CN106761144B - 一种车辆用窗玻璃的升降装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及车窗部件技术领域，特别是一种车辆用窗玻璃的升降装置，窗玻璃的下方安装有托板，托板可升降地安装在导轨上，电机的转子轴的第一端与蜗轮蜗杆机构的输入端相连，蜗轮蜗杆机构的输出端与托板相连，蜗轮蜗杆机构用于驱动托板沿着导轨作升降运动，其特征在于：还包括齿轮齿条传动机构、单向锁紧机构、齿轮传动机构和固定在车身上的转轴；在电机断电或故障的情况下，所述第三齿轮通过单向锁紧机构带动第二齿轮作单向转动，用于驱动窗玻璃下降。优点在于：结构简单，稳定性好，提高了整车的安全性能。

Description

一种车辆用窗玻璃的升降装置

技术领域：

本发明涉及车窗部件技术领域，特别是一种车辆用窗玻璃的升降装置。

背景技术：

目前市场上的乘用车采用的门窗玻璃升降器大多是绳轮式结构，其通过电机带动涡轮蜗杆机构运动，涡轮蜗杆机构再带动线轴运动，线轴再牵引其上的两根拉绳分别进行放线和收线，拉绳再带动托板在托板导轨上进行上下运动，托板再带动窗玻璃顺着玻璃导轨进行上下运动，从而实现窗玻璃的开闭。该结构的空间布置较为灵活，具有普遍适用性，为大多数汽车生产商所采用。

其中，电机提供的动力是通过蜗轮蜗杆机构进行传递的，这是由于涡轮蜗杆机构具有自锁性和减速增扭的功能，保证窗玻璃在外界因素(主要是振动)的影响下，能够克服自重进行升降，且能够停留在任意位置。但是，也正是由于这种结构，导致了在断电状态或者电机故障的情况下，无法进行玻璃的升降。在遭遇车门无法开启等突发情况下，就需要设置应急装置来保证玻璃的正常开启。

发明内容：

本发明所要解决的技术问题是针对现有窗玻璃升降装置存在的上述技术问题，提供一种结构简单、安全可靠的车辆用窗玻璃的升降装置。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：一种车辆用窗玻璃的升降装置，包括安装在车身上的电机、蜗轮蜗杆机构和导轨，所述窗玻璃的下方安装有托板，所述托板可升降地安装在所述导轨上，所述电机的转子轴的第一端与所述蜗轮蜗杆机构的输入端相连，所述蜗轮蜗杆机构的输出端与所述托板相连，所述蜗轮蜗杆机构用于驱动所述托板沿着所述导轨作升降运动，其特征在于：还包括齿轮齿条传动机构、单向锁紧机构、齿轮传动机构和固定在车身上的转轴；所述齿轮传动机构包括互相配合传动的第一齿轮和第二齿轮，所述第一齿轮固定在所述转子轴的第二端上，所述第二齿轮可转动地安装在所述转轴上；所述齿轮齿条传动机构包括齿条、第三齿轮和自动复位机构，所述第三齿轮可转动地安装在所述转轴上，所述齿条通过自动复位机构可伸缩地安装在所述车身上；在电机断电或故障的情况下，所述第三齿轮通过单向锁紧机构带动第二齿轮作单向转动，当向齿条施加按压力时，所述齿条伸长并与所述第三齿轮啮合传动，使得所述第三齿轮正转，并通过单向锁紧机构带动第二齿轮作同向转动，用于驱动窗玻璃下降，当按压力解除时，所述自动复位机构驱动齿条收缩并与所述第三齿轮脱离啮合，使得所述第三齿轮反转，所述第二齿轮保持固定不动。

进一步地，所述单向锁紧机构为内啮合式棘轮机构。

进一步地，所述内啮合式棘轮机构包括互相啮合的棘轮和棘齿，所述棘轮可转动地安装在所述转轴上，所述棘齿设置在所述第二齿轮的内周向上，所述棘轮与所述第三齿轮固定连接。

进一步地，所述自动复位机构包括按钮、导向块、导柱和压缩弹簧，所述导向块固定在车身上，所述按钮与导柱的一端固定连接，所述导柱的另一端与齿条固定连接，所述导柱和齿条可滑动地安装在所述导向块内，所述按钮和导向块之间安装有压缩弹簧，所述压缩弹簧用于驱动所述按钮向远离所述导向块的方向运动。

