CN114909055B - 一种汽车用基于形状记忆合金自动控制车窗升降装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种汽车用基于形状记忆合金自动控制车窗升降装置，设于车门内，包括承托槽体，用于承载和固定车窗玻璃；两个支撑杆，交叉设置，其上端分别与所述承托槽体的底部滑动连接；两个升降牵引机构，分别与两个支撑杆的下端活动连接，当密封的车内温度在形状记忆合金的相变温度范围内改变，形状记忆合金所制备的伸缩件形变，进而使得升降牵引机构带动两个支撑杆来带动承托槽体上固定的车窗玻璃上下移，进而实现控制车窗的升降，并且还设置了锁止连接机构可以控制车窗升降装置是否启动生效。

Description

一种汽车用基于形状记忆合金自动控制车窗升降装置

技术领域

本发明涉及汽车制造技术领域，尤其涉及一种汽车用基于形状记忆合金自动控制车窗升降装置。

背景技术

形状记忆合金(shape memory alloys，SMA)是通过热弹性与马氏体相变及其逆变而具有形状记忆效应(shape memory effect，SME)的由两种以上金属元素所构成的材料。形状记忆合金是形状记忆材料中形状记忆性能最好的材料。迄今为止，人们发现具有形状记忆效应的合金有50多种。在航空航天领域内的应用有很多成功的范例。人造卫星上庞大的天线可以用记忆合金制作。发射人造卫星之前，将抛物面天线折叠起来装进卫星体内，火箭升空把人造卫星送到预定轨道后，只需加温，折叠的卫星天线因具有“记忆”功能而自然展开，恢复抛物面形状。

随着汽车行业的发展，人们对汽车的自动化以及智能化程度要求也越来越高，目前，汽车技术中普遍采用电子开关升降车窗，通过拨动升降开关即可完成车窗的上升和下降，这在一定程度上给人们控制车窗的升降带来了方便，但是在某种程度上也带来了一些隐患。尤其小孩独自在车上的时候，尤其是夏天，密封的车内温度过高且空气不流通导致窒息的事件屡屡发生，存在一定的安全隐患。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的主要目的在于提供一种可以在车内温度过高时，车窗可自动升降来换气通风的基于形状记忆合金自动控制车窗升降装置。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案，一种汽车用基于形状记忆合金自动控制车窗升降装置，包括；

承托槽体，用于承载玻璃；

两个支撑杆，交叉设置，其上端分别与所述承托槽体的底部滑动连接；

两个升降牵引机构，分别与两个支撑杆的下端活动连接；

每个所述升降牵引机构均包括：

换向导轮，通过固定轴转动连接在车门内壁上；

伸缩件，位于换向导轮下方，其下端固定在车门内壁上，所述伸缩件为形状记忆合金所制，常温下为直线状，形变温度为弹簧形状；

钢丝绳，一端与同侧所述支撑杆通过锁止连接机构连接，另一端绕过换向导轮与所述记忆合金的上端固定连接；

常温下，伸缩件为直线状，车窗玻璃闭合，当车内温度升高到形状记忆合金的相变温度，直线状的伸缩件形变为弹簧形状，带动钢丝绳下移，进而带动支撑杆下端上移，使得支撑杆的上端下移，承托槽体承托的车窗玻璃下移。

