本發(fā)明涉及車窗部件技術(shù)領(lǐng)域,特別是一種車輛用窗玻璃的升降裝置。
背景技術(shù):
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目前市場上的乘用車采用的門窗玻璃升降器大多是繩輪式結(jié)構(gòu),其通過電機(jī)帶動渦輪蝸桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動,渦輪蝸桿機(jī)構(gòu)再帶動線軸運(yùn)動,線軸再牽引其上的兩根拉繩分別進(jìn)行放線和收線,拉繩再帶動托板在托板導(dǎo)軌上進(jìn)行上下運(yùn)動,托板再帶動窗玻璃順著玻璃導(dǎo)軌進(jìn)行上下運(yùn)動,從而實(shí)現(xiàn)窗玻璃的開閉。該結(jié)構(gòu)的空間布置較為靈活,具有普遍適用性,為大多數(shù)汽車生產(chǎn)商所采用。
其中,電機(jī)提供的動力是通過蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)進(jìn)行傳遞的,這是由于渦輪蝸桿機(jī)構(gòu)具有自鎖性和減速增扭的功能,保證窗玻璃在外界因素(主要是振動)的影響下,能夠克服自重進(jìn)行升降,且能夠停留在任意位置。但是,也正是由于這種結(jié)構(gòu),導(dǎo)致了在斷電狀態(tài)或者電機(jī)故障的情況下,無法進(jìn)行玻璃的升降。在遭遇車門無法開啟等突發(fā)情況下,就需要設(shè)置應(yīng)急裝置來保證玻璃的正常開啟。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
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本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有窗玻璃升降裝置存在的上述技術(shù)問題,提供一種結(jié)構(gòu)簡單、安全可靠的車輛用窗玻璃的升降裝置。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是:一種車輛用窗玻璃的升降裝置,包括安裝在車身上的電機(jī)、蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)和導(dǎo)軌,所述窗玻璃的下方安裝有托板,所述托板可升降地安裝在所述導(dǎo)軌上,所述電機(jī)的轉(zhuǎn)子軸的第一端與所述蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)的輸入端相連,所述蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)的輸出端與所述托板相連,所述蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)用于驅(qū)動所述托板沿著所述導(dǎo)軌作升降運(yùn)動,其特征在于:還包括齒輪齒條傳動機(jī)構(gòu)、單向鎖緊機(jī)構(gòu)、齒輪傳動機(jī)構(gòu)和固定在車身上的轉(zhuǎn)軸;所述齒輪傳動機(jī)構(gòu)包括互相配合傳動的第一齒輪和第二齒輪,所述第一齒輪固定在所述轉(zhuǎn)子軸的第二端上,所述第二齒輪可轉(zhuǎn)動地安裝在所述轉(zhuǎn)軸上;所述齒輪齒條傳動機(jī)構(gòu)包括齒條、第三齒輪和自動復(fù)位機(jī)構(gòu),所述第三齒輪可轉(zhuǎn)動地安裝在所述轉(zhuǎn)軸上,所述齒條通過自動復(fù)位機(jī)構(gòu)可伸縮地安裝在所述車身上;在電機(jī)斷電或故障的情況下,所述第三齒輪通過單向鎖緊機(jī)構(gòu)帶動第二齒輪作單向轉(zhuǎn)動,當(dāng)向齒條施加按壓力時,所述齒條伸長并與所述第三齒輪嚙合傳動,使得所述第三齒輪正轉(zhuǎn),并通過單向鎖緊機(jī)構(gòu)帶動第二齒輪作同向轉(zhuǎn)動,用于驅(qū)動窗玻璃下降,當(dāng)按壓力解除時,所述自動復(fù)位機(jī)構(gòu)驅(qū)動齒條收縮并與所述第三齒輪脫離嚙合,使得所述第三齒輪反轉(zhuǎn),所述第二齒輪保持固定不動。
