CN102555740A - 一种百叶式汽车全景天窗 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种百叶式汽车全景天窗，包括设于车顶的天窗孔、若干个可移动的天窗百叶板单元、移动滑轨、百叶板倾斜机构、百叶板输送机构及到位检测装置，所述的天窗百叶板单元设于天窗孔内并逐个排列，各天窗百叶板单元与移动滑轨滑动连接，移动滑轨设于天窗孔两侧，所述的天窗百叶板单元包括可倾斜的天窗百叶板，以及可与所述百叶板输送机构连接及脱离的电磁离合装置，所述百叶板输送机构设于天窗孔侧边之外，到位检测装置设于天窗孔的首、尾两端，所述的天窗百叶板单元间还设有接近检测装置。本发明旨在提供一种可以实现大面积开启，获得大视野、高采光性和高透气性的百叶式汽车全景天窗。

Description

一种百叶式汽车全景天窗

技术领域

本发明涉及一种汽车天窗结构，更具体的说，它涉及一种可像百叶窗一样收起展开，可获得较大视野和采光范围，以及较好的通风换气效果的百叶式汽车全景天窗。

背景技术

在现有车型设计中，天窗的种类大致可分为普通天窗和全景天窗，全景天窗以它广阔的视野，时尚的视觉效果，越来越受到消费者的喜爱。但美中不足的是，全景天窗并不能完全打开。由于现有天窗的活动窗盖通常是一个整体构件，本身具有一定的面积，当活动窗盖打开时，车顶必须要有同样大的面积来容纳它，这就决定了活动窗盖，同时还有可打开的窗口的面积是有限制的，不会超过车顶面积的一半。因此，现有的全景天窗要么就是全封闭不能开启，视野虽好却不能通风换气；要么就是只能部分开启，开启面积有限。公告号为CN1911696B的发明于2010年5月12日公开了一种在车辆顶部的全景玻璃上的天窗安装结构，设置于全景玻璃的内侧,全景玻璃的周边固定于车辆顶部的金属顶板上，该结构是在全景玻璃上开设天窗孔，在天窗孔内装有天窗，天窗的本体与金属顶板之间通过固定件相连接的结构来固定。本发明使得车辆内部采光效果较好的同时还能够保证车辆内部通风效果较好，解决了现有技术存在着不能同时解决车内具有较好采光效果和能够充分通风换气的问题，同时它的使用稳定性还比较高，但他还是受现有技术的局限，天窗打开面积有限。

发明内容                                                                                               

为了克服现有技术中全景天窗无法开启或只能部分开启的不足，本发明提供了一种能实现全景天窗百叶式开启，获得较大视野和开放面积的百叶式汽车全景天窗。

本发明的技术方案是：一种百叶式汽车全景天窗，包括设于车顶的天窗孔、若干个可移动的天窗百叶板单元、移动滑轨、百叶板倾斜机构、百叶板输送机构及到位检测装置，所述的天窗百叶板单元设于天窗孔内并逐个排列，各天窗百叶板单元与移动滑轨滑动连接，移动滑轨设于天窗孔两侧，所述的天窗百叶板单元包括可倾斜的天窗百叶板，以及可与所述百叶板输送机构连接及脱离的电磁离合装置，所述百叶板输送机构设于天窗孔侧边之外，到位检测装置设于天窗孔的首、尾两端，所述的天窗百叶板单元间还设有接近检测装置。在百叶板倾斜机构驱动下，各天窗百叶板可被联动地偏转一定角度，使天窗百叶板从接近水平状态倾斜翘起，所述电磁离合装置可根据控制指令接通或断开天窗百叶板单元与所述百叶板输送机构的连接，天窗百叶板单元与百叶板输送机构连接起来时，就可以发指令通过百叶板输送机构将各天窗百叶板朝天窗孔一端移动，当第一个天窗百叶板抵达天窗孔一端后，设于此处的到位检测装置检测到目标并发出反馈信号，第一个天窗百叶板单元的电磁离合装置便切换状态，使该天窗百叶板单元与百叶板输送机构脱钩分离，不会与天窗孔孔壁抵触并卡阻整个百叶板输送机构的运行，而此时其它的天窗百叶板仍然鱼贯而行，待第二个天窗百叶板接近第一个天窗百叶板的停止处时，所述的接近检测装置检测到第二个天窗百叶板到位，就又发出反馈信号，第二个天窗百叶板单元的电磁离合装置也断开与百叶板输送机构的连接使第二个天窗百叶板单元失去前行动力，照此循环，所有天窗百叶板最终可如百叶帘一般全部倾斜着收叠于天窗孔一端，由于天窗百叶板倾斜时比平躺时占地面积要小得多，倾斜角度越大占地越小，因此全部天窗百叶板收拢时只是遮挡一小部分的天窗孔，使得天窗敞开面积远大于现有技术中天窗能开启的面积，让车内明亮通透，大视野、高采光性和高透气性三者兼得。

