CN105909113A - 玻璃升降器以及具有其的车辆 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种玻璃升降器以及具有其的车辆，玻璃升降器包括：电动机；手摇装置；行星齿轮机构，行星轮设在行星架上且啮合在太阳轮和齿圈之间，太阳轮、行星架和齿圈中的两个分别作为第一输入端和第二输入端且剩余的一个作为输出端，第一输入端与电动机相连，第二输入端与手摇装置相连；升降传动组件，升降传动组件分别与输出端和玻璃相连以驱动玻璃升降；切换装置，切换装置设置成用于解锁或者锁止手摇装置以实现电动机和手摇装置的动力输入切换。这样，车门玻璃可以具有电驱和手摇两种驱动方式，在危险状态时驾乘人员可以通过手摇装置打开车窗以进行逃生，从而可以提高驾乘人员的逃生能力。

Description

玻璃升降器以及具有其的车辆

技术领域

本发明涉及车辆技术领域，尤其涉及一种用于车辆的玻璃升降器以及具有该玻璃升降器的车辆。

背景技术

玻璃升降器是汽车门窗玻璃的升降装置，主要分电动玻璃升降器与手动玻璃升降器两大类，电动玻璃升降器是现在汽车上使用最为广泛的一种玻璃升降器，除了商用车和一些乘用车的低端车型外，其他车型基本都是采用电动升降器。带有电动玻璃升降器的车窗叫电动车窗，配有电动车窗的汽车通过点按开关，车窗就能自动升降，即使在行车过程中也能方便地开、关车窗。与以前普遍应用的手动玻璃升降器相比，电动控制运行平稳、调节便捷、具有更好的便利性和舒适性。

电动玻璃升降器采用电动机为动力源，通过电动机驱动玻璃升降器的传动机构，最终实现玻璃的上下升降。手动玻璃升降器没有电动机及对应的电子控制系统，零部件数量更少，其具有的优势是结构简单、重量轻、成本低、可靠性高，但其需要人力操作，舒适性和便捷性较差。与手动玻璃升降器相比，电动玻璃升降器结构更为复杂、重量也较大、成本较高，且有电动机以及相关控制机构，其可靠性比手动玻璃升降器低。

对于配有电动车窗的汽车，事故或意外发生时，如果车门因故无法打开，通过车窗逃生对驾乘人员来说是个很好的选择，但是事故或意外可能会导致电路不通，导致电动车窗无法摇下，从而影响驾乘人员的逃生。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明提出一种用于车辆的玻璃升降器，该玻璃升降器可以实现电驱和手动驱动两种方式，可以提高驾乘人员的操作便利性。

本发明进一步地提出了一种车辆。

根据本发明的玻璃升降器，包括：电动机；手摇装置；行星齿轮机构，所述行星齿轮机构包括：太阳轮、行星轮、行星架和齿圈，所述行星轮设在所述行星架上且啮合在所述太阳轮和所述齿圈之间，所述太阳轮、所述行星架和所述齿圈中的两个分别作为第一输入端和第二输入端且剩余的一个作为输出端，所述第一输入端与所述电动机相连，所述第二输入端与所述手摇装置相连；升降传动组件，所述升降传动组件分别与所述输出端和所述玻璃相连以驱动所述玻璃升降；切换装置，所述切换装置设置成用于解锁或者锁止所述手摇装置以实现所述电动机和所述手摇装置的动力输入切换。

根据本发明的玻璃升降器，通过设置行星齿轮机构，可以实现车门玻璃的电动驱动和手动驱动的切换，这样一方面可以满足不同乘客的需求，而且在电动机损坏时驾乘人员可以通过手摇装置打开车门玻璃，从而可以在危险情况下通过车窗逃生，进而可以提高驾乘人员在危险情况下的逃生能力。

另外，根据本发明的玻璃升降器还可以具有以下附加技术特征；

在本发明的一些示例中，所述太阳轮为所述第一输入端，所述齿圈为所述第二输入端，所述行星架为所述输出端。

在本发明的一些示例中，所述电动机和所述第一输入端之间设置有中间传动组件，所述中间传动组件包括：啮合的蜗轮和蜗杆，所述蜗杆与所述电动机传动，所述蜗轮与所述第一输入端相连。

在本发明的一些示例中，所述车辆包括：车门内板，所述车门内板上设置有内凹槽，所述切换装置构造为所述手摇装置，所述手摇装置选择性地伸入和伸出所述内凹槽以与所述内凹槽进行配合，从而实现锁止或解锁所述手摇装置。

在本发明的一些示例中，所述手摇装置包括：输入齿轮、转轴和摇臂，所述输入齿轮与所述齿圈啮合且与所述转轴同轴转动，所述摇臂可相对所述转轴轴向移动以伸入或伸出所述内凹槽。

