CN115817133A - 汽车天窗机械组 - Google Patents

Abstract

一种汽车天窗机械组，包括顶棚框架(3)、配合在顶棚框架(3)上的滑轨组，其技术要点是：滑轨组包括呈前后排列的前滑轨组件和一组以车辆中线对称设置的侧滑轨组件。其通过改变现有顶部开口的设置方式，并配合前后分布的两组导轨组件实现顶篷的滑动开启或关闭，并将侧纵梁改为单中梁，完全打开了前排乘员的头顶空间，具有视野开阔的优点。

Description

汽车天窗机械组

技术领域

本发明涉及滑动式的非固定车顶，具体说是一种用于可移动重叠或相互套叠敞开式车顶系统的机械组。

背景技术

汽车全景天窗由于其广阔的头顶视野与较高的可操控性，而广泛应用于私家车上。现有的滑动式顶篷主要包括外滑式与内滑式两种，为实现车辆顶篷具有较大的开口尺寸，使滑动面板能够获得较大的移动距离，而设计了外滑式天窗。现有的外滑式天窗，如公开号CN107444087A的发明专利申请公开的“可实现外滑打开的两片式带遮阳帘的天窗”该公开的技术方案主要包括侧部各集成有导轨的框架总成、限位在导轨内的运动机构、驱动电机、由运动机构滑动支撑的面板、遮阳帘组件等部分。其仍采用将天窗总成嵌入顶篷开口中，即顶篷固定天窗部分采用类矩形的框架结构。而这种结构即使在天窗完全开启后，头顶部空间仍然收到两侧侧纵梁的阻挡，难以将头顶部空间实现最大化。

发明内容

本发明的目的是提供一种汽车天窗机械组，从根本上解决了上述问题，其通过改变现有顶部开口的设置方式，并配合前后分布的两组导轨组件实现顶篷的滑动开启或关闭，并将侧纵梁改为单中梁，完全打开了前排乘员的头顶空间，具有视野开阔的优点。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：该汽车天窗机械组，包括顶棚框架、配合在顶棚框架上的滑轨组，其技术要点是：滑轨组包括呈前后排列的前滑轨组件和一组以车辆中线对称设置的侧滑轨组件。

进一步的，前滑动组件或后滑动组件包括作为主体结构的配合在滑轨中的钣金件、铰接在钣金件一侧的用于连接固定面板的驱动支架、铰接在钣金件另一侧的且滑动配合在滑轨中的滑动座。

进一步的，前滑轨组件包括滑动配合的前滑轨和前驱动件；

侧滑轨组件包括滑动配合的侧滑轨和侧驱动件。

进一步的，前驱动件包括滑动配合在前滑轨内的前驱动滑座、末端铰接在前驱动滑座上并滑动配合在前滑轨内的前摇臂；

前滑轨包括前滑轨上滑槽和前滑轨下滑槽，前滑轨上滑槽前端设有向下弧形延伸的前滑轨导向槽；

侧滑轨包括设有侧滑轨开口的侧滑轨滑槽，侧滑轨滑槽前端设有向下延伸的侧滑轨导向槽；

侧驱动件包括配合在侧滑轨内的侧驱动滑座、末端滑动配合在侧驱动滑座上并滑动配合在侧滑轨内的侧摇臂。

进一步的，前摇臂和前驱动滑座分设在前滑轨上滑槽和前滑轨下滑槽内。

进一步的，侧摇臂和侧驱动滑座均配合在侧滑轨滑槽内。

进一步的，前摇臂的另一端铰接设置用于固定活动面板前端的前驱动支架，侧摇臂的另一端铰接设置用于固定活动面板后端的侧驱动支架。

进一步的，前驱动支架呈片状，其所在平面与前摇臂垂直。

进一步的，侧驱动支架呈开口向内的L形片状结构。

本发明的有益效果：整体技术方案上，机械组采用一前两后共三套滑轨组件实现活动面板的前后滑动。

将现有天窗前部的两侧导轨转移至前排两个乘客的中间，从而释放了原本被现有天窗两侧导轨侵占的空间，加大了乘客的头顶空间，提升了乘车舒适性。

并且采用了由中梁连接的前梁和中梁构成的顶篷框架。为配合顶篷框架结构，而采用了前后滑轨组的驱动方式。前滑轨和侧滑轨前端均设有向下弯曲的前端结构，用以配合驱动件实现活动面板的向下关闭，向上移动过程中实现起翘。

