JP2017124761A - 車両用ワイパ装置及び車両用ワイパ制御プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】払拭範囲を変更可能な構成を有する車両用ワイパ装置において、一対のワイパブレードの各々の払拭軌跡の交差部における雨水の垂れを抑制可能な車両用ワイパ装置を提供することを目的とする。【解決手段】払拭軌跡の一部が交差する交差部を有する運転席側ワイパブレード１８及び助手席側ワイパブレード３６による払拭面の払拭動作を行うための第１モータ１１と、助手席側ワイパブレード３６を動作する助手席側ワイパアーム３５を見かけ上伸縮（伸長）して払拭範囲を変更（拡大）するための第２モータ１２と、払拭動作を行う際に、運転席側ワイパブレード１８の先端側の払拭軌跡と助手席側ワイパブレード３６の先端側の払拭軌跡とがなす角度でかつ払拭されない側の交差部の交差角度が、助手席側ワイパアーム３５を伸縮しない場合より角度が大きくなるように、第１モータ１１及び第２モータ１２を制御する制御回路５２と、を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、払拭範囲を変更可能な車両用ワイパ装置及び車両用ワイパ制御プログラムに関する。

特許文献１には、ワイパ装置のリンク機構をいわゆる４節リンクとすることにより、動作中のワイパアームの全長を見かけ上伸長させることにより、助手席側のウィンドシールドガラスの払拭範囲を拡大するワイパ装置が開示されている。

特開２０００−２５５７８号公報

しかしながら、特許文献１に記載のワイパ装置では、運転席側ワイパブレードの払拭軌跡と助手席側ワイパブレードの払拭軌跡との交差部のＶ字形状の角度が、払拭範囲を拡大しない場合に比べて小さく（鋭角に）なってしまう。当該交差部のＶ字形状の角度が小さく（鋭角に）なると、払拭範囲外に払拭した雨水が垂れ易くなるという、問題がある。

本発明は、上記事実を考慮して成されたもので、払拭範囲を変更可能な構成を有する車両用ワイパ装置において、一対のワイパブレードの各々の払拭軌跡の交差部における雨水の垂れを抑制可能な車両用ワイパ装置を提供することを目的とする。

本発明の車両用ワイパ装置は、第１出力軸を有し、払拭軌跡の一部が交差する交差部を有する一対のワイパブレードによる払拭面の往復払拭動作を行うための第１モータと、第２出力軸を有し、前記一対のワイパブレードのうち少なくとも一方のワイパブレードを動作するワイパアームを伸縮して払拭範囲を変更するための第２モータと、前記往復払拭動作を行う際に、前記一対のワイパブレードの先端部における一方の払拭軌跡と他方の払拭軌跡とがなす角度でかつ払拭されない側の前記交差部の交差角度が、前記ワイパアームを伸縮しない場合より角度が大きくなるように、前記第１モータ及び前記第２モータを制御する制御部と、を備えている。

上記構成の車両用ワイパ装置によれば、第１モータによって払拭軌跡の一部が交差する交差部を有する一対のワイパブレードによる払拭面の払拭動作が行われる。

また、第２モータによって一対のワイパブレードのうち少なくとも一方のワイパブレードを動作するワイパアームを見かけ上伸縮（伸長）して払拭範囲が変更（拡大）される。

そして、制御部では、払拭動作を行う際に、一対のワイパブレードの先端部における一方の払拭軌跡と他方の払拭軌跡とがなす角度でかつ払拭されない側の交差部の交差角度が、ワイパアームを伸縮しない場合より角度が大きくなるように、第１モータ及び第２モータが制御される。これにより、一対のワイパブレードの払拭軌跡の交差部の角度が大きくなることにより、交差部が鋭角の場合に比べて、払拭範囲外に払拭した雨水が交差部から払拭面に垂れるのを抑制することができる。

また、本発明の車両用ワイパ装置は、前記制御部は、前記第２モータによる前記ワイパアームの伸縮範囲内で前記交差角度が最大となるように、前記第１モータ及び前記第２モータを制御する。

上記構成の車両用ワイパ装置によれば、交差部からの雨水の垂れを上記よりも更に抑制することができる。

また、本発明の車両用ワイパ装置は、前記制御部は、前記第１出力軸の回転角度に応じて予め定めた前記第２出力軸の回転角度になるように前記第１モータ及び前記第２モータを制御する。

上記構成の車両用ワイパ装置によれば、第１モータの第１出力軸の回転角度（ワイパブレードの払拭位置）に応じてワイパアームを伸縮させて払拭範囲を変更することができる。

また、本発明の車両用ワイパ装置は、前記第１モータは、前記第１出力軸の回転により前記一対のワイパブレードを動作させる各々のワイパアームを往復回転させて、前記払拭面の予め定めた上反転位置と予め定めた下反転位置との間で前記一対のワイパブレードの往復払拭動作を行わせ、前記第２モータは、リンク機構を介して前記少なくとも一方のワイパブレードを動作するワイパアームに連結されて回転される前記第２出力軸を有し、前記第２出力軸の回転により前記少なくとも一方のワイパブレードを動作するワイパアームを往復回転させる支点を、第１位置と前記第１位置から助手席側上方に離れた第２位置との間で移動することで払拭範囲を変更する。

上記構成の車両用ワイパ装置によれば、第１モータ及び第２モータを制御することで、助手席側上方のワイパブレードによる払拭範囲を見かけ上拡大することができる。

本発明の車両用ワイパ装置は、前記制御部は、前記第１出力軸の回転角度が前記上反転位置に対応する角度に到達した際に、前記支点を前記第１位置より前記第２位置側に位置させるように前記第１モータ及び前記第２モータを制御する。

