JPH0528768U - ワイパー装置における位置検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】ワイパー装置に係り、詳しくはワイパー装置に
おけるワイパーアームの位置検出を行う位置検出装置に
関し、ワイパーアームがどの位置にあっても均等な角度
制御を行うことを目的とする。 【構成】モータ５によって回転する回転軸１４に設けら
れた歯車１０に対して連結ピン１５を前記回転軸１４の
回転中心から偏位した位置に設け、該連結ピン１５とワ
イパーアーム３８とを往復動作させる出力軸１７とを第
１，２揺動レバー１６，２０を介して連結したワイパー
装置において、前記回転軸１４に対して回転プレート２
２を設けるとともに、該回転プレート２２には歯車１０
の回転角に対してワイパーアーム３８の揺動角の一定変
位量が検出されるスリット２３を設け、その回転プレー
ト２２のスリット２３を検出するフォトインタラプタ２
４を設けた。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案はワイパー装置に係り、詳しくはワイパー装置におけるワイパーアーム の位置検出を行う位置検出装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

従来、ワイパーアームはワイパー装置によって往復動しており、その構成を図 ７，図８に示す。つまり、図７に示すように、モータ３０のウォーム３１に噛合 したギア３２がモータ３０の駆動によりＰ矢印方向に回転するようになっている 。又、ギア３２の側面には第１揺動レバー３４が連結ピン３３を介して揺動可能 に支持されている。そして、ギア３２の回転により第１揺動レバー３４は実線に て示す位置から２点鎖線にて示す位置まで揺動する。すると、第１揺動レバー３ ４の先端には第２揺動レバー３６が支持ピン３５を介して回動可能に支持されて いる。そして、第１揺動レバー３４の揺動により第２揺動レバー３６は実線にて 示す第２揺動レバー３６が２点鎖線にて示す位置まで回動する。これにより、第 ２揺動レバー３６の基端と連結されている出力軸３７が回動し、該出力軸３７に 固着された実線にて示すワイパーアーム３８及びワイパーブレード３９が２点鎖 線にて示す反転位置まで往動する。そして、引き続きモータ３０の駆動によりギ ア３２がＰ矢印方向に回転すると、図８の実線にて示す第１揺動レバー３４が２ 点鎖線にて示す位置まで揺動する。すると、実線にて示す第２揺動レバー３６が ２点鎖線にて示す位置まで回動する。これにより、出力軸３７が回動し、該出力 軸３７に固着された実線にて示すワイパーアーム３８及びワイパーブレード３９ が２点鎖線にて示す停止位置まで復動する。従って、ギア３２がＰ矢印方向に回 転し続けることにより、ワイパーアーム３８及びワイパーブレード３９が往復動 する。

【０００３】 又、近年１つのワイパーアーム３８に対して１つのモータ３０が対応するよう に設けられ、ワイパーアーム３８は個々のモータによって往復動する。そして、 前記ワイパーブレード３９が互いに干渉することを避けるため、各ワイパーアー ム３８におけるワイパーアーム３８の揺動角を知ることが必要となる。そのため 、図９に示すように前記ギア３２の回転軸４０に円形状の位置検出プレート４１ を設けている。この位置検出プレート４１の円周には図１０に示すように、略長 方形状となるスリット４２が所定間隔毎に形成されている。

【０００４】 更に、図９に示すように側面コ字状に形成されたフォトインタラプタ４３が前 記位置検出プレート４１を挟むように配設されている。そして、フォトインタラ プタ４３の図示しない発光部及び受光部によって位置検出プレート４１のスリッ ト４２を検出するようになっている。従って、前記フォトインタラプタ４３によ って位置検出プレート４１のスリット４２を所定位置から検出してカウントする ことにより、ワイパーアームの揺動角を検出することができるようになっている 。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

