CN107471979A - 一种汽车顶装式全景天窗 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种汽车天窗，尤其是涉及一种汽车顶装式全景天窗。该全景天窗，包括后玻璃、前玻璃、滑轨、前起翘机构、后起翘机构、驱动滑块、软轴和拐弯滑槽，驱动滑块前部设有前滑槽，后部设有后滑槽；前玻璃前部通过前起翘机构设置在前驱动滑块的前滑槽内，前玻璃后部通过后起翘机构设置在后驱动滑块的后滑槽内，软轴带动驱动滑块在滑轨内向后滑动的同时，后起翘机构和前起翘机构依次实现前玻璃的后部和前部的起翘动作，完成前玻璃的举升，驱动滑块继续运动，实现前玻璃的逐渐打开；驱动滑块设计成分别式的机构，跨接在滑轨上，分别与滑轨的内外滑轨配合，使得前玻璃能够完全打开，本发明的全景天窗结构简单、合理，运行平稳可靠。

Description

一种汽车顶装式全景天窗

技术领域

本发明涉及一种汽车天窗，尤其是涉及一种汽车顶装式全景天窗。

背景技术

汽车天窗能够有效地使车内空气流通，增加新鲜空气进入，为车主带来健康、舒适的享受，同时汽车车窗也可以开阔视野，使车内的人感觉更加的舒适。目前大部分轿车多采用顶装式天窗，顶装式天窗是利用安装在两侧滑轨上的起翘结构实现天窗的起翘、关闭和打开，其优点是天窗开口大，外型简洁美观，因此顶装式天窗被普遍使用。

现有的汽车天窗的起翘机构主要包括机构前连接臂、后连接臂、前起翘臂、后起翘臂、驱动滑块、拐弯滑槽、软轴等构成。为实现天窗的起翘通常将前连接臂和后连接臂制作成一个整体，其长度较长，导致加工生产困难，成本较高，且刚性不足；另外传统汽车天窗起翘机构的组成部件较多，导致装配耗时耗力，机构运动时稳定性不好，易出现故障或损坏。尤其是顶装式汽车天窗，由于车顶框架中部设有横梁及排水机构，导致天窗的打开范围受到极大的限制。

发明内容

为解决以上问题，本发明提供一种结构简单、运动稳定、可靠性好、天窗能够完全打开的汽车顶装式全景天窗。

本发明采用的技术方案是：一种汽车顶装式全景天窗，包括固定安装在车顶框架后部的后玻璃、滑动设置在车顶框架前部的前玻璃、对称安装在车顶框架两侧的滑轨、设置在前玻璃前部的前起翘机构、设置在前玻璃后部的后起翘机构、设置在滑轨上的驱动滑块和带动驱动滑块运动的软轴，其特征在于：还包括固定设置在滑轨前端部的拐弯滑槽，所述拐弯滑槽的顶部槽口与滑轨的槽口连通，底部封口向下弯曲延伸；所述驱动滑块跨接在滑轨上，包括设置在滑轨内侧的前驱动滑块和设置在滑轨外侧的后驱动滑块，所述前驱动滑块上设有与前起翘机构配合的前滑槽，所述后驱动滑块上设有与后起翘机构配合的后滑槽，所述驱动滑块两侧下部均设有与滑轨配合的滑动凸台；所述软轴与电机相连，电机驱动软轴在滑轨内滑动，软轴带动驱动滑块一起在滑轨内运动；

所述后起翘机构下部由前向后依次设有三个滑动支点，分别为第一后滑动支点、第二后滑动支点和第三后滑动支点，所述第一后滑动支点和第三后滑动支点设置在后滑槽同侧的滑槽内，所述第二后滑动支点设置在后滑槽对侧的滑槽内，所述驱动滑块在滑轨内向后玻璃滑动的过程中，第一后滑动支点向下运动，第三后滑动支点向上运动，后起翘臂起翘，带动前玻璃后部起翘；

