汽车玻璃升降器的丝杆驱动四边形运动机构[实用新型专利]

(12)实用新型专利

(10)授权公告号 CN 212296051 U(45)授权公告日 2021.01.05

(21)申请号 202022375267.2(22)申请日 2020.10.23

(73)专利权人 范华弟

地址 201409 上海市奉贤区奉城镇新奉公

路3961号

专利权人 唐志军　季国庆(72)发明人 范华弟　唐志军　季国庆　(51)Int.Cl.

E05F 15/689(2015.01)

(ESM)同样的发明创造已同日申请发明专利

权利要求书1页 说明书3页 附图3页

CN 212296051 U(54)实用新型名称

汽车玻璃升降器的丝杆驱动四边形运动机构

(57)摘要

本实用新型是一种汽车玻璃升降器的丝杆驱动四边形运动机构，由驱动机构、传动机构和运动机构三部分组成；传动机构包括丝杆、垂直导轨和传动螺母；运动机构包括四边形伸缩网架组、滑块和水平导轨。本机构通过丝杆与螺母的运行模式取代了传统蜗轮蜗杆减速器总成，由旋转改变为直线运动，动力传递到四边形网状结构，使动力均匀分散，运行平稳，提高了机构使用寿命，降低了零部件成本，且简化了产品的生产制造工艺流程。该设计大大提高了玻璃升降器的运行效能以及稳定性，带来制造成本降低30％左右，重量减轻20％左右，传动效率提高15％左右，寿命提高30％左右的效果。本机构制造工艺简单，产品使用更加广泛。

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权　利　要　求　书

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1.一种汽车玻璃升降器的丝杆驱动四边形运动机构，由驱动机构、传动机构和运动机构三部分组成；其特征在于：

所述的驱动机构是一个电机；所述的传动机构包括丝杆、垂直导轨和传动螺母；丝杆套装在垂直导轨内，由垂直导轨限定作上下运动；传动螺母安在丝杆上，与丝杆的螺纹相啮合；

所述的运动机构包括四边形伸缩网架组、滑块和水平导轨；四边形伸缩网架组是由扁条构成的四边形网架从上至下交叉组合而成；四边形伸缩网架组的各网架交叉处由铰接节点以枢轴式转动连接，使其形成展开和收缩状态；滑块和水平导轨设于四边形伸缩网架组的顶端；滑块安在四边形伸缩网架组最上面两个网架的顶端并置于水平导轨里；

传动机构的垂直导轨底端固定安有一个固定支架；四边形伸缩网架组通过其最下端的铰接节点与固定支架装配在一起；电机与传动机构的丝杆相连接；传动螺母与丝杆配合的同时又与四边形伸缩网架组中部的铰接节点相结合。

