CN107776376B - 用于车辆天窗的驱动机构和车辆天窗控制系统 - Google Patents

Abstract

本公开公开了一种用于车辆天窗的驱动机构和车辆天窗控制系统，该驱动机构包括传动机构，该传动机构的输入端用于与可正反转动的驱动电机传动相连，传动机构的输出端用于驱动车辆天窗往复移动以关闭或打开天窗口，驱动机构还包括控制部，该控制部用于在失电时控制传动机构传动分离，以及在得电时控制传动机构传动结合。当车辆断电时，控制部可以控制传动机构传动分离，即可实现操控传动机构对天窗锁定的解除。这样，在无法打开车门时，可以通过手动或其他非电控方式开启天窗，为用户提供一种逃生通道。当车辆处于供电状态时，控制部可以控制传动机构传动结合，即可实现传动机构对天窗的重新锁定，不影响传动机构的正常工作。

Description

用于车辆天窗的驱动机构和车辆天窗控制系统

技术领域

本公开涉及车辆天窗领域，具体地，涉及一种用于车辆天窗的驱动机构和车辆天窗控制系统。

背景技术

目前，汽车天窗主要包括传动机构和驱动电机，该传动机构的输入端用于与可正反转动的驱动电机传动相连，该传动机构的输出端用于驱动车辆天窗往复移动以打开或关闭天窗口。在这种情况下，一旦车辆遇到紧急情况而突然断电，无法通过驱动驱动电机打开天窗，电控控制的天窗被传动机构锁死，因而无法打开天窗。例如，汽车由于意外事故突然从桥上落入湖泊中，此时汽车全部浸入水中，由于水的压力，车门无法打开，此时天窗成为唯一的逃生通道。然而汽车侵入水中一定深度后，汽车的所有电子系统瘫痪，导致电动控制天窗开启失效，无法自救逃生，危机驾驶员和乘客的人身安全。

发明内容

本公开的一个目的是提供一种用于车辆天窗的驱动机构，该驱动机构可以在车辆涉水而断电时方便驾驶员和乘客的自救逃生。

本公开的另一个目的是提供一种车辆天窗控制系统，该车辆天窗控制系统包括本公开提供的用于车辆天窗的驱动机构。

根据本公开的一个方面，提供一种用于车辆天窗的驱动机构，包括传动机构，该传动机构的输入端用于与可正反转动的驱动电机传动相连，所述传动机构的输出端用于驱动车辆天窗往复移动以关闭或打开天窗口，其特征在于，所述驱动机构还包括控制部，该控制部用于在失电时控制所述传动机构传动分离，以及在得电时控制所述传动机构传动结合。

可选地，所述传动机构包括第一传动机构、第二传动机构和传动连接在所述第一传动机构和所述第二传动机构之间的受控传动件，在失电时，所述控制部驱动所述受控传动件切断所述第一传动机构和所述第二传动机构之间的传动连接，在得电时，所述控制部驱动所述受控传动件建立所述第一传动机构和所述第二传动机构之间的传动连接。

可选地，所述控制部为伸缩机构，该伸缩机构与所述受控传动件固定相连。

可选地，所述传动机构包括由活动齿轮传动相连的第一齿轮机构和第二齿轮机构，所述活动齿轮为所述受控传动件，所述第一齿轮机构为所述第一传动机构，所述第二齿轮机构为所述第二传动机构，所述伸缩机构的伸缩端安装到所述活动齿轮上，以使得失电时驱动所述活动齿轮沿轴向脱离啮合于所述第一齿轮机构和第二齿轮机构，得电时驱动所述活动齿轮沿轴向复位啮合于所述第一齿轮机构和第二齿轮机构。

可选地，所述驱动机构还包括用于支撑所述传动机构的支撑座，所述活动齿轮可转动地安装在该支撑座的一侧，所述伸缩机构位于所述支撑座的另一侧，并且所述伸缩端穿过所述支撑座以连接到所述活动齿轮上，所述伸缩端朝向远离所述支撑座的方向伸出以驱动所述活动齿轮脱离啮合，所述伸缩端朝向靠近所述支撑座的方向缩回以驱动所述活动齿轮复位啮合。

可选地，所述伸缩机构包括具有所述伸缩端的伸缩杆、弹性件和电驱动部，所述弹性件具有驱动所述伸缩杆伸出的弹性力，在得电时，所述电驱动部固定所述伸缩杆并克服所述弹性力，在失电时，所述电驱动部释放所述伸缩杆。

可选地，所述伸缩机构包括壳体，所述弹性件为压缩弹簧，所述电驱动部为电磁驱动部，所述伸缩杆为磁性伸缩杆，所述压缩弹簧的一端抵顶到所述壳体的内表面，所述压缩弹簧的另一端抵顶在所述磁性伸缩杆的一端上，所述电磁驱动部位于所述壳体内且套设于所述磁性伸缩杆上，所述磁性伸缩杆的另一端凸出于所述壳体以和所述活动齿轮相连。

可选地，所述电磁驱动部为电磁线圈。

可选地，所述磁性伸缩杆包括位于所述支撑座的一侧的第一杆段，以及位于所述支撑座的另一侧且与所述第一杆段固定相连的第二杆段，所述压缩弹簧抵顶所述第二杆段的端部，所述第一杆段上安装有所述活动齿轮，且所述第一杆段上设置有用于限位所述伸缩端的收缩位移的第一限位件。

