ES2749506T3 - Motor de limpiaparabrisas - Google Patents
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Abstract
Motor (10) de limpiaparabrisas que comprende: un yugo (13) que soporta de forma giratoria un extremo axial de un árbol (17) de motor; y un mecanismo (26) de reducción de velocidad que comprende un tornillo (23) sin fin girado por el árbol de motor y una rueda (35) de tornillo sin fin que engrana con el tornillo sin fin, que reduce la velocidad de rotación del árbol de motor y que transmite la rotación a la rueda de tornillo sin fin; comprendiendo además el motor de limpiaparabrisas: un árbol (28) de salida que se extiende paralelo a una dirección axial de la rueda de tornillo sin fin, un centro (C1) axial del árbol de salida que se instala en el lado del yugo (13) en una dirección axial del árbol del motor más cerca que un centro (C2) axial de la rueda (35) de tornillo sin fin y más lejos del centro axial de la rueda de tornillo sin fin en una dirección alejada del eje (C) del árbol del motor; y un mecanismo (29) de conversión de movimiento que convierte un movimiento giratorio de la rueda de tornillo sin fin en un movimiento oscilante y transmite el movimiento oscilante al árbol de salida, caracterizado porque el mecanismo de conversión de movimiento comprende un engranaje (40) de piñón fijado a un extremo proximal del árbol de salida y que gira solidariamente con el árbol de salida; un miembro (41) de conversión de movimiento que comprende una porción (41a) de engranaje sectorial que engrana con el engranaje de piñón y que está conectado de manera pivotante a la rueda de tornillo sin fin en una posición que se desvía radialmente del centro axial de la rueda de tornillo sin fin; y una placa (42) de retención que conecta de manera oscilante un árbol (44) de engranajes instalado en un centro axial de la porción de engranaje sectorial y el árbol de salida.
Description
DESCRIPCIÓN
Motor de limpiaparabrisas
Campo técnico de la invención
La presente invención se refiere a un motor de limpiaparabrisas para accionar un miembro de limpiaparabrisas montado en un automóvil, etcétera, particularmente, a un motor de limpiaparabrisas que comprende un mecanismo de conversión de movimiento que convierte un movimiento giratorio en un movimiento oscilante y transmite el movimiento oscilante.
Antecedentes de la invención
Como fuente de accionamiento para accionar un miembro de limpiaparabrisas, se utiliza un motor de limpiaparabrisas en un dispositivo de limpiaparabrisas trasero para limpiar una luna trasera montada en un vehículo tal como un automóvil. El motor de limpiaparabrisas tiene un motor eléctrico tal como un motor con escobillas y soporta de forma giratoria un extremo a una dirección axial de un árbol del motor soportado por un yugo. Un mecanismo de reducción de velocidad que comprende un tornillo sin fin girado por el árbol del motor y una rueda de tornillo sin fin que se engrana con el tornillo sin fin está contenido dentro de una caja de engranajes montada en el yugo. La velocidad de rotación del árbol del motor se reduce mediante el mecanismo de reducción de velocidad y la transmisión de la rotación a la rueda de tornillo sin fin. Un mecanismo de conversión de movimiento que convierte un movimiento giratorio de la rueda de tornillo sin fin en un movimiento oscilante y que transmite el movimiento oscilante al árbol de salida está contenido en una caja de engranajes. El miembro de limpiaparabrisas unido a un extremo distal del árbol de salida se hace oscilar hacia delante y hacia atrás dentro de un intervalo angular predeterminado.
Tales motores de limpiaparabrisas se describen, por ejemplo, en los documentos de patente US 5.566.577 A, JP 2010-075005A, JP 2006-151092 y JP 2006-94693. Como motor de limpiaparabrisas, hay un tipo de ángulo estrecho (tipo de enlace) con un intervalo estrecho de oscilación del miembro de limpiaparabrisas y un tipo de ángulo amplio (engranaje diferencial) con un amplio intervalo de oscilación del miembro de limpiaparabrisas. El mecanismo de conversión de movimiento montado en el motor de limpiaparabrisas del tipo de ángulo estrecho tiene una palanca pivotante fijada en un extremo proximal del árbol de salida, y una biela que convierte el movimiento giratorio de la rueda de tornillo sin fin en el movimiento oscilante y que transmite el movimiento oscilante a la palanca pivotante. La biela está conectada de forma giratoria a la rueda de tornillo sin fin en una posición que se desvía radialmente de un centro axial de la rueda de tornillo sin fin y otro extremo de la biela está conectado de forma giratoria a la palanca pivotante.
Por otro lado, el mecanismo de conversión de movimiento montado en el motor de limpiaparabrisas del tipo de ángulo amplio tiene un engranaje de piñón fijado al extremo proximal del árbol de salida y un miembro de conversión de movimiento que convierte el movimiento giratorio de la rueda de tornillo sin fin en el movimiento oscilante y que transmite el movimiento oscilante al engranaje de piñón. Un extremo del miembro de conversión de movimiento está conectado de forma giratoria a la rueda de tornillo sin fin en una posición que se desvía radialmente de un centro axial de la rueda de tornillo sin fin y el otro extremo es una porción de engranaje sectorial que engrana con el engranaje de piñón. Se instala una placa de retención que conecta de manera oscilante el árbol de salida y un árbol de engranaje establecido en un centro axial de la porción de engranaje sectorial y retiene el engrane del engranaje de piñón y de la porción de engranaje sectorial.
