關于雨刮電機防水結構的設計

李天永

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

關鍵詞：車殼;試驗臺架;雨刮電機及連桿總成;防水

1 引言

當下汽車市場緊湊型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進行設計。以車身環境做為參照，雨刮電機有兩種布置方式：

方式一：電機蝸輪軸向上，與擺軸同向，如圖1所示，連桿運動位置高（沿擺軸方向靠上），對于車身需求空間小。

方式二：電機蝸輪軸向下，與擺軸反向，如圖2所示，連桿運動位置低（沿擺軸方向靠下），對于車身需求空間大。

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

2 模擬試驗

試驗準備：在江淮某車型車殼上，將通風蓋板正常裝配，不安裝角飾板，保證水能夠通過玻璃邊沿流動至雨刮電機上部，且不至于雨水直接沖刷至雨刮電機上，如圖4所示：

試驗條件：按照江淮汽車Q/JQ 3760《汽車風窗玻璃電動刮水器技術條件》要求，滿足試驗電壓、噴水量、試驗溫度等要求。

試驗項目：可靠性試驗，即150W次耐久試驗。

試驗要求：電機不能進水，其他功能一些正常。

試驗結果：當試驗進行至30W次時，出現電機亂停車和計數器計數異常問題。

確認原因：拆解后發現，電機內部有大量積水，彈簧片斷裂;電機進水導致彈簧片異常磨損斷裂，從而造成停車異常和計數異常。

原因驗證：相同試驗條件下，重新投1臺產品進行試驗，10W次之后拆解電機發現：壓蓋上已經明顯出現水漬，電機殼體對接處、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并沒有任何進水跡象，蝸輪軸孔位置有水漬，最終確定為蝸輪軸位置進水。

3 結構分析

對蝸輪軸位置結構進行分析（如圖5所示），確定對電機進水有影響的零件和因素：

從車身環境上分析：水可以從玻璃直接滴落在曲柄上，沿曲柄流到蝸輪軸旋轉位置上，蝸輪軸上無任何防水結構。

從產品結構上分析：（1）電機安裝板內側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，積水會往蝸輪軸位置回流。

4 結構改善

針對以上分析的3個問題點，制定改進措施如下：

（1）在曲柄下增加輸出軸罩，將水引導至周邊，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，如圖7所示。同時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凸臺，避開支撐管擠壓后的變形區域，防止積水，如圖6所示。

5 試驗驗證

針對以上3個改進措施，在試驗臺架上進行試驗驗證。為加快驗證進度，在玻璃上粘貼2塊橡膠條將水引導至電機曲柄上方位置，使水能夠流到曲柄上方，如圖8所示。

試驗結果：150W次后，試驗一切正常未出現任何異常。

拆解試驗后電機進行檢查：電機內部沒有任何水漬（圖9），系統一切正常，證明改進措施有效。

重新投入耐久試驗3臺（廠內1臺、主機廠2臺），150W次耐久試驗后，產品性能滿足標準要求。

6 總結

產品的使用條件可能是任何一種工況，對于非正常條件下產品保護的進行研究，并且制定相應的對策來規避問題的發生，可以很好的提升產品的使用空間以及適應性，也就能夠很好的降低售后的顧客抱怨。