(57)【要約】【課題】リヤガラス曲面に対する高い追従性と位置決め精度を有する超小型のワイパ装置を提供する。【解決手段】ワイパ装置１は自動車のリヤガラス面上に配置される。ワイパブレード２は圧電素子１２を用いた駆動アーム１３に固定され、ＣＣＤカメラ前方の払拭領域内にて往復動する。ワイパ装置１は、リヤガラス面に固定されるステー６を備えたユニットＡと、ワイパブレード２を備えたユニットＢからなり、両ユニットＡ,Ｂは接続金具３にて連結される。ステー６は撓曲性向上のため薄板材にて形成され、ステー内にはスリット７が形成されている。ユニットＢは、３本の支持柱５によってリヤガラス面上に支持される。支持柱５には、高さ調整部２２と曲面追従部２３が設けられている。接続金具３は弾性部材にて形成しても良く、その付勢力によってユニットＢはリヤガラス面に押接される。【選択図】図１
2007069824.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
払拭面上に配置され、前記払拭面上に設定された払拭領域内にて往復払拭動作を行うワイパブレードを備えたワイパ装置であって、
前記払拭面に取り付けられる取付板を備えた第１ユニットと、
前記第１ユニットと連結部材にて接続され、前記ワイパブレードを揺動自在に支持するベースプレートと、前記ベースプレートに取り付けられ一端部が前記払拭面に接する複数個の支持柱とを備えた第２ユニットとを有することを特徴とするワイパ装置。
【請求項２】
請求項１記載のワイパ装置において、前記連結部材は弾性部材にて構成され、前記支持柱は、前記連結部材の付勢力によって前記払拭面に押接されることを特徴とするワイパ装置。
【請求項３】
請求項１または２記載のワイパ装置において、前記支持柱の少なくとも１つは、該支持柱の前記払拭面側の端部の位置を軸方向に変更可能な高さ調整部を有することを特徴とするワイパ装置。
【請求項４】
請求項１〜３の何れか１項に記載のワイパ装置において、前記支持柱の少なくとも１つは、該支持柱の前記払拭面側の端部に、前記払拭面の湾曲に追従可能な曲面追従部を有することを特徴とするワイパ装置。
【請求項５】
請求項１〜４の何れか１項に記載のワイパ装置において、前記取付板は、該取付板の一部を切り欠いて形成したスリットを有することを特徴とするワイパ装置。
【請求項６】
請求項１〜５の何れか１項に記載のワイパ装置において、前記第２ユニットは、圧電素子を用いて形成され前記ワイパブレードを備えてなる駆動体と、前記駆動体が取り付けられ前記ベースプレートに回転自在に支持された軸部材と、前記軸部材の回転に際し、前記軸部材に対して回転抵抗力を付与する抵抗力付与手段とを有することを特徴とするワイパ装置。
【請求項７】
請求項１〜６の何れか１項に記載のワイパ装置において、前記第１ユニットの前記取付板には、前記ワイパブレードの動作を制御する駆動制御手段が固定されることを特徴とするワイパ装置。
【請求項８】
請求項１〜７の何れか１項に記載のワイパ装置において、前記ワイパ装置は自動車後部に設置されるモニタカメラの前方に配置され、前記払拭面は前記自動車のリヤガラスの外面であることを特徴とするワイパ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧電素子を用いたワイパ装置に関し、特に、自動車のリヤガラス等に装着される小型のワイパ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、安全走行や快適走行のため、車外の状況を撮影するモニタカメラを車体各部に装着した自動車が登場している。例えば、リヤガラス上部にＣＣＤカメラを取り付け、後方視野の死角低減を図るシステムも提案されており、そこでは、運転席に設けたモニタ画面に自動車後方の状況を撮影したカメラ映像が表示される。一方、このようなモニタカメラでは、カメラ前方に雨滴や埃等が付着すると映像が不明瞭となるため、カメラ前方に小型のワイパ装置を装着し、カメラの前方視界を確保することが望ましい。図７は、リヤガラスに装着されるワイパ装置の一例を示す斜視図である。
【０００３】
