JPS6236673Y2

JPS6236673Y2 -

Info

Publication number: JPS6236673Y2
Application number: JP1980040824U
Authority: JP
Priority date: 1980-03-26
Filing date: 1980-03-26
Publication date: 1987-09-18
Also published as: JPS56141859U

Description

【考案の詳細な説明】この考案は自動車用ワイパーの間欠駆動装置に
関するものである。

ワイパーを一定期間停止した後自動的に再起動
する、いわゆる間欠ワイパーにおいて、その停止
時間（間欠期間）を制御するためにワイパーの駆
動制御回路にトランジスタと特定数回路とを含む
電子回路を設けた駆動装置においては、モータ起
動時に生ずる電位差や、時定数回路のコンデンサ
の放電終了直前の電源の電圧変動等によつて、間
欠時間が不安定となつたり、正しくワイパーモー
タが起動出来なくなる等の問題が生じていた。

この考案は上述の問題を解決するためになされ
たもので、ツエナーダイオード及びコンデンサを
含む電子回路とワイパーモータ駆動用の制御リレ
ーとートストツプスイツチとを用いて、バツテリ
から電子回路に供給される電圧変動に対しても安
定に動作するワイパーの間欠駆動装置を提供する
ことを目的とするものである。

以下に、この考案の一実施例を添付図面ととも
に説明する。

図面において、１は自動車のワイパー・ブレー
ド３０（第３図中に示す）を駆動するモータで、
このモータ１の回転軸（図示しない）に取り付け
られたカム等を介して、このモータ１の回転速度
に応じて上記ワイパー・ブレード３０は、所定の
停止位置と所定の位置との間で回動しつつ往復運
動するようになつている。このモータ１は、共通
端子１−１と高速端子１−２との間に通電されて
高速度で回転駆動される一方、共通端子１−１と
低速端子１−３との間に通電されて低速度で回転
駆動されるようになつている。

２は、上記ワイパー・ブレード３０の往復運動
に応じて接点が切り換わるオートストツプスイツ
チで、のオートストツプスイツチ２の可動接片２
ａは、上記ワイパー・ブレード３０が所定の停止
位置に在るときには、上記モータ１の共通端子１
−１と接続された端子２ｂと接触し、一方、該ワ
イパー・ブレード３０が所定の停止位置を離れた
ときには自動車のバツテリ４の負極端子と接続さ
れた端子２ｃと接触するように、公知の方法で切
り換わるようになつている。

３は、多連形のロータリスイツチ等にてなるコ
ンビネーシヨンスイツチで、このコンビネーシヨ
ンスイツチ３は、図示しない自動車の運転席の前
方の計器類等が装着されたパネル等に取り付けら
れている。このコンビネーシヨンスイツチ３は、
公知の方法で、第１図中、最左欄に示すように、
間欠、停止、低速、高速の４種類のワイパー・ブ
レード３の動作モードに設定されるようになつて
いる。このコンビネーシヨンスイツチ３の４個の
タツプ３−１，３−２，３−３，３−４は、それ
ぞれ、第１図中の動作モードの結線図において対
応する列の接続点（黒丸で示す）と接続されるよ
うになつている。たとえば、コンビネーシヨンス
イツチ３が間欠動作モードに切り換えられたと
き、タツプ３−１と３−３とが接続され、かつ、
タツプ３−４が、上記モータ１への給電用の自動
車用のバツテリ４の負極端子（図中、アース記号
で示す）と接続され、そして、タツプ３−２は、
遮断される。その他、停止モード、低速モード、
高速モードにおいても、上述したと同様にして結
線がおこなわれるようになつている。