上記構成の車両用ワイパ装置によれば、一対のワイパブレードの払拭軌跡の交差部の角度を大きくすることができる。

本発明の実施形態に係る払拭範囲拡大ワイパ装置を含む車両用ワイパシステムの一例を示した概略図である。 本発明の実施形態に係る払拭範囲拡大ワイパ装置の停止状態での平面図である。 図２のＡ−Ａ線に沿った第２ホルダ部材の断面図である。 本発明の実施形態に係る払拭範囲拡大ワイパ装置の動作中の平面図である。 本発明の実施形態に係る払拭範囲拡大ワイパ装置の動作中の平面図である。 本発明の実施形態に係る払拭範囲拡大ワイパ装置の動作中の平面図である。 本発明の実施形態に係る払拭範囲拡大ワイパ装置の動作中の平面図である。 本発明の実施形態に係る払拭範囲拡大ワイパ装置の動作中の平面図である。 （Ａ）払拭範囲を拡大する場合、運転席側ワイパブレードの払拭軌跡と助手席側ワイパブレードの払拭軌跡の上反転位置で交差する交差部のＶ字形状の角度が、払拭範囲を拡大しない場合に比べて鋭角になり易いことを説明するための図であり、（Ｂ）は（Ａ）の点線丸部分及び一点鎖線丸部分の拡大図である。 （Ａ）は上反転位置で第２モータの回転角度を基準位置にする場合の第１モータの回転角度と第２モータの回転角度の関係を示す図であり、（Ｂ）は上反転位置で第２モータの回転角度を基準位置にしない場合の第１モータの回転角度と第２モータの回転角度の関係を示す図である。 助手席側ワイパブレードの長さを払拭範囲を拡大した際に払拭されない領域がない長さに設定して往動時及び復動時共に同じ払拭軌跡の払拭範囲にした例を示す図である。

以下、図面を参照して本実施形態の一例を詳細に説明する。図１は、払拭範囲拡大ワイパ装置（以下、「ワイパ装置」と称する）２を含むワイパシステム１００の一例を示した概略図である。図１に示したワイパシステム１００は、例えば、乗用自動車等の車両に備えられた払拭面としてのウィンドシールドガラス１を払拭するためのものであり、一対のワイパアーム（後述する運転席側ワイパアーム１７及び助手席側ワイパアーム３５）と、第１モータ１１と、第２モータ１２と、制御回路５２と、駆動回路５６と、ウォッシャ装置７０と、を含んで構成されている。

図１は、右ハンドル車の場合を示しているので、車両の右側（図１の左側）が運転席側、車両の左側（図１の右側）が助手席側である。車両が左ハンドル車の場合には、車両の左側（図１の右側）が運転席側、車両の右側（図１の左側）が助手席側になる。また、車両が左ハンドル車の場合には、ワイパ装置２の構成が左右反対になる。

第１モータ１１は、出力軸が所定の回転角度の範囲で正回転及び逆回転することにより、運転席側ワイパアーム１７及び助手席側ワイパアーム３５の各々をウィンドシールドガラス１上で往復動作させるための駆動源である。本実施形態では、第１モータ１１が正回転した場合に、運転席側ワイパアーム１７は運転席側ワイパブレード１８が下反転位置Ｐ２Ｄから上反転位置Ｐ１Ｄを払拭するように動作し、助手席側ワイパアーム３５は助手席側ワイパブレード３６が下反転位置Ｐ２Ｐから上反転位置Ｐ１Ｐを払拭するように動作する。また、第１モータ１１が逆回転した場合には、運転席側ワイパアーム１７は運転席側ワイパブレード１８が上反転位置Ｐ１Ｄから下反転位置Ｐ２Ｄを払拭するように動作し、助手席側ワイパアーム３５は助手席側ワイパブレード３６が上反転位置Ｐ１Ｐから下反転位置Ｐ２Ｐを払拭するように動作する。

ウィンドシールドガラス１の外縁部は、可視光及び紫外線を遮るため、セラミックス系の黒色顔料が塗布された遮光部１Ａとなっている。黒色顔料は、ウィンドシールドガラス１の車室内側の外縁部に塗布された後、所定温度で加熱されることにより溶融し、ウィンドシールドガラス１の車室側表面に定着される。ウィンドシールドガラス１は、外縁部に塗布された接着剤により車体に固定されるが、図１に示したように、紫外線を透過させない遮光部１Ａを外縁部に設けることにより、紫外線による当該接着剤の劣化を抑制する。

後述する第２モータ１２が動作しない場合には、第１モータ１１の出力軸（後述する第１出力軸１１Ａ）が０°から所定の回転角度（以下、「第１所定回転角度」と称する）までの回転角度で正回転及び逆回転することにより、運転席側ワイパブレード１８は払拭範囲Ｈ１を、助手席側ワイパブレード３６は払拭範囲Ｚ１を、各々払拭する。

第２モータ１２は、当該第２モータ１２の出力軸（後述する際２出力軸１２Ａ）が０°から所定の回転角度（以下、「第２所定回転角度」と称する）までの回転角度で正回転及び逆回転することにより、助手席側ワイパアーム３５を見かけ上伸長させる駆動源である。前述の第１モータ１１が動作中に第２モータ１２が動作することにより、助手席側ワイパアーム３５は助手席側上方に見かけ上伸長され、助手席側ワイパブレード３６は払拭範囲Ｚ２を払拭する。また、第２所定回転角度の大きさを変更することにより、助手席側ワイパアーム３５が伸長する範囲を変更することが可能となる。例えば、第２所定回転角度を大きくすれば、助手席側ワイパアーム３５が伸長する範囲は大きくなり、第２所定回転角度を小さくすれば、助手席側ワイパアーム３５が伸長する範囲は小さくなる。

第１モータ１１及び第２モータ１２は、各々の出力軸の回転方向を正回転及び逆回転に制御可能であると共に、各々の出力軸の回転速度も制御可能なモータであり、一例としてブラシ付きＤＣモータ及びブラシレスＤＣモータのいずれかである。

第１モータ１１及び第２モータ１２には、各々の回転を制御するための制御回路５２が接続されている。本実施の形態に係る制御回路５２は、例えば、第１モータ１１及び第２モータ１２の各々の出力軸末端付近に設けられた絶対角センサ（図示せず）が検知した第１モータ１１及び第２モータ１２の各々の出力軸の回転方向、回転位置、回転速度及び回転角度に基づいて、第１モータ１１及び第２モータ１２の各々に印加する電圧のデューティ比を算出する。

