JPS604678B2 - １電源で給電される可逆電動機用回路装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ４本発明は、単一の電源
によって給電される可逆駆動電動機用回路装置に関する
ものである。

自動車用のワイパー装置は知られており、それにおいて
は同０運転電動機の代りに従綾する振子歯車を備えた可
逆電動機が使用され、その電動機は反転用スイッチを介
して接続されている。そのため、多くの場合電動機駆動
のスイッチングカムによって反転スイッチは切換えられ
ている。この振子型電動機によって駆動されるワイパー
は２個の反転位置の間を運動し、その反転位置の１つは
同時に停留位置である。更に正常のワイパー動作中ワイ
パーが２個の反転位置間を運動するが風防スクリーンの
前面に存在しないようないわゆる隠蔽停留位置に格納さ
れるようにされたワィパ−装置も知られている。

この種の既知のワイパー装置は同０運転電動機が使用さ
れ、クランク歯車の実効クランク半径がいわゆる隠蔽停
留位置中へワイパーを入れるように変化される。このよ
うなワイパー装置は構造が非常に複雑であり、故障を生
じ易い欠点がある。本発明は、複雑な捕捉装置やクラン
クを使用せずにいわゆる隠蔽停留位置にワイパーを休止
させることのできる新しいワイパー装置に関するもので
ある。上記の問題点は作動スイッチのスイッチング位置
に応じて反転スイッチの２個のスイッチング点の少なく
とも１つが変更される可逆電動機用回路装置によって解
決される。

したがって、本発明は作動スイッチがオフになるやいな
や振子型電動機の回転角度を拡大するという考えに基づ
いている。

それによって簡単な方法でワイパー装置のスイッチがオ
フにされた時にワイパーが正常のワィプ区域の外へ移動
し、いわゆる隠蔽停留位置に確実に休止させることがで
きる。この基本的な思想は従来のワイパー装置より非常
に簡単に振子型歯車によって実現することができる。そ
の場合電気または電子部品を使用することが望ましくそ
れによって故障を生じ易い機械部品の使用を回避できる
。振子型電動機の角度が変更できるワイパー装置はすで
に知られている。

しかしこの従来の装置においては嵐防スクリーンの与え
られた寸法に対してワィプ角度を適合させることのみを
考慮したものであって、作動スイッチのスイッチング位
置によって回転角度を変化させるようにしたものではな
い。可逆電動機を制御する場合に生ずる問題の１つは接
点のチャッタリングである。

チャッタリングは殆との接点で発生し、それを阻止する
ことは非常に困難である。特にスプリング接点が接触す
る接点片を備えたスイッチ円板型の位置スイッチではこ
の問題が生じ易く、そのため信号が者断されて謀動差を
生じ易い。本発明においてはこの問題を解決するために
スイッチング信号を畜簿し、反転スイッチを制御する反
転メモリを設けて、そのセット・リセット入力を制御す
ることによってチャツタリングの影響を受けることなく
電動機の正逆転の制御と隠蔽停Ｚ蟹位置へのワイパーの
格納を確実に行うことができるようにしている。

作動スイッチのスイッチング信号に応じて電動機の回転
角度を変更すると云う本発明の基本的思想は風防ワイパ
ーの場合に限定されず、ワィプ区Ｚ城が変換されるよう
な場合には常に有効に利用することができる。

例えば自動車の後部窓用のいわゆる１レバーワイパー装
置において、雨が強い時に反転スイッチのスイッチング
点を相互に接近した位置にすることによってワィプ区域
を減少させることが考えられる。このようにワィプ区域
を減少させることによって電動機の反転速度を増加させ
るのと同様の効果を得ることができる。すなわち、単位
時間当りのワィプサィクル数が上昇しそれは強い雨の場
合非常に有利である。したがってこのように形態におい
ては作動スイッチのスイッチング位置に応じ反転スイッ
チの両方のスイッチング点が変更される。以下実施例に
よって本発明を説明する。

第１図において電動機は１０として示されている。

反転スイッチ１１を介して電動機１川ま一端が接地１３
され、池端が正端子１５に接続された電源１２によって
給電される。電動機１０‘ま反転スイッチの可動接点１
６および１７に直接接続される。固定接点１８および２
０は相互に接続されて接御されている。他の２個の固定
接点１９および２１も相互接続され、主畜積部２３の出
力端子２２に接続される。可動接点１６および１７は共
にリレー２４を介して結合されている。作動スイッチ２
５はメーク接点２６と転換接点２７は有し、共通に付勢
される。全体を３０で示す位置スイッチは電動機１０‘
こよって付勢される。