ここで、ギア３２が３６０°回転したとき、ワイパーアーム３８が９０°往復 動する場合におけるワイパーアーム３８の揺動特性を図１１に示す。揺動特性図 に示すように、ギア３２の回転運動は第１，２揺動レバー３４，３６によって構 成されるリンク機構を介して揺動運動に変換される。このとき、リンク機構の特 性により、ギア３２の回転角に対して出力軸３７の揺動角は直線的に変化しない 。つまり、ワイパーアーム３８の停止及び反転位置付近においては、ギア３２の 回転角に対するワイパーアーム３８の揺動角の変化は小さく、停止位置と反転位 置との略中間位置においてはギア３２の回転角に対するワイパーアーム３８の揺 動角の変化は大きくなる。即ち、逐次出力される検出信号の間隔（パルス周期） は一定であっても、その揺動角の変位量は一定でない。

【０００６】 従って、位置検出プレート４１におけるスリット４２をフォトインタラプタ４ ３によって検出した検出信号のエッジに基づいて特に中間位置にあるワイパーア ーム３８の揺動角の制御を行うと、検出信号に対するワイパーアーム３８の揺動 角の変化が大きいため、大まかな角度制御しか行うことができない。よって、ワ イパーアーム３８の均等な角度制御を行うことができないという問題がある。

【０００７】 本考案は上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的はワイ パーアームがどの位置にあっても均等な角度制御を行うことができるワイパー装 置における位置検出装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

本考案は上記問題点を解決するため、第１考案は、モータによって回転する回 転軸に設けられた回転体に対して連結ピンを前記回転軸の回転中心から偏位した 位置に設け、該連結ピンとワイパーアームを往復動作させる出力軸とをリンク機 構を介して連結したワイパー装置において、前記回転軸に対して被検出体を設け るとともに、該被検出体には回転体の回転角に対してワイパーアームの揺動角の 一定変位量が検出される角度被検出部を設け、その被検出体の角度被検出部を検 出する検出手段を設けたことをその要旨とする。

【０００９】 第２考案は、モータによって回転する回転軸に設けられた回転体に対して連結 ピンを前記回転軸の回転中心から偏位した位置に設け、該連結ピンとワイパーア ームを往復動作させる出力軸とをリンク機構を介して連結したワイパー装置にお いて、前記出力軸に対して被検出体を設けるとともに、該被検出体にはワイパー アームの揺動角の一定変位量を検出する角度被検出部を等間隔に設け、該角度被 検出部を検出する検出手段を設けたことをその要旨とする。

【００１０】

【作用】

第１考案は、回転体の回転軸に対して設けられた被検出体にはワイパーアーム の揺動角を一定変位量となるように検出するように角度検出部を設けたので、回 転体の回転角に対して角度被検出部を検出手段が順次検出することにより、ワイ パーアームの揺動角度は一定変位量となるように比例的に検出される。従って、 ワイパーアームがどの位置にあっても均等な角度制御を行うことができる。

【００１１】 第２考案は、出力軸に対してワイパーアームが直接接続されているため、この 出力軸の揺動角とワイパーアームの揺動角とは一定の関係にある。従って、出力 軸に設けられた被検出体の等間隔となる角度被検出部を検出することによりワイ パーアームの角度は比例的に検出される。従って、ワイパーアームがどの位置に あっても均等な角度制御を行うことができる。

【００１２】

【実施例】

以下、本考案を具体化した一実施例を図１〜図４に従って説明する。 図２に示すように、図示しないエンジンルーム内におけるフロントガラス側の ボディー１側部にはワイパー装置２のハウジング４が取付固定されている。この ハウジング４にはワイパーアーム３８を往復動させるリンク機構３が内蔵されて いる。又、前記ハウジング４の下部にはモータ５が一体に取付固定されている。 そして、モータ５の駆動軸６がハウジング４内に挿入され、該ハウジング４内に 一体形成された支持片７にベアリング８を介して回転可能に支持されている。又 、前記駆動軸６の先端にはウォーム９が形成されている。

