CN103427567A - 一种电子式无触点双向旋转智能雨刮器电机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电子式无触点双向旋转智能雨刮器电机(简称NIM)是在目前国际国内通用的机械触点式电机基础上，发明的一种电子式无触点双向旋转智能雨刮器电机，此发明的电机克服了长期以来机械触点式电机长期存在的结构笨重、寿命短、故障率高、质量不稳定，安装困难等缺点，并且电机在运行过程中没有干扰辐射产生，又保护了车内其他电子设备不受干扰的影响，特别是在雨刮器总成中省去了传动总成的结构，使雨刮器总成结构更简单，使用成本更低，本发明在汽车雨刮器电机行业领域中填补了国际国内的空白。

Description

一种电子式无触点双向旋转智能雨刮器电机

技术领域

本发明涉及一种汽车雨刮器电机，尤其是一种电子式无触点双向旋转智能雨刮器电机(简称NIM)。

背景技术

目前在国际和国内的汽车上用的雨刮器都是机械触点式组成一个雨刮器电机电器单向旋转控制结构，其缺点是：1、第一部分三档位组成的转换式开关体积重量大、输入电流大、长期周而复始的使用磨损大、寿命短、变形大、工艺复杂出错率和故障率高、质量稳定性差、安装困难，特别是雨刷器左右摇摆需要增加传动杆总成才能实现、造成成本大结构复杂等缺点。2、三个触点片与停位铜板组成的停位控制由于三个触点片长期与停位铜板进行旋转式的接触磨损变形大、寿命短、打弯工艺复杂、故障率高、质量不稳定、成本大等缺点，而且在电机运行时有三组调速功能的电刷随电机高速运行磨擦和三组定位功能的触点片随电机大齿轮运行磨擦产生的电子干扰幅射汽车其他电子设备,特别是随电机的高速运行造成的磨损大大地降低了电机的使用寿命及故障率的提高，而且端盖内都是设置单齿轮运转而使电机输出功率降低25%等重大缺点。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提出一种电子式无触点双向旋转智能雨刮器电机来彻底解决目前机械触点式结构的汽车雨刮器电机带来的问题。

本发明所采用的技术方案为：一种电子式无触点双向旋转智能雨刮器电机，包括电机本体，所述的本体上设置有端盖，端盖内设置有大齿轮，大齿轮连接有输出轴，所述的大齿轮上嵌有随大齿轮一起转动的原点定位磁钢和拐点定位磁钢，且这两个磁钢的运动轨迹在同一个齿轮中的两个不同的圆周线上，所述的大齿轮的上方固定有一块电路板且大齿轮与电路板之间留有间隙，所述的电路板上设置有一个与所述原点定位磁钢对应的原点检测霍尔开关和一个与拐点定位磁钢对应的拐点检测霍尔开关，这两个霍尔开关均安装在电路板与大齿轮上与各自对应磁钢圆周线上的相对一侧，当大齿轮随电机转动时，原点定位磁钢到原点检测霍尔开关正下方时将触发原点开关动作，提示电机应该换向，拐点定位磁钢到拐点检测霍尔开关正下方时将触发拐点开关动作，提示电机应该换向，由于两只磁钢在同一个齿轮上的两个不同的圆周线上，所以对两只霍尔开关互不干扰，只能一一对应。正确地选取两只磁钢的安装角度就能定位雨刮器工作的摇摆角度，同时原点安装位置决定雨刮器停留的原点位置。

进一步地，本发明所述的本体内还设置有能够控制限位电机旋转时轴向窜动的电机轴向控制装置；

进一步地，本发明所述的本体内还设置有既能保障轴向无窜动又能保障电机无耗功的转子轴向无耗功能保障装置；

进一步地，本发明所述的本体内有且仅设置有一对电刷，该发明电机调速采用PWM方式，因此电机只需一对电刷，该电机通过汽车上的雨刮器控制开关来控制电机的速度的大小或用无触点脉冲信号来控制电机速度的大小，当开关打至停止档时，齿轮上的磁钢旋转至控制板的霍尔开关下方时，电路控制使电机自动停止在初始位置。同时电路中增加了多重保护功能，当电压高于规定范围值时报警并停止运行，当电机电流高于额定值的20%时报警并停止运行；

