JP2010228527A - 車両用ワイパ装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】停止位置にあるワイパアームを確実にリフター部材に当接させて車両走行時等に生じる異音を防止する。
【解決手段】制御装置により作動制御されるワイパモータの出力軸に直接ワイパアームを固定し、出力軸の正逆回転によりワイパアームを往復動させるようにしたリヤワイパ装置において、ワイパスイッチがオフされたときに、ワイパアームを下反転位置から停止位置に移動させるようにワイパモータの作動を制御するとともに、下反転位置から停止位置に向けて移動するワイパアームが停止位置にまで達し、当該ワイパアームがリフター部材の当接部に当接して電流計によりロック電流が流れたことが検出されたときには、所定の作動時間(押し付け時間)だけワイパモータの作動を維持し、その後、所定の作動時間(戻し時間)だけワイパモータを逆方向に作動させてからワイパモータを停止する。
【選択図】図4
【解決手段】制御装置により作動制御されるワイパモータの出力軸に直接ワイパアームを固定し、出力軸の正逆回転によりワイパアームを往復動させるようにしたリヤワイパ装置において、ワイパスイッチがオフされたときに、ワイパアームを下反転位置から停止位置に移動させるようにワイパモータの作動を制御するとともに、下反転位置から停止位置に向けて移動するワイパアームが停止位置にまで達し、当該ワイパアームがリフター部材の当接部に当接して電流計によりロック電流が流れたことが検出されたときには、所定の作動時間(押し付け時間)だけワイパモータの作動を維持し、その後、所定の作動時間(戻し時間)だけワイパモータを逆方向に作動させてからワイパモータを停止する。
【選択図】図4
Description
本発明は、自動車等の車両に設けられてウインドシールドガラス(フロントガラス)やリヤウインドガラスに付着した雨水等を払拭する車両用ワイパ装置に関する。
自動車等の車両には、ウインドシールドガラス(フロントガラス)やリヤウインドガラスに付着した雨水等を払拭するために、車両用ワイパ装置が設けられている。
このような車両用ワイパ装置としては、ワイパモータの出力軸に直接ワイパアームを固定し、ワイパモータを正逆作動(出力軸を正逆回転)させることによりワイパアームを下反転位置と上反転位置との間で往復動させるようにしたダイレクト駆動式のものがある。
このようなダイレクト駆動式のワイパ装置は車両のリヤウインドガラスを払拭するためのリヤワイパ装置に多く用いられており、この場合、ワイパモータの作動によりワイパアームを任意の角度範囲で作動させることができるという特性を生かし、ワイパ装置の停止時に、ワイパアームを下反転位置よりも下方に設けられた停止位置(格納位置)にまで移動させて当該停止位置に停止させるようにしたものが開発されている。
ところで、リヤウインドガラスを開閉可能とした車両では、リヤワイパ装置のワイパブレードの停止位置がガラス面上に設定されると、ワイパブレードがガラスの開閉の妨げとなるおそれがある。
そこで、例えば特許文献1に示されるワイパ装置では、車体のリヤウインドガラスの下側にリフター部材を固定し、このリフター部材により下反転位置から停止位置に向けて移動するワイパアームをガラス面から離れる方向に持ち上げて、停止位置にあるワイパブレードをガラス面から離す(浮かす)ようにしている。
このようなリフター部材にはワイパアームの移動方向に垂直な面を備えた当接部が設けられており、停止位置にまで移動したワイパアームはこの当接部に当接して、それ以上の移動が規制されるようになっている。
しかしながら、従来のワイパ装置では、リレープレートやホール素子によるパルス信号の積算等の手段を用いてワイパアームの位置を検出し、当該検出した位置情報に基づいて停止位置を制御しているので、その停止位置には多少のばらつきが生じ、停止したワイパアームとリフター部材の当接部との間に隙間が生じて、車両走行時の振動等により、ワイパアームがリフター部材に衝突して異音を生じるおそれがあった。
本発明の目的は、停止位置にあるワイパアームを確実にリフター部材に当接させて車両走行時等に生じる異音を防止することにある。
