CN109159651B - 汽车升顶装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种汽车升顶装置，包括车体组件、一对四连杆组件、一对电动推杆驱动组件及一对锁组件；车体组件包括车身（1）和通过一对四连杆组件、一对电动推杆驱动组件及一对锁组件设置在车身顶部的顶盖（2）；一对四连杆组件分别沿车身的前后方向对称设置在车身上，位于车身的后部两侧并带动顶盖同步升降；一对电动推杆驱动组件分别沿车身的前后方向对称设置在车身上，位于车身的中部，一对电动推杆驱动组件带动顶盖上下升降；一对锁组件分别设置在车身上，位于车身的前部，顶盖闭合后前部通过一对锁组件锁紧在车身上。本发明能实现一键控制汽车顶盖的快速电动升起、降落，升顶操作简单，扩展车内空间，特别适用于旅居车的顶部空间扩展。

Description

汽车升顶装置

技术领域

本发明涉及一种汽车车顶结构，尤其涉及一种汽车升顶装置。

背景技术

现有技术的汽车升顶装置基本都是手动举升方式进行升顶，由于车顶较重，手动举升过程极其费力，且车顶较高，人机操作极其不方便。

中国实用新型专利ZL 201520983334.5公开了一种升顶房车的电动升顶机构，车顶的后部内表面与四连杆的上端连接，四连杆的下端与车身顶部连接，车身后柱内设有电动推杆，电动推杆的伸出轴与车顶连接。该专利虽然能实现电动升顶，但仍然存在较多不足之处：

1、该专利结构的升顶采用直接单独的两个电动撑杆进行撑起顶盖，电撑杆的行程过长（522mm），导致稳定性差以及升起时间较长（25秒）。

2、由于设计原理限制，电撑杆只能采取垂直布置形式，导致电撑杆在垂直方向占用大量空间，对原车车内空间影响大。

3、该专利结构不带自动锁功能，车顶在关闭的状态下，整车的稳定性及安全性不佳。

4、该专利结构使用普通的机械式电动推杆，长时间使用后由于磨损，左右两侧的同步性差。

5、该专利结构对顶盖的压力较大，顶盖容易变形。

发明内容

本发明的目的在于提供一种汽车升顶装置，能实现一键控制汽车顶盖的快速电动升起、降落，升顶操作简单，扩展车内空间，特别适用于旅居车的顶部空间扩展。

本发明是这样实现的：

一种汽车升顶装置，包括车体组件、一对四连杆组件、一对电动推杆驱动组件及一对锁组件；车体组件包括车身和通过一对四连杆组件、一对电动推杆驱动组件及一对锁组件设置在车身顶部的顶盖；一对四连杆组件分别沿车身的前后方向对称设置在车身上，位于车身的后部两侧并带动顶盖同步升降呈前高后低的结构；一对电动推杆驱动组件分别沿车身的前后方向对称设置在车身上，位于车身的中部，一对电动推杆驱动组件带动顶盖上下升降；一对锁组件分别设置在车身上，位于车身的前部，顶盖闭合后，顶盖前部通过一对锁组件锁紧在车身上。

所述的四连杆组件包括第一支座、第二支座、第一连杆、第二连杆、第三支座、第四支座、第三连杆、第四连杆、第一销体、第二销体、第三销体、第四销体、第五销体、第六销体及第七销体；

第三支座和第一支座分别固定在车身上，第四支座和第二支座分别固定在顶盖的内壁上；第一支座通过第一销体与第一连杆的一端铰接，第一连杆的另一端通过第七销体与第四连杆的一端铰接，第四连杆的另一端通过第六销体与第四支座铰接；第一连杆的中部通过第四销体与第二连杆的中部铰接呈X形结构，第二连杆的一端通过第五销体与第二支座铰接，第二连杆的另一端通过第三销体与第三连杆的一端铰接，第三连杆的另一端通过第二销体与第三支座铰接。

