本申請要求2015年5月21日向韓國知識(shí)產(chǎn)權(quán)局提交的第10-2015-0071133號(hào)韓國專利申請的權(quán)益，所述申請的公開內(nèi)容以全文引用的方式并入本文中。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種車輛用的雨刮器電機(jī)設(shè)備，并且更具體地說涉及一種用于驅(qū)動(dòng)車輛的可逆雨刮器系統(tǒng)的雨刮器電機(jī)設(shè)備。

背景技術(shù)：

一般而言，車輛配備有雨刮器系統(tǒng)以從玻璃窗上移除污染物。電動(dòng)機(jī)使雨刮片圍繞軸往復(fù)旋轉(zhuǎn)，借此來操作這些車輛雨刮器系統(tǒng)。總體而言，車輛雨刮器系統(tǒng)包含一對雨刮片，這對雨刮片經(jīng)由連桿裝置彼此連接，并且這對雨刮片通過單個(gè)雨刮器電機(jī)驅(qū)動(dòng)，以擦拭車輛的擋風(fēng)玻璃。在這種情況下，雨刮器電機(jī)的輸出軸桿可以在一個(gè)方向上持續(xù)地旋轉(zhuǎn)，并且連接到雨刮器電機(jī)的輸出軸桿的連桿結(jié)構(gòu)可以將雨刮片左右往復(fù)旋轉(zhuǎn)。近年來，具有能順時(shí)針和逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)的輸出軸桿的可逆電動(dòng)機(jī)(reversible electronic motor)越來越多地被用作雨刮器電機(jī)。因而會(huì)使用簡單的連桿結(jié)構(gòu)或不使用連桿結(jié)構(gòu)。

如果使用這些能夠往復(fù)旋轉(zhuǎn)的電動(dòng)機(jī)，由于使用的是簡單的連桿結(jié)構(gòu)或者不使用連桿結(jié)構(gòu)，所以可以提供簡單、輕量并且較小的雨刮器系統(tǒng)，因此在車輛中裝入組件時(shí)能增加自由度并且減少車輛的制造成本。

第2007-0034348號(hào)韓國專利申請?zhí)卦S公開案公開了這種雨刮器電動(dòng)機(jī)設(shè)備的實(shí)例。雨刮器電動(dòng)機(jī)設(shè)備基本上包含能夠順時(shí)針和逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)的可逆電機(jī)。

上面的專利申請案中公開的雨刮器驅(qū)動(dòng)裝置包含：驅(qū)動(dòng)軸桿，其與蝸輪嚙合以使雨刮臂往復(fù)旋轉(zhuǎn)；磁體，其安置在蝸輪前方的中心區(qū)域中；以及控 制單元，其經(jīng)配置以檢測磁體的磁力的變化，并且根據(jù)檢測結(jié)果控制電機(jī)在順時(shí)針或逆時(shí)針方向上的旋轉(zhuǎn)。然而，由于驅(qū)動(dòng)軸桿和磁體是以相同速度旋轉(zhuǎn)，所以通過使用磁性傳感器能從磁體檢測的每單位時(shí)間的磁性脈沖數(shù)量是有限的，因而難以精確地控制驅(qū)動(dòng)軸桿。也就是說，雖然有必要檢測每單位時(shí)間的足夠多數(shù)量的磁性脈沖以便精確地檢測驅(qū)動(dòng)軸桿的運(yùn)動(dòng)，但是上面的專利申請中公開的技術(shù)不容許檢測足夠多數(shù)量的磁性脈沖。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

一或多個(gè)實(shí)施例包含一種車輛用的雨刮器電機(jī)設(shè)備，所述雨刮器電機(jī)設(shè)備經(jīng)配置以精確地檢測輸出軸桿的轉(zhuǎn)速，并且準(zhǔn)確地控制輸出軸桿的旋轉(zhuǎn)角度和速度。

