專利名稱：高速機(jī)車擋風(fēng)玻璃用刮水除塵裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及高速機(jī)車擋風(fēng)玻璃用刮水除塵裝置，在需要時(shí)靠它清除擋風(fēng)玻璃上的雨水及其他遮擋物，以獲得清晰的視野，保證行車安全。
背景技術(shù)：
目前，機(jī)車上使用的電動(dòng)刮雨器主要采用有刷直流電機(jī)(即直流永磁電機(jī))驅(qū)動(dòng)， 直流永磁電機(jī)由于電刷的磨耗、載荷的不穩(wěn)定等原因，在使用后期經(jīng)常出現(xiàn)碳刷磨損過快、 馬達(dá)接地等故障，加之傳統(tǒng)電機(jī)過載保護(hù)不足，在刮雨器刮水桿(片)高阻力運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)容易過載損壞，從而直接影響刮雨器工作的可靠性，導(dǎo)致零部件更換頻繁，增大維修工作量。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的，就是要提供一種高速機(jī)車擋風(fēng)玻璃用刮水除塵裝置，它應(yīng)能較好地克服現(xiàn)有技術(shù)的不足之處。本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下——高速機(jī)車擋風(fēng)玻璃用刮水除塵裝置，它含有一套儲(chǔ)水噴淋機(jī)構(gòu)、一個(gè)控制盒、一個(gè)操作開關(guān)和兩套刮雨器機(jī)構(gòu)，其特征在于所述的儲(chǔ)水噴淋機(jī)構(gòu)包括一水桶和一噴淋電泵，水箱容量大于等于15升，噴淋電泵揚(yáng)程4米；所述的控制盒其側(cè)面有四組接端子，四組接線端子分別與110伏直流電源、操作開關(guān)、無刷刮刷驅(qū)動(dòng)直流電機(jī)和噴淋電泵驅(qū)動(dòng)電機(jī)相連接；所述的操作開關(guān)含有刮刷控制的四檔旋轉(zhuǎn)開關(guān)和噴淋點(diǎn)動(dòng)按鈕，其中的四檔旋轉(zhuǎn)開關(guān)用于操縱無刷刮刷驅(qū)動(dòng)直流電機(jī)在高速、低速、間歇運(yùn)轉(zhuǎn)及停機(jī)復(fù)位四種狀態(tài)間的切換，而噴淋點(diǎn)動(dòng)按鈕側(cè)用于控制噴淋電泵驅(qū)動(dòng)電機(jī)；每套刮雨器機(jī)構(gòu)包括一臺(tái)無刷刮刷驅(qū)動(dòng)直流電機(jī)、一套含蝸桿和蝸輪的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，還有基座、主刮臂、 刮臂連桿、副括臂和刮片，其中的基座、主刮臂、刮臂連桿、副括臂構(gòu)成平行四邊形機(jī)構(gòu)；所述的無刷刮刷驅(qū)動(dòng)直流電機(jī)采用電子方式換向，將三個(gè)霍爾傳感器Hall A.Hall B和Hall C設(shè)置于無刷刮刷驅(qū)動(dòng)直流電機(jī)轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)路徑周圍，每當(dāng)有轉(zhuǎn)子的磁極掠過時(shí)，霍爾傳感器都會(huì)根據(jù)轉(zhuǎn)子磁極的極性輸出對應(yīng)的高或低電平，只要根據(jù)三個(gè)霍爾傳感器產(chǎn)生電平的時(shí)序就可判定當(dāng)時(shí)轉(zhuǎn)子的位置，并對定子繞組進(jìn)行相應(yīng)的通電；所述的無刷刮刷驅(qū)動(dòng)直流電機(jī)采用PWM脈寬調(diào)制技術(shù)進(jìn)行調(diào)速，使用十倍于電機(jī)最高頻率的PWM驅(qū)動(dòng)波形，當(dāng)PWM驅(qū)動(dòng)波形的占空比變化時(shí)，會(huì)引起電機(jī)定子上的有效電壓變化，從而實(shí)現(xiàn)無刷刮刷驅(qū)動(dòng)直流電機(jī)的調(diào)速。本實(shí)用新型的有益效果是無刷刮刷驅(qū)動(dòng)直流電機(jī)的壽命顯著延長，整套裝置設(shè)計(jì)合理，可靠性高，電磁兼容性好。

圖1是無刷刮刷驅(qū)動(dòng)直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)原理圖。圖2是刮雨器機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1 一無刷刮刷驅(qū)動(dòng)直流電機(jī)，Γ 一軸承，2 —蝸桿，3 —蝸輪，4 一基座，5 —曲柄，6-連桿，7-搖桿，7'-主刮臂，8-刮臂連桿，8'-刮片，9-副刮臂。
具體實(shí)施方式