Sumario de la invención
Problema a resolver por invención
A propósito, cuando el motor de limpiaparabrisas se monta en la carrocería de un vehículo, para evitar que la grasa aplicada a una porción de engrane del mecanismo de reducción de velocidad se una a un conmutador del motor eléctrico, el motor de limpiaparabrisas se monta de manera que una dirección axial del árbol del motor es horizontal al suelo. Un orificio pasante formado en la carrocería del vehículo para proyectar el extremo distal del árbol de salida fuera de la carrocería del vehículo se forma en un nivel superior del vehículo desde una posición de montaje del motor en la que se monta el motor eléctrico. Cuando el motor de limpiaparabrisas se instala de manera que la dirección axial del árbol del motor es horizontal, si la disposición del árbol de salida se instala en un nivel superior en el vehículo al motor eléctrico, las propiedades de distribución mejoran y el motor de limpiaparabrisas se monta fácilmente en la carrocería del vehículo. En particular, cuando se utiliza el motor de limpiaparabrisas del tipo de ángulo amplio, una distancia entre el orificio pasante formado en una luna y la posición de montaje del motor tiende a aumentar, puesto que la posición del árbol de salida no está suficientemente separada de un eje del árbol del motor como los motores de limpiaparabrisas descritos en los documentos JP 2006-151092 y JP2006-94693, es difícil colocar el motor de limpiaparabrisas en la carrocería del vehículo.
Además, en los motores de limpiaparabrisas descritos en los documentos JP 2006-151092 y JP2006-94693, el yugo se proyecta significativamente hacia un lado en la dirección axial del árbol del motor a la posición del árbol de salida y existe el problema de que las propiedades de distribución del motor de limpiaparabrisas no son buenas. Es decir,
cuando el motor de limpiaparabrisas se instala con el árbol de salida colocado en la carrocería del vehículo en un nivel superior al motor eléctrico, el yugo puede proyectarse significativamente hacia un lado en la dirección horizontal a la posición del árbol de salida, y así es difícil instalar el motor de limpiaparabrisas en un espacio limitado dentro de la carrocería del vehículo. Por lo tanto, convencionalmente, cuando el motor de limpiaparabrisas se instala con el árbol de salida colocado en el vehículo en un nivel superior al motor eléctrico, se preparan dos tipos de cajas de engranajes: una caja de engranajes tipo P unida al yugo a un lado en la dirección horizontal a la posición del árbol de salida; y una caja de engranajes de tipo Q unida al yugo al otro lado en dirección horizontal a la posición del árbol de salida. Por lo tanto, el yugo puede instalarse a ambos lados en la dirección horizontal a la posición del árbol de salida. Debido a esto, el motor de limpiaparabrisas puede disponerse en un espacio limitado dentro del vehículo seleccionando la caja de engranajes de tipo P o la caja de engranajes de tipo Q dependiendo del tipo de vehículo. Sin embargo, dado que deben prepararse los dos tipos de caja de engranajes, la productividad del motor de limpiaparabrisas disminuye y el coste aumenta.
Un objeto de la presente invención es mejorar las propiedades de distribución del motor de limpiaparabrisas.
Otro objeto de la presente invención es reducir el tamaño del motor de limpiaparabrisas.
Sumario de la invención
El motor de limpiaparabrisas de la presente invención comprende un yugo soportado de forma giratoria en un extremo a una dirección axial de un árbol del motor; un mecanismo de reducción de velocidad que comprende un tornillo sin fin girado por el árbol del motor y una rueda de tornillo sin fin engranada con el tornillo sin fin, que reduce la velocidad de rotación del árbol del motor y que transmite la rotación a la rueda de tornillo sin fin; un árbol de salida que se extiende paralelo a una dirección axial de la rueda de tornillo sin fin cuyo centro axial se instala al lado del yugo en la dirección axial del árbol del motor que un centro axial de la rueda de tornillo sin fin y más lejos de un eje del árbol del motor que el centro axial de la rueda de tornillo sin fin; y un mecanismo de conversión de movimiento que convierte un movimiento giratorio de la rueda de tornillo sin fin en un movimiento oscilante y que transmite el movimiento oscilante al árbol de salida.
En el motor de limpiaparabrisas de la presente invención, el árbol de salida puede instalarse radialmente fuera de la rueda de tornillo sin fin.
En el motor de limpiaparabrisas de la presente invención, el centro axial del árbol de salida puede instalarse en el mismo lado que el centro axial de la rueda de tornillo sin fin al eje del árbol del motor.
En el motor de limpiaparabrisas de la presente invención, el mecanismo de conversión de movimiento comprende un engranaje de piñón fijado a un extremo proximal del árbol de salida y que gira solidariamente con el árbol de salida; un miembro de conversión de movimiento que comprende una porción de engranaje sectorial que engrana con el engranaje de piñón y está conectado de manera pivotante a la rueda de tornillo sin fin en una posición que se desvía radialmente del centro axial de la rueda de tornillo sin fin; y una placa de retención que conecta de manera oscilante un árbol de engranaje instalado en un centro axial de la porción de engranaje sectorial y el árbol de salida.
En el motor de limpiaparabrisas de la presente invención, el centro axial del árbol de salida puede instalarse más lejos del eje del árbol del motor que un centro axial del árbol de engranaje.
En el motor de limpiaparabrisas de la presente invención, el centro axial del árbol de salida puede instalarse más cerca del yugo en la dirección axial del árbol del motor que el centro axial del árbol de engranaje.