【００１３】 次に、前記リンク機構３の構成について説明する。前記ハウジング４内におけ る駆動軸６の側部（図２において左側）には、前記ウォーム９と噛合する回転体 としての樹脂製の歯車１０が回転軸１４によって回転可能に配設されている。つ まり、図１に示すようにハウジング４の底部１１に対し凹設された筒部１２にベ アリング１３を介して回転軸１４の基端が挿入されて回転可能に支持されている 。そして、前記回転軸１４の先端に前記歯車１０が固着されている。又、前記歯 車１０の上面（歯車１０の回転中心以外の部分）には連結ピン１５が突設されて いる。そして、前記連結ピン１５には第１揺動レバー１６の一端が揺動可能に連 結されている。

【００１４】 一方、図１に示すように、前記ハウジング４内における駆動軸６の側部（図２ において左側）には、前記駆動軸６と直交するように出力軸１７が配設されてい る。つまり、前記出力軸１７はハウジング４と該出力軸１７との間に設けられた 一対のベアリング１８，１９によって該ハウジング４に対し回動可能に支持され ている。そして、前記出力軸１７の先端部がハウジング４の外部に突出しており 、この先端部に従来と同様のワイパーアーム３８が接続固定される。

【００１５】 又、ハウジング４内における出力軸１７の基端には第２揺動レバー２０が固着 されている。又、前記第２揺動レバー２０の先端には前記第１揺動レバー１６の 先端が接続ピン２１によって接続されている。

【００１６】 従って、モータ５が駆動して駆動軸６及びウォーム９が回転すると、該ウォー ム９に噛合されている歯車１０及び連結ピン１５が回転する。この連結ピン１５ の回転により第１揺動レバー１６を介して第２揺動レバー２０を図２に示す矢印 に示す方向に往復動させることができる。この結果、第２揺動レバー２０に固着 された出力軸１７が該第２揺動レバー２０により往復回動するので、出力軸１７ に接続固定されたワイパーアーム３８を往復動させることができるようになって いる。尚、本実施例においては歯車１０が１回転（３６０°）する間、ワイパー アーム３８は停止位置（揺動角は０°）から９０°揺動した反転位置に向かって 往動し、その後、ワイパーアーム３８は反転位置（揺動角は９０°）から９０° 揺動した停止位置に向かって復動するような構成に予め設定されている。

【００１７】 又、図１に示すように、前記歯車１０の下面における回転軸１４には円形状に 形成された被検出体としての回転プレート２２が挿通固定されている。これによ り、回転軸１４と回転プレート２２とは一体回転するようになっている。図３に 示すように、前記回転プレート２２の円周には略四角形状となる角度被検出部と してのスリット２３が所定の規則性を持った間隔で配列されている。又、ハウジ ング４の隅部には側面コ字状に形成された検出手段としてのフォトインタラプタ ２４が前記回転プレート２２を挟むように配設されている。そして、前記フォト インタラプタ２４によって回転プレート２２のスリット２３を検出してワイパー アーム３８の揺動角を検出するようになっている。つまり、前記フォトインタラ プタ２４の図示しない発光部からの光がスリット２３を通過すると該フォトイン タラプタ２４の図示しない受光部がその光を受光するようになっている。そして 、前記受光部が受光する光の立上がり及び立下がりを検出して歯車１０の回転角 に対するワイパーアーム３８の揺動角を検出する。

【００１８】 又、前記回転プレート２２の円周に設けられたスリット２３の間隔は次のよう に設定されている。図４は前記回転プレート２２が３６０°（１回転）回転運動 したときのワイパーアーム３８の揺動特性を示している。この場合、回転プレー ト２２が１８０°回転すると、ワイパーアーム３８が停止位置から９０°往動し て反転位置に達し、その後、更に１８０°回転、つまり回転プレート２２が３６ ０°回転すると、ワイパーアーム３８が反転位置から９０°復動して停止位置に 達する。このとき、回転プレート２２の回転角に対してワイパーアーム３８の揺 動角は一定関係とはならない。

