CN109606083A - 一种天窗支撑装置 - Google Patents

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韩明芳
彭裕平
裘禄
熊旭钢
田小红
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    • B60J7/00—Non-fixed roofs; Roofs with movable panels, e.g. rotary sunroofs
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    • B60J7/16—Non-fixed roofs; Roofs with movable panels, e.g. rotary sunroofs of non-sliding type, i.e. movable or removable roofs or panels, e.g. let-down tops or roofs capable of being easily detached or of assuming a collapsed or inoperative position non-foldable and rigid, e.g. a one-piece hard-top or a single rigid roof panel
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Abstract

本发明提供了一种天窗支撑装置，包括支撑机构和锁止机构，锁止机构设置在天窗上，天窗一端与车身顶围铰接，天窗的另一端通过锁止机构与车身顶围可拆卸连接，支撑机构设置在车身顶围上，支撑机构包括安装座、支撑杆、气弹簧和支耳，锁止机构包括转盘、连杆和锁柱座，天窗支撑装置的支撑机构和锁止机构分开固定，当需要完全打开天窗时，可以将支撑机构和锁止机构拆分，当需要天窗维持半开状态时，支撑机构和锁止机构相配合，保持天窗支撑装置的稳定，通过手柄转动转盘控制锁止机构的开合，既可以与支撑装置配合保证天窗的开启，又可以与车身顶围配合，将天窗关闭，确保天窗的安全性，具备很好的实用性。

Description

一种天窗支撑装置
技术领域
本发明属于汽车设备技术领域，具体涉及一种天窗支撑装置。
背景技术
汽车天窗安装于汽车顶部，主要用于汽车通风及紧急情况下的逃生等。汽车天窗支撑机构主要用于支撑开启的天窗，让其稳定保持在开启状态。目前，大多数越野车、专用车和商用车的天窗均是通过一个与天窗固定相连的伸缩杆来支撑天窗，该伸缩杆将车身顶围与天窗连接为一个整体，当出现特殊要求，如需要天窗完全开启，用于逃生等情况时，这种相互连接的支撑结构会影响天窗在紧急情况下的使用。
并且，在空间受限的方舱或驾驶室顶部设计天窗时，需充分考虑天窗开启通风和紧急情况下逃生空间要求，而传统的伸缩杆式的支撑机构难以满足要求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种能够拆分并使汽车天窗完全开启的分体式天窗支撑机构。
为了实现上述的目的，本发明采用了如下的技术方案：
在一个总体方面，提供一种天窗支撑装置，包括支撑机构和锁止机构，锁止机构设置在天窗上，天窗一端与车身顶围铰接，天窗的另一端通过锁止机构与车身顶围可拆卸连接，支撑机构设置在车身顶围上，支撑机构包括安装座、支撑杆、气弹簧和支耳，锁止机构包括转盘、连杆和锁柱座，其中：
安装座和支耳依次间隔固定在车身顶围上，支撑杆的一端与安装座铰接、支撑杆的另一端设置有限位衬套，气弹簧的两端分别和支耳以及支撑杆铰接；
转盘可转动地设置在天窗上，连杆的一端与转盘铰接；