Efecto de la presente invención
De acuerdo con la presente invención, dado que el centro axial del árbol de salida está instalado más cerca del yugo en la dirección axial del árbol del motor que el centro axial de la rueda de tornillo sin fin y más lejos del eje del árbol del motor que el centro axial de la rueda de tornillo sin fin. Por lo tanto, las propiedades de distribución del motor de limpiaparabrisas mejoran y el tamaño del motor de limpiaparabrisas se reduce, y por lo tanto, el motor de limpiaparabrisas se monta fácilmente en un espacio limitado dentro de un vehículo y mejora el trabajo para montar el motor de limpiaparabrisas. Además, puesto que ya no se necesitan dos tipos de cajas de engranajes, la productividad del motor de limpiaparabrisas mejora y el coste de fabricación del motor de limpiaparabrisas se reduce.
Breves descripciones de los dibujos
La figura 1 es un diagrama que muestra un motor de limpiaparabrisas de la realización de la presente invención. La figura 2 es un diagrama en sección transversal a lo largo de la línea A-A de la figura 1.
La figura 3 muestra una condición de instalación del motor de limpiaparabrisas en un vehículo.
La figura 4 muestra una posición del centro axial del árbol de salida.
La figura 5 muestra una región en la que se instala el centro axial del árbol de salida.
La figura 6 es un diagrama que muestra un motor de limpiaparabrisas de otra realización de la presente invención.
Descripciones de las realizaciones preferidas
En lo sucesivo, se describen en detalle las realizaciones de la presente invención sobre la base de los dibujos. Un motor 10 de limpiaparabrisas mostrado en la figura 1 se utiliza como fuente de accionamiento de un dispositivo de limpiaparabrisas trasero para limpiar una luna trasera montada en un vehículo como un automóvil. Este motor 10 de limpiaparabrisas tiene un cuerpo 11 de motor (motor eléctrico), y una porción 12 de unidad de engranajes que comprende un mecanismo de conversión de movimiento que convierte un movimiento giratorio del cuerpo 11 de motor en un movimiento oscilante y que transmite el movimiento oscilante.
El cuerpo 11 de motor es un motor de CC con escobillas, y comprende una caja 13 de motor (yugo) formada presionando una lámina delgada de acero o similar a un cilindro con un fondo. Una pluralidad de imanes 14 permanentes en forma de arco magnetizados en el polo N y en el polo S en una dirección radialmente hacia dentro, respectivamente, uno frente al otro y sujetos a una periferia interna de la caja 13 de motor. Una armadura 15, enfrentada a cada imán 14 permanente a través de un microespacio, está contenida de forma giratoria dentro de la caja 13 de motor, y alrededor de la armadura 15 están enrollados una pluralidad de serpentines 16. Un árbol 17 de motor se fija penetrando en un centro de rotación de la armadura 15.
Un conmutador 18 cilíndrico está fijado al árbol 17 de motor adyacente a la armadura 15. Una porción de extremo de cada serpentín 16 está conectada eléctricamente al conmutador 18. Un par de cepillos 19 está en contacto deslizante con una periferia exterior del conmutador 18, respectivamente. Cuando se suministra una corriente de accionamiento a los serpentines 16 a través de cada cepillo 19 y del conmutador 18, se genera un par de fuerzas electromagnéticas en la armadura 15 en dirección de rotación, y entonces, el árbol 17 de motor se acciona de forma giratoria a una velocidad de rotación predeterminada.
Un bastidor 21 de engranajes de la porción 12 de unidad de engranajes está unido al cuerpo 11 de motor en un lado de la abertura de la caja 13 de motor. El bastidor 21 de engranajes está abierto a la caja 13 de motor. El bastidor 21 de engranajes se fija a la caja 13 de motor apretando los tornillos 22 golpeando cada extremo de la abertura entre sí. El árbol 17 de motor está insertado dentro del bastidor 21 de engranajes en el otro lado del extremo axial del mismo, y un tornillo 23 sin fin que comprende una porción de dientes helicoidales está formado solidariamente con una periferia exterior en el otro lado del extremo axial del árbol 17 de motor.
Como se muestra en la figura 2, el bastidor 21 de engranajes está formado en una forma que tiene el fondo abierto en una dirección perpendicular a la dirección axial del árbol 17 de motor por colada a presión de aluminio. Una caja 25 de engranajes está formada por el bastidor 21 de engranajes combinado con una cubierta 24 de engranajes que cierra la abertura. Es decir, la cubierta 24 de engranajes se instala a una distancia predeterminada de una pared 21a inferior del bastidor 21 de engranajes, y se forma un espacio de recepción entre la pared 21a inferior del bastidor 21 de engranajes y la cubierta 24 de engranajes. Dentro del bastidor 21 de engranajes, están alojados un mecanismo 26 de reducción de velocidad que reduce la velocidad de rotación del árbol 17 de motor y que transmite la rotación y un mecanismo 29 de conversión de movimiento que convierte un movimiento de rotación del mecanismo 26 de reducción de velocidad en un movimiento oscilante y que transmite el movimiento oscilante a un árbol 28 de salida.
La figura 1 es un diagrama del motor 10 de limpiaparabrisas sin la cubierta 24 de engranajes y muestra una estructura dentro del bastidor 21 de engranajes. La cubierta 24 de engranajes está formada en una forma predeterminada por una lámina de acero o similar. El motor 10 de limpiaparabrisas se fija a la carrocería del vehículo mediante una porción de soporte (no mostrada) integrada con la cubierta 24 de engranajes. En esta realización, se muestra el bastidor 21 de engranajes formado para tener un fondo por colada a presión de aluminio, pero no está limitado, y el bastidor 21 de engranajes puede estar formado por resina u otros materiales.
