一种车窗薄膜循环升降切换装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种车窗薄膜循环升降切换装置，由机械系统和控制系统组成，控制系统由单片机、电机组成，单片机通过程序来控制机械系统运行，机械系统主要由中空玻璃、位于中空玻璃下部的密封部件、密封部件内的薄膜、驱动薄膜升降的驱动装置组成；薄膜分为薄膜a和薄膜b，驱动装置分为薄膜a的驱动装置和薄膜b的驱动装置；根据行车环境做出判断，触动按钮，输入的信号经过控制系统处理后，输入薄膜机械系统，启动相应的驱动装置，在牵引线的拖动下薄膜沿着两侧的薄膜导轨升起；本实用新型除了能满足大众常用车窗贴膜的保护功能外，还能多次循环使用，在不同环境中通过膜的切换满足人们需求，提高了司机及乘客的安全性、舒适性。
【专利说明】一种车窗薄膜循环升降切换装置
【技术领域】
[0001]本实用新型属于汽车车窗贴膜领域，涉及一种车窗薄膜循环升降切换装置。
【背景技术】
[0002]目前，汽车贴膜就是在车辆前后风挡玻璃、侧窗玻璃以及天窗上贴上一层薄膜状物体，而这层薄膜状物体也叫做太阳膜或者叫做防爆膜隔热膜。它作用主要是阻挡紫外线、阻隔部分热量以及防止玻璃突然爆裂导致的伤人等情况发生，同时根据太阳膜的单向透视性能，达到保护个人隐私的目的。此外，它也可以减少车内物品以及人员因紫外线照射造成的损伤，在某些层面达到节省燃油消耗的功效。但是这种贴膜只能一次性使用，而且不同的季节，不同的场合需要用到不同的膜，彼此之间的矛盾中和不了。汽车在行驶过程中会遇到各种情况，例如强光、隧道、寒冷、炎热等等，相应地人们就会对车窗有各种不同的需求。而目前的一次性车窗贴膜并没很好地满足人们的个性化需求。目前，中空玻璃已经得到越来越广泛的应用，但是，很少在汽车侧玻璃上应用。它具有很好的隔音，隔热效果，各项性能达标，可以代替传统汽车玻璃。
【发明内容】
[0003]本实用新型所要解决的技术问题是克服了现有技术存在的问题，提出了一种车窗薄膜循环升降切换装置。
[0004]为解决上述技术问题，本实用新型是采用如下技术方案实现的，结合附图做如下说明:
[0005]一种车窗薄膜循环升降切换装置，由机械系统和控制系统12组成，所述控制系统12由单片机组成，单片机通过程序来控制所述机械系统的运行，所述机械系统主要由中空玻璃8、位于中空玻璃8下部的密封部件3、密封部件3内的薄膜、驱动薄膜升降的驱动装置组成。
[0006]所述驱动装置由驱动电机，与驱动电机的电机转轴同轴的主动齿轮，与主动齿轮啮合的从动齿轮，两端分别与电机转轴、薄膜牵引的牵引线，绕牵引线的绕线滑轮组成；所述从动齿轮与薄膜转轴同轴；所述绕线滑轮固定在中空玻璃8两片玻璃夹层之间的上端。
[0007]所述薄膜的两边固定粘接硬质仿钢卷尺塑料边7，所述硬质仿钢卷尺塑料边7与牵引线固定连接；在薄膜处至中空玻璃8底部，密封部件3的两侧上固定连接有薄膜导轨4，薄膜在牵引线的牵动下沿着两侧的薄膜导轨4升降。
[0008]所述薄膜分为薄膜al和薄膜b2，所述驱动装置分为薄膜al的驱动装置和薄膜b2的驱动装置，所述薄膜al的驱动装置由驱动电机alO，与驱动电机alO的电机转轴a20同轴的主动齿轮d 16，与主动齿轮d 16啮合的从动齿轮a 13，两端分别与电机转轴a20、薄膜a I牵引的牵引线a5，绕牵引线a5的绕线滑轮a6组成；所述薄膜b2的驱动装置由驱动电机blI，与驱动电机b 11的电机转轴b 19同轴的主动齿轮c 15，与主动齿轮c 15啮合的从动齿轮b 14，两端分别与电机转轴bl9、薄膜b2牵引的牵引线b21，绕牵引线b21的绕线滑轮b22组成；所述硬质仿钢卷尺塑料边7、薄膜导轨4均为二套。
