关于雨刮电机防水结构的设计

李天永

摘 要：本文主要针对极端恶劣条件（如通风盖板失效不能起到防水作用）情况下，前雨刮电机防水问题进行分析和改善。

关键词：车壳;试验台架;雨刮电机及连杆总成;防水

1 引言

当下汽车市场紧凑型SUV占用很大比例，在同等体积条件下配置越多客户人群就越广，市场也就越大。这就使得所有零部件安装空间被越压越小，通常都是一毫米一毫米的去争取。刮水器布置空间也一样被压缩的越来越小，很多空间位置都是按照极限状态进行设计。以车身环境做为参照，雨刮电机有两种布置方式：

方式一：电机蜗轮轴向上，与摆轴同向，如图1所示，连杆运动位置高（沿摆轴方向靠上），对于车身需求空间小。

方式二：电机蜗轮轴向下，与摆轴反向，如图2所示，连杆运动位置低（沿摆轴方向靠下），对于车身需求空间大。

在考虑周边环境所需空间上，方式一更容易满足客户需求;但是在车身周边零件中，与雨刮电机最直接关系的零件是通风盖板，雨刮电机在车上的位置通常在通风盖板和玻璃的卡接位置（如图3所示）。通风盖板为塑料件，在与玻璃卡接位置一般使用密封条（橡胶件）进行密封防水，橡胶件在经过长时间使用之后会出现老化，有可能出现失效导致不能很好的密封防水，会导致雨水沿玻璃边沿向下滴落到电机蜗轮轴上，蜗轮轴为运动件与减速器壳体之间必然存在间隙，如果长时间有水滴落在蜗轮轴上会导致电机进水失效，因此对蜗轮轴位置的密封性要求更加严苛。本文针对雨刮电机蜗轮轴向上的防水结构进行着重研究和分析。

2 模拟试验

试验准备：在江淮某车型车壳上，将通风盖板正常装配，不安装角饰板，保证水能够通过玻璃边沿流动至雨刮电机上部，且不至于雨水直接冲刷至雨刮电机上，如图4所示：

试验条件：按照江淮汽车Q/JQ 3760《汽车风窗玻璃电动刮水器技术条件》要求，满足试验电压、喷水量、试验温度等要求。

试验项目：可靠性试验，即150W次耐久试验。

试验要求：电机不能进水，其他功能一些正常。

试验结果：当试验进行至30W次时，出现电机乱停车和计数器计数异常问题。

确认原因：拆解后发现，电机内部有大量积水，弹簧片断裂;电机进水导致弹簧片异常磨损断裂，从而造成停车异常和计数异常。

原因验证：相同试验条件下，重新投1台产品进行试验，10W次之后拆解电机发现：压盖上已经明显出现水渍，电机壳体对接处、密封垫与减壳体和压盖接触面、压盖注塑位置以及透气孔内并没有任何进水迹象，蜗轮轴孔位置有水渍，最终确定为蜗轮轴位置进水。

3 结构分析

对蜗轮轴位置结构进行分析（如图5所示），确定对电机进水有影响的零件和因素：

从车身环境上分析：水可以从玻璃直接滴落在曲柄上，沿曲柄流到蜗轮轴旋转位置上，蜗轮轴上无任何防水结构。

从产品结构上分析：（1）电机安装板内侧水沿安装板可以流到蜗轮轴位置;（2）支撑管和减壳体卡接位置易积水，积水会往蜗轮轴位置回流。

4 结构改善

针对以上分析的3个问题点，制定改进措施如下：

（1）在曲柄下增加输出轴罩，将水引导至周边，避免水直接流至蜗轮轴上，如图6所示。

（2）安装板由腰型孔改为圆孔，并在孔口增加向上的翻边，用于阻止水沿安装板向蜗轮轴位置流动，如图7所示。同时取消安装板左下角位置翻边，便于安装板上的积水排泄，如图6所示。

（3）在安装板上增加一个凸台，避开支撑管挤压后的变形区域，防止积水，如图6所示。

5 试验验证

针对以上3个改进措施，在试验台架上进行试验验证。为加快验证进度，在玻璃上粘贴2块橡胶条将水引导至电机曲柄上方位置，使水能够流到曲柄上方，如图8所示。

试验结果：150W次后，试验一切正常未出現任何异常。

拆解试验后电机进行检查：电机内部没有任何水渍（图9），系统一切正常，证明改进措施有效。

重新投入耐久试验3台（厂内1台、主机厂2台），150W次耐久试验后，产品性能满足标准要求。

6 总结

产品的使用条件可能是任何一种工况，对于非正常条件下产品保护的进行研究，并且制定相应的对策来规避问题的发生，可以很好的提升产品的使用空间以及适应性，也就能够很好的降低售后的顾客抱怨。