与现有天窗驱动方式类似，通过电机带动软轴动作，软轴带动相应的滑座（图中未示出）动作。滑块带动摇臂，同时在滑轨滑槽和导向槽的引导下，使摇臂旋转升起，实现天窗的起翘与开启。

附图说明

图1为本发明的使用状态变换示意图。

图2为本发明的俯视状态结构示意图（不含活动面板）。

图2a为图2沿A-A线的剖视结构示意图。

图2b为图2沿B-B线的剖视结构示意图。

图3为图2的分解结构示意图。

图3a为图3中第一驱动件的等轴侧视结构示意图。

图3b为图3a的俯视结构示意图。

图3c为图3中第二驱动件的等轴侧视结构示意图。

图3d为图3d的俯视结构示意图。

图3e为另一侧第二驱动件（未设置滑脚）的等轴侧视结构示意图。

图4为第一驱动件的两种使用状态切换示意图。

图5为第二驱动件的两种使用状态切换示意图。

具体实施方式

以下结合图1~5，通过具体实施例详细说明本发明的内容。

实施例1

如图1所示的汽车滑动顶棚，其主要包括顶棚框架3、固定在顶棚框架3的后框架33上的固定面板2、通过机械组可相对固定面板2滑动的活动面板1。

顶棚框架3根据工艺要求分为类矩形的后框架33、位于后框架33前侧的前梁31、用于连接前梁31和后框架33的中梁32。对于固定面板2的安装，例如可通过粘结或螺栓固定的方式，该安装工艺属于本领域的公知常识，此处不再详细描述。

该机械组主要包括固定在顶棚框架3上的滑轨组，例如可将滑轨组与顶棚框架3设置成一体结构，或通过螺栓组件或卡接结构将滑轨组固定在顶棚框架3上。更具体的，本实施例的滑轨组共设置一个前滑轨组件和一组对称的侧滑轨组件。

更具体的结构上，前滑轨组件包括滑动配合的前滑轨41和第一前驱动件51。如图2所示，前滑轨41嵌入中梁32的中部条形槽（图中未标记）内，其前后两端分别通过螺栓组件固定在中梁32上前侧。

如图3a所示，前驱动件51包括滑动配合在前滑轨41内的前驱动滑座513、末端铰接在前驱动滑座513上并滑动配合在前滑轨41内的前摇臂512。前摇臂512采用一对平行设置的钣金，第一钣金（图中未标记）末端与前驱动滑座513在摆动点5131铰接，其中部与第二钣金（图中未标记）的末端相连，第一钣金与第二钣金的延伸部5122重合，两钣金的前端分别通过铆钉在铰接点5123与前驱动支架511铰接，延伸部5122的末端底部外侧对称铰接有椭圆形的前卡脚5121。前卡脚5121的形状属于本领域的常规技术手段，不在详细描述。从而使得前驱动滑座513沿前滑轨下滑槽412移动时，前卡脚5121可旋转的配合在前滑轨上滑槽411或前滑轨导向槽4111中。前滑轨41采用了一对同向设置的前滑轨前滑轨上滑槽411和前滑轨下滑槽412，前滑轨前滑轨上滑槽411前端设有向下弧形延伸的前滑轨导向槽4111，且前滑轨导向槽4111的开口斜向前。

前驱动滑座513包括一个两侧设置前滑座滑脚5132的滑动平台，前摇臂512铰接在该平台的摆动点5131上。前摇臂512和前驱动滑座513分设在前滑轨前滑轨上滑槽411和前滑轨下滑槽412内，前摇臂512的另一端铰接设置用于固定活动面板1（面板侧围纵梁11）前端的前驱动支架511。作为优选的，前驱动之家511呈片状，其所在平面与前摇臂512垂直。

