JIS D 5703-1995 汽车挡风玻璃刮水器电动机.doc

JIS
UDC 629.113.011.673: 621.313.13

D 5703

汽车刮水器电机

JIS D 5703-1995
（2000确认）

1995年2月1日 修 改
日 本 工 业 标 准 调 查 会 审 议
（日本标准协会 发行）

JIS
日 本 工 业 标 准

D 5703-1995
汽车刮水器电机
Windshield wiper motors for automobiles

1. 适用范围　本标准规定汽车上使用的刮水器电机（以下简称刮水器电机）。
备注：本标准的引用标准如下：
　　　JIS B 0209　公制粗牙螺纹螺丝的容许界限、尺寸及公差
　　　JIS B 0211　公制细纹螺丝的容许界限、尺寸及公差
　　　JIS C 1302　绝缘电阻计
　　　JIS C 1502　普通噪音计
　　　JIS C 3406　汽车低压电线
　　　JIS C 4003　电气器械绝缘的种类
　　　JIS D 0103　有关汽车电装部件名称的术语
　　　JIS D 0201　汽车部件的电镀通则
　　　JIS D 0204　汽车部件的高温及低温试验方法
　　　JIS D 1601　汽车部件振动试验方法
　　　JIS D 5005　汽车电装部件的公称电压及试验电压
　　　JIS Z 8703　试验场所的标准状态
　　　JIS Z 8731　噪音级别测定方法

2. 术语的定义　本标准使用的主要术语的定义除依据JIS D 0103之外如下。
(1) 1速式　电机轴转数不能变化的。
(2) 2速式　电机轴转数可有两种变化的。
(3) 无级变速式　电机轴转数可进行无级变化的。
(4) 冷时　电机内部与环境温度相等常温的状态。
(5) 约束扭矩　使R型电机轴或P型、F型（参照3，表1）的最终回转轴在冷时停止时的扭矩。
(6) 公称扭矩　刮水器电机生产厂家标示的公称约束扭矩。单位用顿牛米（N·m）（N·f）。表示，2速式的为低，无级变速式的为下限扭矩。
(7) 启动扭矩　P型（参照3，表1）电机轴能够起动的冷时最大扭矩。
(8) 指定位置停止装置　打开刮水器开关时，电机轴自动地停止在指定位置的机构。
(9) 终端缓冲装置　(8)的指定位置停止时，刮水器臂杆离开刮拭角度停止的机构（参照图1）。

9
D 5703-1995
图1

　　　　　　　　　　　　　　刮拭角度
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　刮拭角度

　　　　停止位置
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 终端缓冲角度

3. 种类及附属装置　种类及附属装置及其符号，构造如表1及表2所示。

表1
种类
符号
构造
往复式
P
电机轴往复运动构造的
旋转式
R
电机轴旋转运动构造的
导索式
F
加索使刮水器轴作动构造的

表2
附属装置
记号
构造
定位置停止装置
T
2.(8)
终端缓冲装置
U
2.(9)

4. 电压
4.1 公称电压　公称电压为JIS D 5005的6V，12V及24V。
4.2 试验电压　试验电压见表3。

表3
单位：V
公称电压
6
12
24
标准作动试验电压
6.5±0.2
13.5±0.3
27±0.6
耐久试验电压
7.0±0.5
14.0±0.5
28.0±1.0

5. 空载转数　空载转数，在空载状态令刮水器电机作动30 min以上，指其转数达到稳定时的数值，如表4所示。单位用每 min的转数或往复数表示。

表4
单位：r/min
速度方式
记号
无负荷回转数
1速式
S
55
2速式
D
低速
45
50
55
高速
70
75
80
无段变速式
V

备注：刮水器电机的端子电压为4.2的标准作动试验电压。

6. 构造　构造如下
(1) 刮水器电机的各部分要牢固且确实结合。
(2) 刮水器轴及其轴管为防水构造，各部分尺寸原则上依据图2。
(3) 刮水器电机的安装尺寸原则上依据图3。
(4) 刮水器电机引线及端子排列原则上依据图4。

图2　刮水器轴及轴管的形状及尺寸

公称　　　　　　　　　　　 d3为螺旋的情形
也可以实施防滑处理

防水帽

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　齿状部分的截面形状

齿面

公称　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 d3为螺纹的情形

图2　（续）

公 称 　d3为螺旋的情形

　 　　　　　　　或

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 或

单位 mm
图3　安装尺寸

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　电机轴
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　安装孔

