(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワイパーモータにワイパーリンクが連結され、該ワイパーリンクからの動力伝達によって回動運動するワイパーシャフトが配設され、更に、該ワイパーシャフトにアームヘッドが取り付けられ、該アームヘッドにワイパーアームが取り付けられ、該ワイパーアームで押圧されながらウインドウパネルを払拭するワイパーブレードが、前記ワイパーアームの先端部に取り付けられているワイパー装置において、
前記ウインドウパネル払拭時の前記ワイパーブレードのびびり振動を検出する振動検出手段を設け、
該振動検出手段からの信号により、びびり振動が検出された場合に前記ワイパーアームの押圧力を高めて前記びびり振動を抑制する押圧力制御手段を設けたことを特徴とするワイパ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、自動車や電車などに装備されるワイパー装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、ワイパー装置としては、例えば図１０及び図１１に示すようなものがある。
【０００３】
このワイパー装置Ｗは、ワイパーモータ１にワイパーリンク２が連結され、このワイパーリンク２からの動力伝達によって回動運動するワイパーシャフト３が配設されている。また、このワイパーシャフト３に、アームヘッド４ａが取り付けられ、このアームヘッド４ａにワイパーアーム４ｂの基端部が回動自在に取り付けられ、このワイパーアーム４ｂの先端部にワイパーブレード５が取り付けられている。
【０００４】
そして、ワイパーモータ１が駆動すると、ワイパーリンク２が矢印Ａ方向に往復運動し、この運動に伴って、ワイパーシャフト３が矢印Ｂ方向に回動運動する。この運動にワイパーアーム４ｂが連動し、このワイパーアーム４ｂによってワイパーブレード５がウインドウパネルＰに押圧されながら、矢印Ｃ方向に回動運動して、ウインドウパネルＰを払拭するものである。
【０００５】
なお、この種のものとしては、例えば、特開昭５９−１６７３４９号公報に記載されたものがある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来のワイパー装置Ｗでは、ウインドウパネルＰ上の水滴量の変化や、ウインドウパネルＰ上に付着したちりや油性物などによって、図１１の（ａ）のようにワイパーアーム４ｂが振動してワイパーブレード５がびびり振動を起こす場合や，同図の（ｂ）のようにワイパーブレード５のみが振動してびびり振動（ジャダー）を起こす場合があった。
【０００７】
そこで、この発明は、ワイパーブレードのびびり振動を抑制することができるワイパー装置を提供することを課題としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この発明は、このような課題に着目してなされたもので、請求項１に記載の発明は、ワイパーモータにワイパーリンクが連結され、該ワイパーリンクからの動力伝達によって回動運動するワイパーシャフトが配設され、更に、該ワイパーシャフトにアームヘッドが取り付けられ、該アームヘッドにワイパーアームが取り付けられ、該ワイパーアームで押圧されながらウインドウパネルを払拭するワイパーブレードが、前記ワイパーアームの先端部に取り付けられているワイパー装置において、前記ウインドウパネル払拭時の前記ワイパーブレードのびびり振動を検出する振動検出手段を設け、該振動検出手段からの信号により、びびり振動が検出された場合に前記ワイパーアームの押圧力を高めて前記びびり振動を抑制する押圧力制御手段を設けたことを特徴とする。
【００１０】
【作 用】
請求項１に記載された発明によれば、ワイパー装置の使用中、ワイパーブレードにびびり振動が発生した場合には、この状態が、振動検出手段によって検出される。すると、この振動検出手段からの信号が押圧力制御手段に入力され、びびり振動の大きさに応じて、ワイパーブレードの押圧力が高められることにより、びびり振動が抑制されることとなる。
【００１２】
【実施例】
以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。従来と同一乃至均等な部材は、同一符号を付して説明する。
