JP2005319983A - Wiper - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a small wiper capable of efficiently wiping the front part of a monitor camera mounted to a vehicle. <P>SOLUTION: The wiper 4 is directly mounted to rear glass 3 or the body of an automobile, and wipes the rear glass 3 in front of a CCD camera. The wiper 4 has an actuator section 11 and a driving circuit section 12. The actuator section 11 has a rotary shaft 14, and a drive body 15 that is fixed to the rotary shaft 14 and has a built-in piezoelectric element. The drive body 15 is provided with a blade section 15b contacting with a surface 3a of the rear glass 3. A rotation resistance force is applied to the rotary shaft 14 by a pressurizing spring 23. When a voltage of sawtooth waveform is applied to the piezoelectric element, the drive body performs a reciprocation wiping operation on a wiped surface. By controlling the supplied voltage waveform suitably, the travel speed of the blade section 15b can also be adjusted freely. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、圧電素子を用いたワイパ装置に関し、特に、自動車のリヤガラス等に装着される小型のワイパ装置に関する。   The present invention relates to a wiper device using a piezoelectric element, and more particularly to a small wiper device mounted on a rear glass or the like of an automobile.

近年、自動車の安全走行や快適走行確保のため、車体各部にモニタカメラを装着し、運転席前方に設けたモニタ画面にカメラ映像を表示するシステムを備えた自動車が登場している。図２６は、このようなモニタカメラを備えた自動車の一例であり、ここでは、運手席からの後方死角の低減のため、リアガラス101の上部にＣＣＤカメラ102が取り付けられている。図２７は、自動車の後方死角についての説明図であり、運手者がルームミラーとサイドミラーによって後方確認を行う場合、図２７にて斜線にて示した死角領域Ｘが存在する。これに対し、図２６のようにＣＣＤカメラ102を装着すると、自動車後方の死角領域Ｘは、カメラによる間接視界情報により図２８のように大幅に減少する。   2. Description of the Related Art Recently, in order to ensure safe driving and comfortable driving of automobiles, automobiles equipped with a system in which monitor cameras are attached to various parts of a vehicle body and a camera image is displayed on a monitor screen provided in front of a driver's seat have appeared. FIG. 26 shows an example of an automobile equipped with such a monitor camera. Here, a CCD camera 102 is attached to the upper portion of the rear glass 101 in order to reduce the rear dead angle from the driver's seat. FIG. 27 is an explanatory diagram of the rear blind spot of the automobile. When the driver confirms the rear with the room mirror and the side mirror, there is a blind spot area X indicated by hatching in FIG. On the other hand, when the CCD camera 102 is mounted as shown in FIG. 26, the blind spot area X behind the automobile is greatly reduced as shown in FIG. 28 due to the indirect view information by the camera.

一方、このようなモニタカメラにおいても、カメラ前方に雨滴や埃等が付着すると視界が遮られ画像認識の妨げとなるおそれがある。例えば図２６のＣＣＤカメラ102では、リアガラス101を介して車外の様子を撮影するため、雨天時の後方視界確保にはリアガラス101を払拭するリヤワイパが必要不可欠となる。このため、図２６のシステムでは、リアガラス101の下部にリヤワイパ103を配置し、これによりＣＣＤカメラ102の前方を払拭して視界の確保を図っている。
特開2003-102184号公報 特願2004-7320号 On the other hand, even in such a monitor camera, if raindrops, dust, or the like adheres to the front of the camera, the field of view may be blocked and image recognition may be hindered. For example, in the CCD camera 102 shown in FIG. 26, since the outside of the vehicle is photographed through the rear glass 101, a rear wiper for wiping the rear glass 101 is indispensable for securing a rear view in rainy weather. For this reason, in the system of FIG. 26, a rear wiper 103 is disposed below the rear glass 101, thereby wiping the front of the CCD camera 102 to ensure a field of view.
Japanese Patent Laid-Open No. 2003-102184 Japanese Patent Application No. 2004-7320

しかしながら、このようなリヤワイパ装置では払拭面積が大き過ぎるため、ＣＣＤカメラ102の前方をワイパブレードが通過するサイクルタイムが長くなってしまい、十分な払拭効果が得られないという問題があった。特に、ＣＣＤカメラはカメラの視野が小さいため視野内における水滴の影響が大きく、水滴が１滴付着しているだけでも画面の相当部分が影響を受けるおそれがある。このため、払拭サイクルが長いとカメラの視界が十分に確保できず、その改善が求められていた。また、従来のリヤワイパ装置では、払拭速度を自在に変更できず、モニタを見ている運転者がより頻繁な払拭を望んでも、それを実現できないという問題もあった。   However, in such a rear wiper device, since the wiping area is too large, the cycle time for the wiper blade to pass in front of the CCD camera 102 becomes long, and a sufficient wiping effect cannot be obtained. In particular, since the CCD camera has a small field of view, the influence of water droplets in the field of view is large, and even if only one droplet of water is attached, there is a possibility that a considerable part of the screen is affected. For this reason, when the wiping cycle is long, the field of view of the camera cannot be secured sufficiently, and improvement thereof has been demanded. Further, the conventional rear wiper device has a problem that the wiping speed cannot be freely changed, and even if the driver watching the monitor desires more frequent wiping, it cannot be realized.

さらに、従来のワイパ装置は、車体に孔を開けて取り付けられるため、車体とワイパ装置との間のシールが必要となり、ワイパ取付部の構造が複雑化する。また、ワイパ装置本体は車体内側に取り付けられるため、車体内にそのためのレイアウトスペースが必要となり、車室内のデザイン性にも影響を及ぼす。加えて、図２６のようなワイパ装置では、ワイパ装置のアーム及びブレードが長いため、曲率が大きく湾曲の大きいガラス面では払拭性能の確保が難しい。   Furthermore, since the conventional wiper device is attached with a hole in the vehicle body, a seal between the vehicle body and the wiper device is required, and the structure of the wiper mounting portion is complicated. Further, since the wiper device main body is attached to the inside of the vehicle body, a layout space for it is required in the vehicle body, which affects the design of the vehicle interior. In addition, in the wiper apparatus as shown in FIG. 26, since the arms and blades of the wiper apparatus are long, it is difficult to ensure wiping performance on a glass surface having a large curvature and a large curvature.

本発明の目的は、車両に装着されたモニタカメラの前方を効率良く払拭可能な小型のワイパ装置を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a small wiper device capable of efficiently wiping the front of a monitor camera mounted on a vehicle.

本発明のワイパ装置は、車両に設置されたモニタカメラの前方に配置されるワイパ装置であって、前記車両に取り付けられる装置本体と、前記装置本体に揺動自在に取り付けられ、前記モニタカメラの視野を覆う払拭領域を有し、前記モニタカメラ前方の払拭面上にて往復払拭動作を行うワイパブレードとを有することを特徴とする。   A wiper device of the present invention is a wiper device disposed in front of a monitor camera installed in a vehicle, the device main body attached to the vehicle, and the device main body swingably attached to the monitor camera. It has a wiping area that covers the field of view, and has a wiper blade that performs a reciprocating wiping operation on a wiping surface in front of the monitor camera.

本発明にあっては、当該ワイパ装置を車両に取り付けるだけでモニタカメラ前方の払拭領域のみを払拭することが可能となる。この際、ワイパブレードは短いタクトにて前記払拭領域を払拭することができ、雨天時でもクリアな視界が確保される。   In the present invention, it is possible to wipe only the wiping area in front of the monitor camera simply by attaching the wiper device to the vehicle. At this time, the wiper blade can wipe the wiping area with a short tact, and a clear field of view is ensured even in rainy weather.

前記ワイパ装置において、圧電素子を用いて形成された前記ワイパブレードを備える駆動体と、前記駆動体が取り付けられる軸部材と、前記軸部材の回転に際し、前記軸部材に対して回転抵抗力を付与する抵抗力付与手段とを設けても良い。この場合、圧電素子に所定波形の電圧を印加すると、圧電素子の動作による慣性力と回転抵抗力とのバランスにより、駆動体は払拭面上にて往復払拭動作を行う。このため、当該ワイパ装置では、電磁モータやリンク機構を用いることなく、装置を車両に取り付けるだけでモニタカメラ前方の払拭面のみを払拭することができる。また、駆動体に対する供給電圧波形を適宜制御することにより、ワイパブレードの移動速度も自在に変えることができるので、短いタクトでの払拭が可能となり、雨天時でもクリアな視界が確保される。   In the wiper device, a driving body including the wiper blade formed using a piezoelectric element, a shaft member to which the driving body is attached, and a rotational resistance force is applied to the shaft member when the shaft member rotates. There may be provided resistance force applying means. In this case, when a voltage having a predetermined waveform is applied to the piezoelectric element, the driver performs a reciprocating wiping operation on the wiping surface due to the balance between the inertial force and the rotational resistance force due to the operation of the piezoelectric element. For this reason, in the wiper device, only the wiping surface in front of the monitor camera can be wiped by simply attaching the device to the vehicle without using an electromagnetic motor or a link mechanism. In addition, by appropriately controlling the supply voltage waveform to the driving body, the moving speed of the wiper blade can be freely changed, so that wiping with a short tact is possible and a clear view is ensured even in rainy weather.

前記ワイパ装置において、前記抵抗力付与手段として、前記軸部材に設けられたフランジ部の下面に形成された摺動面と、前記摺動面と対向し前記摺動面と接する摺動板と、前記軸部材の上端部を押圧して前記摺動面を前記摺動板に押接させる弾性部材を用いても良い。また、前記ワイパ装置において、前記軸部材及び前記抵抗力付与手段と共に前記駆動体を制御する駆動回路が一体に収容されるケースを前記装置本体に設けても良い。   In the wiper device, as the resistance applying means, a sliding surface formed on a lower surface of a flange portion provided in the shaft member, a sliding plate facing the sliding surface and in contact with the sliding surface, An elastic member that presses the upper end portion of the shaft member and presses the sliding surface against the sliding plate may be used. In the wiper device, a case may be provided in the device main body in which a drive circuit that controls the drive body together with the shaft member and the resistance force applying unit is accommodated.

前記ワイパ装置において、前記ケースに前記駆動回路が収容される回路収容部と、前記軸部材と前記抵抗力付与手段及び前記駆動体が収容されるアクチュエータ収容部とを設け、前記回路収容部と前記アクチュエータ収容部を前記払拭面に沿って並んで配置しても良い。   In the wiper device, a circuit housing portion in which the driving circuit is housed in the case, an actuator housing portion in which the shaft member, the resistance applying unit, and the driving body are housed are provided, and the circuit housing portion and the You may arrange | position an actuator accommodating part along with the said wiping surface.

また、前記ワイパ装置において、前記ケースに前記駆動回路が収容される回路収容部と、前記軸部材と前記抵抗力付与手段及び前記駆動体が収容されるアクチュエータ収容部とを設け、前記回路収容部と前記アクチュエータ収容部を前記払拭面に対し上下に配置しても良い。これにより、ワイパ装置の小型化が図られ、装置の専有面積が低減する。この場合、前記回路収容部を前記払拭領域の上方に配置しても良く、これにより、払拭領域上のワイパブレードを回路収容部にて覆いワイパブレードの保護を図ることが可能となる。   In the wiper device, the circuit housing portion in which the drive circuit is housed in the case, the actuator housing portion in which the shaft member, the resistance applying unit, and the driving body are housed are provided. And the actuator housing portion may be arranged above and below the wiping surface. This reduces the size of the wiper device and reduces the area occupied by the device. In this case, the circuit housing portion may be disposed above the wiping area, and thus the wiper blade on the wiping area can be covered with the circuit housing section to protect the wiper blade.

