【手続補正書】
【提出日】平成16年10月26日(2004.10.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワイパを所定のリンク機構を介して、所定の停止位置と最大払拭位置との間を往復動作させるためのワイパモータと、外部から設定された動作速度にて前記ワイパを往復動作させるために、前記ワイパモータを前記動作速度に応じた回転速度にて駆動する駆動手段と、を備えた車両用ワイパ駆動装置において、前記ワイパモータは、直流電源からの電源供給を受けて駆動される直流モータであり、前記駆動手段は、前記動作速度に対応したデューティのＰＷＭ信号にて、前記直流電源から前記ワイパモータへの通電経路上に設けられたスイッチング素子をオン・オフ制御することにより、前記ワイパモータを前記動作速度に応じた回転速度にて駆動し、前記駆動手段は、前記ワイパが前記最大払拭位置から前記停止位置まで移動する払拭後半期間中の前記ＰＷＭ信号のデューティを、前記ワイパが前記停止位置から前記最大払拭位置まで移動する払拭前半期間中の前記ＰＷＭ信号のデューティよりも大きい値に設定することを特徴とする車両用ワイパ駆動装置。
【請求項２】
ワイパを所定のリンク機構を介して、所定の停止位置と最大払拭位置との間を往復動作させるためのワイパモータと、外部から設定された動作速度にて前記ワイパを往復動作させるために、前記ワイパモータを前記動作速度に応じた回転速度にて駆動する駆動手段と、を備えた車両用ワイパ駆動装置において、前記ワイパモータは、直流電源からの電源供給を受けて駆動される直流モータであり、前記駆動手段は、前記動作速度に対応したデューティのＰＷＭ信号にて、前記直流電源から前記ワイパモータへの通電経路上に設けられたスイッチング素子をオン・オフ制御することにより、前記ワイパモータを前記動作速度に応じた回転速度にて駆動し、前記駆動手段は、外部から設定された前記動作速度が予め定めた所定速度のときに、前記スイッチング素子と並列に設けられたリレーをオンすることにより、前記スイッチング素子の状態に関係なく前記ワイパモータを所定の回転速度にて駆動することを特徴とする車両用ワイパ駆動装置。
【請求項３】
ワイパを所定のリンク機構を介して、所定の停止位置と最大払拭位置との間を往復動作させるためのワイパモータと、外部から設定された動作速度にて前記ワイパを往復動作させるために、前記ワイパモータを前記動作速度に応じた回転速度にて駆動する駆動手段と、を備えた車両用ワイパ駆動装置において、前記ワイパモータは、直流電源からの電源供給を受けて駆動される直流モータであり、前記駆動手段は、前記動作速度に対応したデューティのＰＷＭ信号にて、前記直流電源から前記ワイパモータへの通電経路上に設けられたスイッチング素子をオン・オフ制御することにより、前記ワイパモータを前記動作速度に応じた回転速度にて駆動し、当該車両用ワイパ駆動装置を構成する前記ワイパモータ及び前記各手段は一体化されて構成されていることを特徴とする車両用ワイパ駆動装置。
【請求項４】
前記スイッチング素子は、前記ワイパモータから前記直流電源の負極側に至る通電経路上に設けられたパワーＭＯＳＦＥＴであることを特徴とする請求項１〜３いずれかに記載の車両用ワイパ駆動装置。
【請求項５】
前記ワイパモータの回転速度を検出する回転速度検出手段を備え、前記駆動手段は、前記回転速度検出手段にて検出される前記回転速度が、外部から設定された前記ワイパの前記動作速度に対応した速度となるよう、前記ＰＷＭ信号のデューティを補正することを特徴とする請求項１〜３いずれかに記載の車両用ワイパ駆動装置。
【請求項６】
前記ワイパモータの通電経路上には、該ワイパモータの通電電流を検出するための電流検出手段が設けられ、前記駆動手段は、前記電流検出手段にて検出される前記通電電流が、外部から設定された前記ワイパの動作速度に対応した電流値となるよう、前記ＰＷＭ信号のデューティを補正することを特徴とする請求項１〜４いずれかに記載の車両用ワイパ駆動装置。
【請求項７】
前記ワイパが前記停止位置から前記最大払拭位置まで移動するのに要する時間を計測する第１計時手段と、前記ワイパが前記最大払拭位置から前記停止位置まで移動するのに要する時間を計測する第２計時手段と、を備え、前記駆動手段は、前記第１計時手段にて計測された時間と前記第２計時手段にて計測された時間との差が所定の許容差以内となるよう、前記ＰＷＭ信号のデューティを補正することを特徴とする請求項１〜４いずれかに記載の車両用ワイパ駆動装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