本実施形態では、第１モータ１１及び第２モータ１２の各々に印加する電圧を、電源である車載バッテリの電圧（略１２Ｖ）をスイッチング素子によってオンオフしてパルス状の波形に変調するパルス幅変調（ＰＷＭ）によって生成する。本実施の形態でデューティ比は、ＰＷＭによって生成される電圧の波形の１周期間に対する前述のスイッチング素子がオンになったことで生じる１のパルスの時間の割合である。また、ＰＷＭによって生成される電圧の波形の１周期は、前述の１のパルスの時間と前述のスイッチング素子がオフになりパルスが生じない時間との和である。駆動回路５６は、制御回路５２によって算出されたデューティ比に従って駆動回路５６内のスイッチング素子をオンオフさせて第１モータ１１及び第２モータ１２の各々に印加する電圧を生成し、生成した電圧を第１モータ１１及び第２モータ１２の各々の巻線の端子に印加する。

本実施の形態に係る第１モータ１１及び第２モータ１２の各々は、ウォームギアで構成された減速機構を有しているので、各々の出力軸の回転方向、回転速度及び回転角度は、第１モータ１１本体及び第２モータ１２本体の各々の回転速度及び回転角度と同一ではない。しかしながら、本実施の形態では、各モータと各減速機構とは、一体不可分に構成されているので、以下、第１モータ１１及び第２モータ１２の各々の出力軸の回転速度及び回転角度を、第１モータ１１及び第２モータ１２の各々の回転方向、回転速度及び回転角度とみなすものとする。

絶対角センサは、例えば第１モータ１１及び第２モータ１２の各々の減速機構内に設けられ、各々の出力軸に連動して回転する励磁コイル又はマグネットの磁界（磁力）を電流に変換して検出するセンサであり、一例として、ＭＲセンサ等の磁気センサである。

制御回路５２は、第１モータの出力軸末端付近に設けられた絶対角センサが検出した第１モータ１１の出力軸の回転角度から運転席側ワイパブレード１８のウィンドシールドガラス１上での位置を算出可能なマイクロコンピュータ５８を備えている。マイクロコンピュータ５８は、算出した位置に応じて第１モータ１１の出力軸の回転速度が変化するように駆動回路５６を制御する。

また、マイクロコンピュータ５８は、第１モータの出力軸末端付近に設けられた絶対角センサが検出した第１モータ１１の出力軸の回転角度から助手席側ワイパブレード３６のウィンドシールドガラス１上での位置を算出し、算出した位置に応じて第２モータ１２の出力軸の回転速度が変化するように駆動回路５６を制御する。また、マイクロコンピュータ５８は、第２モータ１２の出力軸末端付近に設けられた絶対角センサが検出した第２モータ１２の出力軸の回転角度から助手席側ワイパアーム３５の伸長の程度を算出する。

制御回路５２には、駆動回路５６の制御に用いるデータ及びプログラムを記憶した記憶装置であるメモリ６０が設けられている。メモリ６０は、運転席側ワイパブレード１８及び助手席側ワイパブレード３６のウィンドシールドガラス１上の位置を示す第１モータ１１の出力軸の回転角度に応じて第１モータ１１及び第２モータ１２の各々の出力軸の回転速度等（回転角度を含む）を算出するためのデータ及びプログラムを記憶している。

また、マイクロコンピュータ５８には、車両のエンジン等の制御を統括する車両ＥＣＵ（Electronic Control Unit）９０が接続されている。また、車両ＥＣＵ９０には、ワイパスイッチ５０、ウォッシャスイッチ６２、及びレインセンサ７６が接続されている。

ワイパスイッチ５０は、車両のバッテリから第１モータ１１に供給される電力をオン又はオフするスイッチである。ワイパスイッチ５０は、運転席側ワイパブレード１８及び助手席側ワイパブレード３６を、低速で動作させる低速作動モード選択位置、高速で動作させる高速作動モード選択位置、一定周期で間欠的に動作させる間欠作動モード選択位置、レインセンサ７６が雨滴を検知した場合に動作させるＡＵＴＯ（オート）作動モード選択位置、格納（停止）モード選択位置に切替可能である。また、各モードの選択位置に応じた信号を、車両ＥＣＵ９０を介してマイクロコンピュータ５８に出力する。なお、本実施形態では、運転席側ワイパブレード１８及び助手席側ワイパブレード３６の動作させる速度は、予め定めた速度の中から選択可能な例として説明するが、無段階で速度変更可能としてもよい。

ワイパスイッチ５０から各モードの選択位置に応じて出力された信号が車両ＥＣＵ９０を介してマイクロコンピュータ５８に入力されると、マイクロコンピュータ５８がワイパスイッチ５０からの出力信号に対応する制御をメモリ６０に記憶されたデータ及びプログラムを用いて行う。

本実施の形態では、ワイパスイッチ５０には、助手席側ワイパブレード３６の払拭範囲を払拭範囲Ｚ２に変更する拡大モードスイッチが別途設けられていてもよい。拡大モードスイッチがオンになると、所定の信号が車両ＥＣＵ９０を介してマイクロコンピュータ５８に入力される。マイクロコンピュータ５８は、所定の信号が入力されると、例えば、助手席側ワイパブレード３６が下反転位置Ｐ２Ｐから上反転位置Ｐ１Ｐに動作する場合に、払拭範囲Ｚ２を払拭するように第２モータ１２を制御する。

ウォッシャスイッチ６２は、車両のバッテリからウォッシャモータ６４、第１モータ１１及び第２モータ１２に供給される電力をオン又はオフするスイッチである。ウォッシャスイッチ６２は、例えば、前述のワイパスイッチ５０を備えたレバー等の操作手段に一体に設けられ、当該レバー等を乗員が手元に引く等の操作によりオンになる。マイクロコンピュータ５８は、ウォッシャスイッチ６２がオンになると、ウォッシャモータ６４及び第１モータ１１を作動させる。マイクロコンピュータ５８は、助手席側ワイパブレード３６が下反転位置Ｐ２Ｐから上反転位置Ｐ１Ｐまで払拭する場合には、払拭範囲Ｚ２を払拭するように、助手席側ワイパブレード３６が上反転位置Ｐ１Ｐから下反転位置Ｐ２Ｐまで払拭する場合には、払拭範囲Ｚ１を払拭するように第２モータ１２を各々制御する。かかる制御により、ウィンドシールドガラス１の助手席側を広く払拭することが可能となる。