さらに、前記ワイパ装置において、前記ワイパ装置を自動車後部に設置されるモニタカメラの前方に配置しても良く、その際、前記ワイパ装置を自動車のリヤガラス外面上に直接取り付けたり、自動車のリヤガラス上方の車体外面上に直接取り付けられるたりしても良い。   Furthermore, in the wiper device, the wiper device may be disposed in front of a monitor camera installed at the rear of the vehicle. At that time, the wiper device may be directly mounted on the rear glass outer surface of the vehicle, It may be mounted directly on the outer surface of the vehicle body.

本発明のワイパ装置によれば、車両に取り付けられるワイパ装置本体に、モニタカメラの視野を覆う払拭領域を有し、モニタカメラ前方の払拭面上にて往復払拭動作を行うワイパブレードを設けたので、当該ワイパ装置を車両に取り付けるだけでモニタカメラ前方の払拭領域を払拭することが可能となる。また、ワイパブレードが短いタクトにて払拭領域を払拭するので、雨天時でもクリアな視界を得ることが可能となる。   According to the wiper device of the present invention, the wiper device body attached to the vehicle has a wiping area that covers the field of view of the monitor camera, and the wiper blade that performs the reciprocating wiping operation on the wiping surface in front of the monitor camera is provided. The wiping area in front of the monitor camera can be wiped by simply attaching the wiper device to the vehicle. Further, since the wiper blade wipes the wiping area with a short tact, a clear field of view can be obtained even in rainy weather.

本発明のワイパ装置によれば、ワイパブレードを備えた駆動体を圧電素子を用いて形成すると共に、駆動体が取り付けられた軸部材に対して回転抵抗力を付与する抵抗力付与手段を設けることにより、電磁モータやリンク機構を用いることなく、当該装置を車両に取り付けるだけでモニタカメラ前方の払拭面を払拭可能なワイパ装置を提供することができる。また、本発明のワイパ装置では、駆動体に対する供給電圧波形を適宜制御することにより、ワイパブレードの移動速度を自在に変えることができので、短いタクトでの払拭が可能となり、雨天時でもクリアな視界を得ることが可能となる。   According to the wiper device of the present invention, the driving body provided with the wiper blade is formed using the piezoelectric element, and the resistance force applying means for applying the rotational resistance force to the shaft member to which the driving body is attached is provided. Thus, it is possible to provide a wiper device capable of wiping the wiping surface in front of the monitor camera simply by attaching the device to the vehicle without using an electromagnetic motor or a link mechanism. Further, in the wiper device of the present invention, the movement speed of the wiper blade can be freely changed by appropriately controlling the supply voltage waveform to the driving body, so that wiping with a short tact is possible and clear even in rainy weather. A field of view can be obtained.

また、本発明のワイパ装置によれば、前記装置本体に、駆動回路が収容される回路収容部と、軸部材と前記抵抗力付与手段及び前記駆動体が収容されるアクチュエータ収容部とを備えるケースを設け、回路収容部とアクチュエータ収容部をワイパブレードの払拭面に対し上下に配置することにより、回路収容部とアクチュエータ収容部を効率良く配置でき、ワイパ装置の小型化を図ることが可能となる。   According to the wiper device of the present invention, the device body includes a circuit housing portion in which the drive circuit is housed, and an actuator housing portion in which the shaft member, the resistance applying unit, and the drive body are housed. By arranging the circuit accommodating portion and the actuator accommodating portion above and below the wiping surface of the wiper blade, the circuit accommodating portion and the actuator accommodating portion can be efficiently arranged, and the wiper device can be downsized. .

さらに、回路収容部を払拭領域の上方に配置することにより、払拭領域上のワイパブレードを回路収容部にて覆いワイパブレードの保護を図ることが可能となる。   Further, by disposing the circuit housing portion above the wiping area, it is possible to protect the wiper blade by covering the wiper blade on the wiping area with the circuit housing section.

以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図１は本発明の実施例１であるワイパ装置の取付位置を示す説明図、図２は図１のワイパ装置の取付状態を示す説明図である。図１に示すように、自動車（車両）１の後部にはＣＣＤカメラ（モニタカメラ）２が設置されている。ＣＣＤカメラ２はリヤガラス３の車室側に取り付けられており、リヤガラス３を介して自動車１の後方の様子を撮影する。ＣＣＤカメラ２にて撮影された映像は運転席前方に設けられたモニタ画面（図示せず）に表示される。   FIG. 1 is an explanatory view showing the attachment position of the wiper device according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an explanatory view showing the attachment state of the wiper device of FIG. As shown in FIG. 1, a CCD camera (monitor camera) 2 is installed at the rear of an automobile (vehicle) 1. The CCD camera 2 is attached to the passenger compartment side of the rear glass 3 and photographs the state behind the automobile 1 through the rear glass 3. The video imaged by the CCD camera 2 is displayed on a monitor screen (not shown) provided in front of the driver's seat.

リヤガラス３の上部にはワイパ装置４が取り付けられている。図３はワイパ装置４の外観を示す斜視図、図４はワイパ装置４の内部構成を示す斜視図である。ワイパ装置４は、リヤガラス３上にフック部材や両面テープ等によって直接固定されており、ＣＣＤカメラ２の前方に配置される。なお、ワイパ装置４は、吸盤等によってリヤガラス３上に着脱自在に取り付けても良く、図１１のように、ワイパ装置４を自動車１のボディ上に直接取り付けても良い。   A wiper device 4 is attached to the upper portion of the rear glass 3. FIG. 3 is a perspective view showing an external appearance of the wiper device 4, and FIG. 4 is a perspective view showing an internal configuration of the wiper device 4. The wiper device 4 is directly fixed on the rear glass 3 by a hook member, double-sided tape or the like, and is disposed in front of the CCD camera 2. The wiper device 4 may be detachably mounted on the rear glass 3 with a sucker or the like, or the wiper device 4 may be directly mounted on the body of the automobile 1 as shown in FIG.

ワイパ装置４は、装置本体１０内にアクチュエータ部１１と駆動回路部１２を配設した構成となっている。アクチュエータ部１１と駆動回路部１２は、装置本体１０を形成する合成樹脂製のケース１３内に一体的に収容されており、モータや減速機構を使用しないコンパクトなユニット構造となっている。ケース１３は、図４に示すように、アクチュエータ収容部１３ａと、回路収容部１３ｂ及びブレード収容部１３ｃとから構成されている。各収容部１３ａ,１３ｂ,１３ｃはリヤガラス３の表面３ａ（払拭面）に沿って並んで配置されており、ケース１３全体は、概ね縦３０mm×横４０mm×高さ１５mmに形成されている。   The wiper device 4 has a configuration in which an actuator unit 11 and a drive circuit unit 12 are disposed in a device main body 10. The actuator unit 11 and the drive circuit unit 12 are integrally housed in a synthetic resin case 13 that forms the apparatus main body 10 and have a compact unit structure that does not use a motor or a speed reduction mechanism. As shown in FIG. 4, the case 13 includes an actuator housing portion 13a, a circuit housing portion 13b, and a blade housing portion 13c. The accommodating portions 13a, 13b, and 13c are arranged side by side along the surface 3a (wiping surface) of the rear glass 3, and the entire case 13 is approximately 30 mm long × 40 mm wide × 15 mm high.

図５はアクチュエータ部１１の構成を示す斜視図、図６はアクチュエータ部１１の断面図である。アクチュエータ部１１には、ステンレス製の回転軸（軸部材）１４と、回転軸１４に取り付けられた駆動体１５とが設けられている。駆動体１５は、回転軸１４に固定されたアーム部１５ａと、アーム部１５ａの下側に設けられ、リヤガラス表面３ａに接触するブレード部（ワイパブレード）１５ｂとから構成されている。アーム部１５ａの長さ（回転軸１４の中心からアーム端部までの長さ）は、約３５mmとなっている。図２７のようにワイパ装置４を取り付けると、ブレード部１５ｂはＣＣＤカメラ２のレンズ前方のリヤガラス３上に配置され、ＣＣＤカメラ２の視野２ａを覆う払拭領域Ｗにて往復払拭動作を行う。   FIG. 5 is a perspective view showing the configuration of the actuator unit 11, and FIG. 6 is a cross-sectional view of the actuator unit 11. The actuator unit 11 is provided with a stainless steel rotating shaft (shaft member) 14 and a driving body 15 attached to the rotating shaft 14. The driving body 15 includes an arm portion 15a fixed to the rotating shaft 14, and a blade portion (wiper blade) 15b provided below the arm portion 15a and in contact with the rear glass surface 3a. The length of the arm portion 15a (the length from the center of the rotating shaft 14 to the arm end portion) is about 35 mm. When the wiper device 4 is attached as shown in FIG. 27, the blade portion 15 b is disposed on the rear glass 3 in front of the lens of the CCD camera 2 and performs a reciprocating wiping operation in the wiping region W that covers the visual field 2 a of the CCD camera 2.

駆動体１５のアーム部１５ａには、電気−機械変換素子の一つであるバイモルフ圧電素子１６が使用される。バイモルフ圧電素子１６は、薄い金属板の中心電極両面に圧電セラミックスを貼り合わせた構造となっており、ここでは、長さ３０mm×幅４mm×厚さ０.７mmのものが使用されている。バイモルフ圧電素子１６の基部１６ａは回転軸１４に固定され、端部１６ｂは自由端となっている。回転軸１４の内部は中空になっており、その中にバイモルフ圧電素子１６に対し電力を供給するリード線１８が配線されている。リード線１８は駆動回路部１２に接続されている。   A bimorph piezoelectric element 16, which is one of electro-mechanical conversion elements, is used for the arm portion 15 a of the driving body 15. The bimorph piezoelectric element 16 has a structure in which piezoelectric ceramics are bonded to both surfaces of a central electrode of a thin metal plate. Here, a material having a length of 30 mm × width of 4 mm × thickness of 0.7 mm is used. The base portion 16a of the bimorph piezoelectric element 16 is fixed to the rotating shaft 14, and the end portion 16b is a free end. The inside of the rotating shaft 14 is hollow, and a lead wire 18 for supplying power to the bimorph piezoelectric element 16 is wired therein. The lead wire 18 is connected to the drive circuit unit 12.

