專利名稱：雨刷電機(jī)和雨刷設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種雨刷電機(jī)和一種具有所述雨刷電機(jī)的雨刷設(shè)備。
背景技術(shù)：
當(dāng)雨刷臂被阻止在雨刷設(shè)備內(nèi)操作時(shí)，過大的載荷作用在雨刷電機(jī)的輸出軸上，所述雨刷設(shè)備擺動(dòng)并刮過車輛的擋風(fēng)玻璃表面。此過大的載荷可以破壞擺動(dòng)機(jī)構(gòu)、減速機(jī)構(gòu)和雨刷電機(jī)中的其它構(gòu)件。為了防止機(jī)構(gòu)和部分的破壞，組成擺動(dòng)機(jī)構(gòu)、減速機(jī)構(gòu)和雨刷電機(jī)中的其它構(gòu)件的每一個(gè)部分被規(guī)定成具有可以承受作用在雨刷電機(jī)的輸出軸上的過大的載荷的強(qiáng)度。由此，設(shè)計(jì)雨刷電機(jī)中的上述因素會(huì)增加傳統(tǒng)的雨刷電機(jī)的尺寸和重量。
考慮到增加了雨刷電機(jī)的尺寸和重量的上述設(shè)計(jì)因素，如JP-2006-51835-A中披露的，本發(fā)明的申請(qǐng)人提出了在其上集成有離合器機(jī)構(gòu)的雨刷電機(jī)，以便減小輸出軸與擺動(dòng)機(jī)構(gòu)或減速機(jī)構(gòu)之間的載荷傳遞。在配備有此離合器機(jī)構(gòu)的雨刷電機(jī)中，施加到輸出軸上的過大的載荷沒有傳遞到擺動(dòng)機(jī)構(gòu)和雨刷電機(jī)的主體。因此，在設(shè)計(jì)雨刷電機(jī)中可以降低組成上述擺動(dòng)機(jī)構(gòu)、減速機(jī)構(gòu)和其它構(gòu)件的部分的強(qiáng)度，從而減小雨刷電機(jī)的尺寸、重量和制造成本。
然而，即使在雨刷設(shè)備運(yùn)行期間作用到雨刷片上的擦拭載荷增加、以及圍繞輸出軸的軸線作用的擦拭載荷在假定值內(nèi)變化的情況下，關(guān)心的也是擦拭載荷可以使離合器機(jī)構(gòu)工作以經(jīng)常地切斷輸出軸與擺動(dòng)機(jī)構(gòu)等之間的載荷傳遞。當(dāng)擦拭載荷變化使得離合器如上所述地工作時(shí)，雨刷片可以停止對(duì)擦拭表面進(jìn)行不希望有的擦拭。
此外，在聚集的雪和/或凍結(jié)的冰將雨刷片鎖定在擋風(fēng)玻璃上的某一擦拭角度的情況下開啟雨刷設(shè)備時(shí)，離合器機(jī)構(gòu)切斷輸出軸與電機(jī)主體側(cè)機(jī)構(gòu)之間的載荷傳遞，且電機(jī)主體持續(xù)操作擺動(dòng)機(jī)構(gòu)和雨刷電機(jī)上的其他構(gòu)件。由此，在鎖定雨刷片中連續(xù)產(chǎn)生的操作噪音會(huì)讓車輛內(nèi)的乘客厭煩。
相反，在離合器機(jī)構(gòu)的操作載荷和接合釋放扭矩太大的情況下，在操作離合器機(jī)構(gòu)之前，作用到輸出軸側(cè)上的外力可以破壞雨刷電機(jī)的強(qiáng)度降低的部分。

發(fā)明內(nèi)容
考慮到上述問題提出本發(fā)明，并且本發(fā)明的目的是提供一種雨刷電機(jī)和雨刷設(shè)備，通過將離合器機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)成響應(yīng)于適當(dāng)?shù)耐獠枯d荷操作，所述雨刷電機(jī)和雨刷設(shè)備可以實(shí)現(xiàn)尺寸和重量的減小、和同時(shí)對(duì)雨刷電機(jī)的內(nèi)部機(jī)構(gòu)的保護(hù)。
所述雨刷電機(jī)用于樞轉(zhuǎn)地來回驅(qū)動(dòng)雨刷，并包括電機(jī)主體、輸出軸、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和離合器機(jī)構(gòu)。所述電機(jī)主體產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)力。所述輸出軸連接到雨刷，從而旋轉(zhuǎn)雨刷。所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)傳遞來自電機(jī)主體的旋轉(zhuǎn)力。當(dāng)輸出軸承受不大于接合釋放扭矩的扭矩時(shí)，所述離合器機(jī)構(gòu)將旋轉(zhuǎn)力從傳動(dòng)機(jī)構(gòu)傳遞到輸出軸，且當(dāng)輸出軸承受大于接合釋放扭矩時(shí)，所述離合器機(jī)構(gòu)使得傳動(dòng)機(jī)構(gòu)空轉(zhuǎn)以不將旋轉(zhuǎn)力從傳動(dòng)機(jī)構(gòu)傳遞到輸出軸。所述接合釋放扭矩被規(guī)定為大于最大擦拭扭矩的值，由雨刷施加到輸出軸上的扭矩在雨刷的正常操作期間被估計(jì)達(dá)到所述最大擦拭扭矩的值。


通過研究下面的詳細(xì)描述、所附權(quán)利要求、和附圖，本發(fā)明的其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)，以及相關(guān)部分的操作方法和功能將更容易被理解，且下面的詳細(xì)描述、所附權(quán)利要求、和附圖均形成此申請(qǐng)的一部分。在附圖中圖1是顯示根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的雨刷設(shè)備的主視圖；圖2是顯示根據(jù)第一實(shí)施例的雨刷設(shè)備的雨刷電機(jī)的透視圖；圖3是顯示根據(jù)第一實(shí)施例的雨刷電機(jī)的部分透明透視圖；圖4是顯示根據(jù)第一實(shí)施例的雨刷電機(jī)的分解透視圖；圖5是顯示根據(jù)第一實(shí)施例的雨刷電機(jī)的橫截面視圖；圖6是顯示沿圖5中的線VI-VI做出的、根據(jù)第一實(shí)施例的雨刷電機(jī)的另一橫剖面視圖；圖7是顯示根據(jù)第一實(shí)施例的雨刷電機(jī)的另一橫剖面視圖；圖8是顯示沿圖7中的線VII-VII做出的、根據(jù)第一實(shí)施例的雨刷電機(jī)的另一橫剖面視圖；圖9是顯示根據(jù)第一實(shí)施例的雨刷電機(jī)的離合器機(jī)構(gòu)的接合狀態(tài)的放大透視圖；圖10是根據(jù)第一實(shí)施例的雨刷電機(jī)的離合器機(jī)構(gòu)的分解透視圖；圖11是根據(jù)第一實(shí)施例的雨刷電機(jī)的離合器機(jī)構(gòu)的另一分解透視圖；圖12A是顯示根據(jù)第一實(shí)施例的雨刷電機(jī)的離合器機(jī)構(gòu)的接合狀態(tài)的解釋性視圖；圖12B是顯示根據(jù)第一實(shí)施例的雨刷電機(jī)的離合器機(jī)構(gòu)從接合狀態(tài)轉(zhuǎn)換到釋放狀態(tài)的另一解釋性視圖；圖13是顯示作用在根據(jù)第一實(shí)施例的雨刷電機(jī)的輸出軸上的擦拭載荷的變化的圖表；圖14是顯示根據(jù)第一實(shí)施例的雨刷電機(jī)的另一橫剖面視圖，其中離合器機(jī)構(gòu)在釋放的狀態(tài)；圖15是使顯示根據(jù)第一實(shí)施例的雨刷電機(jī)的離合器機(jī)構(gòu)的釋放狀態(tài)的另一放大透視圖；圖16是根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的雨刷電機(jī)的橫剖面視圖；圖17是根據(jù)第二實(shí)施例的雨刷電機(jī)的離合器機(jī)構(gòu)的分解透視圖；和圖18是根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的雨刷電機(jī)的橫剖面視圖。