进一步地，第一齿轮和第二齿轮的配合方式为链轮传动或同步带传动。

进一步地，第一齿轮和第二齿轮的配合方式为齿轮啮合传动。

进一步地，所述齿轮传动机构为平行轴齿轮传动机构，所述转轴与转子轴的轴向互相平行。

进一步地，所述蜗轮蜗杆机构通过拉绳与所述托板相连，所述蜗轮蜗杆机构的输出端与所述拉绳的一端相连，所述拉绳的另一端与所述托板相连，所述拉绳用于牵引所述托板沿着所述导轨作升降运动。

本发明由于采取了上述技术方案，其具有如下有益效果：

1)改进后的升降装置在突发情况下，可以通过按压应急手动按钮实现窗玻璃的下降，提高了整车的安全性能。

2)该装置的结构简单，稳定性好，易于实现，具体结构可以根据不同的车身钣金进行设计，适应性强。

附图说明：

图1为本发明所述的车辆用窗玻璃的升降装置的结构示意图；

图2为图1的A向局部放大示意图；

附图中标号说明：1为电机，11为转子轴，12为第一齿轮，2为蜗轮蜗杆机构，3为拉绳，4为转轴，41为第二齿轮，42为第三齿轮，43为棘齿，44为棘轮，51为按钮，52为导柱，53为导向块，54为压缩弹簧，55为齿条，6为窗玻璃，7为导轨，8为托板。

具体实施方式：

以下结合附图对本发明的内容作进一步说明。

如图1和图2所示，本发明所述的一种车辆用窗玻璃的升降装置，包括安装在车身上的电机1、蜗轮蜗杆机构2和导轨7，所述窗玻璃6的下方安装有托板8，所述托板8可升降地安装在所述导轨7上，所述电机1的转子轴11的第一端与所述蜗轮蜗杆机构2的输入端相连，所述蜗轮蜗杆机构2的输出端与所述托板8相连，所述蜗轮蜗杆机构2用于驱动所述托板8沿着所述导轨7作升降运动，其特征在于：还包括齿轮齿条传动机构、单向锁紧机构、齿轮传动机构和固定在车身上的转轴4；所述齿轮传动机构包括互相配合传动的第一齿轮12和第二齿轮41，所述第一齿轮12固定在所述转子轴11的第二端上，所述第二齿轮41可转动地安装在所述转轴4上；所述齿轮齿条传动机构包括齿条55、第三齿轮42和自动复位机构，所述第三齿轮42可转动地安装在所述转轴4上，所述齿条55通过自动复位机构可伸缩地安装在所述车身上，所述自动复位机构位于所述齿条55和车身之间；在电机1断电或故障的情况下，所述第三齿轮42通过单向锁紧机构带动第二齿轮41作单向转动，当向齿条55施加按压力时，所述齿条55伸长并与所述第三齿轮42啮合传动，使得所述第三齿轮42正转，并通过单向锁紧机构带动第二齿轮41作同向转动，用于驱动窗玻璃6下降，当按压力解除时，所述自动复位机构驱动齿条55收缩并与所述第三齿轮42脱离啮合，使得所述第三齿轮42反转，所述第二齿轮41保持固定不动。

本发明所述的升降装置可以通过焊接、铆接或螺栓连接固定到车身钣金上，具体方式可以根据不同的车身钣金进行设计，其结构简单紧凑，适用范围广。

优选地，所述单向锁紧机构为内啮合式棘轮机构，如图2所示，所述内啮合式棘轮机构包括互相啮合的棘轮44和棘齿43，所述棘轮44可转动地安装在所述转轴4上，所述棘齿43设置在所述第二齿轮41的内周向上，所述棘轮44与所述第三齿轮42固定连接。在电机1断电或故障的情况下，所述棘轮44为主动轮。当向齿条55施加按压力时，所述齿条55伸长并与所述第三齿轮42啮合传动，使得棘轮44和棘齿43啮合在一起正转，并带动第二齿轮41作同向转动，用于驱动窗玻璃6下降；当按压力解除时，所述齿条55回缩并与所述第三齿轮42脱离啮合，使得棘轮44反转，棘轮44和棘齿43脱离啮合，第二齿轮41保持固定不动。