其它方面將部分地在以下描述中得到闡述，并且部分地將從描述中顯而易見，或者可以通過對所提出的實(shí)施例的實(shí)踐得知。

根據(jù)一或多個(gè)實(shí)施例，一種車輛用的雨刮器電機(jī)設(shè)備包含：驅(qū)動(dòng)電機(jī)；驅(qū)動(dòng)齒輪，其耦合到驅(qū)動(dòng)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)軸桿；減速齒輪，其與驅(qū)動(dòng)齒輪嚙合，并且具有與驅(qū)動(dòng)軸桿平行的旋轉(zhuǎn)軸；以及輸出齒輪，其與減速齒輪嚙合，并且具有與驅(qū)動(dòng)軸桿平行的輸出軸桿，其中磁體安置在減速齒輪的旋轉(zhuǎn)中心；傳感器，其經(jīng)配置以檢測磁體的磁力的變化，并且根據(jù)檢測到的變化輸出脈沖；減速齒輪以低于驅(qū)動(dòng)齒輪的旋轉(zhuǎn)速度的速度旋轉(zhuǎn)；輸出齒輪以低于減速齒輪的旋轉(zhuǎn)速度的速度旋轉(zhuǎn)，減速齒輪包括第一減速部分和第二減速部分，所述第一減速部分與驅(qū)動(dòng)齒輪嚙合，第二減速部分的外徑比第一減速部分的外徑小，并且第二減速部分的齒比第一減速部分的齒少；第二減速部分安置在高于或低于第一減速部分的位置；并且第一減速部分和第二減速部分具有同一根旋轉(zhuǎn)軸。

在一實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)齒輪、減速齒輪和輸出齒輪可以是正齒輪。

在一實(shí)施例中，傳感器可以包含霍爾傳感器。

在一實(shí)施例中，雨刮器電機(jī)設(shè)備還可包含：下部殼體，其經(jīng)配置以容納驅(qū)動(dòng)電機(jī)并且具有打開的上側(cè)面；以及上部殼體，其經(jīng)配置以容納印刷電路板，傳感器安置在所述印刷電路板上，上部殼體耦合到下部殼體并且覆蓋下部殼體的打開的上側(cè)面。

在一實(shí)施例中，輸出軸桿可以包含其自由端部分上的螺紋耦合部分，用于與雨刮臂耦合。

附圖說明

通過結(jié)合附圖對實(shí)施例進(jìn)行的以下描述，將可以清楚地知道并且更容易地理解這些和/或其它方面，附圖中：

圖1是示出根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的車輛用的雨刮器電機(jī)設(shè)備的主要元件的透視圖。

圖2是示出圖1中所描繪的雨刮器電機(jī)設(shè)備的驅(qū)動(dòng)齒輪、減速齒輪和輸出齒輪的組合結(jié)構(gòu)的透視圖。

圖3是示出在從雨刮器電機(jī)設(shè)備上拆掉下部殼體之后的圖1中所描繪的雨刮器電機(jī)設(shè)備的透視圖。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)在將詳細(xì)參考實(shí)施例，所述實(shí)施例的實(shí)例在附圖中示出，其中全文中相同的參考標(biāo)號(hào)指代相同的元件。就這一點(diǎn)而言，本實(shí)施例可以具有不同形式并且不應(yīng)被解釋為限于本文中所闡述的描述。因此，僅通過參考附圖在下文中描述這些實(shí)施例以說明本說明書的各方面。如本文中所使用，術(shù)語“和/或”包括相關(guān)的所列項(xiàng)目中的一個(gè)或多個(gè)的任何和所有組合。

下文中，將參考附圖描述實(shí)施例。

圖1是示出根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的車輛用的雨刮器電機(jī)設(shè)備(wiper motor apparatus)10的主要元件的透視圖。圖2是示出圖1中所描繪的雨刮器電機(jī)設(shè)備10的驅(qū)動(dòng)齒輪(driving gear)55、減速齒輪(reduction gear)60和輸出齒輪(output gear)70的組合結(jié)構(gòu)的透視圖。圖3是示出在從雨刮器電機(jī)設(shè)備10上拆掉下部殼體20之后的圖1中所描繪的雨刮器電機(jī)設(shè)備10的透視圖。

