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申请/专利权人：博世汽车部件(长沙)有限公司

摘要：本发明涉及一种刮水器组件，其中，该刮水器组件包括：电机，其在输入电力的情况下通过转子输出旋转运动，转子连接传动机构来通过轴输出增大力矩的旋转运动；变阻器，其与轴机械联动并与电机电连接，变阻器的电阻随着轴的旋转而周期性地改变，从而周期性地改变电机的输入电压；其中，在轴每旋转一周的过程中，输入电压包括一次或两次低谷。本发明的刮水器组件具有结构简单、安装可靠、维护方便等优点。

主权项：1.一种刮水器驱动器100，其特征在于，包括：电机170，其在输入电力的情况下通过转子输出旋转运动，所述转子连接传动机构来通过轴111输出增大力矩的旋转运动；变阻器120，其与所述轴111机械联动并与所述电机170电连接，所述变阻器120的电阻随着所述轴111的旋转而周期性地改变，从而周期性地改变所述电机170的输入电压；其中，在所述轴111每旋转一周的过程中，所述输入电压包括一次或两次低谷；并且其中，所述变阻器120包括：单个或多个变阻片，所述轴111相对于所述单个或多个变阻片能旋转地布置；以及滑块140，其随所述轴111运动并能滑动地布置在所述单个或多个变阻片上，所述电机170与所述滑块140电连接，并且所述单个或多个变阻片的两端连接到输入电源。

全文数据：刮水器驱动器和刮水器组件技术领域本发明涉及机电驱动结构领域，并且更具体而言，涉及一种刮水器驱动器，其能够为机械马达提供周期性变化的输入电压。本发明还涉及一种包括上述刮水器驱动器的刮水器组件。背景技术已知的是，车辆刮水器中通常设置有马达，典型的马达包括机械马达mechanicalmotor和电子马达electricmotor。在运行过程中，刮水器通常在玻璃上进行往复运动，并且当刮水器位于不同的位置上时，所期望的马达输出转矩和刮水器速度是不同的。由于的马达输出转矩和刮水器速度取决于马达的输入电压，因此所期望的是输入电压能根据不同的转矩和速度需求产生相应的变化。电子马达通常带有控制器，并且能够根据期望的转矩和速度需求来调整输入电压，从而降低刮水器的能量消耗并提高运行效率。然而，在现有的机械马达中并没有能够在运行中周期性地调整输入电压的装置，导致机械马达在使用中需要消耗更多的电能，降低了刮水器的运行效率。此外，对于带有机械马达的刮水器系统而言，所期望的在刮水器运动方向改变时的过刮overwiping得到有效的控制并且最小化，以使得刮水器在改变运动方向或停止时的位置离车辆A柱和或进气格栅组件的距离能够最小化。因此，所期望的是提供一种新的刮水器驱动器和刮水器组件，其能够避免上述技术缺陷并达到期望的技术效果。发明内容本发明的一个目的在于提供一种刮水器驱动器，并且能够在运行中周期性地改变电阻和输入电压，从而为机械马达提供期望的输入电压变化。本发明的另一个目的在于提供一种包括上述刮水器驱动器的刮水器组件。本发明的目的是通过如下技术方案实现的：一种刮水器驱动器，包括：电机，其在输入电力的情况下通过转子输出旋转运动，转子连接传动机构来通过轴输出增大力矩的旋转运动；变阻器，其与轴机械联动并与电机电连接，变阻器的电阻随着轴的旋转而周期性地改变，从而周期性地改变电机的输入电压；其中，在轴每旋转一周的过程中，输入电压包括一次或两次低谷。可选地，在两个低谷之间，轴转过的角度不小于170度。可选地，变阻器包括：单个或多个变阻片，轴相对于单个或多个变阻片能旋转地布置；以及滑块，其随轴运动并能滑动地布置在单个或多个变阻片上。可选地，还包括壳体，其中，轴构造为能相对于壳体旋转，单个或多个变阻片相对于壳体固定。可选地，变阻器包括围绕轴布置的具有相同尺寸的第一变阻片和第二变阻片。可选地，传动机构包括蜗杆和蜗轮，其中，电机的转子带动蜗杆，并且蜗杆与蜗轮啮合，蜗轮带动滑块。可选地，蜗轮上设置有与滑块接触的突起部，以带动滑块。可选地，变阻器通过焊接、锚接、粘接、螺栓连接、螺钉连接来联接到壳体上。可选地，变阻器为滑动变阻器、滑线式变阻器或电阻膜涂层变阻器。