CN108749543B - 用于滑动顶棚的机械组 - Google Patents
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Abstract
一种用于滑动顶棚的机械组，包括滑轨、软轴组件、面板机械组件、遮阳帘机械组件，其技术要点是：软轴组件的面板滑块组件包括连接插头、弹片、弹片头、与连接插头相配合的限位块；限位块包括一对间隔设置的限位插头、设置在限位插头上的限位柱、设置在限位插头另一侧的限位斜面；主滑块的凸起为设置在主滑块底部的顶脚，前滑头上设有与顶脚相配合的钩形槽；前滑头滑槽上设有限位卡槽I，限位卡槽I的相对侧设有导向斜面，前滑头底部设有可与限位卡槽I相配合的凸台I。其具有结构简单紧凑、使用方便、制造成本低、占用空间小、运行稳定等优点。
Description
技术领域
本发明涉及用于一般车辆的滑动顶棚结构，具体说是一种用于滑动顶棚的机械组。其IPC分类号为B60J7/04或B60J7/057。
背景技术
现有的汽车天窗如申请公布号为CN 105109311 A的中国专利申请公开“一种汽车天窗”，该技术方案主要通过单驱动机构实现天窗及遮阳帘的分别控制。该技术方案一方面由于节省了一个驱动电机降低了生产成本，另一方面，由于驱动原理的改变，节省了滑轨的布置空间。因此可在不影响用户体验的同时，极大改进现有的天窗结构。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于滑动顶棚的机械组，从根本上解决了上述问题，其具有结构简单紧凑、使用方便、制造成本低、占用空间小、运行稳定等优点。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：该用于滑动顶棚的机械组包括滑轨、软轴组件、面板机械组件、遮阳帘机械组件；
其中，滑轨沿长度方向上由外向内依次设有第一至第三主滑槽；
第一主滑槽包括起翘臂销轴滑槽、后滑头滑槽、前滑头滑槽；
软轴组件包括驱动软轴、面板滑块组件、遮阳帘滑块；
驱动软轴包括柔性轴、一对设置在柔性轴上的软轴头；
面板机械组件包括举臂、起翘臂、主滑块、连杆组件、拐弯滑槽；
举臂上设有举臂滑槽，起翘臂一端铰接在举臂滑槽内，另一端限位在滑轨内；
主滑块上设有插槽、凸起、曲线槽，举臂一端铰接在曲线槽内；
连杆组件包括前滑头、后滑头、条形弹性件，其技术要点是：
软轴组件的面板滑块组件包括与主滑块的插槽相配合的底部设有卡槽I的连接插头、设置在连接插头底部的弹片、设置在弹片上的弹片头、与连接插头相配合的限位块；限位块包括一对间隔设置的限位插头、设置在限位插头上的限位柱、设置在限位插头另一侧的限位斜面；
主滑块的凸起为设置在主滑块底部的顶脚，前滑头上设有与顶脚相配合的钩形槽；
前滑头滑槽上设有限位卡槽I，限位卡槽I的相对侧设有导向斜面，前滑头底部设有可与限位卡槽I相配合的凸台I；
驱动软轴的软轴头上设有立面和斜面，立面位于软轴头内侧；
软轴组件的遮阳帘滑块包括滑块滑脚、卡槽II；
滑轨的第二主滑槽包括由上至下依次设置的限位块固定槽、软轴组件滑块滑槽、驱动软轴滑槽，限位块固定槽上设有与限位块的限位插头相配合的限位卡槽II。
进一步的，条形弹性件上设有一个以上的中部滑脚。
进一步的，后滑头的侧部设有侧滑脚。
进一步的，起翘臂销轴滑槽上设有弹片卡槽，前滑头与顶脚之间设有连杆限位弹片。