2.根据权利要求1所述的汽车玻璃升降器的丝杆驱动四边形运动机构，其特征在于：四边形伸缩网架组的扁条材料为金属——普通钢、碳钢、锰钢或铸铁。

3.根据权利要求1所述的汽车玻璃升降器的丝杆驱动四边形运动机构，其特征在于：四边形伸缩网架组的扁条材料为非金属——尼龙或PVC。

4.根据权利要求1、2或3所述的汽车玻璃升降器的丝杆驱动四边形运动机构，其特征在于：四边形伸缩网架组为2个到4个从上至下交叉组合的网架。

5.根据权利要求1、2或3所述的汽车玻璃升降器的丝杆驱动四边形运动机构，其特征在于：四边形伸缩网架组的尺寸为宽0.3-10cm，长3cm-60cm。

6.根据权利要求1所述的汽车玻璃升降器的丝杆驱动四边形运动机构，其特征在于：运动机构的滑块为球头结构。

7.根据权利要求1所述的汽车玻璃升降器的丝杆驱动四边形运动机构，其特征在于：电机安装于固定支架下端。

8.根据权利要求1或7所述的汽车玻璃升降器的丝杆驱动四边形运动机构，其特征在于：固定支架与垂直导轨固定于车门的内板里。

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汽车玻璃升降器的丝杆驱动四边形运动机构

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技术领域

[0001]本实用新型涉及一种用于汽车玻璃升降的丝杆驱动四边形运动机构。特别涉及一种改变升降器动力传输模式、取代传统汽车的丝杆驱动四边形运动机构。背景技术

[0002]玻璃升降器经过70多年的发展，从手摇驱动发展到电动的形式，但其传动结构并没有多大变化。现有的玻璃升降器都是采用的“绳轮式”和“叉臂式”结构。传统的玻璃升降器运行模式都是带有变速箱的电机输出旋转动力，其一是带动卷绳轮旋转，通过钢丝绳拉动玻璃托架，实现玻璃的上下运行；其二是通过齿轮传动，带动杠杆升降臂，实现玻璃的上下运行。无论是叉臂式还是绳轮式都存在以下不足：结构复杂，材料利用率低，装配工艺繁琐，重量较大，标准化不易实施，开发周期长，制造成本居高不下，不能实现自动化流水线生产，人力成本比较高，生产过程安全系数低，同时传统的升降器容易发生噪声异响，容易磨损寿命短等一系列问题。使整车重量难以减少，油耗增加。

[0003]我们发现现有国产整车厂对玻璃升降器的改进作了大量的研发工作，但至今并没有推出有效的替代产品。

发明内容

[0004]为了从根本上解决玻璃升降器的缺陷，经过大量的研究和试验，推出了一种取代传统汽车玻璃升降器的丝杆驱动四边形运动机构。[0005]本实用新型的技术方案为：

[0006]一种汽车玻璃升降器的丝杆驱动四边形运动机构，由驱动机构、传动机构和运动机构三部分组成；

[0007]所述的驱动机构是一个电机；[0008]所述的传动机构包括丝杆、垂直导轨和传动螺母；丝杆套装在垂直导轨内，由垂直导轨限定作上下运动；传动螺母安在丝杆上，与丝杆的螺纹相啮合；[0009]所述的运动机构包括四边形伸缩网架组、滑块和水平导轨；四边形伸缩网架组是由扁条构成的四边形网架从上至下交叉组合而成；四边形伸缩网架组的各网架交叉处由铰接节点以枢轴式转动连接，使其形成展开和收缩状态；滑块和水平导轨设于四边形伸缩网架组的顶端；滑块安在四边形伸缩网架组最上面两个网架的顶端并置于水平导轨里；[0010]传动机构的垂直导轨底端固定安有一个固定支架；四边形伸缩网架组通过其最下端的铰接节点与固定支架装配在一起；电机与传动机构的丝杆相连接；传动螺母与丝杆配合的同时又与四边形伸缩网架组中部的铰接节点相结合。[0011]四边形伸缩网架组的扁条材料为金属——普通钢、碳钢、锰钢或铸铁。[0012]四边形伸缩网架组的扁条材料为非金属——尼龙或PVC。[0013]四边形伸缩网架组为2个到4个从上至下交叉组合的网架。[0014]四边形伸缩网架组的尺寸为宽0.3-10cm，长3cm-60cm。

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运动机构的滑块为球头结构。

[0016]电机安装于固定支架下端。

[0017]固定支架与垂直导轨固定于车门的内板里。[0018]本实用新型的优异效果是：

[0019]本四边形运动机构应用力学原理，通过丝杆与螺母的运行模式改变运动方式(即由旋转改变为直线运动)和传递动力，通过丝杆的旋转带动螺母上下运行将动力传递到四边形网状结构，使动力均匀分散。网状结构可使受力均匀分散，减少机构应力集中，使结构更加稳定、运行更加平稳，提高机构使用寿命。采用丝杆旋转带动螺母上下运行的传输动力方式取代了传统蜗轮蜗杆减速器总成，由旋转运动直接转换成直线运动，省去了传统的卷绳轮、钢丝绳、齿轮、齿板等传统零部件，提高效率的同时也降低了零部件成本，可使产品结构简化、产品精度提高，且简化了产品的生产制造工艺流程。该设计可以大幅降低开发周期及大幅减少开发成本。如此改造后，将大大提高玻璃升降器的运行效能以及稳定性。该方案打破了传统的玻璃升降器机构模式，带来制造成本降低30％左右，重量减轻20％左右，传动效率提高15％左右，寿命提高30％左右的效果。本机构安装工艺简便，能节约30％左右的制造人力资源，该方案材料选用更加方便，制造工艺更加简单，突破了传统产品设计的应用限制，产品使用更加广泛。附图说明