ウォッシャスイッチ６２がオンになっている間は、ウォッシャ装置７０が備えるウォッシャモータ６４の回転でウォッシャポンプ６６が駆動される。ウォッシャポンプ６６はウォッシャ液タンク６８内のウォッシャ液を運転席側ホース７２Ａ又は助手席側ホース７２Ｂに圧送する。運転席側ホース７２Ａは、ウィンドシールドガラス１の運転席側の下方に設けられた運転席側ノズル７４Ａに接続されている。また、助手席側ホース７２Ｂは、ウィンドシールドガラス１の助手席側の下方に設けられた助手席側ノズル７４Ｂに接続されている。圧送されたウォッシャ液は、運転席側ノズル７４Ａ及び助手席側ノズル７４Ｂからウィンドシールドガラス１上に噴射される。ウィンドシールドガラス１上に付着したウォッシャ液は、動作している運転席側ワイパブレード１８及び助手席側ワイパブレード３６によってウィンドシールドガラス１上の汚れと一緒に払拭される。

マイクロコンピュータ５８は、ウォッシャスイッチ６２がオンになっている間のみ動作するようにウォッシャモータ６４を制御する。また、マイクロコンピュータ５８は、ウォッシャスイッチ６２がオフになっても運転席側ワイパブレード１８及び助手席側ワイパブレード３６が下反転位置Ｐ２Ｄ、Ｐ２Ｐに達するまで動作を継続するように第１モータ１１を制御する。さらにマイクロコンピュータ５８は、運転席側ワイパブレード１８及び助手席側ワイパブレード３６が上反転位置Ｐ１Ｄ、Ｐ１Ｐに向かって払拭している際にウォッシャスイッチ６２がオフになった場合には、運転席側ワイパブレード１８及び助手席側ワイパブレード３６が、第１モータ１１の回転により上反転位置Ｐ１Ｄ、Ｐ１Ｐに達するまで、払拭範囲Ｚ２を払拭するように第２モータ１２を制御する。

レインセンサ７６は、例えば、ウィンドシールドガラス１の車室内側に設けられる光学センサの一種であり、ウィンドシールドガラス１表面の水滴を検知する。レインセンサ７６は、一例として、赤外線の発光素子であるＬＥＤ、受光素子であるフォトダイオード、赤外線の光路を形成するレンズ及び制御回路を含んでいる。ＬＥＤから放射された赤外線はウィンドシールドガラス１で全反射するが、ウィンドシールドガラス１の表面に水滴が存在すると赤外線の一部が水滴を透過して外部に放出されるため、ウィンドシールドガラス１での反射量が減少する。その結果、受光素子であるフォトダイオードに入る光量が減少する。かかる光量の減少に基づいて、ウィンドシールドガラス１表面の水滴を検知する。

以下、図２〜８を用いて、本実施の形態に係るワイパ装置２の構成を説明する。図２、図４〜８に示したように、本実施の形態に係るワイパ装置２は、板状の中央フレーム３と、中央フレーム３に一端部が固定され、中央フレーム３から車両幅方向両側に延設された一対のパイプフレーム４、５とを備える。パイプフレーム４の他端部には、運転席側ワイパアーム１７の運転席側ピボット軸１５等を備えた第１ホルダ部材６が形成されている。また、パイプフレーム５の他端部には、助手席側ワイパアーム３５の第２助手席側ピボット軸２２等が設けられた第２ホルダ部材７が形成されている。ワイパ装置２は、中央フレーム３に設けられた支持部３Ａで車両に支持されると共に、第１ホルダ部材６の固定部６Ａ及び第２ホルダ部材７の固定部７Ａの各々がボルト等により車両に締結されることにより、車両に固定される。

ワイパ装置２は、中央フレーム３の裏面（車室側に対向する面）に、ワイパ装置２を駆動させるための第１モータ１１と第２モータ１２とを備えている。第１モータ１１の第１出力軸１１Ａは、中央フレーム３を貫通して中央フレーム３の表面（車両の外部側の面）に突出し、第１出力軸１１Ａの先端部には第１駆動クランクアーム１３の一端が固定されている。第２モータ１２の第２出力軸１２Ａは、中央フレーム３を貫通して中央フレーム３の表面に突出し、第２出力軸１２Ａの先端部には第２駆動クランクアーム１４の一端が固定されている。

第１ホルダ部材６には、運転席側ピボット軸１５が回転可能に支持され、運転席側ピボット軸１５の基端部（図２の奥側）には運転席側揺動レバー１６の一端が固定され、運転席側ピボット軸１５の先端部（図２の手前側）には運転席側ワイパアーム１７のアームヘッドが固定されている。図１に示したように、運転席側ワイパアーム１７の先端部には、ウィンドシールドガラス１の運転席側を払拭するための運転席側ワイパブレード１８が連結されている。

第１駆動クランクアーム１３の他端と運転席側揺動レバー１６の他端とは、第１連結ロッド１９を介して連結されている。第１モータ１１が駆動されると、第１駆動クランクアーム１３は回転し、その回転力が第１連結ロッド１９を介して運転席側揺動レバー１６に伝達されて運転席側揺動レバー１６を搖動させる。運転席側揺動レバー１６が搖動されることにより運転席側ワイパアーム１７も搖動し、運転席側ワイパブレード１８が下反転位置Ｐ２Ｄと上反転位置Ｐ１Ｄとの間の払拭範囲Ｈ１を払拭する。

図３は、図２のＡ−Ａ線に沿った第２ホルダ部材７の断面図である。図３に示したように、第２ホルダ部材７には、第１助手席側ピボット軸２１が第１軸線Ｌ１を中心として回転可能に支持させると共に、第２助手席側ピボット軸２２が第２軸線Ｌ２を中心として回転可能に支持されている。本実施の形態では、第１軸線Ｌ１と第２軸線Ｌ２とが同一直線Ｌ（同心）上に配置されている。なお、図３は、図２、図４〜８に示されている防水カバーＫを外した状態を示している。