具體實(shí)施例方式
下面描述根據(jù)本發(fā)明三個(gè)實(shí)施例的雨刷電機(jī)和雨刷設(shè)備。下面描述的雨刷電機(jī)和雨刷設(shè)備的部件及其布置、和其他特征不限制本發(fā)明的保護(hù)范圍，且本質(zhì)上可以根據(jù)本發(fā)明的實(shí)質(zhì)進(jìn)行修改。
圖1描繪了根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的雨刷設(shè)備W。雨刷設(shè)備W主要包括雨刷電機(jī)90(參照?qǐng)D2等)，所述雨刷電機(jī)90用于驅(qū)動(dòng)雨刷并安裝在車輛主體內(nèi)；和雨刷主體200，所述雨刷主體200連接到雨刷電機(jī)90。
雨刷電機(jī)90安裝在車輛主體1內(nèi)輸出軸12從輸出軸孔(形成在車輛主體1上)2凸出的位置。
在第一實(shí)施例中，雨刷200包括雨刷臂201和雨刷片202。雨刷臂201的基部端固定在輸出軸12上，且雨刷片202可旋轉(zhuǎn)地連接到雨刷臂201前端。
雨刷片202通常被設(shè)置在雨刷臂201內(nèi)的偏壓部件(沒有示出)偏壓到擋風(fēng)玻璃3上并與擋風(fēng)玻璃3保持接觸，所述擋風(fēng)玻璃3為目標(biāo)擦拭表面。當(dāng)雨刷電機(jī)90操作時(shí)，雨刷臂201和雨刷片202圍繞輸出軸12的旋轉(zhuǎn)軸線在預(yù)定角范圍內(nèi)擺動(dòng)。由此，雨刷片202可以來回擦拭擋風(fēng)玻璃3的表面。
如圖2-9等中所示，雨刷電機(jī)90包括電機(jī)主體92、擺動(dòng)機(jī)構(gòu)(傳動(dòng)機(jī)構(gòu))94和離合器機(jī)構(gòu)10。
在第一實(shí)施例中，離合器機(jī)構(gòu)10具有輸出軸12。如下所述，當(dāng)外力作用在輸出軸12上且圍繞輸出軸12作用的扭矩大于具有設(shè)定大小的接合釋放扭矩時(shí)，離合器機(jī)構(gòu)10被放置到(或移動(dòng)到)釋放位置，在釋放位置，擺動(dòng)機(jī)構(gòu)94相對(duì)于輸出軸12空轉(zhuǎn)從而切斷外力從輸出軸12到電機(jī)主體92的傳遞。
電機(jī)主體92具有下面的構(gòu)造，即電樞(armature)108和其他部分位于磁軛殼體98內(nèi)，且具有中空和開口的殼體96連接到磁軛殼體98。殼體96容納擺動(dòng)機(jī)構(gòu)94和離合器機(jī)構(gòu)10，且蓋板148關(guān)閉殼體96的開口側(cè)(輸出軸相對(duì)側(cè))。
磁軛殼體98為大致杯狀的有底的形狀。磁軛殼體98的一個(gè)軸向端部通過拉制加工形成并設(shè)置有底部。磁軛殼體98具有大致扁平的圓周表面。即，磁軛殼體98的橫剖面在垂直于旋轉(zhuǎn)軸110的方向上比在平行于輸出軸12的方向上窄。磁軛殼體98的開口一體地固定到殼體96上。
在磁軛殼體98的開口側(cè)端部固定了殼體端部部件104。殼體端部部件104由電絕緣樹脂制成。軸承106位于殼體端部部件104的中心部分內(nèi)。另一軸承102位于磁軛殼體98的底壁的凸出部分內(nèi)。
電樞108的旋轉(zhuǎn)軸110被軸承102、106可旋轉(zhuǎn)地支撐，并安裝在磁軛殼體98內(nèi)部。在磁軛殼體98的內(nèi)圓周表面上設(shè)置有固定磁鐵112，所述固定磁鐵112定向成面對(duì)電樞108。
此外，殼體端部部件104保持電刷殼體和大體上矩形的條形電刷114。電刷114被偏壓裝置(沒有示出)朝向電樞108的換向器116偏壓，以使得電刷114的前端部分與換向器116接觸。連接引出端118連接到電刷114上，且電刷114通過引出端118電連接到電源電線。
聯(lián)軸器120固定在電樞108的旋轉(zhuǎn)軸110的一個(gè)端部上，所述旋轉(zhuǎn)軸110的一個(gè)端部凸出到殼體96內(nèi)。聯(lián)軸器120將電機(jī)主體92的旋轉(zhuǎn)軸110連接到擺動(dòng)機(jī)構(gòu)94的蝸桿122。
擺動(dòng)機(jī)構(gòu)94具有包括蝸桿122、由樹脂制成的蝸輪128、扇形齒輪132(用作本發(fā)明的擺動(dòng)部件)、支撐杠桿138等的構(gòu)造。蝸桿122和蝸輪128用作減速機(jī)構(gòu)。蝸輪128、扇形齒輪132和支撐杠桿138用作擺動(dòng)機(jī)構(gòu)。
設(shè)置在殼體96內(nèi)的兩個(gè)軸承124、126，可旋轉(zhuǎn)地支撐蝸桿122的兩個(gè)端部。
殼體96安裝了旋轉(zhuǎn)軸130，所述旋轉(zhuǎn)軸130大致垂直于蝸桿122的中心軸線，即旋轉(zhuǎn)軸線110，并大致與輸出軸12的中心軸線平行。蝸輪128固定在旋轉(zhuǎn)軸130上以與蝸桿122嚙合。
蝸桿122連接到擺動(dòng)機(jī)構(gòu)的扇形齒輪132。具體地，支撐軸134在蝸輪128的后表面，即蝸輪的蓋板(148)側(cè)表面凸出。支撐軸134形成在與旋轉(zhuǎn)軸130不同的位置，即支撐軸134與旋轉(zhuǎn)軸130徑向分開。支撐軸130可旋轉(zhuǎn)地支撐扇形齒輪132的一個(gè)端部。
支撐軸140在扇形齒輪132的另一端部的后端面凸出。扇形齒輪132具有齒輪輪齒136，所述齒輪輪齒136為大致以支撐軸140為中心的扇形狀布置。齒輪輪齒136與后面將要解釋的離合器機(jī)構(gòu)10的輸入圓盤28接合。
支撐杠桿138的一端可旋轉(zhuǎn)地連接到支撐軸140上。支撐杠桿138的另一端可旋轉(zhuǎn)地連接到輸入圓盤的旋轉(zhuǎn)中心，即連接到輸出軸12上。由此，支撐軸140與輸出軸12之間的節(jié)距得到維持，從而保持扇形齒輪132與輸入圓盤28之間的接合狀態(tài)。因此，扇形齒輪132根據(jù)蝸輪128的旋轉(zhuǎn)來回?cái)[動(dòng)，且輸入圓盤28根據(jù)扇形齒輪132的擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)來回旋轉(zhuǎn)。然后，輸出軸12與輸入圓盤28互鎖并來回旋轉(zhuǎn)，從而固定在輸出軸12的前端上的雨刷200來回擦拭擋風(fēng)玻璃3的表面。
由樹脂等制成的滑動(dòng)器147固定在支撐杠桿138的后表面。如圖8等中所示，此滑動(dòng)器147在扇形齒輪132的來回?cái)[動(dòng)運(yùn)動(dòng)期間與蓋板148滑動(dòng)接觸。由此，可以防止支撐杠桿138在它的厚度方向上即輸出軸12的軸向方向上移動(dòng)。
