一种无死角汽车雨刮器装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种无死角汽车雨刮器装置，包括雨刮主刷、副刷、传动齿轮、伺服电机、伺服电机控制器和光电编码器；主刷为空腔结构，安置在汽车前档玻璃上；副刷安置在所述的主刷内腔，可以伸出或缩回；传动齿轮与副刷上的齿纹相连，用于伸缩副刷；伺服电机与传动齿轮相连，用于驱动传动齿轮，进而伸缩副刷；光电编码器可以检测所述主刷的旋转角度并传递到所述伺服电机控制器，使得伺服电机控制器根据所述主刷的旋转角度控制所述伺服电机的转动状态，从而确定了副刷的正确伸出与缩回时机及其伸缩量。本发明专利技术可大幅度提高雨刮的覆盖面积，并且采用开环自动伸缩控制，保证了性能的稳定性，可广泛用于各种形状的汽车前窗雨刮。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于汽车
，更具体地，涉及一种根据雨刮转角自动变换长度的汽车雨刮器装置。
技术介绍
雨刮器又称为刮水器、水拨、雨刷或挡风玻璃雨刷，是用来刷刮除附着于车辆挡风玻璃上的雨点及灰尘的设备，以改善驾驶人的能见度，增加行车安全。特别是在恶劣环境中雨水、污渍覆盖在汽车前窗上，对驾驶员的视线会有极大的影响，此时雨刮器便显得尤为重要了。而当前大部分雨刮器的覆盖面是呈半圆形的，而汽车前窗一般是梯形，因此存在雨刮器清理不到的死角，从而影响了车辆的行使安全。
技术实现思路
针对现有技术的缺陷，本专利技术的目的在于提供一种根据雨刮转角自动变换长度的汽车雨刮器装置，旨在解决现有雨刮器存在清理死角的问题。本专利技术提供的一种无死角汽车雨刮器装置，包括主刷、副刷、传动齿轮、伺服电机、伺服电机控制器和光电编码器；其中：所述主刷安装在汽车前挡玻璃上，其接触玻璃的一面设有毛刷；主刷内部为空腔结构，用于安装副刷；所述副刷安装在所述的主刷的空腔结构中，其为较主刷短小的刷条状结构；副刷根部设有齿条，用于和传动齿轮啮合，可在传动齿轮的驱动下，从主刷内伸出或收缩于主刷内；所述传动齿轮安装在伺服电机的转动轴上，在伺服电机的带动下转动；传动齿轮与副刷的齿轮相啮合，用于伸缩所述副刷；所述光电编码器转轴与主刷旋转轴同轴固定，用于采集主刷转动角度状态；其输出接所述伺服电机，用于传送主刷角度信号；所述伺服电机安装在主刷转轴处，包括电机和控制器，电机用于驱动所述传动齿轮转动；所述控制器与电机和光电编码器相连，接收光电编码器传来的主刷角度信号，向电机输出正转、反转或停转指令，从而精确控制副刷的伸出与收缩；工作时，主刷转动时同时带动光电编码器转轴，光电编码器输出主刷角度状态信息到伺服电机控制器，控制器采集角度信息并处理，并将相应角度解算出来，当主刷接近玻璃死角，控制器发出伸长指令，伺服电机驱动传动齿轮伸出副刷，实现对死角的清理；当主刷离开玻璃死角时，控制器发出收缩指令，伺服电机驱动齿轮收回副刷。进一步的，所述伺服电机控制器预先记录所述主刷的旋转角度和所述副刷所需伸缩长度的对应关系。进一步的，所述光电编码器通过RS485通信协议与所述伺服电机控制器实现信息传送。进一步的，所述主刷由碳纤维材料制成本专利技术所提出的技术方案，与现有技术相比，可以大幅提高了雨刮器的清理面积比，缩小雨天驾驶员视线盲区，进一步提升汽车在雨天的行车安全。附图说明图1为本专利技术实施例提供的根据雨刮转角自动变换长度的汽车雨刮器装置示意图；图2为本专利技术实施例提供的雨刮器结构示意图；图3为本专利技术实施例提供的雨刮器副刷伸长示意图；图4为本专利技术实施例提供的雨刮器副刷缩短示意图；其中，1为无死角雨刮器的整体结构、201为主刷、202为副刷、203为齿轮、204为伺服电机、205为伺服电机控制器、206为光电编码器、207为挡风玻璃。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。根据雨刮转角自动变换长度的汽车雨刮器装置(下面简称雨刮器如图1所示)在运行过程中，实时检测主刷的转角θ，然后根据θ和R的对应关系，该对应关系可通过实际测得，控制伺服电机转动一定角度，使得副刷伸出，接近挡风玻璃的边缘。其中θ和R的对应关系可以通过实验的方法测得并存储到控制器中。