バイモルフ圧電素子１６は、基部１６ａも含め、その全体がゴム製のブレードラバー１７にて被覆されている。駆動体１５は、全体がこのブレードラバー１７によって覆われた形となっており、バイモルフ圧電素子１６が収容されたアーム部１５ａの下にブレード部１５ｂが一体的に形成されている。そして、図２７のようにワイパ装置４を取り付けると、ブレード部１５ｂはＣＣＤカメラ２の前方のリヤガラス３上に配置され、ブレード部１５ｂが揺動運動することによりリヤガラス表面上の水滴や埃等が払拭される。   The entire bimorph piezoelectric element 16 including the base portion 16 a is covered with a rubber blade rubber 17. The drive body 15 is entirely covered with the blade rubber 17, and a blade portion 15 b is integrally formed under the arm portion 15 a in which the bimorph piezoelectric element 16 is accommodated. When the wiper device 4 is attached as shown in FIG. 27, the blade portion 15b is disposed on the rear glass 3 in front of the CCD camera 2, and the blade portion 15b oscillates to cause water drops, dust, etc. on the rear glass surface. Wiped out.

回転軸１４の下端部はベースプレート１９にて回動自在に支持されている。回転軸１４の下端には小径部１４ａが形成されており、ベースプレート１９に設けられた軸孔１９ａに回動自在に嵌合している。また、回転軸１４には円板状のフランジ部２１が設けられている。フランジ部２１の下面は摺動面２１ａとなっており、摺動面２１ａとベースプレート１９との間には、合成樹脂にて形成されたリング状の摺動板２２が介設されている。   A lower end portion of the rotating shaft 14 is rotatably supported by a base plate 19. A small-diameter portion 14 a is formed at the lower end of the rotating shaft 14, and is rotatably fitted in a shaft hole 19 a provided in the base plate 19. The rotating shaft 14 is provided with a disk-like flange portion 21. The lower surface of the flange portion 21 is a sliding surface 21a, and a ring-shaped sliding plate 22 made of synthetic resin is interposed between the sliding surface 21a and the base plate 19.

回転軸１４の上端部には加圧スプリング（弾性部材）２３が当接している。回転軸１４の上端には小径部１４ｂが形成されており、加圧スプリング２３の端部が当接している。加圧スプリング２３はステンレス製の板バネであり、その一端側はベースプレート１９に設けられたバネ台座２４にネジ２５によって固定されている。加圧スプリング２３の他端側は自由端となっており、回転軸１４の小径部１４ｂに上方から当接し、回転軸１４を下方に押圧している。   A pressure spring (elastic member) 23 is in contact with the upper end portion of the rotating shaft 14. A small-diameter portion 14 b is formed at the upper end of the rotating shaft 14, and the end portion of the pressure spring 23 is in contact therewith. The pressure spring 23 is a plate spring made of stainless steel, and one end thereof is fixed to a spring base 24 provided on the base plate 19 with a screw 25. The other end side of the pressure spring 23 is a free end, which is in contact with the small diameter portion 14b of the rotating shaft 14 from above and presses the rotating shaft 14 downward.

加圧スプリング２３にて回転軸１４を下方に押圧すると、フランジ部２１の摺動面２１ａが摺動板２２に押接される。これにより、摺動面２１ａと摺動板２２との間には、回転軸１４の回転に際し摩擦力が発生し、回転軸１４に対し回転抵抗力（軸保持力）が付与される。すなわち、摺動面２１ａと摺動板２２及び加圧スプリング２３により、回転軸１４に対して回転抵抗力を付与する抵抗力付与手段が形成される。   When the rotary shaft 14 is pressed downward by the pressure spring 23, the sliding surface 21 a of the flange portion 21 is pressed against the sliding plate 22. Thereby, a frictional force is generated between the sliding surface 21 a and the sliding plate 22 when the rotating shaft 14 rotates, and a rotational resistance force (shaft holding force) is applied to the rotating shaft 14. That is, the sliding surface 21 a, the sliding plate 22, and the pressure spring 23 form a resistance force applying unit that applies a rotational resistance force to the rotating shaft 14.

なお、駆動体１５は、ワイパ装置４を使用しないときにはケース１３のブレード収容部１３ｃ内に収容保持される。ブレード収容部１３ｃには、駆動体１５が動作反転位置にて当接する突起１３ｄが形成されており、駆動体１５は、反転時や停止収容時にこの突起１３ｄに当接し、ケース側壁１３ｅから所定の間隔をあけて停止する。   The driver 15 is accommodated and held in the blade accommodating portion 13c of the case 13 when the wiper device 4 is not used. The blade accommodating portion 13c is formed with a protrusion 13d with which the driving body 15 abuts at the operation reversal position. The driving body 15 abuts on the protrusion 13d at the time of reversing or stopping, and a predetermined amount from the case side wall 13e. Stop at intervals.

一方、駆動回路部１２には、演算素子やトランジスタ、抵抗等の回路素子が実装された基板２６が配置されている。基板２６は図示しない電源（例えば、車載バッテリ）に接続されている。駆動回路部１２は、次に述べるような制御形態にてアクチュエータ部１１に電源供給を行い、リヤガラス３上にて駆動体１５のブレード部１５ｂを所望の速度で揺動させる。   On the other hand, the drive circuit unit 12 is provided with a substrate 26 on which circuit elements such as arithmetic elements, transistors, and resistors are mounted. The board | substrate 26 is connected to the power supply (for example, vehicle-mounted battery) which is not shown in figure. The drive circuit unit 12 supplies power to the actuator unit 11 in the control manner described below, and swings the blade unit 15b of the drive unit 15 on the rear glass 3 at a desired speed.

アクチュエータ部１１は、次のようにして回転軸１４を中心とした揺動運動を行う。図７は駆動体１５の圧電素子に印加される電圧の波形を示す説明図、図８は図７の電圧が印加された場合の駆動体１５の挙動を示す説明図である。ここでは、駆動体１５は、＋電圧のときには図８において右方に変位し、−電圧のときには図中左方に変位する。   The actuator unit 11 performs a swinging motion around the rotation shaft 14 as follows. FIG. 7 is an explanatory diagram showing the waveform of the voltage applied to the piezoelectric element of the driving body 15, and FIG. 8 is an explanatory diagram showing the behavior of the driving body 15 when the voltage of FIG. 7 is applied. Here, the driver 15 is displaced to the right in FIG. 8 when the voltage is positive, and is displaced to the left in the figure when the voltage is negative.

図７のように印加電圧を変化させると、まず図７の（１）のときは電圧は０であり、駆動体１５は初期位置Ｐ₀にて停止状態にある。次に、図７（２ａ）の状態に電圧を変化させると、＋電圧であることから、図８（１→２ａ）のように駆動体１５は右方に変位する。その後、図７の（２ｂ→３ａ）のように電圧を＋から−に変化させると、駆動体１５もまたそれに応じて図８（２ｂ→３ａ）のように左方に変位する。 When the applied voltage is changed as shown in FIG. 7, first, in the case of (1) in FIG. 7, the voltage is 0, and the driving body 15 is stopped at the initial position P ₀ . Next, when the voltage is changed to the state of FIG. 7 (2a), since it is a positive voltage, the driving body 15 is displaced to the right as shown in FIG. 8 (1 → 2a). Thereafter, when the voltage is changed from + to − as shown in FIG. 7 (2b → 3a), the driving body 15 is also displaced to the left as shown in FIG. 8 (2b → 3a).

この場合、図７の（２ｂ→３ａ）の電圧変化が急激であるため、図７（１→２ａ）のようにゆっくりと電圧が変化する場合とでは駆動体１５の変形速度に差が生じる。すなわち、（１→２ａ）では駆動体１５はゆっくりと曲がり、（２ｂ→３ａ）では急激に曲がる。その際、駆動体１５には、その重量によってその場に残ろうとする慣性力が発生する。そして、駆動体１５の変形速度差から、（１→２ａ）のときの慣性力よりも（２ｂ→３ａ）のときの慣性力の方が大きくなる。   In this case, since the voltage change of (2b → 3a) in FIG. 7 is abrupt, there is a difference in the deformation speed of the driving body 15 from the case where the voltage changes slowly as shown in FIG. 7 (1 → 2a). That is, the driving body 15 bends slowly at (1 → 2a) and abruptly bends at (2b → 3a). At that time, an inertial force that tends to remain in place is generated in the driving body 15 due to its weight. From the deformation speed difference of the driving body 15, the inertial force at (2b → 3a) becomes larger than the inertial force at (1 → 2a).

この慣性力に対しては、回転軸１４に付与される回転抵抗力が作用する。すなわち、駆動体１５の変形に伴い慣性力と摩擦力とが対抗する形となる。アクチュエータ部１１では、回転抵抗力Ｆrが、（１→２ａ）のときの慣性力Ｆ₁₂よりも大きく、（２ｂ→３ａ）のときの慣性力Ｆ₂₃よりも小さくなるよう設定されている（Ｆ₁₂＜Ｆr＜Ｆ₂₃）。従って、（１→２ａ）の場合の慣性力Ｆ₁₂は、回転抵抗力Ｆrによって打ち消される形となり、駆動体１５は電圧値に応じた角度だけゆっくりと変位するが、回転軸１４は回転しない。これに対して、（２ｂ→３ａ）の場合には、慣性力Ｆ₂₃は、回転抵抗力Ｆrによって打ち消されない。このため、駆動体１５が電圧変化に伴い急激に反対方向へに変位するに伴い、慣性力Ｆ₂₃によって回転軸１４が駆動体１５の変形方向と逆の方向に回転する。 A rotational resistance force applied to the rotating shaft 14 acts on this inertial force. That is, the inertial force and the frictional force counteract with the deformation of the driving body 15. The actuator unit 11, rotational resistance force Fr is set (1 → 2a) larger than the inertial force F ₁₂ at the time of, (2b → 3a) is smaller than the inertial force F ₂₃ at the time of such (F ₁₂ <Fr <F _23). Therefore, the inertial force F ₁₂ in the case of (1 → 2a) becomes a shape that is canceled by the rotation resistance force Fr, driving body 15 is displaced slowly by an angle corresponding to the voltage value, the rotational shaft 14 does not rotate. In contrast, in the case of (2b → 3a) is an inertial force F ₂₃ is not canceled by the rotation resistance force Fr. Therefore, the driving member 15 with the displaced to rapidly reverse direction with the voltage variation, the rotational shaft 14 is rotated in the deformation direction opposite to the direction of the driver 15 by an inertial force F _23.

鋸歯状の印加電圧では、図７（２ｂ→３ａ）にて急激に電圧が変化した後、（３ｂ→４ａ）では電圧が徐々に＋側へと変化し、駆動体１５は、電圧変化に合わせて、図８（３ｂ→４ａ）のように右方に変位する。この場合は、電圧変化率が小さいため、駆動体１５の慣性の影響は小さく、電圧に応じた変位量だけ駆動体１５が右方に変位するものの回転軸１４は回転しない。電圧が図７（４ｂ）に至ると、電圧は再び急変して（５ａ）に至る。このときも前述のように、駆動体１５の変形の速度差に基づき大きな慣性力が発生し、それにより回転軸１４が反時計方向に回転する。   With the sawtooth applied voltage, the voltage suddenly changes in FIG. 7 (2b → 3a), then the voltage gradually changes to the + side (3b → 4a), and the driver 15 adjusts to the voltage change. As shown in FIG. 8 (3b → 4a), it is displaced to the right. In this case, since the voltage change rate is small, the influence of the inertia of the driving body 15 is small, and although the driving body 15 is displaced rightward by a displacement amount corresponding to the voltage, the rotating shaft 14 does not rotate. When the voltage reaches FIG. 7 (4b), the voltage suddenly changes again to reach (5a). Also at this time, as described above, a large inertia force is generated based on the deformation speed difference of the driving body 15, whereby the rotating shaft 14 rotates counterclockwise.