如图3c所示，侧滑轨组件包括滑动配合的侧滑轨42和侧驱动件52。如图3所示，侧滑轨42前端配合后框架33前端的台阶结构（图中未标记）。侧滑轨42的前后两端通过螺栓组件固定在后框架33上。

侧滑轨42包括设有侧滑轨开口4212的侧滑轨滑槽421，侧滑轨滑槽421前端设有向下延伸的侧滑轨导向槽4211，且侧滑轨导向槽4211的开口斜向下。侧驱动件52包括配合在侧滑轨42内的侧驱动滑座523、末端滑动配合在侧驱动滑座523上并滑动配合在侧滑轨42内的侧摇臂522，侧摇臂522的另一端铰接设置用于固定活动面板1（面板侧围纵梁11）后端的侧驱动支架521。作为优选的，侧驱动之家521呈开口向内地L形片状结构。

侧摇臂522采用片状的钣金主体，其后部设有一个内凹的弧形结构（图中未标记），从而配合侧滑轨滑槽421前端的侧滑轨导向槽4211。并在弧形的两端分别设置侧摇臂卡脚5221和侧摇臂支撑5222。其中，侧摇臂卡脚5221用于滑动配合在侧驱动滑座523的滑座导向槽5231中，侧摇臂支撑5222则配合在侧滑轨滑槽421中。钣金主体的侧摇臂延伸部5223与侧驱动支架521铰接在侧摇臂铰接点5224上。侧驱动滑座523优选采用竖向设置的片状主板，并在其两侧设置两组后滑座滑脚5232。本实施例中，各后滑座滑脚5232呈非对称式的分设在主板两侧。当然，采用对称式结构亦可实现类似功能。本领域技术人员出于制造工艺和制造成本的考虑，可自行选择最优的实现方式。

侧摇臂522和侧驱动滑座523均配合在侧滑轨滑槽421内。侧驱动滑座523通过其侧驱动滑座滑脚5232滑动限位其中。

作为优选的，活动面板1安装在一对面板侧围纵梁11之间，活动面板1的底部前端与前驱动之家511固定，活动面板1的两侧则可通过面板侧围纵梁11间接固定在侧驱动支架521上。

实施例2

本领域技术人员知晓的，现有的天窗控制策略主要包括以下两类：一、通过按键控制ECU控制器，从而控制电机带动天窗运动；二、通过整车信号控制ECU控制器，来控制电机带动天窗运动。其中，按键可包括实体按键和触摸按键；整车信号包括雨量感应、车钥匙遥控，语音信号，手势信号，车速信号，手机APP信号等。车速信号，通常用于在不同车速下，天窗自动调整开度（开口尺寸），速度越快，开度越小。通常达到120km/h时，天窗完全关闭。

对于本发明，采用上述实施例1的机械组的天窗可采用以下控制策略：

第一，通过识别车速信号，当在极短的时间内车速由一定的速度瞬间变为0，则ECU控制器识别为碰撞发生，并自动控制电机打开天窗。

第二，通过重力加速度信号，当重力加速度超过某个预设值，如5G时，ECU控制器识别为碰撞发生，并自动控制电机打开天窗。

第三，通过烟雾探测信号，当探测到车内烟雾时，ECU识别为燃烧风险，并自动控制电机打开天窗。

第四，通过水位感应信号，当探测到车内水位高于某个阈值，如40mm时，ECU识别为水淹风险，并自动控制电机打开天窗。

以上策略目的，考虑在一些极端情况下，如极端恶劣天气，暴雨，洪水等，或是发生碰撞、自燃时，天窗可以自主识别工况并自动开启，为车内乘客提供额外的紧急逃生通道，增加意外情况下的乘客生存率。加强体现天窗作为应急逃生通道的功能。