本发明的有益效果：采用了相似的三滑槽滑轨结构：用于面板的第一主滑槽、用于驱动软轴的第二主滑槽、用于遮阳帘的第三滑槽。改进了现有内夹子锁定结构为弹片、限位卡槽锁定，简化了元件生产与总成装配工艺，有效提升了工作效率。为实现锁定结构，将第二主滑槽上设置呈两滑槽配合软轴滑槽的导向结构。通过上述滑轨结构有效降低了滑轨高度和宽度，在不影响运行稳定性的前提下，仍可实现面板单元的起翘和滑动。
采用了带有卡槽的面板滑块组件与遮阳帘滑块以替代现有技术中的内夹子驱动结构，通过设置在驱动软轴的柔性轴上的软轴头配合面板滑块组件和遮阳帘滑块随驱动软轴的滑动驱动相应的滑块移动，从而可在软轴前进或后退的过程中通过软轴上的卡夹实现对控制面板单元或遮阳帘滑块的控制，进而控制面板单元或遮阳帘的动作。并且，面板单元和遮阳帘的控制相对独立，彼此间不会发生干涉，进而提高了运行的稳定性。采用上述双头软轴驱动结构，无需预先在滑轨两端设置软轴槽结构，即可在各端软轴头移动到端部时解锁。
单驱动机构位于（左右）两侧滑轨之间，分别衔接（左右）两侧滑轨内的软轴的一端，配合双头软轴，实现了面板单元和遮阳帘的控制。从而在不影响运行稳定性的前提下，有效节约了零部件成本。由于采用了具有三滑槽的滑轨，替代了现有结构中的多滑轨组合结构，采用一体化结构，有效节约了占用空间。另外，还简化了原有的制造工艺，减少了装配工序，从而有效降低了制造成本。
在前滑头底部设置凸台配合设置在滑轨末端相应位置上的限位卡槽，限位卡槽同时配合位于前滑头与顶脚之间的连杆限位弹片，可在前滑头滑动至滑轨端部（实施例中的后端）的相应位置时，凸台结构嵌入滑轨的限位卡槽内锁定，阻碍连杆组件的向后运行。同时，由于减小了前滑头与滑轨之间的接触面积，从而减小了前滑头与滑轨之间的摩擦力，提高了机械组运行的流畅性。
滑杆组件一方面起到导向起翘臂的目的，另一方面还起到了主滑块在滑轨末端的锁定所用，防止滑动过位。区别于现有技术中，连杆组件仅具有导向/驱动起翘臂的作用。
附图说明
图1为本发明天窗整体的俯视结构示意图。
图1a为沿P向观察图1中滑轨的剖面结构示意图。
图2为本发明机械组的俯视结构示意图。
图2a为图2沿A-A线的剖视结构示意图。
图2a-1为图2a中C部分的局部放大结构示意图。
图2a-2为图2a中连杆限位弹片的等轴侧视结构示意图。
图2b为图2沿B-B线的剖视结构示意图。
图3为本发明机械组闭合状态的主视结构示意图。
图4为本发明机械组起翘状态的主视结构示意图。
图5为本发明机械组闭合状态的俯视结构示意图。
图5a为图5沿D-D线的剖视结构示意图。
图5b为图5沿E-E线的剖视结构示意图。
图5b-1为图5b中F部分的局部放大结构示意图。
图6为本发明机械组的分解结构示意图。
图7为本发明驱动软轴的结构示意图。
图8为本发明连杆组件的主视结构示意图。
图8a为图8中G部分的局部放大结构示意图。
图9为本发明连杆组件的俯视结构示意图。
图10为本发明主滑块的主视结构示意图。
图11为本发明主滑块的俯视结构示意图。
图12为本发明面板滑块组件的分解结构示意图。
图13为本发明遮阳帘滑块的等轴侧视结构示意图。
图14为本发明驱动软轴的装配结构示意图。
图14a为图14沿H-H线的剖视结构示意图。
图14a-1为图14a中J部分的局部放大结构示意图。
图14a-2为图14a中K部分的局部放大结构示意图。
图14b为图14沿I-I线的剖视结构示意图。
图15为本发明滑轨的俯视结构示意图。
图15a为图15沿L-L线的剖视结构示意图。
图16为本发明其中一种实施例的工作原理示意图。
具体实施方式
以下结合图1~16，通过具体实施例详细说明本发明的内容。该用于滑动顶棚的机械组1主要包括面板机械组件、遮阳帘机械组件、滑轨17、软轴组件18。
