關(guān)于雨刮電機(jī)防水結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)

李天永

摘 要：本文主要針對極端惡劣條件（如通風(fēng)蓋板失效不能起到防水作用）情況下，前雨刮電機(jī)防水問題進(jìn)行分析和改善。

關(guān)鍵詞：車殼;試驗(yàn)臺(tái)架;雨刮電機(jī)及連桿總成;防水

1 引言

當(dāng)下汽車市場緊湊型SUV占用很大比例，在同等體積條件下配置越多客戶人群就越廣，市場也就越大。這就使得所有零部件安裝空間被越壓越小，通常都是一毫米一毫米的去爭取。刮水器布置空間也一樣被壓縮的越來越小，很多空間位置都是按照極限狀態(tài)進(jìn)行設(shè)計(jì)。以車身環(huán)境做為參照，雨刮電機(jī)有兩種布置方式：

方式一：電機(jī)蝸輪軸向上，與擺軸同向，如圖1所示，連桿運(yùn)動(dòng)位置高（沿?cái)[軸方向靠上），對于車身需求空間小。

方式二：電機(jī)蝸輪軸向下，與擺軸反向，如圖2所示，連桿運(yùn)動(dòng)位置低（沿?cái)[軸方向靠下），對于車身需求空間大。

在考慮周邊環(huán)境所需空間上，方式一更容易滿足客戶需求;但是在車身周邊零件中，與雨刮電機(jī)最直接關(guān)系的零件是通風(fēng)蓋板，雨刮電機(jī)在車上的位置通常在通風(fēng)蓋板和玻璃的卡接位置（如圖3所示）。通風(fēng)蓋板為塑料件，在與玻璃卡接位置一般使用密封條（橡膠件）進(jìn)行密封防水，橡膠件在經(jīng)過長時(shí)間使用之后會(huì)出現(xiàn)老化，有可能出現(xiàn)失效導(dǎo)致不能很好的密封防水，會(huì)導(dǎo)致雨水沿玻璃邊沿向下滴落到電機(jī)蝸輪軸上，蝸輪軸為運(yùn)動(dòng)件與減速器殼體之間必然存在間隙，如果長時(shí)間有水滴落在蝸輪軸上會(huì)導(dǎo)致電機(jī)進(jìn)水失效，因此對蝸輪軸位置的密封性要求更加嚴(yán)苛。本文針對雨刮電機(jī)蝸輪軸向上的防水結(jié)構(gòu)進(jìn)行著重研究和分析。

2 模擬試驗(yàn)

試驗(yàn)準(zhǔn)備：在江淮某車型車殼上，將通風(fēng)蓋板正常裝配，不安裝角飾板，保證水能夠通過玻璃邊沿流動(dòng)至雨刮電機(jī)上部，且不至于雨水直接沖刷至雨刮電機(jī)上，如圖4所示：

試驗(yàn)條件：按照江淮汽車Q/JQ 3760《汽車風(fēng)窗玻璃電動(dòng)刮水器技術(shù)條件》要求，滿足試驗(yàn)電壓、噴水量、試驗(yàn)溫度等要求。

試驗(yàn)項(xiàng)目：可靠性試驗(yàn)，即150W次耐久試驗(yàn)。

試驗(yàn)要求：電機(jī)不能進(jìn)水，其他功能一些正常。

試驗(yàn)結(jié)果：當(dāng)試驗(yàn)進(jìn)行至30W次時(shí)，出現(xiàn)電機(jī)亂停車和計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)異常問題。

確認(rèn)原因：拆解后發(fā)現(xiàn)，電機(jī)內(nèi)部有大量積水，彈簧片斷裂;電機(jī)進(jìn)水導(dǎo)致彈簧片異常磨損斷裂，從而造成停車異常和計(jì)數(shù)異常。

原因驗(yàn)證：相同試驗(yàn)條件下，重新投1臺(tái)產(chǎn)品進(jìn)行試驗(yàn)，10W次之后拆解電機(jī)發(fā)現(xiàn)：壓蓋上已經(jīng)明顯出現(xiàn)水漬，電機(jī)殼體對接處、密封墊與減殼體和壓蓋接觸面、壓蓋注塑位置以及透氣孔內(nèi)并沒有任何進(jìn)水跡象，蝸輪軸孔位置有水漬，最終確定為蝸輪軸位置進(jìn)水。

3 結(jié)構(gòu)分析

對蝸輪軸位置結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析（如圖5所示），確定對電機(jī)進(jìn)水有影響的零件和因素：

從車身環(huán)境上分析：水可以從玻璃直接滴落在曲柄上，沿曲柄流到蝸輪軸旋轉(zhuǎn)位置上，蝸輪軸上無任何防水結(jié)構(gòu)。

從產(chǎn)品結(jié)構(gòu)上分析：（1）電機(jī)安裝板內(nèi)側(cè)水沿安裝板可以流到蝸輪軸位置;（2）支撐管和減殼體卡接位置易積水，積水會(huì)往蝸輪軸位置回流。

4 結(jié)構(gòu)改善

針對以上分析的3個(gè)問題點(diǎn)，制定改進(jìn)措施如下：

（1）在曲柄下增加輸出軸罩，將水引導(dǎo)至周邊，避免水直接流至蝸輪軸上，如圖6所示。

（2）安裝板由腰型孔改為圓孔，并在孔口增加向上的翻邊，用于阻止水沿安裝板向蝸輪軸位置流動(dòng)，如圖7所示。同時(shí)取消安裝板左下角位置翻邊，便于安裝板上的積水排泄，如圖6所示。

（3）在安裝板上增加一個(gè)凸臺(tái)，避開支撐管擠壓后的變形區(qū)域，防止積水，如圖6所示。

5 試驗(yàn)驗(yàn)證

針對以上3個(gè)改進(jìn)措施，在試驗(yàn)臺(tái)架上進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證。為加快驗(yàn)證進(jìn)度，在玻璃上粘貼2塊橡膠條將水引導(dǎo)至電機(jī)曲柄上方位置，使水能夠流到曲柄上方，如圖8所示。

試驗(yàn)結(jié)果：150W次后，試驗(yàn)一切正常未出現(xiàn)任何異常。

拆解試驗(yàn)后電機(jī)進(jìn)行檢查：電機(jī)內(nèi)部沒有任何水漬（圖9），系統(tǒng)一切正常，證明改進(jìn)措施有效。

重新投入耐久試驗(yàn)3臺(tái)（廠內(nèi)1臺(tái)、主機(jī)廠2臺(tái)），150W次耐久試驗(yàn)后，產(chǎn)品性能滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。

6 總結(jié)

產(chǎn)品的使用條件可能是任何一種工況，對于非正常條件下產(chǎn)品保護(hù)的進(jìn)行研究，并且制定相應(yīng)的對策來規(guī)避問題的發(fā)生，可以很好的提升產(chǎn)品的使用空間以及適應(yīng)性，也就能夠很好的降低售后的顧客抱怨。