这样雨刮器便可以作用到挡风玻璃的所有区域。下面对本专利技术的实施例作详细说明，本实施例在以本专利技术技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本专利技术的保护范围不限于下述的实施例。在本专利技术实施例中，雨刮器的结构框图如图2所示，主刷安装在固定轴上，编码器与固定轴同轴安装，主刷的转动可以带动编码器的转动，副刷安装在主刷的槽上，控制器安装在控制盒内，控制盒可安装在主刷的转动轴上，控制器通过与光电编码器通信实时检测主刷的转动角度，然后控制伺服电机转动一定角度，伺服电机通过齿轮带动副刷，使得副刷伸缩，其中，伺服电机也安装在主刷的转动轴上。具体步骤如下：步骤1：如图3所示，当水刮器向着对角旋转的时候，为了使副刷接近挡风玻璃的边缘，伺服电机顺时针旋转，副刷伸长，伸长的距离由之前的出来的θ和R的对应关系决定；步骤2：如图4所示，当水刮器向着底边旋转的时候，根据传感器的位置，为了使副刷不接触到挡风玻璃的边缘，伺服电机逆时针旋转，副刷收缩，收缩的长度由之前的出来的θ和R的对应关系决定。所有伺服电机旋转的角度都与水刮器旋转的角度θ呈对应关系，而这一对应关系可直接测试得到，并存储到控制器中。本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本专利技术的较佳实施例而已，并不用以限制本专利技术，凡在本专利技术的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无死角汽车雨刮器装置，其特征在于，包括主刷(201)、副刷(202)、传动齿轮(203)、伺服电机(204)、伺服电机控制器(205)和光电编码器(206)；其中：所述主刷(201)安装在汽车前挡玻璃上，其接触玻璃的一面设有毛刷；主刷内部为空腔结构，用于安装副刷；所述副刷(202)安装在所述的主刷的空腔结构中，其为较主刷短小的刷条状结构；副刷根部设有齿条，用于和传动齿轮啮合，可在传动齿轮的驱动下，从主刷内伸出或收缩于主刷内；所述传动齿轮(203)安装在伺服电机的转动轴上，在伺服电机的带动下转动；传动齿轮与副刷的齿轮相啮合，用于伸缩所述副刷；所述光电编码器(206)转轴与主刷旋转轴同轴固定，用于采集主刷转动角度状态；其输出接所述伺服电机，用于传送主刷角度信号；所述伺服电机(204)安装在主刷转轴处，包括电机和控制器，电机用于驱动所述传动齿轮转动；所述控制器与电机和光电编码器相连，接收光电编码器传来的主刷角度信号，向电机输出正转、反转或停转指令，从而精确控制副刷的伸出与收缩；工作时，主刷转动时同时带动光电编码器转轴，光电编码器输出主刷角度状态信息到伺服电机控制器，控制器采集角度信息并处理，并将相应角度解算出来，当主刷接近玻璃死角，控制器发出伸长指令，伺服电机驱动传动齿轮伸出副刷，实现对死角的清理；当主刷离开玻璃死角时，控制器发出收缩指令，伺服电机驱动齿轮收回副刷。...

【技术特征摘要】
1.一种无死角汽车雨刮器装置，其特征在于，包括主刷(201)、副刷(202)、传动齿轮(203)、伺服电机(204)、伺服电机控制器(205)和光电编码器(206)；其中：所述主刷(201)安装在汽车前挡玻璃上，其接触玻璃的一面设有毛刷；主刷内部为空腔结构，用于安装副刷；所述副刷(202)安装在所述的主刷的空腔结构中，其为较主刷短小的刷条状结构；副刷根部设有齿条，用于和传动齿轮啮合，可在传动齿轮的驱动下，从主刷内伸出或收缩于主刷内；所述传动齿轮(203)安装在伺服电机的转动轴上，在伺服电机的带动下转动；传动齿轮与副刷的齿轮相啮合，用于伸缩所述副刷；所述光电编码器(206)转轴与主刷旋转轴同轴固定，用于采集主刷转动角度状态；其输出接所述伺服电机，用于传送主刷角度信号；所述伺服电机(204)安装在主刷转轴处，包括电机和控制器，电机用于驱动所述传动齿轮转...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘彬，张忠琳，莫小雨，孙伟高，吴玮，胡勇，任贵平，胡哲，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42