に除去することが
できるので、液体検出器に対するメインテナンス性を向
上させ得る。かかる場合、前記第１支持体はウィンドシ
ールドに固定したまま故、ウィンドシールドに何等損傷
を与えることもない。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る液体検出器が圭両のウィンドシ
ールドに取付けられた状態を示す断面図、及び第２図は
第１図における液体検出器の変形例を示す断面図である
。 符号の説明 １０・・・ウィンドシールド、１１・・・ウィンドシー
ルド外面、１２・・・ウィンドシールド内面、２０・・
・液体検出器、２１．２９・・・支持部材、２１ｅ、２
１ｆ・・・ネジ穴、２３，３０・・・支持部材、２３ｄ
、２３ｅ・・・貫通孔、２４ａ、２４ｂ・・・ネジ、２
５・・・発光素子、２６・・・受光素子、２９ｅ・・・
突起、２９ｆ・・・右側端面、３０ｅ・・・係合穴、３
０ｇ・・・傾斜面。 出願人　　日本電装株式会社 代理人　　弁理士　長　谷　照　− 一３０：

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ウィンドシールドワイパを構成するワイパブレードのウ
   ィンドシールドの外面における摺動領域に対応した前記
   ウィンドシールドの内面の一部に設けられ、発光素子と
   受光素子を有し前記ウィンドシールドの外面に雨滴等の
   液分が付着していないとき前記受光素子から生じる光を
   前記ウィンドシールド内にて全反射させるようにこのウ
   ィンドシールド内に入射させるとともに前記付着液分が
   存在するとき前記ウィンドシールド内における光の反射
   量を減少させるようにし、かつ前記ウィンドシールドか
   らその内部における反射後射出する光を前記受光素子に
   より受光して、この受光結果を、前記ウィンドシールド
   ワイパの自動制御に必要な検出信号として発生する液体
   検出器において、光を透過させる材料により形成されて
   前記ウィンドシールドの内面の一部に固定される第１支
   持体と、この第１支持体に着脱可能に組付けられるとと
   もに前記発光素子から前記ウィンドシールドへの入射光
   及びこのウィンドシールドから前記受光素子への射出光
   を前記第１支持体を介して透過させるように前記発光素
   子及び受光素子を前記第１支持体の上方に支持する合成
   樹脂材料からなる第２支持体とを設けたことを特徴とす
   るウィンドシールドワイパ自動制御装置のための液体検
   出器。