El árbol 28 de salida está formado por una barra redonda hecha de metal tal como acero hierro. La dirección axial del árbol 28 de salida se enfrenta a una dirección axial perpendicular a la dirección axial del árbol 17 de motor, es decir, perpendicular a la pared 21a inferior del bastidor 21 de engranajes. El árbol 28 de salida tiene un extremo proximal contenido en el bastidor 21 de engranajes, un extremo distal que se extiende fuera del bastidor 21 de engranajes, y está instalado para pasar a través de la pared 21a inferior del bastidor 21 de engranajes. Una porción 21b de retención del árbol sustancialmente cilíndrica que se proyecta fuera del bastidor 21 de engranajes a lo largo de una periferia exterior del árbol 28 de salida está formada solidariamente en la pared 21a inferior del bastidor 21 de engranajes. El árbol 28 de salida está insertado en la porción 21b de retención del árbol y soportado de forma giratoria por la porción 21b de retención del árbol. El extremo distal del árbol 28 de salida se proyecta desde la luna trasera hacia fuera de la carrocería del vehículo, y un miembro de limpiaparabrisas (no mostrado) para limpiar una cara externa de la luna trasera se fija en el extremo distal del árbol 28 de salida.
Se instala un miembro 33 de soporte de plástico entre una periferia interior de la porción 21b de retención del árbol y la periferia exterior del árbol 28 de salida. El árbol 28 de salida está soportado de forma giratoria en la porción 21b de retención del árbol a través del miembro 33 de soporte del árbol. Un miembro 34 de sello está unido a un extremo distal de la porción 21b de retención del árbol para evitar que el agua de lluvia, el polvo y similares entren en el bastidor 21 de engranajes.
El mecanismo 26 de reducción de velocidad tiene el tomillo 23 sin fin girado por el cuerpo 11 de motor y una rueda 35 de tornillo sin fin que engrana con el tornillo 23 sin fin. La rueda 35 de tornillo sin fin se forma en una forma sustancialmente similar a un disco mediante moldeo por inyección de un material de resina, y una periferia exterior de la misma comprende una porción de dientes que se engrana con el tornillo 23 sin fin. Un árbol 36 giratorio que está fijado a la pared 21a inferior y se extiende paralelo al árbol 28 de salida se inserta en un centro axial de la rueda 35 de tornillo sin fin. La rueda 35 de tornillo sin fin está soportada de forma giratoria en el árbol 36 giratorio dentro de la cámara 27 del mecanismo de reducción de velocidad. El mecanismo 26 de reducción de velocidad que comprende el tornillo 23 sin fin y la rueda 35 de tornillo sin fin reduce la velocidad de rotación del cuerpo 11 de motor y transmite la rotación a la rueda 35 de tornillo sin fin.
El mecanismo 29 de conversión de movimiento tiene un engranaje 40 de piñón fijado en el extremo proximal del árbol 28 de salida, un miembro 41 de conversión de movimiento que convierte un movimiento giratorio de la rueda 35 de tornillo sin fin en un movimiento oscilante y que transmite el movimiento oscilante al engranaje 40 de piñón, y una placa 42 de retención que conecta de manera oscilante el engranaje 40 de piñón y el miembro 41 de conversión de movimiento. El miembro 41 de conversión de movimiento comprende una porción 41a de engranaje sectorial que engrana con el engranaje 40 de piñón y una porción 41b de brazo conectada a la rueda 35 de tornillo sin fin y está formada para una forma de placa plana de un material metálico como una lámina de acero.
Como se muestra en la figura 2, el miembro 41 de conversión de movimiento está instalado más cerca de la cubierta 24 de engranajes que la rueda 35 de tornillo sin fin. Un árbol 43 de conexión insertado de forma giratoria en uno cualquiera de una pluralidad de orificios 35c de conexión formados en la rueda 35 de tornillo sin fin está fijado a una porción de extremo de la porción 41b de brazo del miembro 41 de conversión de movimiento. Es decir, el miembro 41 de conversión de movimiento está conectado de forma giratoria a la rueda 35 de tornillo sin fin por el árbol 43 de conexión instalado en una posición desviada radialmente de un centro C2 axial de la rueda 35 de tornillo sin fin. El engranaje 40 de piñón es un engranaje recto y gira solidariamente con el árbol 28 de salida al estar fijado en el extremo proximal del árbol 28 de salida. El engranaje 40 de piñón está alineado con el miembro 41 de conversión de movimiento y engrana con la porción 41a de engranaje sectorial que comprende un engranaje recto sustancialmente en forma de abanico, y una cara de extremo en la pared 30a inferior del mismo se apoya de manera deslizante en la cara 37 de soporte del bastidor 21 de engranajes.
La placa 42 de retención está formada en forma de placa plana por un material metálico tal como una lámina de acero. La placa 42 de retención se instala más cerca de la cubierta 24 de engranajes que el engranaje 40 de piñón y que el miembro 41 de conversión de movimiento, y se extiende entre el engranaje 40 de piñón y la porción 41a de engranaje sectorial. Un árbol 44 de engranajes que se extiende paralelo al árbol 28 de salida o al árbol 43 de conexión se inserta de forma giratoria en un extremo de la placa 42 de retención, y el árbol 44 de engranajes se fija a un centro axial de la porción 41a de engranaje sectorial. Por otro lado, el árbol 28 de salida se inserta de forma giratoria en el otro extremo de la placa 42 de retención. La placa 42 de retención conecta de manera oscilante el árbol 44 de engranajes al árbol 28 de salida, y retiene el estado de engrane del engranaje 40 de piñón y de la porción 41a de engranaje sectorial entre sí.