一种电阻调节装置刮水器组件，包括：上述刮水器驱动器；以及刮水臂和刮水片，它们由轴通过连杆机构带动进行往复运动，并且当输入电压位于低谷处时，刮水片位于换向位置和或停止位置处。本发明的有益效果在于：本发明的刮水器驱动器和刮水器组件具有结构简单、安装可靠、维护方便等优点。通过采用本发明的刮水器驱动器和刮水器组件，能够在有限的空间内为电路系统提供电阻调节能力，并且提高采用机械电机的刮水器的运行效率，降低运行成本，减少过刮的出现并使刮水器在极限位置处与A柱进气格栅的距离被最小化。附图说明以下将结合附图和优选实施例来对本发明进行进一步详细描述，但是本领域技术人员将领会的是，这些附图仅是出于解释优选实施例的目的而绘制的，并且因此不应当作为对本发明范围的限制。此外，除非特别指出，附图仅是意在概念性地表示所描述对象的组成或构造并可能包含夸张性显示，并且附图也并非一定按比例绘制。图1是本发明的刮水器驱动器的一个实施例的立体视图。图2是图1所示实施例的立体视图，其中，蜗轮已经安装就位。图3是图1所示实施例的电路图。图4是图1所示实施例在运行中电阻随时间变化的坐标图。具体实施方式以下将参考附图来详细描述本发明的优选实施例。本领域中的技术人员将领会的是，这些描述仅为描述性的、示例性的，并且不应被解释为限定了本发明的保护范围。首先，需要说明的是，在本文中所提到的顶部、底部、朝上、朝下等方位用语是相对于各个附图中的方向来定义的，它们是相对的概念，并且因此能够根据其所处于的不同位置和不同的实用状态而变化。所以，不应将这些或其他方位用语理解为限制性用语。此外，还应当指出的是，对于本文的实施例中描述或隐含的任意单个技术特征，或在附图中示出或隐含的任意单个技术特征，仍能够在这些技术特征或其等同物之间继续进行组合，从而获得未在本文中直接提及的本发明的其他实施例。应当注意的是，在不同的附图中，相同的参考标号表示相同或大致相同的部件。本发明提供一种刮水器驱动器，其包括：电机，其在输入电力的情况下通过转子输出旋转运动，所述转子连接传动机构来通过轴输出增大力矩的旋转运动；变阻器，其与轴机械联动并与电机电连接，变阻器的电阻随着轴的旋转而周期性地改变，从而周期性地改变电机的输入电压。在本发明的一个实施例中，在轴每旋转一周的过程中，输入电压包括一次或两次低谷。在本发明的另一个实施例中，在两个低谷之间，轴转过的角度不小于170度。图1是本发明的刮水器驱动器的一个实施例的立体视图。其中，刮水器驱动器100包括：壳体110，其带有轴111；蜗轮未示出，其可旋转地附接到轴111上；变阻器120，其包括：一个或多个变阻片，它们相对于壳体110固定并围绕轴111布置，其中，各个变阻片的两端分别与同一接头电性连接，以及滑块140，其构造为随着蜗轮的旋转而在一个或多个变阻片之上滑动，其中，滑块140与输出接头123电性连接。在图示的实施例中，变阻器120包括第一变阻片131和第二变阻片132，它们的两端分别与第一接头121和第二接头122电性连接。第一接头122a和第二接头122b与输入电源的正极电性连接。此外，滑块140与输出接头123电性连接。在本发明的一个实施例中，蜗轮上带有突起部，并且滑块140与该突起部接触。蜗轮构造为以轴111为中心转动，各个变阻片在围绕轴111周边的圆形轨迹上布置，并且滑块140构造为沿该圆形轨迹在各个变阻片上滑动。可选地，蜗轮上的突起部为柱或其他合适的结构。可选地，变阻器120可通过焊接、锚接、粘接、螺栓连接、螺钉连接或其他合适的方式来装配到壳体110上。可选地，壳体110上附接有接头130，其构造为适于由电源线插入其中。本发明还涉及一种刮水器，其包括：根据上文所记载的刮水器电机驱动器100；电机170，其输出端附接到蜗杆150上，并且蜗杆150设置为与未示出的蜗轮可驱动地啮合。图2是图1所示实施例的立体视图，其中，蜗轮160已经安装就位。如图所示，蜗轮160设置为覆盖在变阻器120之上并以轴111为圆心转动。蜗轮160的周边上设置有齿，并且与蜗杆150啮合适配。如上文所描述的突起部设置在蜗轮160未示出的一面上。