CN105781316A - 一种玻璃升降装置及其汽车 - Google Patents

Abstract

为解决现有玻璃升降装置采用使电机堵转强行使玻璃升降运动停止的方式存在诸多弊端的问题，本发明提供了一种玻璃升降装置和汽车。一种玻璃升降装置，包括电机、升降机构及升降控制模块；升降机构用于安装玻璃，并带动玻璃做升降运动；电机与所述升降机构相连，驱动升降机构运动；升降控制模块包括上升缓停开关、下降软停开关及电控盒；上升缓停开关与下降软停开关安装在升降机构上；电控盒包括一电源输入端、电源输出端及控制输入接口，其电源输入端连接蓄电池，其电源输出端连接电机；控制输入接口连接上升缓停开关与下降软停开关。本发明提供的玻璃升降装置，可减小玻璃对门框顶部的撞击，消除异响声，延长使用寿命。

Description

一种玻璃升降装置及其汽车

技术领域

本发明涉及汽车领域，尤其指汽车上的玻璃升降装置领域。

背景技术

众所周知，在汽车的车门上安装有玻璃，玻璃通过玻璃升降装置实现其在门窗中的上升下降；该玻璃升降装置一般采用直流永磁电机作为其驱动机构，负责提供驱动动力，该直流永磁电机输出扭矩的大小与输入电压有关。现有汽车内提供低压电的蓄电池绝大部分电压为12V，起动机额定电压为13.5V。玻璃升降装置在车门设计完成后也即固定在车门中。其玻璃的升降一般通过安装在车门上的控制按钮来实现，在按下控制按钮的时候，电源接通电机，控制电机正转或者反转，使玻璃上升或者下降；在电机额定电压和玻璃升降装置一定的情况下，其玻璃升降器带动玻璃升降的运动接近匀速运动。当玻璃上升或者下降到极限位置时，其无法自行停止，只能通过外部机械结构迫使电机堵转，迫使电机停止才能使玻璃升降运动停止。

采用上述电机堵转的方式强行使玻璃升降运动停止的方式存在诸多弊端，比如，其电机堵转时，将产生最大30A的电流，大电流对电机本身是一种不良的冲击，同时，电机堵转会大量发热，这些都会影响电机自身的寿命。其次，电机采用机械堵转的形式停止，其玻璃升降装置对车门的冲击很大，容易造成车门变形以及玻璃升降装置自身的变形。再次，玻璃升降装置在上升与下降的极限位置造成的电机堵转会使电机输出轴上的齿轮与玻璃升降装置上扇形齿板相互撞击，此时会造成撞击异响。

发明内容

为解决现有玻璃升降装置采用使电机堵转强行使玻璃升降运动停止的方式存在诸多弊端的问题，本发明提供了一种玻璃升降装置和汽车。

本发明实施例一方面提供了一种玻璃升降装置，包括电机、升降机构及升降控制模块；

所述升降机构用于安装玻璃，并带动所述玻璃做升降运动；所述电机与所述升降机构相连，驱动所述升降机构运动；

其中，所述升降控制模块包括上升缓停开关、下降软停开关及电控盒；所述上升缓停开关与所述下降软停开关安装在所述升降机构上；

所述电控盒包括一电源输入端、电源输出端及控制输入接口，其电源输入端连接蓄电池，其电源输出端连接所述电机；所述控制输入接口连接所述上升缓停开关与所述下降软停开关。

本发明提供的玻璃升降装置，由于在传统玻璃升降装置的基础上加装了升降控制模块，该升降控制模块中的上升缓停开关和下降软停开关可检测玻璃上升或下降过程中的上、下极限位置，并采取上升缓停和下降软停的动作，如此，玻璃上升到上极限位置时，可减小玻璃对门框顶部的撞击，消除了玻璃上升时玻璃撞击门框顶部异响声，减小了车门顶部变形；也减小了玻璃升降装置自身额变形量，保证了玻璃升降装置的耐久性，延长其使用寿命；玻璃下降到下极限位置时，直接断电，电机不会堵转，无堵转电流对电机的冲击，保护了电机，减少了电机的发热量，延长电机的使用寿命。并可消除电机上输出齿轮与扇形齿板的撞击，因此消除了玻璃下降到下极限位置时的撞击异响。

