CN108621755A - 一种外推式应急窗 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种外推式应急窗，包括应急窗内外框、活动铰链组件、开启锁止机构、开启报警系统。所述应急窗内外框均是金属型材件。内框和车窗玻璃连接用于固定车窗玻璃，外框和车身连接是整个结构的支持架构。所述活动铰链组件用于连接汽车车身和逃生窗玻璃，分为车身连接部、旋转连接部位和玻璃连接部。所述拉开启锁止机构包括开启把手、滑动拉锁和锁止卡扣、回位弹簧。所述开启报警系统包括报警器、磁头开关，在外推式应急窗发生打开或存在打开风险时发出警报。本发明原理简单，结构可靠稳定，活动铰链转动时旋转中心可变，既保证铰链强度又减小了铰链尺寸。同时给出了应急窗打开和锁止机构异常时均可发出报警的解决方案。
Description
技术领域
本发明涉及一种应急逃生窗，具体的说是一种可变旋转轴铰链带双保险报警功能的应急窗，属于汽车装配系统领域。
背景技术
国家法规规定，为了最大限度保障人员安全某些客车必须安装外推式应急窗。外推式应急窗为了达到外推的功能必须采用翻转铰链，为了保证强度，铰链尺寸常常不能做的过小，而汽车逃生窗通常安装在车身侧面，逃生窗的铰链结构做的过大常常会牺牲整车造型。
应急窗报警器除了在危机时刻给乘员提供明确的逃生信息外，也应在应急窗状态异常时给驾驶员传达警告以便采取措施。目前市场上应急窗报警器主要分为应急窗开启报警和拉动开启把手报警，这两种均存在安全隐患。对于应急窗开启报警的：如果车辆在运行中出现误操作打开，驾驶员收到报警信息时说明此时应急窗已经是打开状态，这对于运行中的车辆来说是相当危险的，即使驾驶员立即采取措施也属于事后行动。而对于拉动开启把手报警的多带有回位弹簧，当应急窗打开后开启把手在回位弹簧作用下复位则警报消去，此时应急窗虽是打开状态但是也无警报发出。
发明内容
本发明的目的在于：针对现有技术存在的缺陷，提出一种铰链旋转中心可变、开启锁止操作简单轻便、带双保险报警功能的外推式应急逃生窗。
为了达到以上目的，本发明提供了一种外推式应急逃生窗，包括应急窗内、外框，活动铰链组件，开启锁止机构及开启报警系统；
所述应急窗外框作为整个结构的支持架构固定于车身侧部，其内侧安装有用于固定车窗玻璃的应急窗内框，所述应急窗内外框均是金属型材件，通过焊接方法成框型。内框和车窗玻璃采用胶粘结，固定车窗玻璃，外框和车身用胶粘结是整个结构的支持架构。内框和玻璃连接面、外框和车身连接面均有锯齿纹，保证粘结强度。所述应急窗内、外框通过活动铰链组件完成相对转动；所述应急窗外框的下缘具有与开启锁止机构相配合的开启锁止槽，以供锁止卡扣锁止和解锁；
所述活动铰链组件用于连接汽车车身和逃生窗玻璃，由车身连接部、旋转连接部及玻璃连接部构成，所述车身连接部通过其端部的旋转轴包耳与旋转连接部端部的凸头相连接，使凸头沿旋转轴包耳的内缘旋转位移；当旋转轴包耳和旋转凸头曲率变化时，铰链旋转部和车身连接部发生相对转动时，其旋转中心发生变化；所述旋转连接部的另一端与玻璃连接部相卡接；
所述开启锁止机构沿内框内侧缘安装，包括垂直安装于内框内侧的开启把手，所述开启把手通过拉索滑片与安装在滑动导轨中的滑动拉索的前端相连接，所述滑动拉索的末端通过紧固件连接具有锁扣机构的锁止滑块；
所述开启报警系统安装于内框侧部，当应急窗处于打开状态或开启把手处于拉开状态或两种状态同时存在时，所述开启报警系统启动。
本发明的进一步限定技术特征为：所述车身连接部包括基部，所述基部的一端向上延伸形成旋转轴包耳，另一端向下延伸形成卡接部；所述卡接部的末端具有与之垂直连接的用于连接汽车车身的卡接件，所述旋转轴包耳具有向内的折弯，所述折弯的末端呈圆弧状。
