雨刷系統的製作方法

2023-05-03 20:00:02

本發明涉及搭載於汽車等的車輛用雨刷裝置的控制技術，尤其涉及相對式(相向擦拭式)的雨刷裝置中的雨刷刮水片的幹涉抑制技術。

背景技術：

為了確保雨天時等的駕駛員的視野，在汽車等車輛上設置有擦去附著於擋風玻璃的雨或來自前車的飛沫的雨刷裝置。近年來，在車輛用雨刷裝置中，尤其在汽車用的雨刷裝置中，由於伴隨著擋風玻璃的大型化而產生的擦拭面積增大、橫向的視野的提高，專利文獻1那樣的所謂的相對式的雨刷裝置增加來代替從以往存在的串聯式。在相對式的雨刷裝置中，在擋風玻璃的左右兩端側配有雨刷臂的旋轉中心。並且，駕駛座側(dr側)和副駕駛座側(as側)的雨刷刮水片從擋風玻璃的兩側朝向中央地進行相向工作，從而擦拭擋風玻璃上的雨滴等。

在先技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開平11-301409號公報

專利文獻2：日本特開2007-62671號公報

技術實現要素：

發明所要解決的問題

然而，在相對式的雨刷裝置中，左右的雨刷刮水片的動作範圍在較寬的範圍重疊，而且，dr側和as側的打開動作和關閉動作以相同的時機進行。在以往的相對式的雨刷裝置中，當刮水片的前後關係因外力等交替或者控制信號發生某些異常時，在擦拭動作期間有可能導致刮水片彼此幹涉。

因此，也提出了一種系統，在該系統中，在馬達間的信號通信發生異常的情況下，通過執行對as側的擦拭範圍進行縮小的控制，來防止雨刷刮水片彼此的幹涉(專利文獻2)。然而，這樣的控制僅是緊急時的應急處理功能，難以說是根本性的刮水片幹涉防止對策。另外，由於具備該功能，會導致雨刷裝置自身成為高價。而且，在緊急應對時相向擦拭動作也是基本，上下的反轉時機與通常時沒有變化。其結果，as側雨刷刮水片停滯於擦拭範圍變窄的下反轉位置，即使在緊急時，也存在雨刷動作的外觀不太好的問題。

用於解決問題的方案

本發明的雨刷系統是一種相對配置式的雨刷系統，所述雨刷系統包括：雨刷刮水片，所述雨刷刮水片相向配置在車輛的擦拭面上，並且在設定在該擦拭面上的下反轉位置和上反轉位置之間進行往復擦拭動作；和電動馬達，所述電動馬達用於使所述雨刷刮水片在所述擦拭面上往復移動，其特徵在於，所述雨刷刮水片由配置於駕駛座側的第1雨刷刮水片和配置於副駕駛座側的第2雨刷刮水片構成，所述擦拭面上的所述第2雨刷刮水片的動作範圍比所述第1雨刷刮水片的動作範圍窄，並且設定為與所述第1雨刷刮水片的動作範圍僅一部分重疊的範圍，所述第1雨刷刮水片和所述第2雨刷刮水片在進行往復擦拭動作時向相同方向進行動作。

根據本發明，使所述第2雨刷刮水片的動作範圍比所述第1雨刷刮水片的動作範圍窄，並且設定為與所述第1雨刷刮水片的動作範圍僅一部分重疊的範圍。其結果，第1及第2雨刷刮水片的重疊動作範圍小，難以發生雨刷刮水片彼此的幹涉。另外，在進行往復擦拭動作時，使第1及第2雨刷刮水片向相同方向進行動作，由此與雙方的雨刷刮水片在同時期進入重疊動作範圍的相向動作相比，進一步難以發生刮水片彼此的幹涉。而且，通過使兩雨刷刮水片向相同方向進行動作，雨刷動作變得順暢而不停滯。在該情況下，由於靠近駕駛座的位置的擦拭範圍也能僅使第1雨刷刮水片通過，因此也改善了雨刷動作的外觀。

在所述雨刷系統中，也可以將所述第2雨刷刮水片的下反轉位置設定在所述第1雨刷刮水片的動作範圍的外緣附近。另外，也可以將雨刷系統非工作時的所述第1及第2雨刷刮水片的停止位置分別設定在下反轉位置側(所述第1雨刷刮水片)及上反轉位置側(所述第2雨刷刮水片)。

而且，可以是，在所述第1雨刷刮水片從下反轉位置朝向上反轉位置進行動作時，使所述第2雨刷刮水片從上反轉位置朝向下反轉位置進行動作，在所述第1雨刷刮水片從上反轉位置朝向下反轉位置進行動作時，使所述第2雨刷刮水片從下反轉位置朝向上反轉位置進行動作。