可选地，蜗轮160可构造为逆时针或顺时针旋转。图3是图1所示实施例的电路图。如图所示，电机170的正极与输出接头123电性连接，并且电机170的负极与地线或电源负极电性连接。滑块140与输出接头123电性连接，并且可相对于第一变阻片131移动，第一变阻片131的两端通过第一接头121与输入电源的正极电性连接。容易理解的是，处于清楚的目的，图3中仅显示了第一变阻片131。然而，实际的电路中还包括与第一变阻片131在同一圆周上布置的第二变阻片132，其两端通过第二接头122与输入电源的正极电性连接。此外，轴111在图1、2示中的壳体110的另一侧附接到连杆机构以及放置在挡风玻璃上的刮水臂和刮水片上。蜗轮160每旋转360度，则连杆机构带动刮水片完成在挡风玻璃上的一次往返擦拭。也即，当蜗轮160开始旋转时，连杆机构带动刮水片从停止位置开始运动；当蜗轮160旋转了180度时，连杆机构带动刮水片到达距车辆A柱最近的位置，此时，刮水片运动速度为零并且运动方向发生改变；当蜗轮160旋转了360度时，连杆机构带动刮水片到达最接近进气格栅组件的换向位置。在本发明的实施例中，当输入电压处于低谷时，当刮水片至少位于距车辆A柱最近的位置处，或刮水片还可位于最接近进气格栅组件的换向位置处。当输入电压处于低谷时，刮水片还可位于接近进气格栅组件的停止位置处。可选地，连杆机构包括四连杆机构。在使用中，电机170运行并带动蜗杆150和蜗轮160，蜗轮160上的突起部带动滑块140相对于第一变阻片131或第二变阻片132移动。尽管图3中示出了滑块140位于变阻片中部的位置，容易理解的是，随着滑块140进行圆周运动，滑块140可位于第一变阻片131和第二变阻片132上的任何位置处，并且在离开第一变阻片131之后；立即与第二变阻片132接合，在离开第二变阻片132之后立即与第一变阻片131接合。在图3中所示的位置中，滑块140刚开始与变阻片接合或即将离开变阻片。此时，变阻片的接入电阻为零，电机170的正极与输入电源直接连接，并具有最大的输入电压。当滑动变阻片从图示的位置开始向变阻片中部移动时，变阻片的接入电阻迅速增大，并且在滑块140位于变阻片中部时达到最大。此后，接入电阻迅速下降，并且在滑块140离开变阻片时，接入电阻降低为零。在本发明的一个实施例中，在组装时，刮水器驱动器100装配为使得当滑块140位于变阻片之一的中部时，刮水片至少位于距车辆A柱最近的停止位置处。因此，蜗轮每旋转180度时变阻片的接入电阻最大。当刮水片的运动方向即将改变或即将停止时，电机170上的电压位于低谷处，电机170的输出功率也位于低谷处，使得施加到连杆机构和刮水片上驱动力最小，有利于连杆机构和刮水片改变运动方向或停止。可选地，输入电源为直流稳压电源。可选地，电机170还与第一信号源31b电性连接，以接收指示刮水器返回停止位置或初始位置的信号。可选地，电机170还与第二信号源53电性连接，以接受指示刮水器采用高速或低速挡位来运行的速度信号。图4是图1所示实施例在运行中电阻随时间变化的坐标图。其中，横坐标为蜗轮160相对于壳体110的旋转角度，纵坐标为变阻器120接入电路中的电阻的值。在使用中，电机170带动蜗杆150转动，并且带动啮合的蜗轮160旋转，蜗轮160上未示出的突起部推动变阻器120上的变阻片121转动，从而使变阻器120的接入电阻不断改变，从而改变电机170的输入电压。在图示的实施例中，变阻器120带有两个变阻片。因此，蜗轮160每旋转180度将产生一个接入电阻的变化周期。容易理解的是，如果围绕轴111布置有N个变阻片，则蜗轮160每旋转360N度将产生一个接入电阻的变化周期。本领域技术人员可以根据实际需要设置变阻片的数目，以及采用具有不同电阻值的变阻片，并且通过改变从轴111到滑块140的传动路径例如，设置齿轮传动机构或单独的传动轴来调整接入电阻的变化周期与轴111的旋转之间的关系，以产生期望的接入电阻的变化周期。通过选择性地设置蜗轮160与蜗杆150的齿数比等参数，可以使得在刮水片运动至即将改变运动方向或停止时，变阻器120的接入电阻最大，从而使电机170的输入电压最小化。