所述旋转连接部包括与基部平行设置的底座，所述底座的两端具有与玻璃连接部相固连的卡扣，所述底座近旋转轴包耳的一端向上延伸形成凸头部，所述凸头部扣于旋转轴包耳内，沿折弯末端的圆弧内侧旋转位移。
所述玻璃连接部为截面呈矩形的框架构件，矩形框架的顶部两端具有向上延伸与旋转连接部的卡扣相卡接的固定件，近旋转轴包耳一端的侧边具有用于固定应急窗玻璃的齿状面。
进一步的，所述旋转轴包耳包括第一支撑件及折弯，所述折弯由倾斜部、竖直部及圆弧部构成；所述第一支撑件的顶端与倾斜部的一端呈锐角相交，所述倾斜部的另一端与竖直部的顶端呈钝角相交，所述竖直部的末端连接圆弧部；
所述凸头部包括第二支撑件及与其垂直连接的直角折弯，所述直角折弯的末端具有球状凸起；
所述球状凸起沿圆弧部内缘转动，二者曲率变化使旋转中心发生位移，所述活动铰链组件的旋转轴位置可变。
进一步的，所述活动铰链组件各部件相对运动为，车身连接部与车身无相对运动，旋转连接部和玻璃连接部无相对运动，玻璃连接部和玻璃无相对运动，旋转连接部和车身连接部具有相对运动。
进一步的，所述开启把手通过把手支架垂直固定于沿应急窗内框内侧缘放置的把手滑块上，所述把手滑块通过连接件与拉索滑片相连接，所述拉索滑片与安装在滑动导轨中的滑动拉索的前端相连接。所述滑动导轨呈L型，通过连接件固定于应急窗内框外侧面的直角边上，其内安装有滑动拉索，所述滑动拉索的末端通过拉索铆钉及压紧垫块与锁止滑块相铆接。所述锁止滑块上安装有由锁止卡扣、回位弹簧及弹簧限位螺栓构成的锁扣机构；所述锁止卡扣至少为一个，固定于锁止滑块的底部，所述回位弹簧与锁止滑块的末端连接，并通过弹簧限位螺栓限位其活动。
进一步的，所述锁止卡扣至少为两个，呈等间距间隔分布。
进一步的，所述开启报警系统包括安装于应急窗内框侧边上的内框开关、把手开关及声音报警器，所述内框开关与安装于应急窗外框侧边上的外框磁铁相触接，所述把手开关与安装于开启把手上的把手磁铁相触接，各组件之间为电连接。
进一步的，所述开启报警系统具有开启报警及停止报警状态；
当处于开启报警状态时，所述开启把手带动把手磁铁与把手开关分离，或内框开关与外框磁铁分离，或二者同时发生，电路进入导通状态，声音报警器得电导通发出报警声音信号；
当处于停止报警状态时，所述把手磁铁靠近把手开关，同时外框磁铁靠近内框开关，电路处于截止状态，声音报警器失电停止报警。
进一步的，所述应急窗外框两侧对称设有通过气弹簧支架固定的，用于连接应急窗内、外的气弹簧。
本发明的工作原理：拉动开启把手控制开启锁止机构以解除应急窗锁止状态，在气弹簧助力下简单轻松地打开应急窗。当应急把手被拉动或应急窗打开时均有持续的声音报警发出。应急窗的活动铰链旋转时旋转中心发生位移，以最小的空间实现了所需要的旋转角度，节省了活动铰链的空间尺寸。
本发明结构简单可靠，通过改变活动铰链组件之间曲率，活动铰链旋转时旋转中心发生位移，以最小的空间实现了所需要的旋转角度，节省了活动铰链的空间尺寸。同时，本发明还解决了锁止状态异常和开启状态下均需要持续报警的难题，提供了经济、安全可靠的解决方案，满足了广大用户的需求，值得推广使用。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明的活动铰链组件的结构示意图。
图3为图2的局部放大图。
图4为本发明的开启锁止机构的结构示意图。
图5为图4的A-A向示意图。
图6为图4的侧视图。
图7为本发明的开启报警系统的结构示意图。
图8为图7的电路图。
具体实施方式
本发明提供的一种外推式应急窗，结构如图1至图7所示，包括应急窗外框1、应急窗内框2、活动铰链组件3、气弹簧支架4、气弹簧5、开启锁止机构6、开启锁止槽7、开启报警系统8。
