JPH10500082A - ワイパー装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 少なくとも１つのワイパーアーム（１０）を有するワイパー装置が提案されており、前記ワイパーアームは、電気モータ（１１）によって駆動され、該電気モータの回転方向は、少なくとも各終端位置でそれぞれ変えることができる。電気モータ（１１）に給電される電力は、回転方向を変える際に低減される。電気モータ（１１）に、所定時間経過後初めて、又は、ワイパーアーム（１０）の所定位置到達後初めて定格電力が給電される。低減された電力を給電するためには、殊に、電気モータ（１１）を流れる電流を低減することが適している。本発明のワイパー装置により、電気モータ（１１）及び終段（１９）の熱負荷を低減することができる。

Description

【発明の詳細な説明】 ワイパー装置 従来技術 本発明は、請求範囲独立請求項の上位概念のワイパー装置に関する。ドイツ連 邦共和国特許公開第２９４４２２４号明細書から、上位概念記載のようなワイパ ー装置が公知であり、該装置は、電気モータを有しており、該電気モータの回転 方向は、ワイパーアームの両終端位置で変えることができる。回転運動から往復 運動を作り出す振り子式伝動装置はなくすことができる。この公知の装置は、両 終端位置で電気モータ作動電圧の極性を反転させる終段を有している。この両終 端位置で停止状態になる電気モータに全作動電圧が印加されることによって、通 常作動電流の数倍にもなる始動電流がこの電気モータに発生される。例えば、電 気モータの短絡によって達成される制動過程を行わず、終端位置に達した後、電 気モータの極性を切り換えると、始動電流を２倍の値に上昇させることができる 。と言うのは、電力源の電圧に加えて更に電気モータの電磁逆起電力が加わるか らである。 本発明の課題は、電気モータ及び終段の負荷を低減したワイパー装置を提供す ることである。 この課題は、請求範囲独立請求項に記載した各要件 によって解決される。 本発明の効果 本発明のワイパー装置は、殊に、ワイパーアームの両終端位置の領域内で電気 モータが回転方向を変える間、電気モータ及び終段の熱負荷を低減することがで きるという効果を有している。本発明によると、電気モータに給電される電力は 、回転方向を変える際に低減ことができる。この手段により、オーム抵抗と共に 、終段及びモータの熱負荷を生じさせる高い始動電流が発生するのを回避するこ とができる。 本発明のワイパー装置の有利な実施例及び構成は、各従属請求項から得られる 。 有利な第１の構成によると、電気モータに、全電力が、所定時間の経過後に初 めて給電されるようにされる。他の手段によると、全電力が、ワイパーアームが 所定位置に達した後初めて給電されるようにされる。この所定位置は、対応の両 終端位置の近傍のワイパー領域内に位置している。例えば、スライドディスクと 共働するスライドコンタクトとして構成することができる付加的な位置センサが 必要である。 電気モータに給電される電力を定格電力に比して低減する適切な手段は、供給 された作動電圧を減圧することによって可能である。電気モータに給電される電 力を、定格電力に比して低減する、有利な別の手段としては、電気モータに流れ る電流を低減することがで きる。殊に、この電流の低減は、クロック作動の領域内で特に簡単な手段を用い て可能である。このクロック作動は、電気モータの、供給可能な全作動電圧を印 加させたり、その電圧から完全に切り離したりするようにして行われる。このク ロック信号は、可変周波数乃至可変オンオフ比を有することができる。この周波 数も、このオンオフ比も、例えば、モータのデータを考慮して選定することがで きる。別の基準としては、電磁的なノイズビームの不所望な放射を一緒に考慮し てもよい。 本発明の装置の有利な別の構成では、電気モータを、終端位置に達して極性を 反転する前に先ず短絡させるようにされる。この手段により、モータを急速に制 動し、電磁逆起電力を急速に減衰させ、モータの熱負荷を極めて小さくすること ができるようになる。 本発明のワイパー装置の有利な別の実施例及び構成は、以下の説明と共に、別 の各従属請求項から分かる。 図面 図には、本発明のワイパー装置の１ブロック接続図が示されている。 図には、ワイパーアーム１０が示されており、このワイパーアームは、詳細に 図示していないウインドウ上で往復運動する。ウインドウアーム１０は、電気モ ータ１１によって駆動される。