參看圖1至圖3，該實(shí)施例的車輛用的雨刮器電機(jī)設(shè)備10(下文中簡稱為雨刮器電機(jī)設(shè)備10)是用于驅(qū)動(dòng)經(jīng)配置以擦拭車輛的玻璃窗的雨刮器系統(tǒng)的電機(jī)設(shè)備。

雨刮器電機(jī)設(shè)備10可以包含下部殼體20、上部殼體30、驅(qū)動(dòng)電機(jī)(driving motor)50、驅(qū)動(dòng)齒輪55、減速齒輪60和輸出齒輪70。

如稍后描述，下部殼體20容納驅(qū)動(dòng)電機(jī)50、驅(qū)動(dòng)齒輪55、減速齒輪60和輸出齒輪70，同時(shí)允許驅(qū)動(dòng)電機(jī)50、驅(qū)動(dòng)齒輪55、減速齒輪60和輸出齒輪70旋轉(zhuǎn)，并且下部殼體20具有打開的上側(cè)面。下部殼體20可以包含金屬材料，例如鋁合金或碳鋼。替代地，下部殼體20可以包含合成樹脂。

上部殼體30耦合到下部殼體20以罩蓋下部殼體20的打開的上側(cè)面。上部殼體30包含穿透孔(penetration hole)32，使得耦合到輸出齒輪70的輸出軸桿75可以通過穿透孔32插入(稍后描述)，并且可以向外伸出。印刷電路板35容納在上部殼體30中。印刷電路板35包含用于施加電力到驅(qū)動(dòng)電機(jī)50的電路(稍后描述)。傳感器40安置在印刷電路板35上以在磁體65旋轉(zhuǎn)時(shí)檢測磁體65的磁力的變化(稍后描述)。傳感器40可以安置成面朝磁體65(稍后描述)，并且與磁體65之間留有空隙。霍爾傳感器可以用作傳感器40。然而，任何其它能夠檢測磁力變化的傳感器都可以用作傳感器40。傳感器40可以檢測磁體65的磁力的變化，并且可以根據(jù)磁力變化而輸出脈沖信號(hào)。

驅(qū)動(dòng)電機(jī)50可以是直流電(direct current，DC)電機(jī)。下部殼體20可以用作驅(qū)動(dòng)電機(jī)50的定子的一部分。驅(qū)動(dòng)電機(jī)50包含驅(qū)動(dòng)軸桿52，其經(jīng)配置以根據(jù)施加到驅(qū)動(dòng)電機(jī)50的電流方向而順時(shí)針或逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。

驅(qū)動(dòng)齒輪55耦合到驅(qū)動(dòng)軸桿52的末端部分。驅(qū)動(dòng)齒輪55可以是正齒輪(spur gear)。驅(qū)動(dòng)齒輪55可以通過壓配或者使用螺釘或銷固定到驅(qū)動(dòng)軸桿52。驅(qū)動(dòng)齒輪55包含齒區(qū)段，其具有在平行于驅(qū)動(dòng)軸桿52的方向上形成于驅(qū)動(dòng)齒輪55的外圓周表面上的齒。驅(qū)動(dòng)齒輪55和驅(qū)動(dòng)軸桿52一起旋轉(zhuǎn)。