其中，应急窗外框通过粘结胶与车身连接固定，用以支撑整个总成系统。应急窗内框通过活动铰链组件与应急窗外框相连接，且内、外框通过活动铰链组件可以相对转动。气弹簧通过气弹簧支架分别和内、外框连接，在应急窗打开时提供助力作用。开启锁止机构安装在应急窗内框的侧部，控制应急窗的开启和锁止。开启报警系统安装在应急窗内框侧部，应急窗打开和开启把手处于拉开位置中任一状态发生或同时发生时，报警器均发出持续警报。
活动铰链组件3如图2所示，包括：车身连接部3-1、旋转连接部3-2及玻璃连接部3-3。车身连接部3-1的包耳曲率变化，旋转连接部3-2的凸头曲率变化，当凸头在包耳中转动时，因二者曲率变化旋转中心也发生位移。旋转中心发生位移，以最小的空间实现了所需要的旋转角度，节省了活动铰链的空间尺寸。
其中，车身连接部包括水平放置的基部，基部的一端向上延伸形成旋转轴包耳，另一端向下延伸形成卡接部，在卡接部的末端还具有与之垂直连接的用于连接汽车车身的卡接件。旋转轴包耳包括第一支撑件及向内的折弯，该折弯由倾斜部、竖直部及圆弧部构成；第一支撑件的顶端与倾斜部的一端呈锐角相交，另一端与竖直部的顶端呈钝角相交，同时在竖直部的末端连接有呈圆弧状的圆弧部。
旋转连接部包括与基部平行设置的底座，底座的两端具有与玻璃连接部相固连的卡扣，底座近旋转轴包耳的一端向上延伸形成凸头部。凸头部包括第二支撑件及与其垂直连接的直角折弯，直角折弯的末端具有沿圆弧部内缘转动的球状凸起，当球状凸起与圆弧部的曲率变化时，旋转中心发生位移，活动铰链组件的旋转轴位置可变。
玻璃连接部为截面呈矩形的框架构件，矩形框架的顶部两端具有向上延伸与旋转连接部的卡扣相卡接的固定件，近旋转轴包耳一端的侧边具有用于固定应急窗玻璃的齿状面。
活动铰链组件各部件相对运动为，车身连接部与车身无相对运动，旋转连接部和玻璃连接部无相对运动，玻璃连接部和玻璃无相对运动，旋转连接部和车身连接部具有相对运动。
开启锁止机构6如图4所示，开启把手6-1通过把手支架6-2固定在应急窗内框2的侧壁内侧，开启把手6-1末端和把手滑块6-3连接，开启把手可以绕着旋转轴旋转以控制滑块的运动。把手滑块6-3通过固定螺栓6-5和拉索滑片6-4连接。6-6是L型的拉索导轨，通过6-7固定螺栓固定在应急窗内框2外侧面的直角边上。滑动拉索6-8装配在拉索导轨6-6内，滑动拉索6-8一端通过拉索铆钉6-9和拉索滑片6-4铆接在一起，另一端用拉索铆钉6-9、压紧垫块6-10和锁止滑块6-11铆接在一起。锁止滑块6-11末端连接有回位弹簧6-12，锁止滑块6-11上用螺栓固定有锁止卡扣6-14，回位弹簧6-12的末端和弹簧限位螺栓6-13连接，弹簧限位螺栓6-13用以限位回位弹簧6-12的活动。
开启锁止机构6的设置：从方便人员操作方便撤离考虑，开启把手6-1设置在应急窗内框2的垂直边上，应急窗内框2的垂直边上又设置了开启报警系统8，从而整个应急窗内框垂直边上空间已经很小，结合整个应急窗内框开启和锁止的受力情况分析，锁止卡扣6-14安装在应急窗内框下侧水平边上最为合理。这样，开启把手6-1控制的滑块运动方向和卡扣运动方向存在一个直角变向问题，发明采用拉索软轴来解决这一直角变向问题。
所述开启报警系统8如图7所示，包括：声音报警器8-1、内框开关8-2、把手开关8-3、把手磁铁8-4、外框磁铁8-5。声音报警器8-1、内框开关8-2、把手开关8-3均安装在内框2上，把手磁铁8-4安装在开启把手6-1上，外框磁铁8-5安装在外框1上。拉动开启把手6-1时，开启把手带动把手磁铁8-4和把手开关8-3分离，应急窗打开时内框开关8-2离开外框磁铁8-5。