図７のワイパ装置５１は、金属製（例えば、ステンレスやアルミニウム、以下同様）のステー５２と、ステー５２に固定されたワイパユニット５３とから構成されている。ステー５２はリヤガラスに取り付けられ、図７において裏面側が両面テープや接着剤にてリヤガラスに貼着される。ステー５２には、ワイパユニット５３を駆動するためのドライバユニット５４が載置される。ステー５２の四隅には、ドライバユニット５４やワイパユニット５３を取り付けるためのユニット固定部５５が設けられている。ユニット固定部５５は、ドライバユニット５４等をねじ止めするための雌ねじ代を確保すべく、ステー５２の平面部５２ａ（厚さ約１mm）から厚さ方向に突出した形態（厚さ約２mm）となっている。
【０００４】
ワイパユニット５３には、リヤガラス外面（以下、適宜リヤガラス面と称する）上にて往復払拭動作を行うワイパブレード５６が取り付けられている。ワイパブレード５６は、圧電素子を用いて形成された駆動アーム５７に取り付けられている。駆動アーム５７の一端側は、回転軸５８に固定されている。回転軸５８の一端側（図中上端側）は、ベースプレート５９に回転自在に支持されている。ベースプレート５９は、ステー５２上に３本の支持柱６１にて固定されている。回転軸５８の他端側には、回転軸５８の回転に際し回転抵抗力を付与する板ばね６２が当接している。板ばね６２は、ベースプレート５９に固定された台座６３上に取り付けられている。
【特許文献１】特願2005-108243号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このようなワイパ装置では、その機能を十分に発揮させるためには、車両への取り付けに際し、次の２点が問題となる。まず第１に、基本的な問題として、ワイパ装置自体がリヤガラスにしっかりと固定される必要があり、その場合、ステー５２とリヤガラスとの間の接着性が問題となる。ステー５２をリヤガラスに強固に接着させるためには、両者の接触面積をできるだけ広く確保する必要があるが、リヤガラス面は各車種一様ではなく、車種ごとに様々な曲面に形成されている。このため、ステー５２には、接触面積確保のため、様々なリヤガラス曲面に追従し得る機能が求められる。
【０００６】
図７のワイパ装置では、ステー５２の曲面追従性は、板状に形成されたステー自身の弾性あるいは塑性変形と、ステー裏面に配される両面テープ厚みによって担保される。従って、ステー５２の剛性が高いと、変形が不足し、両面テープの厚みでは曲面への追従をカバーできなくなり、テープが剥がれ、ステー５２がリヤガラス面から浮いてしまうおそれがある。特に、ステー５２では、図８に示すように、ユニット固定部５５が、削り代５２ｂを切削加工にて除去する形で突設されるため、切削加工後の変形（反り）がリヤガラス曲面の湾曲方向と逆になる。このため、ステー５２の曲面追従性がさらに低下し、ステー５２をしっかりとリヤガラスに結合できず、ワイパ装置の機能を十分に発揮させることができないという問題があった。また、振動や経年変化によってステー５２の接着状態が変化し易く、耐久性の面においても改善の余地があった。
【０００７】
次に、第２点として、所望の払拭性能を得るには、リヤガラスにワイパブレード５６を適切な押圧状態で接触させる必要があり、そのためには、ワイパブレード５６の位置や高さが正確で、しかも、変化しないことが求められる。ワイパブレード５６を最適な払拭状態とするためには、ワイパブレード５６がリヤガラスに０.３mm程度押し込まれ、リヤガラス面上をブレードがすり切るような形にする必要がある。この場合、ワイパブレード５６がリヤガラスから離れると面上の水滴を十分に払拭できない。一方、ワイパブレード５６を強く押し付け過ぎるとブレードが動かなかったり、摩耗が増大したりするおそれがある。このため、図７のような装置では、ワイパブレード５６がリヤガラスに適切に押接されるように、支持柱６１とステー５２（あるいはベースプレート５９）との間に高さ調整用のワッシャを介設し、ブレード高さの微調整を行っている。しかしながら、このような高さ調整は極めて繁雑な作業であり、個々のワイパ装置ひとつひとつを調整するにはその都度相当の工数を要し、コスト的にも好ましくない。
【０００８】
本発明の目的は、リヤガラス曲面に対する高い追従性と位置決め精度を有する超小型のワイパ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のワイパ装置は、払拭面上に配置され、前記払拭面上に設定された払拭領域内にて往復払拭動作を行うワイパブレードを備えたワイパ装置であって、前記払拭面に取り付けられる取付板を備えた第１ユニットと、前記第１ユニットと連結部材にて接続され、前記ワイパブレードを揺動自在に支持するベースプレートと、前記ベースプレートに取り付けられ一端部が前記払拭面に接する複数個の支持柱とを備えた第２ユニットとを有することを特徴とする。