第２ホルダ部材７には、筒状部７Ｂが形成され、筒状部７Ｂの内周側には軸受２３を介して第１助手席側ピボット軸２１が回転可能に支持されている。第１助手席側ピボット軸２１は筒状に形成され、第１助手席側ピボット軸２１の内周側には軸受２４を介して第２助手席側ピボット軸２２が回転可能に支持されている。

第１助手席側ピボット軸２１の基端部には、第１助手席側揺動レバー２５の一端が固定され、第１助手席側ピボット軸２１の先端部には、第１駆動レバー２６の一端が固定されている。図２に示したように、第１助手席側揺動レバー２５の他端と運転席側揺動レバー１６の他端とは、第２連結ロッド２７により連結されている。従って、第１モータ１１が駆動されて運転席側揺動レバー１６搖動すると、第２連結ロッド２７が駆動力を第１助手席側揺動レバー２５に伝達し、第１助手席側揺動レバー２５と共に、第１駆動レバー２６を第１軸線Ｌ１周りに揺動（回転）させる。

図３に示したように、第２助手席側ピボット軸２２は、第１助手席側ピボット軸２１よりも長く形成され、第２助手席側ピボット軸２２の基端部及び先端部が第１助手席側ピボット軸２１から軸方向に突出し、第２助手席側ピボット軸の基端部には、第２助手席側揺動レバー２８の他端が固定され、第２助手席側ピボット軸２２の先端部には、第２駆動レバー２９の一端が固定されている。

第２駆動クランクアーム１４の他端と第２助手席側揺動レバー２８の他端とは、第３連結ロッド３１によって連結されている。従って、第２モータ１２が駆動されると、第２駆動クランクアーム１４が回転し、第３連結ロッド３１が第２駆動クランクアーム１４の駆動力を第２助手席側揺動レバー２８に伝達し、第２助手席側揺動レバー２８と共に、第２駆動レバー２９を揺動（回転）させる。前述のように第１助手席側ピボット軸２１及び第２助手席側ピボット軸２２は同軸に設けられているが、第１助手席側ピボット軸２１及び第２助手席側ピボット軸２２は互いには連動しておらず、第１助手席側ピボット軸２１及び第２助手席側ピボット軸２２は、各々独立して回転する。

図２、図４〜８に示したように、ワイパ装置２は、第１駆動レバー２６の他端にある第３軸線Ｌ３を中心として回転可能に基端部が連結された第１従動レバー３２を備える。

ワイパ装置２は、第１従動レバー３２の先端側にある第４軸線Ｌ４を中心として回転可能に基端部が連結されると共に、第２駆動レバー２９の他端にある第５軸線Ｌ５を中心として回転可能に先端側が連結された第２従動レバーであるアームヘッド３３を備える。アームヘッド３３は、当該アームヘッド３３の先端に基端部が固定されるリテーナ３４と共に助手席側ワイパアーム３５を構成する。助手席側ワイパアーム３５の先端部には、ウィンドシールドガラス１の助手席側を払拭するための助手席側ワイパブレード３６が連結されている。

第１駆動レバー２６、第２駆動レバー２９、第１従動レバー３２及びアームヘッド３３は、第１軸線Ｌ１（第２軸線Ｌ２）から第３軸線Ｌ３までの長さと、第４軸線Ｌ４から第５軸線Ｌ５までの長さが同じになるように連結されている。第１駆動レバー２６、第２駆動レバー２９、第１従動レバー３２及びアームヘッド３３は、第３軸線Ｌ３から第４軸線Ｌ４までの長さと、第１軸線Ｌ１（第２軸線Ｌ２）から第５軸線Ｌ５までの長さが同じになるように連結されている。従って、第１駆動レバー２６とアームヘッド３３とが平行を保持し、かつ第２駆動レバー２９と第１従動レバー３２とが平行を保持することになり、第１駆動レバー２６、第２駆動レバー２９、第１従動レバー３２及びアームヘッド３３は、略平行四辺形状のリンク機構を構成する。

第５軸線Ｌ５は、助手席側ワイパアーム３５が動作する際の支点であり、助手席側ワイパアーム３５は、第１モータ１１の駆動力により、第５軸線Ｌ５を中心として回転することによりウィンドシールドガラス１上を往復動作する。また、第２モータ１２は、第１駆動レバー２６、第２駆動レバー２９、第１従動レバー３２及びアームヘッド３３で構成される略平行四辺形状のリンク機構を介して、第５軸線Ｌ５を、図４〜６に示したように、図２、図７及び図８の場合よりもウィンドシールドガラス１の上方に移動させる。かかる第５軸線Ｌ５の移動により、助手席側ワイパアーム３５は見かけ上伸長される。従って、第１モータ１１と共に第２モータ１２が動作することにより、助手席側ワイパブレード３６は払拭範囲Ｚ２を払拭する。

第２モータ１２が動作せずに第１モータ１１のみが動作する場合には、第５軸線Ｌ５は図２、図７及び図８に示した位置（以下、「基準位置」と称する）から動かない。従って、助手席側ワイパアーム３５は、位置が変化しない第５軸線Ｌ５を中心に略円弧状の軌跡を描きながら下反転位置Ｐ２Ｐと上反転位置Ｐ１Ｐの間を動作し、助手席側ワイパブレード３６は略扇形の払拭範囲Ｚ１を払拭する。

本実施の形態では、ウィンドシールドガラス１を広く払拭することを要する場合には、助手席側ワイパブレード３６が下反転位置Ｐ２Ｐから上反転位置Ｐ１Ｐに動作する往動時に、払拭範囲Ｚ２を払拭するように第１モータ１１及び第２モータ１２を各々制御する。そして、上反転位置Ｐ１Ｐで反転した助手席側ワイパブレード３６が下反転位置Ｐ２Ｐに向かって動作する復動時に、払拭範囲Ｚ１を払拭するように第１モータ１１及び第２モータ１２を各々制御する。助手席側ワイパブレード３６が下反転位置Ｐ２Ｐと上反転位置Ｐ１Ｐとの間を往復する際に、往動時には払拭範囲Ｚ２を、復動時には払拭範囲Ｚ１を、各々払拭することにより、ウィンドシールドガラス１の幅広い範囲を払拭できる。または、助手席側ワイパブレード３６が下反転位置Ｐ２Ｐと上反転位置Ｐ１Ｐとの間を往復する際に、往動時には払拭範囲Ｚ１を、復動時には払拭範囲Ｚ２を、各々払拭することによっても、ウィンドシールドガラス１の幅広い範囲を払拭できる。または、往動時及び復動時に、払拭範囲Ｚ２を払拭するようにしてもよい。