进一步地，本发明所述端盖内设置单只齿轮或多只齿轮形成的端盖齿轮减速器装置,特别是端盖内多只齿轮结构形成的减速器电机能给提高25%的有效输出功率。

进一步地，本发明所述的大齿轮连接有输出轴，所述的输出轴上直接连接雨刮器，无中间传动杆机构，大大简化了目前的雨刮器电机结构，使雨刮器总成的成本更低。

进一步地,调整两只磁钢的安装角度和霍尔开关的同步角度就能定位雨刮器的工作摇摆角度，同时原点安装位置决定雨刮器停留的原点位置。

本发明的有益效果是：本发明的电子式无触点双向旋转智能雨刮器电机是在目前国际国内通用的机械触点式电机基础上,发明的一种电子式无触点双向旋转智能雨刮器电机,此发明的电机克服了长期以来机械触点式电机长期存在的结构笨重、寿命短、故障率高、质量不稳定,安装困难等缺点，并且电机在运行过程中没有干扰辐射产生，又保护了车内其他电子设备不受干扰的影响，特别是：所述的电机输出轴上直接连接雨刮器，无需传统的传动杆总成来完成雨刷器的左右摇摆。本发明在汽车雨刮器电机行业领域中填补了国际国内的空白。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的优选实施例的结构示意图；

图2是本发明中电机内部结构示意图；

图3是本发明中接插件图；

图4是本发明中电子控制原理框图；

图5是本发明中电机输出轴直接连接雨刮器的结构示意图。

图中：1.本体，2.端盖，3.大齿轮，4.原点定位磁钢，4-1.拐点定位磁钢，5.电路板，6.原点检测霍尔开关，6-1.拐点检测霍尔开关，7.电机轴向控制装置，8.转子轴向无耗功能保障装置，9.电刷，,10.输出轴，11.雨刮器。

具体实施方式

现在结合附图和优选实施例对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

如图1、图2、图3、图4图5所示的本发明一种电子式无触点双向旋转智能雨刮器电机(简称NIM)的实施例，包括电机本体1，所述的本体1上设置有端盖2，端盖2内设置有大齿轮3，大齿轮连接有输出轴10，所述的大齿轮3上嵌有随大齿轮3一起转动的原点定位磁钢4和拐点定位磁钢4-1，且这两个磁钢的运动轨迹在同一个齿轮中的两个不同的圆周线上，所述的大齿轮的上方固定有一块电路板5且大齿轮3与电路板5之间留有间隙，所述的电路板5上设置有一个与所述原点定位磁钢4对应的原点检测霍尔开关6和一个与拐点定位磁钢4-1对应的拐点检测霍尔开关6-1，这两个霍尔开关均安装在电路板5与大齿轮3上与各自对应磁钢圆周线上的相对一侧，当大齿轮3随电机转动时，原点定位磁钢4到原点检测霍尔开关6正下方时将触发原点开关动作，提示电机应该换向，拐点定位磁钢4-1到拐点检测霍尔开关6-1正下方时将触发拐点开关动作，提示电机应该换向，由于两只磁钢在同一个齿轮上的两个不同的圆周线上，所以对两只霍尔开关互不干扰，只能一一对应。正确地选取两只磁钢的安装角度就能定位雨刮器工作的摇摆角度，同时原点安装位置决定雨刮器停留的原点位置，本发明所述的本体1内还设置有能够控制限位电机旋转时轴向窜动的电机轴向控制装置，本体1内还设置有既能保障轴向无窜动又能保障电机无耗功的转子轴向无耗功能保障装置，本发明所述的本体1内有且仅设置有一对电刷9，该发明电机调速采用PWM方式，因此电机只需一对电刷9，该电机通过汽车上的雨刮器控制开关来控制电机的速度的大小或用无触点脉冲信号来控制电机速度的大小，当开关打至停止档时，齿轮上的磁钢旋转至控制板的霍尔开关下方时，电路控制使电机自动停止在初始位置。同时电路中增加了多重保护功能，当电压高于规定范围值时报警并停止运行，当电机电流高于额定值的20%时报警并停止运行，本发明所述的大齿轮连接有输出轴，所述的输出轴上直接连接雨刮器，无中间传动杆机构，大大简化了目前的雨刮器总成的结构，使雨刮器总成的成本更为降低。