Debido al mecanismo 29 de conversión de movimiento con una estructura de engranaje diferencial, cuando la rueda 35 de tornillo sin fin gira, el árbol 43 de conexión fijado a la porción 41b de brazo del miembro 41 de conversión de movimiento gira alrededor del árbol 36 giratorio junto con la rueda 35 de tornillo sin fin. Posteriormente, el árbol 44 de engranajes fijado a la porción 41a de engranaje sectorial del miembro 41 de conversión de movimiento se hace oscilar alrededor del árbol 28 de salida, y el árbol 28 de salida se hace oscilar hacia delante y hacia atrás dentro de un intervalo angular predeterminado engranando entre la porción 41a de engranaje sectorial y el engranaje 40 de piñón. Es decir, un movimiento giratorio de la rueda 35 de tornillo sin fin se convierte en un movimiento oscilante y se transmite al árbol 28 de salida mediante el mecanismo 29 de conversión de movimiento y el miembro de limpiaparabrisas se acciona de forma oscilante dentro de un intervalo de oscilación predeterminado, es decir, entre una posición de parada preestablecida y una posición inversa.
Los miembros 45 de contacto deslizante que se apoyan de manera deslizante en una cara interna de la cubierta 24 de engranajes se cargan en los extremos proximales de los respectivos árboles del árbol 28 de salida, el árbol 43 de conexión y el árbol 44 de engranajes, respectivamente. Los miembros 45 de contacto deslizante están formados en forma de tapa por un miembro elástico tal como caucho, y se incorpora comprimido entre las caras de extremo proximales de los respectivos árboles 28, 43, 44 y la cara interna de la cubierta 24 de engranajes. Mediante esta fuerza elástica de los miembros 45 de contacto deslizante, los respectivos árboles 28, 43, 44 se empujan axialmente hacia la pared 21a inferior del bastidor 21 de engranajes, y se suprime el juego axial de cada miembro contenido en el bastidor 21 de engranajes.
Como se muestra en la figura 3, el motor 10 de limpiaparabrisas está montado dentro de la carrocería B del vehículo de modo que la dirección axial del árbol 17 de motor es horizontal y paralela a una dirección hacia la derecha-hacia la izquierda de la carrocería del vehículo para evitar que se aplique grasa a una porción de engrane del mecanismo 26 de reducción de velocidad desde la unión al conmutador 18. Cuando el motor 10 de limpiaparabrisas está integrado en la carrocería del vehículo, se instala un orificio pasante no mostrado para proyectar el extremo distal del árbol 28 de salida desde una luna G trasera en un nivel superior en el vehículo que el cuerpo 11 de motor. Por lo tanto, cuando el motor 10 de limpiaparabrisas está montado en la carrocería del vehículo de manera que la
dirección axial del árbol 17 de motor es horizontal, la posición del árbol 28 de salida instalada en un nivel superior en el vehículo que el cuerpo 11 de motor al cuerpo 11 de motor mejora las propiedades de distribución y facilita el montaje del motor 10 de limpiaparabrisas en la carrocería del vehículo. Por lo tanto, la posición del árbol 28 de salida se establece en el motor 10 de limpiaparabrisas en función de los siguientes requisitos.
La figura 4 es una vista descriptiva para explicar la posición de un centro axial del árbol de salida, y la figura 5 es una vista descriptiva que muestra una región en la que está instalado el centro axial del árbol de salida. El lado superior de la vista de la figura 3 muestra el lado superior del vehículo y la dirección hacia delante y hacia atrás de la vista de la figura 3 muestra la dirección hacia la derecha-hacia la izquierda (dirección horizontal) del vehículo. El lado superior de la vista de las figuras 4 y 5 muestra el lado superior del vehículo a lo largo de la luna G trasera con el motor 10 de limpiaparabrisas montado en el vehículo, y la dirección hacia la derecha-hacia la izquierda de la vista de las figuras 4 y 5 muestra la dirección hacia la derecha-hacia la izquierda del vehículo con el motor de limpiaparabrisas montado en el vehículo.
Un primer requisito para establecer la posición del árbol 28 de salida es instalar radialmente el árbol 28 de salida fuera de la rueda 35 de tornillo sin fin como se muestra en la figura 4. Es decir, está diseñado para que una distancia E1 entre un centro C1 axial del árbol 28 de salida y un centro C2 axial de la rueda 35 de tornillo sin fin (un centro axial del árbol 36 giratorio) sea más larga que la suma de un diámetro r exterior del árbol 28 de salida y un diámetro R exterior de la rueda 35 de tornillo sin fin (r+R). Esto evita que el árbol 28 de salida y la rueda 35 de tornillo sin fin interfieran entre sí, y permite que el mecanismo 29 de conversión de movimiento convierta un movimiento giratorio de la rueda 35 de tornillo sin fin en un movimiento oscilante y transmita el movimiento oscilante al árbol 28 de salida.