优选地，所述电源输入端通过导线和电源连接器连接所述蓄电池；所述电源输入端通过导线和电机连接器连接所述电机；所述控制输入接口为一控制连接器；所述上升缓停开关与所述下降软停开关通过导线连接所述控制连接器。

优选地，所述升降机构包括安装板、主支架、副支架、主臂、副臂和扇形齿板；

所述电机、上升缓停开关与所述下降软停开关均固定安装在所述安装板上；所述扇形齿板通过一转动轴可转动地安装在所述安装板上；

所述玻璃安装在所述主支架上；

所述主臂和副臂铰接；其中，所述主臂一端固定连接至所述扇形齿板，另一端可滑动地连接至所述主支架；所述副臂两端分别可滑动地连接至所述主支架和副支架；

所述电机上具有输出齿轮，所述扇形齿板上设有一段扇形的配合齿轮；所述电机上的输出齿轮与所述扇形齿板上的配合齿轮啮合。

优选地，所述上升缓停开关安装在所述安装板的上方；所述下降软停开关安装在所述安装板的下方。

优选地，所述主支架上设有主导轨，所述副支架上设有副导轨；

所述主臂包括主转动端和主滑动端，所述主转动端固定连接至所述扇形齿板，所述主滑动端可滑动地装配在所述主支架上的主导轨内；

所述副臂包括第一滑动端和第二滑动端，所述第一滑动端可滑动地装配在所述主支架上的主导轨内；所述第二滑动端可滑动地装配在所述副支架上的副导轨内。

优选地，所述主滑动端、第一滑动端和第二滑动端上均包括滑块转轴和安装在所述滑块转轴上的滑块；

所述主滑动端和第一滑动端上的滑块装配在所述主导轨内，所述第二滑动端上的所述滑块装配在所述副导轨内。

优选地，所述主臂上设有一铰接孔，所述副臂包括第一副臂和第二副臂，所述第一副臂和所述第二副臂的一端均与所述主臂上的铰接孔铰接。

优选地，所述电机为直流永磁电机。

优选地，所述电控盒安装在所述升降机构上。

本发明实施例第二方面提供了一种汽车，包括车门，所述车门内设有玻璃和所述玻璃升降装置，所述玻璃安装在所述玻璃升降装置上，受所述玻璃升降装置驱动；其中，所述玻璃升降装置为上述的玻璃升降装置。

本发明提供的汽车，采用改进后的玻璃升降装置，由于在传统玻璃升降装置的基础上加装了升降控制模块，该升降控制模块中的上升缓停开关和下降软停开关可检测玻璃上升或下降过程中的上、下极限位置，并采取上升缓停和下降软停的动作，如此，玻璃上升到上极限位置时，可减小玻璃对门框顶部的撞击，消除了玻璃上升时玻璃撞击门框顶部异响声，减小了车门顶部变形；也减小了玻璃升降装置自身额变形量，保证了玻璃升降装置的耐久性，延长其使用寿命；玻璃下降到下极限位置时，直接断电，电机不会堵转，无堵转电流对电机的冲击，保护了电机，减少了电机的发热量，延长电机的使用寿命。并可消除电机上输出齿轮与扇形齿板的撞击，因此消除了玻璃下降到下极限位置时的撞击异响。

附图说明

图1是本发明具体实施方式中提供的一种玻璃升降装置中的升降机构和电机示意图；

图2是本发明具体实施方式中提供的加装的升降控制模块示意图；

图3是本发明具体实施方式中提供的玻璃升降装置上升缓停示意图；

图4是图3中A处放大示意图；

图5是本发明具体实施方式中提供的玻璃升降装置下降软停示意图；

图6是图5中B处放大示意图。

其中，1、主支架；2、副支架；3、主臂；4、副臂；5、扇形齿板；6、安装板；7、电机；8、升降控制模块；a、铰接轴心；b、转动轴；31、主滑动端；32、主转动端；41、第一滑动端；42、第二滑动端；81、上升缓停开关；82、下降软停开关；83、电控盒；84、电机连接器；85、电源连接器；86、控制连接器。

具体实施方式

为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

本例将对本发明公开的玻璃升降装置进行具体解释说明，如图1-图6所示，其包括电机7、升降机构及升降控制模块8；图1公开了升降机构和电机7的示意图；图2公开了该升降控制模块8的示意图。

