雨刮电机总成耐久度试验设备

技术领域

本发明涉及一种雨刮设计制造领域，特别涉及一种雨刮电机总成耐久度试验设备。

背景技术

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。因为法律要求，几乎所有地方的汽车都带有雨刷。掀背车及休旅车等车辆的后车窗也装有雨刷。除了汽车外，其他运输工具也设置了雨刷，像是火车、电车等。某部份工程用机具，如起重机等亦装有雨刷。

雨刮电机总成在投入使用前需要进行耐久试验测试，以保证雨刮电机的控制精度及准确性，根据新国标规定的试验要求，雨刮器需运转150万次，现有的试验过程多大采用1：1的比例将车窗玻璃拆卸下再将雨刮装载到雨刮电机总成上进行实景模拟试验，例如申请号为：201720187866 .7的中国专利，其公开了一种汽车前雨刮系统耐久试验装置，包括台架、喷水机构、用于固定风窗玻璃的固定结构以及用于安装前雨刮电机和连杆机构总成的安装座体，所述固定结构设置于台架上并使得安装于其上的风窗玻璃与实际工况的位置一致，所述喷水结构设置于台架上方，所述安装座体设置于台架前端并且使前雨刮电机及连杆机构总成的安装位置与实际工况的位置一致，进而对各个零部件在实际工况条件下的使用效果、寿命等进行试验验证，但是这种试验方式有如下缺点：

1.通过汽车的挡风玻璃用来检测雨刮电机的耐久度，其占地面积大、试验时不易搬运且选用挡风玻璃也将带来极大提高试验成本，且在实景模拟中雨刷的胶条会在长时间的试验过程中磨损，导致力值不稳定，试验结构不精准。

2.由于汽车雨刮电机用于驱动雨刮对挡风玻璃进行摩擦刮刷，在不同雨量下其雨刮与玻璃之间的摩擦力也不尽相同，为试验不同雨量下带来的不同摩擦力的试验数据，需要在试验系统内配置喷水机构，这种方式即会影响试验场所的环境，同时需要投入不小的费用实现这一结构，若是有一种能控制雨刮器产生与不同雨量相配的制动力对雨刮电机进行约束模拟，就能避免这一情况。

3.由于不同车型的雨刮电机总成结构均不同，在对雨刮电机总成进行试验时需要设计不同结构的固定结构来配合雨刮电机进行运作，给设计人员带来极大不便。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种雨刮电机总成耐久度试验设备，该试验设备通过设置多组夹持工装实现多组统一检测，减少占地面积，同时通过夹持工装的定位机构将雨刮电机总成固定在安装架上，通过制动力模拟机构模拟不同雨量下雨刷与挡风玻璃摩擦时产生的摩擦力，进而将原本占地面积过大的实景模拟转为占地面积小、力值稳定、结构简单的试验设备，且通过该夹持工装进行的试验数据能通过永磁制动器实现精准摩擦力模拟，降低试验成本，同时通过万向调节杆、联轴组件、水平调节组件、纵向调节组件以及前后调节孔实现对不同规格种雨刮电机总成的万用型适配，使其用一套夹持工装就能对极多不同型号的雨刮电机总成进行试验。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：雨刮电机总成耐久度试验设备，包括试验总机和用于对包括雨刮电机、两个安装耳把、两个雨刮转动轴和两个摆杆的雨刮电机总成进行测试的测试台，其特征在于：所述测试台内设有若干个用于夹持雨刮电机总成并将测试数据送至试验总机的夹持工装，所述夹持工装包括安装架、定位机构和制动力模拟机构，所述定位机构包括设置在安装架上的至少两个定位柱，其中两个所述定位柱分别与一个所述安装耳把固定连接，以模拟雨刮电机总成装载在汽车上的状态，所述制动力模拟机构包括设置在安装架上的两个可调扭矩输出设备，所述两个可调扭矩输出设备的输出轴分别与一个所述雨刮转动轴固定连接，使可调扭矩输出设备模拟输出雨刷与挡风玻璃摩擦时产生的摩擦力，并将模拟出的摩擦力数值信号送至试验总机上，所述试验总机控制雨刮电机输出的运动力，使所述雨刮电机带动雨刮转动轴与可调扭矩输出设备模拟出的摩擦力对抗，并将雨刮电机的运转数据反馈给试验总机。