本発明の車両用ワイパ装置は、出力軸を備えたワイパモータと前記出力軸に固定されるワイパアームと前記ワイパモータの作動を制御する制御手段とを備え、前記出力軸の正逆回転により前記ワイパアームを下反転位置と上反転位置との間で往復動させるとともに停止時には前記ワイパアームを下反転位置よりも下方の停止位置に停止させる車両用ワイパ装置であって、前記ワイパアームが下反転位置から停止位置に向けて移動する際に前記ワイパアームをガラス面から離れる方向に案内する案内面と、前記ワイパアームが停止位置に達したときに該ワイパアームに当接する当接部とを備え、車体に固定されるリフター部材と、下反転位置から停止位置に向けて移動する前記ワイパアームが前記当接部に当接したことを検出する当接検出手段とを有し、制御手段は、前記当接検出手段により前記ワイパアームが前記リフター部材に当接したことが検出されたときに所定の押し付け量だけ前記ワイパモータの作動を維持し、前記ワイパモータが前記押し付け量だけ作動した後に所定の戻し量だけ前記ワイパモータを逆方向に作動させることを特徴とする。
本発明の車両用ワイパ装置は、前記押し付け量と前記戻し量は、それぞれ前記ワイパモータの作動時間により設定されることを特徴とする。
本発明の車両用ワイパ装置は、前記押し付け量と前記戻し量は、それぞれ前記出力軸の回転角度により設定されることを特徴とする。
本発明によれば、ワイパモータにより駆動されたワイパアームがリフター部材の当接部に当接した後に所定の押し付け量だけワイパモータの作動を維持し、次いで所定の戻し量だけワイパモータを逆方向に作動させるようにしたので、ワイパアームをリフター部材の当接部に確実に当接させた状態で停止位置に停止させることができる。これにより、ワイパ停止時にワイパアームとリフター部材の当接部との間に隙間が生じることを防止して、車両の走行時等にワイパアームが当接部に衝突して生じる異音を防止することができる。また、所定の押し付け量だけワイパモータの作動を維持した後に所定の戻し量だけワイパモータを逆方向に作動させるようにしたので、停止したリフター部材からワイパアームに加わる負荷を低減して、この車両用ワイパ装置の耐久性を高めることができる。
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に示す車両11はワンボックスタイプの乗用車であり、この車両11のバックドア(テールゲート)12には、当該バックドア12に設けられたリヤウインドガラス(リヤガラス)13に付着した雨水等を拭き取って運転者の後方視界を確保するために、車両用ワイパ装置としてのリヤワイパ装置14が設けられている。このリヤワイパ装置14はバックドア12のアウターパネル12aの内側に配置されるワイパモータ15を備えており、このワイパモータ15の出力軸15aにリンク機構を介さずにワイパアーム(リヤワイパアーム)16を直接固定するようにしたダイレクト駆動式となっている。
ワイパモータ15は出力軸15aが所定の角度範囲で揺動する正逆回転タイプとなっており、図3に示すように、モータ本体17と減速機18とを備えている。モータ本体17としてはブラシ付き電動モータが用いられており、駆動電流が供給されることにより作動してアーマチュア軸17aが回転し、また、供給される電流の方向が切り替えられることによりアーマチュア軸17aが正逆両方向に回転するようになっている。
減速機18はモータ本体17に固定されるギヤケース18aの内部にウォームギヤ機構21を収容した構造となっている。ウォームギヤ機構21を構成するウォーム21aはアーマチュア軸17aの外周面に一体に形成され、ウォーム21aに噛み合うウォームホイル21bはギヤケース18aの内部に回転自在に収容されており、出力軸15aはウォームホイル21bの軸心に固定されている。これにより、モータ本体17が作動してアーマチュア軸17aが回転すると、その回転がウォームギヤ機構21により減速されて出力軸15aから出力される。
出力軸15aの先端はバックドア12のアウターパネル12aから外部に突出しており、ワイパアーム16はその基端部において出力軸15aの先端に固定されている。また、ワイパアーム16の先端にはワイパブレード22が取り付けられており、このワイパブレード22がリヤウインドガラス13のガラス面に接するようになっている。