このスイッチはスイッチウェハーを用いて実現すること
ができる。極久的に暖地された接触部材３１は固定接点
３２，３３および３４と共働する。接触部材３１が図示
の位置にあると大地電位が固定接点３４に与えられる。
これは接触部材３１のいわゆる隠蔽停留位置である。も
し電動機１０が園転すると接触部村３１は回転角でだけ
回転した時、固定接点３３上に切換わる。接触部材３１
のこの位置は正常なワイパー動作中の１反転位置を特徴
づける。他の反転位置は接触部材３１が固定鞍点３２上
に停止した時に得られる。第１図において、正常なワイ
パー動作中にワイパーは第１と第２の反転位置間で運動
し、それにより角度Ｑで精勤することが示されている。

ワイパー装置が第２の反転位置をスタートしてスイッチ
が切られるとワイパーは時計方向に角度◇だけ回転して
いわゆる隠蔽停留位置に休止する。作動スイッチ２５が
付勢されると、正電位がメーク接点２６を経て主畜積部
２３のセット入力端子の供給される。ついで正電位は上
記主畜積部２３の出力端子２２に生じ、電動機１０はそ
れぞれ可動接点１６および１７を経て電圧を供給され、
所定の方向に回転する。

作動スイッチ２５の付勢により転換接点２７は固定接点
３２の側へ切換えられる。反転畜積部４０のリセット入
力部４２には固定接点３３において発生される位置スイ
ッチ３０のスイッチング信号だけが接続される。接触部
材３１は電動機１０の回転により反時計方向に回転する
。

接触部材３１が固定接点３３に達するとすぐに第２のス
イッチング信号が生じるが、この時点では反転蓄積部４
０はリセットされているからそれは反転蓄積部４０の畜
債条件には何の影響も及ぼさない。しかし接触部材３１
が更に回転して固定接点３２と接触し、第３のスィッタ
チング信号を生じ、それが反転蓄積部４０のセット入力
端子４１に結合されると直ちに前記反転蓄積部４川まセ
ットされる。したがってリレー２４が動作して可動接点
１６および１７は図の点線位置へ切換えられる。それ故
電動機１０に与えられ０てし・た電圧の樋性が逆転して
電動機１０は反転方向に回転する。そして接触部材３１
が再び固定接点３３と接触すると畜積部４０はリセット
され、リレー２４は消勢される。電動機の回転方向はそ
れによって改めて変更される。このような過程は作動ス
イッチがオンの間接競的に繰り返される。角度Ｑによっ
て予め決められたワィプ区域内でワイパーは周期的に１
反転位置から他方へ移動し、その位置で接触部材３１が
固定接点３２または３３にそれぞれ接触した時にスイッ
チング信号を発生しそれにより反転蓄積部４０はセット
またはリセットする。ワイパー装置のスイッチが切られ
、したがって転換接点２７とメーク接点２６が第１図で
最初に示した位置に再び戻されても畜競部２３および４
０のスイッチ条件は変化しないでそのままである。

したがって畜積部２３はセットされたままでありそれ故
に電動機はその瞬間の回転方向に回転を続ける。今もし
も接触部材３１が固定接点３４に接触するとすると第１
のスイッチング信号が発生し、転換接点２７を介して反
転畜積部４０のリセット端子４２をスイッチする。それ
によりリレー２４は消勢される。しかし、同時にこの第
３のスイッチング信号がリセット端子２９へ供給される
ために主畜積部２３もまたリセットされる。ワイパー電
動機はスイッチが切られ、ワイパーは隠蔽停留位置に置
かれる。このようにして本実施例においては反転スイッ
チ１１のスイッチング点が作動スイッチの転換によって
変更される点に特徴がある。

作動スイッチがオンにされている時には接触部材３１が
固定接点３３の位置に来た時、反転スイッチが切換えら
れる。作動スイッチがオフにあると回転角ぐずれている
固定接点３４に接触部材３１が接触する時のみリレーは
消勢される。固定接点３２と接触部材３１とによって構
成される第３の位置スイッチは不変の反転位置で第３の
スイッチング信号を発生する。もちろん、反転スイッチ
の他方のスイッチング点を作動スイッチによって変更さ
せることもまた考えられる。