このように鋸歯状電圧を印加すると、駆動体変形の速度差に基づく慣性力の働きにより、駆動体１５は図８のように徐々に右方へと移動し、反時計回りに回転する。図８において線分Ｑは、１往復振動後における駆動体１５の中心位置を示しており、図８の（２ｂ→３ａ），（４ｂ→５ａ）に示すように、駆動体１５の振動と共にこの線分Ｑも右方へ移動していることが分かる（Ｑ₁→Ｑ₂）。なお、図８における一点鎖線Ｐ₀は、図７（１）の場合の駆動体１５の位置（初期位置）を示している。 When the sawtooth voltage is applied in this way, the driving body 15 gradually moves rightward and rotates counterclockwise as shown in FIG. 8 due to the inertial force based on the speed difference of the driving body deformation. In FIG. 8, the line segment Q indicates the center position of the drive body 15 after one reciprocal vibration. As shown in (2b → 3a) and (4b → 5a) of FIG. It can be seen that the line segment Q is also moving to the right (Q ₁ → Q ₂ ). Incidentally, the chain line P ₀ a point in FIG. 8 shows the position of the driver 15 in the case of FIG. 7 (1) (initial position).

すなわち、駆動体１５は、ゆっくり曲げて急激に戻す動作の繰り返しにより、ゆっくり曲げたときの変位側に自走する。一方、電圧変化を図７とは逆に、ゆっくりと−側へと変化させ、急激に＋側へと変化させると、駆動体１５は図８において左方（時計回り）に回転する。つまり、アクチュエータ部１１では、この電圧変化パターンの切り換えにより駆動体１５を適宜往復動させることができる。また、電圧変化の周波数を変化させることにより、駆動体１５の移動速度も制御できる。   That is, the driving body 15 self-runs toward the displacement side when it is slowly bent by repeating the operation of slowly bending and returning it rapidly. On the other hand, when the voltage change is slowly changed to the negative side and rapidly changed to the positive side, the driver 15 rotates to the left (clockwise) in FIG. That is, the actuator unit 11 can appropriately reciprocate the driving body 15 by switching the voltage change pattern. Further, the moving speed of the driving body 15 can also be controlled by changing the frequency of voltage change.

また、図７に示した印加電圧では、鋸歯波形の上下に電圧を一体に保持した休止時間ｔ₁,ｔ₂が設けられている。上側の休止時間1は１周期Ｔの１０％、下側の休止時間ｔ₂は１周期Ｔの５０％に設定されている。鋸歯波形に休止時間を設けることなく電圧印加方向を即座に急転させると、急転時に駆動体１５が駆動方向とは逆方向にすべり、このすべり発生により駆動速度が低下する場合がある。 Further, in the applied voltage shown in FIG. 7, pause times t ₁ and t _{2 in} which the voltage is integrally held above and below the sawtooth waveform are provided. 10% of one period T is above the rest time 1, rest time t ₂ of the lower side is set to 50% of one period T. If the voltage application direction is suddenly changed without providing a pause time for the sawtooth waveform, the drive unit 15 may slide in the direction opposite to the drive direction during the sudden change, and the drive speed may decrease due to the occurrence of the slip.

これに対し、図７に示すように鋸歯波形に休止時間を設け印加電圧を台形波形とすると、駆動方向に反する逆すべりが減少し、駆動速度低下を抑制することができる。実験によれば、上休止時間1を１周期Ｔの１０％とし、下休止時間ｔ₂を１周期Ｔの２０％以上とすると逆すべりが減少し始める。一方、上下休止時間ｔ₁,ｔ₂の和が１周期Ｔの７０％を超えると、新たに逆すべりが発生し駆動速度が低下する。従って、この上下休止時間ｔ₁,ｔ₂は、上休止時間1を１周期Ｔの１０％程度設けた上で、下休止時間ｔ₂を１周期Ｔの２０〜６０％程度の範囲に設定することが望ましい。 On the other hand, as shown in FIG. 7, if the sawtooth waveform is provided with a pause time and the applied voltage is a trapezoidal waveform, the reverse slip against the driving direction is reduced, and a reduction in driving speed can be suppressed. According to the experiment, the upper downtime 1 to 10% of one period T, the reverse slip begins to decrease when the lower dwell time t ₂ and more than 20% of one period T. On the other hand, when the sum of the up / down pause times t ₁ and t ₂ exceeds 70% of one cycle T, a new reverse slip occurs and the driving speed decreases. Accordingly, the upper and lower pause times t ₁ and t ₂ are set such that the upper pause time 1 is set to about 10% of one cycle T, and the lower pause time t ₂ is set to a range of about 20 to 60% of one cycle T. It is desirable.

このようにワイパ装置４では、電磁モータやリンク機構を用いることなくリヤガラス３上にてブレード部１５ｂを揺動させることができ、小型の装置にてＣＣＤカメラ前方のリヤガラス表面に付着した水滴等を払拭することが可能となる。また、駆動体１５に対する供給電圧波形を適宜制御することにより、ブレード速度も自在に変えることができるので、短いタクトにて払拭動作が可能となる。このため、サイクルタイムの長い従来のリヤワイパ装置とは異なり、雨天時や降雪時においても常にクリアな視界を確保することが可能となる。   Thus, in the wiper device 4, the blade portion 15b can be swung on the rear glass 3 without using an electromagnetic motor or a link mechanism, and water droplets and the like adhering to the rear glass surface in front of the CCD camera can be removed with a small device. It becomes possible to wipe off. Further, by appropriately controlling the supply voltage waveform to the driving body 15, the blade speed can be freely changed, so that the wiping operation can be performed with a short tact. For this reason, unlike a conventional rear wiper device having a long cycle time, it is possible to always ensure a clear field of view even in the rain or snow.

また、ワイパ装置４は、図２,３に示したように、リヤガラス３上や自動車１のボディ外部に直接取り付けられるので、ボディとワイパ装置との間のシール構造が不要である。さらに、ワイパ装置が車外に取り付けられるため、車体内にそのためのレイアウトスペースが不要となり、車室内のデザイン性にも影響を与えない。加えて、アーム及びブレードが短いため、曲率が大きく湾曲の大きいガラス面でも払拭性能の確保が容易である。   Further, as shown in FIGS. 2 and 3, the wiper device 4 is directly mounted on the rear glass 3 or outside the body of the automobile 1, so that a seal structure between the body and the wiper device is unnecessary. Further, since the wiper device is attached outside the vehicle, a layout space for the wiper device is not required in the vehicle body, and the design in the vehicle interior is not affected. In addition, since the arms and blades are short, it is easy to ensure wiping performance even on a glass surface having a large curvature and a large curvature.

図９は、本発明の実施例２であるワイパ装置の構成を一部破断して示した斜視図である。なお、以下の実施例では、実施例１と同様の部材、部分については同一の符号を付し、その説明は省略する。   FIG. 9 is a partially broken perspective view showing the configuration of the wiper apparatus that is Embodiment 2 of the present invention. In the following embodiments, the same members and portions as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.

ここで、実施例１のワイパ装置４では、アクチュエータ部１１と駆動回路部１２がリヤガラス表面３ａに沿って並設されており、しかも、駆動回路部１２はその専有面積が広いため装置全体の面積が広くなる傾向がある。また、ワイパ装置４では、駆動体１５が装置外に露出した形で往復払拭動作を行うので、小石等が衝突しワイパブレードが損傷を受けるおそれがある。特に、外力で破損しやすい圧電素子を使用した駆動体１５では、外部衝撃によってワイパブレードが損傷し易い。   Here, in the wiper device 4 according to the first embodiment, the actuator unit 11 and the drive circuit unit 12 are arranged side by side along the rear glass surface 3a. Moreover, since the drive circuit unit 12 has a large exclusive area, the area of the entire device is large. Tend to be wide. Further, since the wiper device 4 performs the reciprocating wiping operation with the driving body 15 exposed to the outside of the device, there is a possibility that the pebbles and the like collide and the wiper blade is damaged. In particular, in the driving body 15 using a piezoelectric element that is easily damaged by an external force, the wiper blade is easily damaged by an external impact.

そこで、実施例２のワイパ装置３１では、図９に示すように、アクチュエータ部１１と駆動回路部１２をリヤガラス表面３ａに対し上下に積層配置した構成とし、装置の小型化と駆動体１５の保護を図っている。ワイパ装置３１のケース３２では、下側（リヤガラス３側）にアクチュエータ部１１、その上方に駆動回路部１２が配置されている。駆動回路部１２には、図１０に示すような中央に窓孔３３が形成された基板３４が使用される。ケース３２の中央にも窓孔３３に合わせて窓孔３５が設けられており、ケース３２は全体的には円筒中空状に形成されている。   Therefore, in the wiper device 31 of the second embodiment, as shown in FIG. 9, the actuator unit 11 and the drive circuit unit 12 are vertically stacked on the rear glass surface 3 a to reduce the size of the device and protect the drive unit 15. I am trying. In the case 32 of the wiper device 31, the actuator unit 11 is disposed on the lower side (rear glass 3 side), and the drive circuit unit 12 is disposed above the actuator unit 11. A substrate 34 having a window hole 33 formed in the center as shown in FIG. A window hole 35 is also provided in the center of the case 32 so as to match the window hole 33, and the case 32 is formed in a hollow cylindrical shape as a whole.

窓孔３３,３５はＣＣＤカメラ２の視野２ａよりも大径に形成されており、これにより、ＣＣＤカメラ２の視野を遮ることなく、払拭領域Ｗの上方に駆動回路部１２を配置できる。従って、前述のワイパ装置４に比して装置全体の専有面積が減少し、装置の小型化が図られ、装置のレイアウト性やデザイン性が向上する。   The window holes 33 and 35 are formed to have a larger diameter than the field of view 2a of the CCD camera 2, so that the drive circuit unit 12 can be disposed above the wiping area W without blocking the field of view of the CCD camera 2. Therefore, the exclusive area of the entire apparatus is reduced as compared with the wiper apparatus 4 described above, the apparatus is downsized, and the layout and design of the apparatus are improved.

駆動体１５は、実施例１のワイパ装置４と同様に、回転軸１４を中心として払拭領域Ｗにて往復払拭動作を行う。駆動体１５の上方には、駆動回路部１２と共にケース３２が配置される。駆動体１５は窓孔３５の部分では装置外に露出するが、その以外の部位はケース３２に覆われた形となる。このため、駆動体１５が完全に露出している前述のワイパ装置４に比して、小石等が駆動体１５に衝突しにくい。すなわち、ワイパ装置３１では、圧電素子を使用した駆動体１５がケース３２にて保護される形となっており、外部衝撃によるワイパブレードの損傷を防止することができる。   The driving body 15 performs a reciprocating wiping operation in the wiping area W around the rotating shaft 14 as in the wiper device 4 of the first embodiment. A case 32 is disposed above the driving body 15 together with the driving circuit unit 12. The driver 15 is exposed to the outside of the device at the portion of the window hole 35, but other portions are covered with the case 32. For this reason, pebbles or the like are less likely to collide with the driving body 15 as compared to the wiper device 4 in which the driving body 15 is completely exposed. That is, in the wiper device 31, the driving body 15 using the piezoelectric element is protected by the case 32, and damage to the wiper blade due to external impact can be prevented.