其中，面板机械组件（图中未标记）包括主滑块11、连杆限位弹片、举臂13、连杆组件14、起翘臂15、拐弯滑槽16。
主滑块11上设有曲线槽111、顶脚112（位于主滑块底部）、插槽113，举臂一端通过举臂销轴132铰接在曲线槽111内。
连杆限位弹片12包括引导斜面121、弹臂122、连接槽123。连杆限位弹片12设置在前滑头141与顶脚112之间。
面板滑块组件183的连接插头1831通过与主滑块11的插槽113相配合，可将驱动软轴的线性位移传递至主滑块 11上。同时为实现主滑块在滑轨端部锁止，在起翘臂销轴滑槽1711末端设置弹片卡槽1711a。当主滑块11向后滑动时，顶脚112嵌入钩形槽1411内，顶脚112下压连杆限位弹片12，压缩弹臂122两侧的引导斜面121，使其发生弹性形变。此时连杆限位弹片不起锁止功能，当继续滑动至弹片卡槽1711a时，连杆限位弹片12的弹臂122的在弹力作用下复位弹起，使顶脚112脱离钩形槽1411，同时驱动前滑头143的凸台I 1412卡入限位卡槽3131中，阻碍连杆组件14的滑动，最终实现锁止功能。
为解除主滑块11在滑轨端部的锁止状态，在主滑块11向前滑动时，主滑块11前端的顶脚112抵住前滑头141钩形槽1411的前部，前滑头141底部的凸台I 1412沿导向斜面1713b从限位卡槽I 1713a中脱出，前滑头141锁定解除，顶脚112滑入钩形槽1411内，主滑块11驱动连杆组件14向前滑动。
举臂13采用了与现有技术相似的结构，举臂13上设有举臂滑槽131，起翘臂15一端通过起翘臂销轴II 152铰接在举臂滑槽131内，起翘臂15另一端通过起翘臂销轴I 151铰接限位在滑轨3的起翘臂销轴滑槽1711内。
连杆组件14包括前滑头141、中部滑脚142、后滑头143、条形弹性件144。现有技术中，前滑头141和后滑头143一般通过注塑的方式设置在条形弹性件144两端。
前滑头141上设有与顶脚112相配合的钩形槽1411，前滑头141底部设有与限位卡槽I 1713a相配合的凸台I 1412 以及位于侧部的限位部1413。当采用连杆限位弹片12时，其压缩弹臂122配合其两侧的引导线面121可牢靠的限位在限位部1413上，保证了机构的稳定运行。
中部滑脚142通常以注塑的方式设置在前滑头141与后滑头143之间的条形弹性件144上，根据使用需要，可采用多个中部滑脚142。
后滑头143采用与现有技术相似的结构，其包括一个曲面凸台1431，在曲面凸台1431的侧部设有侧滑脚1432。条形弹性件144的制备材质可选用钢丝，并在特定的加工后，使条形弹性件144在无阻碍条件下具有特定方向的弹力。本实施例的弹力方向为，在无外力作用下通过条形弹性件144自身弹力使前滑头141向下。
条形弹性件144在后滑头143和中部滑脚142的轴向位置偏下，条形弹性件144在前滑头141的轴向位置偏上，当连杆组件14装入滑轨的前滑头滑槽1713中时，通过条形弹性件144的轴向错位，使条形弹性件144在前滑头141和距离前滑头141最近的中部滑脚142之间因扭曲而产生扭力。如条形弹性件144与后滑头143的连接处位于中轴I以下，条形弹性件144 中部滑脚142左右两侧的连接处均位于中轴II以下，条形弹性件144与前滑头141的连接处位于中轴III以上。并且在制造连杆组件14时，后滑头143与中部滑脚142的下表面应可能位于同一平面上。