进一步地，如图2所示，所述自动复位机构包括按钮51、导向块53、导柱52和压缩弹簧54，所述导向块53固定在车身上，所述按钮51与导柱52的一端固定连接，所述导柱52的另一端与齿条55固定连接，所述导柱52和齿条55可滑动地安装在所述导向块53内，所述按钮51和导向块53之间安装有压缩弹簧54，所述压缩弹簧54用于驱动所述按钮51向远离所述导向块53的方向运动。

进一步地，所述第一齿轮12和第二齿轮41的配合方式为齿轮啮合传动、链轮传动或同步带传动。

进一步地，所述齿轮传动机构为平行轴齿轮传动机构，所述转轴4与转子轴11的轴向互相平行。平行轴齿轮传动机构可以为直齿圆柱齿轮传动、斜齿圆柱齿轮传动或人字齿轮传动，其简单紧凑，容易设计布置。应当理解的是，还可以采用相交轴齿轮传动机构或交错轴齿轮传动机构实现第一齿轮和第二齿轮的配合传动。

进一步地，所述蜗轮蜗杆机构2通过拉绳3与所述托板8相连，所述蜗轮蜗杆机构2的输出端与所述拉绳3的一端相连，所述拉绳3的另一端与所述托板8相连，所述拉绳3用于牵引所述托板8沿着所述导轨7作升降运动。

拉绳式玻璃升降装置可以将窗玻璃停留在任意位置，玻璃升降导轨的弧度也可以任意设置，能够适用于不同曲面的窗玻璃，特别是大曲面的窗玻璃。

应当理解的是，所述蜗轮蜗杆机构2还可以通过交叉臂升降机构与所述托板8相连，采用交叉臂升降机构驱动所述托板8沿着所述导轨7作升降运动。

交叉臂升降机构由呈剪刀状铰接在一起的主动臂和从动臂组成，用于实现升降运动，所述从动臂的一端沿着水平方向可滑动地安装在托板的滑槽内，从动臂的另一端沿着水平方向可滑动地安装在车身上，主动臂的一端可滑动地安装在托板的滑槽内，主动臂的另一端安装有齿扇，通过蜗轮蜗杆机构与齿扇配合驱动主动臂转动，从而实现窗玻璃的升降，具体结构可参考中国发明专利201020149639.3。交叉臂升降机构可以通过交叉臂的弹性变形实现窗玻璃的曲面运动，在玻璃曲面弧度较小的情况下，可以实现升降机构的通用化，适用于较为恶劣的工况。

本发明所述的窗玻璃的升降装置的工作原理如下：

在正常供电和电机正常运行的情况下，电机1的转子轴11的一端通过蜗轮蜗杆机构2带动窗玻璃6进行升降。同时，转子轴11的另一端带动第一齿轮12转动，第一齿轮12再带动第二齿轮41进行空转。

在断电状态下或者电机故障的情况下，由于蜗轮蜗杆机构具有自锁性，窗玻璃6无法进行自行下降，需要启动应急装置。通过手动按压按钮51，固定连接的导柱52和齿条55顺着导向块53滑动，当齿条55与设有棘轮44的第三齿轮42开始啮合时，带动棘轮44旋转，棘轮44再带动设有棘齿43的第二齿轮41进行旋转，第二齿轮41再带动第一齿轮12旋转，第一齿轮12再带动电机1的转子轴11开始转动，从而下降所述窗玻璃6。当齿条55运动到极限位置时，松开按钮51，此时压缩弹簧54带动导柱52和齿条55恢复到初始位置，同时齿条55带动棘轮44反转，受窗玻璃6自重的影响，棘轮44与第二齿轮41上的棘齿43开始打滑，此时第二齿轮41保持固定不动。然后重新按压按钮51，窗玻璃6继续下降，通过连续按压按钮51，可以实现窗玻璃6的开启。