所述前起翘机构下部依次设有三个滑动支点，分别为第一前滑动支点、第二前滑动支点和第三前滑动支点，所述第一前滑动支点设置在拐弯滑槽的滑槽内，所述第二前滑动支点设置在滑轨的滑槽内，所述第三前滑动支点设置在驱动滑块的前滑槽内；所述驱动滑块在滑轨内滑动，设置在拐弯滑槽的滑槽内的第一前滑动支点由最低点运动到最高点，同时第三前滑动支点在前滑槽内由上向下运动，前起翘臂举升，带动前玻璃前部起翘。

作为优选，所述前滑槽包括向下弯曲的前圆弧段滑槽和前直线段滑槽，所述前圆弧段滑槽顶端槽口和前直线段滑槽前端槽口相通，所述前圆弧段滑槽与拐弯滑槽的圆弧方向相同。

作为优选，所述后滑槽包括顺次连接的第一段后滑槽、第二段后滑槽、第三段后滑槽、第四段后滑槽和第五段后滑槽，所述第一段后滑槽和第五段后滑槽处于同一水平面上，且均与第三段后滑槽平行，所述第三段后滑槽处于第一段后滑槽和第五段后滑槽的上方，所述第二段后滑槽和第四段后滑槽倾斜设置。

作为优选，所述前起翘机构包括与前滑槽配合的前起翘臂和与前玻璃前部连接的前连接臂，所述前连接臂与前玻璃前部固定连接在一起，所述前连接臂与前起翘臂的前上支点铰接在一起，前玻璃前部起翘或关闭的过程中，所述前起翘臂绕着第二前滑动支点旋转，第一前滑动支点在拐弯滑槽内上行或下行，所述第三前滑动支点在前滑槽内上行或下行。

作为优选，所述后起翘机构包括与后滑槽配合的后起翘臂和与前玻璃后部连接的后连接臂，所述后连接臂与前玻璃后部固定连接在一起，所述后连接臂与后起翘臂的后上支点铰接在一起，前玻璃后部起翘或关闭的过程中，所述后起翘臂绕着第二后滑动支点旋转，所述第一后滑动支点在第二段后滑槽内下行或上行，所述第三后滑动支点在第四段后滑槽内上行或下行。

作为优选，所述滑轨固定安装在车顶框架的两侧，包括内外平行设置的内滑轨和外滑轨，所述内滑轨上设有上下平行设置的内滑轨上滑槽和内滑轨下滑槽，所述外滑轨上设有上下平行设置的外滑轨上滑槽和外滑轨下滑槽，所述驱动滑块两侧的滑动凸台与内滑轨下滑槽配合，所述第二前滑动支点设置在内滑轨上滑槽内，所述拐弯滑槽的顶部槽口与内滑轨上滑槽槽口对应。

作为优选，所述后起翘机构下部的第一后滑动支点、第二后滑动支点和第三后滑动支点上均设有与相应滑槽配合的副滑块。

作为优选，所述前起翘机构下部的第一前滑动支点、第二前滑动支点和第三前滑动支点上也均设有与相应滑槽配合的副滑块。

作为优选，所述副滑块包括副滑块本体和与滑槽过盈配合的爪部，所述爪部对称设置在副滑块本体上下端面上。

本发明取得的有益效果是：前玻璃前部通过前起翘机构设置在前驱动滑块的前滑槽内，前玻璃后部通过后起翘机构设置在后驱动滑块的后滑槽内，软轴带动驱动滑块在滑轨内向后滑动的同时，后起翘机构和前起翘机构依次实现前玻璃的后部和前部的起翘动作，完成前玻璃的举升，驱动滑块继续运动，实现前玻璃的逐渐打开；驱动滑块设计成分别式的机构，跨接在滑轨上，分别与滑轨的内外滑轨配合，使得前玻璃能够完全打开，本发明的全景天窗结构简单、合理，运行平稳可靠。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2后起翘机构起翘时的状态图；