５と６は、ともにスイツチング用のトランジス
タである。両トランジスタ５と６のエミツタは共
通接続され、適宜な抵抗値R₁を有する抵抗７、
逆流阻止用のダイオード８、イグニツシヨンスイ
ツチ９を介して、上記バツテリ４の正極端子と接
続されている。そして、トランジスタ５のコレク
タは後述するリレー２０の励磁コイル２０ａと接
続され、かつ、該トランジスタ５のベースは、ダ
イオード１０を介してトランジスタ６のコレクタ
と接続されている。さらに、トランジスタ６のコ
レクタは、抵抗１１を介して、上記コンビネーシ
ヨンスイツチ３のタツプ３−４と接続され、か
つ、このトランジスタ６のベースは、抵抗値R₂
を有する抵抗１２、容量C₁を有するコンデンサ
１３、低い抵抗値R₃を有する抵抗１４を介し
て、上記抵抗７の給電側の給電端子１５と接続さ
れている。

さらに、トランジスタ６のコレクタとベース間
には適宜な容易のコンデンサ１６が接続されて、
いわゆる、上記コンデンサ１３に対するミラー積
分回路が形成されているとともに、このトランジ
スタ６のエミツタとベース間には、雑音信号をバ
イパスするコンデンサ１７が接続されている。

この構成により、上記給電端子１５に所定の正
の電圧が印加され、かつオートストツプスイツチ
２の可動接片２ａが接点２ｃと接触、すなわち、
ワイパーブレードが所定の停止位置から離れる
と、コンデンサ１３は、抵抗１４を介して瞬時に
充電され、同時にトランジスタ６のベース電位が
低くなり該トランジスタ６をオンとする。このト
ランジスタ６がオンとなると同時に、コンビネー
シヨンスイツチ３のタツプ３−４をバツテリ４の
負極端子と接続することによりオンとされる前段
のトランジスタ５のベースの電位を高めて、該ト
ランジスタ５をオフにしリレー２０は消磁され可
動接片２０ｂが接点２０ｃと接触する。この接点
２０ｃは、オートストツプスイツチ２の可動接片
２ａと接点２ｃを介してバツテリー４の負極端子
と、接続されている為ワイパー駆動用モータはそ
のまま駆動を続けワイパーブレードが往復回動し
所定の停止位置に達したときつまりオートストツ
プスイツチの可動接片２ａが接点２ｃから接点２
ｂに切り換わつた時からコンデンサ１３の充電電
荷は、抵抗１４と７、トランジスタ６のベース、
抵抗１２を介して放電され、この放電回路の時定
数τ_２＝C₁・（R₁＋R₂＋R₃）に応じた所定の設定
時間T₂が経過するまで、上記トランジスタ６は
オンとされ、かつ、トランジスタ５はオフとされ
るようになつている。

１８はツエナーダイオードで、この一方の端子
は上記コンデンサ１３の負極側の電極端子と接続
されているとともに、他方の端子は、逆流阻止用
のダイオード１９を介して、上記ワイパースイツ
チ２の可動接片２ａと接続されている。

２０はワイパー駆動用モータを制御するリレー
で、このリレー２０の励磁コイル２０ａは、その
一端が上記トランジスタ５のコレクタと接続され
るとともに、他端が上記バツテリ４の負極端子と
接続されている。そして、このリレー２０の可動
接片２０ｂは、上記コンビネーシヨンスイツチ３
のタツプ３−３を介して、モータ１の低速端子１
−３と接続され、また、リレー２０の一方の端子
２０ｃはオートストツプスイツチ２の可動接片２
ａと接続され、かつ他方の端子２０ｄは、上記バ
ツテリ４の負極端子（図中、アース記号で示す）
と接続されている。このリレー２０の可動接片２
０ｂは、消磁時には接点２０ｃと接触し、励磁時
には接点２０ｄと接触するようになつている。