采用上述技术方案，通过在测试台上设置多组夹持工装，实现多组统一检测，减少占地面积，提高试验效率，将夹持工装内的可调扭矩输出设备与试验总机通讯连接，使试验总机能在控制可调扭矩输出设备模拟出各个雨量中雨刷与挡风玻璃摩擦时产生的摩擦力，使摩擦力作为雨刮电机驱动雨刮转动轴转动时作用力的制动力，通过试验总机与雨刮电机通讯连接，使试验总机能控制雨刮电机输出的运动力，（即模拟雨刮电机在车辆上使用时的低、中、高三档运作模式），使雨刮电机带动雨刮转动轴与可调扭矩输出设备模拟出的摩擦力对抗，并将雨刮电机每次转动的时间、力值或者运转次数都能通过试验总机进行记录，实现试验设备的多样化数据采集分析检测，通过定位机构上的定位柱将雨刮电机总成固定在安装架内，使雨刮电机带动雨刮转动轴转动时不会发生偏移或震动，模拟雨刮电机总成装载在汽车上的状态，同时通过可调扭矩输出设备模拟出其中的可调扭矩输出设备可为磁滞制动器、磁粉制动器、永磁制动器等，进而将原本占地面积过大的实景模拟转为占地面积小、力值稳定、结构简单的试验设备，且通过该夹持工装进行的试验数据能通过可调扭矩输出设备实现精准摩擦力模拟，降低试验成本。

上述的雨刮电机总成耐久度试验设备，可进一步设置为：所述可调扭矩输出设备的输出轴与雨刮转动轴之间均设有用来将雨刮转动轴和可调扭矩输出设备的输出轴牢固地联接起来一同旋转，并传递雨刮电机运动力与可调扭矩输出设备制动力的联轴组件。

采用上述技术方案，由于雨刷电机的雨刮转动轴与可调扭矩输出设备的输出轴之间容易存在由于制造误差、安装误差、承载变形以及温升变化的影响等所引起的轴向、径向和角向偏移，使雨刷电机的雨刮转动轴与可调扭矩输出设备的输出轴之间同心度出错，导致力值传递不稳定，影响试验数据的正确性，故在输出轴与雨刮转动轴之间设置联轴组件，使输出轴与雨刮转动轴通过联轴组件进行传动，进而使可调扭矩输出设备产生的制动力能精准无误的传递给雨刮转动轴，保证试验数据的精准。

上述的雨刮电机总成耐久度试验设备，可进一步设置为：所述联轴组件包括与输出轴连接的第一联轴套、与雨刮转动轴连接的第二联轴套、以及设置在第一联轴套与第二联轴套之间的弹性膜片，所述第一联轴套与第二联轴套对于弹性膜片的一端设有连接法兰，两连接法兰之间存有间隙，所述弹性膜片设置于所述间隙内，且两连接法兰与弹性膜片通过紧固件相连接，使第二联轴套与第一联轴套通过弹性膜片完成联轴。

采用上述技术方案，通过设置与输出轴连接的第一联轴套以及与雨刮转动轴连接的第二联轴套，并在第一联轴套与第二联轴套之间设置的弹性膜片，使紧固件将第一联轴套与第二联轴套与弹性膜片连接，充分利用了弹性膜片的弹性变形来补偿联轴组件转动运动时的相对位移，进而补偿雨刷电机与可调扭矩输出设备之间由于制造误差、安装误差、承载变形以及温升变化的影响等所引起的轴向、径向和角向偏移，保证可调扭矩输出设备与雨刮转动轴之间传动的同心度，进而使可调扭矩输出设备产生的制动力能精准无误的传递给雨刮转动轴，保证试验数据的精准。

上述的雨刮电机总成耐久度试验设备，可进一步设置为：所述定位柱朝向雨刮电机总成的一端设有万向调节杆，所述万向调节杆一端与定位柱铆接，另一端与雨刮电机总成连接，并通过万向调节杆限制雨刮电机总成移动。

采用上述技术方案，通过万向调节杆与与定位柱铆接，使万向调节杆与雨刮电机总成固定连接的一端，能通过自由转动便捷的固定雨刮电机总成，使其适配不同规格的雨刮电机总成，提高夹持工装的适配性。