可以使所述第1雨刷刮水片比所述第2雨刷刮水片長。另外，可以是，在所述第1及第2雨刷刮水片異常停止後的復位動作中，在使所述第2雨刷刮水片移動到上反轉位置後，使所述第1雨刷刮水片移動到上反轉位置。

發明的效果

根據本發明的雨刷系統，使第2雨刷刮水片的動作範圍比第1雨刷刮水片的動作範圍窄，並且第2雨刷刮水片的動作範圍設定為與第1雨刷刮水片的動作範圍僅一部分重疊的範圍，因此第1及第2雨刷刮水片的重疊動作範圍小，能夠抑制雨刷刮水片彼此的幹涉。另外，在進行往復擦拭動作時，使第1及第2雨刷刮水片向相同方向進行動作，由此能夠進一步難以發生刮水片彼此的幹涉。

附圖說明

圖1是表示作為本發明的一實施方式的雨刷系統的整體結構的說明圖。

圖2是表示雨刷刮水片的串聯動作的說明圖，(a)～(c)表示去路動作，(d)～(f)表示歸路動作。

具體實施方式

以下，基於附圖對本發明的實施方式詳細地進行說明。以下的實施方式的目的在於：在相對式的雨刷裝置中，不損害雨刷動作的外觀地對雨刷刮水片彼此的幹涉進行抑制。圖1是表示作為本發明的一實施方式的雨刷系統的整體結構的說明圖。圖1的雨刷系統為相對式的結構，具有以互相面對的方式在上反轉位置ua、ub與下反轉位置la、lb之間進行往復移動的雨刷刮水片1a、1b(第1、第2雨刷刮水片，以下，簡記為刮水片1a、1b)。需要說明的是，圖1的雨刷系統的附圖標記中的「a、b」分別表示與駕駛座側和副駕駛座側關聯的部件或部分等。

刮水片1a、1b分別安裝於雨刷臂2a、2b(以下，簡記為臂2a、2b)的一端側。駕駛座側的刮水片1a比副駕駛座側的刮水片1b長(但是，相同尺寸也可以)。刮水片1a、1b與臂2a、2b的連接方式分別不同。刮水片1a在下側(下反轉位置側)連接於臂2a，並且由臂2a從下方支承。刮水片1b在上側(上反轉位置側)連接於臂2b，並且由臂2b從上方支承。未圖示的彈簧部件等內置於臂2a、2b。刮水片1a、1b由該彈簧部件等彈性地按壓於擋風玻璃3。

臂2a、2b的另一端側分別安裝於雨刷軸(樞軸)4a、4b，該雨刷軸4a、4b配置在車體的擋風玻璃左右兩端側。雨刷軸4a、4b利用電動馬達5a、5b(以下，簡記為馬達5a、5b)進行旋轉驅動。臂2a、2b伴隨著雨刷軸4a、4b的旋轉而進行擺動。刮水片1a、1b藉助臂2a、2b的擺動在動作範圍6a、6b內進行往復擦拭動作。

馬達5a、5b具備馬達主體7和減速機構8，並且利用由雨刷控制裝置10a、10b進行的pwmduty控制(pulse-widthmodulationdutycontrol：脈寬調製負載控制)進行正反旋轉。對馬達5a進行驅動控制的雨刷控制裝置10a經由車載lan(localareanetwork：區域網)12與作為車輛側的控制器的ecu(electroniccontrolunit：電子控制單元)11連接。雨刷開關的on/off、lo、hi、int(間歇工作)等的開關信息、發動機起動信息等經由lan12從ecu11向雨刷控制裝置10a輸入。雨刷控制裝置10a、10b彼此之間利用通信線13連接。

基於刮水片1a、1b的位置信息對馬達5a、5b進行反饋控制(pi控制)。在本實施方式中，與刮水片1a、1b的位置對應地設定兩刮水片的目標速度。目標速度以映射等方式預先儲存在雨刷控制裝置10a、10b內。為了進行反饋控制，在馬達5a、5b的馬達軸14上設置有多極磁化磁鐵15，在外殼框架16內設置有相對位置檢測用的霍爾ic(hallic)17。伴隨著馬達軸14的旋轉，從霍爾ic17輸出脈衝信號。在安裝有雨刷軸4a、4b的減速齒輪18上，安裝有絕對位置檢測用磁鐵19。霍爾ic20與磁鐵19相向地設置於外殼框架16。

