CN1132747C - 导轨支撑运动机构和利用该机构的汽车前挡风玻璃遮阳装置 - Google Patents

Abstract

一种导轨支撑运动机构，包括：导轨，所述导轨具有管腔，而在管腔的一侧具有沿导轨的长度连续延伸的开口；多个支撑件，每个支撑件包括大致为球形的支撑头和与支撑头相连接的连接臂；其中支撑头被接合在管腔中，所述连接臂从所述开口伸出，并且与运动体相固结；牵引装置，其将所述支撑头连接成串并将支撑头固定在其上，在牵动牵引装置时，牵引装置带动支撑头及运动体沿导轨运动。本发明的导轨支撑运动机构可以用于汽车前挡风玻璃遮阳装置，曲线门窗窗帘中。

Description

导轨支撑运动机构和利用该机构的汽车 前挡风玻璃遮阳装置

技术领域

本发明涉及一种导轨支撑运动机构，还涉及采用这种导轨支撑运动机构的汽车前挡风玻璃遮阳装置。

背景技术

现有技术中的的导轨支撑装置包括：滚轮沿导轨运动，如火车车轮在铁轨上的运动；楔块沿燕尾槽的移动，如机床的“工作台”在燕尾槽中的移动，以及窗帘挂钩在窗帘导轨中的运动。

在楔块和燕尾槽的导轨支撑运动机构中，楔块和燕尾槽的截面形状相配，楔块只能在燕尾槽中沿直线平动，其它方向的运动被燕尾槽所限制，使用这种导轨支撑运动机构无法实现运动体沿曲线导轨的运动。

在窗帘挂钩与窗帘导轨的导轨支撑运动机构中，由于在垂直于导轨方向的横截面中，导轨的截面形状为方形，而挂钩支撑部分的截面形状也是与导轨形状配合的方形，因此当窗帘导轨为曲线形式时，挂钩支撑部分特别容易卡死在窗帘导轨中。另外，由于窗帘沿导轨的运动是通过拽拉窗帘来完成的，因而作用在挂钩支撑上的力除了平行于导轨的牵引力分量之外，还存在与导轨垂直的力分量。即使在窗帘导轨为直线时，这个力分量也会引起窗帘挂钩支撑锁死在导轨中，从而为窗帘的开闭带来困难。

在滚轮沿导轨运动的导轨支撑运动机构中，但导轨只能对滚轮起到一个方向的支撑作用，因此当需要导轨对其中的支撑体进行多个方向的支撑和限位时，这种导轨支撑运动机构就无法适用了。

在涉及汽车车窗遮阳帘的技术领域中，已公开了一些遮阳帘装置。

在1996年10月1日授予Ming-TeLi的美国专利US 5560668中公开了一种汽车前挡风玻璃遮阳装置，包括：具有管腔和沿管腔延伸的开口的直线导轨；被接收在导轨中的支撑件，和被卷绕且固定在前挡风玻璃上部的遮阳帘。通过牵拉支撑件，而使遮阳帘被展开进而遮住前挡风玻璃。该遮阳装置的缺点是：卷绕成卷的遮阳帘会影响汽车的外观，并且由于汽车前挡风玻璃大致为梯形，展开后的遮阳帘无法完全遮住前挡风玻璃。

在1988年7月19日授予Lucas Labeur等人的美国专利US 4758041中公开的汽车后车窗遮阳帘和在1994年5月31日授予Adolf Tyutinman的美国专利US 5316363中公开的汽车车窗遮阳帘的遮挡原理以及遮挡效果与US5560668所述的装置类似。

可见，在汽车前挡风玻璃遮阳装置的领域中，为了随意实现对前挡风玻璃的全遮，半遮或不遮并且不影响汽车车厢的外观，需要一种能够支撑引导遮阳帘沿前挡风玻璃运动的装置，具体说，该装置不是通过展开卷绕成卷的遮阳帘来遮挡前挡风玻璃，而是将总处于展开状态的遮阳帘从非遮蔽位置移动到遮蔽位置。但由于从车顶到前挡风玻璃经过的路径为曲线，所以目前的导轨支撑运动机构都无法采用。

在汽车前挡风玻璃遮阳装置中，还需要对位于挡风玻璃两侧的汽车遮阳帘支撑体进行同步牵动。在现有技术中，一般采用齿轮、刚性齿条传动机构，齿条的长度需要大于或等于牵引长度，亦即需要大于或等于前挡风玻璃的长度。但是，在小轿车的有限空间中，无法找到合适空间来设置如此大的齿轮、刚性齿条。

发明的概述

因此，本发明的目的是提供一种导轨支撑运动机构，这种导轨支撑运动机构可以对导轨支撑体进行有效支撑和限位，同时又能够实现对导轨支撑体的灵活牵动，而不致将支撑体卡死在导轨中。

本发明的另一目的是提供一种导轨支撑运动机构，即使在导轨中心线为曲线时，这种导轨支撑运动机构也可以对导轨支撑体进行有效支撑和灵活牵动。

本发明的又一目的是提供一种汽车前挡风玻璃遮阳装置，可以随意实现对前挡风玻璃的全遮，半遮或不遮，该装置中的遮阳帘总处于展开状态，在不遮的状态下，展开的遮阳帘被收藏在车顶上；而在半遮或全遮的状态下，将遮阳帘沿曲线导轨被牵引移动到前挡风玻璃处进而将其遮蔽。