【００１０】
本発明にあっては、ワイパ装置を、取付板を備えた第１ユニットと、ワイパブレードを備えた第２ユニットとから構成し、それらを連結部材にて接続するようにしたので、装置全体の固定は取付板によって為され、ワイパブレードの支持は支持柱にて行われる。このため、曲面状の払拭面にワイパ装置を取り付けたとき、取付板にてブレードを支持する従来のワイパ装置に比して、曲面上におけるワイパブレードの高さ位置の調整が容易となり、その精度も向上する。
【００１１】
前記ワイパ装置において、前記連結部材を弾性部材にて構成し、前記連結部材の付勢力によって前記支持柱を前記払拭面に押接するようにしても良い。この弾性部材は、取付板を払拭面に取り付けたとき、支持柱が払拭面に向けて付勢されるように構成されており、この付勢力によって第２ユニットが払拭面に固定される。これにより、例えば、取付板が払拭面から浮き上がった場合でも、第２ユニットは払拭面に押し付けられた状態で維持され、ワイパブレードの高さ位置が保持される。
【００１２】
前記ワイパ装置において、前記支持柱の少なくとも１つに、該支持柱の前記払拭面側の端部の位置を軸方向に変更可能な高さ調整部を設けても良い。この高さ調整部は支持柱の基部と先端部の何れの位置に配置しても良い。この高さ調整部を設けることにより、従来に比して、ワイパブレードの高さ調整が容易となり、曲率の異なる各種ガラス面に対しても、ブレード押し込み量を容易に最適値に設定できる。また、多く車種に対しても１種類の部品で対応することができ、製品コストも削減される。
【００１３】
前記ワイパ装置において、前記支持柱の少なくとも１つの前記払拭面側の端部に、前記払拭面の湾曲に追従可能な曲面追従部を設けても良い。この曲面追従部を設けることにより、第２ユニットの曲面追従性が高くなり、払拭面への取付性が改善され、払拭面の曲面仕様が異なる各車種にも容易に対応できる。また、曲面追従性の向上に伴い、ワイパブレードの高さ調整精度も向上する。
【００１４】
前記ワイパ装置において、前記取付板に、該取付板の一部を切り欠いてスリットを形成しても良い。これにより、取付板を払拭面上に取り付ける際、取付板を払拭面に沿って容易に撓曲させることができる。従って、取付板と払拭面との間の接触面積を増大させることができ、取付板の接着力向上が図られ、ワイパ装置を払拭面上に強固に固定することができる。
【００１５】
前記ワイパ装置において、前記第２ユニットに、圧電素子を用いて形成され前記ワイパブレードを備えてなる駆動体と、前記駆動体が取り付けられ前記ベースプレートに回転自在に支持された軸部材と、前記軸部材の回転に際し、前記軸部材に対して回転抵抗力を付与する抵抗力付与手段を設けても良い。
【００１６】
前記ワイパ装置において、前記第１ユニットの前記取付板に、前記ワイパブレードの動作を制御する駆動制御手段を固定しても良い。
【００１７】
前記ワイパ装置において、前記ワイパ装置を自動車後部に設置されるモニタカメラの前方に配置しても良く、この場合、前記払拭面が前記自動車のリヤガラス外面であっても良い。
【発明の効果】
【００１８】
本発明のワイパ装置によれば、払拭面上にて往復払拭動作を行うワイパブレードを備えたワイパ装置にて、払拭面に取り付けられる取付板を備えた第１ユニットと、ワイパブレードを揺動自在に支持するベースプレートと、ベースプレートに取り付けられ一端部が払拭面に接する複数個の支持柱とを備えた第２ユニットとを設け、両者を連結部材にて接続するようにしたので、曲面状の払拭面上にワイパ装置を取り付けたとき、ワイパブレードを取付板にて支持する従来のワイパ装置に比して、曲面上におけるワイパブレードの高さ位置の調整が容易となり、その精度も向上する。
【００１９】
また、本発明のワイパ装置にあっては、連結部材を弾性部材にて構成し、連結部材の付勢力によって支持柱を払拭面に押接することにより、取付板を払拭面に取り付けたとき、連結部材の付勢力によって第２ユニットを払拭面に固定することが可能となる。これにより、万一、取付板が払拭面から浮き上がった場合でも、第２ユニットが払拭面に押し付けられた状態で維持されるため、ワイパブレードが払拭面から浮き上がらず、ブレード浮き上がりに起因する払拭不良を防止することが可能となる。
