專利名稱：電子定位汽車刮水器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種汽車刮水裝置。
在現(xiàn)有公知技術(shù)中，國內(nèi)外汽車刮水器的自動(dòng)定位裝置均采用機(jī)械觸點(diǎn)式控制。這種機(jī)械觸點(diǎn)式控制由于存在機(jī)械磨損，因而使用壽命短，故障率高。而且制造工藝要求較高，國內(nèi)生產(chǎn)的汽車刮水器，定位重復(fù)角度都不能達(dá)到≤8°的國際標(biāo)準(zhǔn)。再則，①機(jī)械觸點(diǎn)式定位的刮水器由于存在內(nèi)、外搭鐵兩種類型，互換性差；②如果要實(shí)現(xiàn)間歇刮水，還需另外配置間歇刮水繼電器，不但成本高，而且線路復(fù)雜。
本實(shí)用新型的任務(wù)是提供一種汽車刮水器，該刮水器由于去除了原有機(jī)械觸點(diǎn)，不但使用壽命延長(zhǎng)，故障率也大為降低，而且定位性好，再則還克服了互換性差，間歇刮水需另外配置間歇刮水繼電器的缺陷。
本實(shí)用新型的任務(wù)是由下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的本實(shí)用新型在現(xiàn)有汽車刮水器包含的電機(jī)、刮水開關(guān)，減速齒輪等的基礎(chǔ)上，去掉減速齒輪上的復(fù)位片，復(fù)位觸點(diǎn)以及間歇刮水繼電器，以在減速齒輪蓋上固定安裝一只電子定位，間歇刮水控制器代之，該控制器電路由定時(shí)脈沖發(fā)生電路，磁控定位控制電路及復(fù)位，定位開關(guān)電路四部分組成，其中磁控定位控制電路中的小磁鐵固定安裝在減速齒輪上。使用時(shí)，經(jīng)駕駛員調(diào)節(jié)刮水開關(guān)檔位后，通過控制器分別達(dá)到定位及間歇刮水目的。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，由于去掉了機(jī)械觸點(diǎn)，用電子定位間歇刮水控制器代之，從而實(shí)現(xiàn)了無觸點(diǎn)控制。不但延長(zhǎng)了刮水器的使用壽命，降低了故障率，解決了互換性差的缺點(diǎn)，而且在不增加間歇刮水繼電器的前提下，實(shí)現(xiàn)了間歇刮水的目的。定位重復(fù)角度≤8°，效果顯而易見。
以下結(jié)合附圖通過實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步介紹。


圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例電路框圖；圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例電路原理圖；圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例接線圖；圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例磁鐵安裝圖；圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例安裝位置圖。
圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例電路框圖。本實(shí)用新型電路由定時(shí)脈沖發(fā)生電路，磁控定位控制電路，復(fù)位和定位開關(guān)電路四部分組成。
圖2為本實(shí)用新型電路原理圖。
(1)定時(shí)脈沖發(fā)生電路由一片555時(shí)基電路IC1及R2、R3、R4、D1、C2、C3組成一個(gè)占空比可改變的振蕩器。這部分電路是為實(shí)現(xiàn)間歇刮水目的而設(shè)置的。
(2)結(jié)合圖4，磁控定位控制電路由一片開關(guān)型霍爾集成塊IC2及R6和一塊小長(zhǎng)方形磁鐵4組成。磁鐵4尺寸約為8×8×20毫米，可用膠水粘在減速齒輪3上，粘接時(shí)應(yīng)將磁鐵S極對(duì)著齒輪蓋7，并使S極的長(zhǎng)軸垂直于減速齒輪3的軸心，減速齒輪3的旋轉(zhuǎn)可帶動(dòng)小磁鐵4運(yùn)行，利用小磁鐵S極的位置變化，來達(dá)到對(duì)IC2的控制。這部分電路是為實(shí)現(xiàn)控制刮水器定位而設(shè)置的。IC2安裝在電路板上時(shí)，應(yīng)使IC2正好處于小磁鐵運(yùn)行軌跡的某點(diǎn)上。