可选地，所述第二杆段上设置有用于限位所述伸缩端的伸出位移的第二限位件。

可选地，所述第一传动机构和所述驱动电机相连，所述第二传动机构和所述天窗相连，所述驱动机构还包括可手动操作的手动驱动机构，在得电时，手动操作所述手动驱动机构以切断所述手动驱动机构和所述第二传动机构之间的传动连接，在失电时，手动操作所述手动驱动机构以建立所述手动驱动机构和所述第二传动机构之间的传动连接。

可选地，所述第二传动机构包括相互配合的传动丝杠和丝杠螺母，所述丝杠螺母固定到所述车辆天窗上。

可选地，所述传动丝杠的动力输入端具有齿圈，所述驱动电机的输出轴形成为丝杆结构，所述传动机构还包括传动连接在所述丝杆结构和所述传动丝杠之间的减速齿轮机构，所述受控传动件形成在该减速齿轮机构中。

可选地，所述减速齿轮机构包括减速齿轮，该减速齿轮包括同轴固定设置的大齿轮和小齿轮，所述大齿轮和所述丝杆结构传动啮合，所述小齿轮和所述齿圈传动啮合，且所述小齿轮的齿数小于所述齿圈的齿数。

可选地，所述减速齿轮为多个，且沿动力的输送方向上任意相邻两组的减速齿轮中的所述小齿轮啮合于所述大齿轮，所述受控传动件为由一个所述减速齿轮形成的活动齿轮。

可选地，所述活动齿轮分别和所述丝杆结构和所述传动丝杠间隔设置。

可选地，所述减速齿轮组具有沿动力的输送方向上间隔布设的第一减速齿轮、第二减速齿轮、第三减速齿轮和第四减速齿轮，其中，所述第二减速齿轮为所述活动齿轮，且所述第三减速齿轮组中的齿轮和所述手动驱动机构传动相连。

可选地，所述驱动机构还包括用于支撑所述传动机构的支撑座，所述活动齿轮可转动地安装在该支撑座的一侧，所述控制部为伸缩机构并位于所述支撑座的另一侧，所述活动齿轮的大齿轮较小齿轮远离所述支撑座布置，以在所述伸缩机构伸出时所述活动齿轮和相邻的减速齿轮脱离啮合。

可选地，所述传动机构为减速传动机构。

根据本公开的另一方面，提供一种车辆天窗控制系统，该控制系统包括驱动电机，其中，所述天窗控制系统包括本公开提供的所述的用于车辆天窗的驱动机构，以及用于驱动所述驱动电机正反转动的驱动电路。

通过上述技术方案，当车辆因突发事故涉水而断电时，控制部可以控制传动机构传动分离，即，控制部可以操控传动机构解除对天窗的锁定。这样，因水压的作用下而无法打开车门时，可以通过手动或其他非电控方式开启天窗，从而为用户提供一种自救逃生的通道。而且，当车辆处于供电的正常行驶状态时，控制部可以控制传动机构传动结合，即，控制部可以操控传动机构恢复对天窗的锁止，从而不影响传动机构的正常工作，保证天窗开闭的电动控制方式的可靠性和有效性。

本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：

图1是根据本公开的一示例性实施方式提供的用于车辆天窗的驱动机构的结构示意图；

图2是根据本公开的一示例性实施方式提供的活动齿轮安装到伸缩机构上的剖视结构示意图；

图3是根据本公开的一示例性实施方式提供的车辆天窗控制系统中的驱动电路的示意图，此时，车辆天窗处于手动控制开启中状态；

图4是根据本公开的一示例性实施方式提供的车辆天窗控制系统中的驱动电路的示意图，此时，车辆天窗处于手动控制关闭中状态；

图5是根据本公开的一示例性实施方式提供的车辆天窗控制系统中的驱动电路的示意图，此时，车辆天窗处于电动控制开启中状态；

图6是根据本公开的一示例性实施方式提供的车辆天窗控制系统中的驱动电路的示意图，此时，车辆天窗处于电动控制关闭中状态。

附图标记说明

10驱动电机 11丝杆结构 20传动机构

201第一减速齿轮 202第二减速齿轮 203第三减速齿轮

204第四减速齿轮 21活动齿轮 22传动丝杠

23齿圈 24大齿轮 25小齿轮

30伸缩机构 31支撑座 32壳体

33压缩弹簧 34电磁驱动部 35磁性伸缩杆

351第一杆段 352第二杆段 353第一限位件

354第二限位件 400电源 401手动开启开关

402手动关闭开关 403开启限位开关 404关闭限位开关

405控制器 406电控开启开关 407电控关闭开关

10a第一端 10b第二端

具体实施方式

以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。

在本公开中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、左、右”通常是相对附图的图面方向而言的，“内、外”是指相应部件轮廓的内和外。

如图1所示，本公开提供一种用于车辆天窗的驱动机构。该驱动机构可以包括传动机构，该传动机构的输入端用于与可正反转动的驱动电机10传动相连，传动机构20的输出端用于驱动车辆天窗往复移动以关闭或打开天窗口，其中，驱动机构还包括控制部，该控制部用于在失电时控制传动机构 20传动分离，以及在得电时控制传动机构20传动结合。