本发明的又一目的是提供一种柔性齿条传动机构，其中驱动柔性齿条移动某一距离所需要的空间比驱动刚性齿条的往复平动所需要的空间减小大约二分之一。

本发明的又一目的是提供一种汽车前挡风玻璃遮阳装置，其中使用了柔性齿条传动机构。

本发明的目的是通过下述方案实现。

根据本发明的一个方面，提供一种导轨支撑运动机构，其特征在于，包括：导轨，所述导轨具有管腔，而在管腔的一侧具有沿导轨的长度连续延伸的开口，所述导轨的中心线是曲线；多个支撑件，每个支撑件包括大致为球形的支撑头和与支撑头相连接的连接臂；其中支撑头被接合在管腔中，允许支撑头沿管腔纵向平滑运动，并避免支撑头从管腔的开口脱出，而所述连接臂从所述开口伸出，并且与运动体相固结；牵引装置，牵引装置将所述支撑头连接成串，并且支撑头是被固定在牵引装置上的，从而在牵动牵引装置时，牵引装置带动支撑头沿导轨运动，进而由所述连接臂带动运动体沿导轨运动。

根据本发明的另一方面，一种汽车前挡风玻璃遮阳装置，包括：至少一个弹性遮阳帘；支撑遮阳帘沿导轨运动的机构，具有：与车身在车顶至挡风玻璃处的走向大致一致的左、右导轨，所述左、右导轨分别具有管腔，而两管腔在彼此相对的一侧分别具有沿导轨长度延伸的开口；多个左支撑件和多个右支撑件，每个左、右支撑件都包括大致为球形的支撑头和与支撑头相连接的连接臂；其中左支撑件的支撑头被接合在左导轨的管腔中，右支撑件的支撑头被接合在右导轨的管腔中，且允许各支撑头沿管腔的纵向平滑地运动并且避免支撑头从管腔的开口脱出，左支撑件的连接臂从左导轨的管腔开口伸出，并且与所述至少一个弹性遮阳帘的左端固接，而右支撑件的连接臂从右导轨的管腔开口伸出，并且对应地与所述至少一个弹性遮阳帘的右端固接；左、右牵引装置，所述左、右牵引装置分别将所述左右支撑件的支撑头连接成串，并且支撑头是被固定在牵引装置上的；驱动机构，用于同步地驱动左右牵引装置；从而在同步地牵动左、右牵引装置时，左、右牵引装置分别带动所述左、右支撑件沿导轨同步运动，进而由左、右支撑件的连接臂带动遮阳帘沿导轨运动。

根据本发明的又一方面，本发明的汽车前挡风玻璃遮阳帘的驱动机构包括：驱动电机；控制电机正反转动的控制器；传动机构，包括齿轮，柔性齿条，所述齿轮与驱动电机输出轴相固定；柔性齿条绕过齿轮并在相接的圆弧部分处与之啮合，所述柔性齿条的两端分别与左、右牵引装置相连；多个导向件，用于引导左、右牵引装置。

根据本发明的又一方面，提供一种运动体沿导轨运动机构，其特征在于：机构由导轨、带臂球体、牵引线、运动体组成，其中，导轨由沿轴线开口的管材制成，带臂球体的球体中心有孔，沿与孔轴线垂直的方向上有臂；机构的组装和工作过程为：多个带臂球体被置于导轨中：带臂球体的球体处于导轨的管腔中，带臂球体的臂通过导轨的开口伸于导轨外；同时，牵引线穿过每一个带臂球体上的孔，并通过一定的固定方式与带臂球体紧成一体，形成球链，运动体与带臂球体的臂相连；使得牵引线运动时，带臂球体跟着沿导轨运动，并将运动传给运动体，使运动体实现沿导轨的运动。

根据本发明的又一方面，提供一种柔性齿条传动结构，其特征在于结构主要由柔性齿条、齿轮、柔性齿条防脱支撑架、运动体组成；传动时，柔性齿条绕齿轮弧状啮合，柔性齿条防脱支撑架对柔性齿条的啮合部分进行支撑；运动体和柔性齿条的两端部连接。

本发明的优点是：根据本发明的导轨支撑运动机构可以应用于导轨为曲线的场合中，如汽车遮阳帘，曲线门、窗帘等。在这些应用中，虽然导轨为曲线，但是根据本发明的沿导轨支撑的运动体仍然能够实现任意的、平滑的运动，而不会发生阻滞和锁死的情况。

另外，本发明特别适合应用于前挡风玻璃遮阳装置中，根据本发明的汽车前挡风玻璃遮阳帘可随意实现对前挡风玻璃的全遮，半遮或不遮，而且整个机构结构简单，所需空间少，安装时对原汽车车身的改动少。因此，根据本发明的汽车前挡风玻璃遮阳帘特别适合于通过改装而添加到已有的各种车型中。

此外，本发明的柔性齿条传动机构在满足传动距离要求的情况下可以使机构的长度尺寸减小大约50％，因此特别适用于结构紧凑的机构中。因此，根据本发明的采用了柔性齿条传动机构的前挡风玻璃遮阳装置可以添装在结构紧凑的小轿车上。

