CN1136231A - 主要用于驱动车辆雨刷装置的电动机减速器 - Google Patents

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Abstract

主要用于驱动车辆的雨刷装置的电动机减速器，它包括一个由盖板(5)盖封的减速器凹壳(2)，盖板(5)朝外的一面至少有一部分是导电的。它还包括一些电子元件(8-11)，如装配在盖板外面导电部分的防干扰元件。电子元件(8-11)装配在导电材料制成的罩状的盒子(7)里，盒子至少有一个电连接装置与盖板外面的导电部分相连。

Description

主要用于驱动车辆雨刷 装置的电动机减速器
本发明涉及电动机减速器，它主要用于驱动车辆的雨刷装置。
本发明涉及带有一个电动机的电动机减速器，这种电动机减速器主要用于驱动汽车的双速雨刷装置。
在这样的电动机减速器中，一般需要配置防干扰的元件，以便减弱在电动机工作时所产生的电磁干扰。
在现有技术中，所使用的防干扰元件一般是由两个线圈或电感线圈及两个耦合电容器构成的。线圈放置在高速电刷(或低速电刷)与电动机的电源之间，而耦合电容器连在各自的电刷和地线之间。
电感线圈滤掉70至110兆赫之间以及高于此频段的调频段噪声，而电容器则滤掉6至28兆赫及0.5至1.6兆赫频段的噪声。众所周知在电动机电刷间还要加上第三个耦合电容器以便滤掉在最低频段(约150至3000千赫)所产生的噪声。
在电动机壳里装配防干扰元件存在一些问题。在现有技术中，这些防干扰元件要放在电动机碳刷架侧板上，但侧板的位置是有限的。
另外，最新的防干扰规范是要消除直到1千兆赫频率段的干扰，因为在使用无线电话或GSM型蜂窝电话中，这些高频段被保留。
为了达到所要求的性能，对每个低速或高速碳刷，需要附加一个线圈，串联在第一个线圈上。这个附加碳刷增加了元件数量，于是简直不可能把所有的元件都装配在碳刷架的侧板上。
在文献WO 91/03856中，已经建议把防干扰元件装配在减速器壳的凹槽里，再用减速器壳的盖板盖封。这种办法的缺点是：在设计减速器壳时，就应该设计出凹槽的尺寸，以及元件的尺寸，元件通常紧靠在一起装配，这样会导致元件互相干扰。
在文献DE-A-4116100中陈述了另一种办法，即把防干扰元件装配在减速器壳盖板的外面的槽里，此盖板是用塑料制成的，把元件安装在那个槽里，再用塑料盖盖封。
当使用该方法时，另外的问题又出现了，因为元件本身透过塑料盒发出干扰辐射。实际上，元件接受高频电磁波信号，再象天线一样发送出电磁波噪声。
本发明的目的旨在解决上述的问题。
本发明涉及一种电动机减速器，它尤其用于驱动车辆的雨刷装置。这种电动机减速器有一个被盖板盖封的减速器凹壳，此盖板朝外的一面至少有一部分是导电的，还包括一些电子元件，如装配在盖板外面导电部分上的防干扰的元件。本电动机减速器的特征在于：电子元件装配在导电材料制成的罩状的盒子里，此盒子至少有一个电连接装置与盖板外面的导电部分相连接。
由于本发明的装置，由防干扰元件所发射的电磁辐射可以限制在导电槽里。
本发明的另一个特征是：盖板是金属的。
本发明的另一个特征是：装配有电子元件的盒子是金属的。
本发明的另一个特征是：盒子是合成材料的，特别是塑料的，在它的表面有一导电的金属层。
本发明的另一个特征是：导电金属层在盒子的内表面。
本发明的另一个特征是：盒子与盖板导电部分之间的电连接由至少  一个在盖板外面导电部位上的直突棱构成，该直突棱可以与盒子的一个内壁相接触。
本发明的另一个特征是：在盖板的外面有两个基本平行的直突棱，这两个直突棱与盒子的两个内侧壁紧贴在一起。
本发明的另一个特征是：直突棱在盒子里面。
本发明的另一个特征是：盒子与盖板导电部分之间的电连接是由一个导电的支脚构成的，支脚位于盒子的开口处，且固定在盖板的导电层上。
本发明的另一个特征是：电子元件布放在用绝缘材料制成的板上，板上有金属区以保证元件间的导电。
本发明的另一个特征是：装配有电子元件的绝缘板布放在盒子里，再用绝缘树脂灌封，以保证绝缘板和元件浸没在树脂里。
本发明的另一个特征是：在绝缘板的外面，沿着一金属区伸出一个带孔的支脚，此支脚与盒子相连导电。