锁柱座包括锁柱座本体、锁柱和限位弹簧，锁柱座本体固定在天窗上，锁柱座本体内设置有通孔，锁柱活动穿过通孔，限位弹簧设置在通孔和锁柱之间，锁柱的一端与连杆的另一端铰接，锁柱的另一端可活动插入到限位衬套中。
优选的，支撑杆上设置有固定块，气弹簧的伸缩端与固定块铰接。
优选的，支撑杆水平布置时，固定块的销轴孔到车身顶围的距离小于支耳的销轴孔到车身顶围的距离。
优选的，支撑机构还包括限位弹片，限位弹片包括固定片和限位片，固定片与车身顶围固定连接，限位片有两个，两个限位片并排竖直固定在固定片的两边，支撑杆可选择地卡接在两个限位片之间。
优选的，两个限位片均为曲面结构，且两个限位片的曲面弧度与支撑杆的弧度相同。
优选的，锁柱的中部位于通孔内，锁柱的中部设置有锁环，通孔的两端分别设置有第一限位圆环和第二限位圆环，第一限位圆环与通孔形成第一环面，第二限位圆环与通孔形成第二环面，限位弹簧的一端与第一环面相抵接，限位弹簧的另一端与锁环的一个端面相抵接，锁环的另一个端面可选择的与第二环面相抵接。
优选的，限位衬套包括外钢圈、橡胶圈和内钢圈，外钢圈、橡胶圈和内钢圈由外向内依次套接，内钢圈与锁柱相配合。
优选的，锁止机构还包括回转限位套，回转限位套包括上限位套、下限位套和连接轴，上限位套与转盘焊接固定，下限位套与安装基体焊接固定，上限位套和下限位套通过连接轴铰接，上限位套下部设置有一个扇形凸块，下限位套上部设置有一个扇形缺口，扇形凸块设置在扇形缺口内。
优选的，连接轴分为三段，连接轴的下段为圆柱形，连接轴的下段同时穿过上限位套和下限位套，连接轴的中段为多边形，转盘和手柄上均开设有多边形孔，转盘和手柄上的多边形孔均与连接轴的中段相配合，连接轴的上段设置有螺纹，连接轴的上段与螺母连接固定，螺母与手柄紧密贴合。
优选的，锁止机构还包括手柄，手柄分为固定段，弯折段和手持段，固定段的一端与回转限位套固定连接，固定段的另一端与弯折段的一端固定连接，弯折段垂直于固定段并向远离天窗的方向延伸，弯折段的另一端与手持段的一端固定连接，手持段的另一端为自由端。
本发明提供了一种天窗支撑装置，天窗支撑装置的支撑机构和锁止机构分开固定，当需要完全打开天窗时，可以将支撑机构和锁止机构拆分，当需要天窗维持半开状态时，支撑机构和锁止机构相配合，保持天窗支撑装置的稳定，通过转动转盘控制锁止机构的开合，既可以与支撑装置配合保证天窗的开启，又可以与车身顶围配合，将天窗关闭，确保天窗的安全性，具备很好的实用性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明的天窗打开状态下的天窗支撑机构的剖视结构示意图；
图2是本发明的支撑机构的结构示意图；
图3是本发明的锁止机构的结构示意图；
图4是本发明的限位衬套和锁杆的剖面结构示意图；
图5是本发明的上、下限位套拆分结构示意图；
图6是本发明的上、下限位套装配结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
图1是本发明的天窗打开状态下的天窗支撑机构的剖视结构示意图，如图1所示，本发明实施例公开了一种天窗支撑装置，包括支撑机构和锁止机构，锁止机构设置在天窗上，天窗一端与车身顶围铰接，天窗的另一端通过锁止机构与车身顶围可拆卸连接，支撑机构设置在与天窗的另一端相配合的车身顶围的外表面上，支撑机构包括安装座1、支撑杆2、气弹簧 3、限位弹片4和支耳5，锁止机构包括转盘6、连杆7、锁柱座8、手柄9和回转限位套11。
进一步的，安装座1、限位弹片4和支耳5均固定在车身顶围上，支撑杆2的一端与安装座1铰接、支撑杆2的另一端设置有限位衬套10，气弹簧3的固定端与支耳5铰接，气弹簧3的伸缩端与相支撑杆2铰接，支撑杆2可以在安装座1上摆动，弹簧3可以为支撑杆2 提供支撑弹力，当支撑杆2与锁止机构配合支撑天窗时，气弹簧的弹力会将支撑杆2推向锁止机构，使其配合更加稳固。