图3为前玻璃举升时的状态图；

图4为前玻璃完全打开时的状态图；

图5为滑轨与车顶框架连接示意图；

图6为滑轨与驱动滑块连接示意图；

图7为滑轨的截面图；

图8为驱动滑块的结构示意图；

图9为图8的正视图；

图10为图8的后视图；

图11为图9的A-A剖视图；

图12为前起翘机构的结构示意图；

图13为图12的后视图；

图14为后起翘机构的结构示意图；

图15为图14的后视图；

图16为拐弯滑槽的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作更进一步的说明。

如图1所示，本发明的一种汽车顶装式全景天窗，包括前玻璃102、后玻璃101、两组滑轨6、前起翘机构2、后起翘机构3、驱动滑块1、软轴和拐弯滑槽5，后玻璃101固定安装在汽车车顶天窗框架的后部，前玻璃102安装在汽车车顶天窗框架的前部，举升后可沿着滑轨6向后玻璃101运动，完成天窗的开启或关闭。

结合图5-7所示，两组滑轨6分别固定安装在天窗框架的长边两侧，每组滑轨6均包括内外平行设置的内滑轨61和外滑轨62，内滑,61上设有上下平行设置的内滑轨上滑槽611和内滑轨下滑槽612，外滑轨62上设有上下平行设置的外滑轨上滑槽621和外滑轨下滑槽622，每组滑轨6上均设有一个驱动滑块1，驱动滑块1的两侧下部均设有与内滑轨上滑槽611配合的滑动凸台11；前玻璃102前部设有前起翘机构2，前玻璃102后部设有后起翘机构3，前起翘机构2和后起翘机构3分别完成前玻璃102前部和后部的起翘动作；软轴的卡接部与驱动滑块1固定卡接在一起，软轴的滑动部设置在滑轨6的滑槽内，软轴通过驱动电机拖动，驱动电机拖动软轴在滑轨6的滑槽内运动，软轴同步带动驱动滑块1一起在滑轨6内运动；拐弯滑槽5固定设置在滑轨6前端部，拐弯滑槽5的槽口与滑轨6的内滑轨上滑槽611槽口连通。

如图8-11所示，驱动滑块1采用分体式设计，跨接在滑轨6上，有效的避开了车顶框架10中间的横梁及相应的排水结构，使得前玻璃102打开角度更大。驱动滑块1包括设置在滑轨6内侧内滑轨61上的前驱动滑块16和设置在滑轨6外侧外滑轨62上的后驱动滑块17，前驱动滑块16上设有与前起翘机构2配合的前滑槽12，后驱动滑块17上设有与后起翘机构3配合的后滑槽13。前滑槽12包括向下弯曲的前圆弧段滑槽122和前直线段滑槽121，前圆弧段滑槽122顶端槽口和前直线段滑槽121前端槽口相通，结合图5和14所示，前圆弧段滑槽122与拐弯滑槽5圆弧方向相同(即圆弧弯曲方向相同)。结合图10-11所示，前起翘机构2包括前起翘臂21和前连接臂22，前连接臂22上设有前固定孔221，通过螺栓与前玻璃102前部固定连接在一起，前连接臂22与前起翘臂21上部的前上支点214铰接在一起，前起翘臂21下部由前向后依次设有三个滑动支点，分别为第一前滑动支点211、第二前滑动支点212和第三前滑动支点213，第一前滑动支点211设置在拐弯滑槽5的滑槽内(初始时处于拐弯滑槽的最低点)，第二前滑动支点212设置在滑轨6的内滑轨上滑槽611内，第三前滑动支点213设置在驱动滑块1的前滑槽12的前圆弧段滑槽122内(初始时处于前圆弧段滑槽的最高点)；软轴带动驱动滑块1向后运动，第一前滑动支点212由拐弯滑槽5的最低点向最高点运动(由下向上运动)，第三前滑动支点213由前圆弧段滑槽122的最高点向最低点运动(由上向下运动)，第二前滑动支点212在内滑轨上滑槽611内滑动(沿滑轨滑槽运动)的同时，前起翘臂21整体绕着第二前滑动支点212旋转，前玻璃102前部起翘。

