白斌

（湖北汽車工業(yè)學院 汽車工程系，湖北 十堰 442002）

一種汽車電動導軌后視鏡雨刷的設計

白斌

（湖北汽車工業(yè)學院 汽車工程系，湖北 十堰 442002）

在研究常規(guī)汽車后視鏡的基礎上，設計了一種用于防止雨天后視鏡視線模糊的雨刷。該雨刷能夠在一定程度上解決雨水沖刷后視鏡造成的安全隱患問題。

汽車后視鏡；雨刷；電動導軌

隨著國民消費水平的快速增長，如今路面上行駛的車輛越來越多，交通安全自然成為人身安全項目中的重中之重。尤其在雨天時，視線模糊，打開雨刷只能解決前方視線問題，而后視鏡視線模糊，無疑增加了行車安全隱患。針對此問題，筆者設計了一種新型汽車電動導軌后視鏡雨刷，能在一定程度上提高雨天后視鏡的能見度。

1 基本功能和結構介紹

傳統(tǒng)的后視鏡沒有雨水擦除功能，在高級轎車上一般為防霧效果較好的鏡面玻璃。筆者設計的汽車電動導軌后視鏡雨刷，可以電動清理后視鏡上的雨水，保證后方路況一目了然。該電動導軌后視鏡雨刷系統(tǒng)以電機作為驅動動力源，通過帶動曲柄滑塊機構做平面運動，把動力傳遞給雨刷片，完成在導軌上左右往復擦刷運動。

改進后的后視鏡與傳統(tǒng)后視鏡相比在鏡面邊緣多了一副導軌、雨刷條框架和雨刷片。汽車電動導軌后視鏡雨刷的結構包括雨刷導軌、電動機、擺轉機構、雨刷條。圖1是改進后的后視鏡三維視圖。

圖1 改進后的后視鏡（前側）

2 基本工作原理

2.1 后視鏡導軌

后視鏡導軌（含鏡框與鏡面）采用直線導軌。直線導軌又稱直線導軌副，一般由導軌、滑塊、反向器、滾動體和保持器等組成，直線導軌副必須根據使用條件、負載能力和預期壽命選用。

所謂使用條件主要是指應用何種設備、精度要求、剛性要求、負荷方式、行程、運行速度、使用頻率、使用環(huán)境等因素。根據條件選擇對應的合適線性運動的導軌系列。導軌要求精度、剛度不高；負荷為曲柄給滑塊的力與滑軌摩擦力之和；直線行程、運行速度無需過大；使用頻率與前、后窗雨刷相比不大；使用環(huán)境為雨天；要求滑軌具備清水能力；避免滑槽內長時間積水。

2.2 雨刷條框架及雨刷片

后視鏡雨刷使用頻率比前、后窗雨刷小很多，對雨刷條框架的剛度、強度和耐腐蝕等要求不高，材料的選擇可以使用硬質塑料，但對其表面質量有要求，不能有毛邊，以防止運動過程中擦花玻璃。

雨刷片的選擇可以考慮采用無骨雨刷系統(tǒng)。無骨雨刷系統(tǒng)憑借獨特智能自適應彈簧鋼彈片，均勻分散壓力，使得刮片各部分受力平衡，避免了傳統(tǒng)雨刷的弊端；無骨雨刷設計簡單、結構輕小，重量極輕，可使雨刷電機壽命延長2倍以上。但是后視鏡雨刷由于尺寸太小，采用無骨雨刷系統(tǒng)會給加工安裝造成一定的問題，產品開發(fā)階段仍以傳統(tǒng)的方式為主。好的雨刷必須具備耐熱、耐寒、耐酸堿、抗腐蝕、能貼合擋風玻璃、減輕馬達負擔、低噪音、撥水性強、質軟不刮傷擋風玻璃等特點。圖2為雨刷條框架和雨刷片三維視圖。

圖2 雨刷條框架和雨刷片

2.3 雨刷滾輪

雨刷滾輪的選材基于輕便、傳動效果好等原則。該雨刷滾輪的后側，滾輪與軸不是固聯的，保證了運動的自由度。圖3是雨刷滾輪的三維視圖。

圖3 雨刷滾輪

2.4 雨刷搖臂

雨刷搖臂（圖4）包括1個承接座及1個底座，其中，承接座的頂面與前側面相接處有1個中空開口，于該中空開口中央凸伸1個直立彈性卡鉤，另在承接座的左側面及右側面與后側面相接的位置上，向外各凸設1個卡掣凸塊；即由該直立彈性卡鉤與2個卡掣凸塊分別卡扣住搖臂頭端的前凸緣片與2個下凸緣片，使得雨刷與搖臂的相互連結更為穩(wěn)固。

圖4 雨刷搖臂

2.5 雨刷裝置側視圖及電路控制

雨刷器的動力源來自電動機，它是整個雨刷系統(tǒng)的核心。采用永磁直流式電動機，功率一般為4～150 W，轉速在2000～2500 r·min-1，雨刷器電機額定電壓為12 V。渦輪蝸桿機構的作用是減速增扭，其輸出軸帶動連桿機構，通過擺轉機構把連續(xù)的旋轉運動改變?yōu)樽笥覕[動的運動，如圖5所示。

圖5 雨刷裝置電路簡圖

2.6 雨刷運動原理

如圖6所示，雨刷運動機構（電機）的動力，經過減速后，在大齒輪的一面有1個固定短軸，短軸和齒輪中心有一定距離，套裝1個方形滑塊。在齒輪的下方，有1個軸承座，安裝了1個長槽搖桿，齒輪上的方形滑塊始終在長槽內滑動。搖桿上端長槽內，有滑枕的方形滑塊，也在槽內滑動，搖桿使滑枕前后運動。當大齒輪轉動時，由滑塊帶動搖桿前后扇形擺動?；瑝K位置在中心下面時，搖桿可以運動較大的角度，帶動滑枕快速后退。當大齒輪滑塊在上方時，搖桿運動就慢得多，這樣滑枕就能夠有較大的切削力。調整大齒輪滑塊的中心距，即可調整滑枕行程，符合工作要求。

圖6 雨刷運動原理

3 小 結

這款汽車電動導軌后視鏡雨刷，通過電機驅動轉為曲柄滑塊機構的搖擺運動，帶動雨刷片后側支架，達到刮清后視鏡鏡面積水的目的。該機構設計思路符合后視鏡電動雨刷的基本工作要求，能夠按照設計要求完成在后視鏡平面內的運動，且該機構設計原理簡單、新穎，功能可靠實用。在后視鏡上安裝這樣一套雨刷裝置，安全行車就有了可靠保障。

［1］王躍進.機械原理［M］.北京：北京大學出版社，2009.

［2］邱宣懷.機械設計［M］.北京：高等教育出版社，2007.

［3］陳家瑞.汽車構造［M］.北京：機械工業(yè)出版社，2005.

Design of a Car Rearview Mirror Wiper with Electric Guide Rail

Bai Bin
(Dept.of Automotive Engineering，Hubei Automotive Industries Institute，Shiyan 442002，China)

A car rearview mirror wiper was designed based on the study of the traditional rearview mirror.The rearview mirror wiper can solve the rearview safe problems resulted from raining to a certain degree.

car rearview mirror；wiper；electric guide rail

U271

A

1008-5483（2010）04-0074-03

10.3969/j.issn.1008-5483.2010.04.019