參照圖1，微控制器PIC18XX31根據(jù)霍爾傳感器Hall A、Hall B、Hall C檢測到無刷刮刷驅(qū)動(dòng)直流電機(jī)轉(zhuǎn)子的當(dāng)前位置，來決定開啟或關(guān)閉功率晶體管的順序，使電流依序流經(jīng)無刷刮刷驅(qū)動(dòng)直流電機(jī)的定子繞組，以產(chǎn)生順向或逆向的旋轉(zhuǎn)磁場，并與轉(zhuǎn)子的磁鐵相互作用，使電機(jī)順時(shí)或逆時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)到霍爾傳感器檢測出另一組信號(hào)的位置時(shí)，再開啟下一組功率晶體管，如此循環(huán)，電機(jī)就能依據(jù)同一方向繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，直到控制器決定使電機(jī)轉(zhuǎn)子停止時(shí)，則關(guān)閉功率晶體管；控制器決定使電機(jī)轉(zhuǎn)子反向時(shí)，則開啟功率晶體管，但順序相反。我們采用PWM脈寬調(diào)制技術(shù)來調(diào)節(jié)無刷刮刷驅(qū)動(dòng)直流電機(jī)的轉(zhuǎn)速，使用10倍于電機(jī)最高頻率的PWM驅(qū)動(dòng)波形，根據(jù)實(shí)際調(diào)速要求將PWM驅(qū)動(dòng)波形占空比設(shè)計(jì)為 0.7，此時(shí)對應(yīng)定子上電壓的有效值為77V，使得電機(jī)在帶負(fù)載的理想情況下達(dá)到要求轉(zhuǎn)速。圖2是刮雨器機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。該刮雨器機(jī)構(gòu)含有無刷刮刷驅(qū)動(dòng)直流電機(jī)1、軸承1'、蝸桿2、蝸輪3、基座4、曲柄5、連桿6、搖桿7、主刮臂7'、刮臂連桿8、刮片8'和副刮臂9。其中，無刷刮刷驅(qū)動(dòng)直流電機(jī)1之壽命只取決于軸承Γ的壽命；蝸輪3采用非金屬材料整體壓鑄，既便于工藝控制，同時(shí)也避免由于產(chǎn)生金屬粉末導(dǎo)致的接地等故障，提高了可靠性；由基座4、曲柄5、連桿6和搖桿7構(gòu)成的四桿鉸鏈機(jī)構(gòu)采用球鉸接關(guān)節(jié)軸承，這樣便于保證機(jī)構(gòu)的靈活性。測試表明，本實(shí)用新型能完全滿足應(yīng)用要求和參數(shù)要求，設(shè)計(jì)合理，具有可靠性高、電磁兼容性好等優(yōu)點(diǎn)，值得推廣。
權(quán)利要求1.高速機(jī)車擋風(fēng)玻璃用刮水除塵裝置，它含有一套儲(chǔ)水噴淋機(jī)構(gòu)、一個(gè)控制盒、一個(gè)操作開關(guān)和兩套刮雨器機(jī)構(gòu)，其特征在于A)所述的儲(chǔ)水噴淋說明書機(jī)構(gòu)包括一水桶和一噴淋電泵，水箱容量大于等于15升，噴淋電泵揚(yáng)程4米；B)所述的控制盒其側(cè)面有四組接端子，四組接線端子分別與110伏直流電源、操作開關(guān)、無刷刮刷驅(qū)動(dòng)直流電機(jī)和噴淋電泵驅(qū)動(dòng)電機(jī)相連接；C)所述的操作開關(guān)含有刮刷控制的四檔旋轉(zhuǎn)開關(guān)和噴淋點(diǎn)動(dòng)按鈕，其中的四檔旋轉(zhuǎn)開關(guān)用于操縱無刷刮刷驅(qū)動(dòng)直流電機(jī)(1)在高速、低速、間歇運(yùn)轉(zhuǎn)及停機(jī)復(fù)位四種狀態(tài)間的切換，而噴淋點(diǎn)動(dòng)按鈕則用于控制噴淋電泵驅(qū)動(dòng)電機(jī)；D)每套刮雨器機(jī)構(gòu)包括一臺(tái)無刷刮刷驅(qū)動(dòng)直流電機(jī)(1)、一套含蝸桿(2)和蝸輪(3) 的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，還有基座G)、主刮臂(7')、刮臂連桿(8)、副括臂(9)和刮片(8')，其中的基座G)、主刮臂(7')、刮臂連桿(8)、副括臂(9)構(gòu)成平行四邊形機(jī)構(gòu)；E)所述的無刷刮刷驅(qū)動(dòng)直流電機(jī)(1)采用電子方式換向，將三個(gè)霍爾傳感器HallA、 Hall B和Hall C設(shè)置于無刷刮刷驅(qū)動(dòng)直流電機(jī)(1)轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)路徑周圍；F)所述的無刷刮刷驅(qū)動(dòng)直流電機(jī)(1)采用PWM脈寬調(diào)制技術(shù)進(jìn)行調(diào)速，使用10信于電機(jī)最高頻率的PWM驅(qū)動(dòng)波形。
專利摘要高速機(jī)車擋風(fēng)玻璃用刮水除塵裝置，它含有一套儲(chǔ)水噴淋機(jī)構(gòu)、一個(gè)控制盒、一個(gè)操作開關(guān)和兩套刮雨器機(jī)構(gòu)，控制盒側(cè)面的四組接線端子分別接110伏直流電源、操作開關(guān)、無刷刮刷驅(qū)動(dòng)直流電機(jī)和噴淋電泵驅(qū)動(dòng)電機(jī)，操作開關(guān)含四檔旋轉(zhuǎn)開關(guān)和噴淋點(diǎn)動(dòng)按鈕，每套刮雨器機(jī)構(gòu)包括一臺(tái)無刷刮刷驅(qū)動(dòng)直流電機(jī)、一套含蝸桿蝸輪的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，還有基座、主副刮臂、刮臂連桿和刮片，所述的無刷刮刷驅(qū)動(dòng)直流電機(jī)采用電子方式換向，并采用PWM脈寬調(diào)制技術(shù)調(diào)速。其優(yōu)點(diǎn)工作壽命顯著延長，整套裝置設(shè)計(jì)合理、可靠性高、電磁兼容性好。
文檔編號(hào)B60S1/08GK201951420SQ201120013668
公開日2011年8月31日 申請日期2011年1月17日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月17日
發(fā)明者葉君來, 廖穎, 曾虎彪, 楊守?zé)?申請人:株洲聯(lián)誠集團(tuán)有限責(zé)任公司