【００１３】
図１乃至図４は、この発明の参考例を示す。
【００１４】
まず構成について説明する。
【００１５】
このワイパー装置Ｗでは、図１０と同様に、ワイパーモータ１にワイパーリンク２が連結され、このワイパーリンク２からの動力伝達によって回動運動するワイパーシャフト３が配設されている。このワイパーシャフト３には、アームヘッド４ａが取り付けられ、このアームヘッド４ａにワイパーアーム４ｂの基端部が取り付けられ、更に、このワイパーアーム４ｂの先端部にワイパーブレード５が取り付けられている。このワイパーアーム４ｂに、押圧スプリング（図示せず）が内蔵され、この押圧スプリングによって、ワイパーブレード５がウインドウパネルＰに押圧されるようになっている。
【００１６】
また、このワイパー装置Ｗは、以下のような回路構成となっている。
【００１７】
すなわち、このワイパー装置Ｗは、大別すると、図１に示すように、ワイパーモータ１が設けられると共に、操作者の選択に基づきそのワイパーモータ１の動作を制御する動作選択部１１が設けられ、又、ワイパーブレード５のびびり振動を検出する「振動検出手段」としての加速度センサー６が設けられ、更に、このセンサー６によって検出されたびびり振動の大きさに応じて、ワイパーモータ１の回転速度を速めてびびり振動を抑制するモータ制御手段Ｔ１が設けられている。
【００１８】
その加速度センサー６は、図４に示すように、ワイパーブレード５の先端部に取り付けられている。
【００１９】
また、モータ制御手段Ｔ１は、この加速度センサー６からの検出信号に基づき、びびり振動を分析、判断する判断部９と、この判断部９の判断に基づきワイパーモータ１の回転速度を制御する速度制御部１０とを有している。
【００２０】
判断部９は、図２に示すように、加速度センサー６からの検出信号と基準値１３とを比較する比較器１２と、その比較結果を記憶するメモリ回路１４とを有していると共に、後述するリレースイッチＲＳ１〜ＲＳ３を制御する第１，第２，第３出力回路１５〜１７を有し、第２，第３出力回路１６，１７にはそれぞれ、リレースイッチＲＳ１およびＲＳ２がオンされてからのワイパーモータ１の回転数をカウントする第１，第２カウンター１８，１９が接続されている。これらのカウンター１８，１９は、オートストップ接点側（図１中符号２０）に接続されている。
【００２１】
このオートストップ接点２０は、ワイパー装置Ｗの動作が「ＯＦＦ」された際に、ワイパーブレード５が常に所定の位置で停止するように、ワイパーシャフト３の回動運動を制御するものであり、ワイパーモータ１が１回転する毎にＯＮ・ＯＦＦされるため、これをカウントすることにより、ワイパーモータ１の回転数が検知できるようになっている。
【００２２】
また、メモリ回路１４は、リセット回路２１を介して、動作選択部１１の「ＨＩＧＨ」と接続され、第１出力回路１５は、動作選択部１１の「ＬＯＷ」と接続されている。
【００２３】
速度制御部１０は、図１に示すように、リレースイッチＲＳ１〜ＲＳ３と抵抗Ｒ１〜Ｒ３とを有し、ワイパー装置Ｗの動作スピードが「ＬＯＷ」モードの場合に、図３に示すフローチャート（後に詳述する）に従って、ワイパーモータ１の回転速度を、「ＬＯＷ」と「ＨＩＧＨ」との間で３段階に変化できるようになっている。なお、抵抗Ｒ１〜Ｒ３の大きさを変えることによって、任意の３段階の速度に設定することができる。
【００２４】
一方、動作選択部１１は、図１に示すように、操作者が選択したスイッチオフ「ＯＦＦ」、間欠運動「ＩＮＴ」、低速「ＬＯＷ」、高速「ＨＩＧＨ」、ウオッシャー「ＷＡＳＨ」に対して、それぞれのワイパー動作が行なわれるように、各回路が接続されている。
【００２５】
なお、図１中符号８は、ウオッシャーポンプを駆動するためのウオッシャーモータである。
【００２６】
次に、このような構成のワイパー装置Ｗの作用について説明する。
【００２７】
まず、ワイパースイッチを「ＬＯＷ」モードに設定すると、ワイパーモータ１が低速で回転する（図３中ステップ３１）。これによって、ワイパーリンク２が図１０中矢印Ａ方向に往復運動して、この運動に伴って、ワイパーシャフト３が矢印Ｂ方向に回動運動する。そして、この運動にワイパーアーム４ｂが連動し、このワイパーアーム４ｂによってワイパーブレード５がウインドウパネルＰに押し付けられながら、矢印Ｃ方向に回動運動して、ウインドウパネルＰが払拭される。