作为优选，移动滑轨为U形槽结构，天窗百叶板单元还包括滚轮轴和设于滚轮轴上的滚轮，滚轮轴突出地设于每个天窗百叶板侧边的中前部，滚轮嵌设于移动滑轨内。滚轮对称地设于各天窗百叶板两侧，每对滚轮间距与移动滑轨U形槽底的间距适配，移动滑轨便可对滚轮进行轴向限位，使滚轮只能在U形槽内滚动，从而实现天窗百叶板沿移动滑轨的滑移运动。

作为优选，所述的百叶板倾斜机构包括前倾斜杆、后倾斜杆、横杆及倾斜度调节气缸，前倾斜杆和后倾斜杆等长且平行，二者顶端分别铰接在所述车顶上，前倾斜杆和后倾斜杆的底端分别与横杆的前端和后端铰接，倾斜度调节气缸的底部铰接在所述车顶上，倾斜度调节气缸活塞杆的端部铰接在前倾斜杆与横杆的铰接部。前倾斜杆、后倾斜杆、横杆与车顶构成一个平行四边形连杆机构，可在外力作用下发生形变，使横杆与车顶的垂直距离随之改变。此处倾斜度调节气缸提供平行四边形连杆机构形变的动力。

作为优选，前倾斜杆与横杆，及后倾斜杆与横杆间设有铰接轴，前倾斜杆及后倾斜杆与横杆间均通过所述铰接轴铰接，所述铰接轴突出于铰接部沿天窗孔的横向向外延伸。所述铰接轴做得较长，便于在外伸部分上安装必要或有用的机构。

作为优选，所述的百叶板输送机构包括输送带、前皮带轮、后皮带轮及驱动电机，前皮带轮设于横杆前端铰接轴的外伸部分上，驱动电机垂直固设于横杆的后端端部，后皮带轮键连接于驱动电机的输出轴上，输送带用具有柔韧性的材料制成，呈封闭的圈状，两端分别绕在前皮带轮、后皮带轮上。所述的百叶板输送机构用来输送天窗百叶板，在车顶有限的空间内，采用皮带轮加柔性输送带的输送方式，用电机的转动带动输送带连续平稳运转，结构简单紧凑，便于进行空间安排。 

作为优选，电磁离合装置铰接于每个天窗百叶板侧边的底部，电磁离合装置包括夹框、夹头、对合夹头，夹头、对合夹头可滑动地设于夹框的围合区域内，输送带从夹头与对合夹头之间穿过。夹头、对合夹头按照指令夹合或分离，使天窗百叶板单元附着于运动的输送带上，获得动力随输送带一起运动，实现天窗百叶板朝同一方向的贴靠收拢；或夹头、对合夹头从输送带上离开，切断动力。当某个天窗百叶板单元的夹头、对合夹头处于相互分离状态时，输送带仍可从此天窗百叶板单元的夹头、对合夹头间隙中穿行而过，不影响那些已经夹紧附着在输送带上的天窗百叶板单元继续运动。此处的夹框可把输送带限位在框内防止输送带运转过程中跑偏，导致夹头、对合夹头夹紧时位置不正或夹合接触面太小导致夹紧力不足。

作为优选，天窗百叶板的边缘外周设有密封胶条。由于天窗关闭时，各天窗百叶板还要回复到原位，逐个接龙形成天窗盖，各天窗百叶板间存在间隙，有了所述的密封胶条，可以有效防止雨水渗漏、气流进入形成风噪等问题。

作为优选，相邻滚轮轴间连有牵引链，各段牵引链等长，且链长与天窗百叶板的宽度相等。牵引链是用于天窗百叶板重新拉开距离回复原位时互相牵引，这样只要控制靠天窗孔首端的第一个天窗百叶板接受输送带动力恢复到原位，就可通过牵引链同时牵拉其它天窗百叶板回到各自原来的位置，使得天窗百叶板复位一次性完成，简单方便，无需像天窗百叶板在收拢阶段要逐个控制。

