CN117411246B - 一种新能源车雨刮器电机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种新能源车雨刮器电机，属新能源汽车配件技术领域，主要安装在机动车挡风玻璃下，带动雨刮器往返摆动，包括包括机壳、回转轴和蜗轮，其中，机壳的尾端螺接安装有伺服动力装置，并且，机壳表面经过镀铬处理，以避免被腐蚀。动力装置内设置有定子绕组，定子绕组在通过三相电时，可以产生旋转磁场，类似三相异步电动机带动转子运动。而机壳的侧部设置有端盖，端盖上安装有速度传感器，用于检测减速机的输出转速。动力装置通过减速机提高输出功率，另一方面，由于速度传感器可以检测蜗轮的转速，并通过安装在驾驶室内的显示屏显示出来，由此客户就可以根据自己的习惯自动对雨刮器的运动速度进行补偿，以满足用户的使用要求。

Description

一种新能源车雨刮器电机

技术领域

本发明涉及新能源汽车配件技术领域，具体涉及一种新能源车雨刮器电机。

背景技术

常规的雨刮器通常采用电机作为动力源，从而来去除车身挡风玻璃上的雨水或异物，其中，由于通用电机转速过高，输出转矩太小，因此还需要采用蜗轮蜗杆减速器，来提高输出功率。

而一般的车辆在雨天时，雨刮器工作仅能在单次，慢速，中速，快速之间进行切换。档位较少，雨刮器工作的频率之间差距较大，往往雨刮器在快速工作时，雨量相对小，但是切换到下一档速度时，雨量又相对过大，因此并不能很好的匹配每一位用户的使用习惯。

发明内容

为此，本发明提供一种新能源车雨刮器电机，通过闭环控制的方式调节整个雨刮器电机的速度，以解决现有技术中通过挡位调节雨刮器电机而导致与用户的使用习惯不匹配的问题。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

本发明公开了一种新能源车雨刮器电机，安装在机动车挡风玻璃下，包括：

机壳，尾端安装有伺服动力装置，侧面设置有端盖，内部封装有润滑油，所述端盖上安装有速度传感器；

回转轴，外部套设有转子，所述转子在所述伺服动力装置内转动，所述伺服动力装置端部设置有电机控制器；

蜗轮，中心处套设在蜗轮轴上，所述蜗轮轴活动插设在机壳内，所述机壳底部安装有与所述蜗轮啮合传动的蜗杆，所述蜗杆固定套设在所述回转轴上；

其中，所述电机控制器用于将三相电输入到所述伺服动力装置内形成旋转磁场、并由此调节旋转磁场的转动频率，所述速度传感器检测蜗轮的转速。

在一个可能的实现方式中，所述蜗轮、回转轴和转子一体成型，所述转子上绑缚有绕组线圈。

在一个可能的实现方式中，所述机壳表面经过镀铬处理。

在一个可能的实现方式中，所述电机控制器包括：

印刷电路板，呈圆环形、套设在所述回转轴上，并且设置有感应开关；

三相电极，焊接在所述印刷电路板上、所述伺服动力装置通过变频器与三相电极相连；

霍尔元件，正对回转轴，用于测算回转轴转动的圈数，当感应开关关闭、且霍尔元件测算回转轴转动的圈数等于所述蜗轮与蜗杆的减速比时，所述回转轴停止转动。

在一个可能的实现方式中，所述蜗轮与蜗轮轴一体成型，所述蜗轮轴两端开口、内部中空，并且，所述回转轴为空心轴，同时，尾端与蜗轮轴的尾端通过旋转接头连通。

在一个可能的实现方式中，所述蜗轮轴和回转轴的内部装有两个单螺旋叶片，两个所述单螺旋叶片随回转轴和蜗轮轴同步转动，以驱动流体在蜗轮轴和回转轴之间流动。

在一个可能的实现方式中，所述蜗轮轴的首端位于车身前端，所述蜗轮轴的首端位于车身后端，所述蜗轮轴通过旋转接头与集气漏斗相连，所述集气漏斗布置在车身前部。

在此基础上，所述回转轴首端与蜗轮轴的首端均插设在水箱内。

本发明具有如下优点：

本发明采用闭环控制的方式，电机控制器用于将两相电，转化为三相电并将三相电输入到伺服动力装置内形成旋转磁场，从而带动转子转动并通过调节三相电的频率，以实现对转子转速进行无极调节，而速度传感器则处于蜗轮的位置，用于检测减速机最终输出的转速，并由此使得控制装置(电机控制器)与受控对象(电机和减速器)之间，不但能有顺向作用，而且还有反向联系，即输出对输入具有较强的抗扰能力和较高的控制精度，并可根据用户的习惯自动进行补偿，解决了现有技术中通过挡位调节雨刮器电机而导致与用户的使用习惯不匹配的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。