ワイパモータ15が作動すると出力軸15aの正逆回転し、この出力軸15aの正逆回転により、ワイパアーム16はリヤウインドガラス13上の下反転位置と上反転位置との間の払拭範囲13aを揺動つまり往復動するようになっている。これにより、リヤウインドガラス13の当該払拭範囲13aがワイパブレード22により払拭される。一方、リヤワイパ装置14の停止時には、ワイパアーム16はワイパモータ15により駆動されて下反転位置よりも下方であってリヤウインドガラス13の下方に設定された停止位置(格納位置)にまで移動して当該停止位置に停止するようになっている。
バックドア12のリヤウインドガラス13の下方側にはリフター部材31が固定されており、リヤワイパ装置14の停止時つまりワイパアーム16が停止位置にあるときには、当該ワイパアーム16がリフター部材31に係合して、ワイパブレード22はリヤウインドガラス13やアウターパネル12aから離れた(浮いた)状態に保持されるようになっている。
このリフター部材31は、樹脂材料により、上方と両側部とに開口する溝部31aを備えたフック状に形成されており、溝部31aは払拭範囲13aにあるワイパアーム16(図2中に2点鎖線で示す)に対してリヤウインドガラス13のガラス面に垂直な方向であって当該ガラス面から離れる方向にずれて配置されている。リフター部材31の溝部31aの上方側には、溝部31aに連ねて案内面31bが設けられている。この案内面31bはリヤウインドガラス13の側から溝部31aに向けて徐々にリヤウインドガラス13から当該ガラス面に垂直な方向に離れるように湾曲して形成されており、下反転位置から停止位置に向けて移動するワイパアーム16は、この案内面31bに案内されてリヤウインドガラス13のガラス面から離れる方向に移動しながら溝部31aに達するようになっている。リフター部材31の溝部31aの底部はワイパアーム16の移動方向に対して垂直な面を備えた当接部31cとなっており、ワイパアーム16は停止位置にまで達するとこの当接部31cに当接し、停止位置より下方への移動が規制されるようになっている。
図3に示すように、ワイパモータ15には制御手段としての制御装置41が接続されており、ワイパモータ15の作動はこの制御装置41により制御されるようになっている。
制御装置41は図示しないCPU(中央演算処理装置)やメモリ(ROM、RAM)等を備えた所謂マイクロコンピュータとなっており、運転席に設けられるワイパスイッチ42や車載されたバッテリ等の電源(不図示)に接続されている。ワイパスイッチ42がオンされると、制御装置41は電源からの電力を駆動電流としてワイパモータ15に供給し、ワイパモータ15の作動を制御する。
ワイパモータ15のアーマチュア軸17aにはセンサマグネット43が固定されており、このセンサマグネット43に対向してギヤケース18aの内部には一対のホール素子(ホールIC)44a,44bが配置されている。センサマグネット43は周方向に複数の磁極が着磁されたリング状の多極着磁磁石となっており、アーマチュア軸17aが回転すると各ホール素子44a,44bはアーマチュア軸17aの回転速度に反比例した周期のパルス信号を出力するようになっている。一対のホール素子44a,44bは互いに位相を90度ずらして配置されており、各ホール素子44a,44bの出力するパルス信号は互いに位相が90度ずれるようになっている。
各ホール素子44a,44bはそれぞれ制御装置41に接続されており、各ホール素子44a,44bから出力されたパルス信号はそれぞれ制御装置41に入力されるようになっている。制御装置41は、各ホール素子44a,44bから入力されるパルス信号の当該入力順序により、アーマチュア軸17aの回転方向つまりワイパアーム16の移動方向を認識することができるようになっている。また、制御装置41は、基準位置(例えばワイパアーム16が停止位置にあるとき)を基点として、アーマチュア軸17aが正転したときにはホール素子44a,44bから入力されたパルス信号を積算し、アーマチュア軸17aが逆転したときにはホール素子44a,44bから入力されたパルス信号を減算することにより、アーマチュア軸17aの回転角度つまりワイパアーム16の位置を認識できるようになっている。
