用于车辆的雨刮器系统及电机组件的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种电机组件，包括换向器；封闭或半封闭地包围换向器的电磁屏蔽罩；以及支撑所述电磁屏蔽罩的支架，其中，所述支架具有承载面，并且所述电磁屏蔽罩的至少一部分被承载在所述承载面上并顺应所述承载面的形状定形而成。本实用新型还提供一种包括这种电机组件的用于车辆的雨刮器系统。根据本实用新型的雨刮器系统及其电机组件所包括的电磁屏蔽罩结构简单、成本低、方便针对不同型号电机改型。
【专利说明】用于车辆的雨刮器系统及电机组件【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电机组件，以及包括这种电机组件的用于车辆的雨刮器系统。
【背景技术】
[0002]现代汽车大多采用大功率的雨刮电机，通常是永磁直流电机，其容易因换向或开关而对汽车中其它电子设备产生电磁干扰(EMI )。这种电磁干扰的途径包括经由电缆传导的传导干扰和经由空间辐射的辐射干扰。在现有技术中，针对传导干扰的抗干扰手段主要是在电机的电极上设置滤波器，其中通常包含电容和电感，以形成滤波电路；针对辐射干扰的抗干扰手段主要是在电机换向器附近加装电磁屏蔽罩，其通常是导电的，用于减弱或消除换向器与电刷之间生成的火花所产生的电磁能量的传播。 [0003]传统的电磁屏蔽罩是预成形的刚性件，通常由金属板制成，如图1所示。在本图中，电机组件100包括电机110和变速器120，它们分别具有互相连通的电机外壳112和变速器外壳。变速器外壳由上壳体121和下壳体122组成。
[0004]电机110的输出轴和换向器(图中不可见)穿过下壳体122延伸进入空腔150内，其中输出轴与安装在空腔150中的蜗轮蜗杆机构123运动学耦合。由此，蜗轮蜗杆机构123能够在电机100工作时将电机输出轴的高速旋转转化成低速运动。
[0005]电刷架130安装在空腔150内换向器外侧，电磁屏蔽罩140嵌套在电刷架130外。如图所示，传统电磁屏蔽罩140的形状基本对应于电刷架130的形状，并大致呈长方体盒的形式，并且在盒的开口边缘设有延伸出的用于卡接的舌件142，以使电磁屏蔽罩开口向下地固定在电机组件100的电刷架130外侧。在组装好之后，电磁屏蔽罩140覆盖电刷架130的上部,形成在电刷架130上的穿心电容134穿过电磁屏蔽罩上的壁孔143露出。由此，电磁屏蔽罩140布置成封闭或半封闭地包围电磁干扰源(换向器与电刷135)，从而能够屏蔽换向过程中的火花的辐射干扰。
[0006]然而，这种传统的金属电磁屏蔽罩140结构复杂，制造成本高。由于电磁屏蔽罩140是刚性的，无法顺应电刷架130外壁的形状而定形，所以针对不同型号电机改型困难。
实用新型内容
[0007]本实用新型的一个目的是为电机组件提供一种包括结构简单、成本低、方便针对不同型号电机改型的电磁屏蔽罩，所述电磁屏蔽罩通过顺应支撑其的支架承载面形状而形成。
[0008]为此，本实用新型在一个方面提供一种电机组件，包括换向器；封闭或半封闭地包围换向器的电磁屏蔽罩；以及支撑所述电磁屏蔽罩的支架，其中，所述支架具有承载面，并且所述电磁屏蔽罩的至少一部分被承载在所述承载面上并顺应所述承载面的形状定形而成。
[0009]根据本实用新型的一个优选实施方式，所述电磁屏蔽罩包括柔性的电磁屏蔽带，所述带附贴于所述承载面。[0010]根据本实用新型的一个优选实施方式，所述带在所述承载面上缠绕至少一圈。
[0011]根据本实用新型的一个优选实施方式，所述缠绕带在所述承载面上缠绕多圈。
[0012]根据本实用新型的一个优选实施方式，所述电磁屏蔽罩包括电磁屏蔽涂层，所述涂层涂覆在所述承载面上。