[0020]图1为本实用新型汽车玻璃升降器的丝杆驱动四边形运动机构分解图。[0021]图2为该丝杆驱动四边形运动机构运动至上止点状态图。[0022]图3为该丝杆驱动四边形运动机构运动至下止点状态图。[0023]图4为传动螺母、驱动节点及相关部位的剖视图。[0024]图中标号：1、电机，2、铰接节点，3、丝杆，4、垂直导轨，5、传动螺母，6、四边形伸缩网架组，7、滑块，8、水平导轨，9、固定支架，I、驱动机构，II、传动机构，III、运动机构。具体实施方式

[0025]本实用新型汽车玻璃升降器的丝杆驱动四边形运动机构，打破了传统的两种结构和运行模式，取代了传统汽车玻璃升降器的结构。下面结合附图进一步说明。[0026]参见图1，本实用新型一种汽车玻璃升降器的丝杆驱动四边形运动机构由驱动机构I、传动机构II和运动机构III三部分组成。再参见图2和图3，所述的驱动机构I是一个电机1。所述的传动机构II包括丝杆3、垂直导轨4和传动螺母5；丝杆3套装在垂直导轨4内，由垂直导轨4限定作上下运动，传动螺母5安在丝杆3上，与丝杆3的螺纹相啮合。所述的运动机构III包括四边形伸缩网架组6、滑块7和水平导轨8；四边形伸缩网架组6是由扁条构成的四边形网架从上至下交叉组合而成，所使用的扁条为金属(普通钢、碳钢、锰钢、铸铁等)或非金属(尼龙、PVC等)材料。四边形伸缩网架组6根据不同的车门玻璃大小和重量特点设计2个到4个从上至下交叉组合的网架，尺寸为宽0.3-10cm，长3cm-60cm，从而可以适应不同的使用要求。四边形伸缩网架组6的各网架交叉处由铰接节点2以枢轴式转动连接，使其形成展开和收缩状态(图2所示的是四边形伸缩网架组展开的状态，图3是四边形伸缩网架组完全收缩合并在一起的状态)。滑块7和水平导轨8设于四边形伸缩网架组6的顶端，滑块7为球头

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结构，安在四边形伸缩网架组6最上面两个网架的顶端并置于水平导轨8里，可以使水平导轨8贴合玻璃的曲面运动。汽车的玻璃固定于水平导轨8上部。所述垂直导轨4和固定支架9能够稳固地安装于车门内板，从而保证玻璃的稳定运行。

[0027]传动机构II的垂直导轨4底端固定安有一个固定支架9，四边形伸缩网架组6通过其最下端的铰接节点2与固定支架9装配在一起。电机1安装于固定支架9下端，与传动机构II的丝杆3相连接。固定支架9与垂直导轨4固定于车门的内板里。再参见图4，丝杆3套装在垂直导轨4内，与其配合的传动螺母5又与四边形伸缩网架组6中部的铰接节点2相结合。当电机1转动时，电机1输出的动力直接传输并带动丝杆3旋转，驱动传动螺母5随着丝杆3的旋转上下运动。由于传动螺母5与四边形伸缩网架组6通过一个铰接节点2连接，从而带动四边形伸缩网架组6作上下伸缩运动。四边形伸缩网架组6顶端的两个滑块7推动水平导轨8作上下的平行运动，汽车的玻璃固定于水平导轨8上，四边形伸缩网架组6通过滑块7将动力直接作用在汽车玻璃上，使玻璃上下运行。

[0028]本实用新型的具体运行流程及工作原理为：[0029]当电机1正向旋转时，驱动丝杆3同向旋转，使传动螺母5向上移动，带动铰接节点2使四边形伸缩网架组6向上展开，驱动滑块7和水平导轨8向上运行，从而实现玻璃窗向上运行关闭车窗。当电机1反向旋转时，驱动丝杆3同向旋转，使传动螺母5向下移动，带动铰接节点2使四边形伸缩网架组6向下折叠，驱动滑块7和水平导轨8向下运行，从而实现玻璃窗向下运行开启车窗。

[0030]本文中所描述的具体实施细则仅仅是对本实用新型专利作详细说明，本实用新型所属技术领域属于机械传动装置。在实际应用中，根据各种车型及车门结构的变化可以作适当的调整，但总体结构及运行模式都在本实用新型专利所述的范畴内。

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图2

图3

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图4

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