ワイパスイッチ42がオンされてワイパスイッチ42から制御装置41に作動信号が入力されると、これをトリガーとして制御装置41はパルス信号により認識されたワイパアーム16の移動方向と位置とに基づいてワイパモータ15の作動制御を開始する。当該作動制御においては、制御装置41は、まずワイパアーム16を停止位置から上反転位置にまで移動させるようにワイパモータ15を作動させ、次いでワイパアーム16が上反転位置に達したと認識するとワイパモータ15の作動方向を逆転させてワイパアーム16を上反転位置から下反転位置に向けて移動させ、ワイパアームが下反転位置に達したと認識すると再度ワイパモータ15の作動方向を逆転させてワイパアーム16を下反転位置から上反転位置に向けて移動させるようにワイパモータ15を制御する。そして、これを繰り返すことにより、ワイパアーム16を払拭範囲13aで揺動させるようにワイパモータ15の作動を制御する。
一方、ワイパスイッチ42がオフされてワイパスイッチ42から制御装置41に停止信号が入力されると、制御装置41は下反転位置に達したワイパアーム16を下反転位置よりも下方の停止位置に向けて移動させるようにワイパモータ15の作動を制御する。そして、下反転位置から停止位置に向けて移動するワイパアーム16がリフター部材31の当接部31cに当接すると、制御装置41は後述する停止制御を行うことになる。
下反転位置から停止位置に向けて移動するワイパアーム16がリフター部材31の当接部31cに当接したことを検出するために、制御装置41とワイパモータ15との間には電流計51が設けられている。
この電流計51は制御装置41からワイパモータ15に供給される駆動電流の電流値を検出するようになっており、その検出値は検出信号として制御装置41に入力されるようになっている。電流計51から検出値が入力されると、制御装置41は、予め実験等により設定された所定の閾値つまり当接判定値と入力された検出値とを比較し、この検出値が当接判定値以上となったときに、ワイパアーム16がリフター部材31の当接部31cに当接したことを検出する。つまり、制御装置41は、下反転位置から停止位置に向けて移動するワイパアーム16がリフター部材31の当接部31cに当接し、ワイパモータ15にロック電流が流れたときに、ワイパアーム16が当接部31cに当接したことを検出するようになっている。このように、制御装置41は当接検出手段としての機能を有している。
なお、本実施の形態においては、電流計51から入力される検出値を制御装置41において当接判定値と比較し、制御装置41によりワイパアーム16がリフター部材31の当接部31cに当接したことを検出するようにしているが、これに限らず、例えば電流計51により検出した電流値と当接判定値との比較を電流計51の側で行い、当該電流値が当接判定値以上となったときに電流計51によりワイパアーム16とリフター部材31の当接部31cとの当接を検出するようにしてもよい。この場合、ワイパアーム16とリフター部材31の当接部31cとの当接を検出した旨の信号が電流計51から制御装置41に入力される。
また、停止位置に設けたリミットスイッチ等によりワイパアーム16の当接部31cとの当接を検出するなど、他の方法によりワイパアーム16の当接部31cとの当接を検出するようにしてもよい。
このリヤワイパ装置14では、停止位置にあるワイパアーム16を確実にリフター部材31の当接部31cに当接させて車両11の走行時等にワイパアーム16が当接部31cに衝突して生じる異音を防止するために、下反転位置から停止位置に向けて移動するワイパアーム16が当接部31cに当接したことが検出されると、制御装置41はさらに停止制御を行ってからワイパアーム16を停止位置に停止させるようになっている。
図4は図3に示す制御装置による停止制御の制御手順を示すフローチャート図である。
次に、制御装置41により行われるワイパモータ15の停止制御について図4に示すフローチャート図に基づいて説明する。
リヤワイパ装置14が作動中つまりワイパブレード22により払拭範囲13aが払拭されているときにワイパスイッチ42がオフされると、制御装置41に停止信号が入力される。ステップS1において制御装置41がワイパスイッチ42からの停止信号の入力を検出すると、ステップS2において制御装置41はワイパアーム16を下反転位置から停止位置に向けて移動させるようにワイパモータ15を停止位置に向けて作動させる。