所述的锁组件包括拉线内拉丝、锁扣、锁机、第二拨动片、第三拨动片、第二回位弹簧、第三回位弹簧、第十三销体及第十四销体；锁扣的一端固定在顶盖的内壁上，锁扣的另一端连接到第二拨动片的开口槽内并带动第二拨动片转动；锁机固定在车身上，拉线内拉丝的后端固定在第六支座上，拉线内拉丝的前端固定在锁机上；第二拨动片和锁机通过第十四销体铰接，第二拨动片通过第二回位弹簧固定在锁机上；第三拨动片和锁机通过第十三销体铰接，第三拨动片通过第三回位弹簧固定在锁机上，第二拨动片和第三拨动片通过面接触锁紧。

所述的拉线内拉丝的两端分别设有拉线外套，拉线内拉丝的两端分别通过拉线外套与第六支座及锁机连接。

所述的电动推杆驱动组件包括第五支座、电动直线撑杆外套筒、连接块、滚动轴承、第一回位弹簧、第六支座、第一拨动片、电动直线撑杆内推杆、下导轨、第五连杆、第六连杆、第七支座、上导轨、第八销体、第十五销体、第十六销体、第十二销体、第十销体、第十一销体及第九销体；

所述的电动直线撑杆外套筒的一端通过第八销体与第五支座连接，第五支座、第六支座和下导轨分别安装在车身上，电动直线撑杆外套筒沿车身的前后方向设置，电动直线撑杆内推杆通过滑块固定在电动直线撑杆外套筒内并沿下导轨直线滑动；连接块设置在电动直线撑杆内推杆上，滚动轴承通过第十五销体与连接块铰接，第一拨动片通过第一回位弹簧固定在第六支座上，第一拨动片连接拉线内拉丝的末端；第五连杆的一端通过第十二销体与电动直线撑杆内推杆铰接，且第十二销体与下导轨铰接；第六连杆的一端通过第十一销体与第七支座铰接，第六连杆的另一端通过第十销体固定在第五连杆上；上导轨固定在顶盖的内壁上，第五连杆的另一端通过第九销体与上导轨铰接。

所述的下导轨上设有导轨槽，第十二销体铰接在下导轨的导轨槽中并做直线和旋转运动。

所述的第六连杆上设有导轨槽，第十销体在第六连杆的导轨槽中并做直线额旋转运动。

所述的上导轨上设有导轨槽，第九销体在上导轨的导轨槽中并做直线和旋转运动。

本发明与现有技术相比，具有如下有益效果：

1、本发明采用的电撑杆的行程缩短到365mm，提高了稳定性，升起时间缩短到20秒，操作更快捷。

2、本发明的电撑杆采用水平布置形式，通过连杆机构将电动撑杆的水平运动转化为车顶的垂直运动，垂直方向占用空间小，不会破坏原车侧围车身结构。

3、本发明带自动锁功能，在顶盖关闭的状态下，整车稳定稳定性及安全性更优。

4、本发明的电撑杆通过ECU控制，能确保升顶时左右两侧的同步性。

5、本发明整套系统对顶盖产生的力小，顶盖不容易变形。

本发明能实现一键控制汽车顶盖的快速电动升起、降落，升顶操作简单，扩展车内空间，特别适用于旅居车的顶部空间扩展。

附图说明

图1是本发明汽车升顶装置的结构示意图；

图2是本发明汽车升顶装置中四连杆组件打开状态的示意图；

图3是本发明汽车升顶装置中四连杆组件折叠状态的示意图；

图4是本发明汽车升顶装置中锁组件锁紧状态的示意图；

图5是本发明汽车升顶装置中锁组件打开状态的示意图；

图6是本发明汽车升顶装置中电动推杆驱动组件打开状态的示意图；

图7是本发明汽车升顶装置中电动推杆驱动组件折叠状态的示意图。

图中，1车身，2顶盖，3第一支座，4第二支座，5第三支座，6第四支座，7第一连杆，8第二连杆，9第三连杆，10第四连杆，11第五支座，12第六支座，13电动直线撑杆外套筒，14电动直线撑杆内推杆，15连接块，16滚动轴承，17第一拨动片，18第一回位弹簧，19下导轨，20上导轨，21拉线内拉丝，22拉线外套，23第七支座，24第五连杆，25第六连杆，26锁扣，27锁机，28第二拨动片，29第三拨动片，30第二回位弹簧，31第一销体，32第二销体，33第三销体，34第四销体，35第五销体，36第六销体，37第七销体，38第八销体，39第九销体，40第十销体，41第十一销体，42第十二销体，43第十三销体，44第十四销体，45第十五销体，46第十六销体。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。