【００２０】
本発明のワイパ装置にあっては、支持柱の少なくとも１つに高さ調整部を設けることにより、従来のワイパ装置に比して、ワイパブレードの高さ調整を容易に行うことが可能となる。これにより、曲率の異なる払拭面に対しても、ブレード押し込み量を容易に最適値に設定することが可能となる。また、払拭面の曲面仕様を異にする各車種に対しても１種類の部品で対応することができ、製品コストを削減することも可能となる。
【００２１】
本発明のワイパ装置にあっては、支持柱の少なくとも１つに曲面追従部を設けることにより、第２ユニットの曲面への追従性を向上させることが可能となる。これにより、リヤガラスへの取付性を改善することができ、リヤガラスの曲面仕様を異にする各車種にも容易に対応することが可能となる。また、曲面追従性の向上に伴い、ワイパブレードの高さ調整精度の向上を図ることも可能となる。
【００２２】
本発明のワイパ装置にあっては、取付板にスリットを形成することにより、取付板を払拭面上に取り付ける際、取付板を払拭面に沿って容易に撓曲させることが可能となる。これにより、ワイパ装置取り付けの際に、取付板と払拭面との間の接触面積を増大させることができ、取付板の接着力向上が図られ、ワイパ装置を払拭面上に強固に固定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
【実施例１】
【００２４】
図１は本発明の実施例１であるワイパ装置を上方から見た斜視図、図２は図１のワイパ装置を底面側から見た斜視図である。図１,２のワイパ装置１は、自動車（車両）の後部に設置されたＣＣＤカメラ（図示せず）の前方に配置され、リヤガラスの外面に両面テープや接着剤等によって直接固定される。ＣＣＤカメラはリヤガラスの車室側に取り付けられており、リヤガラスを介して自動車の後方の様子を撮影する。ＣＣＤカメラにて撮影された映像は運転席前方に設けられたモニタ画面に表示される。ワイパ装置１には、ワイパブレード２が設けられており、このワイパブレード２によって、リヤガラスのＣＣＤカメラ前方に設定された払拭領域の水滴や埃等を除去し、カメラの前方視界を確保する。
【００２５】
ワイパ装置１は、２つのユニットＡ,Ｂを接続金具（連結部材）３にて結合した構成となっている。ユニットＡ（第１ユニット）は、リヤガラス外面（払拭面）上に貼着固定され、そこには、ワイパ装置１の駆動制御部であるドライバユニット（駆動制御手段）４が搭載される。ユニットＢ（第２ユニット）は、支持柱５によってリヤガラス面上に支持され、そこには、ワイパブレード２など、ワイパ装置１のアクチュエータ部分が搭載される。
【００２６】
ユニットＡは、金属製（例えば、ステンレスや塗装鋼板、アルミニウム等、以下同様）のステー（取付板）６と、ステー６上に載置されるドライバユニット４とから構成されている。ステー６の裏側面６ａには両面テープが貼り付けられ、ステー６はこの両面テープによって、リヤガラス面上のワイパブレード払拭領域近傍に貼着される。ステー６は厚さ０.６mm程度の薄板材にて形成され、ステー６内にはＴ字形のスリット７が複数形成されている。スリット７は、ステー６の各辺ごとに１個ずつ、計４個設けられている。
【００２７】
ステー６は、このような薄板＋スリット構造を採用しているため、ステー６をリヤガラス上に貼着する際、ステー自身をリヤガラス曲面に沿って容易に撓曲させることができる。すなわち、ステー６は、従来のステーに比して曲面追従性が高く、様々な曲率のリヤガラスにも良好に追従でき、ステー６とリヤガラスとの間の接触面積を増大させることが可能となる。従って、ステー６の接着力向上が図られ、ワイパ装置１をリヤガラスに強固に固定することができ、振動や経年変化等によるステー６の浮き上がりが抑えられワイパ装置１の耐久性が向上する。
【００２８】
ステー６の四隅には、ドライバユニット４を固定するためのユニット固定片８が４個立設されている。ユニット固定片８の中央には、ネジ挿通孔９が形成されている。ドライバユニット４は、ユニット固定片８の内側に配置され、ネジ挿通孔９に挿通された取付ネジ１１によって、横方向からステー６に固定される。ドライバユニット４内には、演算素子やトランジスタ、抵抗等の回路素子が収容されており、車載バッテリ等の電源に接続される。ドライバユニット４は、図示しないリード線を介してユニットＢと接続されおり、ユニットＢに対し所定の制御形態に沿って適宜電源を供給する。