【００２８】
この動作中のワイパーブレード５の振動が、加速度センサー６により検出され、
この検出結果が判断部９に送信される。
【００２９】
判断部９では、この検出結果から、ワイパーブレード５が許容値を越えるびびり振動を起こしているか否かを判断する、第１判断が行われる（図３中ステップ３２）。すなわち、図２に示すように、比較器１２において、受信した検出結果と基準値１３と比較して、検出結果が基準値１３よりも大きい場合には、許容値を越えるびびり振動が発生したと判断する。
【００３０】
そして、許容値を越えるびびり振動が発生したと判断した場合には、第１出力回路１５を介してリレースイッチＲＳ１がオンとなり、図１中、リレースイッチＲＳ１の励磁コイル１０１に電流が流され、常閉接点１０２が開成されると共に、常開接点１０３が閉成される（図３中ステップ３３）。これによって、図１に示すように、ワイパーモータ１の出力が「ＨＩＧＨ」側に切り替わるとともに、抵抗Ｒ１、Ｒ２及びＲ３に通電されて、ワイパーモータ１の回転速度が低速の時よりも１段階速められる。
【００３１】
この結果、ワイパーブレード５の動作スピードが速まり、びびり振動が抑制されることとなる。
【００３２】
また、これと同時に、第１カウンター１８のカウントが開始される。
【００３３】
続いて、ステップ３４の第２判断で、前記と同様な判断方法によって、びびり振動が判断され、おさまったと判断された場合には、ステップ３８に移行し、このままの回転速度でワイパーモータ１が連続回転する。
【００３４】
これに対し、ステップ３４で、予め設定された回転数Ｎ１だけワイパーモータ１が回転した後も、許容値を越えるびびり振動が継続していると判断された場合には、ステップ３５に移行し、リレースイッチＲＳ２がオンされて励磁コイル１１１に通電され、常開接点１１２が閉成される。
【００３５】
これによって、作用する抵抗は、抵抗Ｒ２を除いた抵抗Ｒ１，Ｒ３となり、ワイパーモータ１の回転速度がもう１段階速められる。
【００３６】
さらに、これと同時に、第２カウンター１９のカウントが開始される。
【００３７】
続いて、ステップ３６の第３判断で、前記と同様な判断方法によって、びびり振動が判断され、おさまったと判断された場合には、ステップ３８に移行し、このままの回転速度でワイパーモータ１が連続回転する。
【００３８】
これに対し、ステップ３６で、予め設定された回転数Ｎ１だけワイパーモータ１が回転した後も、許容値を越えるびびり振動が継続していると判断された場合には、ステップ３７に移行し、リレースイッチＲＳ３がオンされて、励磁コイル１２１に通電され、常開接点１２２が閉成される。
【００３９】
これによって、作用する抵抗は、抵抗Ｒ２，Ｒ３を除いた抵抗Ｒ１となり、ワイパーモータ１の回転速度が上記よりも更にもう１段階速められる。
【００４０】
このように段階的に回転速度が速められることにより、ワイパーブレード５のびびり振動を抑制できる。
【００４１】
一方、操作者によって、ワイパースイッチオフや「ＨＩＧＨ」への動作モード切替えなどの切替操作が行なわれると（ステップ３９）、全てのリレースイッチＲＳ１〜ＲＳ３がオフされる（ステップ４０）とともに、メモリ回路１４がリセット回路２１によって、リセット（初期化）される（図２参照）。
【００４２】
このように、加速度センサー６によって検出されたワイパーブレード５のびびり振動の大きさに応じて、モータ制御手段Ｔ１がワイパーモータ１の回転速度を速めるため、これに伴ってワイパーブレード５の動作スピードが速まり、びびり振動が抑制されることとなる。
【００４３】
この実施例では、ワイパーモータ１の回転速度を段階的に変化させるようにしているが、可変抵抗器を用いて連続的に変化させるようにすることも可能である。
【００４４】
また、図４中二点鎖線で示すように、振動検出手段として、ひずみゲージ７をワイパーアーム４ｂに取り付け、ワイパーブレード５のびびり振動によってワイパーアーム４ｂに生じたひずみを検出するようにしてもよい。
【００４５】
図５乃至図９は、この発明の実施例を示す。
【００４６】