请参见附图1，一种汽车升顶装置，包括车体组件、一对四连杆组件、一对电动推杆驱动组件及一对锁组件；车体组件包括车身1和通过一对四连杆组件、一对电动推杆驱动组件及一对锁组件设置在车身1顶部的顶盖2；一对四连杆组件分别沿车身1的前后方向对称设置在车身1上，位于车身1的后部两侧并带动顶盖2同步升降呈前高后低的结构；一对电动推杆驱动组件分别沿车身1的前后方向对称设置在车身1上，位于车身1的中部，一对电动推杆驱动组件带动顶盖2上下升降；一对锁组件分别设置在车身1上，位于车身1的前部，顶盖2闭合后，顶盖2前部通过一对锁组件锁紧在车身1上。

请参见附图2及附图3，所述的四连杆组件包括第一支座3、第二支座4、第一连杆7、第二连杆8、第三支座5、第四支座6、第三连杆9、第四连杆10、第一销体31、第二销体32、第三销体33、第四销体34、第五销体35、第六销体36及第七销体37。

所述的第三支座5和第一支座3分别前后固定在车身1上，第四支座6和第二支座4分别前后固定在顶盖2的内壁上；第一支座3通过第一销体31与第一连杆7的一端铰接，第一连杆7的另一端通过第七销体37与第四连杆10的一端铰接，第四连杆10的另一端通过第六销体36与第四支座6铰接；第一连杆7的中部通过第四销体34与第二连杆8的中部铰接呈X形结构，第二连杆8的一端通过第五销体35与第二支座4铰接，第二连杆8的另一端通过第三销体33与第三连杆9的一端铰接，第三连杆9的另一端通过第二销体32与第三支座5铰接。

一对四连杆组件能确保顶盖2按设计轨迹上下升降运动，使升起后的顶盖2前高后低，并能使车顶悬停在升起状态不动。

请参见附图4及附图5，所述的锁组件包括拉线内拉丝21、锁扣26、锁机27、第二拨动片28、第三拨动片29、第二回位弹簧30、第三回位弹簧47、第十三销体43及第十四销体44；锁扣26的一端固定在顶盖2的内壁上，锁扣26的另一端连接到第二拨动片28的开口槽内并带动第二拨动片28转动；锁机27固定在车身1上，拉线内拉丝21的后端固定在第六支座12上，拉线内拉丝21的前端固定在锁机27上；第二拨动片28和锁机27通过第十四销体44铰接，第二拨动片28通过第二回位弹簧30固定在锁机27上；第三拨动片29和锁机27通过第十三销体43铰接，第三拨动片29通过第三回位弹簧47固定在锁机27上，第二拨动片28和第三拨动片29通过面接触锁紧，形成高副。

所述的拉线内拉丝21的两端分别设有拉线外套22，拉线内拉丝21的两端分别通过拉线外套22与第六支座12及锁机27连接。

一对锁组件利用电动直线撑杆内推杆14的直线运动及第六连杆25的A点到B点的导轨槽空行程，使第二拨动片28在未脱离第三拨动片29的情况下，顶盖2不会被第五连杆24上的第九销体39强制往上撬，使得锁组件能实现自动开启、关闭。

请参见附图6及附图7，所述的电动推杆驱动组件包括第五支座11、电动直线撑杆外套筒13、连接块15、滚动轴承16、第一回位弹簧18、第六支座12、第一拨动片17、电动直线撑杆内推杆14、下导轨19、第五连杆24、第六连杆25、第七支座23、上导轨20、第八销体38、第十五销体45、第十六销体46、第十二销体42、第十销体40、第十一销体41及第九销体39。

所述的电动直线撑杆外套筒13的一端通过第八销体38与第五支座11连接，第五支座11、第六支座12和下导轨分别前后安装在车身1的中部，电动直线撑杆外套筒13沿车身1的前后方向设置，电动直线撑杆内推杆14通过滑块固定在电动直线撑杆外套筒13内并沿下导轨19直线滑动；连接块15设置在电动直线撑杆内推杆14上，滚动轴承16通过第十五销体45与连接块15铰接，第一拨动片17通过第一回位弹簧18固定在第六支座12上，第一拨动片17连接拉线内拉丝21的末端；第五连杆24的一端通过第十二销体42与电动直线撑杆内推杆14铰接，且第十二销体42与下导轨19铰接；第六连杆25的一端通过第十一销体41与第七支座23铰接，第六连杆25的另一端通过第十销体40固定在第五连杆24上；上导轨20固定在顶盖2的内壁上，第五连杆24的另一端通过第九销体39与上导轨20铰接。