終端位置センサ１２は 、ウインドウアーム１０が一方又は他方の終端位置に達した時点を検出し、それ に続いて、終端位置信号１３が電力給電装置１４に送出される。 電力給電装置１４には、位置センサ１５から位置信号１６が供給され、この位 置信号は、ウインドウアーム１０が終端位置の近傍の所定の位置に達したことを 示す。電力給電装置１４は、時間発信器１７を有しており、この時間発信器は、 終端位置信号１３によって開始することができる。電力給電装置１４は、電力給 電及び回転方向信号１８を終段１９に送出し、この終段には、電気モータ１１が 接続されている。終段１９は、詳細に図示していない電力源の第１の端子２０及 び第２の端子２１に接続されている。 本発明のワイパー装置は、次のように作動する： ウインドウアーム１０は、表面の汚れを取ってきれいにすべき、詳細に図示し ていないウインドウ上で往復運動を行う。この往復運動は、電気モータ１１の極 性反転によって達成することができ、この電気モータは、例えば、永久磁石励磁 型直流モータ又は電子整流型交流モータとして構成されている。 両終端位置に達したことは、終端位置センサ１２によって検出される。この終 端位置センサ１２は、例えば、別個のセンサ又は有利には電気モータ１１又は図 示していない駆動部と結合された、詳細に図示していない制御ディスク（スリッ プリングを有している）で ある。 終端位置センサ１２の代わりに、ワイパー１０の任意の位置の尺度である信号 を送出する位置センサを設けることができる。比較的コスト安なワイパー装置の 範囲内で、その種の位置センサを用いて、ワイパー範囲を低減するようにして限 定したワイパー駆動部を構成することもできる。終端位置信号１３は、同様に、 その種の低減されたワイパー駆動部でも発生させて、電気モータ１１の回転方向 を変えさせるようにすることができる。 終端位置信号１３の発生後、先ず、電気モータ１１の制動を行うことができる 。電気モータ１１の効果的な制動は、例えば、モータ給電端子の短絡によって行 なわれる（モータの能動的な制動でのフリーホイール）。電気モータの短絡は、 電力給電及び回転方向信号１８（終段１９を相応に制御する）によって行われる 。この終段１９は、有利には、ブリッジ回路を有しており、このブリッジ回路の 対角線部内に電気モータ１１が配設されている。電気モータ１１の短絡は、例え ば、ブリッジ回路の下側又は上側の両ブリッジ分岐部を同時にスイッチオンする ことによって達成することができる。電気モータの回転方向の切換は、作動電圧 の極性を反転することによって行われる。モータが制動される以前に、作動電圧 の極性を完全に反転するように構成すると、電気モータ１１での始動電流が強く 上昇して、終段１９の両ブリッジ分岐部がスイッチオンされる。不可避なオーム 損失抵抗によって生じる相応の高い熱負荷は、不所望であり、極端な場合には、 個別各構成要素が破損されてしまうことがある。少なくとも、使用する各構成要 素は、比較的高い電流負荷用に構成し、少なくとも短時間高い熱負荷に曝されて もよいように構成した方がよい。 そのために、本発明によると、電気モータ１１に給電される電力は、回転方向 切換の際に低減されるように構成されている。 第１の実施例によると、定格電力は、所定時間経過後初めて電気モータ１１に 給電されるように構成されている。この所定時間は、終端位置信号１３によって 開始される時間発信器１７によって設定される。経過時間中、電力給電及び回転 方向信号１８は、終段１９を介して、電気モータ１１用の電力を低減するように 設定される。 他の実施例によると、電気モータは、所定位置に達した後初めて、定格電力を 給電されるように構成されている。作動電圧の極性切換及び電力の低減は、終端 位置信号１３の発生の際に直ぐに行うことができる。ワイパーアーム１０が、位 置センサ１５によって検出される固定位置に達してから初めて、電力給電及び回 転方向信号１８によって、電気モータ１１に対して全電力が給電されるようにな る。位置センサ１５によっ てれる所定位置は、ワイパー装置の簡単な構成では、終端位置の近傍に位置して いる所定の固定位置にすることができる。ワイパー装置の比較的高価な実施例で は、終端位置センサの代わりに、ウインドウ上でのワイパーアーム１０の実際の 位置の尺度である信号を送出する１位置センサが設けられており、この位置セン サにより、終端位置に対しては第１の位置の値を設定し、別の所定位置に対して は第２の位置の値を設定することができる。この場合、付加的な位置センサ１５ は要らない。 有利な実施例によると、電力給電及び回転方向信号１８により、電気モータ１ １用の給電電力が始動値から全電力になる迄連続的に上昇するようにされる。