作为优选，各天窗百叶板单元的滚轮轴上均设有金属感应片，除位于天窗孔尾端的天窗百叶板单元之外，各天窗百叶板单元的滚轮轴上均设有金属感应片和传感器支架，所述的接近检测装置设于传感器支架上，所述接近检测装置均为电感式接近开关。滚轮轴是天窗百叶板单元的组成部分，可以设在天窗孔区域以外，天窗孔两侧的车顶板下，当各天窗百叶板互相接近时，各滚轮轴也会拉近距离，因此可把接近检测装置设在滚轮轴上，比较隐蔽，也更便于接近检测装置上电源线、信号线等电线的走线，可以避免接近检测装置直接安装在天窗百叶板上时对外观美感带来破坏，以及走线上的不便。各天窗百叶板收拢时间距较小，采用电感式接近开关适合于在较小距离上检测目标物。

作为优选，所述到位检测装置包括设于天窗孔首端孔壁上的窗头检测装置和天窗孔尾端孔壁上的窗尾检测装置，窗头检测装置和窗尾检测装置均为光电传感器。窗头检测装置用于检测天窗百叶板收拢时最靠近天窗孔尾端的天窗百叶板有无移动到位，以便进行后续的时序控制，而窗尾检测装置用于检测天窗百叶板重新分开时最靠近天窗孔首端的天窗百叶板有无移动到位。无论是天窗孔首端还是尾端的天窗百叶板，都与首端孔壁、尾端孔壁有一定距离，因此这里采用光电传感器，在较长一点的距离上也可以检测目标物。

本发明的有益效果是：

可以实现全景天窗的大面积开启，获得大视野、高采光性和高透气性，让前后排乘员均可以享受到全景天窗带来的乐趣。

附图说明

图1为本发明封闭时的一种结构示意图；

图2为本发明打开时的一种结构示意图；

图３为图1中X方向视图；

图4为图1中Y方向视图；

图5为图1中Z方向的视图；

图6为本发明中电磁离合装置的一种结构示意图。

图中，1-天窗孔，2-天窗百叶板，3-移动滑轨，4-滚轮，5-前倾斜杆，6-后倾斜杆，7-横杆，8-倾斜度调节气缸，9-前皮带轮，10-后皮带轮，11-驱动电机，12-牵引链，13-滚轮轴，14-夹头，15-对合夹头，16-窗头检测装置，17-窗尾检测装置，18-金属感应片，19-传感器支架，20-铰接轴，21-夹框，22-电磁离合装置，23-车顶，24-输送带，25-轮轴。

