CN208630553U - 一种双雨刷的同步控制装置 - Google Patents

Abstract

一种双雨刷的同步控制装置，属于车辆用雨刮器领域。本实用新型的双雨刷的同步控制装置包括：控制开关，用于输入工作状态指令；2个分执行机构，其通过控制板连接控制开关，用于执行控制开关输入的工作状态指令；其中，所述分执行机构包括动力机构、传动机构和雨刷，所述动力机构通过传动机构驱动雨刷工作；本实用新型的的雨刮器中的无刷电机与蜗杆结构结合，具有减小雨刮器体积和延长雨刮器使用寿命的效果。

Description

一种双雨刷的同步控制装置

技术领域

本实用新型涉及车辆用雨刮器领域，具体涉及一种双雨刷的同步控制装置。

背景技术

城轨车的电动雨刮器为直流有刷电机，存在如下缺陷：1、摩擦大，损耗大；电机总成中碳刷与滑环属于易损易耗件，电机在工作200万次以后，碳刷与滑环会逐渐磨损，需要打开电机来清理有刷减速电机的碳刷，费时费力，相当于把整个电机拆解再组装好。2、发热大，寿命短；由于有刷电机的结构原因，电刷和换向器的接触电阻很大，造成电机整体电阻较大，容易发热，而永磁体是热敏元件，如果温度太高的话，磁钢是会退磁的，使电机性能下降，影响有刷电机的寿命。3.效率低，输出功率小；上面说到的有刷减速电机发热问题，很大程度是因为电流做功在电机内部电阻上了，所以电能有很大程度转化为了热能，所以有刷电机的输出功率不大，效率也很低，电动雨刮器想要工作寿命达到3000小时是无法实现的。

现在，一些城轨车也采用无刷电机驱动雨刮器，但是无刷电机输出轴通过联轴器连接蜗轮蜗杆减速机构，致使电动雨刮器在车辆中占用体积大，不利于车辆的小型化和轻型化。

实用新型内容

为了解决现有技术中存在的问题，本实用新型提供了一种双雨刷的同步控制装置，2个分执行机构通过控制板连接控制开关，雨刷通过控制板执行控制开关输入的工作状态指令，实现雨刷同步工作。

本实用新型还提供了一种双雨刷的同步控制装置，蜗杆与电机的输出轴一体化后连接蜗轮，涡轮通过双摆臂连杆传动机构驱动雨刷工作，实现雨刷同步控制装置体积小、传动性能稳定的目的。

本实用新型解决技术问题所采用的技术方案如下：

一种双雨刷的同步控制装置，包括：

控制开关，用于输入工作状态指令；

2个分执行机构，其通过控制板连接控制开关，用于执行控制开关输入的工作状态指令；其中，所述分执行机构包括动力机构、传动机构和雨刷，所述动力机构通过传动机构驱动雨刷工作。