开启报警系统的电器原理如图8所示：内框开关8-2和把手开关8-3是常开型干簧管开关、Q1是NPN型三极管，Q2是PNP型三极管，Q1的负载是Q2的发射结，Q1为Q2提供基极电流。R是偏置电阻，为Q1提供偏置电流。C是交流旁通电容，它可以减小干电池BT交流内阻，使蜂鸣器发生响亮并延长电池使用寿命。其工作原理是：在电路总开关S闭合后，当把手磁铁8-4离开把手开关8-3或内框磁铁8-5离开内框开关8-2或二者同事发生时，Q1的基极电路上升，Q1处于正偏置进入导通状态。此时Q2的基极得到Q1提供的基极工作电流也处于导通状态，这样声音报警器8-1得电导通发出报警声音信号。当把手磁铁8-4靠近把手开关8-3同时内框磁铁8-5靠近内框开关8-2时，把手开关8-3和内框开关8-2均闭合，此时Q1的基极电位下降，Vbe几乎为零，Q1处于截止状态，而此时Q2失去了Q1提供的基极工作电流也处于截止状态，声音报警器8-1失电停止报警。
本发明的工作过程为：当拉动开启把手6-1时，开启把手带动把手滑块6-3运动，因为把手滑块6-3、拉索滑片6-4、滑动拉索6-8、锁止滑块6-11通过螺栓或铆钉连接在一起的，所以此时锁止滑块6-11也发生了位移。锁止滑块6-11上用螺栓固定有锁止卡扣6-14，锁止滑块6-11移动带动锁止卡扣6-14到外框1的开启锁止槽7位置，此时应急窗处于解锁状态，这样应急窗在受玻璃面法向向外推力作用下而打开，气弹簧此时提供助力作用使打开操作更加轻便。当开启把手6-1受到的开启力撤销时，由开启把手6-1、拉索滑片6-4、滑动拉索6-8、锁止滑块6-11组成的锁止机构受力传动链只受到回位弹簧6-12的作用，在回位弹簧6-12作用下整个传动链恢复原位置。上述操作工程中：拉动开启把手6-1时，开启把手带动把手磁铁8-4和把手开关8-3分离，此时把手开关8-3处于断开状态，报警器发出持续报警声音，提醒驾驶员和乘客注意开启把手处于开启状态。如果是误操作，驾驶员在报警器提醒下停车检查并恢复安全状态，如果是正常的开启操作，则提醒大家注意逃离同时继续进行下一步打开操作。进一步的，应急窗打开时松开开启把手6-1，在回位弹簧作用下开启把手带动把手磁铁8-4复位，此时把手开关8-3重新闭合。但是由于应急窗已经打开，内框开关8-2已经离开了外框磁铁8-5处于断开状态，报警器仍然持续的发出报警信号。只有当开启把手6-1复位且应急窗关闭时报警系统才停止报警。
本发明结构简单可靠，通过改变活动铰链组件之间曲率，活动铰链旋转时旋转中心发生位移，以最小的空间实现了所需要的旋转角度，节省了活动铰链的空间尺寸。同时，本发明还解决了锁止状态异常和开启状态下均需要持续报警的难题，提供了经济、安全可靠的解决方案，满足了广大用户的需求，值得推广使用。
除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。
Claims (12)
1.一种外推式应急窗，其特征在于：包括应急窗内、外框，活动铰链组件，开启锁止机构及开启报警系统；
所述应急窗外框作为整个结构的支持架构固定于车身侧部，其内侧安装有用于固定车窗玻璃的应急窗内框，所述应急窗内、外框通过活动铰链组件完成相对转动；所述应急窗外框的下缘具有与开启锁止机构相配合的开启锁止槽；
所述活动铰链组件用于连接汽车车身和逃生窗玻璃，由车身连接部、旋转连接部及玻璃连接部构成，所述车身连接部通过其端部的旋转轴包耳与旋转连接部端部的凸头相连接，使凸头沿旋转轴包耳的内缘旋转位移；所述旋转连接部的另一端与玻璃连接部相卡接；
所述开启锁止机构沿应急窗内框内侧缘安装，包括垂直安装于应急窗内框内侧的开启把手，所述开启把手通过拉索滑片与安装在滑动导轨中的滑动拉索的前端相连接，所述滑动拉索的末端通过紧固件连接具有锁扣机构的锁止滑块；