在第一實(shí)施例中，雨刷200直接連接到輸出軸12，但是，雨刷200也可以間接連接到輸出軸12，從而將連桿、桿等置入其間。
如圖10、11中所示，第一實(shí)施例中的離合器機(jī)構(gòu)10主要包括輸出軸12、接合基部20、用作偏壓裝置的螺旋彈簧44、離合器圓盤38和輸入圓盤28。接合基部20、螺旋彈簧44、離合器圓盤38和輸入圓盤28用作離合器機(jī)構(gòu)10。
輸出軸12的前端側(cè)部分，即圖10中的輸出軸12的上部是圓柱形柱狀部分13，所述柱狀部分13具有圓形的橫截面輪廓。輸出軸12的基部端側(cè)部分，即圖10中的輸出軸12的下部為相對(duì)旋轉(zhuǎn)防止部分14，所述相對(duì)旋轉(zhuǎn)防止部分14具有大致矩形的“雙D形切口”截面輪廓。具體地，相對(duì)旋轉(zhuǎn)防止部分14具有在圓周方向上彼此相隔180度的一對(duì)平面，和與所述平面連續(xù)成形的一對(duì)曲面。
如圖6中所示，輸出軸12的圓柱形柱狀部分13被軸承部分50可旋轉(zhuǎn)地支撐，所述軸承部分50固定在殼體96上。相對(duì)旋轉(zhuǎn)防止部分14在前端側(cè)部分、即圓柱形柱狀部分13附近設(shè)置有旋轉(zhuǎn)制止部分16，并在基部端側(cè)部分設(shè)置有下落制止部分18。旋轉(zhuǎn)制止部分16是一組肋線(rib line)，所述一組肋線在圓周上并排布置在圓周表面上，從而肋線分別與軸向方向平行。下落制止部分18是淺槽，所述淺槽在與輸出軸12大致垂直的方向上在圓周表面上延伸。
在第一實(shí)施例中，通過將接合基部20、螺旋彈簧44、離合器圓盤38和輸入圓盤28順序安裝到輸出軸12的基部端部側(cè)的相對(duì)旋轉(zhuǎn)防止部分14上，和通過將下落制止夾32連接到下落制止部分上，離合器機(jī)構(gòu)10被組裝。由此，離合器機(jī)構(gòu)10可以為一個(gè)組件被操作。
接合基部20為圓盤狀部分。支撐孔22形成在接合基部20的中心部分上。制動(dòng)器部分26在接合基部20的徑向方向上，即輸出軸12的徑向方向上在接合基部20的圓周上凸出。支撐孔22具有大致矩形的“雙D切口”截面輪廓，以便配合到輸出軸12的相對(duì)旋轉(zhuǎn)防止部分14上。
接合基部20用作大直徑部分，所述大直徑部分在輸出軸12的徑向方向上具有較大直徑。輸出軸12插入到支撐孔22內(nèi)，從而接合基部20軸向固定到輸出軸12上。由此，接合基部20沒有相對(duì)于輸出軸12在軸向方向上移動(dòng)，而與輸出軸12一體地旋轉(zhuǎn)。
在第一實(shí)施例中，輸出軸12和接合基部20彼此單獨(dú)形成，并彼此一體地固定，但是也可以通過冷鍛等將輸出軸12和接合基部20一體地形成，即因此輸出軸12具有凸緣狀大直徑部分一體地形成在其上的構(gòu)造。
在第一實(shí)施例中，如圖5-8等中所示，殼體96設(shè)置有弓形制動(dòng)器突起142。所述制動(dòng)器突起沿制動(dòng)器部分26的拖曳圓環(huán)的延伸線延伸。由此，制動(dòng)器突起142的一個(gè)端部和另一端部中的每一個(gè)用作旋轉(zhuǎn)限制部分144、146。即，制動(dòng)器突起142的旋轉(zhuǎn)限制部分144、146中的每一個(gè)設(shè)置成與制動(dòng)器部分26接觸。當(dāng)制動(dòng)器部分26與旋轉(zhuǎn)限制部分144、146中的任何一個(gè)接觸時(shí)，可以防止接合基部20進(jìn)一步旋轉(zhuǎn)。
如此，制動(dòng)器突起142限制接合基部20的旋轉(zhuǎn)范圍，從而雨刷200的擺動(dòng)范圍被限制在預(yù)定的角度范圍內(nèi)。
離合器圓盤38是圓盤狀部分。具有大致矩形橫截面輪廓(“雙D”橫截面輪廓)的軸孔40形成在離合器圓盤38的中心部分上，以便配合相對(duì)旋轉(zhuǎn)限制部分14。制動(dòng)器部分26在接合基部20的徑向方向上即，在輸出軸12的徑向方向上在接合基部20的圓周上凸出。在第一實(shí)施例中，離合器圓盤38是通過“粉末冶金加工”形成的燒結(jié)金屬部分，通過所述“粉末冶金加工”，粉狀金屬被置入金屬壓型內(nèi)，在壓力下模制并通過加熱燒結(jié)。潤(rùn)滑油被注入到離合器圓盤38的燒結(jié)金屬內(nèi)。
輸出軸12，具體地相對(duì)旋轉(zhuǎn)限制部分14被插入離合器圓盤38的軸孔40內(nèi)。由此，可以防止離合器圓盤38圍繞輸出軸12的中心軸線旋轉(zhuǎn)，即離合器圓盤38總是與輸出軸12一體地旋轉(zhuǎn)，并可以沿輸出軸12的軸向方向移動(dòng)。
離合器圓盤38的周邊部分在它的后表面即更靠近輸入圓盤28的表面上設(shè)置有四個(gè)接合凹陷42。這四個(gè)接合凹陷42對(duì)應(yīng)于后面要描述的輸入圓盤28的四個(gè)接合凸起。
在第一實(shí)施例中，四個(gè)接合凹陷42與離合器圓盤38同軸地對(duì)準(zhǔn)。此外，接合凹陷42沿離合器圓盤38的圓周方向不規(guī)則地布置，即從而在接合凹陷42之間不規(guī)則地提供間隔。
接合凹陷42形狀形成為具有大致梯形的橫剖面輪廓，從而每一個(gè)接合凹陷42沿離合器圓盤38的圓周方向的內(nèi)部寬度，當(dāng)更靠近凹陷42的開口、即更靠近離合器圓盤38的后表面時(shí)，逐漸擴(kuò)大。由此，每一個(gè)接合凹陷42的兩個(gè)側(cè)壁53以預(yù)定角度傾斜到離合器圓盤38的后表面上。
螺旋彈簧44的上端部與接合基部20的下表面(后表面)接觸，且螺旋彈簧44的下端部與離合器圓盤38的上表面(前表面)接觸。由此，螺旋彈簧44相對(duì)于接合基部20在輸出軸12的軸向方向上即遠(yuǎn)離接合基部20地將離合器圓盤38向下偏壓到輸入圓盤28上。由此，螺旋彈簧44將離合器圓盤38推到輸入圓盤28上，從而沒有釋放輸入圓盤28的接合凸起37與離合器圓盤38的接合凹陷42之間的接合，同時(shí)作用在輸入圓盤28與離合器圓盤38之間的扭矩小于后文將詳細(xì)描述的預(yù)定值。
即使當(dāng)接合凸起37被拉出接合凹陷42且接合被釋放時(shí)，螺旋彈簧44的偏壓力仍然將接合凸起37推到離合器圓盤38的后表面上，以便在接合凸起37與離合器圓盤38之間產(chǎn)生預(yù)定的摩擦力。由此，即使當(dāng)接合被釋放時(shí)，輸入圓盤28和離合器圓盤38也構(gòu)造成在某些條件下一起旋轉(zhuǎn)。
在第一實(shí)施例中，通過使用螺旋彈簧44保持輸入圓盤28與離合器圓盤38之間的接合，然而，本發(fā)明不限于此構(gòu)造。例如，可以使用其他偏壓裝置，例如波形墊圈、板簧、橡膠部件等。也可以構(gòu)造成輸入圓盤28和離合器圓盤38通過磁力彼此吸引。
