(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータの正逆回転によりワイパアームの往復払拭運動を行うようにしたワイパ装置であって、
モータと、払拭域の両反転位置を検出するべく前記モータの回転に連動して相対的に接触位置が変化するコンタクト及び位置検出プレートと、前記モータに接続された正逆回転切替手段と、前記コンタクト及び位置検出プレートによる前記反転位置検出後に前記モータを反転させるべく前記正逆回転切替手段を切り替えるための制御手段とを有し、
前記コンタクト及び前記位置検出プレートが、前記正逆回転切替手段を介して前記モータの一方の端子を接地して前記モータを回転させる通電域と、前記反転位置を検出すると共に前記モータにより電気制動を掛ける電気制動域とを少なくとも区別して接触し、
前記正逆回転切替手段と前記コンタクト及び前記位置検出プレートとの間に前記モータの両端子との接続状態を選択的に切り替えるための短絡状態解除手段を設けると共に、タイマを設け、
前記短絡状態解除手段が、前記電気制動域に入ったら前記正逆回転切替手段と前記コンタクト及び前記位置検出プレートとを介して前記モータへの給電端子の両端を短絡する短絡状態になると共に、前記電気制動域に入ってから前記タイマによる所定時間後に前記モータを反転可能にするべく前記短絡状態を解除するために前記モータの一方の端子を接地する状態に切り替わることを特徴とするワイパ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、モータを正逆回転してワイパアームを往復払拭運動させるようにしたワイパ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、モータを正逆回転してワイパアームに往復払拭運動を行わせるようにしたワイパ装置において、例えば図３に示すように構成されたものがある。図の装置では、ワイパモータ１への給電端子の両端に第１及び第２の各リレーＲＬ１・ＲＬ２の各２位置選択接点がそれぞれ接続されていると共に、図示しないワイパアームの払拭域両端における反転位置を検出するための導電体からなる位置検出プレート５がモータ１に連動して回転し得るように構成されている。
【０００３】
位置検出プレート５には、回転方向に全周に渡って連続する全周部分５ａと、回転方向に対して一部分のみ存在する円弧部分５ｂとが互いに同心的かつ一体的に形成されており、全周部分５ａには第１のコンタクト６ａが摺接し、円弧部分５ｂには第２のコンタクト６ｂが摺接するようにされている。その第１のコンタクト６ａは接地されており、第２のコンタクト６ｂはコントローラ４の入力端子Ｉ２に接続されている。
【０００４】
円弧部分５ｂは払拭領域の両端である反転位置に対応して設けられており、モータ１が回転して反転位置に達すると第２のコンタクト６ｂが円弧部分５ｂに接触し始める。第２のコンタクト６ｂが円弧部分５ｂに接触すると両コンタクト６ａ・６ｂが互いに短絡状態になるため、入力端子Ｉ２には接地電圧の低レベル信号から電源電圧の高レベル信号が入力される。コントローラ４では、その信号変化により反転位置に達したことを検出する。
【０００５】
コントローラ４の入力端子Ｉ１にワイパスイッチＳＷのオン信号が入力すると、例えば、モータ１に電流が図に示すようにＩｘ方向に流れてモータ１が回転し、そのモータ１の回転に連動して位置検出プレート５が図のＸ方向に回転する。そして、位置検出プレート５の円弧部分５ｂに第２のコンタクト６ｂが接触して、上記したように両コンタクト６ａ・６ｂ同士の短絡状態による反転位置検出信号がコントローラ４に入力すると、例えば両リレーＲＬ１・ＲＬ２の各接点が図の状態にある場合には、コントローラ４の出力端子Ｏ１から第１のリレーＲＬ１の接点を端子ｂ側に切り替える信号が出力されて、モータ１の両端子を短絡状態にしてモータ１に電気制動をかけ、モータ１を一旦停止させる。
