专利名称：车辆用玻璃升降驱动器及车辆的制作方法
技术领域：
本发明属于车辆制造领域，特别是指一种车辆用电动和手动一体的玻璃升降驱动器及车辆。
背景技术：
电动玻璃升降器由于具有美观、便捷等优点，正在逐步成为车辆的标准配置。但是当车辆发生入水、火灾、交通事故等危急情况时，可能发生车辆车门无法打开，乘员需要从窗口逃生的情况；然而此时整车电器系统也可能随着事故的发生而失效， 从而会造成乘员无法逃生的灾难性后果。上述情况下，用手动模式升降车门玻璃将显得尤为重要，成为乘员逃生的重要途径。但是，现有的玻璃升降驱动器，要么手动驱动，影响车辆的美观性和操作方便性；要么电动驱动，在发生事故时，影响乘员的逃生。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种车辆用玻璃升降驱动器，解决现有的玻璃升降驱动器不能同时采用手动和自动模式的问题。为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是一种车辆用玻璃升降驱动器，其安装于车辆车门上以驱动车窗玻璃升降，包括一电动机；—蜗轮蜗杆机构，其与所述电动机连接，以驱动车窗升降；一齿轮传动机构；一档位切换机构，其设置在车门上，与所述齿轮传动机构连接，控制所述齿轮传动机构与蜗轮蜗杆机构的啮合或脱离；一手动摇臂机构，与所述档位切换机构连接，以驱动档位切换。其中，所述电动机两端分别设有前转子轴和后转子轴，所述前转子轴与所述蜗轮蜗杆机构上的蜗杆相连，所述后转子轴上连接有第一斜齿轮，所述齿轮传动机构包括一可与所述第一斜齿轮相啮合的第二斜齿轮。其中，所述档位切换机构包括与车体固定连接的轴套、与所述齿轮传动机构连接的连接轴，所述轴套套设于所述连接轴上，所述轴套与连接轴的接触处沿轴向设有两个卡合结构，所述连接轴与轴套卡合于不同的卡合位置，以控制所述齿轮传动机构和蜗轮蜗杆机构啮合或脱离。其中，所述卡合结构包括定位销、压簧、所述轴套上沿轴向平行设置的环形槽及所述连接轴上的凹槽，所述压簧一端连接所述定位销，另一端设置于所述凹槽内，所述压簧推动所述定位销并将其卡合于所述环形槽内。其中，所述环形槽外缘设有弧形倒角，所述定位销顶部为半球形。其中，所述手动摇臂机构包括一旋转手柄，所述旋转手柄的端部通过铰轴连接于所述连接轴上，所述旋转手柄可绕所述铰轴旋转或绕所述连接轴旋转。上述方案中，可以实现电动和手动模式对玻璃升降的分别控制。在日常使用中，使用其电动功能，美观、便捷；当车辆发生事故时，使用其手动功能，可以使乘员迅速逃生，提高了整车安全性。同时，本发明的旋转手柄通过档位切换机构，在不使用时，与驱动电机不结合，不随玻璃升降转动，且反扣于车门内饰板中，不影响整车内饰造型。
图I是本发明实施例的玻璃升降驱动器的结构示意图一；图2是本发明实施例的玻璃升降驱动器的结构示意图二 ；图3是图2中档位切换机构的结构示意图；图4是本发明实施例的档位切换机构切换到电动模式时的状态图；图5是本发明实施例的档位切换机构切换到手动模式时的状态图；图6是本发明实施例的手动摇臂机构反扣于车门内饰板的结构示意图；图7是本发明实施例的手动摇臂机构翻起、拉出的状态图；图8是本发明实施例的手动摇臂机构处于工作时的状态图；图9是本发明安装于双导轨绳轮式玻璃升降器上的结构示意图；图10是本发明安装于单导轨绳轮式玻璃升降器上的结构示意图；图11是本发明安装于交叉臂式玻璃升降器上的结构示意图。主要元件符号说明I 电动机；2 :蜗轮蜗杆机构；3 :齿轮传动机构；4 :档位切换机构；5 :手动摇臂机构；11 :蜗杆12 :前转子轴；14 :后转子轴；15 :第一斜齿轮；16 :第二斜齿轮；21 :连接轴；22 :定位销；23 :压簧；24 :轴套；25 :第一环形槽；26 :第二环形槽；27:凹槽；32:车门内饰板；33 :旋转手柄；41 :玻璃；
42 :平衡弹簧。
