CN219528772U - 一种用于汽车天窗的驱动系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于汽车天窗的驱动系统，包括驱动机构、传动机构、承载机构，所述驱动机构与所述传动机构连接，所述传动机构与所述承载机构连接，所述承载机构支撑天窗并带动天窗移动，所述驱动机构包括电机，还包括控制机构，所述控制机构包括控制器、霍尔传感器，所述控制器与所述霍尔传感器电连接，所述霍尔传感器设置在所述电机上以检测所述电机的运行状态生成脉冲信号，所述控制器根据所述脉冲信号控制所述电机的启停。本实用新型可以自动控制天窗移动，当天窗遇阻时可以关停驱动机构，以停止天窗移动。

Description

一种用于汽车天窗的驱动系统

技术领域

本实用新型涉及汽车天窗领域，具体涉及一种用于汽车天窗的驱动系统。

背景技术

汽车天窗使得既保持了车内空气的流通，也避免了高速行驶时开启侧窗带来较大的风噪，提高了驾驶的体验。目前汽车天窗一般都是采用电动天窗，但是较大一部分电动天窗只实现了开启与关闭的功能，不具有天窗移动过程异常识别能力，当天窗遇阻时，电机不会自动停止，容易造成危险事故发生。

实用新型内容

为了解决上述全部或部分问题，本实用新型目的在于提供一种用于汽车天窗的驱动系统，可以自动控制天窗移动，当天窗遇阻时可以关停驱动机构，以停止天窗移动。

为实现以上目的，本实用新型提供了一种用于汽车天窗的驱动系统，包括驱动机构、传动机构、承载机构，所述驱动机构与所述传动机构连接，所述传动机构与所述承载机构连接，所述承载机构支撑天窗并带动天窗移动，所述驱动机构包括电机，还包括控制机构，所述控制机构包括控制器、霍尔传感器，所述控制器与所述霍尔传感器电连接，所述霍尔传感器设置在所述电机上以检测所述电机的运行状态生成脉冲信号，所述控制器根据所述脉冲信号控制所述电机的启停。

可选地，承载机构包括丝杆、滑块，滑块支撑天窗，丝杆与传动机构连接，滑块穿套在丝杆上与丝杆螺纹连接，丝杆转动，驱动滑块移动，从而驱动天窗移动。

可选地，所述承载机构包括两根平行设置的丝杆、两个滑块，两个所述滑块共同支撑所述天窗。

可选地，所述传动机构包括两组蜗轮和蜗杆，每根所述丝杆的端部设置有一组所述蜗轮和所述蜗杆，所述蜗轮与所述丝杆固定连接，所述蜗轮和所述蜗杆啮合传动。

可选地，所述传动机构还包括传动轴、主动齿轮、从动齿轮，两根所述蜗杆设置在所述传动轴的两端，所述从动齿轮与所述传动轴固定连接，所述主动齿轮和所述从动齿轮啮合传动。

可选地，所述驱动机构还包括减速机，所述减速机与所述电机的轴固定连接，所述主动齿轮与所述减速机的轴固定连接。

可选地，所述丝杆上设置两个限位块，所述滑块在两个所述限位块之间移动。

可选地，所述滑块包括若干子滑块，每个所述子滑块均穿套在所述丝杆上与所述丝杆螺纹连接，若干所述子滑块之间固定连接。

可选地，所述滑块与所述丝杆为滚珠丝杠副。

可选地，所述蜗杆与所述传动轴一体制成。

由上述技术方案可知，本实用新型提供的一种用于汽车天窗的驱动系统，具有如下有益效果：

通过霍尔传感器检测电机运行状态并上传至控制器，使得控制器在获得电机运行数据后，正确控制电机，进而在实现控制天窗正确开启与关闭的情况下，同时实现了防夹的功能，且整个系统结构简单，运行可靠。