[0013]根据本实用新型的一个优选实施方式，所述电机组件还包括附加电磁屏蔽罩，所述附加电磁屏蔽罩包括涂覆在所述变速器外壳的内壁上的电磁屏蔽涂层。
[0014]根据本实用新型的一个优选实施方式，所述电机组件包括绝缘壳体，所述支架安装于所述绝缘壳体中，并且所述支架上安装电刷。
[0015]本实用新型的另一目的是提供一种包括具有上述优点的电机组件的雨刮器系统。
[0016]为此，本实用新型在另一方面提供一种用于车辆的雨刮器系统，其中，所述雨刮器系统包括:前述电机组件；在车辆挡风玻璃上进行往复摆动运动的雨刮臂组件；以及连接在所述电机组件和所述雨刮臂组件之间的传动组件。
[0017]根据本实用新型的雨刮器系统及其电机组件包括不是预成型的电磁屏蔽罩，从而免去有关的结构设计和模具制造的成本。此外，根据本实用新型的雨刮器系统及其电机组件包括对各种型号的电机具有极强顺应性从而易于改型的电磁屏蔽罩，因为这种电磁屏蔽罩通过顺应承载其的支架承载面的形状而形成。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]本实用新型的其它优点和特征将在以下参照附图对本实用新型的实施方式的描述中得以显现，其中:
[0019]图1是现有技术中的电机组件的立体分解图；
[0020]图2是根据本实用新型第一实施方式的电机组件的立体分解图；
[0021]图3是图2的电机组件的支架与电磁屏蔽罩的立体图；
[0022]图4是图2的电机组件的变速器下壳体的立体图，其中下壳体与电机外壳相连；
[0023]图5是图2的电机组件的变速器上壳体的立体图；
[0024]图6是根据本实用新型第二实施方式的电机组件的支架与电磁屏蔽罩的立体图。
[0025]在各附图中，同样的参考标记标注相同或相似的特征。
【具体实施方式】
[0026]不同于现有技术中的预成型的电磁屏蔽罩，根据本实用新型的雨刮器系统及其电机组件包括对各种型号的电机具有极强顺应性从而易于改型的电磁屏蔽罩，因为这种电磁屏蔽罩通过顺应。承载电磁屏蔽罩的支架可以是碳刷架，也可以是电机壳体的其它导电部分。
[0027]下面参照图2-4描述本实用新型的第一实施方式。在本实施方式中，除电磁屏蔽罩外，其余部分的结构均与图1所示的类似。
[0028]在本文中，“前”、“后”关于各附图所示XYZ直角坐标系的X轴限定，其中“前”表示X轴的正方向(箭头方向)；“远”、“近”关于Y轴限定，其中“远”表示Y轴的正方向(箭头方向)；“上”、“下”关于Z轴限定，其中“上”表示Z轴的正方向(箭头方向)。
[0029]图2是根据本实用新型第一实施方式的电机组件200的立体分解图。在本实施方式中，电磁屏蔽罩240包括电磁屏蔽涂层。
[0030]如图所示，电机组件200包括电机210和变速器220，它们分别具有内部互相连通的电机外壳212和变速器外壳。
[0031]变速器外壳由上壳体221和下壳体222组成。典型地，上壳体221由塑料制成，下壳体222由金属制成，比如铝。上下壳体221、222的内壁共同限定出空腔250。
[0032]空腔250包括靠近电机210并容置换向器与输出轴(图中不可见)的换向区251和远离电机210并容置变速机构的变速区252。
[0033]电机210的输出轴和换向器穿过下壳体延伸进入换向区251内，其中输出轴与安装在空腔中的变速机构，例如蜗轮蜗杆机构223，运动学耦合，例如输出轴的末端与蜗杆相连或一体形成，所述蜗杆与蜗轮相接合。由此，蜗轮蜗杆机构223能够在电机200工作时将电机输出轴的高速旋转转化成低速运动。然而，本领域技术人员可以想到，本实用新型还可以适用于具有其它类型传动机构的电机组件。