附图的简要说明

下面结合附图详细描述本发明的优选实施例。附图中：

图1是根据本发明的汽车前挡风玻璃遮阳装置总体布置的示意图；

图1A是根据本发明的另一实施例的驱动机构的示意图；

图1B是根据本发明的又一实施例的驱动机构的示意图；

图2是根据本发明的汽车前挡风玻璃遮阳装置的局部的侧视图，示出了导轨和支撑件等元件；

图3是沿图2中的I-I线截取的剖面图；

图4是根据本发明的齿轮和柔性齿条传动机构的示意图；

图5是一般的齿轮和齿条传动机构的示意图；

图6是轿车的示意性的俯视图，其中示出了安装根据本发明的汽车前挡风玻璃遮阳装置的驱动部分的位置和导轨位置；

图7是示出了根据本发明的齿轮和柔性齿条传动机构的侧视图；

图8是图1中K部的放大视图；

图8A是根据另一实施例的关于K部的放大视图；

图9是在与图3相同的位置上截取的剖面图，其中示出了导轨和支撑件的其他实施方式；

图10是沿穿过导轨的中心线并垂直于连接臂的平面截取的局部剖面图，示出了支撑件的支撑头的又一实施方式；

图11是图7的H部的放大的侧视图，示出了柔性齿条与牵引线的连接方式；

图12是图7的H部的放大的俯视图；

图13是图7的H部的放大的侧视图，示出了柔性齿条与牵引线的另一种连接方式；

图14是图13所示部分的俯视图。

发明的详细描述

下面描述本发明的优选实施例。

根据本发明的导轨支撑运动机构可以应用于汽车前挡风玻璃遮阳装置中，下面以此为例详细描述本发明。

图1是根据本发明的汽车前挡风玻璃遮阳装置总体布置的示意图。图7是示出了根据本发明的齿轮和柔性齿条传动机构的侧视图。如图1和图7所示，本发明的汽车前挡风玻璃遮阳装置主要包括：弹性遮阳帘50，导轨支撑运动装置10(参见图2)，包括多个牵引线导管60、多个后导轮70和两个前导轮72L和72R在内的牵引线导向机构，以及包括驱动电机M、控制器D和传动机构80在内的驱动机构。

弹性遮阳帘50的尺寸形状与汽车前挡风玻璃大致相同，在长度上(汽车纵向上的尺寸)，可比前挡风玻璃稍长；在宽度上(汽车横向上的尺寸)，可比前挡风玻璃稍短。弹性遮阳帘50可以由任何弹性的可遮挡、反射阳光的材料制成，可以是完全不透明的，也可以是半透明的。

导轨支撑运动装置10主要包括左导轨20L，右导轨20R；多个支撑件30；牵引装置40。

左导轨20L和右导轨20R的形状关于汽车的纵轴镜面对称，因此以左导轨20L为例进行说明。图2是根据本发明的汽车前挡风玻璃遮阳装置的局部的侧视图，示出了导轨和支撑件等元件。图3是沿图2中的I-I线截取的剖面图。如图1，2和3所示，左导轨20L的走向与从车顶棚110到前挡风玻璃120的车身的走向大致相同。左导轨20L中形成管腔22。在左导轨20L的右侧具有沿导轨长度延伸的开口24。如图3所示，左导轨20L通过至少两个导轨固定架25固定到车身130上。固定架25与车身之间的连接可以通过本领域中的任何连接方式，如螺钉连接，焊接，粘接等。而且，固定架可以是任何形式的，只要能够完成固定导轨功能即可。导轨可由多种材料制成，例如钢管，铝合金，聚合材料等。

每个支撑件30包括大致为球形的支撑头31和连接臂33。如图3所示，支撑头31结合在导轨的管腔22中。为了实现对支撑头31的很好的支撑，管腔22与支撑头31是相配合的，即管腔22的横截面的半径与支撑头31的截面半径大致相同，并稍大。因此，支撑头31不但可以在管腔22中沿汽车纵向平滑运动，不会发生锁死，而且还被充分地限位，因此在汽车行驶状态下，由导轨支撑运动机构所引起的噪声极小，同时使支撑件30不易损坏。连接臂33从导轨20L的开口24伸出，并通过遮阳帘紧固件55与弹性遮阳帘50相固结。其中，导轨开口24的尺寸与支撑头31相比足够小，从而不会使支撑头31经开口24从导轨20中脱出。

在本实施例中，牵引装置40为两根牵引线40L和40R的形式。如图2和图3所示，每个支撑件30的支撑头31具有通孔35，通孔35通过支撑头的中心；左牵引线40L和右牵引线40R分别穿过位于左导轨20L和右导轨20R中的各支撑件30的支撑头31的通孔35，从而将支撑件30的支撑头31连接成左右两串。应该注意的是，在本发明的实施例中，还通过多个紧固装置将各支撑头31固定在牵引线40L或40R上，即如图3所示，在各支撑头31上加工有螺钉孔37，通过紧固螺钉39拧紧在螺钉孔37中而将各支撑头31固定在牵引线40L和40R上。当然，还可以采用其他的紧固装置，如粘接，焊接等。

在该优选实施例中，驱动机构包括驱动电机M，控制电机正反转动的控制器D，传动机构80和多个导向件。

控制电路D包括电机正反转控制电路和三个行程开关。其中，三个行程开关分别控制弹性遮阳帘50的全开、全闭以及行车时必须打开的、保证安全视野的半开开度。如图1所示，弹性遮阳帘50的位置为全闭时的位置；弹性遮阳帘50向车顶走L’距离后的位置为全开位置。行程L’以及行车时保证安全视野的半开开度根据不同的车型而确定。