【００２９】
ステー６の一端部には、接続金具３が２個立設されている。接続金具３はＬ字形に形成されており、ステー６から上方に立ち上がった後、ステー６の外方に向かって延設されている。この延設部３ａの端部には、図示しないネジ挿通孔が形成されている。この接続金具３によって、ユニットＡはユニットＢと連結される。図１,２では、延設部３ａが立設部３ｂに対して直角に屈折した形態を示したが、延設部３ａの先端部を、図１において下方に向かって若干傾斜する形に形成しても良い。
【００３０】
このようなステー６は、薄板材に対し、孔やスリットの形成加工と曲げ加工を行うことによって形成できる。これに対し、図７のような従来のステー５２は、厚手の板材に雌ねじ加工を施し、その後、さらに切削加工を要する。すなわち、ステー６はプレス加工にて製品を形成できるのに対し、従来のステー５２は個別に機械加工が必要となる。従って、当該ステー６を用いることにより、従来に比して大幅に工数を削減することができ、接着性向上のみならず、製品コストの低減を図ることも可能となる。
【００３１】
ユニットＢには、リヤガラス外面にて往復払拭動作を行うワイパブレード２が配設されている。ワイパブレード２は、ゴム製のブレードラバーにて形成されており、バイモルフ圧電素子１２（以下、圧電素子１２と略記する）を用いて形成された駆動アーム（駆動体）１３と一体となっている。圧電素子１２は電気−機械変換素子の一種であり、薄い金属板の中心電極両面に圧電セラミックスを貼り合わせた構造となっている。圧電素子１２として、ここでは、長さ３０mm×幅４mm×厚さ０.７mmのものが使用されている。圧電素子１２は、ブレードラバーによって被覆された状態で駆動アーム１３内に内蔵される。圧電素子１２の基部１２ａは、回転軸（軸部材）１４に固定されている。
【００３２】
回転軸１４はステンレスまたは合成樹脂にて形成されており、駆動アーム１３と一体的にブレードラバーにて被覆されている。回転軸１４の内部は中空になっており、その中に圧電素子１２に対し電力を供給する図示しないリード線が配線されている。リード線は、ドライバユニット４と電気的に接続されている。回転軸１４の一端側は、金属製のベースプレート１５に回転自在に支持されている。ベースプレート１５は、固定ネジ１６ａによって接続金具３の延設部３ａに固定されている。回転軸１４の他端側には、回転軸１４の回転に際し回転抵抗力を付与する板ばね（抵抗力付与手段）１７が当接している。板ばね１７は、ベースプレート１５に固定された台座１８上に取り付けられている。台座１８は、固定ネジ１６ｂを用いてベースプレート１５に固定されている。
【００３３】
ベースプレート１５には、３本の支持柱５が取り付けられている。支持柱５は、支柱固定ナット２１によってベースプレート１５に固定される。ベースプレート１５は、この支持柱５によってリヤガラス面上に３点支持される。図３は、リヤガラス面１０上におけるユニットＢの取付状態を示す説明図である。なお、図３は２次元表示であり、３点支持のうちの２点のみが示されている。図３に示すように、支持柱５には、高さ調整部２２と曲面追従部２３が設けられており、ベースプレート１５の高さ位置の調整や、異なる曲率のリヤガラス面１０への対応を容易に行えるよう構成されている。
【００３４】
高さ調整部２２には、高さ調整ナット２４が設けられている。高さ調整ナット２４は、支持柱５に形成された雄ねじ部２５と螺合しており、支柱固定ナット２１とダブルナット構造になっている。高さ調整部２２では、高さ調整ナット２４を適宜緩めて支持柱５を回転させることにより、支持柱５の長さを調整できるようになっている。これにより、ベースプレート１５のリヤガラス面からの高さ位置を適宜調整することできる。ベースプレート１５の高さ位置を変更すると、ベースプレート１５に回転軸１４を介して取り付けられたワイパブレード２の高さ位置も変化する。従って、高さ調整部２２による支持柱５の高さ調整により、ワイパブレード２のリヤガラス面への押し込み量を適宜調整することが可能となる。高さ調整後、両ナット２１,２４を締め付けることにより、支持柱５はその位置にてベースプレート１５に固定される。
