用于刮水系统的电机、刮水器和刮水系统的制作方法

本实用新型涉及机电技术领域，尤其涉及用于刮水系统的电机、刮水器和刮水系统。

背景技术：

用于进行刮水的电机（wipermotor，或被称为刮水器电机、雨刮器电动机等）已在例如车辆等领域获得了广泛应用。现有技术提供了众多类型的此类电机产品，它们被配置在刮水器中用于输出动力。在使用刮水器时，时常需要同时对例如车辆玻璃等刮拭对象进行喷水操作，这通常是采用电子控制单元（ecu）或者对车身控制系统（bcm）进行编程延时控制等措施来实现对喷水时机/喷射角度的精确控制。然而，这些现有控制措施在一些方面仍然存在着不足之处，例如不仅元器件价格比较昂贵，而且操作控制比较复杂，并且当刮水器由于长时间使用而产生磨损之后，则难以实现对喷水时机的精确控制。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型提供了用于刮水系统的电机、刮水器和刮水系统，从而解决或者至少缓解了现有技术中存在的上述问题和其他方面的问题中的一个或多个，或者提供了对于现有技术的有利替代方案。

首先，根据本实用新型的第一方面，它提供了一种用于刮水系统的电机，其包括输出轴、与所述输出轴相连以传递动力的齿轮以及容纳所述齿轮的齿轮箱，所述电机还包括触发装置，其至少装设在所述齿轮上，并被设置成在所述齿轮相对于所述齿轮箱旋转至少一个预设角度位置时被触发以产生工作信号，所述工作信号用于向外输出以启动或关闭所述刮水系统中的喷水装置。

在根据本实用新型的电机中，可选地，所述触发装置包括：

开关部件，其装设在所述齿轮箱和所述齿轮中的一个上；以及

至少一个接触部件，其装设在所述齿轮箱和所述齿轮中的另一个上，并且在所述齿轮旋转至所述预设角度位置时与所述开关部件相接触并产生所述工作信号。

在根据本实用新型的电机中，可选地，所述接触部件包括：

第一接触部件，其装设在所述另一个上的第一位置处，所述第一接触部件与所述开关部件之间接触产生的所述工作信号用于启动所述喷水装置；以及

第二接触部件，其装设在所述另一个上的第二位置处，所述第二位置与所述第一位置之间形成预设角度，所述第二接触部件与所述开关部件之间接触产生的所述工作信号用于关闭所述喷水装置。

在根据本实用新型的电机中，可选地，所述开关部件是触碰开关，所述接触部件被构造成具有与所述触碰开关进行触碰配合的触碰部。

在根据本实用新型的电机中，可选地，所述触发装置包括旋转式开关，其装设在所述齿轮的中心轴上，并且在所述齿轮旋转至所述预设角度位置时产生所述工作信号；或者

所述触发装置包括开关部件，其装设在所述齿轮的至少一侧表面上，并且在所述齿轮旋转至所述预设角度位置时产生所述工作信号。

在根据本实用新型的电机中，可选地，所述预设角度位置被设置成与其所对应的所述喷水装置的喷射区域的至少一部分不与视野区域相重叠，所述视野区域是在驾驶所述刮水系统安装于其上的交通工具时驾驶者的视野区域。

在根据本实用新型的电机中，可选地，所述触发装置与所述喷水装置相连或者与车辆上的控制装置相连，所述控制装置被设置成接收并根据所述工作信号来启动或关闭所述喷水装置，所述控制装置包括车身控制器模块（bcm）。

其次，根据本实用新型的第二方面，它还提供了一种刮水器，所述刮水器包括如以上任一项所述的电机。

另外，根据本实用新型的第三方面，它也提供了一种刮水系统，所述刮水系统包括：

如以上任一项所述的电机；

传动机构，其与所述电机的输出轴相连，用于驱动刮水器对刮拭对象进行刮拭；以及

喷水装置，其响应于所述工作信号而被启动朝向刮拭区域喷水或者停止喷水。

在根据本实用新型的刮水系统中，可选地，所述喷水装置包括与所述刮水器相连的喷嘴和用于向所述喷嘴泵送液体的泵，并且所述泵与车身控制器模块（bcm）相连，所述车身控制器模块（bcm）设置成接收并根据所述工作信号来启动或关闭所述泵。