在本结构中，驱动机构必须同步地驱动左、右牵引装置，亦即左牵引线40L和右牵引线40R，从而在同步地牵动左、右牵引线时，由左、右牵引线带动分别位于左导轨20L和右导轨20R中的支撑件沿各导轨同步地运动，进而由各支撑件的连接臂33带动遮阳帘50沿导轨左右同步地运动。

因此，为了实现同步，上述传动机构80可以为齿轮和柔性齿条传动机构。正如图7所示，齿轮90与电机输出轴(未示出)相连接，而电机受到控制器的控制，根据遮阳帘的开闭需要而正转或者反转。柔性齿条100绕过齿轮90并与齿轮90相啮合。另外，为了保证柔性齿条100与齿轮90的有效啮合，可以设置一个支撑架103，支撑架103具有弧形的压板105。压板105位于柔性齿条100与齿轮90的啮合部分的外侧，压板105与柔性齿条100背侧之间的间隙δ应该足够小，从而保证柔性齿条100与齿轮90之间不发生脱离啮合。

可以理解，采用这种齿轮和柔性齿条传动机构时，在满足传动距离要求和确保稳定、可靠的传动的同时，可以便机构的尺寸减小大约50％。由于占用的空间大幅度减小，根据本发明的采用了柔性齿条传动机构的前挡风玻璃遮阳装置不但可以方便地添装在诸如卡车、各型面包车等的车辆上，还可以添装在结构紧凑的小轿车上。

柔性齿条100的端部A分别与左牵引线40L的LA端和右牵引线40R的RA端相固接，而其端部B分别与左牵引线40L的LB端和右牵引线40R的RB端相固接。图11是图7的H部的放大的侧视图，示出了柔性齿条与牵引线的连接方式。图12是图7的H部的放大的俯视图。柔性齿条100与各牵引线的各端部的连接方式可以如图11和图12所示，通过一个第一锁紧螺钉41和两个第二锁紧螺钉43紧固。另外，为了防止柔性齿条在传动过程中发生扭曲，在柔性齿条的两个端部A和B处分别设置有防扭滑块107，并且使各防扭滑块107在车身上的导槽(未示出)中滑动。这样，就避免了下述现象的发生，即因为牵引线的扭转而带动柔性齿条扭转，并进而导致柔性齿条100与齿轮90脱离啮合。

柔性齿条还可以通过其它方式与牵引线连接。图13是图7的H部的放大的侧视图，其中示出了柔性齿条与牵引线的另一种连接方式，图14是图13所示部分的俯视图。如图13和图14所示，这种连接方式主要包括：连接架189，牵引线锁紧头180，导向杆181，和牵引线微调张紧螺钉182。

如图13所示，连接架189的第一部分189F通过紧固螺钉187固定在柔性齿条100上。而在连接架189的第二部分189S上，开有供导向杆181穿过的通孔和用来安装牵引线微调张紧螺钉182的螺纹孔。

牵引线微调张紧螺钉182的纵轴方向上开有通孔182A。如图14所示，左牵引线40L的LA端和右牵引线40R的RA端穿过牵引线微调张紧螺钉182的通孔182A而与牵引线锁紧头180紧固。牵引线微调张紧螺钉182就旋拧在连接架189的第二部分189S的螺纹孔中。牵引线微调张紧螺钉182通过下述方式改变左右牵引线的张紧度：即当旋拧微调张紧螺钉182使其向左(图13的左侧)运动时，牵引线锁紧头180被带动而一起向左运动，这实际上改变了柔性齿条100与左、右牵引线的实际固结位置，由此使得左右牵引线的张紧度增加；当旋拧微调张紧螺钉182使其向右(图13的右侧)运动时，牵引线锁紧头180在牵引线张力的作用下也向右运动，由此，左右牵引线的张紧度减小。

并且，如图14所示，由于柔性齿条100的端部通过两个连接架189支撑在导向杆181上，所以就避免了因为牵引线的扭转而带动柔性齿条扭转，进而避免了柔性齿条100因扭转而与齿轮90脱离啮合的情况。

下面结合上述结构，对本发明的汽车前挡风玻璃遮阳装置的运作过程加以描述。

如图1所示，左牵引线40L的LA端与柔性齿条100的A端固定，而LB端与柔性齿条100的B端固定，具体说，左牵引线40L从柔性齿条100的A端开始，分别绕过两个后导轮70LA’和70LA，接着又穿过三个牵引线导管60并由其引导，随后又绕过前导轮72L，而进入左导轨20L，在左导轨20L中，左牵引线40L穿过多个支撑件30，并延伸穿出导轨，随后穿入又一牵引线导管60，分别绕过后导轮70LB和70LB’，而回到柔性齿条100的B端，这样，就形成一个封闭的运动链。

右牵引线40R的RA端与柔性齿条100的A端固定，而RB端与柔性齿条100的B端固定，具体说，右牵引线40R从柔性齿条100的A端开始，绕过后导轮70RA，接着又穿过三个牵引线导管60并由其引导，随后又绕过前导轮72R，而进入右导轨20R，在右导轨20R中，右牵引线40R穿过多个支撑件30，并延伸穿出导轨，随后穿入又一牵引线导管60，并又绕过后导轮70RB，而回到柔性齿条100的B端，这样，也形成一个封闭的运动链。

由此，如图1和7所示，当电机带动齿轮90顺时针转动时，柔性齿条的A端向左运动，由此带动左牵引线40L的LA端和右牵引线40R的RA端同步向左运动，与此同时，柔性齿条的B端相应地向右运动，也带动左牵引线40L的LB端和右牵引线40R的RB端相应地同步地向右运动。这样，位于左导轨20L的左牵引线40L和右导轨20R中的右牵引线40R被同步地向前(汽车的前方)牵动，因此带动遮阳帘50向前下方运动，从而逐渐遮蔽汽车前挡风玻璃。