以上内容对本发明所述的一种车辆用窗玻璃的升降装置进行了具体描述，但是本发明不受以上描述的具体实施方式内容的局限，所以凡依据本发明的技术要点进行的任何改进、等同修改和替换等，均属于本发明保护的范围。

Claims (7)

1.一种车辆用窗玻璃的升降装置，包括安装在车身上的电机(1)、蜗轮蜗杆机构(2)和导轨(7)，所述窗玻璃(6)的下方安装有托板(8)，所述托板(8)可升降地安装在所述导轨(7)上，所述电机(1)的转子轴(11)的第一端与所述蜗轮蜗杆机构(2)的输入端相连，所述蜗轮蜗杆机构(2)的输出端与所述托板(8)相连，所述蜗轮蜗杆机构(2)用于驱动所述托板(8)沿着所述导轨(7)作升降运动，其特征在于：还包括齿轮齿条传动机构、单向锁紧机构、齿轮传动机构和固定在车身上的转轴(4)；所述齿轮传动机构包括互相配合传动的第一齿轮(12)和第二齿轮(41)，所述第一齿轮(12)固定在所述转子轴(11)的第二端上，所述第二齿轮(41)可转动地安装在所述转轴(4)上；所述齿轮齿条传动机构包括齿条(55)、第三齿轮(42)和自动复位机构，所述第三齿轮(42)可转动地安装在所述转轴(4)上，所述齿条(55)通过自动复位机构可伸缩地安装在所述车身上；在电机(1)断电或故障的情况下，所述第三齿轮(42)通过单向锁紧机构带动第二齿轮(41)作单向转动，当向齿条(55)施加按压力时，所述齿条(55)伸长并与所述第三齿轮(42)啮合传动，使得所述第三齿轮(42)正转，并通过单向锁紧机构带动第二齿轮(41)作同向转动，用于驱动窗玻璃(6)下降，当按压力解除时，所述自动复位机构驱动齿条(55)收缩并与所述第三齿轮(42)脱离啮合，使得所述第三齿轮(42)反转，所述第二齿轮(41)保持固定不动；所述自动复位机构包括按钮(51)、导向块(53)、导柱(52)和压缩弹簧(54)，所述导向块(53)固定在车身上，所述按钮(51)与导柱(52)的一端固定连接，所述导柱(52)的另一端与齿条(55)固定连接，所述导柱(52)和齿条(55)可滑动地安装在所述导向块(53)内，所述按钮(51)和导向块(53)之间安装有压缩弹簧(54)，所述压缩弹簧(54)用于驱动所述按钮(51)向远离所述导向块(53)的方向运动。

2.根据权利要求1所述的车辆用窗玻璃的升降装置，其特征在于：所述单向锁紧机构为内啮合式棘轮机构。

3.根据权利要求2所述的车辆用窗玻璃的升降装置，其特征在于：所述内啮合式棘轮机构包括互相啮合的棘轮(44)和棘齿(43)，所述棘轮(44)可转动地安装在所述转轴(4)上，所述棘齿(43)设置在所述第二齿轮(41)的内周向上，所述棘轮(44)与所述第三齿轮(42)固定连接。

4.根据权利要求1所述的车辆用窗玻璃的升降装置，其特征在于：所述第一齿轮(12)和第二齿轮(41)的配合方式为链轮传动或同步带传动。

5.根据权利要求1所述的车辆用窗玻璃的升降装置，其特征在于：所述第一齿轮(12)和第二齿轮(41)的配合方式为齿轮啮合传动。

6.根据权利要求5所述的车辆用窗玻璃的升降装置，其特征在于：所述齿轮传动机构为平行轴齿轮传动机构，所述转轴(4)与转子轴(11)的轴向互相平行。

7.根据权利要求1所述的车辆用窗玻璃的升降装置，其特征在于：所述蜗轮蜗杆机构(2)通过拉绳(3)与所述托板(8)相连，所述蜗轮蜗杆机构(2)的输出端与所述拉绳(3)的一端相连，所述拉绳(3)的另一端与所述托板(8)相连，所述拉绳(3)用于牵引所述托板(8)沿着所述导轨(7)作升降运动。