この実施例は、図５に示すように、アームヘッド４ａにワイパーアーム４ｂが枢支軸４ｃを介して回動自在に連結され、このワイパーアーム４ｂ側のアームピース４２に、引張コイルバネ４１の一端部が連結され、他端部がレバー４３の上端部に取り付けられている。このレバー４３は、レバー軸４４によりアームヘッド４ａ側に回動自在に取り付けられており、その下端部は、雌ネジ部材４５と連結されている。さらに、この雌ネジ部材４５には、雄ネジ部材４６が螺合され、この雄ネジ部材４６は、ギャードモータ４７の出力軸４７ａに接続されている。
このギャードモータ４７を駆動させると、雄ネジ部材４６の回転に伴って雌ネジ部材４５が進退し、レバー４３がレバー軸４４を軸にして回動する。これによって引張コイルバネ４１の引張り方向が、枢支軸４ｃに対して離接するため、ワイパーブレード５のウインドウパネルＰに対する押圧力が変化するものである。
【００４７】
なお、このようにギャードモータ４７によってワイパーブレード５の押圧力を変化させるものは、従来から知られている（例えば、特開昭６３−１５９１６１号公報に記載されている）。
【００４８】
この実施例では、押圧力制御手段Ｔ２によってギャードモータ４７を制御し、ワイパーブレード５の押圧力を高めることによって、ワイパーブレード５のびびり振動を抑制するものである。
【００４９】
第１実施例と同様な加速度センサー６からの検出信号が、図６に示すように、押圧力制御手段Ｔ２に入力されるようになっている。
【００５０】
この押圧力制御手段Ｔ２は、振動検出手段６からの検出信号からびびり振動を分析、判断する判断部５０と、この判断部５０からの制御信号に基づき、ギャードモータ４７を正転、あるいは逆転する押圧制御部７０とを有している。
【００５１】
判断部５０は、図８に示すように、加速度センサー６からの検出信号と基準値５１とを比較する比較器５２と、この比較器５２からの信号とワイパＬＯＷ状態又は間欠状態の時の信号が入力されるアンド回路５３と、このアンド回路５３からの信号が入力されるタイマ５４と、このタイマ５４からの信号が入力されてリレーＳＷＨ５９を制御する第１出力回路５５とを有し、このリレーＳＷＨ５９が図７のように押圧制御部７０に接続されている。また、この判断部５０には、ワイパＨＩＧＨ状態の信号が入力されるタイマ５７と、このタイマ５７からの信号が入力されてリレーＳＷＬ５６を制御する第２出力回路５８とが設けられ、このリレーＳＷＬ５６が押圧制御部７０に接続されている。
【００５２】
押圧制御部７０は、図６及び図７に示すように、ギヤードモータ４７を有し、このモータ４７に高圧側ダイオード７１と低圧側ダイオード７２とが接続されている。また、高圧側ダイオード７１にはスイッチ７３が、低圧側ダイオード７２にはスイッチ７４がそれぞれ直列に接続されている。このスイッチ７３は、図９中（１），（２）に示すように、雌ネジ部材４５とＬ側接点７５とが導通されることにより、ＯＮ状態となり、又、スイッチ７４は、図９中（２），（３）に示すように、雌ネジ部材４５とＨ側接点７６とが導通されることにより、ＯＮ状態となるように設定されている。
【００５３】
次に、このような構成のワイパー装置Ｗの作用について説明する。
【００５４】
まず、ワイパースイッチを「ＬＯＷ」モードに設定すると、ワイパーモータ１が低速で回転する。これによって、ワイパーリンク２が図１０中矢印Ａ方向に往復運動して、この運動に伴って、ワイパーシャフト３が矢印Ｂ方向に回動運動する。そして、この運動にワイパーアーム４ｂが連動し、このワイパーアーム４ｂによってワイパーブレード５がウインドウパネルＰに押圧されながら、矢印Ｃ方向に回動運動して、ウインドウパネルＰを払拭するものである。
【００５５】
一方、加速度センサー６は、ワイパーブレード５のびびり振動（加速度）を常に検出し、その検出結果を判断部５０に送信する。
【００５６】
判断部５０では、この検出結果から、ワイパーブレード５が許容値を越えるびびり振動を起こしているか否かを判断する。
【００５７】
すなわち、図７に示すように、比較器５２において、受信した検出結果と基準値５１とを比較して、検出結果が基準値５１よりも大きい場合には、許容値を越えるびびり振動が発生したと判断する。
【００５８】
そして、アンド回路５３に、びびり振動が発生した場合の信号が入力されると共に、ワイパＬＯＷ状態又は間欠状態の信号が入力されると、アンド回路５３からの信号がタイマ５４に入力され、このタイマ５４により１０秒間だけ、第１出力回路５５に信号が出力される。そして、この第１出力回路５５からの信号により、リレーＳＷＨ５９に信号が出力される。