在第一實(shí)施例中，即使在通常的操作狀態(tài)(接合狀態(tài))，即其中離合器圓盤38保持靜止且沒有開始朝向接合基部20移動(dòng)時(shí)，螺旋彈簧44已經(jīng)將離合器圓盤38偏壓到輸入圓盤28上。本發(fā)明不限于此構(gòu)造。例如，也可以采用另外的構(gòu)造，其中僅當(dāng)離合器圓盤38朝向接合基部20移位、且輸入圓盤28與離合器圓盤38之間的接合將要被釋放時(shí)，螺旋彈簧44偏壓離合器圓盤38。
輸入圓盤28是圓盤狀部分。具有大致圓形橫截面輪廓的軸孔30形成在輸入圓盤28的中心部分。大體上與離合器圓盤38相同，輸入圓盤28是通過“粉末冶金加工”形成的燒結(jié)金屬部分，通過所述“粉末冶金加工”，粉狀金屬被置入金屬壓型內(nèi)，在壓力下模制并通過加熱燒結(jié)。潤(rùn)滑油被注入到輸入圓盤28的燒結(jié)金屬內(nèi)。
輸出軸12被同軸地插入到輸入圓盤28的軸孔30內(nèi)。由此，輸入圓盤28被輸出軸12可旋轉(zhuǎn)地支撐。此外，輸入圓盤28的圓周表面36，其與輸入軸12同軸并具有比齒輪部分34更大的直徑，被軸承部分52可旋轉(zhuǎn)地支撐，所述軸承部分52如圖6等中所示被固定在殼體96上。
輸入圓盤28的周邊部分在它的前表面即更靠近接合基部20的表面上設(shè)置有四個(gè)接合凸起37。
四個(gè)接合凸起37與輸入圓盤28同軸地對(duì)準(zhǔn)。此外，接合凸起37沿輸入圓盤28的圓周方向不規(guī)則地布置，即在接合凸起37之間不規(guī)則地提供間隔。如上所述，這四個(gè)接合凸起37對(duì)應(yīng)于離合器圓盤38的四個(gè)接合凹陷42。僅當(dāng)輸入圓盤28和離合器圓盤38在預(yù)定的相對(duì)角度時(shí)，接合凸起37配合在接合凹陷42內(nèi)。
接合凸起37形狀形成為具有大致梯形的橫截面輪廓，從而當(dāng)更靠近接合凸起37的頂端時(shí)，每一個(gè)接合凸起37沿輸入圓盤28的圓周方向的寬度逐漸變窄。由此，每一個(gè)接合凸起37的兩個(gè)側(cè)壁51以預(yù)定角度傾斜。
齒輪部分34形成在輸入圓盤28的后表面?zhèn)鹊耐鈭A周上。齒輪部分34與扇形齒輪132嚙合(或接合)。由此，當(dāng)驅(qū)動(dòng)力從扇形齒輪132輸入時(shí)，輸入圓盤28圍繞輸出軸12旋轉(zhuǎn)。此時(shí)，如果接合凸起37配合在接合凹陷42內(nèi)，輸入圓盤28的旋轉(zhuǎn)力就傳遞到離合器圓盤38上，從而輸入圓盤28和離合器圓盤28互鎖并一起旋轉(zhuǎn)。
在輸入圓盤28的后表面上形成了連接壁35，所述連接壁35在軸向方向上臨近齒輪部分34的頂端(接合基部側(cè)的端部)。連接壁35和支撐杠桿138將扇形齒輪132的齒輪輪齒136的兩側(cè)保持在其間。即，連接壁35和支撐杠桿138在齒輪輪齒136的厚度方向上彼此面對(duì)，從而將齒輪輪齒136夾在其間。由此，可以防止齒輪輪齒136在它們的厚度方向上移動(dòng)。
在第一實(shí)施例中，僅當(dāng)輸入圓盤28和離合器圓盤38在如上所述的預(yù)定相對(duì)角度內(nèi)時(shí)，輸入圓盤28的接合凸起37和離合器圓盤38的接合凹陷42彼此接合。即，當(dāng)輸入圓盤28和離合器圓盤38沒有處于預(yù)定的相對(duì)角度時(shí)，即使一個(gè)接合凸起37與一個(gè)接合凹陷42對(duì)準(zhǔn)，其他三個(gè)凸起37也沒有與其他三個(gè)接合凹陷42對(duì)準(zhǔn)。由此，在其中接合凸起37在接合凹陷42外面的釋放狀態(tài)下，離合器圓盤38在最少三個(gè)接合凸起37處與輸入圓盤28接觸，即離合器圓盤38在三點(diǎn)支撐狀態(tài)。
因此，在輸出軸12承受大于驅(qū)動(dòng)離合器機(jī)構(gòu)10的接合釋放扭矩、且輸入圓盤28與離合器圓盤38之間的接合一旦如后文所述地被釋放的狀態(tài)下，通過在接合釋放扭矩被移除后再次操作雨刷電機(jī)90，輸入圓盤28的接合凸起37再次僅配合到離合器圓盤38的它們對(duì)應(yīng)的接合凹陷42上。由此，輸入圓盤28和離合器圓盤38返回到它們的原來位置。如此，第一實(shí)施例中的雨刷電機(jī)90自動(dòng)恢復(fù)離合器機(jī)構(gòu)10的輸入側(cè)和輸出側(cè)的相對(duì)位置，即蝸輪128和雨刷200的相對(duì)位置，然后執(zhí)行其正常操作。
圖12A示意性地描繪了接合狀態(tài)，在所述接合狀態(tài)中接合凸起37和接合凹陷42在雨刷電機(jī)90的正常操作中彼此接合。在下面參照?qǐng)D12A、12B的解釋中，為簡(jiǎn)單起見，沒有考慮輸入圓盤28與離合器圓盤38之間的摩擦力。
如上所述，在第一實(shí)施例中，接合凸起37與接合凹陷42沿輸入圓盤28與離合器圓盤38的圓周方向?qū)?zhǔn)。接合凸起37的側(cè)壁51和接合凹陷42的側(cè)壁53相對(duì)于輸入圓盤28和離合器圓盤38的平面方向傾斜角度θ，即相對(duì)于輸出軸12的軸向方向(圖12A、12B中由箭頭Z表示)傾斜角度(90-θ)。
當(dāng)輸入圓盤28在其中接合凸起37與接合凹陷42彼此接合的接合狀態(tài)下、開始在圖12A中向右側(cè)旋轉(zhuǎn)時(shí)，輸入圓盤28的接合凸起37將旋轉(zhuǎn)傳遞力Fa施加到離合器圓盤38的接合凹陷42上。離合器圓盤38的接合凹陷承受與旋轉(zhuǎn)傳遞力Fa方向相反的反作用力Fb。反作用力Fb可以分解成分力Fc(Fc＝Fb·cosθ)和分力Fd，所述分力Fc與側(cè)壁53的表面平行并垂直于離合器圓盤38的徑向方向，所述分力Fd垂直于離合器圓盤38的側(cè)壁53的表面。然后，離合器圓盤38承受接合釋放力Fe(Fe＝Fc·sinθ＝Fb·cosθ·sinθ)，所述接合釋放力Fe是分力Fc的分量且與輸出軸12的軸向方向平行。
然而，分力Fe小于由螺旋彈簧44施加到離合器圓盤38上的向下的偏壓力。由此，離合器圓盤38沒有相對(duì)于輸入圓盤28在側(cè)壁51(53)的傾斜方向上滑動(dòng)，且離合器圓盤38與輸入圓盤28互鎖并與輸入圓盤28一起旋轉(zhuǎn)。
本發(fā)明的離合器機(jī)構(gòu)10不限于上述其中輸入圓盤28的接合凸起37和離合器圓盤38的接合凹陷42的每一個(gè)側(cè)壁51、53都傾斜的構(gòu)造?？蛇x地，通過將輸入圓盤的凸起和離合器圓盤的凹陷中的至少一個(gè)形成有傾斜的側(cè)壁，可以構(gòu)造離合器機(jī)構(gòu)10。在此情況下，也可以使從輸入圓盤28傳遞到離合器圓盤38的旋轉(zhuǎn)傳遞力Fa，在輸出軸12的軸向方向上施加分力到離合器圓盤38上。
圖12B示意性地描繪了下面的狀態(tài)，其中輸出軸12承受過大的外力(載荷)，且接合凸起37和接合凹陷42將要彼此釋放，即離合器機(jī)構(gòu)10將從接合狀態(tài)轉(zhuǎn)換到釋放狀態(tài)。
在第一實(shí)施例中，離合器機(jī)構(gòu)10構(gòu)造成，當(dāng)輸出軸12承受大于接合釋放扭矩的扭矩時(shí)接合凸起37與接合凹陷42之間的接合被釋放。