【００３５】
曲面追従部２３は、ボールジョイント２６とゴムパッド２７とから構成されている。ボールジョイント２６は支持柱５の下端部に取り付けられており、ステンレス製のボール２８を備えている。ボール２８には、硬質ゴム製のゴムパッド２７が取り付けられている。この場合、支持柱５の先端部を先端が尖った部材としたり、ボール２８をそのまま末端としたりすることも可能であるが、リヤガラス面への傷や、位置決めの際の滑りによる位置ずれを考慮して、当該ワイパ装置１では、先端部に硬質ゴムのゴムパッド２７を配している。ゴムパッド２７は、ボールジョイント２６によって支持柱５に対して揺動自在となっており、ボール２８を中心にリヤガラス曲面の湾曲に沿って可動な状態となっている。このため、ゴムパッド２７は、図３に示すように、曲率の異なる各種リヤガラス面にも的確に追従し、３本の支持柱５は曲面上に垂直に配置される。
【００３６】
このように、ワイパ装置１では、ユニットＢの支持柱５に高さ調整部２２が設けられているため、従来のワッシャ調整に比して、ワイパブレード２の高さ調整が非常に容易となる。このため、曲率の異なる各種ガラス面に対しても、ブレード押し込み量を容易に最適値に設定でき、払拭性能の向上が図られる。また、多く車種に対しても１種類の部品で対応することができ、製品コストの削減が図られる。さらに、この場合、ステー６とリヤガラスとの間の接着力向上も図られていることから、高さ調整精度も高く、払拭性能の経年変化も少ない。
【００３７】
加えて、ユニットＢは、図７のワイパ装置５１のようなリヤガラスとの接触面がなく、３本の支持柱５によってリヤガラス面上に支持され、しかも、支持柱５には曲面追従部２３が設けられているため、曲面ガラスへの追従性が高く、ワイパブレード２の高さ調整精度もその分向上する。従って、当該ワイパ装置１は、リヤガラスへの取付性に優れ、リヤガラスの曲面仕様が異なる各車種にも容易に対応することができる。また、ワイパブレード２の高さ位置の調整が容易かつ高精度で、しかもその設定値が安定的に維持されることから、高水準の払拭性能を長期間維持でき耐久性も向上する。
【００３８】
このようなワイパ装置１は、次のようにしてリヤガラス面上に取り付けられる。まず、ユニットＡ,Ｂは、固定ネジ１６ａを使用し、接続金具３によって予め一体化しておく。次に、ステー５２の裏面に貼られた両面テープの剥離紙を剥がし、粘着面を露出させる。そして、ＣＣＤカメラ前方の払拭領域を確認し、ワイパブレード２がこの払拭領域に配されるように、ステー５２をリヤガラス面上に貼着固定する。この際、ユニットＢは３本の支持柱５によってベースプレート１５に支持されるが、曲面追従部２３の作用により、曲面状のリヤガラス上に安定した状態で配置される。なお、前述のように、延設部３ａの先端部を下方に若干傾斜させた場合、ユニットＢは、接続金具３の弾性力によってリヤガラス上に押接される。これにより、ステー６がリヤガラス面から浮き上がっても、ユニットＢがリヤガラス面に押し付けられた状態で維持され、ワイパブレード２の浮き上がりが抑えられる。
【００３９】
ステー５２を貼着固定した後、高さ調整部２２を用いて、ワイパブレード２の押し込み量を調整する。前述のように、所望の払拭性能を得るには、リヤガラスにワイパブレード２を適切な押圧状態で接触させる必要があり、ここでは、高さ調整部２２によって、押し込み量を例えば０.３mm程度に調整する。このようにして、ステー５２をリヤガラス面上に固定し、ワイパブレード２の位置を調整した後、曲面追従部２３のゴムパッド２７をリヤガラス面１０に両面テープにより固定し、ドライバユニット４に対し電気的な配線を行い、取付作業を完了する。
【００４０】
リヤガラス面上に固定されたワイパ装置１は、作動スイッチをＯＮすると、ワイパブレード２が回転軸１４を中心として揺動運動する。この場合、圧電素子１２には、電圧変化に緩急を設けた鋸歯状の波形を有する電圧が印可される。圧電素子１２は、印加電圧の変化速度の違いに基づき、その変形動作に速度差が生じる。つまり、急激に電圧が変化すれば圧電素子１２は速く変形し、緩やかに変化すれば圧電素子１２もゆっくり変形する。一方、圧電素子１２の変形に際しては、その動作に対して慣性力が働き、圧電素子１２に変形速度差が生じると、そこに働く慣性力にも差異が生じる。