Un segundo requisito es instalar el centro C1 axial del árbol 28 de salida más alejado de un eje C del árbol 17 de motor que el centro C2 axial de la rueda 35 de tornillo sin fin. Es decir, está diseñado para una distancia L1 perpendicular desde el centro C1 axial del árbol 28 de salida al eje C del árbol 17 de motor sea más larga que una distancia L2 perpendicular desde el centro C2 axial de la rueda 35 de tornillo sin fin al eje C del árbol 17 de motor. Como resultado, cuando el motor 10 de limpiaparabrisas está instalado de manera que la dirección axial del árbol 17 de motor es horizontal, la posición del árbol 28 de salida puede instalarse en un nivel superior en el vehículo que el cuerpo 11 de motor en comparación con los motores de limpiaparabrisas convencionales.
Es decir, en comparación con los motores de limpiaparabrisas descritos en los documentos JP 2006 151092 y JP2006-94693 cuyo centro axial del árbol de salida está instalado más cerca del eje del árbol del motor que el centro axial de la rueda de tornillo sin fin, ya que la distancia L1 entre el árbol 28 de salida y el árbol 17 de motor es grande como se muestra en la figura 3, el cuerpo 11 de motor está instalado en un nivel inferior en el vehículo que el árbol 28 de salida que penetra en la luna G trasera. Por lo tanto, puede suprimirse el solape del cuerpo 11 de motor y la luna G trasera uno sobre el otro (la superposición entre sí con un espacio predeterminado entre ellos) y el motor 10 de limpiaparabrisas se monta fácilmente en la carrocería del vehículo.
Un tercer requisito es instalar el centro C1 axial del árbol 28 de salida en el mismo lado que el centro C2 axial de la rueda 35 de tornillo sin fin al eje C del árbol 17 de motor. Es decir, está diseñado para que una suma de las distancias L1 y L2 perpendiculares desde el centro C1 axial del árbol 28 de salida y el centro C2 axial de la rueda 35 de tornillo sin fin al eje C del árbol 17 de motor (L1+L2) sea más larga que una distancia E2 entre el centro C1 axial del árbol 28 de salida y el centro C2 axial de la rueda 35 de tornillo sin fin en una dirección perpendicular a la dirección axial del árbol 17 de motor. Como resultado, en comparación con un motor de limpiaparabrisas como el descrito en el documento JP2006-94693 cuyo centro axial del árbol de salida está instalado en el lado opuesto del eje del árbol del motor desde el centro axial de la rueda de tornillo sin fin, ya que el motor 10 de limpiaparabrisas se reduce en la dimensión L del motor 10 de limpiaparabrisas en una dirección perpendicular a la dirección axial del árbol 17 de motor, el motor 10 de limpiaparabrisas puede reducirse de tamaño.
Un cuarto requisito es instalar el centro C1 axial del árbol 28 de salida más cerca de la caja 13 de motor en la dirección axial del árbol 17 de motor que el centro C2 axial de la rueda 35 de tornillo sin fin. Es decir, está diseñado para que una distancia M1 entre el centro C1 axial del árbol 28 de salida y un extremo distal de la caja 13 de motor en la dirección axial del árbol 17 de motor sea más corta que una distancia M2 entre el centro C2 axial de la rueda 35 de tornillo sin fin y el extremo distal de la caja 13 de motor en la dirección axial del árbol 17 de motor. Como resultado, cuando el motor 10 de limpiaparabrisas está instalado de manera que la dirección axial del árbol 17 de motor es horizontal, la proyección de la caja 13 de motor puede suprimirse hacia un lado en la dirección horizontal (un extremo del árbol 17 de motor en la dirección axial) a la posición del árbol 28 de salida en comparación con los motores de limpiaparabrisas convencionales.
Es decir, en comparación con un motor de limpiaparabrisas mostrado en la figura 18 del documento JP 2006 151092 cuyo centro axial del árbol de salida está instalado en el lado opuesto del centro axial de la rueda de tornillo sin fin desde la caja del motor en la dirección axial del árbol del motor, ya que la distancia M1 entre el árbol 28 de salida y el extremo distal de la caja 13 de motor se reduce, la proyección de la caja 13 de motor hacia un lado en la dirección horizontal con respecto al árbol 28 de salida es imperceptible. Puesto que el motor 10 de limpiaparabrisas se instala fácilmente en un espacio limitado dentro del vehículo, no se necesitan dos tipos de cajas de engranajes para instalar la caja del motor a ambos lados en la dirección horizontal como de manera convencional. Por lo tanto,
los dos tipos de cajas de engranajes pueden integrarse en un tipo de caja 25 de engranajes. Además, en comparación con un motor de limpiaparabrisas mostrado en la figura 18 del documento JP 2006-151092 cuyo centro axial del árbol de salida está instalado en el lado opuesto del centro axial de la rueda de tornillo sin fin desde la caja del motor en la dirección axial del árbol del motor, una dimensión M del motor 10 de limpiaparabrisas en la dirección axial del árbol 17 de motor se reduce, y puede reducirse el tamaño del motor 10 de limpiaparabrisas.