絕對位置檢測用磁鐵19在刮水片1a、1b到達基準位置x(這裡，設定在上反轉位置的跟前)時與霍爾ic20相向。雨刷控制裝置10a、10b利用霍爾ic20的輸出信號來識別刮水片1a、1b的絕對位置。雨刷控制裝置10a、10b使用來自霍爾ic17的脈衝信號，來掌握馬達軸14的轉速、旋轉速度。接著，雨刷控制裝置10a、10b對刮水片1a、1b的移動速度、相對於基準位置x的角度(當前位置)進行檢測。並且，對當前的刮水片1a、1b的速度和該位置的刮水片1a、1b的目標速度進行比較，根據目標速度與當前速度之差，適當地對馬達5a、5b進行控制。兩馬達5a、5b的控制信息經由通信線13在雨刷控制裝置10a、10b之間進行交換，基於雙方的刮水片的位置關係對馬達5a、5b進行同步控制。

在本發明的雨刷系統中，as側的刮水片1b的動作範圍6b設定為僅有很少落入到dr側的刮水片1a的動作範圍6a的範圍。動作範圍6b與動作範圍6a僅一部分重疊。動作範圍6b比動作範圍6a窄，以便避開動作範圍6a。刮水片1a、1b的重疊動作範圍6c比以往的相對式的雨刷裝置小。刮水片1b的下反轉位置lb設定在dr側的刮水片1a的動作範圍6a的外緣r的附近。動作範圍6b與動作範圍6a的圖1中的右端側稍微重疊。

在該雨刷系統中，刮水片1a、1b進行串聯動作，以相同的時機進行反轉。即，在刮水片1a從下反轉位置la朝向上反轉位置ua進行動作時，刮水片1b從上反轉位置ub朝向下反轉位置lb進行動作。另一方面，在刮水片1a從上反轉位置ua朝向下反轉位置la進行動作時，刮水片1b從下反轉位置lb朝向上反轉位置ub進行動作，刮水片1a、1b一邊向相同方向進行動作，一邊在擋風玻璃3上進行擦拭。這裡，相同方向指的是，在圖1中的左右方向上，刮水片1a、1b從各停止位置所朝向的移動方向。

圖2是表示刮水片1a、1b的串聯動作的說明圖。圖2(a)～(c)表示去路動作，(d)～(f)表示歸路動作。圖2(a)表示系統停止時的狀態。此時，刮水片1a存在於下反轉位置la(或者收納位置)，刮水片1b存在於上反轉位置ub。也就是說，刮水片1a、1b的通常停止位置上下分開地配置，刮水片1b的停止位置與通常的雨刷裝置不同，設定在擋風玻璃3的柱21附近。

在雨刷開關被接通時，從圖2(a)的系統停止狀態，刮水片1a朝向上反轉位置ua方向進行工作，刮水片1b朝向下反轉位置lb進行工作(圖2(b))。此時，刮水片1b相比刮水片1a慢慢地進行動作。刮水片1b在刮水片1a通過重疊動作範圍6c後，到達下反轉位置lb。在刮水片1b到達下反轉位置lb時，刮水片1a也再次到達上反轉位置ua，從而去路動作結束(圖2(c))。

在歸路動作中，刮水片1a從上反轉位置ua朝向下反轉位置la進行工作，刮水片1b從下反轉位置lb朝向上反轉位置ub進行工作(圖2(d))。刮水片1a、1b分別同時從上反轉位置ua和下反轉位置lb出發。此時，刮水片1b在刮水片1a到達重疊動作範圍6c前從重疊動作範圍6c脫離。刮水片1a在刮水片1b退避後到達重疊動作範圍6c，並且朝向下反轉位置la(圖2(e))。刮水片1b也朝向上反轉位置ub，刮水片1a、1b分別同時到達下反轉位置la、上反轉位置ub(圖2(f))。

如上所述，在本發明的雨刷系統中，as側刮水片1b的動作範圍6b為僅有很少落入到dr側刮水片1a的動作範圍6a的程度。其結果是，刮水片1a、1b的重疊動作範圍6c小，難以發生兩刮水片的幹涉。另外，由於重疊動作範圍6c小，所以即使是相對式的雨刷裝置，也能夠使刮水片1a、1b進行串聯動作。即，能夠以在刮水片1a通過後，刮水片1進入重疊動作範圍6c，在刮水片1b脫離後，刮水片1a進入重疊動作範圍6c的方式使兩刮水片進行工作。因此，與兩刮水片在同時期進入重疊動作範圍的相向動作相比，能夠進一步難以發生刮水片彼此的幹涉。