【００１９】 従って、まず図４におけるＹ軸のワイパーアーム３８の揺動角（９０°）を等 分（本実施例においては２０等分）して特性曲線と交差するように平行線を描く 。そして、前記平行線と特性曲線との交点から垂線を下ろす。又、図４の下図に 示すように方形波を作成するように前記垂線の幅を交互に結ぶ。そして、前記方 形波が出力されている幅が前記スリット２３の幅となるように設定する。従って 、回転プレート２２の回転角に対するワイパーアーム３８の揺動角の変化が小さ い所ではスリット２３の幅は大きくなり、回転プレート２２の回転角に対するワ イパーアーム３８の揺動角の変化が大きい所ではスリット２３の幅は小さくなる 。

【００２０】 そして、上記のようにして回転プレート２２に設けられたスリット２３をフォ トインタラプタ２４が検出する出力信号となる。この方形波の立上がり、立下が りを検出することにより、歯車１０の回転角、即ち方形波の立上がり又は立下が りに対するワイパーアーム３８の揺動角度の変位量が一定となるように検出する ことができる。

【００２１】 次に、上記のように構成された位置検出装置の作用について説明する。 モータ５が駆動すると駆動軸６及びウォーム９が回転するため、該ウォーム９ に噛合される歯車１０が回転する。これにより、連結ピン１５に接続された第１ 揺動レバー１６の基端が揺動しながら回転する。そして、該第１揺動レバー１６ の先端に接続された第２揺動レバー２０が矢印方向に往復動するため、出力軸１ ７及びワイパーアーム３８を９０°往復動させることができる。

【００２２】 又、歯車１０の回転により回転軸１４及び回転プレート２２が一体回転する。 すると、フォトインタラプタ２４は回転プレート２２のスリット２３を検出し、 スリット２３の幅に応じた方形波となる出力信号を出力する。そして、この方形 波の立上がり及び立下がりをカウントすることにより歯車１０の回転角に対する ワイパーアーム３８の揺動角の一定変位量をカウントすることができる。

【００２３】 従って、ワイパーアーム３８の揺動角の一定変位量をカウントできるように回 転プレート２２にスリット２３を設けたので、回転プレート２２の回転角に対し てワイパーアーム３８の揺動角の変化が大きいところにワイパーアーム３８が位 置してもワイパーアーム３８を揺動角を一定角度間隔毎に検出することができる 。この結果、ワイパーアームの揺動角の制御を容易にかつ正確に行うことができ る。

【００２４】 又、本実施例においては、ワイパーアーム３８の揺動角を２０等分したが、等 分する数を増やせばスリット２３の数を増やすことができ、その分ワイパーアー ム３８の揺動角を細かく検出することができ、一層ワイパーアーム３８の揺動角 制御を細かく制御することができる。

【００２５】 本実施例においては、回転プレート２２にスリット２３を設け、このスリット ２３をフォトインタラプタ２４が検出することにより、歯車１０の回転角に対す るワイパーアーム３８の揺動角を検出することができるように構成したが、回転 プレート２２のスリット２３を電極プレートとし、該回転プレート２２の上面を 摺接するカムによって電極プレートを検出してワイパーアーム３８の揺動角を検 出するように構成することも可能である。この他に、回転プレート２２をマグネ ット板とし、例えばスリット２３の幅に応じた部分をＮ極、その他をＳ極とし、 これらの磁極をホール素子によって検出し、ワイパーアーム３８の揺動角を検出 するようにしてもよい。更に、樹脂製により形成された回転プレート２２のスリ ット２３を電極プレートとし、該電極プレートに対向する電極板を対向させ、電 極プレートと電極板との間の静電容量を検出してワイパーアーム３８の揺動角を 検出するようにしてもよい。

【００２６】 次に、本実施例の別例について説明する。尚、前記実施例と同一構成の部材に は同一番号を付してその詳細な説明を省略する。 図５に示すように、この別例においてはワイパーアーム３８の揺動角を検出す る回転プレート２２を出力軸１７に設けていることが上記実施例と異なる。又、 図６に示すように、前記回転プレート２２の円周にはスリット２５が等間隔とな るように配列されている。つまり、出力軸１７の揺動角とワイパーアーム３８の 揺動角とは一定の関係にあるため、ワイパーアーム３８の揺動範囲（揺動角）を 等分（この別例では１９等分）している。又、ハウジング４の内側壁には側面コ 字状に形成されたフォトインタラプタ２４が回転プレート２２を挟むように配設 されている。これにより、前記回転プレート２２のスリット２５をフォトインタ ラプタ２４が検出してワイパーアーム３８の揺動角を検出する。