作为本发明的进一步优化，所述锁止连接机构包括：

连接盒，与同侧所述钢丝绳的上端固定连接；

第一开口，设于所述连接盒的一侧；

第二开口，设于所述连接盒的另一侧；

两组挡块，每组挡块为两个，分别设置在所述连接盒开设有第二开口一侧，每组所述挡块分别位于所述第二开口的两侧；

卡接移动组件，设于所述连接盒内，伸缩端靠近所述连接盒设有第一开口的一侧，手动端穿过所述第二开口延伸至所述连接盒外；

作为本发明的进一步优化，所述卡接移动组件包括：

两个梯形块，对称设置，位于第一开口两侧，斜边一侧背离；

第一弹簧，设于两个所述梯形块之间，分别与两个所述梯形块固定连接。

两个连接杆，交叉设置，且交叉点处转动连接，其一端分别与所述两个所述梯形块相互靠近的一侧铰接；

两个直杆，一端分别与两个所述连接杆的另一端固定连接，另一端穿过所述第二开口且位于同侧所述挡块之间。

作为本发明的进一步优化，还包括两个连接块，分别固定连接在两个所述支撑杆的下端，两个所述连接块背离一侧分别开设有T形槽，所述T形槽与两个所述梯形块插接配合。

作为本发明的进一步优化，还包括两个凸块，一端分别固设于两个所述梯形块相对一侧，另一端分别与所述连接杆的端部铰接。

作为本发明的进一步优化，还包括；

两个第一直滑轨，分别对称设于所述凹槽内的侧壁上；

两个第二弧形滑轨，分别设于所述凹槽内的侧壁上，位于所述两个所述第一直滑轨之间，分别与同侧所述第一直滑轨连通，

两个连接柱，一端与分别两个所述连接盒的底部固定连接，另一端分别与同侧所述的所述第一直滑轨、第二弧形滑轨滑动连接。

作为本发明的进一步优化，还包括复位弹簧，设于所述两个支撑杆之间且位于两个所述支撑杆铰接点的上方，其两端分别与两个所述支撑杆铰接。

作为本发明的进一步优化，还包括：

两个滑槽，分别开设于所述凹槽内相对的侧壁上；

两个卡槽，分别开设于所述两个滑槽上端的槽底；

压力传感器，设于所述T形槽内壁，受到挤压时，发出压力信号；

液压伸缩柱，两个所述支撑杆的交叉处通过液压伸缩柱铰接，其两端分别与两个所述卡槽滑动连接，接收压力信号，所述液压伸缩柱伸长，与同侧所述的卡槽卡接。

与现有技术相比较，本发明的有益效果为；

1、本发明中升降牵引组件中的伸缩件采用形状记忆合金所制，常温下为直线状，温度升高到形变温度的时候，收缩形变为弹簧形状，即当车内温度升高到本发明中形状记忆合金的形变温度时，产生沿弹簧径向的收缩，从而带动车窗升降装置，打开车窗玻璃。

2、本发明中，为尽可能减少车窗开启带来的安全隐患，通过升降牵引结构，常温下直线状的形状记忆合金，在温度升高至形状记忆合金的形变温度时，形状记忆合金的形状收缩，带动钢丝绳连接的连接盒移动，与连接盒插接的连接块与支撑玻璃的支撑杆下端固定连接，进而使得支撑杆上端连接的承托槽体所固定的车窗玻璃下移，因形状记忆合金在形变温度下的形变量有限，因此带动车窗玻璃开启距离的也是有限的，可以起到车内通风的效果，同时也避免因车窗开启过大带来的安全隐患。

3、本发明中车窗玻璃打开后，车内空气对流通风起到降温作用，当车内温度降低，且低于本发明中使用的形状记忆合金的形变温度后，已形变的弹簧沿弹簧径向伸长至常温下的直线状态下的长度，此时与形状记忆合金所制的伸缩件的钢丝处于松弛状态，位于支撑杆之间的被拉伸的复位弹簧带动两个支撑杆的上端上移，进而推动承载车窗玻璃的承托槽体上移，该过程伴随着车窗玻璃关闭。

4、本发明中设置的锁止连接机构可以控制车窗升降装置是否启动生效，由连接盒与连接块配合使用，当连接盒与连接块连接时，即开关处于ON档此装置功能开启，当连接盒没有与连接块连接，此时处于OFF档，本装置功能不启动。

附图说明

图1是本发明在车窗闭合状态时的结构示意图；

图2是本发明在车窗开启状态时的结构示意图；

图3是本发明在车窗闭合状态时的升降牵引机构的局部放大结构示意图；

图4是本发明在车窗开启状态时的升降牵引机构的局部放大结构示意图；

图5是本发明升降牵引机构未连接时的剖面结构示意图；

图6是本发明升降牵引机构连接时的剖面结构示意图；

图7是本发明移动卡接组件的结构示意图；

图8为本发明锁止连接机构的移动轨迹图；

图9为本发明横截面的俯视结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施方式对本发明作进一步说明。

以上实施例仅仅是对本发明的举例说明，并不构成对本发明的保护范围的限制，凡是与本发明相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。

实施例1：

请参阅图1-图9，一种汽车用基于形状记忆合金自动控制车窗升降装置，设于车门的内壁上，包括承托槽体1，用于承载和固定车窗玻璃；两个支撑杆2，交叉设置，其上端分别与承托槽体1的底部滑动连接；两个升降牵引机构，分别与两个支撑杆2的下端活动连接，升降牵引机构通过两个支撑杆2来带动承托槽体1上固定的车窗玻璃上下移动，进而实现控制车窗玻璃的升降。