优选的是，所述动力机构包括：

电机，其输出轴上设置蜗杆结构；

涡轮，其与所述蜗杆结构啮合传动，用于对电机输出动力进行减速。

优选的是，所述电机还包括：

霍尔传感器，其套设在所述输出轴上，用于检测输出轴的转动角度；

其中，所述霍尔传感器通过螺栓固定在电机壳内。

优选的是，所述传动机构包括：

曲柄，其一端固定连接涡轮输出轴，所述曲柄绕涡轮输出轴转动；

连杆，其一端铰接所述曲柄的另一端；

摆臂，其一端铰接所述连杆另一端，另一端连接雨刷主轴，用于带动雨刷摆动；

短连杆，其一端铰接在摆臂上；

短摆臂，其一端铰接在所述短连杆另一端，另一端连接雨刷副轴，用于带动雨刷摆动；

其中，所述短连杆平行于所述连杆，所述短摆臂平行于所述摆臂。

优选的是，所述控制开关为万转开关，所述万转开关包括的档位为：中位、回位、停止位、慢转位、快转位和间歇位。

优选的是，还包括：

电机固定板，其上开设用于涡轮输出轴穿过的通孔，所述电机固定板用于固定电机和涡轮；

安装板，其上开设主轴通孔和副轴通孔，用于支撑雨刷主轴和雨刷副轴；

其中，所述传动机构布设在所述安装板和电机固定板之间。

优选的是，所述电机为无刷电机。

优选的是，所述电机包括：

转子，其与电机输出轴过盈配合，用于带动所述输出轴转动；

定子，其固定在电机壳内，所述定子通电时驱动转子转动。

优选的是，所述电机壳包括壳体、前盖和后盖，所述壳体的两端开口，前盖封闭其一端开口，后盖封闭其另一端开口，所述前盖上开设中心通孔；

其中，所述输出轴相对于蜗杆结构的一端通过轴承连接在后盖上，所述输出轴穿过所述中心通孔后伸出前盖，并通过轴承连接前盖。

本实用新型的有益效果是：1、雨刮器的雨刷在驱动机构、传动机构、控制板和位置传感器的作用下，能够实现同步控制，2支雨刮器同步动作。2、可以低速大功率运行，可以省去减速机直接驱动大的负载。3、体积小、重量轻、出力大。4、转矩特性优异，中、低速转矩性能好，启动转矩大，启动电流小。5、效率高，电机本身没有励磁损耗和碳刷损耗，综合节电率可达20％～60％。6、可靠性高，稳定性好，适应性强，维修与保养简单。7、耐颠簸震动，噪音低，震动小，运转平滑，寿命长。8、无级调速，调速范围广，过载能力强；9、软启软停、制动特性好，可省去原有的机械制动或电磁制动装置。10、雨刮器能够满足30000小时的长寿命要求，由于电机取消了碳刷、滑环的结构，克服了传统直流电机的结构缺陷。

附图说明

图1本实用新型的双雨刷的同步控制装置原理图。

图2本实用新型的双雨刷的同步控制装置的结构图。

图3本实用新型的双雨刷的同步控制装置的动力机构和传动机构的结构图。

图4本实用新型的双雨刷的同步控制装置的动力机构和传动机构的结构图。

图5本实用新型的双雨刷的同步控制装置的传动机构的结构图。

图6本实用新型的双雨刷的同步控制装置的电机固定板的结构图。

图7本实用新型的双雨刷的同步控制装置的安装板的结构图。

图8本实用新型的双雨刷的同步控制装置的无刷电机的剖视图。

图9本实用新型的双雨刷的同步控制装置的活动范围图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步详细说明。

如图1所示的双雨刷的同步控制装置包括：控制开关、电机控制板和2个分执行机构。所述控制开关用于输入工作状态指令，一般为手动输入雨刮器的工作状态指令；2个分执行机构通过控制板连接控制开关，控制板同时连接双雨刷的同步控制装置的电源，控制电源的通断；进一步的是，当向控制开关输入工作状态指令，控制板接收指令并控制2个分执行机构执行控制开关输入的工作状态指令；如图2-3所示，所述分执行机构包括动力机构100、传动机构200、固定机构300、雨刷400和预埋板500。所述动力机构100通过传动机构200驱动雨刷300工作，固定机构300将动力机构100和传动机构200连接雨刷400后，通过预埋板500固定在车辆上。

在另一实施例中，见图4，示出了动力机构100的一种实现形式，动力机构包括：电机110、蜗杆结构120、蜗轮130。电机110至少包括：电机壳111和输出旋转动力的输出轴115，其中，所述输出轴115伸出电机110电机壳111的一端设置蜗杆结构120；进一步的是，所述输出轴115的一端切削出蜗杆结构120，实现蜗杆结构120和输出轴115的一体化，省掉了连接蜗杆和输出轴的联轴器，不仅节省无刷电机的体积，还提高了传动的稳定性。其中，所述蜗杆结构120的展开螺旋角很小，小于蜗轮蜗杆接触的摩擦角，使其与蜗轮配合时不能反转，实现自锁的功能。蜗轮130与所述蜗杆结构120啮合传动，所述蜗轮130与所述蜗杆结构120配合成减速机构，对输出轴输出动力进行减速，其中，所述蜗轮130和蜗杆结构120的减速比为1:58～1:65，优选的是，所述蜗轮130和蜗杆结构120的减速比为1:60，动力机构100具有体积小、重量轻、出力大、可靠性高，稳定性好，适应性强，维修与保养简单，并且耐颠簸震动，噪音低，震动小，运转平滑，寿命长等优点。