具体实施方式

下面结合附图具体实施例对本发明作进一步说明。

实施例：

        如图1至图5所示，一种百叶式汽车全景天窗，包括设于车顶23的天窗孔1、12个可移动的天窗百叶板单元、两根移动滑轨3、百叶板倾斜机构、百叶板输送机构，所述的天窗百叶板单元设于天窗孔1内并逐个排列，移动滑轨3为U形槽结构，设于天窗孔1两侧。所述的天窗百叶板单元包括可倾斜的天窗百叶板2，以及可与所述百叶板输送机构连接及脱离的电磁离合装置22。从天窗孔1首端数起，天窗百叶板2可以此定义为1号板、2号板……，依此类推，直至12号板。天窗百叶板单元还包括滚轮轴13和设于滚轮轴13上的滚轮4，滚轮轴13突出地设于每个天窗百叶板2侧边的中前部，滚轮4嵌设于移动滑轨3内。所述的百叶板倾斜机构为一平行四边形连杆机构，包括前倾斜杆5、后倾斜杆6、横杆7及倾斜度调节气缸8，前倾斜杆5和后倾斜杆6等长且平行，二者顶端分别铰接在车顶23上，前倾斜杆5和后倾斜杆6的底端分别与横杆7的前端和后端铰接，倾斜度调节气缸8的底部铰接在车顶23上，倾斜度调节气缸8的气路由一电磁阀控制，所述电磁阀的动力线连接在一电磁阀控制继电器输出端上，倾斜度调节气缸8上设有检测活塞杆伸出和缩回状态的活塞杆传感器。前倾斜杆5与横杆7，及后倾斜杆6与横杆7间设有铰接轴20，前倾斜杆5及后倾斜杆6与横杆7均通过铰接轴20铰接，倾斜度调节气缸8活塞杆的端部也铰接在铰接轴20上，铰接轴20突出于铰接部沿天窗孔1的横向向外延伸。所述百叶板输送机构设于天窗孔1侧边之外，包括两条输送带24、一对前皮带轮9、一对后皮带轮10及一个驱动电机11，输送带24、前皮带轮9、后皮带轮10均对称设于天窗孔1两侧。一个前皮带轮9设于横杆7前端铰接轴20的外伸部分上，铰接轴20长度大于天窗孔1宽度，两前皮带轮9中心均焊接在铰接轴20上，驱动电机11为直流伺服电机，驱动电机11垂直固设于横杆7的后端端部，一后皮带轮10键连接于驱动电机11的输出轴上，两个后皮带轮10之间连有轮轴25，且两个后皮带轮10中心均焊接在所述轮轴25上。输送带24用肖氏硬度70度的尼龙制成，表面设有用于增大摩擦力的花纹，每条输送带24呈封闭的圈状，两端分别绕在前皮带轮9、后皮带轮10上。电磁离合装置22铰接于每个天窗百叶板2侧边的底部，共24个，对称设于天窗百叶板2两侧，电磁离合装置包括夹框21、夹头14、对合夹头15，夹头14、对合夹头15可滑动地设于夹框21的围合区域内，输送带24从夹头14与对合夹头15之间穿过，如图6所示。该电磁离合装置由一电磁离合装置控制继电器控制。天窗百叶板2的边缘外周设有密封胶条。相邻滚轮轴13间连有牵引链12，各段牵引链12等长，且链长与天窗百叶板的宽度相等。所述的天窗百叶板单元间还设有接近检测装置，所述接近检测装置均为电感式接近开关，各天窗百叶板单元的滚轮轴13上均设有金属感应片18，除位于天窗孔1尾端的天窗百叶板单元之外，各天窗百叶板单元的滚轮轴13上均设有金属感应片18和传感器支架19，所述的电感式接近开关用螺钉固定于传感器支架19上，各电感式接近开关均沿移动滑轨3设置，前一个天窗百叶板单元的电感式接近开关与后一个天窗百叶板单元的金属感应片18位置对应。天窗孔1的首、尾两端均设有到位检测装置，包括安装在天窗孔1首端孔壁上的窗头检测装置16和天窗孔1尾端孔壁上的窗尾检测装置17，窗头检测装置16和窗尾检测装置17均为光电传感器。车内设有控制器，个传感器的信号线接在所述控制器的输入端，驱动电机11与一伺服马达驱动器连接，所述伺服马达驱动器、所述的电磁阀控制继电器的信号输入线以及电磁离合装置控制继电器的信号输入线均连接在所述控制器的输出端。车内还设有若干控制按钮用于控制天窗百叶板的各种运动。

需要开启天窗时，按下相应按钮，所述控制器发出动作指令，所述电磁阀切换气路使倾斜度调节气缸8的活塞杆伸出，推动所述平行四边形连杆机构发生形变，横杆7下移，与车顶的垂直间距变大，此时夹头14、对合夹头15夹紧在输送带24上，因此横杆7下移后，10个天窗百叶板的侧边底端被输送带24下拉，各天窗百叶板2绕各自的滚轮转过一定角度，于是完成天窗百叶板2的联动倾斜。气缸动作后，所述活塞杆传感器发出信号，在接收到该信号后，所述控制器发出指令，驱动电机11工作，驱动输送带24带着所有天窗百叶板2向天窗孔1尾端移动，当最靠近天窗孔1尾端的那个天窗百叶板，即12号板，抵达天窗孔尾端后，设于此处的窗尾检测装置17检测到目标并发出反馈信号，所述控制器便发指令，令12号板上的电磁离合装置切换状态，其夹头14、对合夹头15分离，使12号板与输送带24脱离，12号板停止移动，但输送带24仍可在夹头14、对合夹头15的间隙内穿行，而此时其它的天窗百叶板仍然被输送带24带着，鱼贯而行，待11号板接近12号板的停止处时，11号板上的电感式接近开关靠近到12号板上的金属感应片18，检测到11号板已经到位，就又发出反馈信号，11号板的电磁离合装置也断开与输送带24的连接使11号板失去前行动力，照此循环，所有天窗百叶板2最终可如百叶帘一般全部倾斜着收叠于天窗孔尾端，然后驱动电机11停转。当1号板到位后，1号板的电磁离合装置不与输送带24分离，这样1号板可在最前面起限位作用，防止其它天窗百叶板2往回滑行移位。

反之，需要关闭天窗时，按相应按钮，所述控制器发指令，令驱动电机11反转，由于1号板始终与输送带24保持啮合，因此驱动电机11反转时，只有1号板会随输送带24往回移动，待1号板到达天窗孔首端时，窗头检测装置16检测到1号板到位，反馈信号至所述控制器，所述控制器就令电机驱动电机11停转，而此时其它天窗百叶板已被1号板通过牵引链12串联牵引着全部回复到位。驱动电机11反转时必须低速旋转，以保证各天窗百叶板运动精度。接下来，所述控制器令所述电磁阀再次动作，使倾斜度调节气缸8的活塞杆缩回，横杆7上移复位，各天窗百叶板便又反向旋转，回到初始状态，各天窗百叶板重新首尾相接，封闭天窗。