相反，如图1和7所示，当电机带动齿轮90反时针转动时，柔性齿条的A端向右运动，由此带动左牵引线40L的LA端和右牵引线40R的RA端同步向右运动，与此同时，柔性齿条的B端相应地向左运动，也带动左牵引线40L的LB端和右牵引线40R的RB端相应地同步地向左运动。这样，位于左导轨20L中的左牵引线40L和右导轨20R中的右牵引线40R被同步地向后(汽车的后方)牵动，因此带动遮阳帘50向后上方运动，从而逐渐露出汽车前挡风玻璃。

由此，通过控制器控制电机正转或反转，即可实现对前挡风玻璃遮阳帘的开闭。

显然，对本发明的上述装置稍加改动后，就可以设计出汽车后窗玻璃遮阳帘。

如上所述，根据本发明的导轨支撑运动机构可以应用于诸如汽车遮阳帘的导轨为曲线的场合中。虽然导轨为曲线，但根据本发明的沿导轨支撑的运动体仍然能够实现任意的、平滑的运动，而不会发生阻滞和锁死的情况。

另外，根据本发明的汽车前挡风玻璃遮阳帘可随意实现对前挡风玻璃的全遮，半遮或不遮，而且整个机构结构简单，所需空间少，安装时对原汽车车身的改动少。因此，根据本发明的汽车前挡风玻璃遮阳帘特别适合于通过改装而添加到已有的各种车型中。

此外，上述实施例中传动机构还可以为齿轮和刚性齿条传动机构，图5示出了一般的齿轮和刚性齿条传动机构，包括一个齿轮90和两根刚性齿条140L和140R。刚性齿条140L的两端140LA，140LB分别经过至少一个导向轮与左牵引线40L的两端连接，而刚性齿条140R的两端140RA和140RB分别经过至少一个导向轮于右牵引线40R的两端连接。由此，通过该齿轮和刚性齿条传动机构，也可以实现对左、右牵引装置的同步驱动。同时，除了传动机构不同之外，其它的结构与上文所述相同，在这里就不再重复这种汽车前挡风玻璃遮阳装置的工作过程。

除了使用齿轮、齿条传动机构以外，还有其它的机构可以实现本发明中所需要的同步传动。

图1A是根据本发明的另一实施例的驱动机构的示意图。其中，传动机构包括同轴安装在电机输出轴上的两个绕线轮，即下行绕线轮190和上行绕线轮191，而电机输出轴的另外一端由轴承座192支承。下行绕线轮190和上行绕线轮191上分别绕有牵引线，牵引线的绕线长度应足够长，即大于弹性遮阳帘50工作时的最大行程L’；并且在两个绕线轮上绕线的方向对应相反。

如图1A所示：左牵引线40L的LA端绕在下行绕线轮190上，而LB端则绕在上行绕线轮191上，在LA端和LB端之间的结构与图1所示的实施例基本类似，区别仅是后导向轮的个数或布置有所不同，因此这里不再详细描述。

右牵引线40R的RA端也绕在下行绕线轮190上，RB端绕在上行绕线轮191上，同样的，在RA端和LB端之间的结构与图1所示的实施例基本类似，因此这里不再详细描述。

由此，当电机输出轴顺时针转动时，上行绕线轮191上发生绕线运动，即同步牵动左牵引线40L的LB端和右牵引线40R的RB端向右运动；与此同时，下行绕线辊190上发生放线运动，使得左牵引线40L的LA端和右牵引线40R的RA端能够向右运动。这样，位于左导轨20L中的左牵引线40L和右导轨20R中的右牵引线40R被同步地向后(汽车的后方)牵动，因此带动遮阳帘50向后上方运动，从而逐渐打开汽车前挡风玻璃。

当电机输出轴反时针转动时(图中未示出)，下行绕线轮190上发生绕线运动，即同步牵动左牵引线40L的LA端和右牵引线40R的RA端向左运动；与此同时，上行绕线辊191上发生放线运动，即使得左牵引线40L的LB端和右牵引线40R的RB端能够向左运动。这样，位于左导轨20L中的左牵引线40L和右导轨20R中的右牵引线40R被同步地向前(汽车的前方)牵动，因此带动遮阳帘50向前下方运动，从而逐渐遮蔽汽车前挡风玻璃。

图1B是根据本发明的又一实施例的驱动机构的示意图。图中，电机M的输出轴上具有主动齿轮200，由轴承192支承的传动轴202上具有被动齿轮201，主动齿轮200与被动齿轮201啮合。在传动轴202的左右两端分别通过万向节203R和203L与左、右绕线轮轴204L和204R相连。绕线轮轴204L和204R分别被轴承192支承。在左绕线轮轴204L上安装有用来牵引左牵引线的左上行绕线轮191L和左下行绕线轮190L，这两个绕线轮上的绕线方向相应地相反。在右绕线轮轴204R上安装有用来牵引右牵引线的右上行绕线轮191R和右下行绕线轮190R，这两个绕线轮上的绕线方向也相应地相反。