在另一实施例中，见图4-5示出了传动机构200的一种实现形式，所述传动机构200包括：曲柄210、连杆220、摆臂230、短摆臂240、短连杆250、雨刷主轴260和雨刷副轴270。曲柄210的一端固定连接所述涡轮130的输出轴，使所述曲柄210绕涡轮130输出轴转动；连杆220的一端铰接所述曲柄210的另一端，所述曲柄210和连杆220绕涡轮130输出轴转动形成曲柄连杆运动轨迹A；摆臂230的一端铰接所述连杆220的另一端，其另一端连接雨刷主轴260，图4示出了摆臂230的运动轨迹B。短连杆250的一端铰接在摆臂230上，用于保证摆臂230、短摆臂240同步运动。短摆臂240的一端铰接在所述短连杆250另一端上，短摆臂240的另一端连接雨刷副轴270；进一步的是，所述短连杆250平行于所述连杆220，所述短摆臂240平行于所述摆臂230，形成平行四边形摆动机构，使摆臂230、短摆臂240同步运动，摆臂230、短摆臂240驱动雨刷主轴260、雨刷副轴270同步转动，从而带动雨刷400摆动；同理，另一个分执行机构的雨刷400在其驱动机构100、传动机构200驱动下工作。

在另一实施例中，如图6-7示出了固定机构300的一种实现形式，固定机构300包括电机固定板310和安装板320，电机固定板310包括螺钉固定孔311和通孔312，螺栓穿过螺钉固定孔311将涡轮130固定在电机固定板310上；进一步的是，所述通孔312为涡轮130的输出轴穿过的孔，所述电机固定板310用于固定驱动机构100。安装板320上开设主轴通孔321和副轴通孔322，用于支撑雨刷主轴260和雨刷副轴270转动，其中，所述传动机构200布设在所述电机固定板310和安装板320之间，实现驱动机构100和传动机构200的稳定的传动。

在另一实施例中，所述电机110为无刷电机，所述无刷电机较有刷电机具有如下优点：噪声较低，体积小，启动转矩倍数较高，可控性好，安全性较高；转速范围高，已有每分钟为数十万转的产品。

在另一实施例中，如图8所示，双雨刷的同步控制装置用无刷电机还包括定子112和转子114，转子114与所述输出轴115过盈配合，即转子114与所述输出轴115采用紧配合压入，转子114与所述输出轴115同步转动，当所述转子114转动时，输出轴115与其同步转动。定子112固定在所述电机壳111的内壁上，定子112和转子114间隙配合，所述定子112通电时产生磁场，驱动转子114转动，从而使输出轴115转动，实现无刷电机的动力输出。导线通电后，定子112产生磁场，转子114和输出轴115同步转动，蜗杆结构120转动，带动蜗轮130转动，所述蜗杆结构120和蜗轮130配合实现减速的作用，并且具有防止反向旋转。

在另一实施例中，如图8所示，双雨刷的同步控制装置用无刷电机的电机壳111包括壳体111a、前盖111b和后盖111c，所述壳体111a为两端开口的圆筒结构，前盖111b与壳体111a螺栓固定，封闭壳体111a的一端开口，后盖111c用螺栓固定在壳体111a上并封闭壳体111a另一端开口；进一步的是，所述后盖111c上开设第一轴承孔，所述第一轴承孔开设在所述后盖111c朝向输出轴115的一端的中心处，所述第一轴承孔用于固定轴承116，所述输出轴115相对于蜗杆结构120的一端通过轴承116连接在后盖111c上。进一步的是，所述前盖111b上开设第二轴承孔和中心通孔，所述第二轴承孔开设在所述前盖111b的中心，并与所述第一轴承孔同轴心，用于固定另一个轴承116，所述输出轴115穿过所述中心通孔后伸出前盖111b，并通过轴承116连接前盖。输出轴115通过轴承116连接前盖111b和后盖111c，支撑所述输出轴115旋转。优选的是，所述轴承116为滚珠轴承。

在另一实施例中，双雨刷的同步控制装置用无刷电机还包括霍尔传感器117，霍尔传感器117套设在所述输出轴115上，进一步的是，所述后盖111c的同一圆周上等角度布设多个定位孔，所述定位孔为通孔，所述霍尔传感器117通过螺栓固定在所述后盖111c的定位孔上，用于检测输出轴115的转动角度。优选的是，所述定位孔为4个，螺栓穿过定位孔固定霍尔传感器117，防止霍尔传感器117与电机内部其他部件发生干涉，稳定的检测输出轴115的转动角度。

在另一实施例中，所述定子112由两组绕线组成，两组绕线间隔180度固定在所述壳体111a内壁上，避免干涉并减小电机的体积，满足轻型化和小型化的要求。所述定子112连接线包113，所述线包113固定在壳体111a内壁的沟槽内，避免干涉并减小电机的体积，满足轻型化和小型化的要求。

