CN109378942A - 一种降噪消音的雨刮电机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种降噪消音的雨刮电机，包含电机壳体、磁瓦组件、电枢部件、齿轮壳体、电刷部件、齿轮部件，电枢部件包含转子轴杆、绕组、换向器，齿轮部件包含设置齿轮、线路板、齿轮轴杆，齿轮部件还包含有角度传感器，角度传感器包含多极磁块与两个霍尔传感器，霍尔传感器表面的磁场方向与齿轮的轴向方向平行，本发明的有益效果是：通过角度传感器代替原先的自动复位器触点，实现雨刮电机的无触点无噪音换向回位，且能有效延长雨刮电机的寿命，碳刷的斜向设置使碳刷没有与刷架直接连接，使得电机噪音大幅度降低，能够更加平稳、安静的工作，彻底解决碳刷卡滞，噪音大的问题。

Description

一种降噪消音的雨刮电机

技术领域

本发明涉及一种雨刮电机，具体涉及一种降噪消音的雨刮电机。

背景技术

汽车雨刮是汽车不可缺少的配件，而雨刮电机的用途就是用于安装并驱动汽车雨刮,传统的汽车雨刮电机机大多采用单向电机包括有外壳、复位器滑环、自动复位器触点、传动轴、轴承、线圈架、换向器、弹簧、碳刷、碳刷架，不仅装配难度大、易损坏、使用寿命短，而且存在高噪音、振动大、难以频繁启动且启动和断开会产生火花等缺陷，这些问题带来的直接后果便是电机的接点很容易烧坏，进而导致电机损坏，导致使用寿命过短，且运行过程中带来的高噪音会给驾驶人员带来不适感。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，

提供一种无噪音、使用寿命长的雨刮电机。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种降噪消音的雨刮电机，包含电机壳体、附着在电机壳体内壁上的磁瓦组件、设置在电机壳体中的电枢部件、与电机壳体相扣合的齿轮壳体、附着在齿轮壳体内壁上的电刷部件、设置在齿轮壳体内的齿轮部件，其特征在于：所述电枢部件包含设置在电机壳体中的转子轴杆、缠绕在转子轴杆上的绕组、以及设置在转子轴杆上的换向器，所述齿轮部件包含设置在齿轮壳体中的齿轮、附着在齿轮壳体上与齿轮相对应的线路板、以及设置在齿轮上与齿轮联动的齿轮轴杆，所述齿轮部件还包含有角度传感器，所述角度传感器包含设置在齿轮上随齿轮旋转的多极磁块与设置在线路板上用于当多极磁块旋转时检测到磁场强度增量与角度增量成正比输出的两个霍尔传感器，所述霍尔传感器表面的磁场方向与齿轮的轴向方向平行。

采用上述技术方案，雨刮电机包含有电机壳体与齿轮壳体，电机壳体与齿轮壳体的相抵面设有电刷部件，电机壳体内的转子轴杆一端设置在电机壳体内部随电机驱动转动，另一端穿过电刷部件到齿轮壳体内部并与齿轮相抵联动，电枢部件驱动转子轴杆，转子轴杆联动齿轮转动，齿轮部件内的角度传感器控制雨刷的换向与速率，其中角度传感器是指能感受被测角度并转换成可用输出信号的传感器具有无触点、高灵敏度、接近无限转动寿命、无噪声、高重复性、高频响应特性好等优点，工作时，作为角度传感器上的两个霍尔传感器将为感应区同向错位并列，电机带动齿轮旋转，齿轮的多极磁块产生变化的磁场，霍尔传感器感应磁场强度的变化，经放大整形后输出电压脉冲，由于两个霍尔传感器在空间上错位安装，靠近旋转磁极时，两个霍尔传感器感应到磁场变化就存在时间差，两个输出电压脉冲之间就存在时间差，根据相位的超前或滞后可判别旋转方向，单位时间内对脉冲个数计数就可得到角位移、角速度、加速度等，再由汽车MCU控制系统统一分析，驱动电机，当齿轮随电机转动时，多级磁块的一级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，多级磁块的另一极到检测霍尔开关正下方时将触发拐点开关动作提示电机换向，采用角度传感器代替原先的触点开关，实现雨刮电机的无触点换向，使雨刮电机工作中无噪声产生且延长使用寿命。