当电机按图示方向转动时，经过主动齿轮200和被动齿轮201之间的啮合传动，使得传动轴202在反方向转动。由此，通过万向节203L和203R与传动轴202相连的左、右绕线轮轴204L和204R也反方向转动。因此，与图1A中相类似，在左上行绕线轮191L发生绕线运动，左下行绕线轮190L上发生对应的放线运动。同样，在右上行绕线轮191R发生绕线运动，右下行绕线轮190R上发生对应的放线运动。由此，位于左导轨20L中的左牵引线40L和右导轨20R中的右牵引线40R被同步地向后(汽车的后方)牵动，因此带动遮阳帘50向后上方运动，从而逐渐打开汽车前挡风玻璃。

当电机按图示方向的反方向转动时(图中未示出)，经过传动齿轮、传动轴和万向节的传动，在左上行绕线轮191L发生放线运动，左下行绕线轮190L上发生对应的绕线运动。同样，在右上行绕线轮191R发生放线运动，右下行绕线轮190R上发生对应的绕线运动。由此，位于左导轨20L中的左牵引线40L和右导轨20R中的右牵引线40R被同步地向前(汽车的前方)牵动，因此带动遮阳帘50向前下方运动，从而逐渐遮蔽汽车前挡风玻璃。

本发明还存在其它的实施方式。例如，连接臂33可以为圆柱状，可以为片状，还可以如图8(图8是图1中K部的放大视图)所示，为倒L形。在分别位于导轨20L和导轨20R前端的两个支撑件30H的连接臂33H优选为倒L形。

在图8中，前导轮72具有前导轮支架720。如图8所示，前导轮支架720通过插装在导轨20端部内的前导轮支架安装部721而被安装在导轨20上。

另外，图8A是根据另一实施例的关于K部的放大视图。如图8A所示，前导轮支架720也可通过套装在导轨20端部上的前导轮支架安装部722而被安装在导轨20上。这样，与图8所示的实施例相比，位于导轨20L、导轨20R前端的两个支撑件30H的支撑头31H的位置就更接近导轨的前端部。因此，该结构与倒L形的连接臂33H相配合，可以使得被支撑的遮阳帘50的前端更为接近整个装置的最前端，优选的是与整个装置的最前端平齐，即与前导轮支架的最前端725齐平。

又如，支撑件30的支撑头31不一定为一个完整的球形。图9是在与图3相同的位置上截取的剖面图。图10是沿穿过导轨的中心线并垂直于连接臂的平面截取的局部剖面图。如图9所示，为了便于加工螺钉孔37，在支撑头31的与连接臂33相反的一侧上的形状为被截平的球缺170。另外，如图10所示，为了便于加工通孔35，支撑头31在通孔35两端处的形状为截平的球缺160。

导轨20的管腔22的截面不一定为圆形，如图9所示，还可以为多边形的。该多边形截面的一边171需要与球缺170离开一定距离，以防止锁死。

而且，通孔35也可以不通过支撑头31的中心，而偏向一侧，但优选的是，每个支撑头31上通孔35的位置是一致的。

在上述实施例中，遮阳帘50为一整片弹性材料。但是，可以理解的是，遮阳帘也可以由多条平行于车辆横向设置的遮阳带组成。每一条遮阳带的左端由位于左导轨20L中的至少一个(优选两个以上)支撑架30支撑，而该遮阳带的右端由位于右导轨20R中的至少一个(优选两个以上)支撑架30支撑。本领域的一般技术人员可以理解，如图3所示，由于在本发明的导轨支撑运动机构中，牵引线40L或40R穿过支撑件30的支撑头31的通孔35，并且由紧固螺钉39将支撑头31固定在牵引线上，因此支撑头31乃至整个支撑件30都不会绕大致垂直于导轨或平行于汽车横向的轴线发生转动，从而使得被支撑的遮阳帘或遮阳带在沿着导轨运动时，总是大致平行于两导轨20L和20R之间形成的面，进而也与汽车前挡风玻璃的走向基本一致。由此，在本发明的汽车前挡风玻璃遮阳装置中，不管是采用一块遮阳帘还是采用多条遮阳带，都可以实现对前挡风玻璃的有效遮蔽。

另外，根据本发明的汽车前挡风玻璃遮阳装置，运动体是由可伸缩材料制成的小轿车前窗玻璃遮阳带50，按设计要求不遮阳时能全部收于轿车顶棚，遮阳时从顶棚沿导轨平动而出，部分或全部将轿车前窗玻璃遮掩。因为轿车的前窗玻璃通常为梯形状，运动体50在运动过程中必须在空间作弧线运动。一般的导轨传动结构，因小轿车前窗玻璃处留给安装导轨20的空间极小，很难完美的达到上述效果。采用本发明后，用剖面尺寸极小的管材，按小轿车前窗玻璃两缘和小轿车车顶两边缘线形成的弧线制成空间弧型状的导轨20，就能很好的实现上述对遮阳带-运动体50的运动要求。传动时，电机带动牵引线40L和40R牵引线40R和40L分别带动成链的支撑头30，支撑头30带动遮阳带-运动体50，从而实现遮阳带-运动体50沿导轨20L和20R作所需的空间弧线运动，在小轿车前窗玻璃上下缘间平动，完成遮阳过程。上述运动过程中，通过在支撑头30上所开的和通孔35相通的螺纹孔中，旋入埋头螺钉使牵引线40L或40R和支撑头30夹紧为一体。从而实现牵引线运动时能将支撑头牵动。