進(jìn)一步地,所述單向鎖緊機(jī)構(gòu)為內(nèi)嚙合式棘輪機(jī)構(gòu)。
進(jìn)一步地,所述內(nèi)嚙合式棘輪機(jī)構(gòu)包括互相嚙合的棘輪和棘齒,所述棘輪可轉(zhuǎn)動地安裝在所述轉(zhuǎn)軸上,所述棘齒設(shè)置在所述第二齒輪的內(nèi)周向上,所述棘輪與所述第三齒輪固定連接。
進(jìn)一步地,所述自動復(fù)位機(jī)構(gòu)包括按鈕、導(dǎo)向塊、導(dǎo)柱和壓縮彈簧,所述導(dǎo)向塊固定在車身上,所述按鈕與導(dǎo)柱的一端固定連接,所述導(dǎo)柱的另一端與齒條固定連接,所述導(dǎo)柱和齒條可滑動地安裝在所述導(dǎo)向塊內(nèi),所述導(dǎo)柱和導(dǎo)向塊之間安裝有壓縮彈簧,所述壓縮彈簧用于驅(qū)動所述按鈕向遠(yuǎn)離所述導(dǎo)向塊的方向運(yùn)動。
進(jìn)一步地,第一齒輪和第二齒輪的配合方式為鏈輪傳動或同步帶傳動。
進(jìn)一步地,第一齒輪和第二齒輪的配合方式為齒輪嚙合傳動。
進(jìn)一步地,所述齒輪傳動機(jī)構(gòu)為平行軸齒輪傳動機(jī)構(gòu),所述轉(zhuǎn)軸與轉(zhuǎn)子軸的軸向互相平行。
進(jìn)一步地,所述蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)通過拉繩與所述托板相連,所述蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)的輸出端與所述拉繩的一端相連,所述拉繩的另一端與所述托板相連,所述拉繩用于牽引所述托板沿著所述導(dǎo)軌作升降運(yùn)動。
本發(fā)明由于采取了上述技術(shù)方案,其具有如下有益效果:
1)改進(jìn)后的升降裝置在突發(fā)情況下,可以通過按壓應(yīng)急手動按鈕實(shí)現(xiàn)窗玻璃的下降,提高了整車的安全性能。
2)該裝置的結(jié)構(gòu)簡單,穩(wěn)定性好,易于實(shí)現(xiàn),具體結(jié)構(gòu)可以根據(jù)不同的車身鈑金進(jìn)行設(shè)計,適應(yīng)性強(qiáng)。
附圖說明:
圖1為本發(fā)明所述的車輛用窗玻璃的升降裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為圖1的A向局部放大示意圖;
附圖中標(biāo)號說明:1為電機(jī),11為轉(zhuǎn)子軸,12為第一齒輪,2為蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu),3為拉繩,4為轉(zhuǎn)軸,41為第二齒輪,42為第三齒輪,43為棘齒,44為棘輪,51為按鈕,52為導(dǎo)柱,53為導(dǎo)向塊,54為壓縮彈簧,55為齒條,6為窗玻璃,7為導(dǎo)軌,8為托板。
具體實(shí)施方式:
以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的內(nèi)容作進(jìn)一步說明。
如圖1和圖2所示,本發(fā)明所述的一種車輛用窗玻璃的升降裝置,包括安裝在車身上的電機(jī)1、蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)2和導(dǎo)軌7,所述窗玻璃6的下方安裝有托板8,所述托板8可升降地安裝在所述導(dǎo)軌7上,所述電機(jī)1的轉(zhuǎn)子軸11的第一端與所述蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)2的輸入端相連,所述蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)2的輸出端與所述托板8相連,所述蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