条形弹性件144和主滑块11可滑入滑轨的前滑头滑槽1713中，主滑块11可通过限位滑脚限114限位在第一主滑槽171中滑动，主滑块11前下部设有顶脚112，当连杆组件14在前滑头滑槽1713中滑动时，顶脚112嵌入前滑头141的钩形槽1411内，位于前滑头141底部的凸台I 1412的下表面与前滑头滑槽1713的内底面接触。
起翘臂15采用与现有技术相似的结构，起翘臂15的底部设有起翘臂销轴I 151、设置在起翘臂销轴I 151两侧的起翘臂导向柱153，起翘臂15的上部设有起翘臂销轴II152。通过起翘臂销轴II 152将起翘臂15的一端铰接在举臂滑槽131内，起翘臂销轴I 151使起翘臂在后滑头143上导向，起翘臂导向柱153则起到稳定起翘臂销轴I 151的滑动过程，并起到导向的作用。
拐弯滑槽16主要用于在主滑块11运动到滑轨3末端时，举臂销轴132嵌入拐弯滑槽16中，以对主滑块11的反向运动起到一定的阻尼作用。
滑轨17沿长度方向上由外向内依次设有三条滑槽：用于面板的第一主滑槽171、用于驱动软轴的第二主滑槽172、用于遮阳帘的第三滑槽173。
第一主滑槽171包括起翘臂销轴滑槽1711、后滑头滑槽1712、前滑头滑槽1713。起翘臂销轴滑槽1711的一侧设有弹片卡槽1711a，前滑头滑槽1713上设有限位卡槽I 1713a，限位卡槽I 1713a一侧设有导向斜面1713b。
第二主滑槽172包括由上至下依次设置的限位块固定槽1721、软轴组件滑块滑槽1722、驱动软轴滑槽1723。限位块固定槽1721上设有与限位块1835的限位插头1835c相配合的限位卡槽II 1721a。
软轴组件18包括驱动软轴181、遮阳帘滑块182、面板滑块组件183。
驱动软轴181包括柔性轴1812、一对设置在柔性轴1812上的软轴头，为便于区分，根据软轴头的用途将其定义为遮阳帘软轴头1811和面板软轴头1813。各软轴头的结构相同，均设有立面和斜面，立面位于各软轴头的内侧。
遮阳帘滑块182包括卡槽II 1821、滑块滑脚1822。
面板滑块组件183包括与主滑块11的插槽113相配合的底部设有卡槽I 1834的连接插头1831、设置在连接插头1831底部的弹片1832、设置在弹片1832上的弹片头1833、与连接插头1831相配合的限位块1835。限位块1835包括一对间隔设置的限位插头1835c、设置在限位插头1835c上的限位柱1835b、设置在限位插头1835c另一侧的限位斜面1835a。
工作原理：
1. 面板由关闭至起翘，至开启最大位置
状态1：遮阳帘滑块182在最前部，面板滑块组件183在最前部时，面板软轴头1813脱离面板滑块组件183，遮阳帘软轴头1811驱动遮阳帘滑块182至滑轨最前端，由于受到限位卡槽1713a的阻尼作用，驱动软轴停止继续向前滑动，面板呈关闭状态，遮阳帘处于状态I；
状态2：遮阳帘滑块182在中部，面板滑块组件183在最前部时，遮阳帘软轴头1811在电机的驱动下向后滑动，遮阳帘软轴头1811驱动遮阳帘滑块182向后滑动，面板状态不变，仍呈关闭状态，遮阳帘处于状态I与状态II之间的位置上；
状态3：遮阳帘滑块182在最后部，面板滑块组件183在最前部时，遮阳帘软轴头1811在电机的驱动下继续向后滑动至滑轨3的最后端，遮阳帘滑块182，面板状态不变，仍呈关闭状态，遮阳帘处于状态II；
状态4：遮阳帘滑块182在最后部，面板滑块组件183在中部时，在滑动过程中，弹片头1833受滑轨3的挤压后向下压迫弹片1832，连接插头1831随面板软轴头1811进入滑轨3中，并带动面板由关闭状态起翘，逐渐起翘至最大角度后，向后方滑动，遮阳帘状态不变，仍处于状态II；