本发明的另一个特征是：在盖板的导电层处有一带孔的凸销，此孔可以拧上螺钉，盒子的带孔的支脚和金属层上带孔的伸出支脚可以相互接触，夹在凸销和螺钉之间。
本发明涉及的电动机减速器还包括一台电动机，电动机外壳的一端是打开的，该端由中间件覆盖，中间件的侧板上装配有电动机的碳刷，此中间件与减速器的凹壳相连。电动机减速器的特征在于：在绝缘板的外面，沿着至少一个金属区伸出一个舌片，插入中间件的开口，嵌在带有碳刷的侧板上。
本发明的另一方面是电动机减速器包括一个能驱动双速雨刷的电动机；其特征在于：绝缘板的外面，沿两个金属区各自伸出一个舌片，各自插入中间件的开口，嵌在带有碳刷的侧板上，这样每个舌片可与电动机的高速或低速碳刷相连。
参阅附图，根据对本发明的描述，将会了解本发明的其它特征和优点。
图1是电动机的减速器的立体图；
图2是图1电动机减速器的局部剖视图；
图3是雨刷系统的控制装置总图；
图4是图1中的防干扰部分去掉盒子以后的俯视图；
图5是沿图4中A-A的剖面图；
图6是沿图4中B-B的剖面图。
图1和图2描述的是电动机减速器，它主要用于驱动雨刷系统；电动机减速器包括一台电动机1和由凹壳2盖上的减速系统(图中未示出)。
电动机1有一个罐状的外壳3，外壳3的一端是敞开的，该端由中间件4覆盖，中间件4的侧面上装配有电动机的碳刷或电刷(图1和图2中未示出)。
中间件4与含有一套减速系统的凹壳2相连，减速系统的构成如大家所知道的那样，即直径几乎相等的两个齿轮由电动机转子处的蜗杆所驱动，同时又驱动第三个齿轮，它的直径比前两个齿轮的直径大，旋转的第三个齿轮与减速系统的输出轴15相连。
凹壳2最好用金属材料制造，装有一块盖板5，盖板同样也最好用金属材料，此盖板用螺栓6a～6d与凹壳相连。
在盖板5的外面安置矩形的盒子7。在盒里装配有防干扰的元件，例如线圈8，9和电容器10，11(图2中可见)。
盒子7有一凹面16(图5中可见)，此凹面16靠着盖板5，盒子是由导电材料制成的，在实际中，最好用钢板冲切和折成。
在变型中，盒子7可用塑料材料，但在盒子里面敷一薄层金属，例如铝，使之能导电。
盒子7的靠着中间件4的面18也是敞开的，盒子7有两个舌片，一个舌片59在图2和图5中可见到，这两个舌片位于盒子侧面84，85的延长部分上。
中间件4由导电材料制成，最好用金属。中间件有两个沟槽，其中的一个58在图2中可见。当盒子置于盖板5上时，盒子7的两个舌片59就插在这两个沟槽里。
这就实现了中间件4和盒子7的直接电连接。
盒子7有一个紧贴在盒子一侧的支脚12，此支脚有两个功能：把盒子7固定在盖板5上；并保证导电的盒子与金属盖板5间的电连接。
事实上，盖板5上有一个凸销13，此凸销13钻有一螺孔以便拧螺钉14。凸销的位置和高度是这样选择的：当盒子7在盖板5上放好之后，支脚12的高度就是凸销13上表面的高度。
支脚12有一个孔17(图5中可见)，螺钉14在拧入凸销13的孔之前，先放入孔17中，最后，支脚12在凸销13和螺钉之间被夹紧。
另外，盒子7用位于与支脚12相对的第二个固定点固定在电动机减速器上，这将在后面叙述。
可以看到，盒子7在它的一个侧面84上有一突起81，其形状可以把减速器壳上的盖板5上的固定螺钉包围住，于是可以比较容易地把盒子7定位在盖板上。
另一方面，参看图6，盖板5有两个直突棱82，83，其中之一在图2中可以看见。这两个直突棱基本是平行的，为的是当盒子7定位在盖板5上时，两个直突棱82和83都在盒子7的里面，并分别紧靠着盒子侧壁84和85，与它们保持导电连接状态。
这样保证了盒子7和盖板5之间沿着盒子侧壁84，85进行导电。
因此，当盒子7固定在盖板5上时，它与盖封盒子7凹面16的盖板及盖封敞开面18的中间件一起构成了导电笼，称为法拉第笼，它的电势就是减速器壳的电势，也就是说车身作为接地。
当电动机工作时，防干扰的元件8-11可能发射的电磁辐射被屏蔽在这个导电笼里，这样就不可能再干扰电动机减速器外面的环境，本发明的目的就达到了。
图6中其它的元件，在图4和图5中也可以看到，将在后面叙述。
图3是一个雨刷装置控制系统的组件图。