所述的下导轨19上设有导轨槽，第十二销体42铰接在下导轨19的导轨槽中并做直线和旋转运动。

所述的第六连杆25上设有导轨槽，第十销体40在第六连杆25的导轨槽中并做直线和旋转运动。

所述的上导轨20上设有导轨槽，第九销体39在上导轨20的导轨槽中并做直线和旋转运动。

一对电动推杆驱动组件把电动直线撑杆内推杆14的水平方向直线运动转化为顶盖2的垂直运动，并使得顶盖2在闭合后，整套升顶机构在垂直方向只暂用少量空间，不影响原车车内空间。

在本发明的安装设计时，汽车头部为前，汽车尾部为后。

将顶盖2升起使用时，车辆ECU控制电动直线撑杆内推杆14沿电动直线撑杆外套筒13的轴向做直线滑动，并带动连接块15和滚动轴承16同步做直线滑动，滚动轴承16拨动第一拨动片17下端，使第一拨动片17绕着第十五销体45做逆时针旋转运动，第一拨动片17上端往前拉动拉线内拉丝21的后端，拉线内拉丝21在拉线外套22中往后滑动，同时拉线内拉丝21的前端拉动第三拨动片29，使第三拨片29绕着第十三销体43做顺时针旋转，第三拨动片29与第二拨动片28的接触逐渐减少。

在第三拨动片29与第二拨动片28未完全脱离前，锁扣26被卡在第二拨动片28内，顶盖2无法运动，同时安装在第五连杆24上的第十销体40从第六连杆25的卡槽内A点开始向B点运动。

电动直线撑杆内推杆14继续往前做直线运动，当第五连杆24上的第十销体40运动到B点时，第三拨动片29正好与第二拨动片28脱离，第二拨动片28在第二回位弹簧30的作用下绕第十四销体44顺时针旋转，锁扣26可从第二拨动片28中脱离，此时第二拨动片28已解锁。

电动直线撑杆内推杆14继续往前做直线运动，第五连杆24前端连接的第九销体39在上导轨20的导轨槽中做直线滑动，第九销体39开始撬起上导轨20，带动顶盖2升起，同时由第一连杆7、第二连杆8、第三连杆9、第四连杆10组成的四连杆机构开始展开，直至电动直线撑杆内推杆14行程达到最大位置后停止运动，顶盖2升起到预期位置。

将顶盖2降下收起不使用时，整个过程与顶盖2升起使用时相反。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定发明的保护范围，因此，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在 本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种汽车升顶装置，其特征是：包括车体组件、一对四连杆组件、一对电动推杆驱动组件及一对锁组件；车体组件包括车身（1）和通过一对四连杆组件、一对电动推杆驱动组件及一对锁组件设置在车身（1）顶部的顶盖（2）；一对四连杆组件分别沿车身（1）的前后方向对称设置在车身（1）上，位于车身（1）的后部两侧并带动顶盖（2）同步升降呈前高后低的结构；一对电动推杆驱动组件分别沿车身（1）的前后方向对称设置在车身（1）上，位于车身（1）的中部，一对电动推杆驱动组件带动顶盖（2）上下升降；一对锁组件分别设置在车身（1）上，位于车身（1）的前部，顶盖（2）闭合后，顶盖（2）前部通过一对锁组件锁紧在车身（1）上；

所述的锁组件包括拉线内拉丝（21）、锁扣（26）、锁机（27）、第二拨动片（28）、第三拨动片（29）、第二回位弹簧（30）、第三回位弹簧（47）、第十三销体（43）及第十四销体（44）；锁扣（26）的一端固定在顶盖（2）的内壁上，锁扣（26）的另一端连接到第二拨动片（28）的开口槽内并带动第二拨动片（28）转动；锁机（27）固定在车身（1）上，拉线内拉丝（21）的后端固定在第六支座（12）上，拉线内拉丝（21）的前端固定在锁机（27）上；第二拨动片（28）和锁机（27）通过第十四销体（44）铰接，第二拨动片（28）通过第二回位弹簧（30）固定在锁机（27）上；第三拨动片（29）和锁机（27）通过第十三销体（43）铰接，第三拨动片（29）通过第三回位弹簧（47）固定在锁机（27）上，第二拨动片（28）和第三拨动片（29）通过面接触锁紧。