如果當(dāng)離合器機(jī)構(gòu)10在接合狀態(tài)時(shí)輸出軸12承受過大的外力，那么旋轉(zhuǎn)力作用到離合器圓盤38上。圖12B圖示了旋轉(zhuǎn)力在將離合器圓盤38向右旋轉(zhuǎn)的方向上起作用的狀態(tài)。當(dāng)離合器圓盤38以此方式承受旋轉(zhuǎn)力時(shí)，由于接合凸起37與接合凹陷42之間的接合，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力Ff作用到輸入圓盤28上。旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力Ff可以分解成分力Fg(Fg＝Ff·cosθ)和分力Fh，所述分力Fg平行于側(cè)壁53的表面，且垂直于離合器圓盤38的徑向方向，所述分力Fh垂直于離合器圓盤38的側(cè)壁53的表面。然后，離合器圓盤38承受接合釋放力Fi(Fi＝Fg·sinθ＝Ff·cosθ·sinθ)，所述接合釋放力Fi是分力Fg的分量且與輸出軸12的軸向方向平行。
如果在上述狀態(tài)中分力Fi超過對(duì)應(yīng)于螺旋彈簧44的偏壓力的預(yù)定值，那么如圖12B中所示，離合器圓盤38克服螺旋彈簧44的偏壓力向上移動(dòng)。如此，接合凸起37被拉出接合凹陷42，且離合器機(jī)構(gòu)10轉(zhuǎn)換到圖14、15等中顯示的釋放狀態(tài)。
當(dāng)離合器機(jī)構(gòu)10在釋放狀態(tài)時(shí)，離合器圓盤38和輸出軸12相對(duì)于輸入圓盤28空轉(zhuǎn)。
如圖12B中所示，推動(dòng)離合器圓盤38以使其從輸入圓盤28釋放的分力Fi，可以根據(jù)側(cè)壁51、53的傾斜角θ的大小進(jìn)行調(diào)整。
在第一實(shí)施例中，離合器機(jī)構(gòu)10構(gòu)造成，將離合器機(jī)構(gòu)10從接合狀態(tài)轉(zhuǎn)換到釋放狀態(tài)的接合釋放扭矩落入特定的數(shù)值范圍內(nèi)。如果接合釋放扭矩太小，離合器機(jī)構(gòu)10在雨刷設(shè)備W的正常操作期間就頻繁地轉(zhuǎn)換到釋放狀態(tài)。離合器機(jī)構(gòu)10的經(jīng)常釋放可以引起乘客的不適、雨刷設(shè)備W的異常操作不能正常地擦拭擋風(fēng)玻璃、和其他小故障。如果接合釋放扭矩太大，離合器機(jī)構(gòu)10即使當(dāng)其應(yīng)該轉(zhuǎn)換到釋放狀態(tài)時(shí)也維持在接合狀態(tài)。由此，太大的接合扭矩可以引起雨刷電機(jī)90的內(nèi)部機(jī)構(gòu)例如擺動(dòng)機(jī)構(gòu)94、電機(jī)主體92等破裂。
圖13描繪了擦拭載荷扭矩相對(duì)于時(shí)間的變化，所述變化通過在兩個(gè)預(yù)定條件中的實(shí)際測(cè)量獲得，所述兩個(gè)預(yù)定的條件中，扭矩被施加到安裝在兩種模式的車輛上的雨刷設(shè)備W的輸出軸12上。在這兩個(gè)測(cè)量中，在圖13中的曲線的時(shí)間零處，擋風(fēng)玻璃清洗器停止將清洗液體噴灑到擋風(fēng)玻璃3上。曲線中的線A、B對(duì)應(yīng)于車輛的兩種模式。在測(cè)量中，雨刷設(shè)備W的雨刷片202具有大約50cm的相對(duì)長(zhǎng)的葉片長(zhǎng)度。
如圖13中所示，擦拭載荷扭矩在擋風(fēng)玻璃3是濕的的情況下兩個(gè)測(cè)量值都小到1N·M。在擋風(fēng)玻璃清洗器停止后幾分鐘的時(shí)間范圍內(nèi)，在擋風(fēng)玻璃3為半干的情況下擦拭扭矩增加到2-3N·M。即，擦拭載荷扭矩在擋風(fēng)玻璃為半干狀態(tài)下上升到最大值。由此，作用到輸出軸12上的擦拭載荷扭矩，就在車輛在下雨天氣條件下進(jìn)入隧道之后升高到最大值。
在第一實(shí)施例中，當(dāng)擦拭載荷扭矩在接合釋放扭矩范圍內(nèi)變化時(shí)，上述接合釋放扭矩構(gòu)造成沒有將離合器機(jī)構(gòu)10驅(qū)動(dòng)到釋放狀態(tài)。具體地，當(dāng)輸出軸12在雨刷設(shè)備W的來回擦拭操作中承受對(duì)應(yīng)于作用在雨刷片202上的最大擦拭載荷的外力時(shí)，接合釋放扭矩大于最大擦拭載荷扭矩。在第一實(shí)施例中，接合釋放扭矩設(shè)定到大于3N·M的值。此外，第一實(shí)施例中的接合釋放扭矩構(gòu)造成除了擦拭載荷扭矩，還考慮到在擦拭操作中由于可能的駕駛風(fēng)力導(dǎo)致的外力的變化。由此，在第一實(shí)施例中，接合釋放扭矩的最小值至少設(shè)定成大于3.5N·M的值。如此，可以防止離合器機(jī)構(gòu)10在雨刷設(shè)備W的正常操作中工作。
而且，接合釋放扭矩被設(shè)定到小于電機(jī)破壞扭矩(電機(jī)的耐受扭矩(resistance torque))的值，即小于在電機(jī)主體92的旋轉(zhuǎn)軸110被鎖定的情況下輸出軸12旋轉(zhuǎn)時(shí)，破壞組成擺動(dòng)機(jī)構(gòu)94和電機(jī)主體92的元件中的任何一個(gè)的值。
在第一實(shí)施例中，蝸輪128由樹脂制成。由此，蝸輪128的與蝸桿122接合的輪齒最易于被破壞。因此，第一實(shí)施例中的接合釋放扭矩被設(shè)定到小于足以破壞蝸輪128的電機(jī)破壞扭矩的值。在第一實(shí)施例中，接合釋放扭矩被設(shè)定到小于大約20N·M的值。即，接合釋放扭矩的最大值小于電機(jī)破壞扭矩。如此，當(dāng)輸出軸12承受過大的外力時(shí)，第一實(shí)施例的雨刷電機(jī)90可以通過在內(nèi)部機(jī)構(gòu)破壞之前使離合器機(jī)構(gòu)10可靠地運(yùn)轉(zhuǎn)，以保護(hù)其內(nèi)部機(jī)構(gòu)。
再進(jìn)一步地，第一實(shí)施例中的接合釋放扭矩被設(shè)定到大于雨刷電機(jī)90的最大輸出扭矩的值，即大于雨刷電機(jī)90在輸出軸12被鎖定且電機(jī)主體92產(chǎn)生其最大輸出的情況下輸出的值。在第一實(shí)施例中，接合釋放扭矩被設(shè)定為大于10N·M的值。
如果接合釋放扭矩小于雨刷電機(jī)90的最大輸出扭矩，當(dāng)雨刷設(shè)備W在雨刷200被積聚的雪和/或凍結(jié)的冰鎖定在擋風(fēng)玻璃3的表面上時(shí)，雨刷電機(jī)90內(nèi)的擺動(dòng)機(jī)構(gòu)94和電機(jī)主體92保持操作并產(chǎn)生它們的操作噪音。由此，小于雨刷電機(jī)90的最大輸出扭矩的接合釋放扭矩也可以引起乘客的不適。雨刷電機(jī)90的最大輸出扭矩自然地設(shè)定到小于上述電機(jī)破壞扭矩的值，以便防止雨刷電機(jī)90的破壞。
作為如在第一實(shí)施例中地將電機(jī)破壞扭矩設(shè)定到大于雨刷電機(jī)90的最大輸出扭矩的值的結(jié)果，在雨刷被鎖定的情況下，離合器機(jī)構(gòu)10維持接合狀態(tài)且沒有轉(zhuǎn)換到釋放狀態(tài)，且僅當(dāng)輸出軸12承受大于電機(jī)最大輸出扭矩的過大外力時(shí)，離合器機(jī)構(gòu)10工作(或動(dòng)作)以轉(zhuǎn)換到釋放狀態(tài)。如此，可以防止雨刷電機(jī)90頻繁地釋放離合器機(jī)構(gòu)10，從而產(chǎn)生不希望的操作噪音。此外，根據(jù)離合器機(jī)構(gòu)10的工作頻率的降低，可以降低在設(shè)計(jì)雨刷電機(jī)90中所需的離合器機(jī)構(gòu)10的使用壽命大小。