电动机减速器由虚线框20框出。它包括一个电动机21，此电动机可以根据高速碳刷22或低速碳刷23供电进行双速旋转。此电动机还有第三个碳刷24，第三个碳刷24在25处连在电动机减速器盒子的壳体上，盒子的外壳本身通过导线38和26接地。
框20还包括一个控制电动机的制动开关27，该开关27如众所周知的那样，是由摩擦器(图中未示出)构成的，摩擦器与减速器第三个齿轮上的螺旋线相配合并与减速器系统一起旋转。
在与盒子7(图1和图2)相对应的组件30里，导线28和29分别与碳刷23和22相连接。导线28把串联的电感线圈33和34连起来，导线29把串联的电感线圈31和32连起来。电容36的第一极与电感线圈相联，另一极与组件30的壳体相连，盒子壳体又通过导线26接地。
电容器37接在电容35和36的第一极之间，而与电容35和36第一极相连的导线39和40从组件30引出接在接线器50上。
上面提到的元件31-37可以对电动机21的导线28和29中的电信号进行滤波，阻止了各频段干扰噪声的传播。
包括有防干扰元件的组件30通过导线38连在电动机减速器壳体上，如图框20所示。框20和框30通过导线26接地，导线26也接在接线器50上。
需要指出，从组件30出来的导线26，39和40与图1中从盒子7引出的导线126，139和140是对应的。
在图1中可以看见连在接线器50上的、由电动机制动开关引出的线41和42的一部分，标号为142。图3中所示的连在接线器50上的五根导线与图1中的导线束150是相对应的。
再参看图3，现在描述一下控制件的功能。
接在接线器50上的导线39-42与导线39a-42a是对称的，导线39a-42a分别接在手动开关51的接触板43-46上。
手动开关51有一个连在导电棒48上的手柄47，此导电棒与接触板43-46垂直。接触板43-46以43与44和45与46成两直列形状摆放；导电棒48的长度以能接通接触板44和45、44和46或43和46为宜。
导电棒48在第一个位置时，见图3中的实线，接触板44，45被接通。接触板44通过导线40a和40连在电动机21的低速碳刷23上，接触板45则通过导线41a和41连在控制开关27的接线柱52上。
控制开关27还有另外两个接线柱53和55，这两个接线柱可以分别与接线柱52接通。接线柱53接在电动机减速器壳体上的点54处。而接线柱55则通过导线42和42a连在手动开关51的接触板46上，接触板46本身连着电源；例如汽车的蓄电池49。
当控制开关27接通了接线柱52和55时，接触板45则接在电源49上。那么电动机21的碳刷23就开始通电。因此，电动机以低速转动。一旦控制开关27把52和53接通，在实际中，一旦电动机转到了雨刷停止时所需要的位置，接触板45就接地，则电动机的碳刷23也接地，电动机的转子就处在短路状态，那么电动机就停止转动。
导电棒48的第一个位置与控制开关51的雨刷停止位置相对应。
导电棒48在第二个位置时，在图3中用虚线56表示，接触板44和46之间实现了电连接。由于接触板46连在电源49上，接触板44连在电动机的低速碳刷23上，因此电动机以低速旋转。
导电棒48的第二个位置对应于手动开关51上雨刷的低速运动位置。
导电棒48在第三个位置时，在图3中用虚线57表示，接触板43和46之间实现了电连接。由于接触板46连在电源49上，接触板43连在电动机的高速碳刷22上，因此电动机以高速旋转。
因此，当手动控制开关51的导电棒48在第三个位置时，雨刷处于高速运动。
参看图4和图5，我们将比较详细地描述包括防干扰元件在内的盒子7。
图5所示的是在没有安装到减速器凹壳的盖板上的盒子7。
线圈8，9和电容10，11等元件配置在长方形的绝缘材料制成的绝缘板100上，见图4。
绝缘板100上有金属区101，102和103，这些金属区布置在与防干扰元件相反的板面上，并用86紧固在绝缘板100上。
在图4中也可以见到那些金属区，在图4中我们把绝缘板100当作透明板，金属区为101a，101b，102a，102b，103a，103b和104。
参看图5，上述金属区钻有孔60-64，以便使防干扰的元件8，9和11的支脚66-70通过。在绝缘板100上固定元件的方法如下：以固定线圈8，9为例，把线圈8，9的支脚66，67(68，69)插到孔60，61(62，63)中，然后再焊在金属区101，102和103上。这样保障了元件的固定和支脚与金属区的电连接。
