一種汽車自動天窗設備的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提出了一種汽車自動天窗設備，包括天窗玻璃、滑動模塊和轉動模塊?；瑒幽K包括在頂點處轉動連接的第一、第二、第三和第四桿件構成的四連桿機構以及兩個滑動模塊伸縮結構。第一桿件固定連接于車身上；第三桿件包括帶有安裝接頭的天窗滑槽。兩個滑動模塊伸縮結構一端分別連接天窗玻璃面向該天窗滑槽一側的兩個角，另一端連接安裝接頭。該滑動模塊還包括位于車輛頂蓋內部的該天窗滑槽延長線上的內藏滑槽。轉動模塊包括固定連接于第二桿件上的轉動塊和兩個轉動模塊伸縮結構，兩個轉動模塊伸縮結構均有一端連接轉動塊的兩端，另一端固定連接車身。本發(fā)明實現了汽車天窗的外開和內藏結合運動，簡化了傳動機構，改善了車內環(huán)境，提高了車輛檔次。
【專利說明】一種汽車自動天窗設備
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于汽車車身【技術領域】，涉及一種汽車自動天窗設備。
【背景技術】
[0002]汽車車內的溫度和空氣質量的好壞對駕乘人員的舒適性有著較大的影響，汽車自動天窗是集先進材料與結構設計、機電一體化的高科技產品，對于改善車內空氣質量和提高駕乘人員的舒適感有很大作用。汽車天窗玻璃的運動一般采用外開式或內藏式中一種，均是由電機提供動力。
[0003]在轎車天窗匹配過程中，首先考慮的是滿足駕乘人員頭部空間和視野要求，而傳統(tǒng)的單純內藏式天窗不僅會占用部分頭頂空間，影響部分視野，而且完全開啟時無法有效防止紫外線輻射。同時，傳統(tǒng)的單純外開式天窗限制了隨乘人員將頭頂探出車頂的空間，并且密封效果也不好。因此，能夠有效避免上述兩種形式天窗的缺點，占用車內人員頭頂空間少，視野好，具有出色的防紫外線和隔熱效果的車窗技術具有極強的應用價值和研究意義。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種能夠避免傳統(tǒng)的內藏式天窗和外開式天窗的缺點，具有出色的防紫外線和隔熱效果的天窗。
[0005]為了達到上述目的，本發(fā)明的解決方案是:
[0006]一種汽車自動天窗設備，包括天窗玻璃，還包括滑動模塊和轉動模塊；所述滑動模塊包括第一滑動單元；第一滑動單元包括在頂點處轉動連接的第一桿件、第二桿件、第三桿件和第四桿件構成的四連桿機構以及兩個滑動模塊伸縮結構；第一桿件固定連接于車身上；第三桿件包括帶有安裝接頭的天窗滑槽；所述兩個滑動模塊伸縮結構一端分別連接所述天窗玻璃面向所述天窗滑槽一側的兩個角，另一端連接所述安裝接頭；第一滑動單元還包括位于車輛頂蓋內部的所述天窗滑槽延長線上的內藏滑槽；所述轉動模塊包括第一轉動單元；第一轉動單元包括固定連接于第二桿件上的轉動塊以及兩個轉動模塊伸縮結構；所述兩個轉動模塊伸縮結構均有一端連接所述轉動塊的上下兩端，另一端固定連接車身。
[0007]所述安裝接頭位于所述天窗滑槽的中點。
[0008]所述滑動模塊還包括與第一滑動單元構造相同的第二滑動單元，第二滑動單元與第一滑動單元關于所述天窗玻璃對稱。
[0009]所述轉動模塊還包括與第一轉動單元構造相同的第二轉動單元，第二轉動單元與第一轉動單元關于所述天窗玻璃對稱。
[0010]所述所有伸縮結構均為形狀記憶合金絲，且兩端均通過電源線連接到電源接口。
[0011]所述天窗玻璃的四角均包含一個凸起，并通過所述凸起與所述滑動模塊伸縮結構連接。
[0012]所述轉動連接為鉸接。
[0013]所述兩個轉動模塊伸縮結構均平行于所述第二桿件。[0014]所述汽車自動天窗設備還包括控制部分；所述控制部分包括相互連接的電源線和控制器，所述控制器還與所述所有伸縮結構連接，以控制所述所有伸縮結構的伸縮運動。