そして、このようにワイパモータ及び駆動手段の小型化が共に可能となったことで、車両用ワイパ駆動装置全体が小型化されるため、請求項３に記載のようにワイパモータ及び駆動手段を一体化して構成したワイパモジュールの実現が可能となる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２３】
更に、ＰＷＭ制御による駆動のため、デューティを任意に設定することによって任意の動作速度を実現でき、間欠動作における非動作期間では単にスイッチング素子をオフ（即ちデューティ０）にすればいいため、間欠動作を含むワイパの多様な速度制御が可能となる。また、ワイパの実動作速度が設定動作速度通りにならない原因としては、上記のような払拭面の状態以外に、ワイパが受ける風圧も考えられる。例えばバスやトラック等の車両を除くごく一般的な乗用車（例えばセダンタイプ等）では、周知の通りフロントウィンドウが斜めに傾いた状態で取り付けられている。そして、この種の車両においてフロントウィンドウの表面を払拭するために搭載されるワイパは、周知の如くウィンドウ表面に沿って往復動作する。
そのため、車両走行中、ワイパがその最大払拭位置から停止位置まで動作する間（一般的にはワイパが下方に向かって払拭動作する間）は、主としてその動作方向とは反対方向に風圧がかかる（つまりワイパの動作を妨げる向きに風圧がかかる）ことになって、その間の動作速度が、停止位置から最大払拭位置まで動作する際の速度に比べて遅くなってしまうおそれがある。
そこで、駆動手段は、ワイパが最大払拭位置から停止位置まで移動する払拭後半期間中のＰＷＭ信号のデューティを、ワイパが停止位置から最大払拭位置まで移動する払拭前半期間中のＰＷＭ信号のデューティよりも大きい値に設定する。
つまり、走行中に受ける風圧で動作速度が低下するおそれのある払拭後半期間中のデューティを、例えば通常のデューティ（設定動作速度に対応したデューティ）より大きい値に設定する等して払拭前半期間中のデューティより大きくすることにより、その大きくした分で風圧の影響を相殺し、結果として払拭後半期間と払拭前半期間の動作速度が同程度となるようにするのである。
従って、車両走行により走行方向とは逆向きの風圧を受けても、その風圧による払拭後半期間中の動作速度の低下を抑え、ワイパの動作速度が払拭前半期間と払拭前半期間とで同等になるようにすることが可能となる。
次に、請求項２記載の発明は、駆動手段は、外部から設定された動作速度（設定動作速度）が予め定めた所定速度のときに、スイッチング素子と並列に設けられたリレーをオンすることにより、スイッチング素子の状態に関係なくワイパモータを所定の回転速度にて駆動する。
即ち、直流電源からワイパモータへの通電経路において、スイッチング素子と並列にリレーが設けられ、設定動作速度が上記所定速度のときにそのリレーをオンするのであり、リレーがオンされている間は、スイッチング素子が常時オンしているのとほぼ同等の状態（つまりデューティ１００％状態）となる。
尚、どの設定動作速度のときにリレーをオンにするかについては、例えば従来のワイパ駆動装置のようにＨＩ作動モードとＬＯＷ作動モードの２つのモード（動作速度）を選択（設定）できる場合においてＨＩ作動モード選択時にリレーをオンするようにするなど、適宜決めればよい。
このように、スイッチング素子と並列にリレーを設けることにより、万一スイッチング素子がオフ故障したり、或いはＰＷＭ信号を生成できなくなるなどの駆動手段の異常が生じて、スイッチング素子を介した通電ができなくなっても、リレーにより確実にワイパを動作させることができる。
尚、リレーがオンされたときのワイパモータの回転速度は任意に決めることができ、例えば高速回転させたい場合はスイッチング素子と並列にリレーのみ設ければいいし、例えば低速回転させたい場合は、リレーと直列に抵抗を設けるなどしてワイパモータへの印加電圧を低減すればよい。
また、ワイパモータの小型化が可能となると共に、駆動手段の構成も簡易化されて小型化が可能となる。そのため、請求項３に記載のように、ワイパモータ及び各手段が一体化されて構成されたワイパモジュールの提供が可能となる。
また、一体化することにより、ワイパモータや各手段についてそれぞれ個々に設置スペースを検討したり、設置・配線作業をする必要がなくなるため、車両用ワイパ駆動装置全体の設置工数や配線量も低減できる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２７】