状态5：遮阳帘滑块182在最后部，面板滑块组件183在最后部时，面板软轴头1811继续向后端滑动，在遮阳帘滑块182的阻尼下到达后端最大位置，面板完全滑到最后部，即面板完全打开，遮阳帘状态不变，仍处于状态II；
2. 面板由开启最大位置至关闭
状态5至状态1：当面板由完全开启状态至关闭时，当面板软轴头1813刚好到达最前端时，限位块1835前端探出滑轨3，弹片头1833在弹片1832的弹力作用下向上抬起至限位斜面1835a，面板软轴头1813受弹片头1833限制解除，脱离面板滑块组件183后继续向前端滑动，并最终返回状态1。
上述遮阳帘的状态I指遮阳帘卷轴完全展开时，相对的状态II指遮阳帘卷轴完全收起。
为实现驱动软轴181的装配，在外框3上设置了软轴槽2，软轴槽主要包括位于外框前部的软轴槽I 21、位于外框后部的软轴槽II 22，左右两侧软轴槽I 21和软轴槽II 22之间分别通过左右滑轨上的驱动软轴滑槽1723衔接，从而形成闭环结构。软轴槽II 22位于电机（图中未示出）的输出端的前后两侧，从而实现在电机输出扭矩时，左右两侧的驱动软轴实现同向输出线性驱动力（同时向前或同时向后）。为避免由于将驱动软轴按照等比例全部画出导致的软轴头结构表示不清楚，图中驱动软轴的两端并未画全，软轴头的设置方式应如图16所示，即一端靠近软轴端部，另一端为保证与电机的衔接，应留有足够的行程。
文中提及的以部件名称作为定语，如“起翘臂销轴滑槽”、“后滑头滑槽”、“前滑头滑槽”，作为定语部件与被限定的部件名称部分相关，但并不表示该部件仅具有特定的用途，上述表述方式仅是为了便于区分具有相同主语的不同结构。例如，起翘臂销轴滑槽1711，该滑槽并不仅用于起翘臂销轴I 151的限位，还用于限位位于主滑块11上部的的限位滑脚114。
文中提及的“面板”或“面板单元”主要指代可滑动的顶棚，根据实际需要的不同，可采用玻璃或金属等材料制成。
文中提及的“前”和“后”仅是为方便描述机械组的动作过程而人为设定的相对运动方向，并不用于限定整个机械组用于天窗时，车辆的“前”和“后”。
为方便描述本发明的工作原理，文中仅以单滑轨举例进行说明。如无特殊说明，均是指图1中的左滑轨。其中，所提及的滑轨的前或后仅是本领域在制造此类天窗时的通常动作方式，均是基于可滑动的顶棚结构在起翘后向后滑动的原理制造的。另外，还可能存在可滑动顶棚在起翘后向前滑动的方案，虽不常使用，但整体结构均与本发明各实施例中描述的结构及动作过程相似。
图16所示的驱动原理也仅仅为本发明较为常用技术方案中的一种，本发明可在上述发明构思的前提下设计出相似的技术方案，因此该举例并不用于限定本发明的保护范围。
附图标记说明：
1用于滑动顶棚的机械组
11主滑块：111曲线槽、112顶脚：1121顶脚斜面、113插槽、114限位滑脚
12连杆限位弹片：121引导斜面、122弹臂、123连接槽
13举臂：131举臂滑槽、132举臂销轴
14连杆组件：141前滑头：1411钩形槽、1412凸台I、1413限位部、142中部滑脚、143后滑头：1431曲面凸台、1432侧滑脚、144条形弹性件
15起翘臂：151起翘臂销轴I、152起翘臂销轴II、153起翘臂导向柱
16拐弯滑槽
17滑轨：171第一主滑槽：1711起翘臂销轴滑槽：1711a弹片卡槽、1712后滑头滑槽、1713前滑头滑槽：1713a限位卡槽I、1713b导向斜面、172第二主滑槽：1721限位块固定槽：1721a限位卡槽II；1722软轴组件滑块滑槽、1723驱动软轴滑槽；173第三主滑槽