以下、本実施の形態に係るワイパ装置２の動作について説明する。本実施の形態では、運転席側ワイパアーム１７及び運転席側ワイパブレード１８は、第１モータ１１の回転に従い、運転席側ピボット軸１５を中心として動作するのみなので、以下では、助手席側ワイパアーム３５及び助手席側ワイパブレード３６の動作について詳述する。

図２は、助手席側ワイパブレード３６が下反転位置Ｐ２Ｐに位置している状態であり、助手席側ワイパアーム３５が停止位置にある状態を示している。かかる状態で、前述のウォッシャスイッチ６２又は拡大モードスイッチがオンになると、制御回路５２の制御により第１モータ１１の第１出力軸１１Ａが図４に示した回転方向ＣＣ１で回転することにより、第１駆動レバー２６が回転を開始し、助手席側ワイパアーム３５は、第５軸線Ｌ５を中心として回転動作を開始する。同時に、第２モータ１２の第２出力軸１２Ａも、図４に示した回転方向ＣＣ２での回転を開始する。なお、本実施の形態では、第１出力軸１１Ａの回転方向ＣＣ１での回転、及び第２出力軸１２Ａの回転方向ＣＣ２での回転を、各々の出力軸における正回転とする。

図４は、助手席側ワイパブレード３６がウィンドシールドガラス１を途中（往動行程の略１／４）まで払拭した状態を示している。本実施の形態では、第１モータ１１が回転方向ＣＣ１での回転を開始すると、第２モータ１２の回転方向ＣＣ２での回転による駆動力が第２駆動レバー２９に伝達される。第２モータ１２の駆動力が伝達された第２駆動レバー２９は、動作方向ＣＷ３に動作し、助手席側ワイパアーム３５の支点である第５軸線Ｌ５をウィンドシールドガラス１の助手席側の上方に向けて移動させる。

図５は、第１出力軸１１Ａが０°と第１所定角度との間の中間回転角度まで回転したことにより、第１駆動レバー２６がさらに回転され、助手席側ワイパブレード３６が下反転位置Ｐ２Ｐと上反転位置Ｐ１Ｐとの間の行程（往動行程）の略中間点に達した場合を示している。図５では、第２モータ１２の第２出力軸１２Ａは、図４で示した回転方向ＣＣ２で第２所定回転角度まで回転した状態でもある。第２出力軸１２Ａの正回転での回転角度が最大となったことにより、助手席側ワイパアーム３５の支点である第５軸線Ｌ５は、第２駆動クランクアーム１４、第３連結ロッド３１、第２助手席側揺動レバー２８及び第２駆動レバー２９により、最も上方の位置（拡大位置）まで持ち上げられる。その結果、助手席側ワイパブレード３６は、図１に示したように、ウィンドシールドガラス１の助手席側の上方の角に近い位置まで移動される。なお、前述の中間回転角度は、第１所定回転角度の半分程度であるが、ウィンドシールドガラス１の形状等に応じて、個別に設定する。なお、拡大位置は、各々の拡大率において第５軸線Ｌ５が最も上方に配置される位置である。詳説すると、拡大位置は、助手席側ワイパブレード３６が払拭範囲Ｚ１より広い範囲（例えば、払拭範囲Ｚ２）を払拭する際に、第１出力軸１１Ａが０°と第１所定角度との間の中間回転角度まで回転した時の第５軸線Ｌ５が配置される位置である。

図６は、第１駆動レバー２６がさらに回転されたことにより、助手席側ワイパブレード３６が下反転位置Ｐ２Ｐと上反転位置Ｐ１Ｐとの間の行程（往動行程）の略３／４に達した場合を示している。図６では、第１モータ１１の第１出力軸１１Ａの回転方向は図４、５の場合と同じだが、第２モータ１２の第２出力軸１２Ａは、図４、５の場合とは逆の回転方向ＣＷ２で回転する（逆回転）。第２出力軸１２Ａが回転方向ＣＷ２で回転することにより、第２駆動レバー２９は動作方向ＣＣ３で動作し、助手席側ワイパアーム３５の支点である第５軸線Ｌ５は拡大位置から下方へ移動される。その結果、助手席側ワイパブレード３６は、その先端部が図１に示した払拭範囲Ｚ２上方の破線で示された軌跡を描きながらウィンドシールドガラス１上を移動し、払拭範囲Ｚ２を払拭する。

図７は、第１モータ１１の第１出力軸１１Ａが第１所定回転角度まで正回転し、かつ第２モータ１２の第２出力軸１２Ａが第２所定回転角度で逆回転した場合を示している。第１モータ１１の第１出力軸１１Ａの正回転での回転角度が最大となったことにより、運転席側ワイパアーム１７及び運転席側ワイパブレード１８は、上反転位置Ｐ１Ｄに達する。また、第２モータ１２の第２出力軸１２Ａは、図５の示した状態（第２出力軸１２Ａが正回転にて第２所定回転角度に達した状態）から、第２所定回転角度で逆回転したことにより、助手席側ワイパアーム３５の支点である第５軸線Ｌ５は、図２に示した第２モータ１２の第２出力軸１２Ａが正回転を開始する前の位置である基準位置に戻っている。その結果、助手席側ワイパアーム３５及び助手席側ワイパブレード３６は、第２モータ１２を駆動しない場合の払拭範囲Ｚ１と同じ上反転位置Ｐ１Ｐに達する。

図８は、運転席側ワイパアーム１７及び運転席側ワイパブレード１８並びに助手席側ワイパアーム３５及び助手席側ワイパブレード３６が上反転位置Ｐ１Ｄ、Ｐ１Ｐから下反転位置Ｐ２Ｄ、Ｐ２Ｐに移動する復動時の状態（復動行程）を示している。復動時では、第１モータ１１の第１出力軸１１Ａは逆回転し、図２、図４〜７の場合とは逆方向の回転方向ＣＷ１で回転する。しかしながら、第２モータ１２の第２出力軸１２Ａは回転せず、従って助手席側ワイパアーム３５の支点である第５軸線Ｌ５は基準位置から移動しないので、第１モータ１１の第１出力軸１１Ａが逆回転することにより、助手席側ワイパアーム３５は略円弧状の軌跡を描く。その結果、助手席側ワイパアーム３５の先端に連結された助手席側ワイパブレード３６は、払拭範囲Ｚ１を払拭する。