ワイパアーム16が下反転位置から停止位置に向けて移動を開始すると、ステップS3において電流計51によりロック電流が検出されたか否か、つまり、制御装置41によりリフター部材31の当接部31cにワイパアーム16が当接したことが検出されたか否かが判断される。
そして、ステップS3においてロック電流が検出された、つまり制御装置41によりリフター部材31の当接部31cにワイパアーム16が当接したことが検出されたと判断されると、ステップS4において、制御装置41により、所定の押し付け量つまり所定の作動時間(押し付け時間)だけワイパモータ15の作動が維持される。
所定の作動時間(押し付け時間)だけワイパモータ15の作動が維持されると、次いで制御装置41は、ステップS5において所定の戻し量つまり所定の作動時間(戻し時間)だけワイパモータ15を逆方向に作動させる。そして、ワイパモータ15を所定の作動時間だけ逆方向に作動させた後は、ステップS6において制御装置41によりワイパモータ15の作動が停止される。これにより、ワイパアーム16は停止位置に停止し、停止制御は終了する。
つまり、このリヤワイパ装置14では、制御装置41は、下反転位置から停止位置に向けて移動するワイパアーム16がリフター部材31の当接部31cに当接したときには、予め設定された所定の作動時間(押し付け時間)だけワイパモータ15の作動を維持することにより、ワイパアーム16をリフター部材31の当接部31cに確実に押し付けるようになっている。
一方、ワイパモータ15の作動が維持されることによりワイパアーム16がリフター部材31の当接部31cに押し付けられると、リフター部材31から加えられる負荷によりワイパアーム16に撓みが生じ、その状態のままリヤワイパ装置14が停止状態に維持されると、ワイパアーム16に変形等が生じるおそれがある。
そこで、このリヤワイパ装置14では、所定の作動時間(押し付け時間)だけワイパモータ15の作動が維持された後には、制御装置41により予め設定された所定の作動時間(戻し時間)だけワイパモータ15を逆方向に作動させるようにしている。これにより、リフター部材31からワイパアーム16に加えられる負荷が低減され、ワイパアーム16の撓みが抑制される。
なお、停止制御の終了後においてもワイパアーム16が確実にリフター部材31の当接部31cに当接した状態とするために、ワイパモータ15を逆方向に作動させる所定の作動時間(戻し時間)は、ワイパアーム16をリフター部材31の当接部31cに押し付けるための所定の作動時間(押し付け時間)と同一か当該作動時間(押し付け時間)より短く設定される。また、所定の作動時間(押し付け時間)と所定の作動時間(戻し時間)は、それぞれ実験等の結果に基づいて予め設定される。
このように、このリヤワイパ装置14では、ワイパアーム16がリフター部材31の当接部31cに当接した後に所定の作動時間(押し付け時間)だけワイパモータ15の作動を維持し、次いで所定の作動時間(戻し時間)だけワイパモータ15を逆方向に作動させるようにしたので、ワイパアーム16をリフター部材31の当接部31cに確実に当接させた状態で停止位置に停止させることができる。したがって、リヤワイパ装置14の停止時にワイパアーム16とリフター部材31の当接部31cとの間に隙間が生じることを防止して、車両11の走行時等にワイパアーム16が当接部31cに衝突して生じる異音を防止することができる。
また、このリヤワイパ装置14では、所定の作動時間(押し付け時間)だけワイパモータ15の作動を維持してワイパアーム16を当接部31cに押し付けた後には、所定の作動時間(戻し時間)だけワイパモータ15を逆方向に作動させるようにしたので、リフター部材31がワイパアーム16に加える負荷を低減して、このリヤワイパ装置14の耐久性を高めることができる。
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。例えば、前記実施の形態においては、車両11のリヤウインドガラス13を払拭するリヤワイパ装置14に本発明を適用しているが、これに限らず、車両11のウインドシールドガラス(フロントガラス)を払拭するワイパ装置等に本発明を適用してもよい。