(3)復(fù)位開關(guān)電路由T1、D2、R5、R7組成。
T1是一只NPN型達(dá)林頓管，當(dāng)其基極輸入高電位時(shí)，管子導(dǎo)通；反之管子截止。R5、R7是T1輸入端的限流電阻；D2的作用是當(dāng)IC2輸出高電位時(shí)，電流經(jīng)D2輸入給T1，而當(dāng)IC2輸出低電位，IC1輸出高電位時(shí)，IC1的電流不能倒流入IC2的3腳。
(4)定位開關(guān)電路由T2、R8、C4組成。T2是一只PNP型達(dá)林頓管當(dāng)其基極輸入低電位時(shí)，管子導(dǎo)通；反之，管子截止。R8是T2輸入端的限流電阻，同時(shí)R8與C4組成RC延遲網(wǎng)絡(luò)。目的是防止T1，在未完全截止時(shí)，T2又迅速導(dǎo)通。R1C1組成電源濾波器，R9為T1限流電阻。
圖3為控制器與電機(jī)M及刮水開關(guān)5的接線圖。結(jié)合圖2可見，控制器復(fù)位開關(guān)中的T1與電機(jī)M串聯(lián)，而定位開關(guān)內(nèi)的T2與電機(jī)M并聯(lián)?！癘”、“Ⅰ”、“Ⅱ”、“Ⅲ”為刮水開關(guān)的不同檔位，其中“Ⅰ”檔為間歇刮水檔；“O”檔為停止檔。D、E為金屬接觸片。
圖5為本實(shí)用新型安裝位置圖，本實(shí)用新型的所有元器件(除小磁鐵外)全部安裝在電路板8上，電路板8用螺釘固定在減速齒輪蓋7上。
下面結(jié)合各附圖，敘述一下刮水開關(guān)置于不同檔位時(shí)，控制器的工作情況。
刮水開關(guān)處于Ⅱ、Ⅲ檔的情況。當(dāng)刮水開關(guān)處于Ⅲ檔時(shí)，電機(jī)快速運(yùn)動(dòng)；處于Ⅱ檔時(shí)電機(jī)慢速運(yùn)動(dòng)。刮水器處于這兩檔時(shí)，由于B點(diǎn)斷開，所以控制器對(duì)電機(jī)不發(fā)生作用。其原理是這時(shí)IC2雖然有信號(hào)輸出，使T1與T2不斷地互相截止與導(dǎo)通，但因T1、T2始終不會(huì)出現(xiàn)同時(shí)導(dǎo)通狀態(tài)。此時(shí)，電路中流過電流較小，所以與刮水電機(jī)無關(guān)系。
刮水開關(guān)推到O檔時(shí)，如減速齒輪上的小磁鐵沒有處于IC2下方時(shí)，IC2輸出高電位。此時(shí)電機(jī)兩端的滯留電勢(shì)(約6－8V)通過B點(diǎn)加到T2的集電極，發(fā)射極兩端，T2獲得正常的工作條件，處于截止?fàn)顟B(tài)。T1導(dǎo)通，電路處于復(fù)位狀態(tài)，即Vcc－→R9－→T1－→定位端B點(diǎn)－→E片－→Ⅰ檔－→M－→Vs。此時(shí)，電機(jī)繼續(xù)運(yùn)行，但因T1上有一定的管壓降，所以電機(jī)比慢檔時(shí)更慢速運(yùn)行，起到了預(yù)備減速的作用。
當(dāng)小磁鐵運(yùn)轉(zhuǎn)至IC2下方時(shí)，IC2輸出低電位，迫使T1迅速截止，T2經(jīng)RC延遲網(wǎng)絡(luò)導(dǎo)通，及時(shí)將電機(jī)兩端短接。此時(shí)，電路處于定位狀態(tài)，當(dāng)電機(jī)兩端的滯留電勢(shì)短接后迅速消失，電機(jī)達(dá)到了定位剎車的目的。這時(shí)加在T2集電極、發(fā)射極之間的電壓也同時(shí)消失，T2失去正常的工作條件，處于截止?fàn)顟B(tài)。
當(dāng)刮水開關(guān)打到Ⅰ檔即間歇刮水檔時(shí)，D片將IC2的4腳即A點(diǎn)與Vcc高電位接通(當(dāng)刮水開關(guān)在O、Ⅱ、Ⅲ檔時(shí)，A點(diǎn)處于斷開位置，IC14腳經(jīng)R2接低電位，IC1處于復(fù)位狀態(tài)，3腳輸出低電位)。在A點(diǎn)接通Vcc的瞬間，IC12腳為低電位，時(shí)基電路處于置位狀態(tài)。這時(shí)3腳輸出高電位，并通過D1、R4向C2充電(充電時(shí)間Tc＝0.7R4C2，約為1秒鐘)，當(dāng)C2充電至2／3Vcc時(shí)，6腳轉(zhuǎn)為高電位，電路進(jìn)入復(fù)位狀態(tài)。這時(shí)3腳輸出低電位(7腳放電管導(dǎo)通)，C2的充電過程結(jié)束，進(jìn)入放電過程。此后C2上的電荷通過R3、IC17腳內(nèi)的放電管對(duì)地進(jìn)行放電，(放電時(shí)間Tc＝0.7R3C2，約為13秒鐘)。