从与附图相结合的以下详细描述中，将会清楚地理解根据本实用新型的各技术方案的原理、特点、特征以及优点等。例如，采用本实用新型技术方案可以充分利用现有的雨刮电机，通过对其进行简单的结构改进即可精确控制刮水系统的喷水时机，从而能够有效简化系统结构，降低现有刮水系统的制造、使用和维护成本。本实用新型工作性能可靠且应用成本低，因此具有很强的实用性。

附图说明

以下将结合附图和实施例来对本实用新型的技术方案作进一步的详细描述，但是应当知道，这些附图只是出于解释目的而设计的，仅意在概念性地说明此处描述的结构构造，而不必要依比例进行绘制。

图1是一个根据本实用新型的电机实施例的立体结构示意图。

图2是图1中所示的a处的局部放大图。

图3是图1所示的电机实施例中的齿轮和装设于其上的触发装置的俯视结构示意图。

图4是使用图1所示的电机实施例在刮水器上刮行程u中进行喷水时机控制的示意图。

图5是使用图1所示的电机实施例在刮水器下刮行程d中进行喷水时机控制的示意图。

图6是另一个根据本实用新型的电机实施例中的齿轮和装设于其上的触发装置的立体结构示意图。

图7是又一个根据本实用新型的电机实施例中的齿轮和装设于其上的触发装置的立体结构示意图。

图8是一个根据本实用新型的刮水系统实施例的组成布置示意图。

具体实施方式

首先，需要说明的是，以下将以示例方式来说明根据本实用新型的用于刮水系统的电机、刮水器和刮水系统的结构、组成、特点和优点等，然而所有的描述不应用于对本实用新型形成任何限制。在本文中，技术用语“连接（或连通、相连等）”涵盖了特定部件（或装置等）与另一部件（或装置等）之间直接连通或间接连通，技术用语“第一”和“第二”仅是用于进行区分性表述目的而无意于表示它们的顺序以及相对重要性，技术用语“刮水”包括了刮除例如清水、雨、雪、雾汽、灰尘杂物等，“喷水”包括了喷射例如清水、化学清洗液、水和化学清洗液的混合液体或者其他类型的液体。

此外，对于在本文所提及的实施例中予以描述或隐含的任意单个技术特征，或者被显示或隐含在各附图中的任意单个技术特征，本实用新型仍然允许在这些技术特征（或其等同物）之间继续进行任意组合或者删减而不存在任何的技术障碍，从而应当认为这些根据本实用新型的更多实施例也是在本文的记载范围之内。

在图1至图3中示范性地给出了一个根据本实用新型的用于刮水系统的电机实施例，在这些图中仅标示出了布置在该电机100中的齿轮箱1、齿轮2、输出轴3、壳体4和触发装置5。但是需要说明的是，为了清楚和简洁起见，在本文中不多赘述同时设置在该电机100内的例如电机定子、电机转子、与齿轮2相配合的蜗杆等已被本领域技术人员所熟知的零部件，或者任何其他的可能设置在该电机100内的零部件。

如图1所示，齿轮箱1为齿轮2提供了容纳空间，它通常可采用例如塑料、金属等材料制成，并且有时也可能会称为齿轮盖、齿轮壳或者其他名称。齿轮2被布置在齿轮箱1内并且与输出轴3相连，在电机100开始运行时，齿轮2可借助与例如蜗杆等传动部件之间的配合而被驱动后进行旋转运动，即相对于齿轮箱1进行旋转，用来将电机100所产生的动力经由输出轴3向外传递，例如传递给在后文中将介绍的刮水系统中的传动机构6（图8）。