附图说明

图1为本实用新型实施例的用于汽车天窗的驱动系统的立体图；

图2为本实用新型实施例的用于汽车天窗的驱动系统的主视图；

图3为图2中A部的放大图；

图4为本实用新型实施例的控制机构原理示意图。

图中附图标记为：1、天窗；2、滑块；3、丝杆；4、蜗轮；5、传动轴；6、蜗杆；7、限位块；8、从动齿轮；9、主动齿轮；10、减速机；11、电机。

具体实施方式

为了更好的了解本实用新型的目的、结构及功能，下面结合附图，对本实用新型的一种用于汽车天窗的驱动系统做进一步详细的描述。

如图1、图2、图4所示，一种用于汽车天窗的驱动系统，包括驱动机构、传动机构、承载机构，驱动机构与传动机构连接，传动机构与承载机构连接，承载机构支撑天窗1并带动天窗1移动，驱动机构包括电机11，还包括控制机构，控制机构包括控制器、霍尔传感器，控制器与霍尔传感器电连接，霍尔传感器设置在电机11上以检测电机11的运行状态生成脉冲信号，控制器根据脉冲信号控制电机11的启停。

通过霍尔传感器的波形来判断电机11转动位移以及转动方向，还可对障碍物进行防夹判断，通过对霍尔传感器的脉冲计数决定天窗1运行位置，同时利用信号脉宽的变化确定是否有物体被夹，当天窗1遇到障碍物时，相同时间基准下测得的电机11正常运行和遇阻运行时的霍尔脉冲波形相比较，遇阻运行时的霍尔脉冲信号明显变宽，当电机11转动时，控制器实时监测霍尔传感器的信号输入，对输入信号进行分析，然后控制电机11工作，由此可以检测出障碍物，再结合当前天窗1的运动位置就可由控制器控制天窗1反向移动直到天窗1完全打开，从而实现天窗1的防夹反转功能。

霍尔传感器可以设置在电机11的端部，检测电机11的转子运行状态，从而检测电机11的运行状态生成脉冲信号。霍尔传感器的具体结构和工作原理可以参考现有技术。

通过霍尔传感器检测电机11运行状态并上传至控制器，使得控制器在获得电机运行数据后，正确控制电机11，进而在实现控制天窗1正确开启与关闭的情况下，同时实现了防夹的功能，且整个系统结构简单，运行可靠。

如图1、图2、图3所示，承载机构包括丝杆3、滑块2，滑块2支撑天窗1，丝杆3与传动机构连接，滑块2穿套在丝杆3上与丝杆3螺纹连接，丝杆3转动，驱动滑块2移动，从而驱动天窗1移动，实现开关目的。

由于滑块2与丝杆3的螺纹连接关系，可以通过丝杆3自身的螺纹达到锁止天窗的效果，又通过减速机10的使用，避免了电机11的过载，使得整套系统运行稳定，同时达到了降低制造成本的目的。

在本实施例中，承载机构包括两根平行设置的丝杆3、两个滑块2，两个滑块2共同支撑天窗1。

传动机构包括两组蜗轮4和蜗杆6，每根丝杆3的端部设置有一组蜗轮4和蜗杆6，蜗轮4与丝杆3固定连接，蜗轮4和蜗杆6啮合传动。

传动机构还包括传动轴5、主动齿轮9、从动齿轮8，两根蜗杆6设置在传动轴5的两端，从动齿轮8与传动轴5固定连接，主动齿轮9和从动齿轮8啮合传动。

上述传动机构结构简单、效率高、容易制造、使用寿命长、维护方便。同时蜗轮蜗杆减速器横向尺寸较小，机器紧凑，齿轮的位置对称，所以整个系统较稳定。

驱动机构包括电机11、减速机10，减速机10与电机11的轴固定连接，主动齿轮9与减速机10的轴固定连接。

丝杆3上设置两个限位块7(图中仅示出了一个限位块7)，滑块2在两个限位块7之间移动。可以通过限位块7限制天窗1开启的幅度。

在一个实施例中，滑块2包括若干子滑块，每个子滑块均穿套在丝杆3上与丝杆3螺纹连接，若干子滑块之间固定连接。

在一个实施例中，滑块2与丝杆3为滚珠丝杠副，移动顺滑，摩擦阻力小。

在一个实施例中，蜗杆6与传动轴5一体制成，结构强度高。

如图4所示，电机11通过12V电源进行供电，12V电源经过DC-DC转换电压后为控制器供电。

电机11功率无需太大，12V电源足以满足小功率电机11的需求，控制器中电气元件的电压一般为5V，通过DC-DC模块将12V电源电压转换为5V后，供给控制器使用。

在上述实施例的基础上，本实施例还提供一种汽车天窗的驱动系统的使用方法，包括以下步骤：

步骤一、当需要打开天窗时，控制器控制电机11转动，则电机11转动经过减速机10减速后驱动主动齿轮9转动，进而带动从动齿轮8转动，从动齿轮8带动传动轴5转动，使传动轴5两端的蜗杆6驱动蜗轮4转动，进而带动两个丝杆3同步同向转动，使滑块2往车尾方向移动，霍尔传感器将电机11的运行参数通过脉冲信号输送至控制器，当滑块2移动接触到限位块7，此时，天窗已完全打开，限位块7阻止滑块2继续移动，此时移动受阻导致霍尔传感器检测到的电机11脉冲信号明显变宽，控制器接收变宽信号后，停止电机11运行，则完成打开天窗的全部步骤，在丝杆3螺纹的限位下，天窗保持打开状态；