減速齒輪60與驅(qū)動(dòng)齒輪55嚙合。減速齒輪60具有與驅(qū)動(dòng)軸桿52平行的旋轉(zhuǎn)軸。因此，減速齒輪60在與驅(qū)動(dòng)齒輪55的旋轉(zhuǎn)方向相反的方向上旋轉(zhuǎn)。減速齒輪60的轉(zhuǎn)速低于驅(qū)動(dòng)齒輪55的轉(zhuǎn)速。減速齒輪60包含第一減速部分62和第二減速部分64。第一減速部分62形成于減速齒輪60的外圓周表面上。第一減速部分62包含齒區(qū)段，齒區(qū)段與驅(qū)動(dòng)齒輪55直接嚙合。第一減速部分62的外徑大于驅(qū)動(dòng)齒輪55的外徑。因此，減速齒輪60的轉(zhuǎn)速低于驅(qū)動(dòng)齒輪55的轉(zhuǎn)速。第二減速部分64的安置位置不同于第一減速部分62的安置位置。第二減速部分64可以安置在高于或低于第一減速部分62的安置位置的位置。在圖1中所示的雨刮器電機(jī)設(shè)備10中，第二減速部分64低 于第一減速部分62。第一減速部分62和第二減速部分64具有同一根旋轉(zhuǎn)軸。第二減速部分64的外徑小于第一減速部分62的外徑，并且第二減速部分64的齒數(shù)小于第一減速部分62的齒數(shù)。第一減速部分62和第二減速部分64都是正齒輪。

磁體65安置在減速齒輪60的旋轉(zhuǎn)中心。磁體65可以與減速齒輪60一體地形成，或者作為減速齒輪60的一個(gè)組成部分。磁體65可以是永久磁體。舉例來說，例如鐵氧體磁體或釹磁體的磁體可以用作磁體65。

輸出齒輪70與減速齒輪60嚙合。輸出齒輪70的旋轉(zhuǎn)軸與減速齒輪60和驅(qū)動(dòng)齒輪55的旋轉(zhuǎn)軸平行。輸出齒輪70與第二減速部分64直接嚙合。輸出齒輪70包含與驅(qū)動(dòng)軸桿52平行的輸出軸桿75。輸出軸桿75通過上部殼體30的穿透孔32向外伸出。螺紋耦合部分77形成于輸出軸桿75的自由端部分上。螺紋耦合部分77耦合到雨刮臂(未圖示)。舉例來說，雨刮臂的臂頭可以耦合到螺紋耦合部分77。

輸出齒輪70的轉(zhuǎn)速低于減速齒輪60的轉(zhuǎn)速。也就是說，由于第一減速部分62的齒數(shù)大于驅(qū)動(dòng)齒輪55的齒數(shù)，所以減速齒輪60的轉(zhuǎn)速低于驅(qū)動(dòng)齒輪55的轉(zhuǎn)速。此外，由于第二減速部分64的齒數(shù)小于輸出齒輪70的齒數(shù)，所以輸出齒輪70的轉(zhuǎn)速低于減速齒輪60的轉(zhuǎn)速。因此，輸出齒輪70的轉(zhuǎn)速低于驅(qū)動(dòng)齒輪55的轉(zhuǎn)速。舉例來說，如果驅(qū)動(dòng)齒輪55的轉(zhuǎn)速是60轉(zhuǎn)/分，則輸出齒輪70的轉(zhuǎn)速可以是1轉(zhuǎn)/分。