ところで、図３,９や図１２に示すワイパ装置では、図１３に示すように、時間の経過と共にブレードラバー１７が摩耗し、払拭部のエッジが取れ払拭性能が低下する。しかしながら、図１２のようなワイパ装置104では、ブレード部１５ｂのみをユーザが交換することは困難であり、特に、ブレードラバー１７にてバイモルフ圧電素子１６を包み込む一体成形構造を有するワイパ装置では、ブレード部１５ｂのみの交換は不可能である。このため、簡易かつ安価な手段でワイパ部のみを交換できる構成が求められていた。   By the way, in the wiper apparatus shown in FIGS. 3, 9, and 12, as shown in FIG. 13, the blade rubber 17 is worn with time, and the edge of the wiping portion is removed and the wiping performance is lowered. However, in the wiper device 104 as shown in FIG. 12, it is difficult for the user to replace only the blade portion 15b. In particular, in the wiper device having an integrally formed structure that wraps the bimorph piezoelectric element 16 with the blade rubber 17, the blade It is impossible to exchange only the part 15b. For this reason, the structure which can replace | exchange only a wiper part by a simple and cheap means was calculated | required.

そこで、本発明の実施例３では、図１４に示すように、ワイパ装置部分をモジュール化してＣＣＤカメラ本体側から独立した構造とし、ブレードラバー１７が摩耗した際には、ワイパ部のみを交換できる構成としている。図１４は本発明の実施例３であるワイパ装置３６の構成を示す斜視図であり、（ａ）はＣＣＤカメラ本体３７にワイパモジュール３８を取り付けた状態、（ｂ）はＣＣＤカメラ本体３７からワイパモジュール３８を取り外した状態を示している。また、図１５は、ワイパモジュール３８の構成を示す断面図である。   Therefore, in the third embodiment of the present invention, as shown in FIG. 14, the wiper device portion is modularized so as to be independent from the CCD camera body side, and when the blade rubber 17 is worn, only the wiper portion can be replaced. It is configured. 14A and 14B are perspective views showing the configuration of the wiper device 36 according to the third embodiment of the present invention. FIG. 14A shows a state in which the wiper module 38 is attached to the CCD camera main body 37, and FIG. The state where the module 38 is removed is shown. FIG. 15 is a cross-sectional view showing the configuration of the wiper module 38.

ワイパ装置３６では、ＣＣＤカメラ本体３７側に図示しないＣＣＤカメラや圧電ワイパドライバ等が収容されている。ＣＣＤカメラのレンズ３９の前面には、レンズカバーガラス４１（以下、ガラス４１と略記する）が嵌め込まれている。ＣＣＤカメラ本体３７の一隅には、ワイパモジュール３８が取り付けられている。ワイパモジュール３８のブレードラバー１７はガラス４１面上にて揺動運動し、面上の水滴や埃を除去する。当該ワイパ装置３６では、ワイパモジュール３８は、ＣＣＤカメラ本体３７のワイパ取付部４２に着脱自在となっている。ワイパ取付部４２は、ＣＣＤカメラ本体３７の角部に切欠形成され、その中央部にはモジュール装着孔４３が設けられている。   In the wiper device 36, a CCD camera, a piezoelectric wiper driver, etc. (not shown) are accommodated on the CCD camera body 37 side. A lens cover glass 41 (hereinafter abbreviated as glass 41) is fitted in the front surface of the lens 39 of the CCD camera. A wiper module 38 is attached to one corner of the CCD camera body 37. The blade rubber 17 of the wiper module 38 swings on the surface of the glass 41 to remove water droplets and dust on the surface. In the wiper device 36, the wiper module 38 is detachably attached to the wiper mounting portion 42 of the CCD camera body 37. The wiper mounting portion 42 is notched at the corner of the CCD camera body 37, and a module mounting hole 43 is provided at the center thereof.

ワイパモジュール３８は、ブレードラバー１７内にバイモルフ圧電素子１６を内蔵した構成となっている。圧電素子１６の一端側は回転軸１４に固定され、他端側は自由になっている。回転軸１４の内部は中空になっており、その中に圧電素子１６に対し電力を供給するリード線１８が配線されている。回転軸１４の小径部４４には、合成樹脂製（例えば、ＳＫレジン等）のフリクションディスク４５が装着されている。フリクションディスク４５の下面側は、ステンレス製のベースプレート４６に密接している。   The wiper module 38 has a configuration in which the bimorph piezoelectric element 16 is built in the blade rubber 17. One end side of the piezoelectric element 16 is fixed to the rotating shaft 14, and the other end side is free. The inside of the rotating shaft 14 is hollow, and a lead wire 18 for supplying electric power to the piezoelectric element 16 is wired therein. A friction disk 45 made of synthetic resin (for example, SK resin) is attached to the small diameter portion 44 of the rotating shaft 14. The lower surface side of the friction disk 45 is in close contact with the base plate 46 made of stainless steel.

ベースプレート４６の図１５において下方側には、円筒形状のケース４７が取り付けられている。ケースの下端部には、エンドキャップ４８が嵌め込まれている。エンドキャップ４８には、リード線１８と接続される端子４９が取り付けられている。端子４９は、ＣＣＤカメラ本体３７に設けられた図示しないカプラと接続され、リード線１８が圧電ワイパドライバと電気的に接続される。   A cylindrical case 47 is attached to the lower side of the base plate 46 in FIG. An end cap 48 is fitted into the lower end of the case. A terminal 49 connected to the lead wire 18 is attached to the end cap 48. The terminal 49 is connected to a coupler (not shown) provided in the CCD camera body 37, and the lead wire 18 is electrically connected to the piezoelectric wiper driver.

回転軸１４の下端には、引張ばねを用いた加圧スプリング５１が取り付けられている。加圧スプリング５１の下端部は、ブラケット５２を介してエンドキャップ４８に固定されている。この加圧スプリング５１によって回転軸１４は図中下方に引っ張られ、フリクションディスク４５がベースプレート４６に押接される。圧電素子１６が通電されると、フリクションディスク４５とベースプレート４６との間に生じる摩擦力によって、回転軸１４に対し回転抵抗力が付与される。これにより、前述同様、回転軸１４が所定方向に回転し、ブレードラバー１７がガラス４１面上にて揺動する。   A pressure spring 51 using a tension spring is attached to the lower end of the rotating shaft 14. A lower end portion of the pressure spring 51 is fixed to the end cap 48 via a bracket 52. The rotary shaft 14 is pulled downward in the figure by the pressure spring 51, and the friction disk 45 is pressed against the base plate 46. When the piezoelectric element 16 is energized, a rotational resistance force is applied to the rotary shaft 14 by a frictional force generated between the friction disk 45 and the base plate 46. Accordingly, as described above, the rotating shaft 14 rotates in a predetermined direction, and the blade rubber 17 swings on the glass 41 surface.

このようなワイパ装置３６では、ブレードラバー１７が摩耗した場合には、ワイパモジュール３８をＣＣＤカメラ本体３７から取り外し、その部分のみを交換することができる。このため、圧電素子１６を損傷することなく、ワイパモジュール３８の交換だけで摩耗したブレードラバー１７を交換できる。従って、簡易かつ安価にブレード交換を行うことができ、安定した払拭性能を容易に維持することが可能となる。   In such a wiper device 36, when the blade rubber 17 is worn, the wiper module 38 can be removed from the CCD camera body 37 and only that portion can be replaced. Therefore, the worn blade rubber 17 can be replaced only by replacing the wiper module 38 without damaging the piezoelectric element 16. Therefore, blade replacement can be performed easily and inexpensively, and stable wiping performance can be easily maintained.

また、図３,９や図１６に示すワイパ装置では、大きな駆動トルクを得るべく、回転軸５３に対し回転抵抗力を付与する部分に外周接触駆動方式を採用し、フリクションディスク４５を配している。外周接触駆動方式における摺動接触部の組み合わせは、発明者らの実験によれば、ＳＫレジンとＳＵＳ３０４が適しているが、ＳＫレジンは導電性があるため、回転軸全体をＳＫレジンにて形成することができない。すなわち、軸全体をＳＫレジンにて形成すると、バイモルフ圧電素子がショートしてしまい、所定の駆動形態が得られない。このため、図１７,１８に示すように、回転軸５３には導電性のない合成樹脂を使用し、駆動力を発生させる摺動部５４にはＳＫレジン製のフリクションディスク４５を用いることにより、絶縁性と駆動性を両立させている。   Further, in the wiper device shown in FIGS. 3, 9 and 16, in order to obtain a large driving torque, an outer peripheral contact driving method is adopted in a portion where a rotational resistance force is applied to the rotating shaft 53, and a friction disk 45 is arranged. Yes. According to the experiments conducted by the inventors, SK resin and SUS304 are suitable for the combination of sliding contact portions in the outer periphery contact drive system. However, since SK resin is conductive, the entire rotating shaft is formed of SK resin. Can not do it. That is, if the entire shaft is formed of SK resin, the bimorph piezoelectric element is short-circuited, and a predetermined driving form cannot be obtained. For this reason, as shown in FIGS. 17 and 18, by using a non-conductive synthetic resin for the rotating shaft 53, and by using a friction disk 45 made of SK resin for the sliding portion 54 for generating a driving force, It achieves both insulation and driveability.

ところが、回転軸５３をＳＫレジンと異なる合成樹脂にて形成すると、駆動時間の増加に伴い、ベースプレート４６（ＳＵＳ３０４製）と回転軸５３との間の摩擦力が変化し、安定した駆動力が得られなくなるという問題があった。また、ブレードラバー１７を射出成形する場合、成形時における固定部分が回転軸部しかなく、回転軸５３は真円度を成形後まで維持することが難しい。このため、ワイパ装置を駆動させると軸が偏心し、板ばね５５との接触位置が変化するため、回転軸５３に安定した圧力を加えることができず、回転抵抗力が不安定となる。このため、図１６〜１８のような従来のワイパ装置では、先の問題とも相俟って、安定した出力が得られないという問題があった。さらに、フリクションディスク４５は厚さが約１mm程度と薄く、回転軸５３との接触面積も非常に小さいことから、軸への固定が難しいという問題もあった。   However, if the rotating shaft 53 is formed of a synthetic resin different from SK resin, the frictional force between the base plate 46 (made of SUS304) and the rotating shaft 53 changes with an increase in driving time, and a stable driving force is obtained. There was a problem that it was impossible. Further, when the blade rubber 17 is injection-molded, the fixed portion at the time of molding is only the rotary shaft portion, and it is difficult to maintain the roundness of the rotary shaft 53 until after molding. For this reason, when the wiper device is driven, the shaft is decentered and the contact position with the leaf spring 55 changes, so that a stable pressure cannot be applied to the rotating shaft 53, and the rotational resistance becomes unstable. For this reason, the conventional wiper apparatus as shown in FIGS. 16 to 18 has a problem that a stable output cannot be obtained in combination with the previous problem. Furthermore, since the friction disk 45 is as thin as about 1 mm and the contact area with the rotating shaft 53 is very small, there is a problem that it is difficult to fix to the shaft.