【００２７】 この別例においては、出力軸１７とワイパーアーム３８との揺動角が一定の関 係にあるため、回転プレート２２に形成するスリット２５の幅を等間隔にするこ とができる。従って、ワイパーアーム３８の揺動角を細かく検出する場合は等間 隔に形成されたスリット２５の数を増やせばよく、スリット２５の増加を容易に 行うことができる。又、ワイパーアーム３８の揺動範囲（揺動角）に対応した分 だけスリット２５を設ければよい。更に、出力軸１７に回転プレート２２を設け たことにより、第１，２揺動レバー１６，２０の組付け誤差が含まれないため、 ワイパーアーム３８の揺動角を精度よく検出することができる。

【００２８】

【考案の効果】

以上詳述したように本考案によれば、ワイパーアームがどの位置にあっても均 等な角度制御を行うことができる優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案にかかるワイパー装置の断面図である。

【図２】ワイパー装置の平断面図である。

【図３】回転プレート及びその円周に設けたスリットを
示す拡大平面図である。

【図４】回転プレートのスリットを検出したとき、回転
プレートの回転角に対するワイパーアームの揺動角の特
性に基づきワイパーアームがどれだけ揺動するかを示す
特性図である。

【図５】本考案の別例のワイパー装置の断面図である。

【図６】別例となる回転プレート及びその円周に設けた
スリットを示す拡大部分平面図である。

【図７】ワイパー装置によりワイパーアームを揺動させ
てワイパーブレードを往動させることを示す説明図であ
る。

【図８】ワイパー装置によりワイパーアームを揺動させ
てワイパーブレードを復動させることを示す説明図であ
る。

【図９】回転軸に位置検出プレートを挿通固定し、前記
位置検出プレートのスリットをフォトインタラプタによ
って検出することを示す説明図である。

【図１０】位置検出プレートの円周に設けられたスリッ
トを示す拡大平面図である。

【図１１】回転プレートのスリットを検出したとき、回
転プレートの回転角に対するワイパーアームの揺動角の
特性に基づきワイパーワームがどれだけ揺動するかを求
める特性図である。

【符号の説明】

５…モータ、１０…回転体としての歯車、１４…回転
軸、１５…連結ピン、１６…第１揺動レバー、２０…第
２揺動レバー、１７…出力軸、２２…被検出体としての
回転プレート、２３…角度被検出部としてのスリット、
２４…検出手段としてのフォトインタラプタ、３８…ワ
イパーアーム

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 古越 洋行 静岡県湖西市梅田390番地 アスモ 株式 会社内

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 モータによって回転する回転軸に設けら
   れた回転体に対して連結ピンを前記回転軸の回転中心か
   ら偏位した位置に設け、該連結ピンとワイパーアームを
   往復動作させる出力軸とをリンク機構を介して連結した
   ワイパー装置において、 前記回転軸に対して被検出体を設けるとともに、該被検
   出体には回転体の回転角に対してワイパーアームの揺動
   角の一定変位量が検出される角度被検出部を設け、その
   被検出体の角度被検出部を検出する検出手段を設けたこ
   とを特徴とするワイパー装置における位置検出装置。
2. 【請求項２】 モータによって回転する回転軸に設けら
   れた回転体に対して連結ピンを前記回転軸の回転中心か
   ら偏位した位置に設け、該連結ピンとワイパーアームを
   往復動作させる出力軸とをリンク機構を介して連結した
   ワイパー装置において、 前記出力軸に対して被検出体を設けるとともに、該被検
   出体にはワイパーアームの揺動角の一定変位量を検出す
   る角度被検出部を等間隔に設け、該角度被検出部を検出
   する検出手段を設けたことを特徴とするワイパー装置に
   おける位置検出装置。