Claims (10)

1. 一种百叶式汽车全景天窗，其特征是包括设于车顶的天窗孔（1）、若干个可移动的天窗百叶板单元、移动滑轨（3）、百叶板倾斜机构、百叶板输送机构及到位检测装置，所述的天窗百叶板单元设于天窗孔（1）内并逐个排列，各天窗百叶板单元与移动滑轨（3）滑动连接，移动滑轨（3）设于天窗孔（1）两侧，所述的天窗百叶板单元包括可倾斜的天窗百叶板（2），以及可与所述百叶板输送机构连接及脱离的电磁离合装置，所述百叶板输送机构设于天窗孔（1）侧边之外，到位检测装置设于天窗孔（1）的首、尾两端，所述的天窗百叶板单元间还设有接近检测装置。

2.根据权利要求1所述的百叶式汽车全景天窗，其特征是移动滑轨（3）为U形槽结构，天窗百叶板单元还包括滚轮轴（13）和设于滚轮轴（13）上的滚轮（4），滚轮轴（13）突出地设于每个天窗百叶板（2）侧边的中前部，滚轮（4）嵌设于移动滑轨（3）内。

3.根据权利要求1所述的百叶式汽车全景天窗，其特征是所述的百叶板倾斜机构包括前倾斜杆（5）、后倾斜杆（6）、横杆（7）及倾斜度调节气缸（8），前倾斜杆（5）和后倾斜杆（6）等长且平行，二者顶端分别铰接在所述车顶上，前倾斜杆（5）和后倾斜杆（6）的底端分别与横杆（7）的前端和后端铰接，倾斜度调节气缸（8）的底部铰接在所述车顶上，倾斜度调节气缸（8）活塞杆的端部铰接在前倾斜杆（5）与横杆（7）的铰接部。

4. 根据权利要求3所述的百叶式汽车全景天窗，其特征是前倾斜杆（5）与横杆（7），及后倾斜杆（6）与横杆（7）间设有铰接轴，前倾斜杆（5）及后倾斜杆（6）与横杆（7）均通过铰接轴铰接，所述铰接轴突出于铰接部沿天窗孔（1）的横向向外延伸。

5. 根据权利要求4所述的百叶式汽车全景天窗，其特征是所述的百叶板输送机构包括输送带（24）、前皮带轮（9）、后皮带轮（10）及驱动电机（11），前皮带轮（9）设于横杆（7）前端铰接轴的外伸部分上，驱动电机（11）垂直固设于横杆（7）的后端端部，后皮带轮（10）键连接于驱动电机（11）的输出轴上，输送带（24）用具有柔韧性的材料制成，呈封闭的圈状，两端分别绕在前皮带轮（9）、后皮带轮（10）上。

6. 根据权利要求5所述的百叶式汽车全景天窗，其特征是所述的电磁离合装置铰接于每个天窗百叶板（2）侧边的底部，电磁离合装置包括夹框（21）、夹头（14）、对合夹头（15），夹头（14）、对合夹头（15）可滑动地设于夹框（21）的围合区域内，输送带（24）从夹头（14）与对合夹头（15）之间穿过。

7. 根据权利要求1所述的百叶式汽车全景天窗，其特征是天窗百叶板（2）的边缘外周设有密封胶条。

8. 根据权利要求2所述的百叶式汽车全景天窗，其特征是相邻滚轮轴（13）间连有牵引链（12），各段牵引链（12）等长，且链长与天窗百叶板的宽度相等。

9. 根据权利要求8所述的百叶式汽车全景天窗，其特征是各天窗百叶板单元的滚轮轴（13）上均设有金属感应片（18），除位于天窗孔（1）尾端的天窗百叶板单元之外，各天窗百叶板单元的滚轮轴（13）上还设有传感器支架（19），所述的接近检测装置设于传感器支架（19）上，所述接近检测装置均为电感式接近开关。

10. 根据权利要求1至9中任一项所述的百叶式汽车全景天窗，其特征是所述到位检测装置包括设于天窗孔（1）首端孔壁上的窗头检测装置（16）和天窗孔（1）尾端孔壁上的窗尾检测装置（17），窗头检测装置（16）和窗尾检测装置（17）均为光电传感器。

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