【０００６】
次に、コントローラ４の出力端子Ｏ２から第２のリレーＲＬ２の接点を端子ｃ側に切り替える信号が出力されて、両接点の状態が図示とは逆の状態になって、電流が図のＩｙ方向に流れ、モータ１が矢印Ｙ方向に逆回転して、ワイパの払拭方向が反転する。以下、ワイパスイッチＳＷをオフにするまで、上記正逆回転を繰り返し、往復払拭運動を行う。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記従来の回路にあっては、反転検出信号を受けてから電気制動を開始するまでの間にリレーの切り替わりによる一定の時間遅れが生じる。これは、位置検出プレート５のチャタリングを防止するためのフィルタ回路（図示せず）及びリレーの作動時間などによるものである。一方、油膜やほこりの有無や付着量の違いによりガラス面の負荷が変化すると払拭速度が変化する。そのため、反転開始位置検出から電気制動を開始するまでの間の空走距離が変わって、反転位置（停止位置）がその都度大きく異なってしまうという問題がある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
このような課題を解決して、ワイパ装置の反転位置を極力一定位置にすることを実現するために、本発明に於いては、モータの正逆回転によりワイパアームの往復払拭運動を行うようにしたワイパ装置であって、モータと、払拭域の両反転位置を検出するべく前記モータの回転に連動して相対的に接触位置が変化するコンタクト及び位置検出プレートと、前記モータに接続された正逆回転切替手段と、前記コンタクト及び位置検出プレートによる前記反転位置検出後に前記モータを反転させるべく前記正逆回転切替手段を切り替えるための制御手段とを有し、前記コンタクト及び前記位置検出プレートが、前記正逆回転切替手段を介して前記モータの一方の端子を接地して前記モータを回転させる通電域と、前記反転位置を検出すると共に前記モータにより電気制動を掛ける電気制動域とを少なくとも区別して接触し、前記正逆回転切替手段と前記コンタクト及び前記位置検出プレートとの間に前記モータの両端子との接続状態を選択的に切り替えるための短絡状態解除手段を設けると共に、タイマを設け、記短絡状態解除手段が、前記電気制動域に入ったら前記正逆回転切替手段と前記コンタクト及び前記位置検出プレートとを介して前記モータへの給電端子の両端を短絡する短絡状態になると共に、前記電気制動域に入ってから前記タイマによる所定時間後に前記モータを反転可能にするべく前記短絡状態を解除するために前記モータの一方の端子を接地する状態に切り替わるものとした。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下に添付の図面に示された具体例に基づいて本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００１０】
図１は、本発明が適用されたワイパ装置の要部回路図である。図において従来例の図示例と同様の部分には同一の符号を付してその詳しい説明を省略する。本実施例では、位置検出手段が、モータ１に連動して回転し得る導電体からなる位置検出プレート２と、３つのコンタクト３ａ・３ｂ・３ｃとにより構成されている。
【００１１】
位置検出プレート２には、半径方向外側から第１乃至第３の３つのプレート部分２ａ・２ｂ・２ｃが互いに同心的に設けられており、従来例の円弧部分５ｂに相当する反転位置検出用に第１プレート部分２ａが形成され、コモン端子としての第２プレート部分２ｂが従来例の全周部分５ａと同様に全周に渡って形成されている。そして、位置検出プレート２の最内周部分に、第１プレート部分２ａの周方向に存在する角度よりも広い扇形に孔（非接触部分）をあけた残りの広角の扇形の導電部分により第３プレート部分２ｃが形成されている。