そこで、実施例４のワイパ装置では、フリクションディスクの形態を円盤型からカラー型に改め、回転抵抗力の安定化や軸精度の向上、組付性の改善を図っている。図１９は、実施例４のワイパ装置５６における摺動部５４の構成を示す拡大断面図である。なお、ワイパ装置５６における図１９以外の部分は、図１６〜１８のワイパ装置と同様である。ここでは、図１６のワイパ装置におけるフリクションディスク４５に代えて、摺動部５４にフリクションカラー５７が使用されている。フリクションカラー５７は、円筒部５７ａとフランジ部５７ｂとからなり、ＳＫレジンによって一体に成形されている。   Therefore, in the wiper device of the fourth embodiment, the shape of the friction disk is changed from the disk type to the color type to stabilize the rotational resistance, improve the axial accuracy, and improve the assembling property. FIG. 19 is an enlarged cross-sectional view illustrating a configuration of the sliding portion 54 in the wiper device 56 of the fourth embodiment. In addition, the part other than FIG. 19 in the wiper apparatus 56 is the same as that of the wiper apparatus of FIGS. Here, a friction collar 57 is used for the sliding portion 54 instead of the friction disk 45 in the wiper apparatus of FIG. The friction collar 57 includes a cylindrical portion 57a and a flange portion 57b, and is integrally formed of SK resin.

フリクションカラー５７は、回転軸５３の小径部５３ａに外装される。円筒部５７ａの内径は小径部５３ａの外径よりも若干小さくなっており、フリクションカラー５７は小径部５３ａに締まり嵌め状態で圧入固定される。小径部５３ａの先端側には抜け止め突起５８が形成されており、小径部５３ａに取り付けられたフリクションカラー５７は、その端部が抜け止め突起５８に係合し、軸方向への移動が規制される。なお、フリクションカラー５７の装着が容易となるように、抜け止め突起５８を先端に形成した片持ち梁状の係合片を小径部５３ａに複数個形成しても良い。その場合、フリクションカラー５７は、係合片間の円弧状の部分円筒部に締まり嵌め状態で固定される。   The friction collar 57 is mounted on the small diameter portion 53 a of the rotation shaft 53. The inner diameter of the cylindrical portion 57a is slightly smaller than the outer diameter of the small-diameter portion 53a, and the friction collar 57 is press-fitted and fixed to the small-diameter portion 53a in a tightly fitted state. A retaining protrusion 58 is formed on the distal end side of the small-diameter portion 53a. The friction collar 57 attached to the small-diameter portion 53a engages with the retaining protrusion 58 at its end, and movement in the axial direction is restricted. Is done. It should be noted that a plurality of cantilevered engagement pieces having a retaining protrusion 58 formed at the tip may be formed in the small diameter portion 53a so that the friction collar 57 can be easily attached. In this case, the friction collar 57 is fixed to the arc-shaped partial cylindrical portion between the engagement pieces in an interference fit state.

このように、フリクションカラー５７は、回転軸５３の小径部５３ａに外装するだけで容易に取り付けられ、しかも、締まり嵌めでかつ接触面積も大きいことから、フリクションカラー５７が回転軸５３にしっかりと固定される。従って、フリクションカラー５７と回転軸５３の固定を簡易かつ短時間に行うことができると共に、両者の結合強度の向上も図ることが可能となる。また、回転軸５３の先端に抜け止め突起５８が形成されているため、フリクションカラー５７の軸方向への抜け止めも可能となる。   In this way, the friction collar 57 is easily attached to the small-diameter portion 53a of the rotating shaft 53 and is easily attached. Moreover, the friction collar 57 is firmly fixed to the rotating shaft 53 because of an interference fit and a large contact area. Is done. Therefore, the friction collar 57 and the rotary shaft 53 can be fixed easily and in a short time, and the coupling strength between them can be improved. Further, since the retaining protrusion 58 is formed at the tip of the rotating shaft 53, it is possible to prevent the friction collar 57 from coming off in the axial direction.

一方、軸受となるベースプレート４６には、フリクションカラー５７の円筒部外周と嵌合する軸孔５９が形成されており、軸孔５９の内周面にはＳＫレジン製の円筒部５７ａの外周面が摺接する。また、フリクションカラー５７では、そのフランジ部５７ｂがベースプレート４６の軸孔５９の周囲表面に摺接する。このように、当該ワイパ装置５６では、摺動部材の組み合わせが全てＳＵＳ３０４とＳＫレジンとなるので、安定した回転抵抗力を長時間維持することができ、長時間の安定した駆動力を得ることが可能となる。さらに、フリクションカラー５７は高精度にて形成でき、成形後にそれを核としてブレードラバー１７が射出成形されることもないため、円筒部５７ａを高い真円度に維持できる。このため、軸孔５９と円筒部５７ａのクリアランスを高精度に制御でき、回転軸５３の偏心を抑えることができ、回転軸５３の位置決め精度が向上する。従って、板ばね５５との接触位置が安定し、回転軸５３に安定した圧力を加える可能となり、駆動力も安定する。   On the other hand, the base plate 46 serving as a bearing is formed with a shaft hole 59 that fits with the outer periphery of the cylindrical portion of the friction collar 57. The outer peripheral surface of the cylindrical portion 57a made of SK resin is formed on the inner peripheral surface of the shaft hole 59. Make sliding contact. In the friction collar 57, the flange portion 57 b is in sliding contact with the peripheral surface of the shaft hole 59 of the base plate 46. Thus, in the wiper device 56, all combinations of sliding members are SUS304 and SK resin, so that a stable rotational resistance can be maintained for a long time, and a long-time stable driving force can be obtained. It becomes possible. Further, the friction collar 57 can be formed with high accuracy, and the blade rubber 17 is not injection-molded by using the friction collar 57 as a core, so that the cylindrical portion 57a can be maintained at a high roundness. For this reason, the clearance between the shaft hole 59 and the cylindrical portion 57a can be controlled with high accuracy, the eccentricity of the rotating shaft 53 can be suppressed, and the positioning accuracy of the rotating shaft 53 is improved. Therefore, the contact position with the leaf spring 55 is stabilized, it is possible to apply a stable pressure to the rotating shaft 53, and the driving force is also stabilized.

一方、図１６のようなワイパ装置では、前述のように、フリクションディスク４５とベースプレート４６との間の摩擦力を駆動力として作動するが、そのためには両者の摺動面に垂直方向に圧力を付加する必要がある。このため、図１６のワイパ装置では、変位に比例して荷重を与えられるため加重設定が容易であり、構造が簡単であるなどの理由から、板ばね５５を用いてその圧力を付与している。しかしながら、板ばねはかかる利点の反面、一定の長さのスパンが必要なためその分のスペースが必要となり、装置の小型化が図りにくいという問題を有している。このため、超小型ワイパ装置としては、さらに省スペースで荷重を付加できるような荷重付与手段が求められていた。   On the other hand, in the wiper device as shown in FIG. 16, as described above, the frictional force between the friction disk 45 and the base plate 46 is operated as a driving force. For this purpose, a pressure is applied in a direction perpendicular to both sliding surfaces. It is necessary to add. For this reason, in the wiper apparatus of FIG. 16, since the load is applied in proportion to the displacement, the load setting is easy, and the pressure is applied using the leaf spring 55 for the reason that the structure is simple. . However, the leaf spring has such a problem that a span of a certain length is required, but a space for that is necessary, and it is difficult to reduce the size of the apparatus. For this reason, as an ultra-small wiper device, a load applying means capable of applying a load in a further space-saving has been demanded.

図２０は本発明の実施例５であるワイパ装置の斜視図、図２１は図２０のワイパ装置の分解斜視図である。図２０,２１のワイパ装置６１では、図１６のワイパ装置における板ばね５５に代えて、荷重付与手段として、ウェーブワッシャ６２を使用して垂直方向の圧力を発生させている。ワイパ装置６１では、図２１に示すように、ベースプレート４６上にステンレス製（ＳＵＳ３０４）のウェーブワッシャ６２が載置され、その上にフリクションディスク４５が配置される。フリクションディスク４５とウェーブワッシャ６２の中央には回転軸５３が挿通され、回転軸５３はベースプレート４６の軸孔５９内に挿入される。   20 is a perspective view of a wiper device that is Embodiment 5 of the present invention, and FIG. 21 is an exploded perspective view of the wiper device of FIG. In the wiper device 61 shown in FIGS. 20 and 21, instead of the leaf spring 55 in the wiper device shown in FIG. 16, a wave washer 62 is used as load applying means to generate vertical pressure. In the wiper device 61, as shown in FIG. 21, a stainless steel (SUS304) wave washer 62 is placed on a base plate 46, and a friction disk 45 is placed thereon. A rotation shaft 53 is inserted through the center of the friction disk 45 and the wave washer 62, and the rotation shaft 53 is inserted into the shaft hole 59 of the base plate 46.

回転軸５３には、図示しないバイモルフ圧電素子の一端側が固定されている。バイモルフ圧電素子と回転軸５３の略上半分はブレードラバー１７内に内蔵されている。ブレードラバー１７の円筒部６３上方には、スチールディスク６４が取り付けられる。スチールディスク６４の中央部には半球状の凹部が形成されており、そこにはスチールボール６５が収容される。スチールボール６５の上方にはケース６６が取り付けられ、ケース６６内にはブレードラバー１７の円筒部６３や回転軸５３、スチールディスク６４、スチールボール６５が収容される。   One end of a bimorph piezoelectric element (not shown) is fixed to the rotating shaft 53. The bimorph piezoelectric element and the substantially upper half of the rotating shaft 53 are built in the blade rubber 17. A steel disk 64 is attached above the cylindrical portion 63 of the blade rubber 17. A hemispherical recess is formed in the central portion of the steel disk 64, and a steel ball 65 is accommodated therein. A case 66 is attached above the steel ball 65, and the cylindrical portion 63 of the blade rubber 17, the rotating shaft 53, the steel disk 64, and the steel ball 65 are accommodated in the case 66.

ケース６６の下端部には、一対の固定部６７が設けられている。各固定部６７には取付孔６９が形成されている。ベースプレート４６の軸孔５９の両側には、取付孔６９に対応して雌ねじ孔６８が設けられている。取付孔６９を介して雌ねじ孔６８にねじ７１を取り付けることにより、ケース６６はベースプレート４６上に固定される。その際、ケース６６の上面内側面によってスチールボール６５が押圧され、それに伴いウェーブワッシャ６２が垂直方向に押圧される。ケース６６は、ねじ７１によって、ウェーブワッシャ６２の弾発力に抗してベースプレート４６上に取り付けられる。これにより、フリクションディスク４５とウェーブワッシャ６２、ウェーブワッシャ６２とベースプレート４６の上面がそれぞれ押接された状態となる。   A pair of fixing portions 67 are provided at the lower end portion of the case 66. A mounting hole 69 is formed in each fixing portion 67. On both sides of the shaft hole 59 of the base plate 46, female screw holes 68 are provided corresponding to the mounting holes 69. The case 66 is fixed on the base plate 46 by attaching the screw 71 to the female screw hole 68 through the attachment hole 69. At that time, the steel ball 65 is pressed by the inner surface of the upper surface of the case 66, and the wave washer 62 is pressed in the vertical direction accordingly. The case 66 is mounted on the base plate 46 by a screw 71 against the elastic force of the wave washer 62. As a result, the friction disk 45 and the wave washer 62, and the wave washer 62 and the upper surface of the base plate 46 are pressed.