在本发明的一些示例中，所述摇臂上设置有摇臂凹槽，所述摇臂凹槽内设置有限位件，所述转轴上设置有限位孔，所述限位件适于在所述摇臂伸入所述内凹槽内时一部分伸入所述限位孔内。

在本发明的一些示例中，所述限位件和所述摇臂凹槽的底壁之间设置有弹性件，所述限位件设置成滚珠。

在本发明的一些示例中，所述车门内板上设置有盖体，所述盖体可枢转地设置在所述车门内板上以适于封盖所述内凹槽。

在本发明的一些示例中，所述车辆包括：车门内板，所述车门内板上设置有伸缩件，所述伸缩件适于伸出所述车门内板以锁止所述手摇装置，所述伸缩件为所述切换装置。

根据本发明的车辆，包括上述的用于车辆的玻璃升降器，由于具有上述的玻璃升降器，车辆的车门玻璃可以实现电动驱动和手动驱动两种驱动方式，这样可以便于驾乘人员在危险情况下通过车窗逃生，从而可以提高驾乘人员在危险情况下的逃生能力。

附图说明

图1是根据本发明实施例的玻璃升降器的示意图；

图2是根据本发明实施例的玻璃升降器的手摇装置伸出内凹槽的示意图；

图3是根据本发明实施例的玻璃升降器的手摇装置伸入内凹槽的示意图.

附图标记：

玻璃升降器100；

电动机10；

手摇装置20；输入齿轮21；转轴22；摇臂23；摇臂凹槽231；限位件232；弹性件233；

行星齿轮机构30；太阳轮31；行星轮32；行星架33；齿圈34；

升降传动组件40；中间传动组件50；蜗轮51；蜗杆52；

车门内板200；内凹槽210；盖体220。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面参考附图详细描述根据本发明实施例的玻璃升降器100，玻璃升降器100可以应用在车辆的车门上以用来控制车门玻璃的升降。

根据本发明实施例的玻璃升降器100可以包括：电动机10、手摇装置20、行星齿轮机构30、升降传动组件40和切换装置。如图1所示，行星齿轮机构30可以包括：太阳轮31、行星轮32、行星架33和齿圈34，行星轮32设在行星架33上，而且行星轮32啮合在太阳轮31和齿圈34之间，太阳轮31、行星架33和齿圈34中的两个分别作为第一输入端和第二输入端，而且太阳轮31、行星架33和齿圈34中的剩余的一个作为输出端，第一输入端与电动机10相连，第二输入端与手摇装置20相连。可以理解的是，第一输入端和第二输入端可以有多种选择目标，从而可以使得玻璃升降器100具有多种布置方式，下面内容将详述。

升降传动组件40分别与输出端和玻璃相连以驱动玻璃升降。可以理解的是，升降传动组件40可以将输出端的旋转运动转换成玻璃的升降运动，从而可以实现玻璃的升降控制。其中，升降传动组件40的结构和工作原理为本领域的技术人员的已知技术，在此不再详述。

切换装置设置成用于解锁或者锁止手摇装置20以实现电动机10和手摇装置20的动力输入切换。由此，当切换装置锁止手摇装置20时，第二输入端被固定，电动机10可以通过第一输入端向输出端输出动力以驱动玻璃进行升降运动。当切换装置解锁手摇装置20时，电动机10损坏或者停止工作时，第一输入端被固定，手摇装置20可以通过第二输入端向输出端输出动力以驱动玻璃进行升降运动。

由此，根据本发明实施例的玻璃升降器100，通过设置行星齿轮机构30，可以实现车门玻璃的电动驱动和手动驱动的切换，这样一方面可以满足不同乘客的需求，而且在电动机10损坏时驾乘人员可以通过手摇装置20升降车门玻璃，从而驾乘人员可以在危险情况下通过车窗逃生，进而可以提高驾乘人员在危险情况下的逃生能力。

下面详细描述行星齿轮机构30的第一输入端、第二输入端和输出端的布置方式。

设太阳轮31的齿数为Z1，齿圈34的齿数为Z2，太阳轮31、齿圈34和行星架33的转速分别为n1、n2、n3，并设齿圈34与太阳轮31的齿数比为α，即α＝Z2/Z1，单排行星齿轮机构30的运动规律的特性方程式为：n1+αn2-(1+α)n3＝0。

上式中，在太阳轮31、齿圈34和行星架33三个基本元件中，第一输入端和第二输入端中的一个被固定后，则整个行星齿轮机构30以一定的传动比传递动力。不同的连接和固定方案可得到不同的传动比，三个基本元件会有6种不同的组合方案，最多能获得6种不同的传动比。其中：