本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

图1为本发明提供的新能源车雨刮器电机分解爆炸视图；

图2为本发明提供的电机控制器立体图；

图3为本发明提供的新能源车雨刮器电机的装配立体图；

图4为本发明提供的单螺旋叶片立体图；

图中：1机壳；2伺服动力装置；3回转轴；4转子；5蜗轮；6速度传感器；7电机控制器；71印刷电路板；72三相电极；73霍尔元件；8蜗杆；9蜗轮轴；10端盖；11单螺旋叶片；12集气漏斗。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请一并参看图1-图4，本发明公开的新能源车雨刮器电机，主要安装在机动车挡风玻璃下，带动雨刮器往返摆动，包括机壳1、回转轴3和蜗轮5，其中，机壳1的尾端螺接安装有伺服动力装置2，并且，机壳1表面经过镀铬处理，以避免被腐蚀。动力装置2内设置有定子绕组，定子绕组在通过三相电时，可以产生旋转磁场，类似三相异步电动机带动转子4运动。而机壳1的侧部设置有端盖10，端盖10上安装有速度传感器6，用于检测减速机的输出转速。此外，在减速机内，也就是机壳1与端盖10内封装有润滑油，减速机构浸没在润滑油内啮合传动，可以有效降低磨损，减少发热量和噪音，有利于延长雨刮器电机的使用寿命。

在本实施例中，如图1，减速机构包括蜗轮5和蜗杆8，蜗轮5和蜗杆8啮合传动，可以有效提高带高伺服动力装置2的输出扭矩，以便带动雨刮器运动。而蜗杆8与回转轴3同轴传动连接，回转轴3的外部套设有转子4，转子4位于定子绕组内，受到旋转磁场的作用而旋转，并带动蜗杆8一起转动。

具体的，蜗轮5的中心处套设在蜗轮轴9上，蜗轮轴9活动插设在机壳1内，机壳1底部安装有与蜗轮5啮合传动的蜗杆8，蜗杆8固定套设在回转轴3上、并带动蜗轮5旋转，以实现提高输出功率的目的。此外，在伺服动力装置2的端部设置有电机控制器7，电机控制器7用于将三相电输入到伺服动力装置2内形成旋转磁场、并由此调节旋转磁场的转动频率，同时，电机控制器7还可以与变频器相连，从而对三相电的频率进行调节，以改变旋转磁场的转速，继而实现对伺服动力装置2的无级调节，另一方面，由于速度传感器6可以检测蜗轮5的转速，并通过安装在驾驶室内的显示屏显示出来，由此客户就可以根据自己的习惯自动对雨刮器的运动速度进行补偿，以满足用户的使用要求。

在一些实施例中，可选的，为提高设备整体结构强度，蜗轮5、回转轴3和转子4采用铸造或锻造工艺一体成型，转子4上绑缚有绕组线圈，旋转磁场作用在绕组线圈上就会产生电磁力，在换向器的作用下，电磁力推动转子4旋转，继而带动回转轴3转动，为雨刮器提供动力。

在一些实施例中，如图2，电机控制器7包括印刷电路板71、三相电极72和霍尔元件73，其中，霍尔元件73能够测量磁场，其作用是将外加的交变电流通过线圈变成交变的直流电压或将直流电压变为交变的交流电压，通过累计测量交变的频率，可以测算回转轴3转动的圈数，霍尔元件73安装在印刷电路板71、并正对回转轴3，由于雨刮器的摆动频率和减速器转动的圈数向对应，因此当感应开关关闭、且霍尔元件73测算回转轴3转动的圈数等于蜗轮5与蜗杆8的减速比时，回转轴3停止转动，可避免关闭雨刮器时阻挡驾驶员的视线。另一方面，印刷电路板71的外形呈圆环形、套设在回转轴3上，并且设置有感应开关，感应开关配合霍尔元件73的起到延迟作用，防止雨刮器停留在前挡风玻璃上。另外，在印刷电路板71上焊接有三相电极72，三相电极72通过转换器将二相电转化为三项电，伺服动力装置2通过变频器与三相电极72相连，由此来调节伺服动力装置2内部旋转磁场的速率。

在一些实施例中，蜗轮5与蜗轮轴9一体成型，蜗轮轴9两端开口、内部中空，并且，回转轴3也为空心轴结构，回转轴3尾端与蜗轮轴9的尾端通过旋转接头连通，由此不仅可以降低设备的总体质量，提高运行效率，同时，还可以向回转轴3与蜗轮轴9通入流体，以起到降温以及提高线圈寿命的效果。