所述升降机构用于安装玻璃，并带动所述玻璃做升降运动；所述电机7与所述升降机构相连，驱动所述升降机构运动；

其中，所述升降控制模块8包括上升缓停开关81、下降软停开关82及电控盒83；所述上升缓停开关81与所述下降软停开关82安装在所述升降机构上；

所述电控盒83包括一电源输入端、电源输出端及控制输入接口，其电源输入端连接蓄电池，其电源输出端连接所述电机7；所述控制输入接口连接所述上升缓停开关81与所述下降软停开关82。

该蓄电池为汽车自带的蓄电池，现代汽车蓄电池的输出电压范围一般在10-16伏左右，绝大部分汽车蓄电池的输出电压为12V。其中，所述电机7为直流永磁电机，其起动电压约为13.5伏。

众所周知的，该玻璃升降装置均包括在汽车车门上设有控制玻璃上升或下降的升降按钮。比如，主驾驶室对应的车门上设有若干控制各个车门上玻璃的升降按钮(部分副驾驶室上也可设置)，其他各个车门上设有控制自己车门上玻璃升降的升降按钮；现有的升降按钮一般为一体件，下按该升降按钮，玻璃下降，上拉该升降按钮则玻璃上升，因此可将该升降按钮实质为两个按钮：上升按钮和下降按钮。

具体地，如图2所示，所述电源输入端通过导线和电源连接器85连接所述蓄电池；所述电源输入端通过导线和电机连接器84连接所述电机7；所述控制输入接口为一控制连接器80；所述上升缓停开关81与所述下降软停开关82通过导线连接所述控制连接器80。即该电源连接器85插在蓄电池上，该电机连接器84插在所述电机7上，该控制连接器80插在该电控盒83上。

其电控盒83内设有控制板，控制板内设有实现其控制功能的控制电路。该电控盒83的安装位置并不特别限定，可以将其安装在上述升降机构上(比如后续提到的升降机构中的安装板6上)，也可以将其安装在车门内部的任意位置。

本例中，并不限制该升降机构的具体结构，只要其是通过上述电机7驱动即可，可安装玻璃，并驱动该玻璃做升降运动的结构均可。比如，本例中，图1公开了一种升降机构，所述升降机构包括安装板6、主支架1、副支架2、主臂3、副臂4和扇形齿板；

所述电机7、上升缓停开关81与所述下降软停开关82均固定安装在所述安装板6上；所述扇形齿板通过一转动轴b可转动地安装在所述安装板6上；

所述玻璃安装在所述主支架1上；

所述主臂3和副臂4铰接；所述铰接，指该主臂3和副臂4可绕某一铰接轴心a旋转，其中，所述主臂3一端固定连接至所述扇形齿板，另一端可滑动地连接至所述主支架1；所述副臂4两端分别可滑动地连接至所述主支架1和副支架2；

所述电机7上具有输出齿轮，所述扇形齿板上设有一段扇形的配合齿轮；所述电机7上的输出齿轮与所述扇形齿板上的配合齿轮啮合。

其中，所述上升缓停开关81和下降软停开关82的位置并不特别限定，只要其能在玻璃上升或者下降到预设的区域时，能及时触发即可。比如本例中所述上升缓停开关81安装在所述安装板6的上方；所述下降软停开关82安装在所述安装板6的下方。

其中，所述主支架1上设有主导轨，所述副支架2上设有副导轨；

所述主臂3包括主转动端32和主滑动端31，所述主转动端32固定连接至所述扇形齿板，所述主滑动端31可滑动地装配在所述主支架1上的主导轨内；

所述副臂4包括第一滑动端41和第二滑动端42，所述第一滑动端41可滑动地装配在所述主支架1上的主导轨内；所述第二滑动端42可滑动地装配在所述副支架2上的副导轨内。

关于上述主滑动端31、第一滑动端41和第二滑动端42的具体结构，只要其主滑动端31和第一滑动端41可滑动地安装在主导轨内，其第二滑动端42可滑动地安装在副导轨内即可。比如，本例中给出了一种具体的结构，所述主滑动端31、第一滑动端41和第二滑动端42上均包括滑块转轴和安装在所述滑块转轴上的滑块；