[0034]电刷架230的布置方式与图1所示的电刷架130基本相同，其安装在空腔250内换向器外侧。
[0035]图3是根据本实用新型第一实施方式的电机组件的支架与电磁屏蔽罩的立体图。在本实施方式中，支架为电机组件200的电刷架230。应理解，本实用新型的支架并不限于电刷架230，还可以是电机组件中其它适合的结构。
[0036]如图3所示，电刷架230可以是大致U形的独立件，其沿X方向的宽度大致对应于换向器的沿X方向的长度。电刷架230在其内侧限定出一定的空间，该空间沿Y的宽度和沿Z方向的高度大致相等，并大致对应于换向器的直径，以便与换向器协作以施行换向。
[0037]电刷架230包括第一部分231、与第一部分231对置的第二部分232、和在第一部分231与第二部分232之间的第三部分233。第一部分231与第二部分232互相平行地延伸，并容纳有电感元件238，第三部分233垂直于第一和第二部分延伸，并容纳有电容元件234。电感元件238和电容元件234共同构成用于与电磁屏蔽罩结合来改善电机组件200的电磁兼容性(EMC)的滤波器。
[0038]应理解，根据本实用新型的支架还可以具有其它形状，比如封闭或不封闭的矩形、环状、圆形或者是圆盘形。
[0039]在电刷架230安装到变速器下壳体222的第一容槽222a中之后，第一和第二部分231、232布置在电机组件200的换向器的两侧，而第三部分233布置在换向器的上方。电刷架230的第一和第二部分231、232在朝向换向器的内侧可以分别具有一个电刷235,两个电刷235彼此相对并与换向器协作以改变电枢绕组的电流方向。
[0040]应理解，根据本实用新型，电刷架230还可以是包含三个电刷的电刷架，其中两个电刷如本实施方式般在周向上均匀布置，其余一个电刷与该两个电刷在同一平面内并在周向上邻近该两个电刷中的一个布置。这种电刷架使电机组件能够以两种不同的转动速率运行。
[0041]如图所示，第一部分231在近侧具有大致矩形的第一表面236a，第二部分232在远侧具有大致矩形的第二表面236b，并且第三部分233在换向器上侧具有大致矩形的第三表面236c。第一和第二表面236a、236b具有相同的形状和大小，并面向相反方向，第三表面236c略长于第一和第二表面236a、236b,并面向上方。[0042]第一、第二和第三表面236a、236b和236c共同构成半封闭地包围换向器的用于承载电磁屏蔽罩240的支架承载面236，所述电磁屏蔽罩240在本实施方式中包括涂层。应理解，例如在呈封闭环状的电刷架的情况下，承载面还可以封闭地包围换向器。
[0043]根据一个实施例，涂层涂覆在支架的承载面236上，涂覆方式可以是喷涂、刷涂等。例如，涂层涂覆在图2所示的电刷架230的整个承载面236上，从而形成平行于轴向延伸、截面呈大致U形的电磁屏蔽罩240。
[0044]可以理解的是，这种电磁屏蔽罩240在各处完全顺应其所附接的表面的形状，因此其具体形状可以参见关于电刷架230的承载面236形状的描述。
[0045]根据本实施方式的涂层可以例如是混有银、铜、镍等金属粉末的导电漆、导电油墨、导电树脂等的涂层。然而，其它本领域技术人员周知的电磁屏蔽涂料也是可能的。
[0046]图4和5分别是根据本实用新型的第一实施方式的电机组件200的变速器220的下壳体222和上壳体221的立体图，其更清楚表示出空腔250的结构。
[0047]如上所述，空腔250包括换向区251和在换向区251前侧和远侧的变速区252。换向区251容纳电机组件200的换向器和输出轴，变速区252容纳电机组件200的变速机构，例如蜗轮蜗杆机构223。