因此，线圈8的支脚67和线圈9的支脚68连在金属区102上，这些支脚之间可以导电。
电容器10和11也用同样的方法固定在绝缘板100上。
图4示出了线圈131和133，它们具有一定的排绕匝数，用于对短波段和调频段进行滤波。线圈131和133与图3上的能滤掉电动机上碳刷22和23的电信号的线圈31和33是一致的。
图中还示出其它的两个线圈132和134。这两个线圈所具有的匝数比线圈131和133的匝数少，并且不是排绕的。这种线圈是用来滤掉比调频段高的频率。
线圈132和134与图3中所示的线圈32和34是一致的。
同样，图4中所示的3个电容135，136和137分别与图3中所示的电容35，36和37相对应。
在图4中，可以看到元件支脚焊在了金属区101a-104上，在图3中可以看到它们通过这些金属区实现了电连接。
这样，线圈131(或线圈133)的第一个支脚插入到金属区101b(或101a)的孔60b(或60a)中，第二个支脚插入到金属区102b(或102a)的孔61b(或60a)中。线圈132(或线圈134)的第一个支脚插入到金属区102b(或102a)的第二个孔62b(或62a)中，线圈132(或134)的第二个支脚插入到金属区103b(或103a)的孔63b(或63a)中。
电容137的第一个支脚插入到金属区103b的两孔之一65b中，电容的第二个支脚插入到金属区103a的第二个孔65a中。电容135(或136)的第一个支脚插入金属区103b(或103a)的第三个孔64d(或64a)中；电容的第二个支脚插入金属区104的一个孔64c(或64b)中。
这样金属区104可以使电容135和136的第二个支脚进行电连接。金属区104本身与在盒子7壳体上的支脚12有电连接，盒子7置放在减速器壳体上的盖板上。
实际上，在绝缘板100的外面，沿金属区104伸出一个带孔117的支脚112，该支脚的形状大小与盒子7上的支脚12一样，孔117的直径与支脚12上的孔17的相同。在安装的最后阶段，当绝缘板100安装到盒子7内时，支脚112和支脚12在整个面上相互接触，它们的孔17和117是同心的。
因此，当盒子7通过支脚12固定在盖板5上的凸销13上时，支脚12和112在凸销13和螺钉14之间被夹紧。
因此金属区104通过伸出的支脚112与减速器壳体的盖板相接触，进而与地线连接。
另外，导线139，126和140分别与金属区103b，104和103a焊接在一起。它们与图3中所示导线39，26和40是相对应的，导线39，26和40都接在接线器50上。
在图5中，唯有导线140是可见的，它在71处被焊在金属区103上，此区是在安装有防干扰元件的绝缘板100的一端。
绝缘板100的另一端是金属区101，与图4中的金属区101a和101b相对应，从金属区101伸出的舌片72有两个弯73和74，这两个弯可以使舌片从绝缘板100上面的盒子7里伸出来(见图5)。
参看图4，可以注意到从金属区101a和101b伸出两个舌片72a和72b。这两个舌片连在电动机21的碳刷的导线28和29上(见图3)。
图5描述了盒子7的安装。首先把金属区101a-104嵌入固定在绝缘板100上，然后把防干扰的元件131-137焊在绝缘板100上的金属区上，最后与控制系统相连的导线126，139，140分别焊在金属区104，103b和103a上。这样就得到了图4中所示的绝缘板100。
下一步是：把上面装配有元件的绝缘板放入盒子7里，把防干扰的元件朝向盒子7的底部，而元件支脚朝向盒子7的敞开凹面16。需要注意盒子的深度要大大超过装配有元件的绝缘板100的厚度。另外，在盒子7的一端还有一个开口75(见图1和图5)，以便使导线126，139和140通过；在盒子7的另一端也有一个开口(图中未示出)，舌片72a和72b从中伸出。绝缘板100在盒子7里定位，并使支脚112靠住盒子上的支脚12。
然后在盒子7里灌封绝缘树脂76，直到绝缘板100、防干扰的元件及它们的支脚全被淹没在树脂里。树脂有两个功能：
