CN113911068B - 四触片控制的车用雨刮电机组件 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种四触片控制的车用雨刮电机组件，包括：电机组件本体，其设置有：组件壳体；电机，其外壳与组件壳体固定，电机主轴固定有蜗杆；蜗轮，其可转动地固定在组件壳体内，蜗轮与蜗杆啮合；回位电极板，其固定在蜗轮上跟随蜗轮转动；连动杆组件，其一端与蜗轮可转动连接、另一端连接雨刮输出轴，雨刮输出轴与组件壳体可转动连接；所述回位电极板呈圆环状，圆环状的中心与蜗轮的中心轴重叠，且圆环状设置有凸块和缺口，凸块位于圆环状外，缺口的宽度N大于凸块的宽度D；还包括：第一触片CP1、第二触片CP2、第三触片CP3和第四触片CP4，其接近圆环状的周围固定。本发明具有结构简单、成本低、体积小、减轻重量、空间利用率高的有益效果。

Description

四触片控制的车用雨刮电机组件

技术领域

本发明涉及一种四触片控制的车用雨刮电机组件。

背景技术

当前主流的车用前雨刮控制电机运行和复位的结构方式为普通的径向三个触片组件回位电极板结构，如中国专利公开了名称为“汽车雨刮器的雨刮电机控制装置及其控制方法”、专利号CN201910141486.3的专利，以及通过磁信号控制速度和和定位的电磁结构。其中，在车用后窗电机的设计中，电机使用给定的空间非常有限，在使用径向三触片组件回位电极板结构时，由于内部连动杆组件的存在，无法将连动杆组件与径向三触片组合安装在同一空间内，只有将连动杆组件与径向三触片组件安装在不同的空间内，例如径向三触片组件安装在正面，连动杆组件安装在背面，这样就大大增加了车用雨刮电机组件的体积，那就要求我们进一步探索如何在最多径向置放两个触片轨迹的情况下，等效替代三触片组件回位电极板的使用功能，从而能提高空间利用率，减小体积。

发明内容

本发明根据以上需求，提供了一种四触片控制的车用雨刮电机组件。

本发明的技术方案是：

一种四触片控制的车用雨刮电机组件，包括：电机组件本体，其设置有：

组件壳体；

电机，其外壳与组件壳体固定，电机主轴固定有蜗杆；

蜗轮，其可转动地固定在组件壳体内，蜗轮与蜗杆啮合；

回位电极板，其固定在蜗轮上跟随蜗轮转动；

连动杆组件，其一端与蜗轮可转动连接、另一端连接雨刮输出轴，雨刮输出轴与组件壳体可转动连接；

所述回位电极板呈圆环状，圆环状的中心与蜗轮的中心轴重叠，且圆环状设置有凸块和缺口，该凸块和缺口的中心接近同一条圆环状的直径线，凸块位于圆环状外，缺口的宽度N大于凸块的宽度D；

还包括：

第一触片CP1、第二触片CP2、第三触片CP3和第四触片CP4，其接近圆环状的周围固定，第一触片CP1的触点仅能触及所述的凸块，第二触片CP2、第三触片CP3和第四触片CP4的触点能分别触及圆环状的圆环轨迹，其中，第二触片CP2、第三触片CP3触点的距离M大于缺口的宽度N；

第一触片CP1经电线连接电机的负极和电池负极输入端IN4；

第二触片CP2和第三触片CP3经电线连接后再连接到回位输入电极IN1；

第四触片CP4经电线连接到电池正极输入端IN2；

电机正极输入电极IN3，其电连接电机正极。

作为优选，所述的回位电极板缺口内圈设置有连接片，该连接片两端连接回位电极板且不在圆环轨迹上。

进一步地，所述回位输入电极IN1、电池正极输入端IN2和电机正极输入电极IN3通过接插件能连接到汽车控制器，电机正极输入电极IN3能连通电池正极输入端IN2或回位输入电极IN1，电池正极输入端IN2和电池负极输入端IN4连接外接电池。

作为优选，所述第一触片CP1、第二触片CP2、第三触片CP3和第四触片CP4经绝缘材料与组件壳体固定。

作为优选所述的连动杆组件与所述的回位电极板处于同一空间内。

进一步地，所述的连动杆组件包括：

第一连杆，其一端与所述的蜗轮铰接、另一端连接有第一扇形齿；

第二连杆，其一端与所述的雨刮输出轴可转动连接，第二连杆的另一端与第一连杆的另一端铰接且铰接点即为第一扇形齿的中心点；

第二扇形齿，其中心与所述的雨刮输出轴固定且与第一扇形齿啮合。

作为优选，所述的第一扇形齿设置在第一连杆的侧面。

作为优选，所述的第二连杆设置有两只，两只第二连杆能夹持第一扇形齿和第二扇形齿。

与现有技术相比，本发明将连动杆组件与多只触片安装在同一空间内，且多只触片按圆周设置，多只触片中部留出了空间安装连动杆组件，节省了空间，缩小了体积，降低了重量，另外，本发明连动杆组件采用扇形齿啮合，即减轻了重量，又能满足雨刮大角度的转动，适应各种车型。