图4　引线及端子排列

公形端子　　　　　　　　　　导向　　　　　　　　　　　　　　　 导向

导　　　　　　　　　　　　　　　　 导
向　　　　　　　　　　　　　　　　 向

符号
　　　　　　　　　　　　　　　 连接
电源

主回路

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　注*　使用外接地的情形也可以换成5

变速

补助

备注：
1. 引线的粗细为JIS C 3406的公称A为0.5工A为0.85，其长度为距引出口100mm或200mm。
2. 引线的色别依据JIS C 3406规定的色别符号。

7. 电镀　在刮水器电机部件实施电镀的原则上为JIS D 0201的MFZn 5，MBCr5，MFNi5，MFCr15。
8. 性能
8.1 扭矩　扭矩如表5所示
表5
项目
适用种类
性能
拘束扭矩
P
R
F
公称扭矩以上
起动扭矩
P

90°以下
大于90°
大于100°
大于110°
60％以上
55％以上
50％以上
40％以上
F
依据交接当事双方协定
8.2 转数　转数如下
(1) 空载作动时的转数依据5的表4，其容许差为±15％。
(2) 有负载作动时的转数，施加表6的负载时，为1速式及2速式的低速无负载作动转数的70％以上，为2速式高速的60％以上。
表6
速度方式
负荷
1速式
公称扭矩的15％
2速式
低速
公称扭矩的15％
高速
公称扭矩的10％
　　　　　参考：对于无级变速时以2速式为准。

8.3 刮拭角度　刮拭角度如表7所示。
表7
适用种类
性能
公称扭矩
相对于指定角度的容许差
P
4.0N·m以下
±8％
大于4.0N·m的
±5％

8.4 温度上升　刮水器电机的温度上升为在刮水器线圈近处的轭铁表面60°C以下。但JIS C 4003的HB及C种绝缘物的使用情形不在此限。
8.5 绝缘电阻　刮水器电机已绝缘的金属之间的绝缘电阻，用JIS C 1302 500V绝缘电阻计测定时为1MΩ以上。
8.6 耐振性　刮水器电机进行JIS D 1601的24级或45级试验时，不发生螺丝歪斜，变形及异常音。扭矩符合8.1，转数符合8.2(1)。
8.7 耐温度特性　刮水器电机原则上进行JIS D 0204的90°C或70°C高温放置试验及-20°C的无负载作动的低温作动试验各1小时后，在常温、常湿下放置1小时，扭矩符合8.1，转数符合8.2(1)。
8.8 噪音　噪音如下
(1) 在无负载状态使刮水器电机作动时，不要有异常音。
(2) 在距传声器下面30mm放置的无负荷状态使刮水器电机作动，在图5举例中所示的面上测定噪音时要符合表8。
另外，测定用以下条件：
(a) 试验场所尽可能不受环境反射音的影响。
(b) 噪音计使用JIS C 1502规定的听觉补正电路使用A特性，指示仪器的动特性，使用快（Fast）。
(c) 暗噪音原则上与噪音测定值相比至少要小10dB(A)。但根据JIS Z 8731的6（相对于特定噪音的暗噪音的影响），也不妨进行对于暗噪音影响的指示补正。

图5　噪音测定（例）

传声器

　　　　　 　　　　　　　 刮水器电机s

下面的台是隔音的
衬垫材料

表8
单位 dB(A)
公称扭矩
等级区分
1级
2级
4.0N·m以下
55以下
60以下
大于4.0N·m的
1速或低速
50以下
55以下
高速
60以下
65以下

8.9 耐久性　以表9的条件令刮水器电机连续运转时，对于扭矩、转数、刮拭角度不要产生10％以上性能劣化及有害的松动、歪斜等的缺陷。

表9
速度方式
运转时间（h）
负荷
1速式
公称扭矩4.0N·m以下
200
公称扭矩15%
公称扭矩大于4.0N·m
400
2速式
低速
200
400
公称扭矩15%
高速
200
公称扭矩10%
作动循环为5.5 min作动0.5 min停止。

9. 检查
9.1 形式检查　形式检查，在按照新标准设计制作的刮水器电机的交接时，按如下项目进行。但由交接当事双方协定也可以省略某些检查项目。
(1) 构造检查
(2) 镀层检查
(3) 性能检查
(4) 附属装置检查
9.2 交接检查　交接检查，形式检查已经合格的同形式刮水器电机的交接时，性能检查中按下面各项进行。但由交接当事双方协定也可以省略某些检查项目。
(1) 约束扭矩检查或起动扭矩检查
(2) 无负载作动检查
(3) 性能检查
(4) 附属装置检查
9.3 检查条件
9.3.1 检查场所的标准状态　检查场所如无特殊指定，为JIS Z 8703的常温、常湿。
9.3.2 检查电压　检查电压为4.2的试验电压。
9.4 检查方法及判定基准
9.4.1 构造检查　构造必须符合6的规定
9.4.2 镀层检查　镀层必须符合7的规定
9.4.3 性能检查
(1) 约束扭矩检查　约束扭矩原则上使用普罗尼型扭矩计，冷时施加负载，测定短时间令刮水器电机停止时的扭矩，必须符合8.1的表5的规定。但有过负荷保护装置的，在无装置状态测定。
(2) 起动扭矩检查　起动扭矩，把图6举例所示的装置安装在电机轴上，在起动点（A或B）施加相对于指定扭矩的荷重（便）W令其达到折返点（B或A）作动3次时必须符合8.1的表5的规定。另外，有过负荷保护装置的，在无装置状态测定。
图6　起动扭矩检查装置（P型情形举例）