但是，在现代轿车中，由于存在本身的空间紧凑和尽量扩大车内有效空间之间的矛盾，为加装汽车前挡风玻璃遮阳装置带来了空间的限制。

图6是轿车的示意性的俯视图。如图6所示，在轿车中，阴影部分150表示了遮阳装置的动力箱的两个可能的安装位置，而阴影部分200表示了导轨20的安装位置。

如图2和图6所示，为了轿车内部的美观，弹性遮阳帘50必须在轿车顶棚110内仅15mm左右高的空间里安装。工作时，遮阳帘50受动力箱150通过牵引线牵引在导轨20中平动。为达到精确平稳的牵引弹性遮阳帘50，动力箱150中采用了齿条传动来拉动牵引线8。受安装空间和美观要求的限制，动力箱150必须置于轿车后部的行李箱中。弹性遮阳帘50工作时最大遮阳行程为L′。图1中弹性遮阳帘50的位置为其将轿车前窗120全部遮掩时的位置。因运动形式为平动，弹性遮阳帘50在将轿车前窗120全部遮掩和全部打开过程中，需往复运动两个L′行程。此时，无法用刚性齿条传来满足要求。因为，如图5所示，若采用刚性齿条传动，刚性齿条140必须同样往复运动两个L′行程，才能使牵引线40L和40R，也即弹性遮阳帘50运动同样的行程。所需动力箱的内宽L2必须大于2L′。而如图6所示，轿车后部的行李箱只能安装下外宽为L的动力箱150，2L′＞L，所以刚性齿条传动无法满足设计要求。由此，需要采用柔性齿条传动。图4是根据本发明的齿轮和柔性齿条传动机构的示意图。如图4所示，动力箱150外宽为L、内宽为L1的情况下，就能完满的实现牵引线40L和40R往复运动两个L′行程的要求。如图7所示：为防止柔性齿条100传动啮合中脱落，柔性齿条防脱支撑架103对柔性齿条进行支撑。柔性齿条防脱支撑架103支撑面和软齿条背面间有间隙δ。δ小于柔性齿条100的齿深δ′，以保证柔性齿条100啮合过程中不会脱离啮合。

当然，本发明的导轨支撑运动机构还可以用于门窗窗帘、特别是曲线门窗的窗帘开合机构中。

以上通过优选实施例对本发明进行了描述。在不脱离本发明的精神和范围的前提下，本领域的一般技术人员可以对本发明作出修改和变化，这些修改和变化被认为是包括在权利要求书的保护范围内。

Claims (28)

1.一种导轨支撑运动机构，包括：

导轨，所述导轨具有管腔，而在管腔的一侧具有沿导轨的长度连续延伸的开口；支撑件，其包括支撑头和与支撑件相连的连接臂；以及牵引装置；

其特征在于，

所述导轨的管腔的中心线为曲线，

所述支撑件为多个，每个支撑件的支撑头大致为球形；其中各支撑头被接合并支撑在管腔中，允许支撑头沿管腔纵向平滑运动，并避免支撑头从管腔的开口脱出，而各连接臂从所述开口伸出，并且分别与运动体相固结；

所述牵引装置将所述多个支撑件的支撑头连接成串，并且每个支撑头是被固定在牵引装置上的，从而在牵动牵引装置时，牵引装置带动所述多个支撑件的多个支撑头沿导轨运动，进而经由多个连接臂带动运动体沿曲线形式的导轨运动。

2.根据权利要求1所述的机构，其特征在于所述管腔的横截面为开口圆形或开口多边形。

3.根据权利要求1所述的机构，其特征在于所述支撑头具有通孔，通孔的中心线垂直于所述连接臂，且所述牵引装置包括牵引线，其穿过通孔并由固定件固定。

4.根据权利要求3所述的机构，其特征在于所述固定件为紧固螺钉或紧固粘接剂。

5.根据权利要求3所述的机构，其特征在于所述通孔穿过所述支撑头的中心。

6.根据权利要求3所述的机构，其特征在于所述支撑头在所述通孔两端处的形状为被截平的球缺。

7.根据权利要求1所述的机构，其特征在于所述支撑头在与连接臂相反的一侧处的形状为被截平的球缺。

8.根据权利要求1所述的机构，其特征在于所述连接臂为柱形或片形。

9.根据权利要求1所述的机构，其特征在于所述机构用于汽车遮阳帘，曲线式阳台、门窗的窗帘。

10.一种汽车前挡风玻璃遮阳装置，包括：

至少一个弹性遮阳帘，支撑遮阳帘沿导轨运动的机构，左支撑件和右支撑件，左、右牵引装置和驱动机构；

其特征在于，

所述支撑遮阳帘沿导轨运动的机构具有：与车身在车顶至挡风玻璃处的曲线走向大致一致的左、右导轨，所述左、右导轨分别具有管腔，而两管腔在彼此相对的一侧分别具有沿导轨长度延伸的开口；

左支撑件和右支撑件分别为多个，每个左、右支撑件都包括大致为球形的支撑头和与支撑头相连接的连接臂；其中每个左支撑件的支撑头被接合并支撑在左导轨的管腔中，每个右支撑件的支撑头被接合并支撑在右导轨的管腔中，且允许各支撑头沿管腔的纵向平滑地运动并且避免支撑头从管腔的开口脱出，而左支撑件的连接臂从左导轨的管腔开口伸出，并且与所述至少一个弹性遮阳帘的左端固接，而右支撑件的连接臂从右导轨的管腔开口伸出，并且对应地与所述至少一个弹性遮阳帘的右端固接；