)2用于驅(qū)動所述托板8沿著所述導(dǎo)軌7作升降運(yùn)動,其特征在于:還包括齒輪齒條傳動機(jī)構(gòu)、單向鎖緊機(jī)構(gòu)、齒輪傳動機(jī)構(gòu)和固定在車身上的轉(zhuǎn)軸4;所述齒輪傳動機(jī)構(gòu)包括互相配合傳動的第一齒輪12和第二齒輪41,所述第一齒輪12固定在所述轉(zhuǎn)子軸11的第二端上,所述第二齒輪41可轉(zhuǎn)動地安裝在所述轉(zhuǎn)軸4上;所述齒輪齒條傳動機(jī)構(gòu)包括齒條55、第三齒輪42和自動復(fù)位機(jī)構(gòu),所述第三齒輪42可轉(zhuǎn)動地安裝在所述轉(zhuǎn)軸4上,所述齒條55通過自動復(fù)位機(jī)構(gòu)可伸縮地安裝在所述車身上,所述自動復(fù)位機(jī)構(gòu)位于所述齒條55和車身之間;在電機(jī)1斷電或故障的情況下,所述第三齒輪42通過單向鎖緊機(jī)構(gòu)帶動第二齒輪41作單向轉(zhuǎn)動,當(dāng)向齒條55施加按壓力時,所述齒條55伸長并與所述第三齒輪42嚙合傳動,使得所述第三齒輪42正轉(zhuǎn),并通過單向鎖緊機(jī)構(gòu)帶動第二齒輪41作同向轉(zhuǎn)動,用于驅(qū)動窗玻璃6下降,當(dāng)按壓力解除時,所述自動復(fù)位機(jī)構(gòu)驅(qū)動齒條55收縮并與所述第三齒輪42脫離嚙合,使得所述第三齒輪42反轉(zhuǎn),所述第二齒輪41保持固定不動。
本發(fā)明所述的升降裝置可以通過焊接、鉚接或螺栓連接固定到車身鈑金上,具體方式可以根據(jù)不同的車身鈑金進(jìn)行設(shè)計,其結(jié)構(gòu)簡單緊湊,適用范圍廣。
優(yōu)選地,所述單向鎖緊機(jī)構(gòu)為內(nèi)嚙合式棘輪機(jī)構(gòu),如圖2所示,所述內(nèi)嚙合式棘輪機(jī)構(gòu)包括互相嚙合的棘輪44和棘齒43,所述棘輪44可轉(zhuǎn)動地安裝在所述轉(zhuǎn)軸4上,所述棘齒43設(shè)置在所述第二齒輪41的內(nèi)周向上,所述棘輪44與所述第三齒輪42固定連接。在電機(jī)1斷電或故障的情況下,所述棘輪44為主動輪。當(dāng)向齒條55施加按壓力時,所述齒條55伸長并與所述第三齒輪42嚙合傳動,使得棘輪44和棘齒43嚙合在一起正轉(zhuǎn),并帶動第二齒輪41作同向轉(zhuǎn)動,用于驅(qū)動窗玻璃6下降;當(dāng)按壓力解除時,所述齒條55回縮并與所述第三齒輪42脫離嚙合,使得棘輪44反轉(zhuǎn),棘輪44和棘齒43脫離嚙合,第二齒輪41保持固定不動。
進(jìn)一步地,如圖2所示,所述自動復(fù)位機(jī)構(gòu)包括按鈕51、導(dǎo)向塊53、導(dǎo)柱52和壓縮彈簧54,所述導(dǎo)向塊53固定在車身上,所述按鈕51與導(dǎo)柱52的一端固定連接,所述導(dǎo)柱52的另一端與齒條55固定連接,所述導(dǎo)柱52和齒條55可滑動地安裝在所述導(dǎo)向塊53內(nèi),所述導(dǎo)柱52和導(dǎo)向塊53之間安裝有壓縮彈簧54,所述壓縮彈簧54用于驅(qū)動所述按鈕51向遠(yuǎn)離所述導(dǎo)向塊53的方向運(yùn)動。
進(jìn)一步地,所述第一齒輪12和第二齒輪41的配合方式為齒輪嚙合傳動、鏈輪傳動或同步帶傳動。
進(jìn)一步地,所述齒輪傳動機(jī)構(gòu)為平行軸齒輪傳動機(jī)構(gòu),所述轉(zhuǎn)軸4與轉(zhuǎn)子軸11的軸向互相平行。平行軸齒輪傳動機(jī)構(gòu)可以為直齒圓柱齒輪傳動、斜齒圓柱齒輪傳動或人字齒輪傳動,其簡單緊湊,容易設(shè)計布置。應(yīng)當(dāng)理解的是,還可以采用相交軸齒輪傳動機(jī)構(gòu)或交錯軸齒輪傳動機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)第一齒輪和第二齒輪的配合傳動。