步骤二、当需要关闭天窗时，控制器控制电机11反向转动，则滑块2往车头方向移动，当滑块2接触到另一个限位块(或者汽车天窗导轨侧壁，此时不需要设置另一个限位块)并受阻后，同理，控制器接收变宽信号，停止电机11运行，则完成关闭天窗的全部步骤，在丝杆3螺纹的限位下，天窗保持关闭状态；

步骤三、当天窗关闭时有物体被夹，则此时天窗关闭受阻，控制器接收到变宽信号，同时，根据信号判断出电机11转动位置未达到预定点，则此时控制器控制电机11停止转动并进行反向转动，使天窗再次打开，以达到防夹的目的。

需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (10)

1.一种用于汽车天窗的驱动系统，包括驱动机构、传动机构、承载机构，所述驱动机构与所述传动机构连接，所述传动机构与所述承载机构连接，所述承载机构支撑天窗(1)并带动天窗(1)移动，所述驱动机构包括电机(11)，其特征在于，还包括控制机构，所述控制机构包括控制器、霍尔传感器，所述控制器与所述霍尔传感器电连接，所述霍尔传感器设置在所述电机(11)上以检测所述电机(11)的运行状态生成脉冲信号，所述控制器根据所述脉冲信号控制所述电机(11)的启停。

2.根据权利要求1所述的用于汽车天窗的驱动系统，其特征在于，所述承载机构包括丝杆(3)、滑块(2)，所述滑块(2)支撑天窗(1)，所述丝杆(3)与所述传动机构连接，所述滑块(2)穿套在所述丝杆(3)上与所述丝杆(3)螺纹连接，所述丝杆(3)转动，驱动所述滑块(2)移动，从而驱动所述天窗(1)移动。

3.根据权利要求2所述的用于汽车天窗的驱动系统，其特征在于，所述承载机构包括两根平行设置的丝杆(3)、两个滑块(2)，两个所述滑块(2)共同支撑所述天窗(1)。

4.根据权利要求3所述的用于汽车天窗的驱动系统，其特征在于，所述传动机构包括两组蜗轮(4)和蜗杆(6)，每根所述丝杆(3)的端部设置有一组所述蜗轮(4)和所述蜗杆(6)，所述蜗轮(4)与所述丝杆(3)固定连接，所述蜗轮(4)和所述蜗杆(6)啮合传动。

5.根据权利要求4所述的用于汽车天窗的驱动系统，其特征在于，所述传动机构还包括传动轴(5)、主动齿轮(9)、从动齿轮(8)，两根所述蜗杆(6)设置在所述传动轴(5)的两端，所述从动齿轮(8)与所述传动轴(5)固定连接，所述主动齿轮(9)和所述从动齿轮(8)啮合传动。

6.根据权利要求5所述的用于汽车天窗的驱动系统，其特征在于，所述驱动机构还包括减速机(10)，所述减速机(10)与所述电机(11)的轴固定连接，所述主动齿轮(9)与所述减速机(10)的轴固定连接。

7.根据权利要求3所述的用于汽车天窗的驱动系统，其特征在于，所述丝杆(3)上设置两个限位块(7)，所述滑块(2)在两个所述限位块(7)之间移动。

8.根据权利要求3所述的用于汽车天窗的驱动系统，其特征在于，所述滑块(2)包括若干子滑块，每个所述子滑块均穿套在所述丝杆(3)上与所述丝杆(3)螺纹连接，若干所述子滑块之间固定连接。

9.根据权利要求8所述的用于汽车天窗的驱动系统，其特征在于，所述滑块(2)与所述丝杆(3)为滚珠丝杠副。

10.根据权利要求5所述的用于汽车天窗的驱动系统，其特征在于，所述蜗杆(6)与所述传动轴(5)一体制成。