具体实施例方式为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。本发明针对现有的玻璃升降驱动器不能同时采用手动和自动模式的问题，提供一种车辆用玻璃升降驱动器。如图I、图2所示的，本发明实施例提供的车辆用电动和手动一体的玻璃升降驱动器，其安装于车辆车门上以驱动车窗玻璃升降，包括一电动机I ;一蜗轮蜗杆机构2，其与 所述电动机I连接，以驱动车窗升降；一齿轮传动机构3 档位切换机构4,其设置在车门上，与所述齿轮传动机构3连接，控制所述齿轮传动机构3与蜗轮蜗杆机构2的啮合或脱离；一手动摇臂机构5，与所述档位切换机构4连接，以驱动档位切换。所述电动机I两端分别设有前转子轴12和后转子轴14，所述前转子轴12与所述蜗轮蜗杆机构2上的蜗杆11相连，所述后转子轴14上连接有第一斜齿轮15，所述齿轮传动机构3包括一可与所述第一斜齿轮15相啮合的第二斜齿轮16。如图3所示的,所述档位切换机构4包括与车体固定连接的轴套24、与所述齿轮传动机构3连接的连接轴21，所述轴套24套设于所述连接轴21上，所述轴套24与连接轴21的接触处沿轴向设有两个卡合结构，所述连接轴21与轴套24卡合于不同的卡合位置，以控制所述齿轮传动机构3和蜗轮蜗杆机构2啮合或脱离。所述卡合结构包括定位销22、压簧23、所述轴套24上沿轴向平行设置的环形槽、所述连接轴21上的凹槽27，所述压簧23 —端连接所述定位销22，另一端固定于所述凹槽27内，所述压簧23推动所述定位销22并将其卡合于所述环形槽内，所述环形槽包括第一环形槽25和第二环形槽26。所述环形槽外缘设有弧形倒角，所述定位销22的顶部为半球形。当手动摇臂机构5沿连接轴21轴向施加一定的作用力后，定位销22可以从一环形槽中移出，然后进入到另一环形槽中，从而实现档位的切换。如图6至图8所示的，所述手动摇臂机构5包括一旋转手柄33，所述旋转手柄33端部通过铰轴连接于所述连接轴21上，所述旋转手柄33可绕所述铰轴旋转或绕所述连接轴21旋转。手动摇臂机构5操作顺序和方法包括将所述旋转手柄33外旋90°打开，如图7所示；向外拉动所述旋转手柄33，使玻璃升降驱动器切换到手动档位；继续将所述旋转手柄33外旋至180° ,使旋转手柄33外露,如图8所示；此时顺时针或逆时针沿周摇动所述旋转手柄33即可实现玻璃的下降或者上升。所述手动摇臂机构5的布置可以有多种形式，优选的，所述手动摇臂机构5在非工作状态下，反扣于车门内饰板32中，与车门内饰板32的颜色、皮纹的外观一致，保证了车辆内饰的美观性。根据电动机转速高扭矩小的特性，所述涡轮蜗杆机构的作用是降低转速增加扭矩，同时涡轮蜗杆机构具有自锁特性，即电动机可以带动玻璃(涡轮一端)升降，但玻璃不能逆向带动电动机转动，此自锁特性可以使车门玻璃固定在某一高度。如图4所示的，当档位切换机构4中的定位销22卡合在第一环形槽25内时，此时齿轮传动机构3上的第二斜齿轮16和电动机I的后转子轴14上的第一斜齿轮15脱离，电动机I带动蜗轮蜗杆机构2从而控制汽车玻璃升降。如图5所示的，沿连接轴21的轴向向外拉动旋转手柄33，当档位切换机构4中的定位销22卡合在第二环形槽26内时，此时齿轮传动机构3上的第二斜齿轮16和电动机I的后转子轴14上的第一斜齿轮15啮合，同时电动机I被切断电源，这时沿连接轴21的周向转动旋转手柄33带动连接轴21转动,转矩依次通过齿轮传动机构3、电动机I、蜗轮蜗杆机构2转化为升降汽车玻璃的动力。本发明玻璃升降驱动器安装在车辆上的具体实施方案具体如下实施例一如图9所示的，本发明玻璃升降驱动器应用在车辆前门的双导轨绳轮式玻璃升降器中。玻璃升降驱动器通过螺栓连接固定在车门内板上，当然，也可以选择铆钉连接等方式；玻璃升降驱动器与升降玻璃导轨相连接，而升降玻璃导轨上连接玻璃41。·