因此，电机170的输出最小化，使得刮水片的速度降低并且惯性减小，避免发生刮水片与车辆A柱或进气格栅部件碰撞的情况。在本发明的一个实施例中，变阻器120为常规滑动变阻器或滑线式变阻器。在本发明的另一个实施例中，变阻器120为电阻膜涂层，该电阻膜涂层可设置在壳体110上。通过采用本发明的刮水器驱动器和刮水器组件，机械马达可以根据不同的需要来调整其速度和转矩，使机械马达的效率得到提高，并且以低成本的方式获得了电子马达的功能。此外，由于装配公差、部件磨损和刮水臂惯性导致的过刮现象大大减少，并且因此，刮水器运行中的运行角度的精度将得到提高。在本发明的一个实施例中，当轴111转过的角度为180度时，刮水片运动到距离汽车A柱最近处的换向位置。驾驶员侧的刮水片已经转过的角度范围是75至90度，而乘客侧的刮水片已经转过的角度范围是80至90度。通过采用本发明的刮水器驱动器和刮水器组件，机械马达刮水器可以有效地控制并降低刮水臂在运动方向改变或停止时到车辆A柱和或进气格栅之间的距离，从而有效地提高了刮水器的可靠性，并且用低成本的方式达到了采用电子马达的刮水器的控制效果，提高了产品质量和竞争力。本说明书参考附图来公开本发明，并且还使本领域中的技术人员能够实施本发明，包括制造和使用任何装置或系统、选用合适的材料以及使用任何结合的方法。本发明的范围由请求保护的技术方案限定，并且包含本领域中的技术人员想到的其他实例。只要此类其他实例包括并非不同于请求保护的技术方案字面语言的结构元件，或此类其他实例包含与请求保护的技术方案的字面语言没有实质性区别的等价结构元件，则此类其他实例应当被认为处于由本发明请求保护的技术方案所确定的保护范围内。

权利要求：1.一种刮水器驱动器100，其特征在于，包括：电机170，其在输入电力的情况下通过转子输出旋转运动，所述转子连接传动机构来通过轴111输出增大力矩的旋转运动；变阻器120，其与所述轴111机械联动并与所述电机170电连接，所述变阻器120的电阻随着所述轴111的旋转而周期性地改变，从而周期性地改变所述电机170的输入电压；其中，在所述轴111每旋转一周的过程中，所述输入电压包括一次或两次低谷。2.根据权利要求1所述的刮水器驱动器，其特征在于，在两个低谷之间，所述轴111转过的角度不小于170度。3.根据权利要求1所述的刮水器驱动器，其特征在于，所述变阻器120包括：单个或多个变阻片，所述轴111相对于所述单个或多个变阻片能旋转地布置；以及滑块140，其随所述轴111运动并能滑动地布置在所述单个或多个变阻片上。4.根据权利要求3所述的刮水器驱动器，其特征在于，还包括壳体110，其中，所述轴111构造为能相对于所述壳体110旋转，所述单个或多个变阻片相对于所述壳体110固定。5.根据权利要求3所述的刮水器驱动器，其特征在于，所述变阻器120包括围绕所述轴111布置的具有相同尺寸的第一变阻片131和第二变阻片132。6.根据权利要求3所述的刮水器驱动器，其特征在于，所述传动机构包括蜗杆150和蜗轮160，其中，所述电机170的所述转子带动所述蜗杆150，并且所述蜗杆150与所述蜗轮160啮合，所述蜗轮160带动所述滑块140。7.根据权利要求3所述的刮水器驱动器，其特征在于，所述蜗轮160上设置有与所述滑块140接触的突起部，以带动所述滑块140。8.根据权利要求4所述的刮水器驱动器，其特征在于，所述变阻器120通过焊接、锚接、粘接、螺栓连接、螺钉连接来联接到所述壳体110上。9.根据权利要求1所述的刮水器驱动器，其特征在于，所述变阻器120为滑动变阻器、滑线式变阻器或电阻膜涂层变阻器。10.一种刮水器组件，其特征在于，包括：根据权利要求1-9中任一项所述的刮水器驱动器；以及刮水臂和刮水片，它们由所述轴111通过连杆机构带动进行往复运动，并且当所述输入电压位于低谷处时，所述刮水片位于换向位置和或停止位置处。

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