(1)当太阳轮31为第一输入端、行星架33为输出端，齿圈34为第二输入端且切换装置锁止手摇装置20时，因Z2＞Z1，则传动比i＝n1/n3＝1+Z2/Z1＞2，效果是转速降低。

反之，当行星架33为第一输入端、太阳轮31为输出端，齿圈34为第二输入端且切换装置锁止手摇装置20时，则传动比i＝n3/n1＝Z1/(Z1+Z2)＜1，效果是转速上升。

(2)当齿圈34为第一输入端、行星架33为输出端，太阳轮31为第二输入端且切换装置锁止手摇装置20时，传动比如下i＝n2/n3＝1+Z1/Z2，因Z2＞Z1，1＜i＜2，输出时转速降低，但转速变化不大。

反之，当行星架33为第一输入端、齿圈34为输出端，太阳轮31为第二输入端且切换装置锁止手摇装置20时，则传动比i＝n3/n2＝Z2/(Z1+Z2)＜1，效果是转速上升。

(3)当齿圈34为第一输入端、太阳轮31为输出端，行星架33为第二输入端且切换装置锁止手摇装置20时，则传动比i＝n2/n1＝﹣Z1/Z2，因Z2＞Z1，所以太阳轮31输出时转速上升，负号表明二者转动方向相反。

反之，当太阳轮31为第一输入端、齿圈34为输出端，行星架33为第二输入端且且切换装置锁止手摇装置20时，则传动比i＝n1/n2＝﹣Z2/Z1，同样二者转动方向相反，但太阳轮31输出时转速下降。

根据本发明的一个优选实施例，太阳轮31为第一输入端，齿圈34为第二输入端，行星架33为输出端。这样，行星齿轮机构30可以起到减速增扭的效果，可以使得玻璃升降器100的各部件之间传动稳定，可以提高玻璃升降器100的工作可靠性，可以使得玻璃的升降速度适宜。

可选地，如图1所示，电动机10和第一输入端之间可以设置有中间传动组件50，中间传动组件50可以包括：啮合的蜗轮51和蜗杆52，蜗杆52与电动机10传动，蜗轮51与第一输入端相连。蜗杆52可以装配在电动机10的电动机轴上，或者电动机10的电动机轴的一部分构造成蜗杆52。

根据本发明的一个具体实施例，如图2和图3所示，车辆可以包括：车门内板200，车门内板200上设置有内凹槽210，切换装置构造为手摇装置20，手摇装置20选择性地伸入和伸出内凹槽210以与内凹槽210进行配合，从而实现锁止或解锁手摇装置20。可以理解的是，当手摇装置20伸入内凹槽210后，内凹槽210的侧壁可以限制手摇装置20的周向自由度，内凹槽210的侧壁可以防止手摇装置20转动，从而可以使得齿圈34被固定，此时，电动机10可以作为玻璃升降器100的动力源。当手摇装置20伸出内凹槽210后，内凹槽210无法继续限制手摇装置20的周向自由度，此时电动机10停止工作，太阳轮31被固定，手摇装置20可以作为玻璃升降器100的动力源。

可选地，如图2和图3所示，手摇装置20可以包括：输入齿轮21、转轴22和摇臂23，输入齿轮21与齿圈34啮合，而且输入齿轮21与转轴22同轴转动，摇臂23可相对转轴22轴向移动以伸入或伸出内凹槽210。需要说明的是，摇臂23在周向方向上与转轴22相固定，这样当驾乘人员手动转动摇臂23时，摇臂23可以通过转轴22驱动输入齿轮21转动，从而可以通过行星齿轮机构30和升降传动组件40驱动玻璃的升降。

具体地，如图2和图3所示，摇臂23上可以设置有摇臂凹槽231，摇臂凹槽231内设置有限位件232，转轴22上设置有限位孔，限位件232适于在摇臂23伸入内凹槽210内时一部分伸入限位孔内。可以理解的是，当限位件232的一部分伸入限位孔内后，摇臂23相对转轴22的轴向位置被固定，从而可以防止摇臂23在转轴22的轴向方向上移动，可以提高玻璃升降器100的结构可靠性。而且在限位件232从限位孔中脱出后，限位件232无法继续限制摇臂23的位置，摇臂23可以相对转轴22轴向运动。

优选地，限位件232和摇臂凹槽231的底壁之间可以设置有弹性件233，限位件232设置成滚珠。通过设置弹性件233，可以便于滚珠滚入和滚出限位孔，可以使得摇臂23相对转轴22解锁、锁止简单可靠，可以提高玻璃升降器100的结构可靠性。其中，限位孔可以构造为半圆形形状。弹性件233可以为弹簧。