進(jìn)一步地,所述蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)2通過拉繩3與所述托板8相連,所述蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)2的輸出端與所述拉繩3的一端相連,所述拉繩3的另一端與所述托板8相連,所述拉繩3用于牽引所述托板8沿著所述導(dǎo)軌7作升降運(yùn)動。
拉繩式玻璃升降裝置可以將窗玻璃停留在任意位置,玻璃升降導(dǎo)軌的弧度也可以任意設(shè)置,能夠適用于不同曲面的窗玻璃,特別是大曲面的窗玻璃。
應(yīng)當(dāng)理解的是,所述蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)2還可以通過交叉臂升降機(jī)構(gòu)與所述托板8相連,采用交叉臂升降機(jī)構(gòu)驅(qū)動所述托板8沿著所述導(dǎo)軌7作升降運(yùn)動。
交叉臂升降機(jī)構(gòu)由呈剪刀狀鉸接在一起的主動臂和從動臂組成,用于實(shí)現(xiàn)升降運(yùn)動,所述從動臂的一端沿著水平方向可滑動地安裝在托板的滑槽內(nèi),從動臂的另一端沿著水平方向可滑動地安裝在車身上,主動臂的一端可滑動地安裝在托板的滑槽內(nèi),主動臂的另一端安裝有齒扇,通過蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)與齒扇配合驅(qū)動主動臂轉(zhuǎn)動,從而實(shí)現(xiàn)窗玻璃的升降,具體結(jié)構(gòu)可參考中國發(fā)明專利201020149639.3。交叉臂升降機(jī)構(gòu)可以通過交叉臂的彈性變形實(shí)現(xiàn)窗玻璃的曲面運(yùn)動,在玻璃曲面弧度較小的情況下,可以實(shí)現(xiàn)升降機(jī)構(gòu)的通用化,適用于較為惡劣的工況。
本發(fā)明所述的窗玻璃的升降裝置的工作原理如下:
在正常供電和電機(jī)正常運(yùn)行的情況下,電機(jī)1的轉(zhuǎn)子軸11的一端通過蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)2帶動窗玻璃6進(jìn)行升降。同時,轉(zhuǎn)子軸11的另一端帶動第一齒輪12轉(zhuǎn)動,第一齒輪12再帶動第二齒輪41進(jìn)行空轉(zhuǎn)。
在斷電狀態(tài)下或者電機(jī)故障的情況下,由于蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)具有自鎖性,窗玻璃6無法進(jìn)行自行下降,需要啟動應(yīng)急裝置。通過手動按壓按鈕51,固定連接的導(dǎo)柱52和齒條55順著導(dǎo)向塊53滑動,當(dāng)齒條55與設(shè)有棘輪44的第三齒輪42開始嚙合時,帶動棘輪44旋轉(zhuǎn),棘輪44再帶動設(shè)有棘齒43的第二齒輪41進(jìn)行旋轉(zhuǎn),第二齒輪41再帶動第一齒輪12旋轉(zhuǎn),第一齒輪12再帶動電機(jī)1的轉(zhuǎn)子軸11開始轉(zhuǎn)動,從而下降所述窗玻璃6。當(dāng)齒條55運(yùn)動到極限位置時,松開按鈕51,此時壓縮彈簧54帶動導(dǎo)柱52和齒條55恢復(fù)到初始位置,同時齒條55帶動棘輪44反轉(zhuǎn),受窗玻璃6自重的影響,棘輪44與第二齒輪41上的棘齒43開始打滑,此時第二齒輪41保持固定不動。然后重新按壓按鈕51,窗玻璃6繼續(xù)下降,通過連續(xù)按壓按鈕51,可以實(shí)現(xiàn)窗玻璃6的開啟。
以上內(nèi)容對本發(fā)明所述的一種車輛用窗玻璃的升降裝置進(jìn)行了具體描述,但是本發(fā)明不受以上描述的具體實(shí)施方式內(nèi)容的局限,所以凡依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行的任何改進(jìn)、等同修改和替換等,均屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。