こ のようにするために、電力給電装置１４には信号発生器が設けられており、この 信号発生器の信号により、所定電力の上昇の経過特性が決められる。 電気モータ１１用の電力給電は、終段１９で行われる。電圧又は電流又は両方 の量を同時に定格作動量よりも低減してもよい。電気モータ１１を流れる電流を 低減することも特に適している。電流の低減は、殊に容易には、電気モータ１１ に時間的に交互に全作動電圧を印加したり遮断したりするクロック作動を使用す ることによって実現することができる。クロック周波数及びオンオフ比は、可変 にすることができる。両方の量、殊に周波数は、モータのデータに依存して決め ることができる。スイッチオンの持続期間の下側限界値は、電気モータ１１を流 れる電流を、スイッチオンパルスの期間中、所定最大値にしか上昇させないよう にすることによって設定することができる。この上昇時間は、主に、モータ巻線 のインダクタンスによって決められる。この周波数の上側の限界値は、放射高周 波電力が所定値を超過しないようにして決められる。オンオフ比を変えることに よって（例えば、所定の固定周波数で）、電力の連続的な上昇を、付加的なコス トを掛けずに実現することができる。 電気モータ１１に印加される電圧を低減することは、電磁的両立性が高いとい う利点を有する。と言うのは、相応の高いスペクトル成分を有するスイッチング パルスは生じなくなるからである。 本発明のワイパー装置は、自動車での使用に殊に適している。図示した電気モ ータ１１は、１つのワイパーアームも、同時に複数のワイパーアーム１０も駆動 することができる。所定の自動車では、複数の電気モータ１１が設けられ、これ らの電気モータは、別個にそれぞれのワイパーアーム１０を駆動する。

【手続補正書】特許法第１８４条の８ 【提出日】１９９６年３月２６日 【補正内容】 請求の範囲 １．少なくとも１つのワイパーアームを有するワイパー装置であって、前記ワ イパーアームは、電気モータ（１１）によって駆動され、該電気モータの回転方 向は、少なくとも各終端位置で変えることができ、その際、電気モータ（１１） に給電される電力は、回転数を変える際に低減されるワイパー装置において、時 間発生器（１７）が設けられており、該時間発生器は、終端位置信号（１３）に よって始動され、電気モータ（１１）の定格電力は、前記時間発生器（１７）に よって設定された時間の経過後初めて前記電気モータ（１７）に給電されること を特徴とするワイパー装置。 ２．回転方向を変える以前に、電気モータ（１１）を短絡させることを特徴と する請求項１記載のワイパー装置。 ３．電圧を、定格電圧に比して低減することを特徴とする請求項１記載のワイ パー装置。 ４．定格電流に比して低減された電流を給電することを特徴とする請求項１記 載のワイパー装置。 ５．低減された電流を、電気モータ（１１）を時間的に交互に電力源に接続又 は遮断するクロック駆動により給電することを特徴とする請求項４記載のワイパ ー装置。 ６．連続的に電力を上昇させることを特徴とする請求項１記載のワイパー装置 。 ７．自動車に使用することを特徴とする請求項１記載のワイパー装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．少なくとも１つのワイパーアームを有するワイパー装置であって、前記ワ イパーアームは、電気モータによって駆動され、該電気モータの回転方向は、少 なくとも各終端位置で変えることができるワイパー装置において、電気モータ（ １１）に給電される電力は、回転方向を変える際に低減されることを特徴とする ワイパー装置。 ２．電気モータ（１１）に、所定時間経過後初めて定格電力を給電することを 特徴とする請求項１記載のワイパー装置。 ３．電気モータ（１１）に、所定位置到達後初めて定格電力を給電することを 特徴とする請求項１記載のワイパー装置。 ４．電圧を、定格電圧に比して低減することを特徴とする請求項１記載のワイ パー装置。 ５．定格電流に比して低減された電流を給電することを特徴とする請求項１記 載のワイパー装置。 ６．低減された電流を、電気モータ（１１）を時間的に交互に電力源に接続又 は遮断するクロック駆動により給電することを特徴とする請求項５記載のワイパ ー装置。 ７．回転方向を変える以前に、電気モータ（１１）を短絡させることを特徴と する請求項１記載のワイパ ー装置。 ８．連続的に電力を上昇させることを特徴とする請求項１記載のワイパー装置 。 ９．自動車に使用することを特徴とする請求項１記載のワイパー装置。