本发明具有结构简单、成本低、体积小、减轻重量、空间利用率高的有益效果。

附图说明

图1为本发明的内部结构示意图。

图2为本发明连动杆组件相关的内部结构示意图。

图3为本发明连动杆的内部结构示意图。

图4为本发明电极片的结构示意图。

图5为本发明四触片和电极片的位置结构示意图及电原理图。

图6为现有技术的径向三触片组件内部结构示意图。

图7为现有技术的连动杆组件内部结构示意图。

具体实施方式

现结合附图对本发明作进一步的说明：

如图1、图4和图5所示，一种四触片控制的车用雨刮电机组件，包括：电机组件本体，其设置有：

组件壳体4；

电机1，其外壳与组件壳体4固定，电机1主轴固定有蜗杆2；

蜗轮3，其可转动地固定在组件壳体4内，蜗轮3与蜗杆2啮合；

回位电极板6，其固定在蜗轮3上跟随蜗轮3转动；通常蜗轮3用高强度塑料制成，回位电极板6用金属片制成直接固定在蜗轮3上；

连动杆组件5，其一端与蜗轮3可转动连接、另一端连接雨刮输出轴8，雨刮输出轴8与组件壳体4可转动连接；

回位电极板6呈圆环状，圆环状的中心与蜗轮3的中心轴重叠，且圆环状设置有凸块61和缺口62，该凸块61和缺口62的中心接近同一条圆环状的直径线64，凸块61位于圆环状外，缺口62的宽度N大于凸块61的宽度D；

还包括：

第一触片CP1、第二触片CP2、第三触片CP3和第四触片CP4，其接近圆环状的周围固定，第一触片CP1的触点仅能触及凸块61，第二触片CP2、第三触片CP3和第四触片CP4的触点能分别触及圆环状的圆环轨迹65，其中，第二触片CP2、第三触片CP3触点的距离M大于缺口62的宽度N；

第一触片CP1经电线连接电机1的负极和电池负极输入端IN4；

第二触片CP2和第三触片CP3经电线连接后再连接到回位输入电极IN1；

第四触片CP4经电线连接到电池正极输入端IN2；

电机正极输入电极IN3，其电连接电机1正极。

本发明的四触片CP沿着回位电极板6圆环状的周围固定，圆环状的中心可以安装连动杆组件5，四触片CP不影响连动杆组件5的转动从而能提高空间的利用率，进而缩小电机组件的体积，减轻重量，降低整体成本。背景技术提到的现有技术如图6、图7所示，三触片CP0结构与连动杆组件空间分离，明显体积要增加，重量和壳体成本也要增加，另外，现有技术三触片CP0结构中，由于触片的数量不同、位置摆放不同、电极片的形状也不同，电路接线图也不同，本发明省略了该电路接线图。

为了降低电阻，提高强度， 回位电极板6缺口62内圈设置有连接片63，该连接片63两端连接回位电极板6且不在圆环轨迹65上。连接片不接触触片不影响电路性能。

需要说明的是，第二触片CP2、第三触片CP3和第四触片CP4的触点均位于圆环轨迹65上，由于第二触片CP2、第三触片CP3触点的距离M大于缺口62的宽度N，以确保电机回位时在经过缺口处IN1和IN2不断电，且直到CP4的触点脱离电极片，保证每次启停位置的一致性，实现回位功能；第二触片CP2和第三触片CP3中的一个触片经过缺口62时，与另一个触片是不通过回位电极板6连通的，触片1和触片4永不直通。

进一步地，回位输入电极IN1、电池正极输入端IN2和电机正极输入电极IN3通过接插件7能连接到汽车控制器，电机正极输入电极IN3能连通电池正极输入端IN2或回位输入电极IN1，电池正极输入端IN2和电池负极输入端IN4连接外接电池，。

进一步地，第一触片CP1、第二触片CP2、第三触片CP3和第四触片CP4经绝缘材料与组件壳体4固定。

进一步地，连动杆组件5与回位电极板6处于同一空间内。这样方便安装，还能节省空间。

进一步地，连动杆组件5包括：

第一连杆51，其一端与蜗轮3铰接、另一端连接有第一扇形齿511；

第二连杆52，其一端与雨刮输出轴8可转动连接，第二连杆52的另一端与第一连杆51的另一端铰接且铰接点即为第一扇形齿511的中心点；

第二扇形齿53，其中心与雨刮输出轴8固定且与第一扇形齿511啮合。

需要说明的是，本发明扇形齿组件结构可以通过改变第二扇形齿53和第一扇形齿511的半径从而增大雨刮输出轴8的旋转角度，其可调范围广，一般可达0-180°，能适应不同的车型且易于标准化使用，而常规的四连杆机构，由于不设置扇形齿组件结构，最多旋转角度不超过 90°，能适应的车型少不利于标准化。