Sobre la base de los cuatro requisitos anteriores, la posición del árbol 28 de salida está dispuesta de modo que el centro C1 axial del árbol 28 de salida esté instalado en una región S punteada en la figura 5. Es decir, está diseñado para que un ángulo a entre una línea D recta que conecta entre sí el centro C1 axial del árbol 28 de salida y el centro C2 axial de la rueda 35 de tornillo sin fin y el eje C del árbol 17 de motor sea 0 °<a<90 °. Aquí, el ángulo a muestra un ángulo entre el eje C y la línea D recta en el lado del centro C1 axial del árbol 28 de salida al eje C y en el lado de la caja 13 de motor a la línea D recta. La región S es un lado separado del eje C del árbol 17 de motor y que se conecta a un lado del extremo axial del árbol 17 de motor, y la figura 5 muestra parte de la región. Además, la región S está definida por una línea F1 recta perpendicular al eje C del árbol 17 de motor y a través del centro C2 axial de la rueda 35 de tornillo sin fin, una línea F2 recta paralela al eje C del árbol 17 de motor y a través del centro C2 axial de la rueda 35 de tornillo sin fin, y un arco F3 que tiene un radio de (r+R) y que se centra en el centro C2 axial de la rueda 35 de tornillo sin fin, y eso excluye estas líneas rectas F1 y F2 y el arco F3.
Por lo tanto, dado que el centro C1 axial del árbol 28 de salida se instala más cerca de la caja 13 de motor en la dirección axial del árbol 17 de motor que el centro C2 axial de la rueda 35 de tornillo sin fin y más lejos del eje C del árbol 17 de motor que el centro C2 axial de la rueda 35 de tornillo sin fin, se mejoran las propiedades de distribución del motor 10 de limpiaparabrisas y puede reducirse el tamaño del motor 10 de limpiaparabrisas. Por lo tanto, el motor 10 de limpiaparabrisas se instala fácilmente en un espacio limitado dentro del vehículo, y mejora la facilidad de montaje del motor 10 de limpiaparabrisas. Como no se necesitan dos tipos de cajas de engranajes 25 para prepararse, puede mejorar la productividad de los motores 10 de limpiaparabrisas puede mejorar y el coste de fabricación de los motores 10 de limpiaparabrisas se reduce.
En el motor 10 de limpiaparabrisas mostrado en la figura 4, el ángulo a se establece en aproximadamente 60 °, y el centro C1 axial del árbol 28 de salida se instala más lejos del eje C del árbol 17 de motor que un centro C3 axial del árbol 44 de engranajes. Posteriormente, la porción 41a de engranaje sectorial del miembro 41 de conversión de movimiento se hace oscilar hacia delante y hacia atrás en una posición adyacente al engranaje 40 de piñón en un lado en sentido horario en la figura 4 alrededor del centro C2 axial de la rueda 35 de tornillo sin fin a la posición del árbol 28 de salida. Es decir, está diseñado para que la distancia L1 perpendicular desde el centro C1 axial del árbol 28 de salida al eje C del árbol 17 de motor sea más larga que la distancia L3 perpendicular desde el centro C3 axial del árbol 44 de engranajes al eje C del árbol 17 de motor. La posición del centro C3 axial del árbol 44 de engranajes oscila hacia delante y hacia atrás en una ruta T de movimiento mostrada en la figura 4 al movimiento oscilante del miembro 41 de conversión de movimiento, y está diseñado para que la distancia L1 perpendicular desde el centro C1 axial del árbol 28 de salida sea constantemente más larga que la distancia L3 perpendicular desde el centro C3 axial del árbol 44 de engranajes.
Como resultado, la dimensión L del motor 10 de limpiaparabrisas puede reducirse con la dirección L1 perpendicular desde el centro C11 axial del árbol 28 de salida asegurad suficientemente, en comparación con un motor 10 de limpiaparabrisas tal como se muestra en la figura 6 descrita más adelante, cuya porción 41a de engranaje sectorial del miembro 41 de conversión de movimiento se hace oscilar hacia delante y hacia atrás en una posición adyacente al árbol 40 de salida en un lado en sentido antihorario en la figura 6 alrededor del centro C2 axial de la rueda 35 de tornillo sin fin a la posición del árbol 28 de salida. Es decir, se utiliza un espacio muerto entre el engranaje 40 de piñón y el cuerpo 11 de motor para disponer el miembro 41 de conversión de movimiento en el mismo y puede reducirse el tamaño del motor 10 de limpiaparabrisas sin degradar las propiedades de distribución del motor 10 de limpiaparabrisas.
Aunque en la realización anterior, el ángulo a se establece en aproximadamente 60 °, el ángulo a como se ha descrito anteriormente puede cambiarse opcionalmente dentro del intervalo de 0 °<a<90 °. En la realización anterior, la porción 41a de engranaje sectorial del miembro 41 de conversión de movimiento se instala en el lado de la caja 13 de motor a la línea D recta que conecta el centro C1 axial del árbol 28 de salida y el centro C2 axial del tornillo sin fin rueda 35. Sin embargo, la porción 41a de engranaje sectorial del miembro 41 de conversión de movimiento puede instalarse en el lado opuesto de la línea D recta desde la caja 13 de motor. Es decir, puede diseñarse para que el miembro 41 de conversión sea simétrico a la línea D recta. La figura 6 es una vista en planta que muestra un motor de limpiaparabrisas de otra realización de la presente invención. En el motor 10 de limpiaparabrisas mostrado en la figura 6, el ángulo a se establece en aproximadamente 45 °, y el centro C1 axial del árbol 28 de salida se instala más cerca de la caja 13 de motor en la dirección axial del árbol 17 de motor que el centro C3 axial del árbol 44 de engranajes. Posteriormente, la porción 41a de engranaje sectorial del miembro 41 de conversión de movimiento se hace oscilar hacia delante y hacia atrás en una posición adyacente al engranaje 40 de piñón en el lado antihorario en la figura 6 alrededor del centro C2 axial de la rueda 35 de tornillo sin fin a la posición del árbol 28 de salida. Es decir, está diseñado para que la distancia M1 entre el centro C1 axial del árbol 28 de salida y el extremo distal de la caja 13 de motor en la dirección axial del árbol 17 de motor sea más corta que una distancia M3 entre el centro C3 axial del árbol 44 de engranajes y el extremo distal de la caja 13 de motor en la dirección axial del árbol 17 de motor. La posición del centro C3 axial del árbol 44 de engranajes oscila hacia delante y hacia atrás en la ruta T de
movimiento mostrada en la figura 6 al movimiento oscilante del miembro 41 de conversión de movimiento. Sin embargo, está diseñado para que la distancia M1 desde el centro C1 axial del árbol 28 de salida al extremo distal de la caja 13 de motor sea constantemente más corta que la distancia M3 desde el centro C3 axial del árbol 44 de engranajes al extremo distal de la caja 13 de motor.