本领域技术人员知晓的，实际产品中，为避免雨、雪等渗入车内，密封组件是天窗系统重要的组成部分，例如图4、图5中，活动面板1与固定面板2之间还设有密封条，图中并未示出全部密封组件的结构与安装位置，本领域普通技术人员根据实际设计需要设置即可，密封组件的结构、安装位置与安装方式文中不再详细描述。

如无特殊说明，文中提及的前、后分别对应天窗总成安装后，车辆行进方向的前、后。

附图标记说明：

1 活动面板；

2 固定面板；

3 顶棚框架；

41 前滑轨、411 前滑轨上滑槽、4111 前滑轨导向槽、412 前滑轨下滑槽、42 侧滑轨、421 侧滑轨滑槽、4211 侧滑轨导向槽、4212 侧滑轨开口；

51 前驱动件、511 前驱动支架、512 前摇臂、5121 前卡脚、5122 延伸部、5123 铰接点、513 前驱动滑座、5131 摆动点、5132 前滑座滑脚、52 侧驱动件、521 侧驱动支架、522 侧摇臂、5221 侧摇臂卡脚、5222 侧摇臂支撑、5223 侧摇臂延伸部、5224 侧摇臂铰接点、523 侧驱动滑座、5231 滑座导向槽、5232 侧驱动滑座滑脚。

Claims (9)

1.一种汽车天窗机械组，包括顶棚框架(3)、配合在顶棚框架(3)上的滑轨组，其特征在于：滑轨组包括呈前后排列的前滑轨组件和一组以车辆中线对称设置的侧滑轨组件。

2.根据权利要求1所述的汽车天窗机械组，其特征在于：前滑动组件或后滑动组件包括作为主体结构的配合在滑轨中的钣金件、铰接在钣金件一侧的用于连接固定面板(2)的驱动支架、铰接在钣金件另一侧的且滑动配合在滑轨中的滑动座。

3.根据权利要求1或2所述的汽车天窗机械组，其特征在于：前滑轨组件包括滑动配合的前滑轨(41)和前驱动件(51)；侧滑轨组件包括滑动配合的侧滑轨(42)和侧驱动件(52)。

4.根据权利要求3所述的汽车天窗机械组，其特征在于：

前驱动件(51)包括滑动配合在前滑轨(41)内的前驱动滑座(513)、末端铰接在前驱动滑座(513)上并滑动配合在前滑轨(41)内的前摇臂(512)；

前滑轨(41)包括前滑轨上滑槽(411)和前滑轨下滑槽(412)，前滑轨上滑槽(411)前端设有向下弧形延伸的前滑轨导向槽(4111)；

侧滑轨(42)包括设有侧滑轨开口(4212)的侧滑轨滑槽(421)，侧滑轨滑槽(421)前端设有向下延伸的侧滑轨导向槽(4211)；

侧驱动件(52)包括配合在侧滑轨(42)内的侧驱动滑座(523)、末端滑动配合在侧驱动滑座(523)上并滑动配合在侧滑轨(42)内的侧摇臂(522)。

5.根据权利要求4所述的汽车天窗机械组，其特征在于：前摇臂(512)和前驱动滑座(513)分设在前滑轨上滑槽(411)和前滑轨下滑槽(412)内。

6.根据权利要求4所述的汽车天窗机械组，其特征在于：侧摇臂(522)和侧驱动滑座(523)均配合在侧滑轨滑槽(421)内。

7.根据权利要求4所述的汽车天窗机械组，其特征在于：前摇臂(512)的另一端铰接设置用于固定活动面板(1)前端的前驱动支架(511)，侧摇臂(522)的另一端铰接设置用于固定活动面板(1)后端的侧驱动支架(521)。

8.根据权利要求7所述的汽车天窗机械组，其特征在于：前驱动支架(511)呈片状，其所在平面与前摇臂(512)垂直。

9.根据权利要求7所述的汽车天窗机械组，其特征在于：侧驱动支架(521)呈开口向内的L形片状结构。

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