进一步的，支撑杆2上设置有固定块，气弹簧3的伸缩端与固定块铰接，并且，当支撑杆2水平布置时，固定块的销轴孔到车身顶围的距离小于支耳5的销轴孔到车身顶围的距离，此时气弹簧3的伸缩端微微向下压，在气弹簧3弹力的作用下，支撑杆2会向车身顶围的方向压紧，当天窗关闭时，可以使收起状态支撑杆2锁紧不晃动。
图2是本发明的支撑机构的结构示意图，如图2所示，限位弹片4包括固定片和限位片，固定片与车身顶围固定连接，限位片有两个，两个限位片并排竖直固定在固定片的两边，支撑杆2可选择地卡接在两个限位片之间，当支撑杆2顺时针摆动至水平状态时，支撑杆2可以和限位弹片4卡合，实现天窗关闭时支撑杆2可以稳定固定在车身顶围。
进一步的，两个限位片均为曲面结构，且两个限位片的曲面弧度与支撑杆2的弧度相同，当支撑杆2卡接在两个限位片之间时，由于限位片的弧度会形成一个较小的夹口，在限位弹片4的弹力作用下，支撑杆2被加紧，使得支撑杆2不容易从限位弹片4内脱落。
进一步的，支撑机构还包括直线导轨和导杆，直线导轨设置在安装座1和支耳5之间，导杆的一端与直线导轨上的滑块铰接，导杆的另一端与支撑杆2上的固定块铰接，当支撑杆 2展开或者收缩时，导杆的一端可以随着滑块在直线导轨内往复的滑动。
进一步的，滑块为螺栓，螺栓依次穿过导杆和直线导轨，螺栓的螺帽端与导杆4相抵接，螺栓的螺杆端与螺母相配合，螺母可选择的与直线导轨3相抵接，当螺母拧紧时，螺栓和螺母的配合将导杆和直线导轨夹紧，使得导杆和直线导轨之间产生摩擦，在摩擦力的作用下支撑杆2无法移动，实现对支撑杆2的限位固定。
图3是本发明的锁止机构的结构示意图，如图3所示，锁柱座8包括锁柱座本体81、锁柱82和限位弹簧83，连杆7的一端与转盘6铰接，连杆7的另一端与锁柱82的一端铰接，锁柱82的另一端与限位衬套10相配合，连杆7、锁柱82依次向远离转盘6的转动中心的方向延伸。通过这种连接形式，转动手柄9时，可以将转盘6的动力传递至锁柱82，使得锁柱 82可以和限位衬套10配合固定，使天窗维持在图1所示的状态，并且天窗的自身重力和支撑机构的压紧力相互作用，保证锁柱82能稳固的卡在限位衬套10内。
进一步的，锁柱座本体81固定在天窗上，锁柱座本体81内设置有通孔，锁柱82穿过通孔，限位弹簧83设置在通孔内部，限位弹簧83套接在锁柱82上，锁柱82的中部位于通孔内，锁柱82的中部设置有锁环，通孔的两端分别设置有第一限位圆环84和第二限位圆环85，第一限位圆环84与通孔形成第一环面，第二限位圆环85与通孔形成第二环面，限位弹簧83的一端与第一环面相抵接，限位弹簧83的另一端与锁环的一个端面相抵接，锁环的另一个端面可选择的与第二环面相抵接。当锁住82伸入限位衬套10内时，锁环会压缩限位弹簧83，使限位弹簧83产生弹力，当转盘6转置锁定位置时，限位弹簧83的弹力作为压紧力，可以锁杆82与限位衬套10紧密配合，保证支撑机构支撑的稳固性。
图4是本发明的限位衬套和锁杆的剖面结构示意图，如图4所示，限位衬套10包括外钢圈101、橡胶圈102和内钢圈103，外钢圈101、橡胶圈102和内钢圈103由外向内依次套接，内钢圈103与锁柱82相配合。当锁柱82向限位衬套10靠近时，会存在一定的误差，而橡胶圈102具有一定的可塑性，当锁柱102继续向内钢圈103内伸入时，橡胶圈102可以与锁柱 82相适应，保证锁柱82顺利的和限位衬套10相配合。
图5是本发明的上、下限位套拆分结构示意图，图6是本发明的上、下限位套装配结构示意图，如图5和图6所示，回转限位套11设置在转盘5的转动中心，手柄9的一端与回转限位套11固定连接，转盘5通过回转限位套11固定在天窗上。