Como resultado, la distancia M1 desde el centro C1 axial del árbol 28 de salida al extremo distal de la caja 13 de motor puede ser más corta en comparación con un motor 10 de limpiaparabrisas tal como se muestra en la figura 4 cuya porción 41a de engranaje sectorial del miembro 41 de conversión de movimiento se hace oscilar hacia delante y hacia atrás en una posición adyacente al árbol 40 de salida en el lado horario en la figura 4 alrededor del centro C2 axial de la rueda 35 de tornillo sin fin a la posición del árbol 28 de salida. Por lo tanto, la proyección de la caja 13 de motor puede suprimirse hacia un lado en la dirección horizontal a la posición del árbol 28 de salida.
La presente invención no se limita a las realizaciones anteriores, y puede modificarse de diversas maneras sin apartarse del ámbito de la presente invención. Por ejemplo, el mecanismo 29 de conversión de movimiento no se limita al tipo de engranaje diferencial, y puede ser un tipo de enlace. Además, el cuerpo 11 de motor no se limita al motor con escobillas, y puede ser otro motor eléctrico tal como un motor sin escobillas. Además, el motor 10 de limpiaparabrisas de la presente invención no se limita a uno usado en un dispositivo de ventana trasera de un vehículo tal como un automóvil, y puede usarse en un dispositivo de limpiaparabrisas del que está provisto un avión o un barco.
Aplicabilidad industrial
Se aplica un motor de limpiaparabrisas para accionar unos miembros de limpiaparabrisas que forman un dispositivo de limpiaparabrisas instalado en un vehículo tal como un automóvil y para limpiar lunas.
Claims (6)
1. Motor (10) de limpiaparabrisas que comprende:
un yugo (13) que soporta de forma giratoria un extremo axial de un árbol (17) de motor; y
un mecanismo (26) de reducción de velocidad que comprende un tornillo (23) sin fin girado por el árbol de motor y una rueda (35) de tornillo sin fin que engrana con el tornillo sin fin, que reduce la velocidad de rotación del árbol de motor y que transmite la rotación a la rueda de tornillo sin fin;
comprendiendo además el motor de limpiaparabrisas:
un árbol (28) de salida que se extiende paralelo a una dirección axial de la rueda de tornillo sin fin, un centro (C1) axial del árbol de salida que se instala en el lado del yugo (13) en una dirección axial del árbol del motor más cerca que un centro (C2) axial de la rueda (35) de tornillo sin fin y más lejos del centro axial de la rueda de tornillo sin fin en una dirección alejada del eje (C) del árbol del motor; y
un mecanismo (29) de conversión de movimiento que convierte un movimiento giratorio de la rueda de tornillo sin fin en un movimiento oscilante y transmite el movimiento oscilante al árbol de salida, caracterizado porque el mecanismo de conversión de movimiento comprende un engranaje (40) de piñón fijado a un extremo proximal del árbol de salida y que gira solidariamente con el árbol de salida; un miembro (41) de conversión de movimiento que comprende una porción (41a) de engranaje sectorial que engrana con el engranaje de piñón y que está conectado de manera pivotante a la rueda de tornillo sin fin en una posición que se desvía radialmente del centro axial de la rueda de tornillo sin fin; y una placa (42) de retención que conecta de manera oscilante un árbol (44) de engranajes instalado en un centro axial de la porción de engranaje sectorial y el árbol de salida.
2. Motor de limpiaparabrisas de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el árbol de salida está instalado radialmente fuera de la rueda de tornillo sin fin.
3. Motor de limpiaparabrisas de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el centro axial del árbol de salida está instalado en el mismo lado que el centro axial de la rueda de tornillo sin fin hacia el eje del árbol del motor.
4. Motor de limpiaparabrisas de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el centro axial del árbol de salida está instalado más lejos del eje del árbol del motor que un centro axial del árbol de engranajes.
5. Motor de limpiaparabrisas de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el centro axial del árbol de salida está instalado más cerca del yugo en la dirección axial del árbol del motor que el centro axial del árbol de engranajes.
6. Motor de limpiaparabrisas de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que
la rueda de tornillo sin fin se forma sustancialmente en forma de disco mediante moldeo por inyección del material de resina,
el tornillo sin fin gira continuamente la rueda de tornillo sin fin en una sola dirección, y
el mecanismo de conversión de movimiento convierte un movimiento giratorio continuo de la rueda de tornillo sin fin en la única dirección en un movimiento oscilante y transmite el movimiento oscilante al árbol de salida.
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