其中的两个升降牵引机构均包括：换向导轮7，通过固定轴转动连接在车门内壁上；伸缩件6，位于换向导轮7下方，其下端固定在车门内壁上，伸缩件6为形状记忆合金材质所制，常温下为直线状，形变温度下为弹簧形状；钢丝绳3，一端与同侧所述支撑杆2通过锁止连接机构连接，另一端与绕过换向导轮7所述记忆合金的上端固定连接；常温下，伸缩件6为直线状，车窗玻璃为闭合状态，当车内温度升高至形状记忆合金的形变温度的时候，直线状的伸缩件6发生形变，由直线状收缩为弹簧形状，带动钢丝绳3下移，进而带动支撑杆2下端上移，使得支撑杆2的上端下移，承托槽体1承托的车窗玻璃下移，通过形状记忆合金所制成的伸缩件6形变限制，使得升降牵引机构对车窗玻璃升降的距离有限，可以在实现车内通风的同时避免车窗开启过大，尽可能减少车窗开启带来的安全隐患，避免一些安全事故的发生，在本实施例中，考虑到实际车内温度以及人体对于温度的忍耐度，应选择形变温度为40度的形状记忆合金所制备的伸缩件6。

实施例2

作为本发明的进一步优化，请参阅图5、6，本发明中的锁止连接机构包括连接盒5，与同侧所述钢丝绳3的上端固定连接；第一开口501，设于所述连接盒5的一侧；第二开口502，设于所述连接盒5的另一侧；两组挡块503，每组挡块503为两个，分别设置在所述连接盒5开设有第二开口502一侧，每组所述挡块503分别位于所述第二开口502的两侧；卡接移动组件，设于所述连接盒5内，伸缩端靠近所述连接盒5设有第一开口501的一侧，手动端穿过第二开口502延伸至连接盒5外。

作为本发明的进一步优化，参阅图7，卡接移动组件包括两个梯形块504，对称设置，位于第一开口501两侧，斜边一侧背离；第一弹簧509，设于两个梯形块504之间，分别与两个梯形块504固定连接；两个连接杆505，交叉设置，且交叉点处转动连接，其一端分别与两个梯形块504相互靠近的一侧铰接；两个直杆507，一端分别与两个连接杆505的另一端固定连接，另一端穿过第二开口502且位于同侧挡块503之间。

作为本发明的进一步优化，还包括两个连接块4，分别固定连接在两个支撑杆2的下端，两个连接块4背离一侧分别开设有T形槽401，T形槽401与两个梯形块504插接配合。

作为本发明的进一步优化，还包括两个凸块506，一端分别固设于两个梯形块504相对一侧，另一端分别与连接杆505的端部铰接。

实施例3

作为本发明的进一步优化，请参阅图8、9，为了保证连接盒5可以与连接块4准确配合，连接盒5的位置需要在固定位置范围内移动，本发明还包括两个第一直滑轨8，分别对称设于所述凹槽内的侧壁上；两个第二弧形滑轨9，分别设于所述凹槽内的侧壁上，位于所述两个所述第一直滑轨8之间，分别与同侧所述第一直滑轨8连通，两个连接柱，一端分别与两个所述连接盒5的底部固定连接，另一端分别与同侧所述的所述第一直滑轨8、第二弧形滑轨9滑动连接。

作为本发明的进一步优化，当车内温度在通风的情况下，温度下降低于形状记忆合金的形变温度，形状记忆合金所制备的伸缩件则形变为直线状，与伸缩件连接的钢丝绳则处于松弛状态，车窗玻璃则需要上移，闭合车窗，本发明中还包括复位弹簧10，设于所述两个支撑杆2之间且位于两个所述支撑杆2铰接点的上方，其两端分别与两个所述支撑杆2铰接，常温时候，处于复位状态，当车内温度升高，本发明带动车窗玻璃下移，钢丝绳处于紧绷状态，此时复位弹簧处于拉伸状态，当车内温度下降至低于形状记忆合金的形变温度时，伸缩件形变为直线状，此时，钢丝绳处于松弛状态，两个支撑杆2在复位弹簧10的弹力作用下，两个支撑杆2的下端下移直至复位。

实施例4

作为本发明的进一步优化，在本实施例中，当伸缩件在温度改变下带动两个支撑杆2绕着铰接处转动，实现承托槽体1带动车窗玻璃上下移动的时候，两个支撑杆2的铰接处应相当于凹槽内壁而言处于固定状态，本发明还包括了两个滑槽，分别开设于凹槽内相对的侧壁上；两个卡槽，分别开设于所述两个滑槽上端的槽底；压力传感器，设于T形槽401内壁，受到挤压时，发出压力信号；液压伸缩柱，两个支撑杆2的交叉处通过液压伸缩柱铰接，其两端分别与两个所述卡槽滑动连接，接收压力信号，液压伸缩柱伸长，与同侧所述的卡槽卡接，即在连接盒与连接块连接时，梯形块504插入T形槽401中与T形槽401插接，并且挤压到位于T形槽401内壁上的压力传感器，压力传感器器收到挤压时候发出压力信号，位于两个支撑杆2铰接处的液压伸缩柱收到压力信号，液压伸缩柱伸长与同侧的卡槽卡接，保证了当伸缩件在温度改变下带动两个支撑杆2绕着铰接处转动，实现承托槽体1带动车窗玻璃上下移动的时候，两个支撑杆2的铰接处应相当于凹槽内壁而言处于固定状态，当连接盒与连接块不连接时，液压伸缩柱的两端分别与两个滑槽滑动连接。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