在图1所给出的实施例中，可以在电机100内设置触发装置5，以便借助该触发装置5产生可用来控制刮水系统中的喷水装置进行喷水操作或者停止喷水操作的工作信号。

具体来讲，请结合参考图1、图2和图3，作为举例说明，可以在齿轮2上设置第一接触部件52和第二接触部件53，例如可以将前者设置在齿轮2的表面21上的第一位置处，同时将后者设置在齿轮2的表面20上的第二位置处，可以将以上这两个位置构成一个预设角度a（例如30°、45°、60°或者其他的适宜数值，这可以根据应用需要情况来进行设定或调整）。同时，可以在齿轮箱1上相应地设置开关部件51，该开关部件51可以采用例如触碰开关等机械开关，此类机械开关不仅类型众多，而且容易获得且价格低廉，因此具有非常明显的成本优势。

通过采用以上布置方式，就可以使得齿轮2在被电机100中的例如螺杆驱动后，它将从其初始位置开始相对于齿轮箱1进行旋转运动，并且在该齿轮2旋转到一个预设角度位置（这可以根据应用需要情况来进行设定或调整，例如30°、45°、60°或者其他的适宜数值）时，上述第一接触部件52将会与设置在齿轮箱1上的开关部件51相接触，从而促使后者产生一个工作信号，可以将该工作信号从电机100向外输出，用来作为启动刮水系统中的喷水装置进行喷水操作的控制信号。在实际应用中，可以将上述工作信号直接输送至喷水装置被布置于其中的回路当中用来控制该喷水装置的工作状态（开始喷水操作或关闭喷水操作），也可以将上述工作信号提供给例如车身控制器模块bcm等控制装置并借助于后者来控制喷水装置的工作状态，在后文中将对此进行进一步描述。

接下来，当齿轮2继续旋转过上述的预设角度a之后，位于该齿轮2上的第二接触部件53也将与上述开关部件51进行接触，此时可促使后者产生一个新的工作信号，可以也将这个工作信号向外输出，用来作为结束喷水装置进行喷水操作的控制信号。当齿轮2进行持续旋转期间，通过以上第一接触部件52、第二接触部件53各自与开关部件51之间的反复配合，就可以如所期望地控制喷水装置进行启动或关闭，即以所预期的喷射时机进行工作。在一些实施方式下，可以将由第一接触部件52和开关部件51所形成的工作信号、由第二接触部件53和开关部件51所形成的工作信号都通过例如can总线通信等方式直接提供给诸如车身控制器模块bcm等控制单元、部件或装置，通过后者根据以上工作信号用来对刮水系统中的喷水装置的喷水操作进行控制，由于上述的不同工作信号之间本身存在着时间差，因此无需对车身控制器模块bcm等进行复杂的延时控制设置，非常简单、高效，并且可靠实用。

如此，通过在电机内部实施以上的简单结构改进，就能够非常方便、灵活且可靠地控制刮水系统的喷水操作。特别是，根据不同的应用需求情况，可以通过设计或调整上述接触部件、开关部件的相应布置位置来对刮水系统的喷水操作时机进行精确控制，能够以较低的成本替代现有技术中普通采用例如ecu、bcm等相对昂贵的喷水控制方案，从而使得本实用新型产品具有相当大的成本优势和广泛的应用范围。

举例而言，例如图4和图5所示，在这两个附图中分别示意性地展示出了当使用上述电机100在刮水器上刮行程u和下刮行程d中进行喷水时机控制的情形。

下面就以一个普通刮水器中的刮片组件71作为示例说明，该刮片组件71被驱动后将在刮拭对象（例如车辆的前挡玻璃、后挡玻璃等）进行周期性的往复运动，即包括了从停靠位置p至最高位置t的上刮行程u（图4）和与之方向相反的从最高位置t至停靠位置p的下刮行程d（图5），上述的上刮行程u和下刮行程d可以在刮拭对象上形成例如呈弧形的刮拭区域，该区域的覆盖角度范围可以根据应用情况来设定，在图4和图5中的相应展示区域形状仅是作为示例性说明。