２３は、自動車の前方窓面のワイパー・ブレー
ド３０の近傍に注水する公知のウオツシヤー（図
示しない）を駆動するモータである。このモータ
２３の給電側の端子は、上記イグニツシヨンスイ
ツチ９を介してバツテリ４の正極端子と接続さ
れ、かつ、このモータ２３の他方の端子は、自動
復帰形の押ボタンスイツチ２４を介してバツテリ
４の負極端子と接続されている。さらに、このモ
ータ２３の他方の端子は、逆流阻止用のダイオー
ド２５、抵抗値R₄を有する抵抗２６、容量C₂を
有するコンデンサ２７を介して、上記給電端子１
５と接続されるとともに、上記ダイオード２５、
抵抗値R₅を有する抵抗２８を介して、上記トラ
ンジスタ５のベースと接続されている。

この構成により、押ボタンスイツチ２４を所望
の時間中押圧すると、この時間中、モータ２３
は、バツテリ４からイグニツシヨンスイツチ９を
介して給電されて図示しないウオツシヤーを駆動
し、自動車の窓ガラス面に注水をおこなうととも
に、コンデンサ２７を充電する。このコンデンサ
２７を充電すると同時に、トランジスタ５のベー
スの電位を低くし、このトランジスタ５をオン
し、リレー２０の励磁コイレ２０ａを励磁する。
そして、押ボタンスイツチ２４が自動復帰した
後、コンデンサ２７の充電電荷は、抵抗７、上記
トランジスタ５のベース、抵抗２８，２６を介し
て放電され、この放電回路の時定数τ_３＝C₂・
（R₁＋R₄＋R₅）に応じた所定の時間T₃が経過する
まで、トランジスタ５をオンしてリレー２０を励
磁するようになつている。

次に、上記構成のワイパーの間欠駆動装置の動
作を説明する。

上記イグニツシヨンスイツチ９がオンとされ、
かつ、第３図に示すように、ワイパー・ブレード
３０は所定の停止位置Psに停止しており、ワイ
パースイツチ２の可動接片２ａは接点２ｂと接触
しているとする。

いま、コンビネーシヨンスイツチ３を間欠モー
ドに設定すると、このスイツチ３のタツプ３−１
と３−３が接続され、かつ、タツプ３−４がバツ
テリ４の負極端子と接続される。この時点を、第
２図中、toで示す。

このとき、トランジスタ５のベースは、ダイオ
ード１０、抵抗１１を介してバツテリ４の負極端
子と接続されて、このトランジスタ５のベース電
位が低くなり、このトランジスタ５はオンする。

よつて、第２図ｅに示すように、リレー２０が
励磁され、このリレー２０の可動接片２０ｂは接
点２０ｄと接触する。よつて、バツテリ４の正極
端子からモータ１の共通端子１−１と低速端子１
−３、コンビネーシヨンスイツチ３のタツプ３−
１と３−３、リレー２０を通して通電され、上記
モータ１は、第２図ｆに示すように起動される。
この結果、ワイパー・ブレード３０は、第３図に
示すように、所定の停止位置Psから折り返し位
置Prに向けて回動する。そして、ワイパー・ブ
レード３０が、短かい時間Toの経過後、停止位
置Psから離れると、第２図中に示す時点t₁におい
て、ワイパースイツチ２の可動接片２ａは、切り
換わつて接点２ｃと接触する。

このとき、コンデンサ１３は、バツテリ４から
イグニツシヨンスイツチ９、ダイオード８、抵抗
１４を介して給電され、よつて、このコンデンサ
１３は、第２図ｃに示すように、瞬時に充電され
る。同時にトランジスタ６のベースは抵抗１２を
介して低い所定の電圧を受け、該トランジスタ６
は、第２図ｄに示すように、時点t₁でオンとな
り、よつて、トランジスタ５のベースは、トラン
ジスタ６がオンすることにより高い電位となり、
該トランジスタ５がオフとされ、リレー２０は消
磁し、この結果、リレー２０の可動接片２ｂは復
帰して接点２０ｃと接触する。この結果、バツテ
リ４から、イグニツシヨンスイツチ９、モータ１
の共通端子１−１と１−３、コンビネーシヨンス
イツチ３のタツプ３−１と３−３、リレー２０、
ワイパースイツチ２の可動接片２ａと接点２ｃを
通して通電され、上記モータ１は、第２図ｆに示
すように、連続して駆動される。よつて、第３図
に示すように、ワイパー・ブレード３０は、さら
に折り返し位置Prに向けて移動し、かつ、該位
置Prに達すると折り返して再び停止位置Psに戻
る。この時点は、第２図中、t₂で示し、上記時点
t₁から時点t₂までの時間はT₁で示す。