其中，驱动电机10的正反转动可由下文将详细描述的车控天窗控制系统中的驱动电路控制执行。

因此，当车辆因突发事故涉水而断电时，控制部可以控制传动机构20 传动分离，即，控制部可以操控传动机构20解除对车辆天窗的锁定。这样，因水压的作用下而无法打开车门时，可以通过手动或其他非电控方式开启天窗，从而为用户提供一种自救逃生的通道。而且，当车辆处于供电的正常行驶状态时，控制部可以控制传动机构20传动结合，即，控制部可以操控传动机构20恢复对车辆天窗的锁止，从而不影响传动机构20的正常工作，保证车辆天窗开闭的电动控制方式的可靠性和有效性。

其中，传动机构20可以在传动机构20中的任意位置脱离，例如，传动机构可以在和驱动电机10直接传动连接的位置处脱离，也可以在和车辆天窗直接传动连接的位置处脱离。在本公开的一种可选的实施方式中，如图1 所示，传动机构20可以包括第一传动机构、第二传动机构和传动连接在第一传动机构和第二传动机构之间的受控传动件，在失电时，控制部驱动受控传动件切断第一传动机构和第二传动机构之间的传动连接，在得电时，控制部驱动受控传动件建立第一传动机构和第二传动机构之间的传动连接。即，传动机构20在传动机构20中的中间位置脱离。这样，当受控传动件切断第一传动机构和第二传动机构之间的传动连接后，会更轻易地再次建立第一传动机构和第二传动机构之间的传动连接，且能继续保持良好的动力传递功能。

可选地，如图1和图2所示，控制部可以为伸缩机构30，该伸缩机构与受控传动件固定相连。即，通过伸缩机构30的伸缩动作带动受控传动件往复移动，从而实现切断第一传动机构和第二传动机构之间的传动连接，以及建立第一传动机构和第二传动机构之间的传动连接。在其他可能的变形方式中，除了依靠伸缩方式实现切断和建立传动机构中的部件的传动连接之外，控制部还可以通过摆动或转动实现切断和建立传动机构中的部件的传动连接。例如，控制部还可以为可往复摆动的摆动机构或者可往复转动的转动结构，本公开对此不作限制，均属于本公开的保护范围之中。

为使得伸缩机构方便而快捷地带动受控传动件切断和建立第一传动机构和第二传动机构之间的传动连接，如图1所示，传动机构可以包括由活动齿轮21传动相连的第一齿轮机构和第二齿轮机构，活动齿轮可以为受控传动件，第一齿轮机构可以为第一传动机构，第二齿轮机构可以为第二传动机构，伸缩机构30的伸缩端安装到活动齿轮21上，以使得失电时驱动活动齿轮21沿轴向脱离啮合于第一齿轮机构和第二齿轮机构，得电时驱动活动齿轮21沿轴向复位啮合于第一齿轮机构和第二齿轮机构。即，传动机构为齿轮机构。

其中，需要说明的是，上文以及下文中描述的“轴向”是指活动齿轮的轴向方向。这样，在失电时，在伸缩机构的带动下，活动齿轮21沿其轴向的一侧移动，使得活动齿轮21方便而快速地与其相邻的齿轮脱离啮合，从而方便地解除传动机构对车辆天窗的锁止；类似地，在得电时，在伸缩机构的带动下，活动齿轮21沿其轴向相反的另一侧移动而复位，使得活动齿轮 21方便而快速地与其相邻的齿轮重新啮合，这样，传动机构可以方便地锁死车辆天窗。此外，在其他变形方式中，传动机构还可以为涡轮蜗杆结构，对于此种变形，也应属于本公开的保护范围之中。

如图1所示，为减少驱动机构的整体占用空间，驱动机构还可以包括用于支撑传动机构20的支撑座31，活动齿轮21可转动地安装在该支撑座的一侧，如图1所示，活动齿轮21可转动地安装在该支撑座的上方。伸缩机构 30位于支撑座31的另一侧，在图1中，伸缩机构30位于支撑座31的下方，并且伸缩端穿过支撑座31以连接到活动齿轮21上。在失电时，伸缩端朝向远离支撑座31的方向伸出以驱动活动齿轮21脱离啮合，如图1所示，伸缩端朝向上方伸出而驱动活动齿轮脱离啮合。在得电时，伸缩端朝向靠近支撑座31的方向缩回以驱动活动齿轮21复位啮合，如图1所示，伸缩端朝向下方缩回而驱动活动齿轮复位啮合。由于活动齿轮21处于啮合状态时比其处于脱离啮合状态时，距离支撑座31更近，因此，可以有效地降低驱动机构中除活动齿轮21之外的其他部件和支撑座31的距离，从而可以节省空间，减少驱动机构的整体占用空间。

另外，需要说明的是，支撑座31除了可以用于支撑驱动机构中的传动机构20之外，支撑座31还可以用于支撑驱动机构中的其他部件，例如驱动电机10。其中，支撑座31可以为任意合适的支撑机构，例如，在本公开的一种示例性的实施方式中，支撑座31可以形成为板状结构，当然支撑座31 还可以为任意其他合适形状的支撑结构。

在安装本公开提供的驱动机构时，可以将驱动机构布设在车辆的顶棚钣金的夹缝中，支撑座31可以固定支撑于顶棚钣金的内表面上。

如图2所示，在一种示例性的实施方式中，伸缩机构30可以包括具有伸缩端的伸缩杆、弹性件和电驱动部，弹性件具有驱动伸缩杆伸出的弹性力，在得电时，电驱动部固定伸缩杆并克服弹性力，此时伸缩杆同时受到弹性件和电驱动部的共同作用力。在失电时，电驱动部释放伸缩杆，此时伸缩杆失去电驱动部对其的作用力，并在弹性件的弹性力的推动下伸出。即，伸缩杆在方向相反的电驱动部的作用力和弹性件的弹性力的共同作用下，实现伸缩杆的伸缩动作。