所述开启报警系统安装于应急窗内框侧部，当应急窗处于打开状态或开启把手处于拉开状态或两种状态同时存在时，所述开启报警系统启动。
2.根据权利要求1所述的外推式应急窗，其特征在于：所述车身连接部包括基部，所述基部的一端向上延伸形成旋转轴包耳，另一端向下延伸形成卡接部；所述卡接部的末端具有与之垂直连接的用于连接汽车车身的卡接件，所述旋转轴包耳具有向内的折弯，所述折弯的末端呈圆弧状；
所述旋转连接部包括与基部平行设置的底座，所述底座的两端具有与玻璃连接部相固连的卡扣，所述底座近旋转轴包耳的一端向上延伸形成凸头部，所述凸头部扣于旋转轴包耳内，沿折弯末端的圆弧内侧旋转位移。
3.根据权利要求2所述的外推式应急窗，其特征在于：所述旋转轴包耳包括第一支撑件及折弯，所述折弯由倾斜部、竖直部及圆弧部构成；所述第一支撑件的顶端与倾斜部的一端呈锐角相交，所述倾斜部的另一端与竖直部的顶端呈钝角相交，所述竖直部的末端连接圆弧部；
所述凸头部包括第二支撑件及与其垂直连接的直角折弯，所述直角折弯的末端具有球状凸起；
所述球状凸起沿圆弧部内缘转动，二者曲率变化使旋转中心发生位移，所述活动铰链组件的旋转轴位置可变。
4.根据权利要求2所述的外推式应急窗，其特征在于：所述玻璃连接部为截面呈矩形的框架构件，矩形框架的顶部两端具有向上延伸与旋转连接部的卡扣相卡接的固定件，近旋转轴包耳一端的侧边具有用于固定应急窗玻璃的齿状面。
5.根据权利要求1所述的外推式应急窗，其特征在于：所述活动铰链组件各部件相对运动为，车身连接部与车身无相对运动，旋转连接部和玻璃连接部无相对运动，玻璃连接部和玻璃无相对运动，旋转连接部和车身连接部具有相对运动。
6.根据权利要求1所述的外推式应急窗，其特征在于：所述开启把手通过把手支架垂直固定于沿应急窗内框内侧缘放置的把手滑块上，所述把手滑块通过连接件与拉索滑片相连接，所述拉索滑片与安装在滑动导轨中的滑动拉索的前端相连接。
7.根据权利要求6所述的外推式应急窗，其特征在于：所述滑动导轨呈L型，通过连接件固定于应急窗内框外侧面的直角边上，其内安装有滑动拉索，所述滑动拉索的末端通过拉索铆钉及压紧垫块与锁止滑块相铆接。
8.根据权利要求6所述的外推式应急窗，其特征在于：所述锁止滑块上安装有由锁止卡扣、回位弹簧及弹簧限位螺栓构成的锁扣机构；所述锁止卡扣至少为一个，固定于锁止滑块的底部，所述回位弹簧与锁止滑块的末端连接，并通过弹簧限位螺栓限位其活动。
9.根据权利要求8所述的外推式应急窗，其特征在于：所述锁止卡扣至少为两个，呈等间距间隔分布。
10.根据权利要求1所述的外推式应急窗，其特征在于：所述开启报警系统包括安装于应急窗内框侧边上的内框开关、把手开关及声音报警器，所述内框开关与安装于应急窗外框侧边上的外框磁铁相触接，所述把手开关与安装于开启把手上的把手磁铁相触接，各组件之间为电连接。
11.根据权利要求10所述的外推式应急窗，其特征在于：所述开启报警系统具有开启报警及停止报警状态；
当处于开启报警状态时，所述开启把手带动把手磁铁与把手开关分离，或内框开关与外框磁铁分离，或二者同时发生，电路进入导通状态，声音报警器得电导通发出报警声音信号；
当处于停止报警状态时，所述把手磁铁靠近把手开关，同时外框磁铁靠近内框开关，电路处于截止状态，声音报警器失电停止报警。
12.根据权利要求1所述的外推式应急窗，其特征在于：所述应急窗外框两侧对称设有通过气弹簧支架固定的，用于连接应急窗内、外的气弹簧。
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