18软轴组件：181驱动软轴：1811遮阳帘软轴头、1812柔性轴、1813面板软轴头；182遮阳帘滑块：1821卡槽II、1822滑块滑脚
183面板滑块组件：1831连接插头、1832弹片、1833弹片头、1834卡槽I、1835限位块：1835a限位斜面、1835b限位柱、1835c限位插头
2软轴槽：21软轴槽I、22软轴槽II
3外框。
Claims (3)
1.一种用于滑动顶棚的机械组，包括滑轨(17)、软轴组件(18)、面板机械组件、遮阳帘机械组件；
其中，滑轨(17)沿长度方向上由外向内依次设有第一至第三主滑槽(171、172、173)；
第一主滑槽(171)包括起翘臂销轴滑槽(1711)、后滑头滑槽(1712)、前滑头滑槽(1713)；
软轴组件(18)包括驱动软轴(181)、面板滑块组件(183)、遮阳帘滑块(182)；
驱动软轴(181)包括柔性轴(1812)、一对设置在柔性轴(1812)上的软轴头；
面板机械组件包括举臂(13)、起翘臂(15)、主滑块(11)、连杆组件(14)、拐弯滑槽(16)；
举臂(13)上设有举臂(13)滑槽，起翘臂(15)一端铰接在举臂(13)滑槽内，另一端限位在滑轨(17)内；
主滑块(11)上设有插槽(113)、凸起、曲线槽(111)，举臂(13)一端铰接在曲线槽(111)内；
连杆组件(14)包括前滑头(141)、后滑头(143)、条形弹性件(144)，其特征在于：
软轴组件(18)的面板滑块组件(183)包括与主滑块(11)的插槽(113)相配合的底部设有卡槽I(1834)的连接插头(1831)、设置在连接插头(1831)底部的弹片(1832)、设置在弹片(1832)上的弹片头(1833)、与连接插头(1831)相配合的限位块(1835)；限位块(1835)包括一对间隔设置的限位插头(1835c)、设置在限位插头(1835c)上的限位柱(1835b)、设置在限位插头(1835c)另一侧的限位斜面(1835a)；
主滑块(11)的凸起为设置在主滑块(11)底部的顶脚(112)，前滑头(141)上设有与顶脚(112)相配合的钩形槽(1411)；
前滑头(141)滑槽上设有限位卡槽I(1713a)，限位卡槽I(1713a)的内侧设有导向斜面(1713b)，前滑头(141)底部设有可与限位卡槽I(1713a)相配合的凸台I(1412)；
驱动软轴(181)的软轴头上设有立面和斜面，立面位于软轴头内侧；
软轴组件(18)的遮阳帘滑块(182)包括滑块滑脚(1822)、卡槽II(1821)；
滑轨(17)的第二主滑槽(172)包括由上至下依次设置的限位块(1835)固定槽(1721)、软轴组件滑块滑槽(1722)、驱动软轴滑槽(1723)，限位块(1835)固定槽(1721)上设有与限位块(1835)的限位插头(1835c)相配合的限位卡槽II(1721a)；
起翘臂销轴滑槽(1711)上设有弹片卡槽(1711a)，前滑头(141)与顶脚(112)之间设有连杆限位弹片(12)；
连杆限位弹片(12)包括引导斜面(121)、弹臂(122)、连接槽(123)。
2.根据权利要求1所述的用于滑动顶棚的机械组(1)，其特征在于：条形弹性件(144)上设有一个以上的中部滑脚(142)。
3.根据权利要求1所述的用于滑动顶棚的机械组(1)，其特征在于：后滑头(143)的侧部设有侧滑脚(1432)。
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