其中，电驱动部可以为电动伸缩杆，液压缸或气缸等，在一种变形方式中，为简化结构，且使得伸缩机构响应灵敏，电驱动部可以为电磁驱动部34，可选地，电磁驱动部34可以为电磁线圈。相应地，伸缩杆可以为套设在该电磁线圈上的磁性伸缩杆35，例如，伸缩杆可以由铁质材料制成。

另外，弹性部可以为在外力作用下可以发生形变，且当外力撤消后能恢复原来大小和形状的任意结构。例如，弹性部可以为弹性的橡胶。在一种变形方式中，为保证弹性件足够可靠的弹性力，弹性件可以为压缩弹簧。

为使得弹性部具有一个可靠的支撑点，在如图2所示的伸缩机构中，伸缩机构可以包括壳体32，如上，弹性件可以为压缩弹簧33，电驱动部可以为电磁驱动部34，伸缩杆为磁性伸缩杆35。压缩弹簧33、电磁驱动部34 和磁性伸缩杆35可以按照以下方式装配到壳体32中：压缩弹簧33的一端抵顶到壳体32的内表面，压缩弹簧33的另一端抵顶在磁性伸缩杆35的一端上。例如，压缩弹簧33的一端可以固定连接在壳体32的内表面，另一端可以固定连接在磁性伸缩杆35上。电磁驱动部34位于壳体32内且套设于磁性伸缩杆35上，磁性伸缩杆35的另一端凸出于壳体32以和活动齿轮21 相连。换言之，伸缩杆在方向相反的电磁驱动部的电磁力和压缩弹簧33的弹性力的共同作用下，实现伸缩杆的伸缩动作，从而带动活动齿轮21的沿轴向往复浮动，进而实现传动机构对车辆天窗的锁止和非锁止。

其中，壳体32可以为具有供磁性伸缩杆35穿过的过孔的中空箱体结构或中空筒体结构。电磁驱动部34可以形成为中空圆筒状结构的电磁线圈，该电磁驱动部34可以粘贴到壳体32的内壁上，也可以仅仅放置在壳体32 的内部，且保持套设于压缩弹簧33和磁性伸缩杆35上，本公开对此不作限制，均属于本公开的保护范围之中。

这样，当电磁线圈断电时，电磁线圈产生磁场的消失，电磁线圈和磁性伸缩杆35之间无电磁力作用。磁性伸缩杆35被压缩弹簧33推出直至压缩弹簧33处于自由伸展状态，同时，磁性伸缩杆35带动活动齿轮21沿轴向的一侧脱离啮合于第一齿轮机构和第二齿轮机构。此时，活动齿轮21和相邻的齿轮之间为未咬合状态，传动机构对车辆天窗的锁定失效，即使驱动电机通电后也无法带动天窗移动，而能够依靠手动方式或其他非电动方式启动天窗。当电磁线圈得电时，电磁线圈产生磁场，电磁线圈和磁性伸缩杆35 之间有电磁力作用。磁性伸缩杆35在电磁力的作用下克服压缩弹簧33的弹性力而缩回，压缩弹簧33处于压缩状态，同时，磁性伸缩杆35带动活动齿轮21沿轴向的另一侧复位啮合于第一齿轮机构和第二齿轮机构。此时，活动齿轮21和相邻的齿轮之间为咬合状态，传动机构对车辆天窗的锁定有效，这样，驱动电机在通电后可以带动天窗的移动，且只能依靠驱动驱动电机才能带动天窗的移动。

如图2所示，为方便控制活动齿轮21沿其轴向的收缩位移，磁性伸缩杆35可以包括位于支撑座31的一侧的第一杆段351，在图2中，第一杆段位于支撑座的上方。磁性伸缩杆35还可以包括位于支撑座31的另一侧且与第一杆段351固定相连的第二杆段352，在图2中，第二杆段位于支撑座的下方。压缩弹簧33抵顶第二杆段352的端部，第一杆段351上安装有活动齿轮21，且第一杆段351上设置有用于限位伸缩端的收缩位移的第一限位件 353。这样，当磁性伸缩杆35带动活动齿轮21沿其轴向的另一侧收缩，直至活动齿轮21刚好和其相邻的齿轮咬合时，可以通过第一限位件353实现对活动齿轮21的位置的限定，从而可以使得活动齿轮21重新啮合时精准到位，保证传动系统传动动力的稳定性和可靠性。

其中，第一限位件353可以任何合适的限位结构，例如，第一限位件353 可以为限位挡板或限位杆，本公开对此不作限制，均属于本公开的保护范围之中。

进一步地，为方便控制活动齿轮21沿其轴向的伸出位移，第二杆段352 上设置有用于限位伸缩端的伸出位移的第二限位件354。这样，当磁性伸缩杆35带动活动齿轮21沿其轴向的一侧伸出，且活动齿轮21和其相邻的齿轮未咬合时，可以通过第二限位件354实现对活动齿轮21的位置的限定，从而可以防止活动齿轮21伸出行程过大，整个驱动机构占用空间较大的问题，且在电磁线圈中通入较小的电流，即可再次实现活动齿轮与其相邻的齿轮重新咬合，节省能耗。