所述主滑动端31和第一滑动端41上的滑块装配在所述主导轨内，所述第二滑动端42上的所述滑块装配在所述副导轨内。

关于主臂3和副臂4的铰接方式，本例中，所述主臂3上设有一铰接孔，所述副臂4包括第一副臂4和第二副臂4，所述第一副臂4和所述第二副臂4的一端均与所述主臂3上的铰接孔铰接。

其中，本例的玻璃升降装置的工作过程描述如下：当汽车上控制玻璃升降装置上升的上升按钮被触发，且上升缓停开关81未被触发时，所述升降控制模块8为所述电机7提供额定电压，控制玻璃匀速上升；当上升按钮被触发，且上升缓停开关81被触发时，所述升降控制模块8为所述电机7提供降压后的电压；控制所述玻璃减速上升直至停止，上升缓停；

当控制玻璃升降装置下降的下降按钮被触发，且下降软停开关82未被触发时，所述升降控制模块8为所述电机7提供额定电压，控制玻璃匀速下降；当下降按钮被触发，且下降软停开关82被触发时，所述升降控制模块8断开所述电机7，下降软停。

正常情况下，电控盒83并不起作用，或者说并不对其蓄电池输出的电压进行处理，直接将蓄电池输出的电压提供给电机7，只有当上升缓停开关81和下降软停开关82被触发时，才对其进行降压或者断电处理。具体地，当车门上的升降按钮被按下时，当汽车上蓄电池提供的9-16V电压通过图2中的电源接插件经过该电控盒83，电控盒83在一般情况下是提供汽车蓄电池当前的输出电压。它只有接到上升缓停开关81和下降软停开关82检测到触发信号时才开始执行相应的功能。当玻璃上升到距车门顶部上升缓停区域(称该上缓停区域为上极限位置，此区域的距离根据实际要求设计)时，如图3、图4所示，此时玻璃升降装置的扇形齿板的上部末端会触碰到上升缓停开关81，此时电控盒83将蓄电池输入的电压进行判断，如果蓄电池输入电压大于10V时(一般情况下电压为12～14V)，电控盒83降压，稳定输出驱动电压(比如10V，或者该驱动电压可变，随着玻璃上升，其驱动电压越小，在10V电压下电机7提供的扭力约180N，14V电压下电机7提供的扭力最大可达400N，可见降低电压，可显著降低电机7的扭力)给到电机7，此时电机7速度和其输出扭力开始降低。达到玻璃上升缓停的功能。如果蓄电池的输出电压小于10V，该电控盒83将不做处理，将蓄电池的输出电压输当前电压给电机7。当玻璃上升至关闭状态，此时电控盒83提供蓄电池当前的输出电压给电机7。如图5、图6所示，当玻璃下降到下降软停区域(称该下软停区域为下极限位置，此区域的距离根据实际要求设计)，在电机7堵转之前其扇形齿板下部末端触碰到下降软停开关82，此时电控盒83开始工作，执行断电任务，断开电机7的输入电压，此时玻璃处于低端位置，达到下降软停的目的。

采用本例提供的玻璃升降装置，由于在传统玻璃升降装置的基础上加装了升降控制模块8，该升降控制模块8中的上升缓停开关81和下降软停开关82可检测玻璃上升或下降过程中的上、下极限位置，并采取上升缓停和下降软停的动作，如此，玻璃上升到上极限位置时，可减小玻璃对门框顶部的撞击，消除了玻璃上升时玻璃撞击门框顶部异响声，减小了车门顶部变形；也减小了玻璃升降装置自身额变形量，保证了玻璃升降装置的耐久性，延长其使用寿命；玻璃下降到下极限位置时，直接断电，电机7不会堵转，无堵转电流对电机7的冲击，保护了电机7，减少了电机7的发热量，提高电机7的使用寿命。并可消除电机7上输出齿轮与扇形齿板的撞击，因此消除了玻璃下降到下极限位置时的撞击异响。

实施例2

本例公开了一种汽车，包括车门，所述车门内设有玻璃和所述玻璃升降装置，所述玻璃安装在所述玻璃升降装置上，受所述玻璃升降装置驱动；其中，所述玻璃升降装置为实施例1所述的玻璃升降装置。