[0048]在本实施方式中，空腔250的换向区251的下侧由下壳体222中的紧邻电机210的第一容槽222a限定，其上侧由上壳体221的面对第一容槽222a的第一内壁部分221a限定。空腔250的变速区252的下侧由下壳体222中与第一容槽222a连通的远离电机210的第二容槽222b限定，其上侧由上壳体221的面对第二容槽222b的第二内壁部分221b限定。
[0049]如图4所示，第一容槽222a大致呈长方体形。第一容槽222a沿X方向的宽度大致对应于电刷架沿X方向的长度，其沿Y方向的长度和沿Z方向的深度大致相等并大致对应于电刷架230的沿Y方向的长度和沿Z方向的高度，从而使得电刷架230能够紧凑地布置在空腔的换向区251内。
[0050]第二容槽222b大致呈圆柱体形，该圆柱体的中心轴线在Z方向上，并且其直径略大于蜗轮的直径，以使蜗轮紧凑布置在其中。蜗杆从第一容槽222a中的输出轴延伸出，布置在第二容槽222b的靠近第一容槽222a的一侧，以便与安置在第二容槽222b中的蜗轮接合，从而形成蜗轮蜗杆机构223。
[0051]如图5所示，变速器外壳的上壳体221大致呈半圆形，其内侧限定出的空腔部分在Z方向的尺寸比下壳体222的小。
[0052]上壳体221内侧的后部设有用于连接外接线的插接部224，其大致呈较小的长方形，并与上壳体221 —体形成。
[0053]上壳体221内侧的中部安装有承载控制电机组件200运行的电路的PCB225，其大致呈较大的长方形，并电连接在插接部224与在电刷架230上的两个电极237 (见图3)之间。在组装之后，这两个电极237焊接在所述PCB225的后侧边缘上的夹子226上。
[0054]上壳体221的面对第一容槽222a的第一内壁部分221a大致由插接部224的底面界定，其与第一容槽222a共同限定空腔250的换向区251。上壳体221的面对第二容槽222b的第二内壁部分221b大致由PCB225的底面界定，其与第二容槽222b共同限定空腔250的变速区252。[0055]根据另一个实施例，涂层还涂覆在限定空腔250的变速器外壳的内壁上，构成附加电磁屏蔽罩。由于在本实施方式中，变速器外壳的下壳体222由金属构成,本身具有一定的电磁屏蔽能力，因此附加的涂层可以仅涂覆变速器外壳上壳体221的内壁上，优选仅涂覆在面对下壳体222第一容槽222a的第一内壁部分221a上，以在确保屏蔽效果的同时节省涂料。
[0056]下面主要参照图6描述本实用新型的第二实施方式。根据本实施方式的电机组件，除电磁屏蔽罩240’外，其余部分均如图2-4所示，并与根据第一实施方式的电机组件对应部分类似，因此其结构参照以上关于第一实施方式的描述。在本实施方式中，电磁屏蔽罩240’包括电磁屏蔽带。
[0057]图6示出根据本实用新型的第二实施方式的电机组件的支架与电磁屏蔽罩240’。在本实施方式中，形成电磁屏蔽罩240’的带在电刷架230上缠绕成大致矩形的框架，其宽度平行于轴向延伸，包括分别覆盖电刷架第一和第二部分231、232的第一部段241和第二部段242、覆盖电刷架第三部分的第三部段243、和悬挂在第一和第二部分231、232的下端231a、232a之间的第四部段244。
[0058]在本实施例中，第一和第二表面236a、236b的下端231a、232a (即自由端)均延伸至换向器下方这样一段距离，使得带当缠绕在承载面236上时不会影响换向器以及附近其它电机部件的运行。
[0059]如图所示，在第一和第二部段241、242上可以分别形成一个向两侧凸出的凸起部241a、242a，在第三部段243上可以形成两个向上凸出的凸起部243a，第四部段244平直，并且在第一和第二部段241、242与第三部段243之间的连接处可以分别形成一个倒角部243b ο