另外，可以合理地布置第一限位件353和第二限位件354的位置，使得在失电时第一限位件353和支撑座31之间的距离与在得电时第二限位件354 和支撑座31之间的距离相同。即，保证活动齿轮21脱离啮合的总的伸出位移，等于活动齿轮21复位啮合的总的缩回位移。

为使得传动机构解除对车辆天窗的锁定后，车内乘客或驾驶员可以方便地手动开启天窗，第一传动机构和驱动电机10相连，第二传动机构和天窗相连，驱动机构还包括可手动操作的手动驱动机构。在得电时，手动操作手动驱动机构以切断手动驱动机构和第二传动机构之间的传动连接，在失电时，手动操作手动驱动机构以建立手动驱动机构和第二传动机构之间的传动连接。这样，车辆处于供电的正常行驶状态时，可以手动操作该手动操作部，使得手动驱动机构和第二传动机构之间的传动连接断开，从而不影响传动机构20的正常工作，保证电动控制车辆天窗开闭的可靠性和有效性。当车辆因突发事故涉水而断电时，在控制部解除对车辆天窗的锁定后，可以手动操作该手动操作部，使得手动驱动机构和第二传动机构之间建立传动连接，并通过操作该手动驱动机构而开启车辆天窗。

在一种示例性的实施方式中，如上，第二传动机构为第二齿轮机构，手动驱动机构可以包括同轴固定设置的滑轮和移动齿轮，以及用于建立和断开该移动齿轮和第二齿轮机构中的受控齿轮之间的啮合关系的触发开关，且滑轮上设置有摇把结构。当按下该触发开关后，移动齿轮和受控齿轮相啮合，当断开该触发开关后，移动齿轮和受控齿轮未啮合。当控制部解除对车辆天窗的锁定后，可以按下该触发开关，然后握持摇把结构转动滑轮，从而带动移动齿轮转动，继而通过第二传动机构带动天窗开启。

为实现车辆的防盗功能，第二传动机构包括相互配合的传动丝杠22和丝杠螺母，丝杠螺母固定到车辆天窗上。这样，无论车辆是处于断电状态还是得电状态，由于传递丝杠可以将旋转运动转化成直线运动，只有向传动丝杠输入一个合适大小的力矩才能控制开启天窗。即，车内的人员可以通过电动或手动的方式施加力矩给传动丝杠而打开天窗，而相反，车外的人员无法对车内的传动丝杠施加力矩，因而显然无法开启天窗，从而使得车辆具有防盗功能。此外，通过传动机构带动传动丝杠转动，进而带动固定到丝杠螺母上的车辆天窗沿传动丝杠的轴向移动，以打开或关闭该车辆天窗。

为实现传动机构的减速增扭功能，传动丝杠22的动力输入端具有齿圈 23，在这种情况下，包括两种情形：一、传动丝杠22的动力输入端装配有齿圈23；二、传动丝杠22的动力输入端一体形成有齿圈23。驱动电机10 的输出轴形成为丝杆结构11，传动机构还包括传动连接在丝杆结构11和传动丝杠22之间的减速齿轮机构，受控传动件形成在该减速齿轮机构中。由于传动机构具有减速齿轮机构，这样，可以使用扭矩较小的电机，降低驱动电机的功耗，节省成本。

进一步地，为方便生产安装，简化传动机构的结构，减速齿轮机构包括减速齿轮，该减速齿轮包括同轴固定设置的大齿轮24和小齿轮25，大齿轮 24和丝杆结构11传动啮合，小齿轮25和齿圈23传动啮合，且小齿轮25 的齿数小于齿圈23的齿数。

为进一步增强传动机构的减速增扭功能，减速齿轮为多个，且沿动力的输送方向上任意相邻两组的减速齿轮中的小齿轮25啮合于大齿轮24，即，沿动力的输送方向上任意相邻两个减速齿轮之间的传动配合均具有减速增扭的效果。受控传动件为由一个减速齿轮形成的活动齿轮。换言之，如图1 所示，活动齿轮包括同轴固定设置的大齿轮24和小齿轮25。

其中，需要说明的是，动力的输送方向为从驱动电机输送至车辆天窗的方向。

由于活动齿轮21需要沿其轴向往复移动，与其相邻的齿轮重新啮合时很容易产生啮合间隙，而丝杆结构11作为驱动电机的输出轴，驱动电机的振动会加大产生啮合间隙的几率和大小，为防止因产生的啮合间隙造成传动失效或传动不稳定的问题，活动齿轮21和丝杆结构11间隔设置。换言之，活动齿轮21和丝杆结构11之间没有建立直接的传动连接。

如上，可以通过操作手动驱动机构，开启车辆天窗，为使得用户可以轻松地手动开启车辆天窗，活动齿轮21和传动丝杠22间隔设置。换言之，活动齿轮21和传动丝杠22之间没有建立直接的传动连接，而是在活动齿轮和传动丝杠之间加入额外的减速齿轮。这样，可以减少用户施加到手动驱动机构上的作用力，使得用户操作省力，从而使得车辆具有良好的用户体验感。

作为一种可选的实施方式，如图2所示，减速齿轮组具有沿动力的输送方向上间隔布设的第一减速齿轮201、第二减速齿轮202、第三减速齿轮203 和第四减速齿轮204，其中，第二减速齿轮202为活动齿轮21，且第三减速齿轮组203中的齿轮和上文提及的手动驱动机构传动相连。这样，既可以防止因产生的啮合间隙造成传动失效或传动不稳定的问题，又可以增强用户体验感，且使得传动机构结构紧凑，占用空间少。