第一實(shí)施例中的雨刷電機(jī)90通過設(shè)計(jì)固定在輸出軸12上的接合基部20、螺旋彈簧44、離合器圓盤38和輸入圓盤28，可以用于調(diào)整離合器機(jī)構(gòu)10的釋放扭矩。
即，通過適當(dāng)調(diào)整輸入圓盤28的接合凸起37和離合器圓盤38的接合凹陷的傾斜角度θ、接合凸起37和接合凹陷42的數(shù)量、由于表面粗糙度導(dǎo)致的摩擦系數(shù)、潤(rùn)滑油等、螺旋彈簧44的彈簧系數(shù)、以及其他因素，可以容易地改變使得離合器圓盤38在其軸向方向上移位的力。
例如，當(dāng)接合凸起37和接合凹陷42的側(cè)壁51、53的傾斜角度θ(參照?qǐng)D12A、12B)被設(shè)定到45度時(shí)，分力Fi最大，且離合器機(jī)構(gòu)10最容易釋放。通過如此適當(dāng)調(diào)節(jié)傾斜角度θ，接合釋放力(接合釋放扭矩)可以被設(shè)定到想要的值。
下面將描述根據(jù)第一實(shí)施例的雨刷電機(jī)90的操作。
如圖6、8、9等中所示，在根據(jù)第一實(shí)施例的雨刷電機(jī)90中，離合器機(jī)構(gòu)10在正常操作中保持在接合狀態(tài)。即，螺旋彈簧44將離合器圓盤38偏壓到輸入圓盤28上，從而維持輸入圓盤28的接合凸起37與離合器圓盤38的接合凹陷42之間的接合。
根據(jù)第一實(shí)施例的雨刷電機(jī)90被設(shè)計(jì)成電機(jī)主體92(的電樞108)僅在一個(gè)旋轉(zhuǎn)方向上旋轉(zhuǎn)。在電機(jī)主體92旋轉(zhuǎn)的同時(shí)蝸桿122將旋轉(zhuǎn)力傳遞到蝸輪128。然后，連接到蝸輪128的扇形齒輪132根據(jù)蝸輪128的旋轉(zhuǎn)而來回?cái)[動(dòng)。進(jìn)而，輸入圓盤28根據(jù)扇形齒輪132的來回?cái)[動(dòng)動(dòng)作來回旋轉(zhuǎn)。
當(dāng)輸入圓盤28來回旋轉(zhuǎn)時(shí)，接合凸起37與接合凹陷42之間的接合將旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力從輸入圓盤28傳遞到離合器圓盤38。離合器圓盤38固定在輸出軸12上并與輸出軸12一體地旋轉(zhuǎn)，傳遞到離合器圓盤38的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力進(jìn)一步從離合器圓盤38傳遞到輸出軸12。由此，輸出軸12與離合器圓盤38和輸入圓盤28一起來回旋轉(zhuǎn)。
結(jié)果，固定在輸出軸12上的雨刷200，根據(jù)輸出軸12的來回旋轉(zhuǎn)來回擦拭擋風(fēng)玻璃3的表面。
當(dāng)雨刷200將過大的外力(載荷)施加到輸出軸12上時(shí)，輸出軸12在相反的方向上旋轉(zhuǎn)或者被保持鎖定。過大的外力將旋轉(zhuǎn)力施加到與輸出軸12一體地旋轉(zhuǎn)的離合器圓盤38上，以便相對(duì)于輸入圓盤28旋轉(zhuǎn)離合器圓盤38。
如果作用在輸出軸12上的扭矩超過如上所述的預(yù)定接合釋放扭矩，如圖14、15中所示，離合器圓盤38根據(jù)輸出軸12的旋轉(zhuǎn)向上移動(dòng)，從而將接合凸起37拉出接合凹陷42并釋放接合狀態(tài)。通過釋放接合，離合器圓盤38和輸出軸12相對(duì)于輸入圓盤28空轉(zhuǎn)。
輸出軸12的空轉(zhuǎn)可以防止包括離合器機(jī)構(gòu)10的部分、連接到輸入圓盤28的扇形齒輪132、支撐杠桿138、蝸輪128等的擺動(dòng)機(jī)構(gòu)94的每一個(gè)部分破壞。因此，沒有必要根據(jù)過大的外力(載荷)的作用設(shè)定雨刷電機(jī)90的每一個(gè)部分的強(qiáng)度。每一個(gè)部分的設(shè)計(jì)強(qiáng)度的降低有助于降低雨刷電機(jī)90的重量。
因此，第一實(shí)施例的雨刷電機(jī)90可用于安裝在具有車輛(例如具有在駕駛員的座位/座艙之上的駕駛室的卡車和建筑機(jī)械)上，所述車輛在聚集在車輛頂上的雪大體上垂直下落并直接撞擊在雨刷200上、從而將很大的外力施加在雨刷電機(jī)90上的情況下，存在雨刷200將過大的外力(載荷)施加到輸出軸12上的很大可能性。
下面描述根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的雨刷電機(jī)150。在下面的描述中，與上述第一實(shí)施例中大體上相同的構(gòu)件分別用與第一實(shí)施例中相同的附圖標(biāo)記/符號(hào)表示，且沒有重復(fù)描述。
圖16中示出的雨刷電機(jī)150主要包括電機(jī)主體92、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)152和離合器機(jī)構(gòu)210。
根據(jù)上述第一實(shí)施例的雨刷電機(jī)90具有下面的構(gòu)造電機(jī)主體92(的電樞108)自己在一個(gè)旋轉(zhuǎn)方向上連續(xù)旋轉(zhuǎn)，且擺動(dòng)機(jī)構(gòu)94實(shí)現(xiàn)了輸出軸12的來回旋轉(zhuǎn)。相反，根據(jù)第二實(shí)施例的雨刷電機(jī)150具有下面的構(gòu)造電機(jī)主體92(的電樞108)自己來回旋轉(zhuǎn)預(yù)定的旋轉(zhuǎn)角度，從而實(shí)現(xiàn)輸出軸12的來回旋轉(zhuǎn)。
傳動(dòng)機(jī)構(gòu)152設(shè)置有蝸桿122和蝸輪128，然而沒有設(shè)置有第一實(shí)施例中的扇形齒輪132和支撐杠桿138。
在圖17中所示的第二實(shí)施例中，蝸輪328和輸入圓盤228彼此同軸并一體地固定。然后，蝸輪122與蝸輪328接合，蝸輪328與輸入圓盤128接合。
第二實(shí)施例中的輸入圓盤128與第一實(shí)施例中的輸入圓盤128相同在其上表面設(shè)置有四個(gè)接合凸起237，所述四個(gè)接合凸起237分別具有側(cè)壁251，然而與第一實(shí)施例相反在其下表面沒有設(shè)置有齒輪部分34。在第二實(shí)施例中，如同第一實(shí)施例中齒輪部分34相對(duì)于輸入圓盤28的位置，蝸輪328連續(xù)地(continuously)定位到輸入圓盤228的圓周表面236的下端部。
在本實(shí)施例中，輸入圓盤228由金屬制成以減小磨損和/或變形，且蝸輪328由樹脂制成以減小與蝸桿122的齒輪噪音。蝸輪328可以粘合在輸入圓盤228上，或可以通過內(nèi)嵌模制(insert molding)一體地固定在輸入圓盤228上。