このように、本実施形態に係るワイパシステム１００では、助手席側ワイパブレード３６の払拭範囲を拡大することが可能とされ、払拭範囲を拡大することにより、助手席側の払拭不能領域を縮小することができる。

しかしながら、ワイパシステム１００において払拭範囲を拡大する場合、運転席側ワイパブレード１８の先端側（車両上側）の払拭軌跡に対して助手席側ワイパブレード３６の先端側（車両上側）の払拭軌跡が交差する交差部のＶ字形状の角度が、払拭範囲を拡大しない場合に比べて鋭角になり易い。交差部のＶ字形状の先端部分が鋭角になるほど払拭範囲外に払拭した液体（雨水等）が払拭面に垂れ易くなるという、問題が発生する。なお、以下では、運転席側ワイパブレード１８の車両上側の払拭軌跡に対して助手席側ワイパブレード３６の車両上側の払拭軌跡が交差する交差部を単に交差部と称す。また、以下では、運転席側ワイパブレード１８の車両上側の払拭軌跡と助手席側ワイパブレード３６の車両上側の払拭軌跡とがなす角度でかつ払拭されない側の交差部の角度を交差角度と称す。

そこで、本実施形態では、助手席側ワイパブレード３６の払拭範囲が変更可能であることを利用して、上反転位置Ｐ１Ｐ付近の助手席側ワイパアーム３５の払拭軌跡を変更することで、交差角度を鈍角に変更（交差角度を大きく）して雨水の垂れを防止するようになっている。

具体的には、制御回路５２が、払拭動作を行う際に、交差角度が、助手席側ワイパアーム３５を伸長しない場合に比べて鈍角になるように、第１モータ１１及び第２モータ１２を制御する。例えば、上記のワイパ装置２の動作の説明では、払拭範囲を拡大する場合、往動時に助手席側ワイパブレード３６の払拭範囲を拡大して上反転位置Ｐ１Ｐ（第１出力軸１１Ａが上反転位置Ｐ１Ｐに対応する角度）で第２モータ１２を基準位置に戻すように制御しているので、図９（Ａ）、（Ｂ）に示す払拭範囲Ｚ２となる。しかしながら、助手席側ワイパブレード３６の上反転位置Ｐ１Ｐで第２モータ１２が基準位置になることで、払拭範囲Ｚ１に比べて交差角度が鋭角になり易い。そこで、交差部の雨水垂れを防止するために、上反転位置Ｐ１Ｐで第２モータ１２を基準位置に戻さずに、払拭範囲を拡大した状態で上反転位置Ｐ１Ｐまで（第１出力軸１１Ａが上反転位置Ｐ１Ｐに対応する角度まで）移動させるように第２モータ１２（第２出力軸１２Ａ）を制御する。このとき、助手席側ワイパブレード３６は、払拭範囲Ｚ２’に沿って移動する。これにより、上反転位置Ｐ１Ｐで第２モータ１２の回転角度を基準位置に戻す場合に比べて、図９（Ａ）、（Ｂ）に示すように、交差角度を大きく（鈍角に）することができ、雨水の垂れを抑制することができる。

次に、交差部の雨水の垂れを防止するために、制御回路５２で行う制御についてさらに具体的に説明する。

払拭範囲を拡大する場合、図１０（Ａ）に示すように、第２モータ１２（第２出力軸１２Ａ）の回転角度θ２は、第１モータ１１（第１出力軸１１Ａ）の回転角度θ１の関数（θ２＝ｆ（θ１））として表すことができる。すなわち、制御回路５２が第１モータ１１の回転角度θ１に応じて第２モータ１２の回転角度θ２を制御することで払拭範囲Ｚ２に沿って助手席側ワイパブレード３６を制御することができる。

上記で説明したワイパ装置２の動作（払拭範囲Ｚ２）では、第２モータ１２の回転角度θ２は、第１モータ１１の回転角度の増加に伴って増加し、上反転位置Ｐ１Ｐと下反転位置Ｐ２Ｐの中間付近で第２モータ１２の回転角度θ２が最大となる。そして、徐々に回転角度θ２が減少して上反転位置で基準位置（θ２＝０°）となるように制御することになる。

一方、交差部の雨水の垂れを防止する動作（払拭範囲Ｚ２’）では、図１０（Ｂ）に示すように、第２モータ１２の回転角度θ２を上反転位置Ｐ１Ｐで基準位置に戻さずに、予め定めた回転角度（θ２＝α）になるように制御回路５２が第１モータ１１及び第２モータ１２を制御する。これにより、交差角度を大きく（鈍角に）して雨水垂れを防止することができる。このとき、上反転位置Ｐ１Ｐにおける予め定めた回転角度としては、第２モータ１２による助手席側ワイパアーム３５の伸長範囲内で交差角度が最大となる角度が好ましい。なお、前述の予め定めた回転角度は、ウィンドシールドガラス１の形状等に応じて、個別に設定する。

また、復動時について上記で説明したワイパ装置２の動作（払拭範囲Ｚ２）では、助手席側ワイパブレード３６の払拭範囲を拡大しない払拭範囲Ｚ１として、往動時に払拭していない領域を払拭するようにしている。よって、交差部の雨水の垂れを防止する制御においても復動時に払拭していない領域を払拭する必要がある。そこで、図１０（Ｂ）の一点鎖線で示すように、復動時には徐々に第２モータ１２の回転角度を基準位置に戻すように（θ２＝ｆ’（θ１））制御することで、払拭してない領域を復動時に払拭することが可能となる。