本例提供的该汽车，并不对玻璃升降装置以外的结构进行改进，而该玻璃升降装置已在实施例1中做出了具体解释，因此，不再赘述。

本例提供的汽车，采用改进后的玻璃升降装置，由于在传统玻璃升降装置的基础上加装了升降控制模块8，该升降控制模块8中的上升缓停开关81和下降软停开关82可检测玻璃上升或下降过程中的上、下极限位置，并采取上升缓停和下降软停的动作，如此，玻璃上升到上极限位置时，可减小玻璃对门框顶部的撞击，消除了玻璃上升时玻璃撞击门框顶部异响声，减小了车门顶部变形；也减小了玻璃升降装置自身额变形量，保证了玻璃升降装置的耐久性，延长其使用寿命；玻璃下降到下极限位置时，直接断电，电机7不会堵转，无堵转电流对电机7的冲击，保护了电机7，减少了电机7的发热量，提高电机7的使用寿命。并可消除电机7上输出齿轮与扇形齿板的撞击，因此消除了玻璃下降到下极限位置时的撞击异响。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种玻璃升降装置，其特征在于，包括电机、升降机构及升降控制模块；

所述升降机构用于安装玻璃，并带动所述玻璃做升降运动；所述电机与所述升降机构相连，驱动所述升降机构运动；

其中，所述升降控制模块包括上升缓停开关、下降软停开关及电控盒；所述上升缓停开关与所述下降软停开关安装在所述升降机构上；

所述电控盒包括一电源输入端、电源输出端及控制输入接口，其电源输入端连接蓄电池，其电源输出端连接所述电机；所述控制输入接口连接所述上升缓停开关与所述下降软停开关。

2.根据权利要求1所述的玻璃升降装置，其特征在于，所述电源输入端通过导线和电源连接器连接所述蓄电池；所述电源输入端通过导线和电机连接器连接所述电机；所述控制输入接口为一控制连接器；所述上升缓停开关与所述下降软停开关通过导线连接所述控制连接器。

3.根据权利要求2所述的玻璃升降装置，其特征在于，所述升降机构包括安装板、主支架、副支架、主臂、副臂和扇形齿板；

所述电机、上升缓停开关与所述下降软停开关均固定安装在所述安装板上；所述扇形齿板通过一转动轴可转动地安装在所述安装板上；

所述玻璃安装在所述主支架上；

所述主臂和副臂铰接；其中，所述主臂一端固定连接至所述扇形齿板，另一端可滑动地连接至所述主支架；所述副臂两端分别可滑动地连接至所述主支架和副支架；

所述电机上具有输出齿轮，所述扇形齿板上设有一段扇形的配合齿轮；所述电机上的输出齿轮与所述扇形齿板上的配合齿轮啮合。

4.根据权利要求3所述的玻璃升降装置，其特征在于，所述上升缓停开关安装在所述安装板的上方；所述下降软停开关安装在所述安装板的下方。

5.根据权利要求3所述的玻璃升降装置，其特征在于，所述主支架上设有主导轨，所述副支架上设有副导轨；

所述主臂包括主转动端和主滑动端，所述主转动端固定连接至所述扇形齿板，所述主滑动端可滑动地装配在所述主支架上的主导轨内；

所述副臂包括第一滑动端和第二滑动端，所述第一滑动端可滑动地装配在所述主支架上的主导轨内；所述第二滑动端可滑动地装配在所述副支架上的副导轨内。

6.根据权利要求5所述的玻璃升降装置，其特征在于，所述主滑动端、第一滑动端和第二滑动端上均包括滑块转轴和安装在所述滑块转轴上的滑块；

所述主滑动端和第一滑动端上的滑块装配在所述主导轨内，所述第二滑动端上的所述滑块装配在所述副导轨内。

7.根据权利要求3所述的玻璃升降装置，其特征在于，所述主臂上设有一铰接孔，所述副臂包括第一副臂和第二副臂，所述第一副臂和所述第二副臂的一端均与所述主臂上的铰接孔铰接。

8.根据权利要求1所述的玻璃升降装置，其特征在于，所述电机为直流永磁电机。

9.根据权利要求1所述的玻璃升降装置，其特征在于，所述电控盒安装在所述升降机构上。

10.一种汽车，包括车门，所述车门内设有玻璃和所述玻璃升降装置，所述玻璃安装在所述玻璃升降装置上，受所述玻璃升降装置驱动；其特征在于，所述玻璃升降装置为权利要求1-9中任意一项所述的玻璃升降装置。