時点t₂において、オートストツプスイツチ２の
可動接片２ａは、上述したように、切り換わつて
接点２ｂと接触する。よつて、モータ１の低速端
子１−３は、コンビネーシヨンスイツチ３、リレ
ー２０、オートストツプスイツチ２を通して共通
端子１−１と接続され、該モータ１の両端子１−
１と１−３間は短絡されて強力な制動力が作用し
て迅速かつ確実に、停止位置Psに停止すること
ができる。

一方、上記のように、オートストツプスイツチ
の可動接片２ａが接点２ｃから接点２ｂに切り換
わると、上記コンデンサ１３の充電電荷は、抵抗
１４と７、該トランジスタ６のベース、抵抗１２
を通して放電を開始し、この放電回路の時定数τ
_２＝C₁・（R₁＋R₂＋R₃）に応じて決まる時間T₂が
経過した時点t₃で、トランジスタ６のベース電位
は、再び、高い値に復帰し、該トランジスタ６は
オフとなる。したがつて、トランジスタ５のベー
ス電位は、再び、低くなり、該トランジスタ５は
オンとなり、リレー２０は励磁される。よつて、
このリレー２０の可動接片２ｂは切り換わつて接
点２０ｄと接触し、上述した時点toにおけると同
様にして、モータ１はバツテリ４から所定の電圧
を受けて起動され、ワイパー・ブレード３０は、
再び、上述したと同様、往復運動を開始する。

このようにして、上記ワイパー・ブレード３０
は、放電回路の時定数τ_２＝C₁（R₁＋R₂＋R₃）に
応じて決まる時間T₂が経過するまで所定の停止
位置Psに停止し、以降、このワイパー・ブレー
ドは、上記コンビネーシヨンスイツチ３が間欠モ
ードに設定されている間、周期Ｔ＝To＋T₁＋T₂
で、上記往復運動および所定位置Psでの停止
を、繰り返しておこなう。

上述の動作時において、オートストツプスイツ
チ２が接点２ｂから２ｃに切り換わる以前に、モ
ータ１の起動電流によつて、端子１−１の電位が
低下した場合、もしツエナーダイオード１８が設
けられず、トランジスタ６のベースが直接ダイオ
ード１９に接続されていると、該トランジスタ６
のベース電位が低くなつて、トランジスタ６がオ
ン、トランジスタ５がオフとなつて、モータ１の
起動を失敗するおそれがある。

しかしながらこの考案においてはトランジスタ
６のベースにはツエナーダイオード１８が挿入さ
れているので、たとえモータ１の起動時に共通端
子１−１の電圧降下があつても、トランジスタ６
のベース電位は保持されるから、トランジスタ６
が誤つてオンとなることがなく、モータ１の起動
の失敗を防止できる。

またトランジスタ６のベースとコレクタとの間
にコンデンサ１６が無ければコンデンサ１３の放
電完了する直前にトランジスタ６が不飽和領域に
入つたとき、トランジスタ５も不飽和領域で導通
状態となるがこのとき電源電圧が変動すると、ト
ランジスタ５のエミツタからベースに流れる電流
量が増減するため、該トランジスタ５のエミツタ
からコレクタに流れる電流量も増減を繰り返し従
つてリレー２０の励磁による吸引力が変動して該
リレー２０がオン・オフ状態を繰り返す、すなわ
ちチヤタリング現象が発生する。