例えばセット入力様子４１と固定接点３２および１個の
付加固定接点との間に別の転換接点を使用することもで
きる。この方法によって作動スイッチ２５の第３のスイ
ッチング位置において例えばワィブ角度Ｑ自体を変更さ
せることも可能である。第２図のように変形した別の実
施例によってさらに多くの変更の可能性が与えられる。

この実施例においてもまた主畜積部２３および反転蓄積
部４０が設けられている。これ等の部品によるスイッチ
ング部分は第１図に対応しているので詳細な説明は省略
する。本実施例においては異なる位置で作動するスイッ
チの代りにパルス発生器５０が電動機１０に関連して設
けられている。パルス発生器５０のパルスは前進−後進
カウンタ５２のクロック入力端子５１へ導かれる。カウ
ンタ５２の出力信号は２個の比較器５３おびび５４へ導
かれる。比較器５３の他方の入力部にスイッチ５５によ
って決定されるべき数がデジタル形式で与えられる。比
較器５４の他方の入力部は転換スイッチ５６の出力部に
接続されている。転軌スイッチ５６の入力部においてビ
ットの組合せとしてそれぞれスイッチ５７および５８を
介して別々の数値がスイッチできる。前進−進カウント
夕５２は比較器５３の出力部に接続されているダイナミ
ックカウント方向入力端子６０を備えている。カウンタ
５２から導出された数値と比較器５３に対するスイッチ
５５の数値が同じであればこの比較器の出力部の電位は
変化し、カウンタ５２の計数方向は反転する。カウンタ
５２は別のカウント方向入力端子６２を備えており、そ
れは比較器５４の出力部６３より制御される。比較器５
３および５４の出力信号はそれぜれ反転蓄積部４０のセ
ット入力端子４１またはリセット入力端子４２へ導かれ
る。最後に、転換スイッチ５６は作動スイッチ２５がオ
ン状態にあるときスイッチ５７によって選択された数値
が比較器５４へ送出されるように作動スイッチを通して
制御される。第２図の回路の動作は次のとおりである。

作動スイッチ２５が付勢されると前述のように主蓄積部
２３がセットされ、電圧が電動機１０１こ供給される。

電動機１０は特定の方向に回転する。パルス発生器５０
からパルスが発生し、それ等は前進−後進カウン夕５２
によってカウントされる。カウンタはリセットされてお
り、最初パルスは前進方向でカウントされるものと仮定
する。カウンタ５２の出力部においてスイッチ５５によ
って調整された値に対応する数値が得られるや直ちに比
較器５３はカウント方向入力端子６０を制御するスイッ
チング信号を発生する。そこでカウンタは他の比較器５
４に導かれる値と等しい数直が出力部に得られるまで後
進方向にカウントする。作動スイッチ２５がオン状態で
あるからこれはスイッチ５７によって決定される数値で
ある。その数値はスイッチ５８によって決定される値よ
り大きい。判り易いように数値１００がスイッチ５５に
よって選択され、スイッチ５７によって数値１０が、ス
イッチ５８によって数値０が選択されると仮定する。し
たがって正常なワイパー動作中、カウンタ５２は数値１
０と１００の間で前進および後進して連続的にカウント
を行う。比較器５３および５４の出力信号は反転蓄積部
４０のセットまたはリセット入力端子４１，４２に導か
れるから、上記限界値に達すると電動機１０の回転方向
に逆転する。作動スイッチ２５をオフにすると最初は電
動機の回転方向は変化しない。

しかし転換スイッチ５６が切換えられ、そのため数値１
０の代りにスイッチ５８によって設定された数値０が比
較器５４に導かれる。そこでカウンタ５２は後進方向に
０をカウントした時にだけ信号が発生する。このために
作動スイッチがオンの場合よりも余分のパルスが必要で
あり、それによってワイパーは隠蔽停留位置へ位置せし
められる。比較器５４の出力信号は主畜積部２３のリセ
ット入力端子２９へも与えられるためワイパー装置のカ
ウンタはオフとなる。これに関連してセット入力は先行
するりセット入力を有するという事実を指摘しておく。
主蓄積部２３は作動スイッチがオンである限りリセット
することはできない。この回路装置は既述の部品を用い
て機能させることができる。