在雨刷電機(jī)150中，當(dāng)電機(jī)主體92(的電樞108)旋轉(zhuǎn)時(shí)，蝸桿122將旋轉(zhuǎn)力傳遞到蝸輪328，以旋轉(zhuǎn)蝸輪328和輸入圓盤228。
在雨刷電機(jī)150的正常操作狀態(tài)中，接合凸起237與接合凹陷42接合，因此，當(dāng)輸入圓盤228和蝸輪328旋轉(zhuǎn)時(shí)，離合器圓盤38與輸入圓盤228、蝸輪328一體旋轉(zhuǎn)。由此，固定在離合器圓盤38和輸出軸12上的雨刷200執(zhí)行來回刮擦操作。
當(dāng)輸出軸12承受過大的外力(載荷)，且輸出軸12在相反的方向上旋轉(zhuǎn)、或保持鎖定時(shí)，離合器機(jī)構(gòu)210以與第一實(shí)施例中相同的方式從接合狀態(tài)轉(zhuǎn)換到釋放狀態(tài)。當(dāng)離合器機(jī)構(gòu)210在釋放狀態(tài)時(shí)，輸出軸12相對(duì)于蝸輪328和輸入圓盤228空轉(zhuǎn)。如此，可以防止離合器機(jī)構(gòu)210的每一個(gè)部分以及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)152的每一個(gè)部分例如連接到蝸輪328上的蝸桿122破裂。此外，沒有必要考慮到過大的外力(載荷)的作用而為雨刷電機(jī)150的每一個(gè)部分提供過大的強(qiáng)度。
在離合器機(jī)構(gòu)210被釋放之后，即在輸出軸12相對(duì)于根據(jù)第二實(shí)施例的雨刷電機(jī)150內(nèi)的電機(jī)主體92空轉(zhuǎn)之后，通過使輸出軸12在預(yù)定角位置與電機(jī)主體側(cè)接合，電機(jī)主體92隨后的驅(qū)動(dòng)操作可以使輸入圓盤228和離合器圓盤38自動(dòng)恢復(fù)到它們的原始相對(duì)位置，從而執(zhí)行正常的刮擦操作。通過如第一實(shí)施例中地布置接合基部20與制動(dòng)器凸起142的接觸位置，此自動(dòng)接合恢復(fù)得以實(shí)現(xiàn)。
下面將描述根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的雨刷電機(jī)450。在下面的描述中，與上述第一和/或第二實(shí)施例大體上相同的構(gòu)件分別用與第一/第二實(shí)施例中相同的附圖標(biāo)記/符號(hào)表示，且沒有被重復(fù)描述。
圖18中示出的雨刷電機(jī)450主要包括電機(jī)主體92、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)494和離合器機(jī)構(gòu)410。
大體上與第二實(shí)施例中相同，根據(jù)第三實(shí)施例的雨刷電機(jī)450具有下面的構(gòu)造電機(jī)主體92(的電樞108)自己來回旋轉(zhuǎn)預(yù)定的旋轉(zhuǎn)角度，從而實(shí)現(xiàn)輸出軸12的來回旋轉(zhuǎn)。
傳動(dòng)機(jī)構(gòu)494設(shè)置有蝸桿122和蝸輪528和減速齒輪430，所述減速齒輪430進(jìn)一步減小蝸輪528的旋轉(zhuǎn)速度。
在圖18中所示的第三實(shí)施例中，減速齒輪430和輸入圓盤428同軸地并一體地彼此固定。
第三實(shí)施例中的輸入圓盤428與第一/第二實(shí)施例中的輸入圓盤28相同，設(shè)置有四個(gè)接合凸起437，所述四個(gè)結(jié)合凸起437在其上表面上分別具有側(cè)壁，但是與第一實(shí)施例相反在它的下表面上沒有設(shè)置有齒輪部分34。在第三實(shí)施例中，如同第二實(shí)施例中蝸輪328相對(duì)于輸入圓盤228的位置，減速齒輪430連續(xù)地定位到輸入圓盤428的圓周表面的下端部分。
在本實(shí)施例中，輸入圓盤428由金屬制成、以減小磨損和/或變形，且蝸輪528和減速齒輪430由樹脂制成、以減小齒輪噪音。減速齒輪430可以被粘接在輸入圓盤428上，或通過嵌入模制一體地固定在減速齒輪430上。
對(duì)本發(fā)明的描述本質(zhì)上僅僅是示范性的，且由此沒有偏離本發(fā)明的要旨的變化也在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。這些變化并不被認(rèn)為偏離了本發(fā)明的精神和保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種用于樞轉(zhuǎn)地來回驅(qū)動(dòng)雨刷(200)的雨刷電機(jī)(90、150、145)，包括電機(jī)主體(92)，所述電機(jī)主體(92)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)力；輸出軸(12)，所述輸出軸(12)連接到雨刷(200)，以旋轉(zhuǎn)雨刷(200)；傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(94、152、494)，所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(94、152、494)傳遞來自電機(jī)主體(92)的旋轉(zhuǎn)力；和離合器機(jī)構(gòu)(10、210、410)，當(dāng)輸出軸(12)承受不大于接合釋放扭矩的扭矩時(shí)，所述離合器機(jī)構(gòu)(10、210、410)將旋轉(zhuǎn)力從傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(94、152、494)傳遞到輸出軸(12)，且當(dāng)輸出軸(12)承受大于接合釋放扭矩的扭矩時(shí)，所述離合器機(jī)構(gòu)(10、210、410)使得傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(94、152、494)空轉(zhuǎn)以不將旋轉(zhuǎn)力從傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(94、152、494)傳遞到輸出軸(12)，其中，所述接合釋放扭矩被規(guī)定為大于最大擦拭扭矩的值，由雨刷(200)施加到輸出軸(12)上的扭矩被估計(jì)在雨刷(200)的正常擦拭操作期間達(dá)到所述最大擦拭扭矩。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雨刷電機(jī)(90、150、450)，其中所述接合釋放扭矩被規(guī)定為小于電機(jī)破壞扭矩的值，在所述電機(jī)破壞扭矩處，在電機(jī)主體(92)的旋轉(zhuǎn)軸(110)被鎖定而不旋轉(zhuǎn)的情況下作用在輸出軸(12)上的外力被判斷為破壞了傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(94、152、494)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雨刷電機(jī)(90、150、450)，其中所述接合釋放扭矩被規(guī)定為大于在由電機(jī)主體(92)產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)力最大化的情況下、電機(jī)主體(92)輸出的最大輸出扭矩的值。