刮拭角度
圆板
电机轴

荷重(力)W
荷重(力)W

荷重(力)W

(3) 无负载作动检查　无负载作动时的状态必须符合5的表4及8.2(1)的规定。但商业检查的情形，依据交接当事双方的协定也可以在冷时检查。
(4) 负荷作动检查　负荷作动时的转数（3）的无负载作动检查后直接把电机轴安装在图7举例所示的负荷作动试验装置上，令其作动时，必须符合8.2(2)的规定。但P型及F型也可以在最终旋转轴施加负荷检查。
图7　负荷作动试验装置（例）

板 簧

石墨碳制制动块

刻度板

青铜圆板

制动紧固螺丝

电机轴装配部位

刮水器,电机

(5) 刮拭角度检查　P型的刮拭角度在无负载状态检查时必须符合8.3的表7的规定。
(6) 温度上升检查　在8.2的表6规定的负荷使刮水器电机连续作动，靠近刮水器电机线圈的轭铁表面温度恒定时的温度上升必须符合8.4的规定。
(7) 绝缘电阻检查　绝缘电阻必须符合8.5的规定。
(8) 耐振检查　耐振性必须符合8.6的规定。
(9) 耐温度特性检查　耐温度特性必须符合8.7的规定。
(10) 噪音检查　噪音必须符合8.8的规定。
(11) 耐久检查　耐久性必须符合8.9的规定。
9.4.4 附属装置检查
(1) 带有指定位置停止装置的刮水器电机以0.50N.m以下的荷重运转30 min，使其停止时，距离指定停止位置必须在20°以内，但P型为±6°。
(2) 继电器等的电磁机构在表10的电压以下必须能够作动。
表10
单位 V
公称电压
6
10
24
作动电压
5
10
20
(3) 终端缓冲装置及其他附属装置的检查由交接当事双方协定进行。

10. 公称　刮水器的电机的公称如下举例

附属装置符号
噪音等级符号
速度方式
公称扭矩值
刮水器种类符号
公称电压

11. 标示　在刮水器容易看到的部位以不易消失的方法示示如下事项。
(1) 公称电压
(2) 制造厂家名称及其简称
(3) 电机轴的旋转方向（只限于R型刮水器电机，必要时用箭头表示）。

JIS Z 5703-1995
汽车用刮水器电机 解说

本解说是对主体规定的事项及与之相关事项的说明，并非标准的一部分。
本标准制定于1950年10月，上次修改是在1976年4月进行的。
本次修改以日本工业标准调查会1990年6月确定的“日本工业标准导入国际单位系（SI）的方针”为基础，把谋求使用单位的SI化作为目的而进行的。所以实质性的规定内容与以往相同，完全没有改变。
以下把上次修改时的解说原原本本进行叙述。

前言 1980年10月31日制定的汽车电动式车窗刮拭主体，经过数次修改直至现在，在此期间由于构造、性能都有大幅度的进步和改良，本标准与实际相结合对种类、性能、检查进行了大范围的标准化修改。另外本标准是对以电为动力的汽车刮水器电机而规定的，根据JIS D 0103（有关汽车电装部件名称的术语）不再特别称作电动式。
1968年的修改审议之际，包括刮水器铰接装置等，作为新型的汽车刮水器系统，有人提出是否将之标准化意见，但刮水器臂及刮水器片在JIS D 5710（汽车刮水器片及刮水器臂）已经有了规定，而且刮水器铰接装置根据汽车的不用受构造形状的影响很大，标准化有一定困难，所以只规定了刮水器电机。
本次修改进行了5无负载转数的2速式转数的追加及4，试验电压国际单位系（SI）的一同记述和术语等的修改。
以下对在审议过程中出现的问题加以补充说明。
2. (6)公称力矩 作为刮水器电机的代表特性，依据在刮水器电机施加负载在窗玻璃面上的状态有明显的变化，规定额定负载比较困难，所以按照习惯用可以保证冷时约束力矩，即公称力矩来表达。
另外，P型、F型的情况，因为电动动力输出部分的作动不是旋转形式，所以把减速齿轮最终旋转轴的约束力矩作为公称力矩。