为方便实现活动齿轮和相邻的齿轮脱离啮合，如图1所示，驱动机构还可以包括用于支撑传动机构20的支撑座31，活动齿轮21可转动地安装在该支撑座的一侧，控制部为伸缩机构30并位于支撑座的另一侧，活动齿轮的大齿轮较小齿轮远离支撑座31布置，以在伸缩机构伸出时活动齿轮和相邻的减速齿轮脱离啮合。这样，当活动齿轮的大齿轮随同小齿轮沿其轴向朝向支撑座的一侧移动时，大齿轮不会和其相邻的齿轮发生空间干涉，保证活动齿轮沿其轴向往复移动顺畅。

在本公开的一示例性的实施方式中，为实现扭矩放大的效果，减少驱动电机的旋转扭矩，传动机构为减速传动机构。

本公开还提供一种车辆天窗控制系统，该车辆天窗控制系统可以包括驱动电机，其中，天窗控制系统使用上文详细介绍的用于车辆天窗的驱动机构，以及用于驱动驱动电机正反转动的驱动电路。这样，可以通过控制驱动电路方便地实现自动控制驱动电机的正反转动。

例如，在一种实施方式中，驱动电路可以包括电源400，可择一闭合的开启开关和关闭开关，且开启开关用于控制驱动电机10的第一端10a和第二端10b分别同时与电源400的正极和负极导通或断开，关闭开关用于控制驱动电机10的第一端10a和第二端10b分别同时与电源400的负极和正极导通或断开。即，可以在驱动电路中设置有用于控制驱动电机正向转动的开启开关，以及用于控制驱动电机反向转动的关闭开关。这样，通过闭合该开启开关，从而触发驱动电路控制驱动电机正向转动，进而驱动电机可以通过传动机构带动天窗开启；通过闭合该关闭开关，从而触发驱动电路控制驱动电机反向转动，进而驱动电机可以通过传动机构带动天窗关闭。因此，可以实现一键开启天窗，一键关闭天窗，增加用户体验。

为了有效防止电机的堵转，提高驱动电路和驱动电机的可靠性，如图3 至图6所示，在本公开的一示例性的实施方式中，驱动电路还可以包括用于分别控制车辆天窗开启到位和关闭到位的开启限位开关403和关闭限位开关 404，开启开关和开启限位开关403相串联设置，关闭开关和关闭限位开关 404相串联设置。

其中，手动开启开关401和手动关闭开关402可以为形成在一个整体开关上的两个部分，例如，该整体开关可以为双刀双掷开关，并可以将该双刀双掷开关设置成自复位式翘板开关。另外，手动开启开关401和手动关闭开关402也可以为两个独立的开关，例如，该手动开启开关401和手动关闭开关402可以均为双刀单掷开关。

其中，为实现天窗完全开启和完全关闭时的限位功能，进而有效地而精准地防止驱动电机堵转，开启限位开关403可以包括随车辆天窗运动的开启可动触点，以及固定在天窗口后部的开启固定触点，关闭限位开关404可以包括随车辆天窗运动的关闭可动触点，以及固定在天窗口前部的关闭固定触点，在车辆天窗的运动过程中，开启可动触点与开启固定触点可选择地接触或分离，关闭可动触点和关闭固定触点可选择地接触或分离。其中，开启限位开关的开启固定触点可以固定在车辆天窗的后部，也可以固定在传动机构的输出端的后部，例如，可以设置在传动丝杠的后部。关闭限位开关的关闭固定触点可以固定在车辆天窗的前部，也可以固定在传动机构的输出端的前部，例如，可以设置在传动丝杠的前部。

这样，可以设置接触开关在自由状态时是导通状态，当接触开关的触点被顶住时，接触开关处于断开状态。例如，当天窗处于完全关闭状态时，此时，上述关闭限位开关404的关闭固定触点和关闭可动触点相接触，关闭限位开关404处于断开状态；当天窗开启中或开启后，此时，关闭限位开关404 的关闭固定触点和关闭可动触点脱离接触，关闭限位开关404处于导通状态。当天窗处于完全开启状态时，上述开启限位开关403的关闭固定触点和关闭可动触点相接触，开启限位开关处于断开状态；当天窗关闭中或关闭后，此时，开启限位开关403的关闭固定触点和关闭可动触点脱离接触，开启限位开关403处于导通状态。

在一种可选的实施方式中，如图3至图6所示，上述开启开关为手动开启开关401，上述关闭开关为手动关闭开关402。即，手动开启开关401和手动关闭开关402可以为上述介绍的双刀单掷开关或双刀双掷开关。这样，可以实现一键开天窗，一键关闭天窗，增加用户体验。

为实现车辆在正常供电且处于涉水状态时，例如，当车身浸水等紧急情况下自动开启车辆天窗，提供逃生的通道。在本公开的一示例性实施方式中，天窗系统还可以包括用于检测车辆涉水深度的水深检测装置，以及与该水深检测装置电连接的控制器405，控制器与驱动电路电连接。