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雨刷電機(jī)(90、150、450)，其中所述離合器機(jī)構(gòu)(10、210、410)包括輸入圓盤(28、228、428)，所述輸入圓盤(28、228、428)與輸出軸(12)同軸地布置并被由電機(jī)主體(92)產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)力旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動(dòng)；離合器圓盤(38)，所述離合器圓盤(38)與輸出軸(12)同軸地固定在輸出軸(12)上以面向輸入圓盤(28、228、428)；和偏壓部件(44)，所述偏壓部件(44)偏壓輸入圓盤(28、228、428)和離合器圓盤(38)中的至少一個(gè)以使得輸入圓盤(28、228、428)和離合器圓盤(38)彼此靠近，所述輸入圓盤(28、228、428)具有第一接合部分(37)，該第一接合部分(37)在所述輸入圓盤(28、228、428)的一個(gè)側(cè)表面上、面向離合器圓盤(38)；所述離合器圓盤(38)在它的一個(gè)側(cè)表面上具有第二接合部分(42)以便當(dāng)輸入圓盤(28、228、428)和離合器圓盤(38)處于預(yù)定的相對(duì)角度、且輸入圓盤(28、228、428)與離合器圓盤(38)之間的間隙被偏壓部件(44)最小化時(shí)，第二接合部分(42)與輸入圓盤(28、228、428)的第一接合部分(37)接合；所述第一和第二接合部分(37、42)形成為、當(dāng)在克服偏壓部件(44)的偏壓力而增加輸入圓盤(28、228、428)與離合器圓盤(38)之間的間隙中、作用在輸出軸(12)上的扭矩相對(duì)于輸入圓盤(28、228、428)強(qiáng)制旋轉(zhuǎn)離合器圓盤(38)時(shí)、彼此脫離；且所述接合釋放扭矩通過調(diào)整第一和第二接合部分(37、42)的形狀進(jìn)行規(guī)定。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的雨刷電機(jī)(90、150、450)，其中所述接合釋放扭矩通過調(diào)整偏壓部件(44)的偏壓力進(jìn)行規(guī)定。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的雨刷電機(jī)(90)，其中所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(94)包括蝸桿(122)，所述蝸桿(122)與電機(jī)主體(92)同軸地布置并被電機(jī)主體(92)驅(qū)動(dòng)；蝸輪(128)，所述蝸輪(128)與蝸桿(122)嚙合并被蝸桿(122)旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動(dòng)；和擺動(dòng)部件(132)，所述擺動(dòng)部件(132)的一個(gè)端部在徑向遠(yuǎn)離蝸輪(128)的旋轉(zhuǎn)中心的位置連接到蝸輪(128)，其另外一個(gè)端部連接到輸入圓盤(28)以便根據(jù)蝸輪(128)在一個(gè)旋轉(zhuǎn)方向上的旋轉(zhuǎn)來回旋轉(zhuǎn)輸入圓盤(28)。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的雨刷電機(jī)(150)，其中所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(152)包括蝸桿(122)，所述蝸桿(122)與電機(jī)主體(92)同軸地布置并被電機(jī)主體(92)驅(qū)動(dòng)；蝸輪(328)，所述蝸輪(328)與蝸桿(122)嚙合并被蝸桿(122)旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動(dòng)，其中所述輸入圓盤(228)與蝸輪(328)同軸地構(gòu)成一體。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的雨刷電機(jī)(450)，其中所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(494)包括蝸桿(122)，所述蝸桿(122)與電機(jī)主體(92)同軸地布置并被電機(jī)主體(92)驅(qū)動(dòng)；蝸輪(528)，所述蝸輪(528)與蝸桿(122)嚙合并被蝸桿(122)旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動(dòng)；和減速齒輪(430)，所述減速齒輪(430)與蝸輪(528)嚙合以旋轉(zhuǎn)得比蝸輪(528)慢，其中，所述輸入圓盤(428)與減速齒輪(430)同軸地構(gòu)成一體。
9.一種雨刷設(shè)備(W)，包括根據(jù)權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)所述的雨刷電機(jī)(90、150、450)；雨刷臂(201)，所述雨刷臂(201)在它的基部端部連接到雨刷電機(jī)(90、150、450)的輸出軸(12)；和雨刷片(202)，所述雨刷片(202)連接在雨刷臂(201)的前端部分。
全文摘要
一種雨刷電機(jī)(90)，具有輸出來回旋轉(zhuǎn)以樞轉(zhuǎn)地?cái)[動(dòng)雨刷(200)的輸出軸(12)。傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(94)將傳遞來自電機(jī)主體(92)的旋轉(zhuǎn)力。當(dāng)輸出軸(12)承受大于接合釋放扭矩的扭矩時(shí)，離合器機(jī)構(gòu)(10)使得傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(94)空轉(zhuǎn)，以不將旋轉(zhuǎn)力從傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(94)傳遞到輸出軸(12)。所述接合釋放扭矩被規(guī)定為大于最大擦拭扭矩的值，在雨刷(200)的正常操作期間，由雨刷(200)施加到輸出軸(12)上的扭矩被判斷是否達(dá)到所述最大擦拭扭矩的值。
文檔編號(hào)H02K7/10GK101070062SQ200710101178
公開日2007年11月14日 申請(qǐng)日期2007年5月9日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月9日
發(fā)明者八木秀幸 申請(qǐng)人:阿斯莫株式會(huì)社