下文中，將描述包含上述元件的雨刮器電機(jī)設(shè)備10的操作效果。

參看圖1，如果驅(qū)動(dòng)電機(jī)50的驅(qū)動(dòng)軸桿52旋轉(zhuǎn)，則驅(qū)動(dòng)齒輪55連同驅(qū)動(dòng)軸桿52一起旋轉(zhuǎn)。由于驅(qū)動(dòng)齒輪55與減速齒輪60的第一減速部分62嚙合，所以當(dāng)驅(qū)動(dòng)齒輪55旋轉(zhuǎn)時(shí)，減速齒輪60以低于驅(qū)動(dòng)齒輪55的速度旋轉(zhuǎn)。舉例來說，驅(qū)動(dòng)齒輪55旋轉(zhuǎn)幾次或幾十次時(shí)，減速齒輪60可能旋轉(zhuǎn)一次。此外，由于輸出齒輪70與減速齒輪60的第二減速部分64嚙合，所以當(dāng)減速齒輪60旋轉(zhuǎn)時(shí)，輸出齒輪70以低于減速齒輪60的速度旋轉(zhuǎn)。舉例來說，減速齒輪60旋轉(zhuǎn)幾次或幾十次時(shí)，輸出齒輪70可能旋轉(zhuǎn)一次。雨刮臂(未圖示)可以耦合到輸出齒輪70的輸出軸桿75的一端。在這種情況下，當(dāng)驅(qū)動(dòng)齒輪55旋轉(zhuǎn)幾十次時(shí)，雨刮臂可以旋轉(zhuǎn)預(yù)定角度。此外，如果驅(qū)動(dòng)電機(jī)50的驅(qū)動(dòng)軸桿52的旋轉(zhuǎn)方向逆轉(zhuǎn)，則耦合到輸出軸桿75的雨刮臂(未圖示) 的旋轉(zhuǎn)方向可以逆轉(zhuǎn)。以此方式，車輛的雨刮器可以從車輛的玻璃窗上移除污染物。在上述過程中，當(dāng)通過減速齒輪60將動(dòng)力從驅(qū)動(dòng)齒輪55傳輸?shù)捷敵鳊X輪70時(shí)，安置在減速齒輪60的旋轉(zhuǎn)中心上的磁體65旋轉(zhuǎn)，并且因而磁體65的磁力(磁場)改變。傳感器40檢測磁體65的磁力的變化，并且根據(jù)磁力變化而輸出脈沖信號(hào)。從傳感器40輸出的脈沖表示每單位時(shí)間的磁場變化，并且因而可以根據(jù)脈沖計(jì)算減速齒輪60的旋轉(zhuǎn)角度和速度。此外，由于輸出齒輪70的旋轉(zhuǎn)角度和速度與減速齒輪60的旋轉(zhuǎn)角度和速度成比例，所以可以容易根據(jù)減速齒輪60的旋轉(zhuǎn)角度和速度計(jì)算輸出齒輪70的旋轉(zhuǎn)角度和速度。由于減速齒輪60的轉(zhuǎn)速大于輸出齒輪70的轉(zhuǎn)速，所以與檢測輸出齒輪70的旋轉(zhuǎn)的情況相比，可以從減速齒輪60獲相對大量的脈沖數(shù)據(jù)。因此，可以精確地測量輸出齒輪70的旋轉(zhuǎn)角度和速度，并且可以基于測量值對驅(qū)動(dòng)電機(jī)50進(jìn)行反饋控制。因此，可以更精確地控制耦合到輸出軸桿75的雨刮臂的運(yùn)動(dòng)。因此，與現(xiàn)有技術(shù)的雨刮器電機(jī)設(shè)備的傳感器相比，傳感器40可具有相對低的敏感度，并且因而可以減少雨刮器電機(jī)設(shè)備10的制造成本。

如上所述，根據(jù)以上實(shí)施例中的一或多個(gè)實(shí)施例，可以使用與驅(qū)動(dòng)齒輪55平行安置的減速齒輪60來調(diào)整輸出齒輪70的轉(zhuǎn)速。此外，由于磁體65安置在轉(zhuǎn)速大于輸出齒輪70的轉(zhuǎn)速的減速齒輪60上，所以與輸出軸桿75的旋轉(zhuǎn)角相比，傳感器40可以輸出相對大的數(shù)目的脈沖，并且因而可以精確地控制輸出軸桿75的位置。此外，具有低敏感度的傳感器可以用作傳感器40以減少雨刮器電機(jī)設(shè)備10的制造成本。

應(yīng)理解，本文中所描述的實(shí)施例應(yīng)僅在描述性意義上考慮，而非出于限制的目的。每個(gè)實(shí)施例中的特征或方面的描述通常應(yīng)該被認(rèn)為可用于其它實(shí)施例中的其它類似特征或方面。

雖然已參考附圖描述一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例，但所屬領(lǐng)域的一般技術(shù)人員應(yīng)理解，可在不脫離所附權(quán)利要求書所界定的發(fā)明概念的精神和范圍的情況下對實(shí)施例在形式和細(xì)節(jié)上進(jìn)行各種改變。