为了缩短第一连杆51的长度，减小体积，第一扇形齿511设置在第一连杆51的侧面。

为了增加稳定性，第二连杆52设置有两只，两只第二连杆52能夹持第一扇形齿511和第二扇形齿53。

本发明的工作原理如下：

汽车控制器将电池正极输入端IN2和电机正极输入电极IN3连通时，电机1加电后转动，且经蜗轮3带动回位电极板6按顺时针方向转动，由于凸块61连接第一触片CP1的触点CD1时，第四触片CP4的触点位于缺口62处，外接电池不会被短路，电机1能正常转动，雨刮可以正常摆动，当需要停止雨刮摆动时，汽车控制器控制电机正极输入电极IN3断开与电池正极输入端IN2电连接且电连通回位输入电极IN1，外接电池正极输出的电流经第四触片CP4、回位电极板6、第二触片CP2和第三触片CP3中的一个或两个、回位输入电极IN1、电机正极输入电极IN3向电机正极供电，维持电机1转动，直到第四触片CP4的触点CD4运行至回位电极板6的缺口62处，此时，电机断电，电机利用惯性减速转动，当第一触片CP1的触点CD1触及凸块61时，第四触片CP4的触点CD4还在回位电极板6的缺口62处，电机1线圈储存的电能通过电机正极输入电极IN3、回位输入电极IN1、第二触片CP2和第三触片CP3、回位电极板6、第一触片CP1形成闭合回路转换成热能释放，最后，电机1停止转动，雨刮停止在起始位置上，等待下一次启动。

Claims (8)

1.一种四触片控制的车用雨刮电机组件，包括：电机组件本体，其设置有：

组件壳体（4）；

电机（1），其外壳与组件壳体（4）固定，电机（1）主轴固定有蜗杆（2）；

蜗轮（3），其可转动地固定在组件壳体（4）内，蜗轮（3）与蜗杆（2）啮合；

回位电极板（6），其固定在蜗轮（3）上跟随蜗轮（3）转动；

连动杆组件（5），其一端与蜗轮（3）可转动连接、另一端连接雨刮输出轴（8），雨刮输出轴（8）与组件壳体（4）可转动连接；

其特征是，所述回位电极板（6）呈圆环状，圆环状的中心与蜗轮（3）的中心轴重叠，且圆环状设置有凸块（61）和缺口（62），该凸块（61）和缺口（62）的中心接近同一条圆环状的直径线（64），凸块（61）位于圆环状外，缺口（62）的宽度N大于凸块（61）的宽度D；

还包括：

第一触片CP1、第二触片CP2、第三触片CP3和第四触片CP4，其接近圆环状的周围固定，第一触片CP1的触点仅能触及所述的凸块（61），第二触片CP2、第三触片CP3和第四触片CP4的触点CD4能分别触及圆环状的圆环轨迹（65），其中，第二触片CP2、第三触片CP3触点的距离M大于缺口（62）的宽度N；

第一触片CP1经电线连接电机（1）的负极和电池负极输入端IN4；

第二触片CP2和第三触片CP3经电线连接后再连接到回位输入电极IN1；

第四触片CP4经电线连接到电池正极输入端IN2；

电机正极输入电极IN3，其电连接电机（1）正极。

2.如权利要求1所述的一种四触片控制的车用雨刮电机组件，其特征是，所述的回位电极板（6）缺口（62）内圈设置有连接片（63），该连接片（63）两端连接回位电极板（6）且不在圆环轨迹（65）上。

3.如权利要求1所述的一种四触片控制的车用雨刮电机组件，其特征是，所述回位输入电极IN1、电池正极输入端IN2和电机正极输入电极IN3通过接插件（7）能连接到汽车控制器，电机正极输入电极IN3能连通电池正极输入端IN2或回位输入电极IN1，电池正极输入端IN2和电池负极输入端IN4连接外接电池。

4.如权利要求1所述的一种四触片控制的车用雨刮电机组件，其特征是，所述第一触片CP1、第二触片CP2、第三触片CP3和第四触片CP4经绝缘材料与组件壳体（4）固定。

5.如权利要求1-4任一项所述的一种四触片控制的车用雨刮电机组件，其特征是，所述的连动杆组件（5）与所述的回位电极板（6）处于同一空间内。

6.如权利要求5所述的一种四触片控制的车用雨刮电机组件，其特征是，所述的连动杆组件（5）包括：

第一连杆（51），其一端与所述的蜗轮（3）铰接、另一端连接有第一扇形齿（511）；

第二连杆（52），其一端与所述的雨刮输出轴（8）可转动连接，第二连杆（52）的另一端与第一连杆（51）的另一端铰接且铰接点即为第一扇形齿（511）的中心点；

第二扇形齿（53），其中心与所述的雨刮输出轴（8）固定且与第一扇形齿（511）啮合。

7.如权利要求6所述的一种四触片控制的车用雨刮电机组件，其特征是，所述的第一扇形齿（511）设置在第一连杆（51）的侧面。

8.如权利要求6所述的一种四触片控制的车用雨刮电机组件，其特征是，所述的第二连杆（52）设置有两只，两只第二连杆（52）能夹持第一扇形齿（511）和第二扇形齿（53）。

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