如图10-11所示，后滑槽13包括由前向后顺次连接的第一段后滑槽131、第二段后滑槽132、第三段后滑槽133、第四段后滑槽134和第五段后滑槽135，第一段后滑槽131和第五段后滑槽135均于同一水平面上，且均与第三段后滑槽133平行，第三段后滑槽133处于第一段后滑槽131和第五段后滑槽135的上方，第二段后滑槽132和第四段后滑槽134倾斜设置(或圆弧设置)。结合12-13所示，后起翘机构3包括后起翘臂31和后连接臂32，后连接臂32上设有后固定孔321，前玻璃102后部通过螺栓与后连接臂32上的后固定孔321固定在一起，后连接臂32与后起翘臂31上部的后上支点314铰接在一起；后起翘臂31下部由前向后依次设有三个滑动支点，分别为第一后滑动支点311、第二后滑动支点312和第三后滑动支点313，第一后滑动支点311和第三后滑动支点313设置在后滑槽13同侧的滑槽内，第二后滑动支点312设置在后滑槽13对侧的滑槽内，三个滑动支点相互配合，将后连接臂32扣合在驱动滑块1上，防止后连接臂32与驱动滑块1运行过程中脱落或分离。前玻璃102处于完全关闭状态时，第一后滑动支点311处于上方的第三段后滑槽133前端，第二后滑动支点312处于后滑槽13相对侧的滑槽内(即与一后滑动支点311和第三后滑动支点313处于相对侧)，第三后滑动支点313处于下方的第五段后滑槽135内，软轴带动驱动滑块1向后运动，第一后滑动支点311由第三段后滑槽133沿着第二段后滑槽132运动到第一段后滑槽131内(由上向下运动)，第二后滑动支点312在后滑槽13相对侧的滑槽内由后端向前端运动，同时后起翘臂31整体绕着第二后滑动支点312旋转，第三后滑动支点313由第五段后滑槽135沿着第四段后滑槽134运动到第三段后滑槽133内(由下向上运动)，前玻璃102后部起翘。

如图12-15所示，前起翘臂21下部的第一前滑动支点211、第二前滑动支点212和第三前滑动支点213，及后起翘臂31下部的第一后滑动支点311、第二后滑动支点312和第三后滑动支点313上，均设有与相应滑槽配合的副滑块7，副滑块7采用耐磨富有弹性的塑料制成，副滑块7采用销轴的方式与相应的支点连接，副滑块7可以相对销轴转动，副滑块7的包括副滑块本体和爪部，副滑块本体上下端面上均设有伸出的爪部，上下两端的爪部与相应的滑槽采用过盈配合。在相应的滑动支点上设置副滑块7，既保证了前起翘臂21和后起翘臂31在相应滑槽内运动的可靠性，又可降低运动时产生的异响或噪音，且已更换。副滑块7根据运动情况的不同，在副滑块本体的爪部可采用单边或双边设计。

在驱动滑块1的前端和后端还分别设有前自锁机构14和后自锁机构15，在前玻璃102完全关闭时，前自锁机构14用于锁住前起翘臂21，后自锁机构15用于锁住后起翘臂31，防止有人从车顶外部将天窗玻璃撬起，起到防撬防盗的作用；后起翘臂31起翘时，后自锁机构15与后起翘臂31分离，前起翘臂21起翘时，自锁机构14与前起翘臂21分离，自行解锁。

本发明的运动原理：

结合图1所示，为天窗完全关闭状态，此时前起翘臂21的第一前滑动支点211处于拐弯滑槽5的最低点，第二前滑动支点212处于内滑轨上滑槽611内，第三前滑动支点213处于前圆弧段滑槽122的最高点，前自锁机构13抵靠在前起翘臂21上方锁住前起翘臂21；第一后滑动支点311处于上方的第三段后滑槽133前端，第二后滑动支点312处于上方的第三段后滑槽133后端，第三后滑动支点313处于下方的第五段后滑槽135内，后自锁机构15反向勾住后起翘臂31锁住后起翘臂31。

结合图2所示，为天窗后起翘机构起翘状态，驱动电机拖动软轴运动，软轴与驱动滑块1固定卡接在一起，软轴带动驱动滑块1一起向后运动，后自锁机构15逐渐与后起翘臂31分离解锁，由于前玻璃102后端被顶住，因此后起翘臂31与驱动滑块1相对运动，即第一后滑动支点311由第三段后滑槽133沿着第二段后滑槽132运动到第一段后滑槽131内(由上向下运动)，第二后滑动支点312由第三段后滑槽133后端运动前端(水平运动)，同时后起翘臂31整体绕着第二后滑动支点312旋转，第三后滑动支点313由第五段后滑槽135沿着第四段后滑槽134运动到第三段后滑槽133内(由下向上运动)，直到前玻璃102后部完全起翘。