【００１２】
位置検出プレート２の第１プレート部分２ａには第１コンタクト３ａが、第２プレート部分２ｂには第２コンタクト３ｂが、第３プレート部分２ｃには第３コンタクト３ｃがそれぞれ対応して設けられており、位置検出プレート２の回転に伴って反転位置で第１プレート部分２ａに対する第１コンタクト３ａの接触・非接触状態が切り替わるようになっている。
【００１３】
モータ１の両端子には従来例と同様に正逆回転切替手段としての第１及び第２リレーＲＬ１・ＲＬ２の各選択接点が接続されており、それら両選択接点の各一方の選択端子ｂ・ｄが共通ラインを介して短絡状態解除手段としての第３リレーＲＬ３の選択接点のコモン端子と接続されている。なお、この第３リレーＲＬ３もコントローラ４からの出力信号により制御される。
【００１４】
上記第３リレーＲＬ３の接点の一方の選択端子ｅは接地されており、他方の選択端子ｆは、位置検出プレートの第２プレート部分２ｂに摺接している。そして、第２コンタクト３ｂから取り出される検出信号により、コントローラ４の第２及び第３の各入力端子Ｉ２・Ｉ３に入力される信号が切り替わるようになっている。
【００１５】
なお、第２の入力端子Ｉ２には、ベースへの印加電圧が所定電圧以下になるとオンして第２の入力端子Ｉ２を高レベル（ＨＩ）状態にするトランジスタＱ１が接続され、第３の入力端子Ｉ３には、ベースへの印加電圧が接地レベル状態になるとオフして第２の入力端子Ｉ２を高レベル（ＨＩ）状態にするトランジスタＱ２が接続されている。
【００１６】
次に、本発明に基づく動作要領について図２のタイムチャートを参照して以下に示す。先ず、ワイパスイッチＳＷをオンすることにより、位置検出プレート２とコンタクト３ａ〜３ｃとの接触位置に応じてコントローラ４から各リレーＲＬ１〜ＲＬ３へ信号が出力される。例えば停止位置である図１のＡの領域に位置している場合には、図２に示されるように第１及び第３リレーＲＬ１・ＲＬ３にオン信号が出力され、モータ１が回転して位置検出プレート２がＸ方向に回転する。このＡ領域では、第２コンタクト３ｂが第１コンタクト３ａとのみ短絡状態（電源電圧印加状態）であることから、入力端子Ｉ２は低レベル（ＬＯ）状態であり、入力端子Ｉ３もＬＯ状態である。
【００１７】
次に、Ｂ領域に入ると、第１コンタクト３ａが非接触状態になり、第３コンタクト３ｃも非接触状態であることから、第２コンタクト３ｂの電圧レベルがモータ１を介した電圧降下（所定の電圧以下）の状態になるため、トランジスタＱ１がオンして、第２の入力端子Ｉ２がＨＩレベルになる。このとき、トランジスタＱ２はオンし得る状態であり、第３の入力端子Ｉ３はＬＯレベルである。
【００１８】
次のＣ領域では、第１コンタクト３ａは非接触状態のままであり、第３コンタクト３ｃが接触状態になり、第２コンタクト３ｂの電圧レベルが接地状態になるため、トランジスタＱ１のオン状態により第２の入力端子Ｉ２はＨＩレベルであり、トランジスタＱ２がオフするようになって、第３の入力端子Ｉ３がＨＩレベルになる。また、この切り替わりの信号を受けて、コントローラ４により第３リレーＲＬ３をオフ（図示状態）にする信号が出力される。
【００１９】
ここで、Ａ・Ｂ領域における第３リレーＲＬ３のオン時には、その接点が端子ｅに接続されて、第３リレーＲＬ３を介してモータ１の一方の端子が接地されるため、モータ１に電流が流れている。次のＣ領域になると第３リレーＲＬ３がオフされて、その接点が端子ｆに接続されるが、モータ１の一方の端子は第２及び第３コンタクト３ｂ・３ｃを介して接地されるため、モータ１には電流が流れ続けることになる。
【００２０】