しかしながらトランジスタ６のベースとコレク
タ間にコンデンサ１６を接続することによりトラ
ンジスタ６がオフ後少し遅れてトランジスタ５が
オンするためコンデンサ１３の電荷が充分に放電
されると共にトランジスタ６も安定しているので
このとき電源電圧が変動してもトランジスタ５は
確実に作動し上記チヤタリングの発生を防止でき
る。

さらに、上記コンデンサ１６に加わえて、トラ
ンジスタ６のベースとエミツタ間に、雑音除去用
のコンデンサ１７が接続されており、よつて、ト
ランジスタ５を、確実に所定の時期にオンするこ
とができる。

上記コンビネーシヨンスイツチ３を、停止モー
ドに切り換えると、このスイツチ３のタツプ３−
１と３−３は接続されたままで、タツプ３−４と
バツテリ４の負極端子のみが遮断され、トランジ
スタ５はオフ状態を維持し、上記ワイパー・ブレ
ード３０が所定の停止位置Psに達するまで、モ
ータ１はオートストツプスイツチ２の接点２ｃを
介して給電され、該ワイパーブレード３０が停止
位置Psに復帰したとき、オートストツプスイツ
チ２は切り換えられて接点２ｂと接触し、よつ
て、モータ１は制動されて停止する。その後は、
上述したと同様、トランジスタ５がオンとされ
ず、上記ワイパーブレード３０は、停止位置Ps
に保持される。

このように、上記コンビネーシヨンスイツチ３
０が、他の動作モードから停止モードに切り換え
られると、ワイパーブレード３０は、常に、所定
の停止位置Psに保持されるようになつている。

つぎに、上記ウオツシヤーの駆動動作を説明す
る。

上記コンビネーシヨンスイツチ３を停止モード
に設定した状態にて、押ボタンスイツチ２４を押
圧すると、ウオツシヤー用のモータ２３は、バツ
テリ４から給電されて駆動され、公知の方法で、
ワイパーブレードが往復運動をおこなうガラス窓
面（図示しない）の部分に注水がおこなわれる。
また、これと同時に、コンデンサ２７は、バツテ
リ４からイグニツシヨンスイツチ９、ダイオード
８を通して充電されると共に、トランジスタ５の
ベース電位が低下し、該トランジスタ５がオン
し、リレー２０が励磁され、上述したと同様にし
て、モータ１はバツテリ４から給電されて駆動さ
れ、ワイパーブレード３０は、所定の低速度で上
述した往復運動をおこなつて、上記ウオツシヤー
からの水により窓面の洗浄をおこなう。上記トラ
ンジスタ５は、押ボタンスイツチ２４が自動復帰
した後、コンデンサ２７の充電電荷が抵抗７、ト
ランジスタ５のベース、抵抗２８と２６を介して
放電される放電回路の時定数τ_３＝C₂・（R₁＋R₄
＋R₅）に応じた時間T₃の経過するまでオンとさ
れ、上記ワイパーブレード３０の洗浄がおこなわ
れる。

そして、上記コンデンサ２７の放電が完了し
て、トランジスタ５のベース電位が、再び、高く
なると、該トランジスタ５はオフとなり、したが
つてリレー２０が消磁し、このリレー２０の可動
接片２０ｂは切り換わつて接点２０ｃと接触す
る。このとき、上記ワイパーブレード３０は、所
定の停止位置Psから離れた位置に在れば、上述
したように、モータ１は、コンビネーシヨンスイ
ツチ３、リレー２０、オートストツプスイツチ２
を介して給電されて、所定の停止位置Psに戻
る。その後、上記トランジスタ５はオンとされ
ず、よつて、リレー２０は再び励磁されず、モー
タ１には再び給電されないので、ワイパー・ブレ
ード３０は、停止位置Psに保持される。