这样，可以在控制器中设置一个涉水深度阈值，以作为用户判断当前是否需要开启天窗以提前准备好逃生通道的标准。当水深检测装置检测到的涉水深度小于该涉水深度阈值时，控制器判断为当前用户不需要开启天窗。据此，控制器可以控制驱动电路中的相应的电控开关，使得驱动电机通过传动机构控制车辆天窗不开启。例如，当天窗处于开启状态时，可以控制车辆天窗关闭；当车辆天窗处于关闭状态时，可以控制车辆天窗保持当前关闭的状态。当水深检测装置检测到的涉水深度大于或等于该涉水深度阈值时，控制器判断为当前用户需要开启天窗。据此，控制器可以控制驱动电路中的相应的电控开关，使得驱动电机通过传动机构控制车辆天窗自动开启，从而提前准备好逃生通道，进而免于用户陷入危险境地，提高了车辆的安全性能。

如上，为方便控制驱动电机的正反转动，在驱动电路中设置有用于控制驱动电机正向转动的开启开关，以及用于控制驱动电机反向转动的关闭开关。在一种可选的实施方式中，为使得驱动电机可以响应控制器的控制信号，从而实现涉水过深时，车辆天窗自动开启，而自动提供逃生通道的功能，开启开关为电控开启开关406，关闭开关为电控关闭开关407，控制器405用于根据水深检测装置检测的水深信号控制电控开启开关406和电控关闭开关 407的闭合或断开。

在一种实施方式中，电控开启开关406和电控关闭开关407可以为继电器。为方便说明，电控开启开关406为第一继电器，电控关闭开关407为第二继电器。

在另一种实施方式中，电控开启开关406和电控关闭开关407还可以为 MOS管开关。例如，电控开启开关406和电控关闭开关407可以由MOS管组成的开关网络、固态开关、电机驱动IC等可以实现双刀双掷开关作用的电控开关。

这样，当上述水深检测装置检测到的涉水深度小于该涉水深度阈值时，控制器判断为当前用户不需要开启天窗而逃生。控制器可以给电控开启开关 406发出一个低电平的S1信号，并同时给电控关闭开关407发出一个高电平的S2信号。这样，第一继电器(即电控开启开关406)处于不动作状态，第二继电器(电控关闭开关407)处于吸合状态。此时，驱动电机的第二端 10b与电源的正极相连，驱动电机的第一端10a与电源的负极相连，驱动电机反向转动，带动传动机构控制车辆天窗关闭，如图6所显示的车辆天窗处于电动控制关闭中的状态。

当上述水深检测装置检测到的涉水深度大于或等于该涉水深度阈值时，控制器判断为当前用户需要开启天窗而逃生。控制器可以给电控开启开关 406发出一个高电平的S1信号，并同时给电控关闭开关407发出一个低电平的S2信号。这样，第一继电器(即电控开启开关406)处于吸合状态，第二继电器(电控关闭开关407)处于不动作状态。此时，驱动电机的第二端10b与电源的负极相连，驱动电机的第一端10a与电源的正极相连，驱动电机正向转动，带动传动机构控制车辆天窗开启，如图5所显示的车辆天窗处于电动控制开启中的状态。

为简化结构，控制器为涉水中央控制器。需要说明的是，此处的涉水中央控制器，是指车辆在处于涉水环境中时，根据涉水传感器等检测装置检测的信号而控制车辆中所有的电器系统进行相关保护措施的控制器。这样，在本公开中使用的用于控制驱动电路中的电控开关的控制器，可以集成到涉水中央控制器中，从而使得整个车辆天窗控制系统的结构简化，功能集成度高。

以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。

Claims (18)

1.一种用于车辆天窗的驱动机构，包括传动机构，该传动机构的输入端用于与可正反转动的驱动电机(10)传动相连，所述传动机构(20)的输出端用于驱动车辆天窗往复移动以关闭或打开天窗口，其特征在于，所述驱动机构还包括控制部，该控制部用于在失电时控制所述传动机构(20)传动分离，以及在得电时控制所述传动机构(20)传动结合，所述传动机构(20)包括第一传动机构、第二传动机构和传动连接在所述第一传动机构和所述第二传动机构之间的受控传动件，所述第一传动机构和所述驱动电机(10)相连，所述第二传动机构和所述天窗相连，所述驱动机构还包括可手动操作的手动驱动机构，

在失电时，所述控制部驱动所述受控传动件切断所述第一传动机构和所述第二传动机构之间的传动连接，手动操作所述手动驱动机构以建立所述手动驱动机构和所述第二传动机构之间的传动连接；

在得电时，所述控制部驱动所述受控传动件建立所述第一传动机构和所述第二传动机构之间的传动连接，手动操作所述手动驱动机构以切断所述手动驱动机构和所述第二传动机构之间的传动连接。

2.根据权利要求1所述的用于车辆天窗的驱动机构，其特征在于，所述控制部为伸缩机构(30)，该伸缩机构与所述受控传动件固定相连。

3.根据权利要求2所述的用于车辆天窗的驱动机构，其特征在于，所述传动机构包括由活动齿轮(21)传动相连的第一齿轮机构和第二齿轮机构，所述活动齿轮为所述受控传动件，所述第一齿轮机构为所述第一传动机构，所述第二齿轮机构为所述第二传动机构，所述伸缩机构(30)的伸缩端安装到所述活动齿轮(21)上，以使得失电时驱动所述活动齿轮(21)沿轴向脱离啮合于所述第一齿轮机构和第二齿轮机构，得电时驱动所述活动齿轮(21)沿轴向复位啮合于所述第一齿轮机构和第二齿轮机构。