1.使元件和绝缘板100都能固定在盒子里。
2.保障装置的密封。
到此安装阶段，如图5所示，盒子7装配完毕，准备安装在减速器壳体的盖板5上。
盒子7被固定在盖板5上，一方面是通过支脚12和支脚112拧在凸销13上(前面已经描述过)，另一方面是通过舌片72a和72b来完成的，舌片穿过中间件4并被焊接在带有碳刷的侧板上(未示出)。舌片72a和72b的焊接可以确保每个舌片通过导线28和29(图3)与低、高速碳刷之间的电连接。
装有防干扰元件的盒子还有使电动机减速器容易安装的优点，因为该盒子是完全独立组装的，只有在盒子组装完毕后才固定在电动机减速器上。
当然，本发明绝不限于上述装置，在本发明的范畴内可以有任何所希望的改进。

Claims (15)

1.主要用于驱动车辆雨刷装置的电动机减速器，它包括一个由盖板(5)盖封的减速器凹壳(2)，盖板(5)朝外的一面至少有一部分是导电的；它还包括一些电子元件(8-11)，如装配在盖板外面导电部分上的防干扰元件；其特征在于：电子元件(8-11)装配在导电材料制成的罩状盒子(7)里，所述盒子至少有一个电连接装置与盖板外面的导电部分相连接。
2.根据权利要求1所述的电动机减速器，其特征在于：盖板(5)是金属材料制成的。
3.根据权利要求1或2所述的电动机减速器，其特征在于：装配有电子元件的盒子(7)是金属材料的。
4.根据权利要求1或2所述的电动机减速器，其特征在于：盒子(7)是合成材料的，特别是塑料的，在它表面有一导电的金属层。
5.根据权利要求4所述的电动机减速器，其特征在于：导电金属层在盒子(7)的内表面。
6.根据以上任一项权利要求所述的电动机减速器，其特征在于：盒子(7)与盖板(5)导电部分之间的电连接装置由至少一个在盖板外面导电部位上的直突棱(82)构成，直突棱与盒子(7)的内壁(84)相接触。
7.根据权利要求6所述的电动机减速器，其特征在于：在盖板(5)的外面有两个平行的直突棱(82，83)，这两个直突棱与盒子(7)的两个内侧壁相接触。
8.根据权利要求7所述的电动机减速器，其特征在于：直突棱在盒子(7)的里面。
9.根据权利要求1所述的电动机减速器，其特征在于：盒子(7)与盖板(5)导电部分之间的电连接装置由一个盒子(7)引出的支脚(12)构成，支脚固定在盖板导电部分上。
10.根据权利要求1所述的电动机减速器，其特征在于：电子元件(8-11，131-137)布放在用绝缘材料制成的板(100)上，此绝缘板上有金属区，以保证元件间的电连接。
11.根据权利要求10所述的电动机减速器，其特征在于：装配有电子元件(8-11，131-137)的绝缘板(100)安放在盒子(7)里面，再用绝缘树脂(76)灌封，以保证绝缘板(100)和元件(8-11，131-137)浸没在树脂里。
12.根据权利要求11所述的电动机减速器，其特征在于：在绝缘板(100)的外面，沿着金属区(104)伸出一个带有孔(117)的支脚(112)，所述支脚与盒(7)相连导电。
13.根据权利要求12和权利要求9所述的电动机减速器，其特征在于：在盖板(5)的导电层处有一带孔的凸销(13)，此孔可以拧上螺钉(14)，盒子(7)上带孔(17)的支脚(12)和支脚(112)在凸销(13)和螺钉(14)之间夹紧并相互接触。
14.根据权利要求10至13中任一项所述的电动机减速器，它还包括一台电动机(1)，电动机的外壳(3)的一端是敞开的，该端由中间件(4)覆盖，中间件的侧板上装配有电动机的碳刷，所述中间件(4)与减速器的凹壳(2)相连；其特征在于：在绝缘板(100)的外面，沿着至少一个金属区(101)伸出一舌片(72)，舌片插入中间件(4)的开口，焊在带有碳刷的侧板上。
15.根据权利要求10至14中任一项所述的电动机减速器，它包括一个能驱动双速雨刷的电动机；其特征在于：在绝缘板(100)的外面，沿两个金属区(101a，101b)各自伸出一个舌片(72a，72b)，每个舌片插入中间件(4)的开口，焊在带有碳刷的侧板上，以便每个舌片可与电动机的高速或低速碳刷实现电连接。
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