次に、ワイパアームが相反する側の反転（上反転）を行うＣ領域の中間部を経由して、その後Ｂ領域と同じように設定されたＤ領域に入り、両トランジスタＱ１・Ｑ２及び両入力端子Ｉ２・Ｉ３の状態が上記Ｂ領域で示したのと同じ状態になる。そして、Ａ領域の周方向の相反する端縁に達し、この時にはワイパが反転位置に達したことになり、両トランジスタＱ１・Ｑ２及び両入力端子Ｉ２・Ｉ３の状態が上記Ａ領域で示したのと同じ状態になる。このＡ領域に再度入ったことを検出した場合には、コントローラ４内でタイマ（図示せず）を起動する。このＡ領域では、前記したように第１及び第２コンタクト３ａ・３ｂ同士が短絡するため、両リレーＲＬ１・ＲＬ２が図１の状態であっても、またそれぞれ図１とは逆の状態であっても、モータ１に電気制動が掛かり、モータ１が停止する。
【００２１】
上記タイマが図２の下から２段目に示されるようにタイムアップしたら、第１及び第２リレーＲＬ１・ＲＬ２を互いに切り替えると共に第３リレーＲＬ３をオンする。この状態は、第１及び第２リレーＲＬ１・ＲＬ２の接点選択位置が相反する側に切り替わっている以外は初期状態と同じであることから、モータ１が逆転し始める。そして、上記とは逆にＤ領域・Ｃ領域・Ｂ領域・Ａ領域の順に移り替わり、各領域毎に上記と同様の処理を行って、初期状態に戻る。
【００２２】
このように、位置検出プレート２により反転位置を検出し、かつ位置検出プレート２を介してモータ１に電気制動を掛けることから、電気制動を開始する位置が機械的に決まり、常に一定する。従って、反転位置検出と同時に制動が掛かり、反転位置検出時から停止までの距離のばらつきを小さくし得る。
【００２３】
なお、両入力端子Ｉ２・Ｉ３により上記したようにして位置検出を行うようにしたのは、第１〜第３コンタクト３ａ・３ｂ・３ｃの全てが短絡状態になるのを防ぐためであって、Ｂ・Ｄ領域による無通電域を設けかつ第３リレーＲＬ３の切替タイミングをタイマにより行うようにした場合に、ガラス面の負荷の度合いにより無通電域をコンタクトが通過する時間が変わる虞があり、反転位置検出信号のみを基準にしてタイマにより第３リレーＲＬ３のオン時間を定めると、反転後にＢ・Ｄ領域にてモータ１が停止してしまう場合が考えられる。従って、本実施例では、電気制動域（Ａ）と無通電域（Ｂ・Ｄ）との境界と、無通電域（Ｂ・Ｄ）と通電域（Ｃ）との境界とを明確に検出するために、両入力端子Ｉ２・Ｉ３を設けて２つのトランジスタＱ１・Ｑ２の相互スイッチング作用により上記検出を行っているが、トランジスタ以外であってもコンタクト位置検出手段を構成することによって同様の作用をさせることができる。また、本実施例では下反転時にのみ電気制動をかけるようにしたが、本発明を上反転時に採用した場合にも同様の効果を奏するものである。
【００２４】
【発明の効果】
このように本発明によれば、従来の反転位置検出信号を受けてモータ駆動用のリレーを切り替えて閉ループを構成して電気制動をかけるものに対して、制動開始位置を位置検出プレートにより直接的に行うことから、制動開始位置が変化することがないため、ワイパの反転位置の精度を向上し得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用されたワイパ装置の要部回路図。
【図２】ワイパ装置の作動要領を示すタイムチャート。
【図３】従来のワイパ装置の要部回路図。
【符号の説明】
１  モータ
２  位置検出プレート
２ａ  第１プレート部分
２ｂ  第２プレート部分
２ｃ  第３プレート部分
３ａ  第１コンタクト
３ｂ  第２コンタクト
３ｃ  第３コンタクト
４  コントローラ
５  位置検出プレート
５ａ  全周部分
５ｂ  円弧部分
６ａ  第１のコンタクト
６ｂ  第２のコンタクト
【図１】
0003600348.tif 000002
【図２】
0003600348.tif 000003
【図３】
0003600348.tif 000004