上述的雨刮电机总成耐久度试验设备，可进一步设置为：所述可调扭矩输出设备与安装架之间设有固定柱，所述安装架对应定位柱和固定柱一端均设有水平调节组件，所述水平调节组件包括设置在安装架上与所述定位柱和固定柱一一对应的调节杆，所述调节杆两端设有调节滑块，所述安装架上设有供所述调节滑块来回滑动的调节滑槽，所述调节杆通过所述调节滑块在调节滑槽内移动。

采用上述技术方案，通过在安装架上设置多根在沿安装架内调节滑槽移动的调节杆，使定位柱和固定柱固定在调节杆上自由的左右移动，进而适配不同规格的雨刮电机总成，进一步提高夹持工装的适配性。

上述的雨刮电机总成耐久度试验设备，可进一步设置为：所述可调扭矩输出设备为永磁制动器。

采用上述技术方案，永磁制动器具有稳定的扭矩，不受到转差的影响。静止和转动时扭矩不变。因此，从最低转速到最高转速，扭矩始终恒定。不受时间、温度、速度或其他系统影响而变化，且相较于磁粉制动器，永磁制动器在长时间工作后不会使磁体发热导致扭矩发生变化，进一步提高了试验数据获得的精准性。

上述的雨刮电机总成耐久度试验设备，可进一步设置为：所述调节杆与定位柱和固定柱之间均设有纵向调节组件，所述纵向调节组件包括套设在调节杆外周面上的锁紧滑块，所述锁紧滑块一端与定位柱或固定柱连接，另一端设有将锁紧滑块在调节杆上任意位置悬停的锁紧件。

采用上述技术方案，通过在调节杆上设置锁紧滑块，使锁紧滑块带动定位柱或固定柱在调节杆上调节上下位置，并通过锁紧件将锁紧滑块在调节杆一处进行锁紧，使定位柱或固定柱能固定在调节杆上任一处，进而适配不同规格的雨刮电机总成，进一步提高夹持工装的适配性。

上述的雨刮电机总成耐久度试验设备，可进一步设置为：所述锁紧滑块对应定位柱和固定柱的一端均开设有前后调节孔，所述定位柱和固定柱穿设在所述前后调节孔内。

采用上述技术方案，通过设置前后调节孔，使定位柱和固定柱均能通过前后调节孔调节定位柱或固定柱的前后位置，进而适配不同规格的雨刮电机总成，进一步提高夹持工装的适配性。