根据本实用新型的设计思想，通过在电机100内设置例如以上讨论的触发装置5，就可以在刮片组件71的上述上刮行程u和下刮行程d中选择符合应用期望的喷水时机来开始进行或者结束喷水操作。

例如，如图4所示，可以在该上刮行程u期间，选择在停靠位置p开始启动喷水装置进行喷水操作（即此时由第一接触部件52与开关部件51进行接触后形成一个工作信号），并且在到达位置a处时就结束喷水操作（即此时由第二接触部件53与开关部件51进行接触后形成另一个工作信号），从而形成了相应的喷射区域r1（其角度范围可以例如是30°、40°、50°或者其他的适宜数值，这可以根据应用需要情况来进行设定或调整），即该喷射区域r1是与第一接触部件52和第二接触部件53二者间的上述预设角度a之间存在着对应关联关系，通过设计或调整该预设角度a就可以精确地控制在上刮行程u中的喷水时机，例如可以在可选情形下使得喷射区域r1的一部分或者全部不与驾驶员的视野区域v1相重叠，这样可以更好地保证例如车辆的前挡或后挡玻璃在清洁期间基本上清洗可见，有利地保障驾驶安全。又比如，通过有效地控制喷水操作，也可以减少清洁液体的消耗，这对于例如车辆等交通工具的长期可靠使用是非常有益的。

同样地，在图5所示的下刮行程d中，也可以根据应用需求情况来考虑在到达位置b处时开始喷水操作（即此时由第一接触部件52与开关部件51进行接触后形成一个工作信号），并且在到达停靠位置p处时就结束喷水操作（即此时由第二接触部件53与开关部件51进行接触后形成另一个工作信号），从而形成了相应的喷射区域r2（其角度范围可以例如是10°、15°、20°或者其他的适宜数值，这可以根据应用需要情况来进行设定或调整），该喷射区域r2的角度范围与上述喷射区域r2的角度范围可以相同或者不相同，并且通过设计或调整以上讨论的预设角度a就可以精确地控制在该下刮行程d中的喷水时机，例如可使得喷射区域r2的一部分或者全部不与驾驶员的视野区域v2相重叠，从而可以获得例如以上描述的这些良好效果。

以上仅是基于图1至图5所示出的电机实施例对本实用新型进行了示范性介绍。应当说明的是，在不脱离本实用新型主旨的情况下，允许针对触发装置5的具体构造、结构组成、连接布置关系、器件类型等进行具体设计和灵活设置，以便能够更好地满足各种可能的应用需求。

举例而言，在以上示例中是在齿轮2上同时设置了两个接触部件，即第一接触部件52和第二接触部件53，然而在一些应用场合下，可以同时设置3个或者更多个的此类接触部件，可以通过这些接触部件用来在齿轮2的旋转期间分别与开关部件51进行接触，从而产生一系列的工作信号用来如所期望地控制喷水装置被开启或关闭，并由此实现在符合具体应用所需要的喷射时机内进行喷水操作。当然，在一些实施方式下，也可能在齿轮2上单独设置一个接触部件，即仅通过该接触部件与开关部件51的反复接触来实现喷水装置的开启或关闭操作。

例如，还应当理解的是，本实用新型允许将接触部件和开关部件改为分别设置在齿轮箱1和齿轮2，这同样可以带来以上讨论的这些积极且突出的技术优势。另外，对于接触部件来讲，不仅可以将其与齿轮箱1或齿轮2一体成型制成，而且也可以通过例如螺钉连接、焊接和/或粘结等任何适宜的连接方式将其装设到齿轮箱1或齿轮2上。对于开关部件来讲，同样可以采用此类手段将其装设到齿轮箱1或齿轮2上。