在上一个实施例的基础上，提出一种可选的技术方案，如图3和图4，具体方案为在蜗轮轴9和回转轴3的内部装有两个单螺旋叶片11，两个单螺旋叶片11随回转轴3和蜗轮轴9同步转动，以驱动并促进流体在蜗轮轴9和回转轴3之间流动。进一步的，蜗轮轴9的首端位于车身前端，蜗轮轴9的首端位于车身后端，在蜗轮轴9的首端，通过旋转接头与集气漏斗12相连，并将集气漏斗12布置在车身前部。由此，当车身行驶时，集气漏斗12可以收集大量空气并压缩到蜗轮轴9和回转轴3内，同时单螺旋叶片11也可以促进空气流速提高，从而实现利用空冷的方式为减速机和伺服动力装置2降温，即可以避免线圈过热而烧毁，也可以有效降低减速器温度，减少润滑有的蒸发量，避免蜗轮5和蜗杆8过热而出现形变，继而造成胶合以及齿面点蚀等缺陷的问题。

在另一种可选的方案中，回转轴3首端与蜗轮轴9的首端均插设在水箱内，水箱内装有水或冷却液，由于在蜗轮轴9和回转轴3的内部装有两个单螺旋叶片11，蜗轮轴9和回转轴3旋转会各自带动两个单螺旋叶片11转动，而单螺旋叶片11在转动时，会产生动能水头(水头是指单位质量流体的动能、势能和压力能在流动中的大小和分布情况)，由此带动冷却液在蜗轮轴9和回转轴3循环流动，也就是采用水冷的方式为电机降温，从而起到为设备进行降温的技术效果，进一步的，还可以在水箱上设置有散热片，使得热量加快释放。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (9)

1.一种新能源车雨刮器电机，安装在机动车挡风玻璃下，其特征在于，包括：

机壳(1)，尾端安装有伺服动力装置(2)，侧面设置有端盖(10)，内部封装有润滑油，所述端盖(10)上安装有速度传感器(6)；

回转轴(3)，外部套设有转子(4)，所述转子(4)在所述伺服动力装置(2)内转动，所述伺服动力装置(2)端部设置有电机控制器(7)；

蜗轮(5)，中心处套设在蜗轮轴(9)上，所述蜗轮轴(9)活动插设在机壳(1)内，所述机壳(1)底部安装有与所述蜗轮(5)啮合传动的蜗杆(8)，所述蜗杆(8)固定套设在所述回转轴(3)上；

其中，所述电机控制器(7)用于将三相电输入到所述伺服动力装置(2)内形成旋转磁场、并旋转磁场的转动频率进行调节，所述速度传感器(6)检测蜗轮(5)的转速；

所述电机控制器(7)包括：

印刷电路板(71)，呈圆环形、套设在所述回转轴(3)上，并且设置有感应开关；

三相电极(72)，焊接在所述印刷电路板(71)上、所述伺服动力装置(2)通过变频器与三相电极(72)相连；

霍尔元件(73)，正对回转轴(3)，用于测算回转轴(3)转动的圈数，当感应开关关闭、且霍尔元件(73)测算回转轴(3)转动的圈数等于所述蜗轮(5)与蜗杆(8)的减速比时，所述回转轴(3)停止转动。

2.如权利要求1所述的新能源车雨刮器电机，其特征在于，所述蜗轮(5)、回转轴(3)和转子(4)一体成型，所述转子(4)上绑缚有绕组线圈。

3.如权利要求1所述的新能源车雨刮器电机，其特征在于，所述机壳(1)表面经过镀铬处理。

4.如权利要求1所述的新能源车雨刮器电机，其特征在于，所述蜗轮(5)与蜗轮轴(9)一体成型，所述蜗轮轴(9)两端开口、内部中空。

5.如权利要求1所述的新能源车雨刮器电机，其特征在于，所述回转轴(3)为空心轴，且所述回转轴(3)尾端与蜗轮轴(9)的尾端通过旋转接头连通。

6.如权利要求5所述的新能源车雨刮器电机，其特征在于，所述蜗轮轴(9)和回转轴(3)的内部装有两个单螺旋叶片(11)，两个所述单螺旋叶片(11)随回转轴(3)和蜗轮轴(9)同步转动，以驱动流体在蜗轮轴(9)和回转轴(3)之间流动。

7.如权利要求6所述的新能源车雨刮器电机，其特征在于，所述蜗轮轴(9)的首端位于车身前端，所述蜗轮轴(9)的首端位于车身后端。

8.如权利要求7所述的新能源车雨刮器电机，其特征在于，所述蜗轮轴(9)通过旋转接头与集气漏斗(12)相连，所述集气漏斗(12)布置在车身前部。

9.如权利要求8所述的新能源车雨刮器电机，其特征在于，还包括水箱，所述回转轴(3)首端与蜗轮轴(9)的首端均插设在水箱内。