そこで、上記スイッチング素子は、例えば請求項４に記載のように、ワイパモータから直流電源の負極側に至る通電経路上（ローサイド側）に設けられたパワーＭＯＳＦＥＴであるとよい。このようにローサイド側にパワーＭＯＳＦＥＴを設ければ、チャージポンプ回路等の昇圧回路も不要であり、しかも、このパワーＭＯＳＦＥＴを、ローサイドスイッチとして通常使用されるｎチャネルのパワーＭＯＳＦＥＴとすれば、素子自体の大きさもｐチャネルパワーＭＯＳＦＥＴに比べて小さいものですむため、駆動手段をより小型化・低コスト化することが可能となる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３０】
そこで、たとえ上記のように払拭面の状態変化等によりワイパモータの負荷が変化しても実動作速度ができる限り変化しないようにするため、例えば請求項５に記載のように、ワイパモータの回転速度を検出する回転速度検出手段を備え、駆動手段は、回転速度検出手段にて検出される回転速度が外部から設定されたワイパの動作速度（設定動作速度）に対応した速度となるように、ＰＷＭ信号のデューティを補正するよう構成されたものであるとよい。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３３】
従って、請求項５記載の車両用ワイパ駆動装置によれば、ワイパモータの実際の回転速度が設定動作速度に対応した値となるようにＰＷＭ信号のデューティを補正するため、ワイパモータの負荷状態によって実動作速度が大きく変化してしまうといったことを防ぎ、常時ほぼ一定の動作速度でワイパを動作させることが可能となる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３４】
負荷状態によらずワイパを一定速度で動作させる方法としては、上記のようにワイパモータの回転速度を検出してそれに基づきデューティを補正する方法に限らず、例えば請求項６に記載のように、ワイパモータの通電経路上に該ワイパモータの通電電流を検出するための電流検出手段を設け、駆動手段が、電流検出手段にて検出される通電電流が、外部から設定されたワイパの動作速度（設定動作速度）に対応した電流値となるようにＰＷＭ信号のデューティを補正するようにしてもよい。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３６】
従って、請求項６記載の発明によっても、請求項５記載の発明と同様、ワイパモータの負荷状態によらずほぼ一定の動作速度（設定動作速度）でワイパを動作させることが可能となる。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３７
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３８
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３９
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４０
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４１】
但し、上記（請求項１）の場合は、単に払拭後半期間中のデューティを払拭前半期間中のデューティより大きくするだけであるため、風圧の大きさやその他払拭面の状態などによっては、上記両期間のワイパ動作速度が同等にならないおそれもあり、場合によっては、風圧の影響を抑えて有り余る程にデューティを大きくしたことによって動作速度が速くなりすぎるおそれもある。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４２】
そこで、ワイパの動作速度を払拭前半期間と払拭前半期間とで同等にするために、より好ましくは、例えば請求項７に記載のように、ワイパが停止位置から最大払拭位置まで移動するのに要する時間（つまり払拭前半期間）を計測する第１計時手段と、ワイパが最大払拭位置から停止位置まで移動するのに要する時間（つまり払拭後半期間）を計測する第２計時手段と、を備え、駆動手段は、第１計時手段にて計測された時間と第２計時手段にて計測された時間との差が所定の許容差以内となるよう、ＰＷＭ信号のデューティを補正するものであるとよい。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４４】
従って、請求項７記載の車両用ワイパ駆動装置によれば、払拭前半期間と払拭後半期間の双方の動作時間をそれぞれ計測して、両者が一致する方向にデューティを補正することが可能であるため、より確実に上記両期間の動作速度を同等にすることができる。