双导轨绳轮式玻璃升降器具有玻璃升降平衡性好的特点，对密封条摩擦力小，因此手动驱动状态下手动摇臂机构5的操作力较小。双导轨绳轮式玻璃升降器可以将玻璃升降驱动器布置于任意位置，因此可以将手动摇臂机构5布置于车门内饰板的任意位置，便于车辆内饰的造型设计。双导轨绳轮式玻璃升降器的玻璃升降导槽的弧度可以自由设计，适合于玻璃曲面弧度较大的情况。实施例二如图10所示的，本发明玻璃升降驱动器应用在车辆后门的单导轨绳轮式玻璃升降器中。玻璃升降驱动器通过螺栓连接固定在车门内板上，当然，也可以选择铆钉连接等方式；玻璃升降驱动器和升降玻璃41的导轨相连接,而升降玻璃导轨上连接玻璃41。单导轨绳轮式玻璃升降器可以将玻璃升级驱动器布置于任意位置，因此可以将手动摇臂机构5布置于车门内饰板的任意位置，便于车辆内饰的造型设计。单导轨绳轮式玻璃升降器的玻璃升降导槽的弧度可以自由设计，适合于玻璃曲面弧度较大的情况。实施例三如图11所示的，本发明玻璃升降驱动器应用在车辆后门的交叉臂式玻璃升降器中。玻璃升降驱动器通过螺栓连接的方式固定在车门内板上，当然，也可以选择铆钉连接等方式；玻璃升降驱动器与升降玻璃交叉臂相连接，而升降玻璃交叉臂连接玻璃41。交叉臂式玻璃升降器可以设置平衡弹簧42，该平衡弹簧42可平衡玻璃41上升和下降时手动摇臂机构5的操作力差值，因此，手动驱动状态下手动摇臂机构5的操作玻璃上升的作用力较小。交叉臂式玻璃升降器可以通过交叉臂结构的弹性变形适应玻璃的曲面运动，因此，在玻璃曲面弧度较小的情况下，可以实现升降机构的通用化，降低整车开发成本和风险；交叉臂式玻璃升降器可以适应较恶劣的工况，如货车、交叉型乘用车使用，郊区路况使用等。以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
权利要求
1.一种车辆用玻璃升降驱动器，其安装于车辆车门上以驱动车窗玻璃升降，其特征在于，包括 一电动机； 一蜗轮蜗杆机构，其与所述电动机连接，以驱动车窗升降； 一齿轮传动机构； 一档位切换机构，其设置在车门上，与所述齿轮传动机构连接，控制所述齿轮传动机构与蜗轮蜗杆机构的啮合或脱离； 一手动摇臂机构，与所述档位切换机构连接，以驱动档位切换。
2.根据权利要求I所述的车辆用玻璃升降驱动器，其特征在于，所述电动机两端分别设有前转子轴和后转子轴，所述前转子轴与所述蜗轮蜗杆机构上的蜗杆相连，所述后转子轴上连接有第一斜齿轮，所述齿轮传动机构包括一可与所述第一斜齿轮相啮合的第二斜齿轮。
3.根据权利要求I所述的车辆用玻璃升降驱动器，其特征在于，所述档位切换机构包括与车体固定连接的轴套、与所述齿轮传动机构连接的连接轴，所述轴套套设于所述连接轴上，所述轴套与连接轴的接触处沿轴向设有两个卡合结构，所述连接轴与轴套卡合于不同的卡合位置，以控制所述齿轮传动机构和蜗轮蜗杆机构啮合或脱离。
4.根据权利要求3所述的车辆用玻璃升降驱动器，其特征在于，所述卡合结构包括定位销、压簧、所述轴套上沿轴向平行设置的环形槽及所述连接轴上的凹槽，所述压簧一端连接所述定位销，另一端设置于所述凹槽内，所述压簧推动所述定位销并将其卡合于所述环形槽内。
5.根据权利要求4所述的车辆用玻璃升降驱动器，其特征在于，所述环形槽外缘设有弧形倒角，所述定位销顶部为半球形。
6.根据权利要求I至5任一项所述的车辆用玻璃升降驱动器，其特征在于，所述手动摇臂机构包括一旋转手柄，所述旋转手柄的端部通过铰轴连接于所述连接轴上，所述旋转手柄可绕所述铰轴旋转或绕所述连接轴旋转。
7.—种车辆，其特征在于，包括如权利要求1-6任一项所述的车辆用玻璃升降驱动器。
全文摘要
本发明提供一种车辆用玻璃升降驱动器及车辆，玻璃升降驱动器安装于车辆车门上以驱动车窗玻璃升降，包括一电动机；一蜗轮蜗杆机构，其与所述电动机连接，以驱动车窗升降；一齿轮传动机构；一档位切换机构，其设置在车门上，与所述齿轮传动机构连接，控制所述齿轮传动机构与蜗轮蜗杆机构的啮合或脱离；一手动摇臂机构，与所述档位切换机构连接，以驱动档位切换。本发明可以实现电动和手动模式对玻璃升降的分别控制。在日常使用中，使用其电动功能，美观、便捷；当车辆发生事故时，使用其手动功能，可以使乘员迅速逃生，提高了整车安全性。
文档编号E05F15/16GK102943600SQ20121047750
公开日2013年2月27日 申请日期2012年11月21日 优先权日2012年11月21日
发明者康凯, 季雄飞, 赵春波, 李秀文, 刘安策 申请人:北京汽车股份有限公司