另外，在以上所给出的电机实施例中，可以将开关部件51选择为触碰开关，这类机械开关具有例如价格便宜、工作性能可靠、容易获得等众多优点。在图2中示意性地图示出了，可以将与开关部件51相配合的接触部件52构造成具有触碰部521，以便与该开关部件51进行触碰配合用来通过后者来产生工作信号。对于触碰部521，可以将其构造成例如圆柱形、椭圆形等任何适宜的结构形式。此外，还可以理解的是，作为接触部件，当其例如通过触碰部521与开关部件进行接触之后，可以使得该接触部件和/或该开关部件进行适当的收缩或避让，以保证不会影响到齿轮2继续进行旋转运动。对于本领域技术人员来讲，他们可以采用例如在发生触碰后使接触部件和/或开关部件进行伸缩或侧向滑动避让并且随后通过复位弹簧使其复位、将接触部件使用弹性变形材料（如橡胶等）等任何可能的方式来实现，所以在此不多赘述。此外，对于例如触碰开关等开关部件的内部信号产生等这些现有技术内容，也不在本文中进一步描述。

此外，在一些实施方式下，可以考虑仅将触发装置5设置在齿轮2上。例如图6所示，可以选用例如旋转式开关等现有元器件直接作为触发装置5，将其安装在齿轮2的中心轴20上，通过这些元器件的内部结构控制用来在齿轮2旋转到预设角度位置时产生所需要的工作信号。又如图6所示，可以仅将一个或多个开关部件安装在齿轮2的表面21上作为触发装置5，通过这个或这些开关部件在齿轮2旋转到预设角度位置时与电机中的齿轮箱1或其他零部件上的本身固有结构（如凸起等）进行接触，从而产生根据具体应用所需要的工作信号。

另外，本实用新型还提供了一种刮水器，其中包括根据本实用新型所设计提供的用于刮水系统的电机，由此可由此具备本实用新型方案的以上这些明显优于现有技术的特点和优势。

此外，本实用新型还提供了一种刮水系统，它可以包括根据本实用新型所设计提供的用于刮水系统的电机、传动机构和喷水装置，从而可以用来对例如车辆、舰船等上的挡风玻璃等进行刮拭清洁操作等。

例如在图8中仅以示意方式展示了一个根据本实用新型的刮水系统实施例的大致构成情况，在其中单独示出了根据本实用新型所设计提供的用于刮水系统的电机。如图8所示，可将电机100的输出轴3与传动机构6进行连接，以便可通过该传动机构6来驱动刮水器7对刮拭对象10进行刮拭操作。在进行上述刮拭操作时，可以同时使用喷水装置9进行喷水，以便达到将清洗整洁等目的。

如前所述，借助于设置在电机100中的触发装置5的工作机制，可以产生并向外输出相应的工作信号。对于喷水装置9来讲，可以使其响应于上述工作信号，在按照预期设定的喷射时机内开始朝向刮拭对象10的刮拭区域进行喷水或者停止喷水。作为举例说明，喷水装置9可通常设置有泵用于将液体（如清水、化学清洗液、混合液体或其他类型液体）泵送到喷嘴，这个或这些喷嘴一般是直接安装在刮水器7上，随着刮水器7在进行往复摆动运动时将所泵送的液体喷射出来。在实际使用时，当将刮水系统安装在例如作为交通的车辆上时，可以选择作为控制装置8的车身控制器模块bcm通过例如车辆上的can总线等通信方式，用来基于来自电机100中的触发装置5的工作信号来对喷水装置9中的泵的运行进行控制，从而实现在刮水器7进行刮拭操作期间灵活地控制喷水操作的开启或关闭。当然，在一些应用场合下，也可以将电机100中的触发装置5直接串联到上述泵的连接回路当中，用于直接控制泵的通断状态来开启或者关闭喷水装置9的喷水操作。

以上仅以举例方式来详细阐明根据本实用新型的用于刮水系统的电机、刮水器和刮水系统，这些个例仅供说明本实用新型的原理及其实施方式之用，而非对本实用新型的限制，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，本领域技术人员还可以做出各种变形和改进。因此，所有等同的技术方案均应属于本实用新型的范畴并为本实用新型的各项权利要求所限定。