根据本发明的一个优选实施例，如图3所示，车门内板200上可以设置有盖体220，盖体220可以枢转地设置在车门内板200上以适于封盖内凹槽210。通过设置盖体220，可以在不使用手摇装置20时遮挡手摇装置20和内凹槽210，从而可以提高车辆的美观性。

根据本发明的另一个具体实施例，车门内板200上可以设置有伸缩件，伸缩件适于伸出车门内板200以锁止手摇装置20。伸缩件构造为切换装置。伸缩件可以相对伸入车门内板200和伸出车门内板200，当需要伸缩件锁止手摇装置20时，伸缩件可以伸出车门内板200；当驾乘人员需要操纵手摇装置20时，伸缩件可以缩回车门内板200。伸缩件可以为两个，两个伸缩件相对设置，从而两个伸缩件可以将手摇装置20的摇臂23卡在两者之间，以实现锁止手摇装置20的功能。

需要说明的是，驾乘人员可以根据意愿选择性的使用手摇装置20，切换装置可以根据实际情况选取合适的位置，例如，切换装置可以设置在玻璃运动到上极限位置和下极限位置时手摇装置20刚好处于配合的位置，这样可以便于切换装置对手摇装置20的解锁和锁止，而且可以便于玻璃在手动和电动之间的切换。

根据本发明实施例的车辆，包括上述实施例的用于车辆的玻璃升降器100，由于具有上述实施例的玻璃升降器100，车辆的车门玻璃可以实现电动驱动和手动驱动两种驱动方式，这样可以便于驾乘人员在危险情况下通过车窗逃生，从而可以提高驾乘人员在危险情况下的逃生能力。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种用于车辆的玻璃升降器，其特征在于，包括：

电动机；

手摇装置；

行星齿轮机构，所述行星齿轮机构包括：太阳轮、行星轮、行星架和齿圈，所述行星轮设在所述行星架上且啮合在所述太阳轮和所述齿圈之间，所述太阳轮、所述行星架和所述齿圈中的两个分别作为第一输入端和第二输入端且剩余的一个作为输出端，所述第一输入端与所述电动机相连，所述第二输入端与所述手摇装置相连；

升降传动组件，所述升降传动组件分别与所述输出端和所述玻璃相连以驱动所述玻璃升降；

切换装置，所述切换装置设置成用于解锁或者锁止所述手摇装置以实现所述电动机和所述手摇装置的动力输入切换。

2.根据权利要求1所述的用于车辆的玻璃升降器，其特征在于，所述太阳轮为所述第一输入端，所述齿圈为所述第二输入端，所述行星架为所述输出端。

3.根据权利要求1所述的用于车辆的玻璃升降器，其特征在于，所述电动机和所述第一输入端之间设置有中间传动组件，所述中间传动组件包括：啮合的蜗轮和蜗杆，所述蜗杆与所述电动机传动，所述蜗轮与所述第一输入端相连。

4.根据权利要求1所述的用于车辆的玻璃升降器，其特征在于，所述车辆包括：车门内板，所述车门内板上设置有内凹槽，所述切换装置构造为所述手摇装置，所述手摇装置选择性地伸入和伸出所述内凹槽以与所述内凹槽进行配合，从而实现锁止或解锁所述手摇装置。

5.根据权利要求4所述的用于车辆的玻璃升降器，其特征在于，所述手摇装置包括：输入齿轮、转轴和摇臂，所述输入齿轮与所述齿圈啮合且与所述转轴同轴转动，所述摇臂可相对所述转轴轴向移动以伸入或伸出所述内凹槽。

6.根据权利要求5所述的用于车辆的玻璃升降器，其特征在于，所述摇臂上设置有摇臂凹槽，所述摇臂凹槽内设置有限位件，所述转轴上设置有限位孔，所述限位件适于在所述摇臂伸入所述内凹槽内时一部分伸入所述限位孔内。

7.根据权利要求6所述的用于车辆的玻璃升降器，其特征在于，所述限位件和所述摇臂凹槽的底壁之间设置有弹性件，所述限位件设置成滚珠。

8.根据权利要求4所述的用于车辆的玻璃升降器，其特征在于，所述车门内板上设置有盖体，所述盖体可枢转地设置在所述车门内板上以适于封盖所述内凹槽。

9.根据权利要求1所述的用于车辆的玻璃升降器，其特征在于，所述车辆包括：车门内板，所述车门内板上设置有伸缩件，所述伸缩件适于伸出所述车门内板以锁止所述手摇装置，所述伸缩件为所述切换装置。

10.一种车辆，包括根据权利要求1-9中任一项所述的用于车辆的玻璃升降器。