Claims (4)

1.一种汽车用基于形状记忆合金自动控制车窗升降装置，其特征在于，包括；

凹槽，开设于所述车窗底边上，所述凹槽内设有：

承托槽体（1），用于夹持车窗玻璃；

两个支撑杆（2），交叉设置且铰接，其上端均与所述承托槽体（1）的底部滑动连接；

两个升降牵引机构，分别与两个所述支撑杆（2）的下端活动连接；

每个所述升降牵引机构均包括：

换向导轮（7），通过固定轴转动连接在所述凹槽的内壁上；

伸缩件（6），位于换向导轮（7）下方，其下端固定在所述凹槽的内壁上，所述伸缩件（6）为形状记忆合金材质；

钢丝绳（3），一端与同侧所述支撑杆（2）通过锁止连接机构连接，另一端绕过换向导轮（7）并与所述伸缩件（6）的上端固定连接；所述锁止连接机构包括：

连接盒（5），与同侧所述钢丝绳（3）的上端固定连接；

第一开口（501），设于所述连接盒（5）的一侧；

第二开口（502），设于所述连接盒（5）的另一侧；

两组挡块（503），每组挡块（503）的数量为两个，分别设置在所述连接盒（5）开设有第二开口（502）一侧，每组所述挡块（503）分别位于所述第二开口（502）的两侧；

卡接移动组件，设于所述连接盒（5）内，伸缩端靠近所述连接盒（5）设有第一开口（501）的一侧，手动端穿过所述第二开口（502）延伸至所述连接盒（5）外且位于每组所述挡块（503）之间；所述卡接移动组件包括：

两个梯形块（504），对称设置，位于第一开口（501）两侧，斜边一侧相互背离；

第一弹簧（509），设于两个所述梯形块（504）之间，其两端分别与两个所述梯形块（504）固定连接；

两个连接杆（505），交叉设置，且交叉点处转动连接，其一端分别与所述两个所述梯形块（504）相互靠近的一侧铰接；

两个直杆（507），一端分别与两个所述连接杆（505）的另一端固定连接，另一端穿过所述第二开口（502）且位于同侧所述挡块（503）之间；

两个连接块（4），分别固定连接在两个所述支撑杆（2）的下端，两个所述连接块（4）背离一侧分别开设有T形槽（401），所述T形槽（401）与靠近一侧的所述梯形块（504）插接配合；

两个凸块（506），一端分别固设于两个所述梯形块（504）相对一侧，另一端分别与所述连接杆（505）的端部铰接；

常温下，伸缩件（6）为直线状，车窗玻璃闭合，当车内温度升高至形状记忆合金的形变温度，直线状的伸缩件（6）发生形变，形变收缩为弹簧形状，带动钢丝绳（3）下移，进而带动支撑杆（2）下端上移，使得支撑杆（2）的上端下移，带动承托槽体（1）承托的车窗玻璃下移。

2.根据权利要求1所述一种汽车用基于形状记忆合金自动控制车窗升降装置，其特征在于，还包括：

两个第一直滑轨（8），分别对称设于所述凹槽内的侧壁上；

两个第二弧形滑轨（9），分别设于所述凹槽内的侧壁上，位于所述两个所述第一直滑轨（8）之间，分别与同侧所述第一直滑轨（8）连通；

两个连接柱，一端分别与两个所述连接盒（5）的底部固定连接，另一端分别与同侧所述的所述第一直滑轨（8）、第二弧形滑轨（9）滑动连接。

3.根据权利要求1所述一种汽车用基于形状记忆合金自动控制车窗升降装置，其特征在于，还包括复位弹簧（10），设于所述两个支撑杆（2）之间且位于两个所述支撑杆（2）铰接点的上方，其两端分别与两个所述支撑杆（2）铰接。

4.根据权利要求1所述一种汽车用基于形状记忆合金自动控制车窗升降装置，其特征在于，还包括：

两个滑槽，分别开设于所述凹槽内相对的侧壁上；

两个卡槽，分别开设于所述两个滑槽上端的槽底；

压力传感器，设于所述T形槽（401）内壁，受到挤压时，发出压力信号；

液压伸缩柱，两个所述支撑杆的交叉处通过液压伸缩柱铰接，其两端分别与两个所述卡槽滑动连接，接收压力信号，所述液压伸缩柱伸长，与同侧所述的卡槽卡接。