所述左、右牵引装置分别将所述左右支撑件的支撑头连接成串，并且每个支撑头是被固定在牵引装置上的；

所述驱动机构用于同步地驱动左右牵引装置；从而在同步地牵动左、右牵引装置时，左、右牵引装置分别带动所述多个左、右支撑件沿导轨同步运动，进而由所述多个左、右支撑件的多个连接臂带动遮阳帘沿曲线形式的导轨运动。

11.根据权利要求10所述的遮阳装置，其特征在于，所述至少一个弹性遮阳帘为两个或两个以上，并且每一个弹性遮阳帘都对应至少一个左支撑件和至少一个右支撑件。

12.根据权利要求10所述的遮阳装置，其特征在于所述管腔的横截面为开口圆形或开口多边形。

13.根据权利要求10所述的遮阳装置，其特征在于所述支撑头具有通孔，通孔的中心线垂直于所述连接臂，且所述牵引装置包括牵引线，其穿过通孔并由固定件固定。

14.根据权利要求13所述的遮阳装置，其特征在于所述固定件为紧固螺钉或紧固粘接剂。

15.根据权利要求14所述的遮阳装置，其特征在于所述通孔穿过所述支撑头的中心。

16.根据权利要求13所述的遮阳装置，其特征在于所述支撑头在所述通孔两端处的形状为被截平的球缺。

17.根据权利要求10所述的遮阳装置，其特征在于所述支撑头在与连接臂相反的一侧处的形状为被截平的球缺。

18.根据权利要求10所述的遮阳装置，其特征在于所述连接臂为柱形或片形。

19.根据权利要求10所述的遮阳装置，其特征在于，所述驱动机构包括：

驱动电机；

控制电机正反转动的控制器；

传动机构，包括齿轮，柔性齿条，所述齿轮与驱动电机输出轴相固定；柔性齿条绕过齿轮并在相接的圆弧部分处与之啮合，所述柔性齿条的两端分别与左、右牵引装置相连；

多个导向件，用来对左、右牵引装置进行导向。

20.根据权利要求19所述的遮阳装置，其特征在于，所述传动装置还包括支撑架，支撑架具有圆弧形的压板，用以保持齿轮与柔性齿条间的啮合。

21.根据权利要求19所述的遮阳装置，其特征在于，所述导向件可以是导向轮或导向管。

22.根据权利要求19所述的遮阳装置，其特征在于，在所述传动机构中，设置有为柔性齿条导向、并防止柔性齿条扭转的装置。

23.根据权利要求19所述的遮阳装置，其特征在于，柔性齿条的端部通过可调节张紧度的紧固装置与左、右牵引装置相连。

24.根据权利要求23所述的遮阳装置，其特征在于，所述可调节张紧度的紧固装置包括：与柔性齿条相固结的连接架，旋拧在连接架上并且具有纵向中心孔的张紧调节螺钉和锁紧头；

牵引线穿过张紧调节螺钉的中心孔后与锁紧头相固结，由此在牵引线的张力作用下锁紧头被支撑在张紧调节螺钉的顶部。

25.根据权利要求24所述的遮阳装置，其特征在于，在所述传动机构中，穿过所述连接架还设置有至少一根导向杆，所述导向杆对柔性齿条进行引导并防止其发生扭转。

26.根据权利要求10所述的遮阳装置，其特征在于，所述驱动机构包括：

驱动电机；

控制电机正反转动的控制器；

传动机构，包括一齿轮，两根齿条，所述齿轮与驱动电机输出轴相固定；所述两根齿条在所述齿轮的相对的两侧与所述齿轮啮合，并且两根齿条分别与左右牵引装置相连；所述多个导向轮对左、右牵引装置进行导向，并且可相对运动地支撑所述牵引装置；和

多个导向件，用于引导左、右牵引装置。

27.根据权利要求10所述的遮阳装置，其特征在于，所述驱动机构包括：

驱动电机；

控制电机正反转动的控制器；

传动机构，包括安装在电机输出轴上的一对绕线轮，即上行绕线轮和下行绕线轮，左牵引装置和右牵引装置上相对应的一侧的端部(LA和RA)都绕在上行绕线轮上，而对应的另一侧端部(LB和RB)则都绕在下行绕线轮上；其中，在上行绕线轮上和下行绕线轮上绕线的方向彼此相反；并且在绕线轮上的绕线长度应足够长，从而能够使遮阳帘完成全开或全闭的动作；和

多个导向件，用于引导左、右牵引装置。

28.根据权利要求10所述的遮阳装置，其特征在于，所述驱动机构包括：

驱动电机；

控制电机正反转动的控制器；

左中间轴和右中间轴；

将电机的转动同步地传递给左、右中间轴的机构；

安装在左中间轴上的一对绕线轮，即左上行绕线轮和左下行绕线轮，左牵引装置的一侧的端部绕在左上行绕线轮上，而对应的另一侧端部则绕在左下行绕线轮上，左上行绕线轮上和左下行绕线轮上绕线的方向彼此相反；安装在右中间轴上一对绕线轮，即右上行绕线轮和右下行绕线轮，右牵引装置的一侧的端部绕在右上行绕线轮上，而对应的另一侧端部则绕在右下行绕线轮上，右上行绕线轮上和右下行绕线轮上绕线的方向彼此相反；并且，在上述两对绕线轮上的绕线长度应足够长，从而能够使遮阳帘完成全开或全闭的动作；和

多个导向件，用于引导左、右牵引装置。

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