図２２に示すように、ウェーブワッシャ６２には、上下に３箇所の凸部６２ａ,６２ｂが形成されている。各凸部６２ａ,６２ｂは周方向に等分に設けられており、その上面は平面となっている。フリクションディスク４５は、ウェーブワッシャ６２の上方の凸部６２ａと押接され、その上面が摺接面となる。そして、フリクションディスク４５とウェーブワッシャ６２との間に生じる摩擦力によって、回転軸５３に対し回転抵抗力が付与される。なお、ウェーブワッシャ６２では、そのディスク面側にてフリクションディスク４５と摺動し、それを保持することから、ウェーブワッシャ６２は、荷重付与手段としての機能に加えて、軸受としての機能も有している。   As shown in FIG. 22, the wave washer 62 is formed with three convex portions 62 a and 62 b in the vertical direction. Each convex part 62a, 62b is equally provided in the circumferential direction, and its upper surface is a flat surface. The friction disk 45 is pressed against the convex portion 62a above the wave washer 62, and the upper surface thereof becomes a sliding contact surface. A rotational resistance force is applied to the rotating shaft 53 by the frictional force generated between the friction disk 45 and the wave washer 62. Since the wave washer 62 slides on and holds the friction disk 45 on the disk surface side, the wave washer 62 has a function as a bearing in addition to a function as a load applying means. ing.

このように、当該ワイパ装置６１では、ウェーブワッシャ６２を荷重付与手段として用いたので、従来の板ばねタイプに比して、装置を大幅に小型化することができ、レイアウト性の向上を図ることが可能となる。また、ウェーブワッシャ６２の凸部６２ａとフリクションディスク４５が３点で接触する構成となるため、両者間の均一接触が可能となり、摺動効率の向上や回転ムラの低減も図られる。   As described above, in the wiper device 61, the wave washer 62 is used as the load applying means, so that the device can be greatly reduced in size as compared with the conventional leaf spring type, and the layout can be improved. Is possible. In addition, since the convex portion 62a of the wave washer 62 and the friction disk 45 are in contact with each other at three points, uniform contact between the two is possible, and sliding efficiency is improved and rotation unevenness is reduced.

ウェーブワッシャ６２を用いた図２０,２１のワイパ装置６１では、ウェーブワッシャ６２とフリクションディスク４５との間の摺動面のすべり摩擦力が装置の駆動力となっている。ところが、ワイパ装置６１において、ウェーブワッシャ６２自身がこのすべり摩擦力によってワイパ回転方向とは逆方向に回転すると、回転速度の減少、ひいては回転不能の原因となるおそれがある。特に、バイモルフ圧電素子を用いたワイパ装置では、１パルス入力に対する回転軸５３の回転角度は０.１°程度であり、非常に微少であるため、ウェーブワッシャ６２自体が回転しないためには、ウェーブワッシャ６２が円周方向にガタなくベースプレート４６上に固定されている必要がある。   20 and 21 using the wave washer 62, the sliding frictional force on the sliding surface between the wave washer 62 and the friction disk 45 is the driving force of the apparatus. However, in the wiper device 61, if the wave washer 62 itself rotates in the direction opposite to the wiper rotation direction due to this sliding frictional force, there is a possibility that the rotational speed is reduced and consequently cannot be rotated. In particular, in a wiper device using a bimorph piezoelectric element, the rotation angle of the rotary shaft 53 with respect to one pulse input is about 0.1 °, which is very small, so that the wave washer 62 itself does not rotate. The washer 62 needs to be fixed on the base plate 46 without play in the circumferential direction.

そこで、発明者らは、ウェーブワッシャ６２をベースプレート４６上にガタなく固定すべく、図２３に示すような３種類の固定方法について検討した。その結果、次のような不具合があることがわかった。(1)「爪付き」等すべての形状において、ベースプレート４６上に固定した場合、ウェーブワッシャ６２の半径方向の変形が拘束されてしまうため、設定荷重の実現が非常に困難である。(2)使用予定のウェーブワッシャ６２は外径８ｍｍ程度であり小さなものである。従って、大きなものなら格別、このようなものに、「爪」や「方向取り」をするのはプレス加工で製作するウェーブワッシャでは非常に困難である。まして「孔」をあけることは実質的には不可能である。   Therefore, the inventors examined three types of fixing methods as shown in FIG. 23 in order to fix the wave washer 62 on the base plate 46 without backlash. As a result, it was found that there were the following problems. (1) When all the shapes such as “with claw” are fixed on the base plate 46, the deformation of the wave washer 62 in the radial direction is restricted, so that it is very difficult to realize the set load. (2) The wave washer 62 to be used is a small one having an outer diameter of about 8 mm. Therefore, it is very difficult for a wave washer manufactured by press working to make a “nail” or “direction” to such a large one. Furthermore, it is practically impossible to make “holes”.

しかしながら、このような問題点はあるものの、ウェーブワッシャは板ばねを使用した場合に比してレイアウト性に優れており、通常形状のウェーブワッシャを用いながら、微小すべり摩擦による圧電ワイパの回転駆動を実現する構造の創出が求められていた。図２４は本発明の実施例６であるワイパ装置の斜視図、図２５は図２４のワイパ装置の分解斜視図である。図２４,２５のワイパ装置７２では、フリクションディスク４５に加え、第２のディスクであるフリクションディスク７３を追加使用する。第１のディスクであるフリクションディスク４５は、従来通り圧電ブレード側、すなわち、回転軸５３に固定する。これに対し、フリクションディスク７３は、接着等によりベースプレート４６上に固定する。   However, despite these problems, the wave washer is superior in layout compared to the case where a leaf spring is used, and the rotational movement of the piezoelectric wiper by micro-slip friction is performed while using the wave washer of the normal shape. There was a need to create a structure that could be realized. 24 is a perspective view of a wiper device that is Embodiment 6 of the present invention, and FIG. 25 is an exploded perspective view of the wiper device of FIG. In the wiper device 72 of FIGS. 24 and 25, in addition to the friction disk 45, a friction disk 73 as a second disk is additionally used. The friction disk 45, which is the first disk, is fixed to the piezoelectric blade side, that is, to the rotating shaft 53 as usual. On the other hand, the friction disk 73 is fixed on the base plate 46 by adhesion or the like.

ウェーブワッシャ６２としては、図２２のような一般形状のものを使用し、回転自由な状態でフリクションディスク４５,７３間に設定高さで挟み込む。当該構造では、ウェーブワッシャ６２の上面は、フリクションディスク４５と第１摺動面を形成し、ウェーブワッシャ６２の下面は、フリクションディスク７３と第２摺動面を形成する。駆動時には、第１摺動面と第２摺動面のうちすべり摩擦力の小さい方ですべり、回転軸５３が回転する。   A wave washer 62 having a general shape as shown in FIG. 22 is used, and is sandwiched between the friction disks 45 and 73 at a set height in a freely rotating state. In this structure, the upper surface of the wave washer 62 forms the first sliding surface with the friction disk 45, and the lower surface of the wave washer 62 forms the friction disk 73 and the second sliding surface. At the time of driving, the rotary shaft 53 rotates by sliding with the smaller sliding friction force between the first sliding surface and the second sliding surface.

このようなワイパ装置７２では、ウェーブワッシャ６２に特殊な回転止め形状を持たせることなく、圧電ワイパ装置の回転駆動が可能となり、ウェーブワッシャ使用によるレイアウト性向上のメリット生かしつつ、ウェーブワッシャのガタやすべりによる不具合を防止することが可能となる。また、摺動面が２面存在することとなるため、一方の面が異常摩耗しても他方の面で摺動機能を確保することができ、装置の信頼性向上を図ることが可能となる。   In such a wiper device 72, the piezoelectric wiper device can be driven to rotate without giving the wave washer 62 a special anti-rotation shape, and while taking advantage of the layout improvement by using the wave washer, It is possible to prevent problems caused by slipping. In addition, since there are two sliding surfaces, even if one surface is abnormally worn, the sliding function can be secured on the other surface, and the reliability of the apparatus can be improved. .

本発明は前記実施例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言うまでもない。
例えば、前述の実施例ではブレード部１５ｂをバイモルフ圧電素子１６を用いたアクチュエータにて揺動させる構成を示したが、ワイパブレードを小型の電磁モータによって揺動させる構成としても良い。また、前述のケース１３やアーム部１５ａ、バイモルフ圧電素子１６等の寸法はあくまでも一例であり、その寸法は適宜変更し得る。さらに、前述の実施例では基板２６を車載バッテリ等の電源に接続する形態を示したが、基板２６の裏面側に電池を配するなど、ケース１３内に電源を内蔵しても良い。 It goes without saying that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention.
For example, in the above-described embodiment, the blade portion 15b is swung by the actuator using the bimorph piezoelectric element 16, but the wiper blade may be swung by a small electromagnetic motor. The dimensions of the case 13, the arm portion 15a, the bimorph piezoelectric element 16 and the like described above are merely examples, and the dimensions can be changed as appropriate. Furthermore, although the form which connects the board | substrate 26 to power supplies, such as a vehicle-mounted battery, was shown in the above-mentioned Example, you may incorporate a power supply in the case 13, such as arranging a battery in the back surface side of the board | substrate 26. FIG.

一方、前述の実施例では、本発明のワイパ装置を後方視界確認用のモニタカメラに適用した例を示したが、車両の他の部位に設置されたモニタカメラに使用することも可能である。   On the other hand, in the above-described embodiment, the wiper device of the present invention is applied to the monitor camera for confirming the rear view. However, the wiper device can be used for a monitor camera installed in another part of the vehicle.