【００５９】
このリレーＳＷＨ５９では、図７に示すように、励磁コイル５９ａに電流が流れ、スイッチが、常閉接点５９ｂから常開接点５９ｃに切り換えられる。すると、ギヤードモータ４７には、図７中矢印Ａ方向に電流が流れ、所定の回転方向に駆動される。これにより、雌ネジ部材４５が図５中右方向に移動されて、レバー４３が反時計廻りに回動されることにより、ワイパーブレード５の押圧力を高めることによって、ワイパーブレード５のびびり振動が抑制されることとなる。そして、１０秒後には、励磁コイル５９ａへの電流の供給が遮断されるため、スイッチが常開接点５９ｃから常閉接点５９ｂに復帰することとなる。
【００６０】
この時の雌ネジ部材４５の移動と、押圧制御部７０のスイッチ７３，７４の開閉の関係は、図９に示すようなものである。すなわち、図９の（１）は、雌ネジ部材４５が移動する前の状態（ワイパーブレード５の押圧力が弱い状態）を示しており、この状態では、スイッチ７３がＯＮ状態となっている。この状態から、雌ネジ部材４５が移動して、同図の（２）に示すように、Ｌ側，Ｈ側接点７５，７６の両方に導通した状態では、両スイッチ７３，７４がＯＮ状態となる。この状態でも、矢印Ｂ方向に電流が流れることがない。更に、雌ネジ部材４５が移動され、同図の（Ｃ）に示す位置に達すると、Ｈ側接点７６と導通され、スイッチ７３が開成される一方、スイッチ７４が閉成され、ギヤードモータ４７の駆動が停止される。
【００６１】
一方、ワイパースイッチを「ＨＩＧＨ」モードに設定すると、ワイパーモータ１が高速で回転する。これと共に、そのモードの信号がタイマ５７に入力され、タイマ５７により１０秒間だけ、第２出力回路５８に信号が出力され、更に、この第２出力回路５８からリレーＳＷＬ５６に信号が送られる。
【００６２】
このリレーＳＷＬ５６では、励磁コイル５６ａに電流が流れ、スイッチが、常閉接点５６ｂから常開接点５６ｃに切り換えられる。すると、ギヤードモータ４７には、図７中矢印Ｂ方向に電流が流れ、所定の回転方向に駆動される。これにより、雌ネジ部材４５が図５中左方向に移動されて、レバー４３が時計廻りに回動されることにより、ワイパーブレード５の押圧力が弱められる。１０秒後には、励磁コイル５６ａへの電流の供給が遮断されるため、スイッチが常開接点５６ｃから常閉接点５６ｂに復帰することとなる。
【００６３】
このように、ワイパーブレード５にびびり振動が発生した場合には、押圧力を高めることにより、びびり振動が抑制されることとなる。
【００６４】
【発明の効果】
以上説明してたきたように、請求項１に記載された発明によれば、振動検出手段によって検出されたワイパブレードのびびり振動の大きさに応じて、押圧力制御手段がワイパーアームの押圧力を高めるため、ワイパーブレードがウインドウパネルに強く押圧されて、びびり振動を抑制できる、という実用上有益な効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の参考例におけるワイパー装置のモータ制御手段の制御回路図である。
【図２】同参考例におけるモータ制御手段の判断部の回路概念図である。
【図３】同参考例におけるモータ制御手段のフローチャート図である。
【図４】同参考例において、振動検出手段の配設位置を示す斜視図である。
【図５】この発明の実施例におけるワイパー装置の一部を示す断面図である。
【図６】同実施例におけるワイパー装置の回路図である。
【図７】同実施例における押圧力制御手段の回路図である。
【図８】同実施例における判断部のブロック図である。
【図９】同実施例における移動部材の位置とスイッチのＯＮ・ＯＦＦとの関係を示す説明図である。
【図１０】ワイパー装置の構成を示す斜視図である。
【図１１】ワイパーブレードのびびり振動状態を示し、（ａ）は、ワイパーブレードが幅方向にびびり振動をしている場合の正面図であり、（ｂ）は、ワイパーブレードがその中央部を中心にびびり振動をしている場合の正面図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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