このようにして、上記押ボタンスイツチ２４が
押圧されて、ウオツシヤー用のモータ２３が駆動
されたときには、ワイパー・ブレード３０は、
（押ボタンスイツチ２４の閉とされる時間）＋（上
記時間T₃）の間、上述したように、水にて窓面の
洗浄動作をおこない、その後、該ワイパー・ブレ
ード３０は所定の停止位置Psに保持される。

以上に、説明したことから明らかなように、こ
の考案によれば、自動車のバツテリからワイパー
ブレードを駆動するモータへの給電回路に介挿さ
れたリレーを制御するトランジスタ回路のベース
にツエナーダイオードを挿入して、該ベース電位
をツエナー電圧分だけ高電位にクランプするよう
にしたものであるから、モータの起動時に電位差
が生じても、各トランジスタが不要にオンオフす
ることが防止される。また、間欠時間を定める時
定数回路のコンデンサの放電経路に挿入されたト
ランジスタのコレクタとベースとの間に別のコン
デンサを挿入することにより、放電終期に電源の
電圧が不安定になつてもトランジスタは影響され
ず、したがつて、リレーのチヤタリングやモータ
の起動失敗ないしはワイパの間欠運転時間が不均
一になる等の不安定な動作を確実に防止出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この考案の一実施例のワイパーの間
欠駆動装置の電気回路図、第２図は第１図の装置
の動作を説明するためのタイムチヤート、第３図
は第１図の装置におけるワイパー・ブレードの動
作説明図である。１……ワイパー・ブレード駆動用のモータ、２
……オートストツプスイツチ、３……コンビネー
シヨンスイツチ、３−１，３−２，…３−４……
タツプ、４……バツテリ、５，６……スイツチン
グトランジスタ、９……イグニツシヨンスイツ
チ、１３……時定数回路用のコンデンサ、１６…
…ミラー積分用のコンデンサ、１７……雑音信号
のバイパス用のコンデンサ、１８……ツエナーダ
イオード、２０……ワイパー駆動用モータへの給
電を制御するリレー、３０……ワイパー・ブレー
ド。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

自動車のワイパーブレードを駆動するワイパー
モータ１と、ワイパーの間欠運転が指示されたと
きオンとなる第１接点と第２接点とを有するコン
ビネーシヨンスイツチ３と、ワイパーブレードが
所定の停止位置にあるとき可動接片２ａが一方の
接点２ｂに接触し、ワイパーブレードが所定の停
止位置から回動したとき他方の接点２ｃに接触す
るオートストツプスイツチ２と、ワイパーモータ
１を駆動制御する制御リレー２０と、２つのトラ
ンジスタ５，６を有し出力側のトランジスタは上
記制御リレーを駆動するように接続したスイツチ
ング回路とを備え、ワイパーモータ１の一方の端
子はコンビネーシヨンスイツチ３の第１接点と制
御リレー２０の常閉接点２０ｃとを介してオート
ストツプスイツチ２の可動接片２ａの端子に接続
し、かつワイパーモータ１の他方の端子はオート
ストツプスイツチ２の一方の接点２ｂに接続する
とともにキースイツチ９を介してバツテリ４の一
方の端子に接続し、オートストツプスイツチ２の
他方の接点２ｃはバツテリ４の他方の端子に接続
し、制御リレー２０の常開接点２０ｄはバツテリ
４の他方の端子に接続し、かつスイツチング回路
の入力側のトランジスタ６のコレクタとベースに
コンデンサ１６を接続する一方、ベースにはコン
デンサ１３を含み、ワイパーの間欠運転時間に対
応した時定数を有する時定数回路を接続するとと
もに、上記ベースは抵抗１２とクランプ用のツエ
ナーダイオード１８と逆流阻止用のダイオード１
９とを介してオートストツプスイツチ２の可動接
片２ａの端子に接続し、スイツチング回路の出力
側のトランジスタ５のベースは抵抗１１とコンビ
ネーシヨンスイツチ３の第２接点を介してバツテ
リ４の他方の端子に接続したことを特徴とする自
動車用ワイパーの間欠駆動装置。