4.根据权利要求3所述的用于车辆天窗的驱动机构，其特征在于，所述驱动机构还包括用于支撑所述传动机构(20)的支撑座(31)，所述活动齿轮(21)可转动地安装在该支撑座的一侧，所述伸缩机构(30)位于所述支撑座(31)的另一侧，并且所述伸缩端穿过所述支撑座(31)以连接到所述活动齿轮(21)上，所述伸缩端朝向远离所述支撑座(31)的方向伸出以驱动所述活动齿轮(21)脱离啮合，所述伸缩端朝向靠近所述支撑座(31)的方向缩回以驱动所述活动齿轮(21)复位啮合。

5.根据权利要求2-4中任意一项所述的用于车辆天窗的驱动机构，其特征在于，所述伸缩机构(30)包括具有所述伸缩端的伸缩杆、弹性件和电驱动部，所述弹性件具有驱动所述伸缩杆伸出的弹性力，在得电时，所述电驱动部固定所述伸缩杆并克服所述弹性力，在失电时，所述电驱动部释放所述伸缩杆。

6.根据权利要求5所述的用于车辆天窗的驱动机构，其特征在于，所述伸缩机构包括壳体(32)，所述弹性件为压缩弹簧(33)，所述电驱动部为电磁驱动部(34)，所述伸缩杆为磁性伸缩杆(35)，所述压缩弹簧(33)的一端抵顶到所述壳体(32)的内表面，所述压缩弹簧(33)的另一端抵顶在所述磁性伸缩杆(35)的一端上，所述电磁驱动部(34)位于所述壳体(32)内且套设于所述磁性伸缩杆(35)上，所述磁性伸缩杆(35)的另一端凸出于所述壳体(32)以和所述活动齿轮(21)相连。

7.根据权利要求6所述的用于车辆天窗的驱动机构，其特征在于，所述电磁驱动部(34)为电磁线圈。

8.根据权利要求6所述的用于车辆天窗的驱动机构，其特征在于，所述磁性伸缩杆(35)包括位于所述支撑座(31)的一侧的第一杆段(351)，以及位于所述支撑座(31)的另一侧且与所述第一杆段(351)固定相连的第二杆段(352)，所述压缩弹簧(33)抵顶所述第二杆段(352)的端部，所述第一杆段(351)上安装有所述活动齿轮(21)，且所述第一杆段(351)上设置有用于限位所述伸缩端的收缩位移的第一限位件(353)。

9.根据权利要求8所述的用于车辆天窗的驱动机构，其特征在于，所述第二杆段(352)上设置有用于限位所述伸缩端的伸出位移的第二限位件(354)。

10.根据权利要求1所述的用于车辆天窗的驱动机构，其特征在于，所述第二传动机构包括相互配合的传动丝杠(22)和丝杠螺母，所述丝杠螺母固定到所述车辆天窗上。

11.根据权利要求10所述的用于车辆天窗的驱动机构，其特征在于，所述传动丝杠(22)的动力输入端具有齿圈(23)，所述驱动电机(10)的输出轴形成为丝杆结构(11)，所述传动机构还包括传动连接在所述丝杆结构(11)和所述传动丝杠(22)之间的减速齿轮机构，所述受控传动件形成在该减速齿轮机构中。

12.根据权利要求11所述的用于车辆天窗的驱动机构，其特征在于，所述减速齿轮机构包括减速齿轮，该减速齿轮包括同轴固定设置的大齿轮(24)和小齿轮(25)，所述大齿轮(24)和所述丝杆结构(11)传动啮合，所述小齿轮(25)和所述齿圈(23)传动啮合，且所述小齿轮(25)的齿数小于所述齿圈(23)的齿数。

13.根据权利要求12所述的用于车辆天窗的驱动机构，其特征在于，所述减速齿轮为多个，且沿动力的输送方向上任意相邻两组的减速齿轮中的所述小齿轮(25)啮合于所述大齿轮(24)，所述受控传动件为由一个所述减速齿轮形成的活动齿轮。

14.根据权利要求13所述的用于车辆天窗的驱动机构，其特征在于，所述活动齿轮(21)分别和所述丝杆结构(11)和所述传动丝杠(22)间隔设置。

15.根据权利要求14所述的用于车辆天窗的驱动机构，其特征在于，所述减速齿轮组具有沿动力的输送方向上间隔布设的第一减速齿轮(201)、第二减速齿轮(202)、第三减速齿轮(203)和第四减速齿轮(204)，其中，所述第二减速齿轮(202)为所述活动齿轮(21)，且所述第三减速齿轮组(203)中的齿轮和所述手动驱动机构传动相连。

16.根据权利要求14所述的用于车辆天窗的驱动机构，其特征在于，所述驱动机构还包括用于支撑所述传动机构(20)的支撑座(31)，所述活动齿轮(21)可转动地安装在该支撑座的一侧，所述控制部为伸缩机构(30)并位于所述支撑座的另一侧，所述活动齿轮的大齿轮较小齿轮远离所述支撑座(31)布置，以在所述伸缩机构伸出时所述活动齿轮和相邻的减速齿轮脱离啮合。

17.根据权利要求1所述的用于车辆天窗的驱动机构，其特征在于，所述传动机构为减速传动机构。

18.一种车辆天窗控制系统，包括驱动电机，其特征在于，所述车辆天窗控制系统包括根据权利要求1至17中任一项所述的用于车辆天窗的驱动机构，以及用于驱动所述驱动电机正反转动的驱动电路。