进一步的，回转限位套11包括上限位套111、下限位套112和连接轴113，上限位套111 与转盘6焊接固定，下限位套112与安装基体焊接固定，上限位套111和下限位套112通过连接轴113铰接，上限位套111下部设置有一个扇形凸块114，下限位套112上部设置有一个扇形缺口115，扇形凸块114设置在扇形缺口115内，扇形凸块114的投影完全位于扇形缺口 115的扇形面上。
具体的，锁止机构处于图3所示的临界状态下时，扇形凸块114位于扇形缺口115中部，并且，扇形凸块114在扇形缺口115上的投影的两边与扇形缺口115两边形成的夹角的角度不同，位于扇形凸块114的投影向逆时针方向的夹角比位于扇形凸块114的投影向顺时针方向的夹角要小，当夹角大时，转盘6转过的角度就相对较大，当转盘6顺时针转动一个大的角度到达图2所示的解锁状态时，扇形凸块114顺时针方向上的侧面会和扇形缺口115顺时针方向的侧面抵接，锁杆82会从限位衬套5内抽出，从而实现门窗的开启。同样的，当转盘 6逆时针转动一个小的角度到达图4所示的锁止状态时，扇形凸块114逆时针方向上的侧面会和扇形缺口115逆时针方向的侧面抵接，但是由于转动角度不足，锁杆82无法完全从限位衬套10内抽出，并且限位弹簧83会继续将锁杆82往外推，从而带动扇形凸块114逆时针方向上的侧面继续压紧扇形缺口115逆时针方向的侧面，实现锁紧机构的自锁。
进一步的，连接轴113分为三段，连接轴113的下段为圆柱形，连接轴113的下段同时穿过上限位套111和下限位套112，连接轴113的中段为多边形，转盘6和手柄9上均开设有多边形孔，转盘6和手柄9上的多边形孔均与连接轴113的中段相配合，连接轴113的上段设置有螺纹，连接轴113的上段与螺母连接固定，螺母与手柄9紧密贴合。通过多边形的相互配合，实现转动手柄9时带动转盘6转动。
进一步的，手柄9分为固定段，弯折段和手持段，固定段的一端与回转限位套11固定连接，固定段的另一端与弯折段的一端固定连接，弯折段垂直于固定段并向远离天窗的方向延伸，弯折段的另一端与手持段的一端固定连接，手持段的另一端为自由端。
本实施例的天窗支撑装置的原理为，当锁柱82与限位衬套10相配合，锁柱82在锁止机构中实现自锁止后，锁柱82与限位衬套10构成的移动副同被锁止，此时，天窗与车身顶围铰接处的形成的转动副和支撑杆2与安装座1构成的转动副也被约束，从而锁止天窗和支撑杆2，使天窗和支撑杆2均无法发生转动，实现稳定支撑的功能。当天窗上的锁止机构解锁，锁柱82与限位衬套10构成的转动副锁止被解除，锁柱82收缩至天窗内部后，则天窗与车身顶围铰接处的形成的移动副和支撑杆2与安装座1构成的转动副约束解除，天窗可以关闭，支撑杆2可以收纳。
本说明书的实施例提供了一种天窗支撑装置，天窗支撑装置的支撑机构和锁止机构分开固定，当需要完全打开天窗时，可以将支撑机构和锁止机构拆分，当需要天窗维持半开状态时，支撑机构和锁止机构相配合，保持天窗支撑装置的稳定，通过转动转盘控制锁止机构的开合，既可以与支撑装置配合保证天窗的开启，又可以与车身顶围配合，将天窗关闭，确保天窗的安全性，具备很好的实用性。
上述对本说明书特定实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。

Claims (10)

1.一种天窗支撑装置，其特征在于，包括支撑机构和锁止机构，所述锁止机构设置在天窗上，所述天窗一端与车身顶围铰接，所述天窗的另一端通过所述锁止机构与所述车身顶围可拆卸连接，所述支撑机构设置在所述车身顶围上，所述支撑机构包括安装座(1)、支撑杆(2)、气弹簧(3)和支耳(5)，所述锁止机构包括转盘(6)、连杆(7)和锁柱座(8)，其中：
所述安装座(1)和所述支耳(5)依次间隔固定在所述车身顶围上，所述支撑杆(2)的一端与所述安装座(1)铰接、所述支撑杆(2)的另一端设置有限位衬套(10)，所述气弹簧(3)的两端分别和所述支耳(5)以及所述支撑杆(2)铰接；