[0015]所述四連桿機構為平行四連桿機構，第三桿件和第一桿件始終平行。
[0016]由于采用上述方案，本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明實現了汽車天窗的外開和內藏結合運動，可有效改善各種環(huán)境下天窗的開啟程度和開啟方式，具有出色的防紫外線和隔熱效果，改善了車內環(huán)境，提高了車輛檔次。同時，采用SMA絲實現內藏式和外開式天窗的結合，取消了電機驅動模式，可以改為電源、PID控制和SMA絲直接控制天窗運動，將動力傳遞給與玻璃相連接的左右側連桿機構或直接作用于玻璃，簡化了傳動機構。此外，這兩種形式相互影響較小，降低了天窗打不開的概率。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1a是本發(fā)明實施例中汽車自動天窗設備的執(zhí)行部分的主視圖；
[0018]圖1b是本發(fā)明實施例中汽車自動天窗設備的執(zhí)行部分的俯視圖；
[0019]圖2是本發(fā)明實施例中汽車自動天窗設備的天窗玻璃的俯視圖；
[0020]圖3a是本發(fā)明實施例中汽車自動天窗設備的轉動機構正面的結構示意圖；
[0021]圖3b是本發(fā)明實施例中汽車自動天窗設備的轉動機構反面的結構示意圖。
[0022]附圖中:1、天窗玻璃；201、第一桿件；202、第二桿件；203、第三桿件；204、第四桿件；3、轉動塊；401、第一轉動模塊SMA絲；402、第二轉動模塊SMA絲；501、第一天窗玻璃凸起；502、第二天窗玻璃凸起；503、第三天窗玻璃凸起；504、第四天窗玻璃凸起；6、安裝接頭；7、第一天窗滑槽。
【具體實施方式】
[0023]以下結合附圖所示實施例對本發(fā)明作進一步的說明。
[0024]本發(fā)明提出了一種結合內藏式和外開式兩種天窗優(yōu)點的汽車自動天窗設備。該汽車自動天窗設備包括操作部分、控制部分和執(zhí)行部分。
[0025]操作部分包括兩個內藏式開關按鈕和外開式開關按鈕，作為該車窗進行內藏式運動和外開式運動的用戶操作接口。
[0026]控制部分包括電源和控制器；電源與操作部分的內藏式開關和外開式開關連接，也與控制器連接，而控制器與執(zhí)行部分連接。從而，使用者可以通過操作部分的兩個開關按鈕啟動電源，控制器則接收電源輸出的直流電，并將其轉化成執(zhí)行部分所需的電流(SMA絲同步的非線性電流)，以實現執(zhí)行部分的相應動作(SMA絲的線性收縮與線性伸張)。本實施例中，對SMA絲的電流控制采用PID控制。
[0027]執(zhí)行部分包括天窗玻璃、滑動機構和轉動機構，圖1a所示為其主視圖，圖1b所示為其俯視圖，圖2為天窗玻璃的俯視圖。
[0028]滑動機構包括連接于天窗玻璃I兩側的兩個相同的滑動單元，分別為第一滑動單元和第二滑動單元，兩個滑動單元構造相同，關于天窗玻璃I對稱，作用相同且操作同步。每個滑動單元均包括一個四連桿機構。第一滑動單元的四連桿機構包括在頂點處依次鉸接的第一桿件201、第二桿件202、第三桿件203和第四桿件204。第一桿件201固定連接于車身上，第二桿件202和第四桿件204分別與第一桿件201鉸接，第三桿件203與第一桿件201相對。在初始位置，第一桿件201、第二桿件202、第三桿件203和第四桿件204處于同
一水平高度上。第三桿件203中帶有第一天窗滑槽7，天窗玻璃的側部位于第一天窗滑槽7中。因此在第二滑動單元的對應位置上，設置有與第一天窗滑槽7相同的第二天窗滑槽。該滑動機構還包括位于車身內部的第一內藏滑槽和第二內藏滑槽，第一內藏滑槽和第二內藏滑槽分別是第一天窗滑槽7和第二天窗滑槽的延長部分，位于車輛頂蓋內部，在外形上與天窗玻璃的側部配合。