2.根据权利要求1所述的汽车升顶装置，其特征是：所述的四连杆组件包括第一支座（3）、第二支座（4）、第一连杆（7）、第二连杆（8）、第三支座（5）、第四支座（6）、第三连杆（9）、第四连杆（10）、第一销体（31）、第二销体（32）、第三销体（33）、第四销体（34）、第五销体（35）、第六销体（36）及第七销体（37）；第三支座（5）和第一支座（3）分别固定在车身（1）上，第四支座（6）和第二支座（4）分别固定在顶盖（2）的内壁上；

所述的第一支座（3）通过第一销体（31）与第一连杆（7）的一端铰接，第一连杆（7）的另一端通过第七销体（37）与第四连杆（10）的一端铰接，第四连杆（10）的另一端通过第六销体（36）与第四支座（6）铰接；第一连杆（7）的中部通过第四销体（34）与第二连杆（8）的中部铰接呈X形结构，第二连杆（8）的一端通过第五销体（35）与第二支座（4）铰接，第二连杆（8）的另一端通过第三销体（33）与第三连杆（9）的一端铰接，第三连杆（9）的另一端通过第二销体（32）与第三支座（5）铰接。

3.根据权利要求1所述的汽车升顶装置，其特征是：所述的拉线内拉丝（21）的两端分别设有拉线外套（22），拉线内拉丝（21）的两端分别通过拉线外套（22）与第六支座（12）及锁机（27）连接。

4.根据权利要求1所述的汽车升顶装置，其特征是：所述的电动推杆驱动组件包括第五支座（11）、电动直线撑杆外套筒（13）、连接块（15）、滚动轴承（16）、第一回位弹簧（18）、第六支座（12）、第一拨动片（17）、电动直线撑杆内推杆（14）、下导轨（19）、第五连杆（24）、第六连杆（25）、第七支座（23）、上导轨（20）、第八销体（38）、第十五销体（45）、第十六销体（46）、第十二销体（42）、第十销体（40）、第十一销体（41）及第九销体（39）；

所述的电动直线撑杆外套筒（13）的一端通过第八销体（38）与第五支座（11）连接，第五支座（11）、第六支座（12）和下导轨（19）分别安装在车身（1）上，电动直线撑杆外套筒（13）沿车身（1）的前后方向设置，电动直线撑杆内推杆（14）通过滑块固定在电动直线撑杆外套筒（13）内并沿下导轨（19）直线滑动；连接块（15）设置在电动直线撑杆内推杆（14）上，滚动轴承（16）通过第十五销体（45）与连接块（15）铰接，第一拨动片（17）通过第一回位弹簧（18）固定在第六支座（12）上，第一拨动片（17）连接拉线内拉丝（21）的末端；第五连杆（24）的一端通过第十二销体（42）与电动直线撑杆内推杆（14）铰接，且第十二销体（42）与下导轨（19）铰接；第六连杆（25）的一端通过第十一销体（41）与第七支座（23）铰接，第六连杆（25）的另一端通过第十销体（40）固定在第五连杆（24）上；上导轨（20）固定在顶盖（2）的内壁上，第五连杆（24）的另一端通过第九销体（39）与上导轨（20）铰接。

5.根据权利要求4所述的汽车升顶装置，其特征是：所述的下导轨（19）上设有导轨槽，第十二销体（42）铰接在下导轨（19）的导轨槽中并做直线和旋转运动。

6.根据权利要求4所述的汽车升顶装置，其特征是：所述的第六连杆（25）上设有导轨槽，第十销体（40）在第六连杆（25）的导轨槽中并做直线和旋转运动。

7.根据权利要求4所述的汽车升顶装置，其特征是：所述的上导轨（20）上设有导轨槽，第九销体（39）在上导轨（20）的导轨槽中并做直线和旋转运动。

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