结合图3所示，为天窗举升完成状态，前玻璃102后部完全起翘，驱动电机继续拖动软轴运动，软轴与驱动滑块1固定卡接在一起，软轴带动驱动滑块1一起向后运动，第一后滑动支点311运动到第一段后滑槽131最前端之后(即后起翘臂完全起翘)，后起翘臂31与驱动滑块1保持同步运动，此时，前自锁机构14逐渐与前起翘臂21分离解锁，第一前滑动支点212由拐弯滑槽5的最低点向最高点运动(由下向上运动)，第三前滑动支点213由前圆弧段滑槽122的最高点向最低点运动(由上向下运动)，第二前滑动支点212在上滑槽61内滑动(沿滑轨滑槽滑动)的同时，前起翘臂21整体绕着第二前滑动支点212旋转，前起翘臂开始起翘，当第一前滑动支点212运动到拐弯滑槽5的最高点，同时第三前滑动支点213运动到前圆弧段滑槽122的最低点运动，即前玻璃102前部完全起翘。此时前玻璃102被完全举升。

结合图4所示，驱动电机继续拖动软轴运动，软轴带动驱动滑块1一起向后运动，前起翘臂21和后起翘臂31随驱动滑块1一起向后运动，直至天窗完全被打开。

天窗关闭过程为上述过程的逆过程，在此不再累述。

Claims (9)

1.一种汽车顶装式全景天窗，包括固定安装在车顶框架(10)后部的后玻璃(101)、滑动设置在车顶框架(10)前部的前玻璃(102)、对称安装在车顶框架(10)两侧的滑轨(6)、设置在前玻璃(102)前部的前起翘机构(2)、设置在前玻璃(102)后部的后起翘机构(3)、设置在滑轨(6)上的驱动滑块(1)和带动驱动滑块(1)运动的软轴，其特征在于：还包括固定设置在滑轨(6)前端部的拐弯滑槽(5)，所述拐弯滑槽(5)的顶部槽口与滑轨(6)的槽口连通，底部封口向下弯曲延伸；所述驱动滑块(1)跨接在滑轨(6)上，包括设置在滑轨(6)内侧的前驱动滑块(16)和设置在滑轨(6)外侧的后驱动滑块(17)，所述前驱动滑块(16)上设有与前起翘机构(2)配合的前滑槽(12)，所述后驱动滑块(17)上设有与后起翘机构(3)配合的后滑槽(13)，所述驱动滑块(1)两侧下部均设有与滑轨(6)配合的滑动凸台(11)；所述软轴与电机相连，电机驱动软轴在滑轨(6)内滑动，软轴带动驱动滑块(1)一起在滑轨(6)内运动；

所述后起翘机构(3)下部由前向后依次设有三个滑动支点，分别为第一后滑动支点(311)、第二后滑动支点(312)和第三后滑动支点(313)，所述第一后滑动支点(311)和第三后滑动支点(313)设置在后滑槽(13)同侧的滑槽内，所述第二后滑动支点(312)设置在后滑槽(13)对侧的滑槽内，所述驱动滑块(1)在滑轨(6)内向后滑动的过程中，第一后滑动支点(311)向下运动，第三后滑动支点(313)向上运动，后起翘机构(3)起翘，带动前玻璃(102)后部起翘；

所述前起翘机构(2)下部由前向后依次设有三个滑动支点，分别为第一前滑动支点(211)、第二前滑动支点(212)和第三前滑动支点(213)，所述第一前滑动支点(211)设置在拐弯滑槽(5)的滑槽内，所述第二前滑动支点(212)设置在滑轨(6)的滑槽内，所述第三前滑动支点(213)设置在驱动滑块(1)的前滑槽(12)内；所述驱动滑块(1)在滑轨(6)内滑动，设置在拐弯滑槽(5)的滑槽内的第一前滑动支点(211)由最低点运动到最高点，同时第三前滑动支点(213)在前滑槽(12)内由上向下运动，前起翘机构(2)起翘，带动前玻璃(102)前部举升。