所述转盘(6)可转动地设置在天窗上，所述连杆(7)的一端与所述转盘(6)铰接；
所述锁柱座(8)包括锁柱座本体(81)、锁柱(82)和限位弹簧(83)，所述锁柱座本体(81)固定在天窗上，所述锁柱座本体(81)内设置有通孔，所述锁柱(82)活动穿过所述通孔，所述限位弹簧(83)设置在所述通孔和所述锁柱(82)之间，所述锁柱(82)的一端与所述连杆(7)的另一端铰接，所述锁柱(82)的另一端可活动插入到所述限位衬套(10)中。
2.根据权利要求1所述的天窗支撑装置，其特征在于，所述支撑杆(2)上设置有固定块，所述气弹簧(3)的伸缩端与所述固定块铰接。
3.根据权利要求2所述的天窗支撑装置，其特征在于，所述支撑杆(2)水平布置时，所述固定块的销轴孔到所述车身顶围的距离小于所述支耳(5)的销轴孔到所述车身顶围的距离。
4.根据权利要求1所述的天窗支撑装置，其特征在于，所述支撑机构还包括限位弹片(4)所述限位弹片(4)包括固定片和限位片，所述固定片与所述车身顶围固定连接，所述限位片有两个，两个所述限位片并排竖直固定在所述固定片的两边，所述支撑杆(2)可选择地卡接在两个所述限位片之间。
5.根据权利要求4所述的天窗支撑装置，其特征在于，两个所述限位片均为曲面结构，且两个所述限位片的曲面弧度与所述支撑杆(2)的弧度相同。
6.根据权利要求1所述的天窗支撑装置，其特征在于，所述锁柱(82)的中部位于所述通孔内，所述锁柱(82)的中部设置有锁环，所述通孔的两端分别设置有第一限位圆环(84)和第二限位圆环(85)，所述第一限位圆环(84)与所述通孔形成第一环面，所述第二限位圆环(85)与所述通孔形成第二环面，所述限位弹簧(83)的一端与所述第一环面相抵接，所述限位弹簧(83)的另一端与所述锁环的一个端面相抵接，所述锁环的另一个端面可选择的与所述第二环面相抵接。
7.根据权利要求1所述的天窗支撑装置，其特征在于，所述限位衬套(10)包括外钢圈(101)、橡胶圈(102)和内钢圈(103)，所述外钢圈(101)、所述橡胶圈(102)和所述内钢圈(103)由外向内依次套接，所述内钢圈(103)与所述锁柱(82)相配合。
8.根据权利要求1所述的天窗支撑装置，其特征在于，所述锁止机构还包括回转限位套(11)，所述回转限位套(11)包括上限位套(111)、下限位套(112)和连接轴(113)，所述上限位套(111)与所述转盘(6)焊接固定，所述下限位套(112)与所述安装基体焊接固定，所述上限位套(111)和所述下限位套(112)通过所述连接轴(113)铰接，所述上限位套(111)下部设置有一个扇形凸块(114)，所述下限位套(112)上部设置有一个扇形缺口(115)，所述扇形凸块(114)设置在所述扇形缺口(115)内。
9.根据权利要求8所述的天窗支撑装置，其特征在于，所述连接轴(113)分为三段，所述连接轴(113)的下段为圆柱形，所述连接轴(113)的下段同时穿过所述上限位套(111)和所述下限位套(112)，所述连接轴(113)的中段为多边形，所述转盘(6)和所述手柄(9)上均开设有多边形孔，所述转盘(6)和所述手柄(9)上的多边形孔均与所述连接轴(113)的中段相配合，所述连接轴(113)的上段设置有螺纹，所述连接轴(113)的上段与螺母连接固定，所述螺母与所述手柄(9)紧密贴合。
10.根据权利要求1所述的天窗支撑装置，其特征在于，所述锁止机构还包括手柄(9)，所述手柄(9)分为固定段，弯折段和手持段，所述固定段的一端与所述回转限位套(11)固定连接，所述固定段的另一端与所述弯折段的一端固定连接，所述弯折段垂直于所述固定段并向远离天窗的方向延伸，所述弯折段的另一端与所述手持段的一端固定连接，所述手持段的另一端为自由端。
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