【００４１】
この慣性力に対しては、回転軸１４に付与される回転抵抗力が作用する。ここでは、回転抵抗力が、電圧変化が緩やかなときの慣性力よりも大きく、急なときの慣性力よりは小さくなるよう設定されている。従って、電圧変化が緩やかなときは、慣性力が回転抵抗力によって打ち消され、圧電素子１２は電圧値に応じた角度だけゆっくりと変位するが、回転軸１４は回転しない。これに対し、電圧変化が急な場合は、慣性力が回転抵抗力によって打ち消されないため、圧電素子１２が電圧変化に伴って急激に変位すると、慣性力によって回転軸１４が圧電素子１２の変形方向と逆の方向に回転する。
【００４２】
このように、圧電素子１２に鋸歯状の波形を印加すると、電圧変化に伴って回転軸１４が回転し、ワイパブレード２が払拭領域を移動する。すなわち、圧電素子１２は、ゆっくり曲げて急激に戻す動作の繰り返しにより、ゆっくり曲げたときの変位側に自走する。一方、電圧変化の緩急を逆極性にすると、ワイパブレード２はそれ以前とは逆方向に移動する。従って、ワイパ装置１では、電圧変化パターンを切り換えることにより、ワイパブレード２をリヤガラス面上にて往復動させることができる。なお、電圧変化の周波数を変化させることにより、ワイパブレード２の移動速度も制御可能である。
【００４３】
このように、ワイパ装置１は、曲面状のリヤガラスに取り付け易く、剥がれにくい。また、ブレード位置の調整も容易であり、調整精度も高い。さらに、装置全体の投影面積も図７のような従来のワイパ装置と同等にコンパクトである。すなわち、本発明によれば、リヤガラス曲面に対する高い追従性と高いブレード位置決め精度を有する超小型の圧電ワイパ装置を実現することができる。かかるワイパ装置は、曲率の異なる各種ガラス面への対応が可能であり、１仕様で多車種に対応でき、製品コストの低減が図られる。また、リヤガラスへの取付性に優れるため、長期間安定して所望の払拭性能が得られ、製品の耐久性も向上する。
【実施例２】
【００４４】
図４は本発明の実施例２であるワイパ装置を上方から見た斜視図、図５は図４のワイパ装置を底面側から見た斜視図である。なお、実施例２では、実施例１と同様の部材、部分については同一の符号を付し、その説明は省略する。前述の実施例１では、接続金具３の延設部３ａを下方に向かって若干傾斜させ、接続金具３の弾性力によってユニットＢをリヤガラス上に押接しても良い旨述べたが、この実施例２は、接続金具３の弾性力を積極的に利用する形態となっている。
【００４５】
図４のワイパ装置３１では、接続金具３２の延設部３２ａの基部を湾曲させ、立設部３２ｂの上端から発条部３２ｃを屈曲形成している。図６は接続金具３２の形態を示す説明図であり、（ａ）は自由状態における接続金具３２の形態、（ｂ）はワイパ装置３１をリヤガラス面上に取り付けたときの接続金具３２の形態をそれぞれ示している。図６（ａ）に示すように、延設部３２ａは、接続金具３２の立設部３２ｂから発条部３２ｃを介して延びる板バネ形態となっている。発条部３２ｃは立設部３２ｂから一旦上方へ延び、山形状に屈曲され、下方に延伸する。延設部３２ａは、発条部３２ｃから図中下方（リヤガラス側）に向かって延び、自由状態では、水平面に対し角度θだけ傾斜した形に形成される。
【００４６】
接続金具３２を、固定ネジ１６ａを用いてユニットＢに固定すると、ユニットＢは、自由状態では、角度θだけ下方に傾いた状態でユニットＡに接続される。このような状態で、ワイパ装置３１をリヤガラス面上に取り付けると、ユニットＢの取り付けに際し、延設部３２ａは、図６（ｂ）に示すように上方に押し上げられる形となる。これにより、ユニットＢには、延設部３２ａの弾性力によって、ユニットＢをリヤガラス面側に押圧する下方向の荷重（付勢力Ｆ）が作用する。すなわち、ユニットＢは、この付勢力Ｆによってリヤガラス面に常に押接される。これにより、ステー６の一部がリヤガラス面から浮き上がった場合でも、ユニットＢはリヤガラス面に押し付けられた状態で維持され、ワイパブレード２の高さ位置が所定位置に保持される。従って、たとえステー６が浮き上がっても、ワイパブレード２がリヤガラス面から浮き上がらず、ブレード浮き上がりに起因する払拭不良を防止できる。
【００４７】
本発明は前記実施例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言うまでもない。