[0060]应理解，由于带是柔性的，因此这些凸起部243a和倒角部243b以及框架的其它平坦部分的形状、大小、位置乃至存在与否均取决于支架的形状，特别是支架的承载面236的形状。换言之，由带构成的电磁屏蔽罩240’的至少第一、第二和第三部段241、242、243的形状顺应承载面236的形状。
[0061]在另一个实施例中，电磁屏蔽罩240’由带沿径向缠绕成多层，以便增强对辐射干扰的屏蔽效果。
[0062]在又一个实施例中，带还缠绕在电刷架230的第三部分233周围，从而形成类似于如图1所示传统电磁屏蔽罩140的形状，以便增大覆盖范围，同样有利于增强屏蔽效果。
[0063]应理解，带还可以以其它方式缠绕而不脱离本实用新型的范围。
[0064]根据本实施方式的带可以例如是导电的纸带、布带、胶带等，其中可以包含镀有银、铜、镍等导电金属的纤维。然而，其它本领域技术人员周知的电磁屏蔽带也是可能的。
[0065]应理解，第二实施方式中的带可以与第一实施方式中的涂层结合使用而不超出本实用新型的范围。例如，带如图6所示般缠绕在电刷架230上，而涂层涂覆在上壳体221的第一内壁部分221a上。
[0066]综上，不同于现有技术中的预成型的电磁屏蔽罩，根据本实用新型的雨刮器系统及其电机组件包括对各种型号的电机具有极强顺应性从而易于改型的电磁屏蔽罩，因为这种电磁屏蔽罩通过顺应。承载电磁屏蔽罩的支架可以是碳刷架，也可以是电机壳体的其它导电部分。[0067]虽然上文描述了本实用新型的【具体实施方式】，但是这些【具体实施方式】是说明性而非限制性的，本领域技术人员可以针对所描述的实施方式的各个特征进行组合、替换、改进而不背离本实用新型的范围，本实用新型的范围仅由所附权利要求书限定。
【权利要求】
1.一种电机组件(200),包括: 换向器； 封闭或半封闭地包围换向器的电磁屏蔽罩(240、240 ’)；以及 支撑所述电磁屏蔽罩(240、240，)的支架， 其特征在于，所述支架具有承载面(236)，并且所述电磁屏蔽罩(240、240’)的至少一部分被承载在所述承载面(236)上并顺应所述承载面(236)的形状定形而成。
2.根据权利要求1所述的电机组件(200)，其特征在于，所述电磁屏蔽罩包括柔性的电磁屏蔽带，所述带附贴于所述承载面(236 )。
3.根据权利要求2所述的电机组件(200)，其特征在于，所述带在所述承载面(236)上缠绕至少一圈。
4.根据权利要求3所述的电机组件(200)，其特征在于，所述带在所述承载面(236)上缠绕多圈。
5.根据权利要求1所述的电机组件(200)，其特征在于，所述电磁屏蔽罩包括电磁屏蔽涂层，所述涂层涂覆在所述承载面(236 )上。
6.根据权利要求2至5中任一项所述的电机组件(200)，其特征在于，所述电机组件还包括附加电磁屏蔽罩，所述附加电磁屏蔽罩包括涂覆在所述电机组件的变速器外壳的内壁上的电磁屏蔽涂层。
7.根据权利要求1所述的电机组件(200)，其特征在于，其包括绝缘壳体，所述支架安装于所述绝缘壳体中，并且所述支架(230 )上安装电刷。
8.一种用于车辆的雨刮器系统，其特征在于，所述雨刮器系统包括:根据权利要求1-7中任一所述的电机组件；在车辆挡风玻璃上进行往复摆动运动的雨刮臂组件；以及连接在所述电机组件和所述雨刮臂组件之间的传动组件。
【文档编号】H02K5/04GK203537113SQ201320456346
【公开日】2014年4月9日 申请日期:2013年7月29日 优先权日:2013年7月29日
【发明者】朱汉松, 赵湛智 申请人:博世汽车部件(长沙)有限公司