困難な問題はワイパー動作中に例えば電源１２が遮断さ
れてワイパーがワィプ領域内の何処かに位置した状態で
カウンタが電源がオフとなるためリセットされることだ
けである。それ故位置スイッチ７０を電動機１川こ対応
して設けて、それによってワイパーの位置に応じて決定
される数値は前進−後進カウン外こ設定することが必要
である。実施例においては、カゥンタ５２はワイパーが
隠蔽停留位置を占める時にリセットされる。しかしカゥ
ンタ５２を反転位置の特定値例えば１００の値に設定す
ることも同様に考えられる。したがってまたこの変形に
よって２個のスイッチング点の１つが作動スイッチのス
イッチング位置によって変化される。これは異なる数値
が転換スイッチ５６を介して比較器５４へ導入されるこ
とによって達成される。これ等の数値は参照数字として
作用し計数の結果について比換される。この第２図の変
形実施例はスイッチ５７，５８および５５をそれぞれ調
節することによって任意のワィブ角度Ｑおよび角度ぐを
あらかじめ決定できると云う利点がある。それ故このよ
うなワイパー装置は容易に種々の条件に適応させること
ができる。もちろんこの方式はもた作動スイッチのスイ
ッチング位置によって反転点が変化されるように拡張す
ることもできる。このためには比較器５３に対して異な
る数値を導入することのできる別の転換を設けることが
必要である。第３および第４図にはマイクロコンピュー
タ８０を使用して構成したそのような回路荘贋が示され
ている。

このマイクロコンピュータに対して位置スイッチおよび
作動スイッチのスイッチング信号が与えられ、これによ
ってマイクロコンピュータの出力部に反転スイッチに対
するスイッチング信号が得られるようなマイクロコンピ
ュータ内のプログラムフローによってこれらスイッチン
グ信号のスイッチング動作が行われる。それ故第３図に
示す実施例は実質上第１図に示した実施例の変形に対応
し、一方、第４図に示す実施例は第２図の実施例に基づ
いたものである。

動作モードにおいてこれら実施例は相互に異なるもので
はない。しかし反転スイッチはそれぞれリレー８１また
は８２を介して付勢される２個の切換えスイッチによっ
て構成するのが有利である。それはもしこれ等リレーの
一方が他方の後で制御されるならば電動機の回転方向が
逆転する前、すなわち極の反転の前に電動機はまず短絡
されてダイナミックブレーキとして作用する利点がある
からである。このアイディアおよび更に別の改良につい
ては西ドイツ特許出願Ｐ２８５１７７０．６号およびＰ
２８５１７２７．３号に明確に記載されているので詳細
な説明は省略する。

【図面の簡単な説明】

第１図は数個の位置スイッチを備えた本発明の第１の実
施例を示し、第２図は回転角度の決定のためのパルス発
生器を備えた実施例を示す。 第３図および第４図はマイクロコンピュータで構成され
た評価回路を備えた第１図および第２図は基づく実施例
の略図である。１０……電動機、１１……反転スイッチ
、１６，１７・・・・・・その可動接点、１８，１９，
２０，２１・・・・・・同固定接点、１２・・・・・・
電源、２３・・・・・・主畜積部、２８・・・・・・セ
ット端子、２９・・・・・・リセット端子、２２・・…
・出力端子、２４・・・・・・リレー、２５・・・・・
・作動スイッチ、５６…・・・メーク接点、２７・・・
・・・転換接点、３０・・…・位置スイッチ、３１・・
・・・・接触部材、３２，３３，３４・・・・・・固定
接点、４０・・・・・・反転畜積部、４１・・・・・・
セット端子、４２・・・・・・リセット端子、５０・・
・・・・パルス発生器、５２・・・・・・カゥンタ、５
３，５４・・・・・・比較器、５６・・・・・・転換ス
イッチ、５５，５７，５８……設定用スイッチ、７０…
…スイッチ、８０……マイク。 コンビユー夕、８１，８２……リレー。Ｆｉ９．１Ｆｉ
９．２ Ｆｉ９．３ Ｆｉ９‐ム