而且，在雨刷工作期間，as側刮水片不會停滯於下反轉位置。由於僅dr側刮水片1a通過靠近駕駛座的位置的擦拭範圍，所以也改善了雨刷動作的外觀。由於刮水片1b由臂2b從上方支承，所以臂2b難以進入駕駛員的視野，從而也改善了降雨時等的駕駛員的可見度和駕駛感覺。並且，as側的刮水片1b相比dr側的刮水片1a動作速度慢，所以as側的馬達5b，能夠使用相比dr側的馬達5a低旋轉型的馬達，從而與此相應地，能夠降低成本。

另一方面，為了使刮水片1b切實地停止在重疊動作範圍6c，在馬達5b設置有機械式停止構件(止旋件)。作為這樣的止旋件，會考慮各種結構，但在本實施方式中，在減速機構8內配置止動器來使刮水片1b的動作強制停止。作為止動器的一例，列舉如下的部件。例如，在雨刷軸4b上安裝碟狀的部件，並且在該碟狀部件上設置突起。另外，在減速機構8的箱體側也設置突起。並且，在刮水片1b到達下反轉位置lb的位置，使兩突起抵接。由此，雨刷軸4b在該位置被止旋，刮水片1b也切實地停止在下反轉位置lb。

另外，如前所述，雨刷控制裝置10a、10b檢測基準位置x，並且使用來自霍爾ic17的脈衝信號，來掌握刮水片1a、1b的當前位置(角度位置)。在這樣的控制方式下，在電源在擦拭中途被切斷等的情況下，如果刮水片1a、1b停止在通常的停止位置以外的位置，則有可能導致雨刷控制裝置10a、10b找不到刮水片1a、1b的位置。在該情況下，在本發明的雨刷系統中，即使為了從異常停止狀態復位為通常控制而使as側和dr側同時朝向上反轉進行動作，刮水片1a、1b也難以發生幹涉。另外，即使萬一兩者在重疊動作範圍6c發生幹涉，由於刮水片1b向上反轉位置方向逃離，刮水片1a以追蹤刮水片1b的方式前進，所以不會發生與系統破壞相關的那樣的幹涉。

然而，雖然這樣的幹涉是罕見的，也不會產生重大的事態，但其可能性也不為零。因此，為了也避免異常復位時的萬一的幹涉，在本系統中，在從異常停止重新啟動的情況下，按照as側→dr側的順序向上方進行工作，使兩者暫時動作至上反轉位置ua、ub。如果進行這樣的動作，則即使在刮水片1a處於下反轉位置la附近的情況下，由於刮水片1a在刮水片1b退避到上反轉位置ub後通過重疊動作範圍6c，所以不會發生兩刮水片的幹涉。另外，兩刮水片1a、1b通過基準位置x，兩者的絕對位置被正確地掌握，脈衝計數被重新設定為原點。因此，在從異常停止重新啟動時，能夠更切實地避免刮水片彼此的幹涉，並且重新開始通常控制。

本發明並不限定於所述實施方式，當然能夠在不脫離其要旨的範圍內進行各種變更。

例如，在上述實施方式中，利用脈衝方式來檢測刮水片位置，但刮水片位置、速度等的檢測方式不限定於脈衝方式。只要是能夠檢測出雨刷軸和電動馬達的旋轉角度、旋轉速度的方式，則使用什麼樣的傳感器、計測裝置都可以。另外，在上述實施方式中，作為止旋件，示出了在減速機構8內配置止動器的結構，但停止構件的結構也不限定於此。例如，可以通過將與臂2b抵接的部件配置於車體等方式，將止旋件設置於臂部分等而不是馬達部分。

附圖標記說明

1a駕駛座側雨刷刮水片(第1雨刷刮水片)

1b副駕駛座側雨刷刮水片(第2雨刷刮水片)

2a、2b雨刷臂3擋風玻璃

4a、4b雨刷軸5a、5b電動馬達

6a駕駛座側雨刷刮水片動作範圍

6b副駕駛座側雨刷刮水片動作範圍

6c重疊動作範圍7馬達主體

8減速機構10a、10b雨刷控制裝置

11ecu12車載lan

13通信線14馬達軸

15多極磁化磁鐵16外殼框架

17霍爾ic18減速齒輪

19絕對位置檢測用磁鐵20霍爾ic

21柱

r駕駛座側雨刷刮水片動作範圍外緣

ua上反轉位置(駕駛座側雨刷刮水片)

ub上反轉位置(副駕駛座側雨刷刮水片)

la下反轉位置(駕駛座側雨刷刮水片)

lb下反轉位置(副駕駛座側雨刷刮水片)

x基準位置