上述的一种降噪消音的雨刮电机可进一步设置为：所述电刷部件包含附着在齿轮壳体内壁上的碳刷板、碳刷架与碳刷，所述碳刷板中部设置有换向器安装孔，所述换向器安装孔周边设置三组供碳刷架安装孔，所述碳刷架与碳刷架安装孔楔合连接，所述碳刷倾斜设置在碳刷架内，一端与换向器连接，另一端与布置在碳刷架内的不锈钢弹片连接，所述不锈钢弹片用于将碳刷一侧与碳刷架抵紧。

采用上述技术方案，将原来的压缩式弹簧更换为不锈钢弹片，不锈钢弹片的设置能避免现有技术中锡焊不良及碳刷卡死造成的电机不工作问题，不锈钢弹片的耐腐蚀性能远远超过镀锌后的弹簧，彻底解决因弹簧生锈或者装配失误造成的电机运行不稳定问题，在碳刷的末端增加斜角，由此不锈钢弹片的弹力会有部分力作用于碳刷的横向方向，使碳刷紧贴一侧碳刷架壁，另碳刷与换向器接触部分增加补偿设计，使碳刷与换向器之间的摩擦力产生部分力作用于碳刷，使其紧贴同侧碳刷板，以此避免碳刷在碳刷架内由于震动产生的异常噪音，同时，碳刷没有与刷架直接连接，使得电机噪音大幅度降低，能够更加平稳、安静的工作，彻底解决碳刷卡滞，噪音大的问题。

上述的一种降噪消音的雨刮电机可进一步设置为：所述多极磁块由设置在齿轮内且等间隔分布的若干个北极、南极组成。

采用上述技术方案，多级磁块设置在齿轮上，并以齿轮轴杆为圆心等均间隔嵌入在齿轮上方的凹槽中，使角度传感器不会在运行中轻易脱出更加稳定。

上述的一种降噪消音的雨刮电机可进一步设置为：所述碳刷板为PC材质。

采用上述技术方案，PC具有优异的电绝缘性、延伸性、尺寸稳定性及耐化学腐蚀性，较高的强度、耐热性和耐寒性，还具有自熄、阻燃、无毒、可着色等优点，作为碳刷板时能有效防止在雨刮电机工作中过热融化。

本发明的有益效果是：通过角度传感器代替原先的自动复位器触点，实现雨刮电机的无触点无噪音换向回位，且能有效延长雨刮电机的寿命，碳刷的斜向设置使碳刷没有与刷架直接连接，使得电机噪音大幅度降低，能够更加平稳、安静的工作，彻底解决碳刷卡滞，噪音大的问题。

下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。

附图说明

图1为本发明实施例的立体示意图。

图2为图1的爆炸图。

图3为本发明实施例的右视图。

图4为图3的AA向剖视图。

图5本发明实施例电刷部件3的结构示意图。

图6本发明实施例电刷部件3的内部结构示意图。

图7本发明实施例的原理图。

具体实施方式

如图1-图7所示，一种降噪消音的雨刮电机，包含电机壳体1、附着在电机壳体1内壁上的磁瓦组件11、设置在电机壳体1中的电枢部件12、与电机壳体1相扣合的齿轮壳体2、附着在齿轮壳体2内壁上的电刷部件3、设置在齿轮壳体2内的齿轮部件，其特征在于：所述电枢部件12包含设置在电机壳体1中的转子轴杆121、缠绕在转子轴杆121上的绕组122、以及设置在转子轴杆121上的换向器123，所述齿轮部件包含设置在齿轮壳体2中的齿轮4、附着在齿轮壳体2上与齿轮4相对应的线路板5、以及设置在齿轮4上与齿轮4联动的齿轮轴杆41，所述齿轮部件还包含有角度传感器，所述角度传感器包含设置在齿轮4上随齿轮4旋转的多极磁块42与设置在线路板5上用于当多极磁块42旋转时检测到磁场强度增量与角度增量成正比输出的两个霍尔传感器51，所述多极磁块42由设置在齿轮4内且等间隔分布的若干个北极、南极组成，所述霍尔传感器51表面的磁场方向与齿轮4的轴向方向平行，所述电刷部件3包含附着在齿轮壳体2内壁上的碳刷板31、碳刷架32与碳刷33，所述碳刷板31中部设置有换向器安装孔34，所述换向器安装孔34周边设置三组供碳刷架安装孔321，所述碳刷架32与碳刷架安装孔321楔合连接，所述碳刷33倾斜设置在碳刷架32内，一端与换向器123连接，另一端与布置在碳刷架32内的不锈钢弹片322连接，所述不锈钢弹片322用于将碳刷33一侧与碳刷架32抵紧，所述碳刷板31为PC材质。