D1的作用是阻止C2經(jīng)R4進(jìn)行放電。當(dāng)C2放電至1／3Vcc時(shí)，電路又恢復(fù)到置位狀態(tài)，從而周而復(fù)始形成多諧振蕩。C3起抗干憂作用。
當(dāng)C2充電開始時(shí)，IC1輸出一個(gè)一秒的高電位，該信號(hào)通過D2、R5輸給T1的基極，使T1導(dǎo)通電機(jī)工作。當(dāng)減速齒輪3運(yùn)轉(zhuǎn)了一個(gè)角度后，迫使IC2脫離小磁鐵S極磁控范圍，IC2輸出高電位，盡管這時(shí)IC1的信號(hào)消失。但電路仍然處于復(fù)位狀態(tài)，電機(jī)繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)小磁鐵運(yùn)轉(zhuǎn)一周后又回到IC2下方時(shí)，IC2輸出低電位，迫使T1截止，T2導(dǎo)通，電機(jī)停轉(zhuǎn)而自動(dòng)定位，過了13秒鐘后，IC1又輸出一個(gè)一秒的高電位信號(hào)，電路重復(fù)上述過程，從而達(dá)到間歇刮水目的。
在實(shí)際應(yīng)用中，因車、船刮水電機(jī)有很多規(guī)格。若按流過電機(jī)的電流分有3A、5A、8A、三檔；按電壓分有12V、24V兩種按接線狀態(tài)分有內(nèi)搭鐵，外搭鐵兩種。但本實(shí)用新型只要正確選用流經(jīng)T1及T2集電極最大電流的管子，就可適應(yīng)不同功率的刮水電機(jī)。在R1前加入一只10V三端穩(wěn)壓集成塊，就可分別適用12V或24V的刮水電機(jī)。
本實(shí)施例為內(nèi)搭鐵刮水器，若要與外搭鐵刮水器配用時(shí)，在安裝時(shí)只要交換安裝T1與T2的位置，并將C4、R5改接到圖2虛線的位置上，該控制器就可適應(yīng)于外搭鐵的刮水電機(jī)。
權(quán)利要求1.一種汽車刮水器，包括電機(jī)(M)，刮水開關(guān)(5)，減速齒輪(3)，以及包在減速齒輪(3)外面的外殼(2)和齒輪蓋(7)組成，其特征在于在齒輪蓋(7)上固定安裝了一只電子定位、間歇刮水控制器，控制器電路由定時(shí)脈沖發(fā)生電路，磁控定位控制電路，復(fù)位、定位電路四部分組成；磁控定位控制電路中的小磁鐵(4)固定安裝在減速齒輪(3)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車刮水器，其特征是定時(shí)脈沖發(fā)生電路由一片555時(shí)基電路IC1及R2、R3、R4、D1、D2、D3組成；磁控定位控制電路由一片開關(guān)型霍爾集成塊IC2及R6和一塊長(zhǎng)方形磁鐵組成；復(fù)位開關(guān)電路由一只NPN型達(dá)林頓管T1及D2、R5、R7組成；定位開關(guān)電路由一只PNP型達(dá)林頓管T2及R6、C4組成。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種電子定位汽車刮水器。其主要結(jié)構(gòu)是在現(xiàn)有刮水器基礎(chǔ)上，在減速齒輪蓋上安裝一只電子定位、間歇刮水控制器，實(shí)現(xiàn)無觸點(diǎn)控制。該控制器電路由定時(shí)脈沖發(fā)生電路，磁控定位控制電路，復(fù)位和定位開關(guān)電路四部分組成，所有元器件安裝在一塊電路板上，其中磁控電路中的小磁鐵固定安裝在減速齒輪上。駕駛員經(jīng)調(diào)節(jié)刮水開關(guān)擋位，通過控制器達(dá)到自動(dòng)定位，間歇刮水的目的。本實(shí)用新型具有使用壽命長(zhǎng)、定位性好，故障率低，互換方便的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)B60S1/04GK2205335SQ94223148
公開日1995年8月16日 申請(qǐng)日期1994年9月28日 優(yōu)先權(quán)日1994年9月28日
發(fā)明者崔魯彬 申請(qǐng)人:崔魯彬