本発明の実施例１であるワイパ装置の取付位置を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the attachment position of the wiper apparatus which is Example 1 of this invention. 図１のワイパ装置をリヤガラスに取り付けた場合の取付状態を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the attachment state at the time of attaching the wiper apparatus of FIG. 1 to a rear glass. ワイパ装置の外観を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the external appearance of a wiper apparatus. ワイパ装置の内部構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the internal structure of a wiper apparatus. アクチュエータ部の構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of an actuator part. アクチュエータ部の断面図である。It is sectional drawing of an actuator part. 駆動体の圧電素子に印加される電圧の波形を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the waveform of the voltage applied to the piezoelectric element of a drive body. 図７の電圧が印加された場合の駆動体の挙動を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the behavior of the drive body when the voltage of FIG. 7 is applied. 本発明の実施例２であるワイパ装置の構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the wiper apparatus which is Example 2 of this invention. 図９のワイパ装置にて使用される駆動回路用基板の構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the structure of the board | substrate for drive circuits used with the wiper apparatus of FIG. 本発明によるワイパ装置を自動車のボディに取り付けた場合の取付状態を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the attachment state at the time of attaching the wiper apparatus by this invention to the body of a motor vehicle. 従来のワイパ装置の構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the conventional wiper apparatus. 図１２のワイパ装置におけるブレードラバーの摩耗を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows abrasion of the blade rubber in the wiper apparatus of FIG. 本発明の実施例３であるワイパ装置の構成を示す斜視図であり、（ａ）はＣＣＤカメラ本体にワイパモジュールを取り付けた状態、（ｂ）はＣＣＤカメラ本体からワイパモジュールを取り外した状態を示している。4A and 4B are perspective views illustrating a configuration of a wiper device that is Embodiment 3 of the present invention, in which FIG. 5A illustrates a state where a wiper module is attached to a CCD camera body, and FIG. 5B illustrates a state where the wiper module is removed from the CCD camera body. ing. ワイパモジュールの構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of a wiper module. 従来のワイパ装置の構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the conventional wiper apparatus. 図１６のワイパ装置の断面図である。It is sectional drawing of the wiper apparatus of FIG. 図１６のワイパ装置における摺動部の拡大断面図である。It is an expanded sectional view of the sliding part in the wiper apparatus of FIG. 実施例４のワイパ装置における摺動部の構成を示す拡大断面図である。FIG. 6 is an enlarged cross-sectional view illustrating a configuration of a sliding portion in a wiper device according to a fourth embodiment. 本発明の実施例５であるワイパ装置の斜視図である。It is a perspective view of the wiper apparatus which is Example 5 of this invention. 図２０のワイパ装置の分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of the wiper apparatus of FIG. ウェーブワッシャの構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of a wave washer. ウェーブワッシャの固定方法の検討結果を示す表である。It is a table | surface which shows the examination result of the fixing method of a wave washer. 本発明の実施例６であるワイパ装置の斜視図である。It is a perspective view of the wiper apparatus which is Example 6 of this invention. 図２４のワイパ装置の分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of the wiper apparatus of FIG. モニタカメラを備えた自動車の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the motor vehicle provided with the monitor camera. 自動車の後方死角についての説明図である。It is explanatory drawing about the rear dead angle of a motor vehicle. リアガラスにモニタカメラを取り付けた場合の自動車の後方死角に関する説明図である。It is explanatory drawing regarding the rear dead angle of the motor vehicle when a monitor camera is attached to the rear glass.

符号の説明Explanation of symbols

１ 自動車
２ ＣＣＤカメラ
２ａ 視野
３ リヤガラス
３ａ 表面
４ ワイパ装置
１０ 装置本体
１１ アクチュエータ部
１２ 駆動回路部
１３ ケース
１３ａ アクチュエータ収容部
１３ｂ 回路収容部
１３ｃ ブレード収容部
１３ｄ 突起
１３ｅ ケース側壁
１４ 回転軸
１４ａ 小径部
１４ｂ 小径部
１５ 駆動体
１５ａ アーム部
１５ｂ ブレード部
１６ バイモルフ圧電素子
１６ａ 基部
１６ｂ 端部
１７ ブレードラバー
１８ リード線
１９ ベースプレート
１９ａ 軸孔
２１ フランジ部
２１ａ 摺動面
２２ 摺動板
２３ 加圧スプリング
２４ バネ台座
２５ ネジ
２６ 基板
３１ ワイパ装置
３２ ケース
３３ 窓孔
３４ 基板
３５ 窓孔
３６ ワイパ装置
３７ ＣＣＤカメラ本体
３８ ワイパモジュール
３９ レンズ
４１ レンズカバーガラス
４２ ワイパ取付部
４３ モジュール装着孔
４４ 小径部
４５ フリクションディスク
４６ ベースプレート
４７ ケース
４８ エンドキャップ
４９ 端子
５１ 加圧スプリング
５２ ブラケット
５３ 回転軸
５３ａ 小径部
５４ 摺動部
５５ 板ばね
５６ ワイパ装置
５７ フリクションカラー
５７ａ 円筒部
５７ｂ フランジ部
５８ 抜け止め突起
５９ 軸孔
６１ ワイパ装置
６２ ウェーブワッシャ
６２ａ 凸部
６２ｂ 凸部
６３ 円筒部
６４ スチールディスク
６５ スチールボール
６６ ケース
６７ 固定部
６８ 雌ねじ孔
６９ 取付孔
７１ ねじ
７２ ワイパ装置
７３ フリクションディスク
101 リアガラス
102 ＣＣＤカメラ
103 リヤワイパ
104 ワイパ装置
Ｆ₁₂ 慣性力
Ｆ₂₃ 慣性力
Ｆr 回転抵抗力
Ｐ₀ 初期位置
Ｔ １周期
Ｗ 払拭領域
Ｘ 死角領域
ｔ₁ 休止時間
ｔ₂ 休止時間 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Car 2 CCD camera 2a Field of view 3 Rear glass 3a Surface 4 Wiper apparatus 10 Apparatus main body 11 Actuator part 12 Drive circuit part 13 Case 13a Actuator accommodating part 13b Circuit accommodating part 13c Blade accommodating part 13d Projection 13e Case side wall 14 Rotating shaft 14a Small diameter part 14b Small diameter portion 15 Driving body 15a Arm portion 15b Blade portion 16 Bimorph piezoelectric element 16a Base portion 16b End portion 17 Blade rubber 18 Lead wire 19 Base plate 19a Shaft hole 21 Flange portion 21a Sliding surface 22 Sliding plate 23 Pressure spring 24 Spring base 25 Screw 26 Substrate 31 Wiper device 32 Case 33 Window hole 34 Substrate 35 Window hole 36 Wiper device 37 CCD camera body 38 Wiper module 39 Lens 41 Lens cover glass 42 Wiper mounting portion 43 Module mounting hole 44 Small diameter portion 45 Friction disk 46 Base plate 47 Case 48 End cap 49 Terminal 51 Pressure spring 52 Bracket 53 Rotating shaft 53a Small diameter portion 54 Sliding portion 55 Leaf spring 56 Wiper device 57 Friction collar 57a Cylindrical portion 57b Flange portion 58 Retaining protrusion 59 Shaft hole 61 Wiper device 62 Wave washer 62a Protruding portion 62b Protruding portion 63 Cylindrical portion 64 Steel disk 65 Steel ball 66 Case 67 Fixing portion 68 Female screw hole 69 Mounting hole 71 Screw 72 Wiper device 73 Friction disc
101 Rear glass
102 CCD camera
103 Rear wiper
104 Wiper device F ₁₂ Inertia force F ₂₃ Inertia force Fr Rotational resistance force P ₀ Initial position T 1 cycle W Wiping area X Blind spot area t ₁ Rest time t ₂ Rest time

Claims (10)

車両に設置されたモニタカメラの前方に配置されるワイパ装置であって、
前記車両に取り付けられる装置本体と、
前記装置本体に揺動自在に取り付けられ、前記モニタカメラの視野を覆う払拭領域を有し、前記モニタカメラ前方の払拭面上にて往復払拭動作を行うワイパブレードとを有することを特徴とするワイパ装置。 A wiper device disposed in front of a monitor camera installed in a vehicle,
A device body attached to the vehicle;
A wiper that is swingably attached to the apparatus body, has a wiping area that covers the field of view of the monitor camera, and has a wiper blade that performs a reciprocating wiping operation on a wiping surface in front of the monitor camera. apparatus. 請求項１記載のワイパ装置において、前記ワイパ装置は、圧電素子を用いて形成され前記ワイパブレードを備えてなる駆動体と、前記駆動体が取り付けられる軸部材と、前記軸部材の回転に際し、前記軸部材に対して回転抵抗力を付与する抵抗力付与手段とを有することを特徴とするワイパ装置。   2. The wiper device according to claim 1, wherein the wiper device is formed using a piezoelectric element and includes the wiper blade, a shaft member to which the drive body is attached, and when the shaft member rotates, A wiper device comprising resistance force applying means for applying a rotational resistance force to the shaft member. 請求項２記載のワイパ装置において、前記抵抗力付与手段は、前記軸部材に設けられたフランジ部の下面に形成された摺動面と、前記摺動面と対向し前記摺動面と接触する摺動板と、前記軸部材の上端部を押圧して前記摺動面を前記摺動板に押接させる弾性部材とを有することを特徴とするワイパ装置。   The wiper device according to claim 2, wherein the resistance applying means is a sliding surface formed on a lower surface of a flange portion provided on the shaft member, and is opposed to the sliding surface and contacts the sliding surface. A wiper device comprising: a sliding plate; and an elastic member that presses an upper end portion of the shaft member and presses the sliding surface against the sliding plate. 請求項２又は３記載のワイパ装置において、前記装置本体は、前記軸部材及び前記抵抗力付与手段と共に前記駆動体を制御する駆動回路が一体に収容されるケースを有することを特徴とするワイパ装置。   4. The wiper device according to claim 2, wherein the device main body includes a case in which a drive circuit for controlling the drive body is housed together with the shaft member and the resistance applying unit. . 請求項４記載のワイパ装置において、前記ケースは、前記駆動回路が収容される回路収容部と、前記軸部材と前記抵抗力付与手段及び前記駆動体が収容されるアクチュエータ収容部とを備え、前記回路収容部と前記アクチュエータ収容部は前記払拭面に沿って並んで配置されることを特徴とするワイパ装置。   5. The wiper device according to claim 4, wherein the case includes a circuit housing portion in which the driving circuit is housed, an actuator housing portion in which the shaft member, the resistance applying unit, and the driving body are housed. The wiper device, wherein the circuit housing portion and the actuator housing portion are arranged side by side along the wiping surface. 請求項４記載のワイパ装置において、前記ケースは、前記駆動回路が収容される回路収容部と、前記軸部材と前記抵抗力付与手段及び前記駆動体が収容されるアクチュエータ収容部とを備え、前記回路収容部と前記アクチュエータ収容部は前記払拭面に対し上下に配置されることを特徴とするワイパ装置。   5. The wiper device according to claim 4, wherein the case includes a circuit housing portion in which the driving circuit is housed, an actuator housing portion in which the shaft member, the resistance applying unit, and the driving body are housed. The wiper device, wherein the circuit housing portion and the actuator housing portion are disposed above and below the wiping surface. 請求項６記載のワイパ装置において、前記回路収容部は、前記払拭領域の上方に配置されることを特徴とするワイパ装置。   The wiper device according to claim 6, wherein the circuit housing portion is disposed above the wiping area. 請求項１〜７記載のワイパ装置において、前記ワイパ装置は自動車後部に設置されるモニタカメラの前方に配置されることを特徴とするワイパ装置。   8. The wiper device according to claim 1, wherein the wiper device is disposed in front of a monitor camera installed at a rear portion of the automobile. 請求項８記載のワイパ装置において、前記ワイパ装置は自動車のリヤガラス外面上に直接取り付けられることを特徴とするワイパ装置。   The wiper device according to claim 8, wherein the wiper device is directly mounted on an outer surface of a rear glass of an automobile. 請求項８記載のワイパ装置において、前記ワイパ装置は自動車のリヤガラス上方の車体外面上に直接取り付けられることを特徴とするワイパ装置。   9. The wiper device according to claim 8, wherein the wiper device is directly mounted on an outer surface of a vehicle body above a rear glass of an automobile.

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