[0029]每個滑動單元均包括兩根SMA絲，即第一滑動單元的第一 SMA絲和第二 SMA絲、第二滑動單元的第三SMA絲和第四SMA絲。第一天窗滑槽7和第二天窗滑槽在中點位置均包括有一個安裝接頭，天窗玻璃的四個角均包括一個凸起，分別為第一天窗玻璃凸起501、第二天窗玻璃凸起502、第三天窗玻璃凸起503和第四天窗玻璃凸起504。第一滑動單元的第一 SMA絲的兩端分別連接天窗玻璃在該側靠近車身內的內藏滑槽一端的天窗玻璃凸起和第一天窗滑槽7的安裝接頭6，第二 SMA絲的兩端分別連接天窗玻璃在該側的另一凸起和第一天窗滑槽7的安裝接頭6。同樣，第二滑動單元的第三SMA絲的兩端分別連接天窗玻璃在該側靠近車身內的內藏滑槽一端的凸起和第二天窗滑槽的安裝接頭，第二滑動單元的第四SMA絲的兩端分別連接天窗玻璃在該側的另一個凸起和第二天窗滑槽的安裝接頭。第一SMA絲、第二 SMA絲、第三SMA絲和第四SMA絲的兩端均通過電源線連接到控制器的電源輸出端，由控制器控制流經四個SMA絲的電流。
[0030]對應于滑動機構的第一滑動單元和第二滑動單元，轉動機構對應地包括關于天窗玻璃I對稱的第一轉動單元和第二轉動單元，此處以第一轉動單元為例進行說明，第二轉動單元的結構以及連接位置關系與之對應。
[0031]第一轉動單元包括固定連接于第二桿件202上或與之成一體的轉動塊3、第一轉動SMA絲401和第二轉動SMA絲402 ;本實施例中，該轉動塊3構造為轉動輪。第一轉動SMA絲401和第二轉動SMA絲402均有一端連接于轉動輪3上，且連接點的連線與轉動輪3的直徑位于同一條直線上；另一端固定連接在車身上，為不動端。第一轉動SMA絲401與第二轉動SMA絲402相互平行，且均平行于第一桿件201。
[0032]該自動天窗設備中，內藏式按鈕與外開式按鈕有一個被打開時，另一個不可以被打開。即天窗的內藏式運動和外開式運動是相互獨立的，不可交涉的。
[0033]當打開內藏式按鈕時，天窗進行內藏式移動。此時第一 SMA絲和第三SMA絲兩端通電，第一 SMA絲和第三SMA絲均受熱收縮，第二 SMA絲和第四SMA絲被拉伸，從而天窗玻璃I朝著車身內的內藏滑槽的方向移動。第一 SM絲和第三SM絲收縮得越多，天窗玻璃I移動得越多，靠近車身內的內藏滑槽一側的天窗玻璃I兩側部與第一內藏滑槽和第二內藏滑槽嵌合得越多，車窗被內藏式打開得越多。本實施例中，第一導槽和第二導槽的長度均為400毫米，天窗玻璃I的長度為200毫米，天窗玻璃的內藏式位移為200毫米。
[0034]此時，若關閉內藏式開關，控制器控制減小加載在第一 SMA絲和第三SMA絲上的電流，第一 SMA絲和第三SMA絲長度逐漸恢復，天窗玻璃I打開的程度慢慢縮小，直至關閉。
[0035]當打開外開式按鈕時，天窗進行外開式移動。此時控制器控制加大加載在第一轉動SMA絲上的電流，第一轉動SMA絲受熱收縮，帶動轉動輪向左移動。由于轉動輪與第二桿件202為固定連接或者一體式結構，而第二桿件202與第一桿件201為鉸接，且第一桿件201固定連接于車身，因此第二桿件202也向左轉動，第三桿件203被舉高且同時朝左移動，從而帶動嵌套于其中的天窗玻璃I向上伸出車外并向左移動，天窗被外開式打開。反之，則上述各部件反向運動，天窗被關閉。設定四連桿機構為平行四連桿機構，可以保證第一桿件201與第三桿件203始終平行，同時由于車頂天窗位置有一定的斜度，可以保證天窗始終與車頂平面平行。，
[0036]天窗被外開式打開的高度可以按照如下方法計算:
[0037]若第一轉動SMA絲的有效長度為I = 100毫米，旋轉直徑d = 10毫米，SMA絲收縮率β = 6%,第二桿件的長度為L=200暈米；
[0038]則第一轉動SMA絲收縮長度11為:11 = IX β = 100X6% = 6 (毫米)
[0039]旋轉角度a 為:a = 11+(d + 2) + π X 180。= 68.8°