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 手動操作作動スイツチと電動機の回転方向を制御す
   る反転スイツチとを備え、その反転スイツチは電動機の
   特定の回転角度において位置スイツチにより出力される
   スイツチング信号に応じて評価回路を介して切換えられ
   、前記作動スイツチのスイツチング位置に応じて反転ス
   イツチの２個のスイツチング点の少なくとも一方が定め
   られた値だけ可変である単一の電源により給電される可
   逆電動機用回路装置において、前記評価回路は、前記反
   転スイツチを介して電動機を付勢する主畜積部と、スイ
   ツチング信号を畜積し前記反転スイツチを制御する反転
   メモリとを具備し、その反転メモリはセツト入力部とリ
   セツト入力部とリセツト入力部とを有し、電源は前記作
   動スイツチを介して前記主畜積部のセツト入力部に接続
   され、前記作動スイツチのオン位置に対応して電動機の
   特定の回転角を規制する一方の位置スイツチが反転メモ
   リのリセツト入力部に接続され、前記作動スイツチのオ
   フ位置に対応して前記特定の回転角と異なった回転角を
   検出する他の位置スイツチが前記反転メモリのリセツト
   入力部および前記主畜積部のリセツト入力部に接続され
   、前記特定の回転角を期制する第３の位置スイツチが前
   記反転メモリのセツト入力部に接続され、反転メモリの
   出力により前記反転スイツチを切換えて電動機を特定の
   回転角度のみで回転させることを特徴とする特にワイパ
   ー電動機に通した可逆電動用回路装置。 ２ 反転スイツチ１１のスイツチング点の一方が不変で
   あり、作動スイツチ２５のスイツチング位置によって反
   転スイツチ１１の他方のスイツチング点のみが可変であ
   り、それによって電動機の回転可能な角度（α＋φ）が
   作動スイツチ２５のオフ位置においてオン位置における
   よりも大きい角度である特許請求の範囲第１項記載の回
   路装置。 ３ 位置スイツチ３１，３４，３３，３２は第１のスイ
   ツチング信号が停留位置において発生され、第２のスイ
   ツチング信号が回転角度（φ）だけずれた第１の反転位
   置においてまた第３のスイツチング信号が第２の反転位
   置において発生する如く電動機と関連して設けられ、第
   ３のスイツチング信号はセツト入力部４１に導かれ、作
   動スイツチ２５と共に調整可能である切換え接点２７の
   切換え位置に応じて第１或は第２のスイツチング信号の
   何れかが反転メモリ４０のリセツト入力部４２に導かれ
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項または第２項
   記載の回路装置。 ４ 電動機回路は主メモリ２３を介して制御されそのセ
   ツト入力部２８は作動スイツチ２６を介して制御され、
   そのリセツト入力部２９は第１のスイツチング信号によ
   り制御される特許請求の範囲第１項乃至第３項の何れか
   １項記載の回路装置。 ５ パルス発生器５０が電動機１０に割当てられ、この
   パルス発生器２０のパルスが評価回路中でカウントされ
   、２個の基準値と比較され、電動機の方向を特徴づける
   反転メモリ４０のセツト入力部４１またはリセツト入力
   部４２に対して２個のスイツチング信号が出力され、少
   なくとも一方の基準値は作動スイツチ２５のスイツチン
   グ位置に応じて可変であることを特徴とする特許請求の
   範囲第１項または第２項記載の回路装置。 ６ 位置スイツチ７０が電動機に割当てられ、そのスイ
   ツチング信号がカウンタ５２を所定値の設定することを
   特徴とする特許請求の範囲第５項記載の回路装置。 ７ 位置スイツチ３０のスイツチング信号およびパルス
   発生器５０のスイツチング信号のそれぞれおよび作動ス
   イツチ２５のスイツチング信号が導かれる評価回路がマ
   イクロコンピユータ８０であり、それが反転スイツチ１
   １を制御することを特徴とする特許請求の範囲第１項の
   何れか１項記載の回路装置。 ８ 反転スイツチ１１が２路スイツチ８１，８２であり
   、それらが互に独立に付勢可能に構成されていることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項乃至第７項の何れか１
   項記載の回路装置。 ９ ２路スイツチ８１，８２は一方が他方に遅れて切換
   えられる如く構成されていることを特徴とする特許請求
   の範囲第８項記載の回路装置。