下面结合附图对本发明作进一步描述。

附图说明

图1为本发明实施例的立体示意图。

图2为本发明实施例夹持工装的立体示意图。

图3为本发明实施例夹持工装去除安装架后的立体示意图。

图4为图3的爆炸图。

图5为本发明实施例雨刮电机总成的立体示意图。

图6为图3的A处放大图。

具体实施方式

如图1-图6所示，雨刮电机总成耐久度试验设备，包括试验总机9和用于对包括雨刮电机1、两个安装耳把12、两个雨刮转动轴13和两个摆杆14的雨刮电机总成进行测试的测试台，所述测试台内设有若干个用于夹持雨刮电机总成并将测试数据送至试验总机的夹持工装8，所述夹持工装8包括安装架2、定位机构和制动力模拟机构，所述定位机构包括设置在安装架2上的三个定位柱3，其中两个所述定位柱3分别与一个所述安装耳把12固定连接，剩余的一个所述定位柱3支撑雨刷电机总成的安装板17，以模拟雨刮电机总成装载在汽车上的状态，所述制动力模拟机构包括设置在安装架2上的两个可调扭矩输出设备4，所述两个可调扭矩输出设备4的输出轴41分别与一个所述雨刮转动轴13固定连接，使可调扭矩输出设备4模拟出雨刷与挡风玻璃摩擦时产生的摩擦力，并将模拟出的摩擦力数值信号送至试验总机9上，所述试验总机9控制雨刮电机1输出的运动力，使所述雨刮电机1带动雨刮转动轴13与可调扭矩输出设备4模拟出的摩擦力对抗，并将雨刮电机1的运转数据反馈给试验总机9，所述可调扭矩输出设备4的输出轴41与雨刮转动轴13之间均设有用来将雨刮转动轴13和可调扭矩输出设备4的输出轴41牢固地联接起来一同旋转，并传递雨刮电机1运动力与可调扭矩输出设备4制动力的联轴组件，所述联轴组件包括与输出轴41连接的第一联轴套51、与雨刮转动轴13连接的第二联轴套52、以及设置在第一联轴套51与第二联轴套52之间的弹性膜片(图中未标识)，所述第一联轴套51与第二联轴套52对于弹性膜片的一端设有连接法兰53，两连接法兰53之间存有间隙54，所述弹性膜片设置于所述间隙54内，且两连接法兰54与弹性膜片通过紧固件55相连接，使第二联轴套52与第一联轴套51通过弹性膜片54完成联轴，所述定位柱3朝向雨刮电机总成的一端设有万向调节杆31，所述万向调节杆31一端与定位柱3铆接，另一端与雨刮电机总成连接，并通过万向调节杆31限制雨刮电机总成移动，所述可调扭矩输出设备4与安装架2之间设有固定柱6，所述安装架2对应定位柱3和固定柱6一端均设有水平调节组件，所述水平调节组件包括设置在安装架2上与所述定位柱3和固定柱6一一对应的调节杆7，所述调节杆7两端设有调节滑块71，所述安装架2上设有供所述调节滑块71来回滑动的调节滑槽21，所述调节杆7通过所述调节滑块71在调节滑槽21内移动，所述可调扭矩输出设备4为永磁制动器，所述调节杆7与定位柱3和固定柱6之间均设有纵向调节组件，所述纵向调节组件包括套设在调节杆7外周面上的锁紧滑块72，所述锁紧滑块72一端与定位柱3或固定柱6连接，另一端设有将锁紧滑块72在调节杆7上任意位置悬停的锁紧件721，所述锁紧滑块72对应定位柱3和固定柱6的一端均开设有前后调节孔722，所述定位柱3和固定柱6穿设在所述前后调节孔722内。

请参照图5，雨刮电机总成包括固定杆11，用于固定雨刮电机1；固定杆11的两端分别固定有安装耳把12，实践中，安装耳把12安装于车架上，以固定雨刮电机总成，在本实施例中，两个安装耳把12需要固定在雨刮电机总成的安装架2内，将固定杆11通过定位柱固定，实现定位；固定杆11的两端还分别铰接有摆杆14，两个摆杆14端部之间通过连杆15铰接，固定杆11、两个摆杆14和连杆15之间形成类似平行四边形的结构；固定杆11和摆杆14的铰接处分别设置有雨刮转动轴13，用于安装雨刮，雨刮转动轴13与摆杆14同轴固定连接，雨刮转动轴13的转动角度等于摆杆14的摆动角度；雨刮电机1的输出端转动设置有驱动杆16，驱动杆16的一端铰接于其中一个摆杆14和连杆15的铰接处。

在对雨刮电机总成进行试验时，只需将雨刮电机总成的安装板17、安装耳把12通过定位柱3固定在安装架1内，再将两个雨刮转动轴13分别与雨刮电机1启动，驱动杆16摆动，带动位置最近的摆杆14和第二联轴套52连接，当雨刷电机1转动时，驱动杆16带动连杆15摆动，进而带动位置较远的摆杆14一起摆动，从而带动两个摆杆14摆动(也就是两个雨刮转动轴13跟着摆杆14分别同步转动)，而与永磁制动器4连接的雨刮转动轴13由于永磁制动器4产生的制动力将模拟出雨刷与挡风玻璃之间的摩擦力，该摩擦力能通过数据采集后录入到试验总机9内，当需要模拟对应雨量的试验环境时，试验总机9将控制永磁制动器4产生相对应的制动力，即小雨天气下雨刷与挡风玻璃之间的摩擦力为A值，暴雨天气下雨刷与挡风玻璃之间的摩擦里为B值，当需要试验雨刷电机1在小雨天气下的耐久性，只需将永磁制动器4的制动力调节到A值，通过试验总机9将雨刷电机1的运动力控制在低档或中档，就能模拟出雨刷电机总成在该环境下的试验数据，在试验雨刷电机1在暴雨天气下的耐久性，只需将永磁制动器4的制动力调节到B值，通过试验总机9将雨刷电机1的运动力控制在中档或高档，就能模拟出雨刷电机总成在该环境下的试验数据，以此类推就能精准的对不同状态下的雨刷电机总成进行耐久性试验。