在另一实施例中，所述控制开关为万转开关，所述万转开关包括的档位为：中位、回位、停止位、慢转位、快转位和间歇位。

万转开关为中位时：控制板检测到中位触点开关1闭合时，电机制动停止。

万转开关为回位时：控制板检测到回位触点开关2闭合时，电机制动停止。

万转开关为停止位时：控制开关触点断开，整个雨刮器及控制板断电。

万转开关为慢转位时：电机输出转速为1800转/分钟。

万转开关为快转位时：电机输出转速为2700转/分钟。

万转开关为间歇位时：电机检测到回位触点开关2制动停止，8秒后电机自动动作，保证雨刮器刮刷次数为10次/分钟，间歇时间出厂时可以调整。

本实用新型的双雨刷的同步控制装置的工作流程为：手动调整万转开关输入工作状态指令，即中位、回位、停止位、慢转位、快转位和间歇位指令中的一个，电机控制板接收指令后分别控制2个分执行机构执行指令，每个分执行机构通过电机100驱动，电机输出动力通过蜗杆机构120和涡轮130进行减速后，动力再经传动机构200传输至雨刷主轴260和雨刷副轴270，与雨刷主轴260和雨刷副轴270连接的雨刷400摆动，在通过位置检测传感器检测雨刷400的位置，控制板控制2支雨刷同步摆动，实现雨刮器的同步，如图9所示，2个雨刷400同步达到位置A或位置B。

尽管本实用新型的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用。它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域。对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改。因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本实用新型并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (9)

1.一种双雨刷的同步控制装置，其特征在于，包括：

控制开关，用于输入工作状态指令；

2个分执行机构，其通过控制板连接控制开关，用于执行控制开关输入的工作状态指令；其中，所述分执行机构包括动力机构、传动机构和雨刷，所述动力机构通过传动机构驱动雨刷工作。

2.如权利要求1所述的双雨刷的同步控制装置，其特征在于，所述动力机构包括：

电机，其输出轴上设置蜗杆结构；

涡轮，其与所述蜗杆结构啮合传动，用于对电机输出动力进行减速。

3.如权利要求2所述的双雨刷的同步控制装置，其特征在于，所述电机还包括：

霍尔传感器，其套设在所述输出轴上，用于检测输出轴的转动角度；

其中，所述霍尔传感器通过螺栓固定在电机壳内。

4.如权利要求2或3所述的双雨刷的同步控制装置，其特征在于，所述传动机构包括：

曲柄，其一端固定连接涡轮输出轴，所述曲柄绕涡轮输出轴转动；

连杆，其一端铰接所述曲柄的另一端；

摆臂，其一端铰接所述连杆另一端，另一端连接雨刷主轴，用于带动雨刷摆动；

短连杆，其一端铰接在摆臂上；

短摆臂，其一端铰接在所述短连杆另一端，另一端连接雨刷副轴，用于带动雨刷摆动；

其中，所述短连杆平行于所述连杆，所述短摆臂平行于所述摆臂。

5.如权利要求4所述的双雨刷的同步控制装置，其特征在于，所述控制开关为万转开关，所述万转开关包括的档位为：中位、回位、停止位、慢转位、快转位和间歇位。

6.如权利要求5所述的双雨刷的同步控制装置，其特征在于，还包括：

电机固定板，其上开设用于涡轮输出轴穿过的通孔，所述电机固定板用于固定电机和涡轮；

安装板，其上开设主轴通孔和副轴通孔，用于支撑雨刷主轴和雨刷副轴；

其中，所述传动机构布设在所述安装板和电机固定板之间。

7.如权利要求6所述的双雨刷的同步控制装置，其特征在于，所述电机为无刷电机。

8.如权利要求7所述的双雨刷的同步控制装置，其特征在于，所述电机包括：

转子，其与电机输出轴过盈配合，用于带动所述输出轴转动；

定子，其固定在电机壳内，所述定子通电时驱动转子转动。

9.如权利要求8所述的双雨刷的同步控制装置，其特征在于，所述电机壳包括壳体、前盖和后盖，所述壳体的两端开口，前盖封闭其一端开口，后盖封闭其另一端开口，所述前盖上开设中心通孔；

其中，所述输出轴相对于蜗杆结构的一端通过轴承连接在后盖上，所述输出轴穿过所述中心通孔后伸出前盖，并通过轴承连接前盖。