当多级磁块42上的南、北极随齿轮4一起旋转，齿轮4上方的电路板5上错位安装的两个霍尔传感器51，将齿轮4的多极磁块42产生变化的磁场，霍尔传感器51感应磁场强度的变化，经放大整形后输出电压脉冲，靠近旋转磁极时，两个霍尔传感器51感应到磁场变化就存在时间差，两个输出电压脉冲之间就存在时间差，根据相位的超前或滞后可判别旋转方向，单位时间内对脉冲个数计数就可得到角位移、角速度、加速度等，再由汽车MCU控制系统统一分析，驱动电机，当齿轮4随电机转动时，多级磁块42的一级检测霍尔传感器51正下方时将触发开关动作，提示电机应该换向，多级磁块42的另一极到检测霍尔传感器51正下方时将触发换向动作提示电机换向，采用角度传感器代替原先的触点开关，实现雨刮电机的无触点换向，使雨刮电机工作中无噪声产生且延长使用寿命，且由于更换的电刷部件3中的不锈钢弹片322代替原先的弹簧，避免现有技术中锡焊不良及碳刷卡死造成的电机不工作问题，不锈钢弹片322的耐腐蚀性能远远超过镀锌后的弹簧，彻底解决因弹簧生锈或者装配失误造成的电机运行不稳定问题，在碳刷33的末端增加斜角，由此不锈钢弹片322的弹力会有部分力作用于碳刷33的横向方向，使碳刷33紧贴一侧碳刷架32壁，另碳刷33与换向器123接触部分增加补偿设计，使碳刷33与换向器123之间的摩擦力产生部分力作用于碳刷33，使其紧贴同侧碳刷板31，以此避免碳刷33在碳刷架32内由于震动产生的异常噪音，同时，碳刷33没有与碳刷架32直接连接，使得电机噪音大幅度降低，能够更加平稳、安静的工作，彻底解决碳刷33卡滞，噪音大的问题。

Claims (4)

1.一种降噪消音的雨刮电机，包含电机壳体、附着在电机壳体内壁上的磁瓦组件、设置在电机壳体中的电枢部件、与电机壳体相扣合的齿轮壳体、附着在齿轮壳体内壁上的电刷部件、设置在齿轮壳体内的齿轮部件，其特征在于：所述电枢部件包含设置在电机壳体中的转子轴杆、缠绕在转子轴杆上的绕组、以及设置在转子轴杆上的换向器，所述齿轮部件包含设置在齿轮壳体中的齿轮、附着在齿轮壳体上与齿轮相对应的线路板、以及设置在齿轮上与齿轮联动的齿轮轴杆，所述齿轮部件还包含有角度传感器，所述角度传感器包含设置在齿轮上随齿轮旋转的多极磁块与设置在线路板上用于当多极磁块旋转时检测到磁场强度增量与角度增量成正比输出的两个霍尔传感器，所述霍尔传感器表面的磁场方向与齿轮的轴向方向平行。

2.根据权利要求1所述的一种降噪消音的雨刮电机，其特征在于： 所述电刷部件包含附着在齿轮壳体内壁上的碳刷板、碳刷架与碳刷，所述碳刷板中部设置有换向器安装孔，所述换向器安装孔周边设置三组供碳刷架安装孔，所述碳刷架与碳刷架安装孔楔合连接，所述碳刷倾斜设置在碳刷架内，一端与换向器连接，另一端与布置在碳刷架内的不锈钢弹片连接，所述不锈钢弹片用于将碳刷一侧与碳刷架抵紧。

3.根据权利要求1所述的一种降噪消音的雨刮电机，其特征在于：所述多极磁块由设置在齿轮内且等间隔分布的若干个北极、南极组成。

4.根据权利要求2所述的一种降噪消音的雨刮电机，其特征在于：所述碳刷板为PC材质。