3. 种类 把电机轴或电机动力输出部分的作动方式区分种类。
另外，P型的有电机轴与刮水器轴同一的情形。

4.2 试验电压 试验电压向来都是五花八门，其后制定了JIS D 5005（汽车电装部件的试验电压），使试验电压得到了统一，所以以此为准进行，修改。

5. 转数 刮水器的转数伴随玻璃窗表面的变化有显著的变动，所以做为测定基准的设定负载比较困难。
另外，电机单体测定比较容易，所以规定为无负载。
关于2速式的转数，考虑到美国汽车安全标准（FMVSS No. 104）等的安全规范，追加了规定了低速和高速的转数组合。

解1
6. 构造
(1) 防水 P型刮水器电机有的情况电机轴与刮水器轴同一，这时，刮水器轴的一部分露出车外直接暴露于风雨中，所以露出部分必须是防水构造。但使其适用JIS D 0203（汽车部件的耐湿及耐水试验方法）的耐水试验，容易受到作为刮水器电机整体为防水构造的误解，同时试验时电机的安装及覆盖方法已成问题，所以只表明刮水器轴尖端部分为防水构造。
(2) 尾轴套筒螺丝 尾轴套筒螺丝如果是M16×1，M18×1就可以得到统一，但考虑到把合成树脂等的抗拉强度差的材料使用于尾轴套筒的情况，同时规定M16×1.5，M18×1。
(3) 齿的形状 齿根的形状d1, d2都相同，都沿着外轴倾斜。所以齿顶宽d1和d2不同。另外，如解说图1所示齿根的轮廓在横截面上要在外径的最大和齿根宽度的最小以及外径最小和齿根宽度的最大组合在一起的公差范围之内。
解说图1

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 最大齿根宽度
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 最小齿根宽度

最小外径
最大外径

(4) 端子及引线 限定端子的种类为6个和4个，没有必要的端子要给予开路。
关于引线的名称，刮水器电机附属装置多，其机构多种多样，设定具有代表性的电路方式显然困难，因此不一定能够得到与之相衬的公称，大致的意思如下（参照解说图2~4）。
(1) 电源（L）由蓄电池出来连接开关直接连接在电机上的引线。
(2) 主回路（LR）主要是供给电机转子功率的引线。
(3) 开关（LW）内装指定位置停止机构的电机开关连接的引线。
(4) 接地（B）在蓄电池接地侧端子或电池主体直接连接的引线。
(5) 变速（LB）在控制转数变换的电路上连接的引线。
(6) 辅助（LG）使终端缓冲装置等的附属装置作动的电路上连接的引线。

OFF低速高速

解说图2 带终端缓冲装置的电机（例）
变速LB

主回路LR

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 辅助
电源L

　　 接地
解2

解说图3 无级变速式电机（举例）

变速LB

主回路LR

辅助
电源L

解说图4 2速式电机（永磁式）
OFF低速高速
电源L

开关
接地
主回路LR

变速LB

8.1 所需公称力矩的计算方法 刮水器电机与刮水器片，刮水器臂组合时，刮水器电机的负荷力矩的计算一般应用下式。
Tw=k·n·μ·l·P(kgf·cm){N·m}

这里：
Tw: 刮水器电机负荷力矩（kgf·cm）{N· m}
n: 刮片的根数
l: 臂长（cm）
P：臂的压力(kgf){N}
k: 链接的传递系数=
μ：玻璃与刮片橡胶之间的摩擦系数
玻璃充分淋湿的状态（wet）μ=0.1~0.3
玻璃干燥状态（dry）μ=0.4~0.4
玻璃从wet向dry过渡期间的短暂的半干燥状态（dump dry）μ=0.7~1.2
负荷作动检查时的负荷（dry及轻度dump dry状态推测的）因为是公称转矩的15%，所以公称转矩的计算如下。
公称转矩
但k=1, μ=0.6~0.75, n=2
另外，在设计刮水器电机时，在使用刮片及臂的重量和长度明显大的情况，有必要考虑连接装置和电机的机械构造上的强度及电机的转数。
8.5 绝缘电阻 令刮水器电机长时间作动之后，由碳刷的下落碳粉造成的绝缘性恶化，不作为本标准规定的对象。

8.9 耐久性 耐久试验后的性能劣化与公差无关，其电机对于初期给定的值，转数的下降及刮拭角的增减意味着在10%以内。