例えば、前述の実施例では、本発明のワイパ装置を後方視界確認用のモニタカメラに適用した例を示したが、これを車両の他の部位に設置されたモニタカメラに使用することも可能である。また、前述の実施例では、ステー６を両面テープによってリヤガラス面に貼着する構成としたが、接着剤やフック部材等の機械的取付手段によって、ステー６をリヤガラス面に固定しても良い。さらに、前述の圧電素子１２等の寸法はあくまでも一例であり、その寸法は適宜変更し得ることは言うまでもない。加えて、高さ調整部２２や曲面追従部２３は支持柱５の全てに設ける必要はなく、支持柱５の少なくとも１本にそれらを設ければ最低限の調整機能は達成される。
【００４８】
一方、前述の実施例では、高さ調整ナット２４と支柱固定ナット２１にて高さ調整部２２を構成し、支持柱５とベースプレート１５の固定部にそれを配する形としたが、高さ調整部２２は支持柱５の高さを調整できる機構であれば良く、前述の構成には限定されない。例えば、支持柱５の先端部に高さ調整ナットを設けても良く、このナットにボールジョイント２６を取り付けても良い。この場合、高さ調整ナットは、支持柱５の下端部に形成した雌ねじ部と螺合し、この調整ナットを回転させると、ボールジョイント２６及びゴムパッド２７が上下方向（支持柱軸方向）に移動する。これにより、ゴムパッド２７とベースプレート１５との間の距離が変化し、ベースプレート１５のリヤガラス面上における高さ位置を調節することが可能となる。なお、高さ調整ナットの固定のためにそこにダブルナットを配しても良い。
【００４９】
また、前述の実施例では、ユニットＡ,Ｂを接続金具３,３２にて結合する形態を示したが、両ユニットＡ,Ｂを非結合状態の別体としても良い。この場合、ユニットＡ,Ｂは個別にリヤガラス面に固定する必要があるため、ユニットＢは、ゴムパッド２７の下面に両面テープや接着剤を配してリヤガラス面に固定する。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の実施例１であるワイパ装置を上方から見た斜視図である。
【図２】図１のワイパ装置を底面側から見た斜視図である。
【図３】リヤガラス面上におけるユニットＢの取付状態を示す説明図である。
【図４】本発明の実施例２であるワイパ装置を上方から見た斜視図である。
【図５】図４のワイパ装置を底面側から見た斜視図である。
【図６】接続金具の形態を示す説明図であり、（ａ）は自由状態における接続金具の形態、（ｂ）はワイパ装置をリヤガラス面上に取り付けたときの接続金具の形態をそれぞれ示している。
【図７】自動車のリヤガラスに装着される従来のワイパ装置の一例を示す斜視図である。
【図８】ステーの加工方法を示す説明図である。
【符号の説明】
【００５１】
１    ワイパ装置
２    ワイパブレード
３    接続金具
３ａ  延設部
３ｂ  立設部
４    ドライバユニット
５    支持柱
６    ステー
６ａ  裏側面
７    スリット
８    ユニット固定片
９    ネジ挿通孔
１０    リヤガラス面
１１    取付ネジ
１２    バイモルフ圧電素子
１２ａ  基部
１３    駆動アーム
１４    回転軸
１５    ベースプレート
１６ａ,１６ｂ    固定ネジ
１７    板ばね
１８    台座
２１    支柱固定ナット
２２    調整部
２３    曲面追従部
２４    調整ナット
２５    雄ねじ部
２６    ボールジョイント
２７    ゴムパッド
２８    ボール
３１    ワイパ装置
３２    接続金具
３２ａ  延設部
３２ｂ  立設部
３２ｃ  発条部
５１    ワイパ装置
５２    ステー
５２ａ  平面部
５２ｂ  削り代
５３    ワイパユニット
５４    ドライバユニット
５５    ユニット固定部
５６    ワイパブレード
５７    駆動アーム
５８    回転軸
５９    ベースプレート
６１    支持柱
６２    板ばね
６３    台座
Ａ      ユニット
Ｂ      ユニット
Ｆ      付勢力
【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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