[0040]天窗的開啟高度h 為:h = LXsin(a) = 200 X sin ( a ) = 186.5 (毫米)
[0041]本發(fā)明實現了汽車天窗的外開和內藏結合運動，可有效改善各種環(huán)境下天窗的開啟程度和開啟方式，具有出色的防紫外線和隔熱效果，改善了車內環(huán)境，提高了車輛檔次。同時，采用SMA絲實現內藏式和外開式天窗的結合，取消了電機驅動模式，可以改為電源、PID控制和SMA絲直接控制天窗運動，將動力傳遞給與玻璃相連接的左右側連桿機構或直接作用于玻璃，簡化了傳動機構。此外，這兩種形式相互影響較小，降低了天窗打不開的概率。
[0042]上述的對實施例的描述是為便于該【技術領域】的普通技術人員能理解和應用本發(fā)明。熟悉本領域技術的人員顯然可以容易地對這些實施例做出各種修改，并把在此說明的一般原理應用到其他實施例中而不必經過創(chuàng)造性的勞動。因此，本發(fā)明不限于這里的實施例，本領域技術人員根據本發(fā)明的揭示，不脫離本發(fā)明范疇所做出的改進和修改都應該在本發(fā)明的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種汽車自動天窗設備，包括天窗玻璃，其特征在于:還包括滑動模塊和轉動模塊； 所述滑動模塊包括第一滑動單元；第一滑動單元包括在頂點處轉動連接的第一桿件、第二桿件、第三桿件和第四桿件構成的四連桿機構以及兩個滑動模塊伸縮結構；第一桿件固定連接于車身上；第三桿件包括帶有安裝接頭的天窗滑槽；所述兩個滑動模塊伸縮結構一端分別連接所述天窗玻璃面向所述天窗滑槽一側的兩個角，另一端連接所述安裝接頭；第一滑動單元還包括位于車輛頂蓋內部的天窗滑槽延長線上的內藏滑槽； 所述轉動模塊包括第一轉動單元；第一轉動單元包括固定連接于第二桿件上的轉動塊以及兩個轉動模塊伸縮結構；所述兩個轉動模塊伸縮結構均有一端連接所述轉動塊的上下兩端，另一端固定連接車身。
2.根據權利要求1所述的汽車自動天窗設備，其特征在于:所述安裝接頭位于所述天窗滑槽的中點。
3.根據權利要求1所述的汽車自動天窗設備，其特征在于:所述滑動模塊還包括與第一滑動單元構造相同的第二滑動單元，第二滑動單元與第一滑動單元關于所述天窗玻璃對稱。
4.根據權利要求1所述的汽車自動天窗設備，其特征在于:所述轉動模塊還包括與第一轉動單元構造相同的第二轉動單元，第二轉動單元與第一轉動單元關于所述天窗玻璃對稱。
5.根據權利要求1所述的汽車自動天窗設備，其特征在于:所述所有伸縮結構均為形狀記憶合金絲，且兩端均通過電源線連接到電源接口。
6.根據權利要求1所述的汽車自動天窗設備，其特征在于:所述天窗玻璃的四角均包含一個凸起，并通過所述凸起與所述滑動模塊伸縮結構連接。
7.根據權利要求1所述的汽車自動天窗設備，其特征在于:所述轉動連接為鉸接。
8.根據權利要求1所述的汽車自動天窗設備，其特征在于:所述兩個轉動模塊伸縮結構均平行于所述第二桿件。
9.根據權利要求1所述的汽車自動天窗設備，其特征在于:所述汽車自動天窗設備還包括控制部分；所述控制部分包括相互連接的電源線和控制器，所述控制器還與所述所有伸縮結構連接，以控制所述所有伸縮結構的伸縮運動。
10.根據權利要求1所述的汽車自動天窗設備，其特征在于:所述四連桿機構為平行四連桿機構，第三桿件和第一桿件始終平行。
【文檔編號】B60J7/05GK103935216SQ201410135603
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2014年4月4日 優(yōu)先權日:2014年4月4日
【發(fā)明者】何平, 劉全有, 李功賦, 吳成明, 馮擎峰 申請人:浙江吉利控股集團有限公司, 浙江吉利汽車研究院有限公司