控制原理：如图3所示的接插件示意图，对应如下线号定义表：

线号

1

2

3

4

5

6

颜色

黑

绿

蓝

空缺

黄

红

定义

电源负

低速

高速

复位

电源正

高速：3号蓝线与电源正相连，CPU检测到高速运行指令，启动电机进入高速运行状态，直到3号蓝线断开，电机减速最后停止在原点位置。

低速：2号绿线与电源正相连，CPU检测到低速运行指令，启动电机进入低速运行状态，直到3号蓝线断开，电机减速最后停止在原点位置。

复位：5号黄线与电源正相连，CPU检测到复位指令，启动电机以低速找到原点并停在原点位置。

电机调速采用PWM方式，因此电机只需一对全速电级，电路中增加了多重保护功能，当电压高于16V时报警并停止运行，当电机电流高于额定值的20%时报警并停止运行，由于采用了电子调速，对于同一台车上的两只前档雨刮器可以保证精确的同步摇摆速度。

指示：电路板上有一红色LED指示灯，平时当主轴经过原点位置时点亮，过压报警时以1秒亮1秒灭闪烁报警，过流报警时以0.5秒亮0.5秒灭闪烁报警。

以上说明书中描述的只是本发明的具体实施方式，各种举例说明不对本发明的实质内容构成限制，所属技术领域的普通技术人员在阅读了说明书后可以对以前所述的具体实施方式做修改或变形，而不背离发明的实质和范围。

Claims (7)

1.一种电子式无触点双向旋转智能雨刮器电机，包括电机本体（1），所述的本体（1）上设置有端盖（2），端盖（2）内设置有大齿轮（3），大齿轮（3）连接有输出轴（10）其特征在于：所述的大齿轮（3）上嵌有随大齿轮（3）一起转动的原点定位磁钢（4）和拐点定位磁钢（4-1），且这两个磁钢的运动轨迹在同一个齿轮中的两个不同的圆周线上，所述的大齿轮（3）的上方固定有一块电路板（5）且大齿轮（3）与电路板（5）之间留有间隙，所述的电路板（5）上设置有一个与所述原点定位磁钢（4）对应的原点检测霍尔开关（6）和一个与拐点定位磁钢（4-1）对应的拐点检测霍尔开关（6-1），这两个霍尔开关均安装在电路板（5）与大齿轮（3）上与各自对应磁钢圆周线上的相对一侧，当大齿轮（3）随电机转动时，原点定位磁钢（4）到原点检测霍尔开关（6）正下方时将触发原点开关动作，提示电机应该换向，拐点定位磁钢（4-1）到拐点检测霍尔开关（6-1）正下方时将触发拐点开关动作，提示电机应该换向。

2.如权利要求1所述的一种电子式无触点双向旋转智能雨刮器电机，其特征在于：所述的本体（1）内还设置有能够控制限位电机旋转时轴向窜动的电机轴向控制装置（7）。

3.如权利要求1所述的一种电子式无触点双向旋转智能雨刮器电机，其特征在于：所述的本体（1）内还设置有既能保障轴向无窜动又能保障电机无耗功的转子轴向无耗功能保障装置（8）。

4.如权利要求1所述的一种电子式无触点双向旋转智能雨刮器电机，其特征在于：所述的本体（1）内有且仅设置有一对电刷（9）。

5.如权利要求1所述的一种电子式无触点双向旋转智能雨刮器电机，其特征在于：端盖（2）内设置有单个大齿轮(3)或大、小齿轮组两种结构。

6.如权利要求1所述的一种电子式无触点双向旋转智能雨刮器电机，其特征在于：所述的输出轴（10）上直接连接雨刮器（11），无中间传动杆机构。

7.如权利要求1所述的一种电子式无触点双向旋转智能雨刮器电机，其特征在于：调整两只磁钢的安装角度和霍尔开关的同步角度就能定位雨刮器的工作的摇摆角度，同时原点安装位置决定雨刮器停留的原点位置。

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