2.根据权利要求1所述的汽车顶装式全景天窗，其特征在于：所述前滑槽(12)包括向下弯曲的前圆弧段滑槽(122)和前直线段滑槽(121)，所述前圆弧段滑槽(122)顶端槽口和前直线段滑槽(121)前端槽口相通，所述前圆弧段滑槽(122)与拐弯滑槽(5)的圆弧方向相同。

3.根据权利要求1或2所述的汽车顶装式全景天窗，其特征在于：所述后滑槽(13)包括顺次连接的第一段后滑槽(131)、第二段后滑槽(132)、第三段后滑槽(133)、第四段后滑槽(134)和第五段后滑槽(135)，所述第一段后滑槽(131)和第五段后滑槽(135)处于同一水平面上，且均与第三段后滑槽(133)平行，所述第三段后滑槽(133)处于第一段后滑槽(131)和第五段后滑槽(135)的上方，所述第二段后滑槽(132)和第四段后滑槽(134)倾斜设置。

4.根据权利要求1所述的汽车顶装式全景天窗，其特征在于：所述前起翘机构(2)包括与前滑槽(12)配合的前起翘臂(21)和与前玻璃(102)前部连接的前连接臂(22)，所述前连接臂(22)与前玻璃(102)前部固定连接在一起，所述前连接臂(22)与前起翘臂(21)的前上支点(214)铰接在一起，前玻璃(102)前部起翘或关闭的过程中，所述前起翘臂(21)绕着第二前滑动支点(212)旋转，第一前滑动支点(211)在拐弯滑槽(5)内上行或下行，所述第三前滑动支点(213)在前滑槽内上行或下行。

5.根据权利要求3所述的汽车顶装式全景天窗，其特征在于：所述后起翘机构(3)包括与后滑槽(13)配合的后起翘臂(31)和与前玻璃(102)后部连接的后连接臂(32)，所述后连接臂(32)与前玻璃(102)后部固定连接在一起，所述后连接臂(32)与后起翘臂(31)的后上支点(314)铰接在一起，前玻璃(102)后部起翘或关闭的过程中，所述后起翘臂(31)绕着第二后滑动支点(312)旋转，所述第一后滑动支点(311)在第二段后滑槽(132)内下行或上行，所述第三后滑动支点(313)在第四段后滑槽(134)内上行或下行。

6.根据权利要求1所述的汽车顶装式全景天窗，其特征在于：所述滑轨(6)固定安装在车顶框架(10)的两侧，包括内外平行设置的内滑轨(61)和外滑轨(62)，所述内滑轨(61)上设有上下平行设置的内滑轨上滑槽(611)和内滑轨下滑槽(612)，所述外滑轨(62)上设有上下平行设置的外滑轨上滑槽(621)和外滑轨下滑槽(622)，所述驱动滑块(1)两侧的滑动凸台(11)与内滑轨下滑槽(612)配合，所述第二前滑动支点(212)设置在内滑轨上滑槽(611)内，所述拐弯滑槽(5)的顶部槽口与内滑轨上滑槽(611)槽口对应。

7.根据权利要求1所述的汽车顶装式全景天窗，其特征在于：所述后起翘机构(3)下部的第一后滑动支点(311)、第二后滑动支点(312)和第三后滑动支点(313)上均设有与相应滑槽配合的副滑块(7)。

8.根据权利要求1所述的汽车顶装式全景天窗，其特征在于：所述前起翘机构(2)下部的第一前滑动支点(212)、第二前滑动支点(212)和第三前滑动支点(213)上也均设有与相应滑槽配合的副滑块(7)。

9.根据权利要求7或8所述的汽车顶装式全景天窗，其特征在于：所述副滑块(7)包括副滑块本体和与滑槽过盈配合的爪部，所述爪部对称设置在副滑块本体上下端面上。