また、前記実施の形態においては、停止制御におけるワイパモータ15の押し付け量と戻し量を、それぞれワイパモータ15の作動時間により設定するようにしているが、これに限らず、ワイパアーム16がリフター部材31の当接部31cに当接した後に出力軸15aが予め設定された所定の回転角度(押し付け角度)だけ回転するまでワイパモータ15の作動を維持し、次いで出力軸15aが予め設定された所定の回転角度(戻し角度)だけ逆方向に回転するまでワイパモータ15を逆方向に作動させる、つまり停止制御におけるワイパモータ15の押し付け量と戻し量をワイパモータ15の出力軸15aの回転角度により設定するようにしてもよい。
さらに、前記実施の形態においては、制御装置41はアーマチュア軸17aに固定されたセンサマグネット43に対向配置される一対のホール素子44a,44bからのパルス信号に基づいてワイパアーム16の位置を検出するようにしているが、これに限らず、例えばウォームホイル21bに固定されるコンタクトプレートとギヤケース18aに固定される接点とによりワイパアーム16の位置を検出したり、MRセンサ等の他のセンサを用いてワイパアームの位置を検出したりするようにしてもよい。
11 車両
12 バックドア
12a アウターパネル
13 リヤウインドガラス
13a 払拭範囲
14 リヤワイパ装置(車両用ワイパ装置)
15 ワイパモータ
15a 出力軸
16 ワイパアーム
17 モータ本体
17a アーマチュア軸
18 減速機
18a ギヤケース
21 ウォームギヤ機構
21a ウォーム
21b ウォームホイル
22 ワイパブレード
31 リフター部材
31a 溝部
31b 案内面
31c 当接部
41 制御装置(制御手段)
42 ワイパスイッチ
43 センサマグネット
44a,44b ホール素子
51 電流計
12 バックドア
12a アウターパネル
13 リヤウインドガラス
13a 払拭範囲
14 リヤワイパ装置(車両用ワイパ装置)
15 ワイパモータ
15a 出力軸
16 ワイパアーム
17 モータ本体
17a アーマチュア軸
18 減速機
18a ギヤケース
21 ウォームギヤ機構
21a ウォーム
21b ウォームホイル
22 ワイパブレード
31 リフター部材
31a 溝部
31b 案内面
31c 当接部
41 制御装置(制御手段)
42 ワイパスイッチ
43 センサマグネット
44a,44b ホール素子
51 電流計
Claims (3)
- 出力軸を備えたワイパモータと前記出力軸に固定されるワイパアームと前記ワイパモータの作動を制御する制御手段とを備え、前記出力軸の正逆回転により前記ワイパアームを下反転位置と上反転位置との間で往復動させるとともに停止時には前記ワイパアームを下反転位置よりも下方の停止位置に停止させる車両用ワイパ装置であって、
前記ワイパアームが下反転位置から停止位置に向けて移動する際に前記ワイパアームをガラス面から離れる方向に案内する案内面と、前記ワイパアームが停止位置に達したときに該ワイパアームに当接する当接部とを備え、車体に固定されるリフター部材と、
下反転位置から停止位置に向けて移動する前記ワイパアームが前記当接部に当接したことを検出する当接検出手段とを有し、
制御手段は、前記当接検出手段により前記ワイパアームが前記リフター部材に当接したことが検出されたときに所定の押し付け量だけ前記ワイパモータの作動を維持し、前記ワイパモータが前記押し付け量だけ作動した後に所定の戻し量だけ前記ワイパモータを逆方向に作動させることを特徴とする車両用ワイパ装置。 - 請求項1記載の車両用ワイパ装置において、前記押し付け量と前記戻し量は、それぞれ前記ワイパモータの作動時間により設定されることを特徴とする車両用ワイパ装置。
- 請求項1記載の車両用ワイパ装置において、前記押し付け量と前記戻し量は、それぞれ前記出力軸の回転角度により設定されることを特徴とする車両用ワイパ装置。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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