なお、上記の実施形態では、助手席側ワイパブレード３６の払拭範囲を拡大することにより、助手席側ワイパブレード３６の車両下側の払拭軌跡が運転席側ワイパブレード１８の払拭軌跡と重ならず、払拭不能領域が発生してしまう。そのため、払拭不能な領域をなくすために、払拭範囲を拡大する場合に往動時と復動時の助手席側ワイパブレード３６を異なる軌跡として説明したが、これに限るものではない。例えば、図１１に示すように、助手席側ワイパブレード３６の長さを払拭範囲を拡大した際に払拭されない領域がない長さに設定して、往動時及び復動時共に同じ払拭軌跡の払拭範囲Ｚ２’になるように制御してもよい。

また、上記の実施形態では、払拭範囲を拡大して払拭動作を行う場合において、交差部の雨水の垂れを防止する制御回路５２の制御について説明したが、払拭範囲を拡大する場合に限るものではない。すなわち、払拭範囲を拡大しない場合（払拭範囲Ｚ１）についても同様に、上反転位置Ｐ１Ｐで助手席側ワイパアーム３５を伸長して交差角度が鈍角になるように制御してもよい。

また、本実施形態は、第１モータ１１の第１出力軸１１Ａ及び第２モータ１２の第２出力軸１２Ａが正逆（往復）回転可能に制御されていたが、これに限定されることはない。例えば、第１出力軸１１Ａ及び第２出力軸１２Ａの一方が一方向に回転するものでもよい。

また、本実施形態は、第１モータ１１の第１出力軸１１Ａの回転により、運転席側ワイパブレード１８及び助手席側ワイパブレード３６を上反転位置Ｐ１Ｄ、Ｐ１Ｐと下反転位置Ｐ２Ｄ、Ｐ２Ｐとの間で移動させていたが、これに限定されることはない。例えば、第１モータ１１として「運転席側第１モータ」と「助手席側第１モータ」とを備え、運転席側第１モータの回転によって運転席側ワイパブレード１８を上反転位置Ｐ１Ｄと下反転位置Ｐ２Ｄとの間で移動させ、助手席側第１モータの回転によって助手席側ワイパブレード３６を上反転位置Ｐ１Ｐと下反転位置Ｐ２Ｐとの間で移動させる構造でもよい。

また、本実施形態では、第１出力軸１１Ａの所定回転角度における中間角度付近までの間で助手席側ワイパアーム３５（助手席側ワイパブレード３６）を伸長させ、中間角度付近から所定回転角度までの間で助手席側ワイパアーム３５（助手席側ワイパブレード３６）を縮小させる制御を行ったが、これに限定されることはない。例えば、助手席側ワイパブレード３５が下反転位置Ｐ２Ｐから上反転位置Ｐ１Ｐに向かって払拭する際（往動払拭時）に、助手席側ワイパアーム３６が徐々に伸長するように制御してもよい。

また、本実施形態では、第１モータ１１の回転角度に応じて第２モータ１２を制御していたが、これに限定されることはない。例えば、第２モータ１２の回転角度に応じて第１モータ１１を制御してもよい。

なお、本実施の形態では、第１モータ１１の第１出力軸１１Ａの回転角度と第２モータ１２の第２出力軸１２Ａの回転角度とを用いた実施の形態を説明したが、これに代えて第１出力軸１１Ａの回転位置と第２出力軸１２Ａの回転位置とを用いたものとしてもよい。

また、上記の実施形態における払拭範囲を変更可能にする構成は一例として説明したが、これに限るものではなく、他の構成を適用してもよい。

また、上記の実施形態では、助手席側ワイパブレード３６の払拭範囲のみを変更可能な例を説明したが、これに限るものではなく、運転席側についても助手席側と同様の機構を設けて払拭範囲を変更可能としてもよい。

以上、一実施形態について説明したが、本発明は、上記に限定されるものでなく、上記以外にも、その主旨を逸脱しない範囲内において種々変形して実施可能であることは勿論である。

１１・・・第１モータ、１２・・・第２モータ、１７・・・運転席側ワイパアーム、１８・・・運転席側ワイパブレード、３５・・・助手席側ワイパアーム、３６・・・助手席側ワイパブレード、５２・・・制御回路、５８・・・マイクロコンピュータ

Claims (5)

1. 第１出力軸を有し、払拭軌跡の一部が交差する交差部を有する一対のワイパブレードによる払拭面の往復払拭動作を行うための第１モータと、
   第２出力軸を有し、前記一対のワイパブレードのうち少なくとも一方のワイパブレードを動作するワイパアームを伸縮して払拭範囲を変更するための第２モータと、
   前記往復払拭動作を行う際に、前記一対のワイパブレードの先端部における一方の払拭軌跡と他方の払拭軌跡とがなす角度でかつ払拭されない側の前記交差部の交差角度が、前記ワイパアームを伸縮しない場合より角度が大きくなるように、前記第１モータ及び前記第２モータを制御する制御部と、
   を備えた車両用ワイパ装置。
2. 前記制御部は、前記第２モータによる前記ワイパアームの伸縮範囲内で前記交差角度が最大となるように、前記第１モータ及び前記第２モータを制御する請求項１に記載の車両用ワイパ装置。
3. 前記制御部は、前記第１出力軸の回転角度に応じて予め定めた前記第２出力軸の回転角度になるように前記第１モータ及び前記第２モータを制御する請求項１又は請求項２に記載の車両用ワイパ装置。
4. 前記第１モータは、前記第１出力軸の回転により前記一対のワイパブレードを動作させる各々のワイパアームを往復回転させて、前記払拭面の予め定めた上反転位置と予め定めた下反転位置との間で前記一対のワイパブレードの往復払拭動作を行わせ、
   前記第２モータは、リンク機構を介して前記少なくとも一方のワイパブレードを動作するワイパアームに連結されて回転される前記第２出力軸を有し、前記第２出力軸の回転により前記少なくとも一方のワイパブレードを動作するワイパアームを往復回転させる支点を、第１位置と前記第１位置から助手席側上方に離れた第２位置との間で移動することで払拭範囲を変更する請求項１〜３の何れか１項に記載の車両用ワイパ装置。
5. 前記制御部は、前記第１出力軸の回転角度が前記上反転位置に対応する角度に到達した際に、前記支点を前記第１位置より前記第２位置側に位置させるように前記第１モータ及び前記第２モータを制御する請求項４に記載の車両用ワイパ装置。