[0009]所述中空玻璃8的两片平板玻璃用分子筛隔离，中间充有惰性气体，整体形成一密封环境下的玻璃构件。
[0010]参阅图1，一种车窗薄膜循环升降切换装置由薄膜机械系统和控制系统两部分构成。其中薄膜升降系统处于密封状态下，并附于玻璃升降器上。其中，密封的环境中充以惰性气体以减缓装置老化。控制系统置于每个车门内，便于操作。机械系统由薄膜al、薄膜b2、硬质仿钢卷尺塑料边、薄膜导轨、车窗、与薄膜al相关联的驱动电机alO、与薄膜al相关联的齿轮al3、与齿轮al3相啮合的主动齿轮dl6、与薄膜al相关的薄膜转轴al7、牵引线a5、绕线滑轮a6、与薄膜b2相关联的驱动电机bl 1、与薄膜b2相关联的齿轮b 14、与齿轮bl4相啮合的主动齿轮cl5、与薄膜b2相关的薄膜转轴bl8、牵引线b21、绕线滑轮b22、密封部件3组成，车窗为中空玻璃。在该系统中，两层不同薄膜在垂直方向上并列排布，薄膜不使用时为卷曲状态，薄膜和牵引线处有驱动装置进行驱动，驱动电机的电机转轴固定在轴的固定架9上，在薄膜处至中空玻璃底部，密封部件的两侧上分别固连有薄膜导轨，引导薄膜的升降轨迹。薄膜在牵引线的牵引下，经由中空玻璃内的顶部的绕线滑轮，连接到中空玻璃下的驱动装置。控制系统主要有单片机、电机组成，并通过电线与机械系统连接，实现其对机械系统的控制。
[0011]驾驶员根据行车环境做出判断，触动按钮，输入的信号经过控制系统处理后，输入薄膜机械系统，启动相应的驱动装置，在牵引线的拖动下薄膜沿着两侧的薄膜导轨升起。通过不同薄膜的升起、降落，实现不同薄膜的切换。
[0012]为了满足在各种环境中，人们对车窗膜的不同需求，本实用新型提供一种中空玻璃薄膜升降切换装置。该装置除了能满足大众常用车窗贴膜的一切保护功能外，还能多次循环使用，在不同环境中通过膜的切换满足人们的需求，大大提高了司机及乘客的安全性、舒适性。
[0013]与现有技术相比本实用新型的有益效果是:
[0014]可依据人们需要，实现车窗内不同薄膜的切换，并实现薄膜的多次循环使用。可以实现弱光时无膜，雨夜行车、倒车、调头时使用防眩光膜，阳光强烈时使用防晒隔热膜等。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]下面结合附图对本实用新型作进一步的说明:
[0016]图1是本实用新型整体布局的主视图；
[0017]图2是本实用新型整体布局的侧视图；
[0018]图3是四个驱动装置的放大图；
[0019]图4是薄膜导轨结构示意图；
[0020]图5是绕线滑轮结构示意图；
[0021]图6是齿轮结构示意图；
[0022]图7是电机结构示意图；
[0023]图8是密封部件结构示意图；
[0024]图9是轴的固定支架结构示意图；
[0025]图10是从无薄膜模式切换到薄膜I模式示意图[0026]图11是从薄膜I模式切换到无薄膜模式示意图；
[0027]图12是从薄膜I模式切换到薄膜2模式示意图；
[0028]图13是单片机总控制流程图；
[0029]图14是电机控制子程序流程图；
[0030]图15是积分法实现薄膜防止被夹着的流程图。
[0031]图中:1.薄膜a，2.薄膜b，3.密封部件，4.薄膜导轨，5.牵引线a，6.绕线滑轮a，
7.硬质仿钢卷尺塑料边，8.中空玻璃，9.轴的固定支架，10.驱动电机a，11.驱动电机b，12.控制系统，13.齿轮a，14.齿轮b，15.齿轮c，16.齿轮d，17.薄膜转轴a，18.薄膜转轴b，19.电机转轴b，20.电机转轴a，21.牵引线b，22.绕线滑轮b。
【具体实施方式】
[0032]下面结合附图对本实用新型作详细的描述:
[0033]机械系统:
[0034]参阅图1，薄膜al、薄膜b2的两边均固定粘接硬质仿钢卷尺塑料边7，该硬质仿钢卷尺塑料边7有着与钢卷尺相似的结构特性，可以卷曲，而在拖出时伸直并有一定的硬度支撑薄膜，同时代替薄膜与薄膜导轨4、中空玻璃8两侧摩擦。
[0035]参阅图2，图2为整体布局侧视图，但由于侧视图较高，所以采用工程制图的断裂画法，在薄膜处至中空玻璃8底部的两侧，有薄膜各自的薄膜导轨4，可以使薄膜沿着固定轨迹升降，避免两个薄膜之间相互干涉并减少摩擦。薄膜两侧的硬质仿钢卷尺塑料边7与牵引线固连，牵引线经由处于中空玻璃8内的顶部以下并与中空玻璃8固连的绕线滑轮，连接到中空玻璃8底部的与薄膜a相关联的驱动电机alO的电机转轴a20相连、与薄膜b2相关联的驱动电机bll的电机转轴bl9相连。对于与电机转轴a20同轴的齿轮dl6作为主动齿轮，带动从动齿轮al3转动，最终带动与薄膜al相关的薄膜转轴al7转动。同理对于与电机转轴bl9同轴的齿轮cl5作为主动齿轮，带动从动齿轮bl4转动，最终带动与薄膜b2相关的薄膜转轴bl8转动。密封部件3粘接在中空玻璃8下部，包裹住内部的薄膜及驱动装置，形成有利于保护薄膜的密封环境。控制系统12通过导线自密封部件3中引出，便于操纵。
[0036]参阅图10，为从无薄膜模式切换到薄膜I模式示意图。在无膜的前提下，当个人依据外界环境选择模式I时，与薄膜al相关联的驱动电机alO启动并带动电机转轴a20开始顺时针转动，接着带动与薄膜al相关联的齿轮al3转动，最后带动了薄膜转轴al7逆时针转动，导致薄膜al的上升；当薄膜al完全填充时,与薄膜al相关联的驱动电机alO停止运行，完成薄膜al的升起工作。其他由无薄膜模式切换到模式2原理同上。
[0037]参阅图11，在薄膜al已经填充的前提下，当个人依据外界环境选择无膜模式时，信息输入控制中心，经过控制中心的综合处理，信号输出使薄膜al的驱动电机alO启动并带动驱动电机alO的电机转轴a20开始逆时针转动,接着带动与薄膜al相关联的齿轮al3开始转动，最后带动了与薄膜al相关的薄膜转轴al7开始顺时针转动，从而薄膜al以一定的速度降落，当薄膜al下降到预定设置的位置时，控制中心依据收集到的电流和运行时间的信息，停止信号的输出，薄膜al的驱动电机alO停止运行，薄膜al卷曲在中空玻璃8底部，此时处于无膜状态。由模式2向无膜模式的切换同上。[0038]参阅图12，为从薄膜al模式切换到薄膜b2模式示意图，在薄膜al已填充的前提下，当个人依据外界环境选择模式2时，信息输入控制中心，经过控制中心的综合处理，信号输出，使薄膜al的驱动电机110启动，薄膜al以一定的速度降落，当薄膜al下降到预定设置的位置时，控制中心依据收集到的电流和运行时间的信息，停止信号的输出，薄膜al的驱动电机alO停止运行，薄膜al卷曲在中空玻璃8底部，此时处于无膜状态；接着与薄膜b2相关联的驱动电机bll启动，薄膜b2以一定的速度升起，当薄膜上升到预定设置的位置时，控制中心依据收集到的电流和运行时间的信息，停止信号的输出，薄膜b2的驱动电机bll停止运行，此时为薄膜b2为填充状态，这样就实现了由模式I向模式2的切换。由模式2向模式I的切换同上。
[0039]控制系统:
[0040]将车侧窗分别编号FL，FR，BL, BR每个车窗的控制单独设置，以FL为例。图13是单片机的总控制流程图。用以实现不同模式之间的转换控制。
[0041]对车侧窗薄膜的控制主要涉及升降过程中薄膜点动和自动的判断及处理，避开启动电流，薄膜被夹着的判断及处理等问题。薄膜升降系统中电机控制子程序流程图参阅图14。电机通过克服来自传动机构的阻力使线升降，从而带动薄膜升降。一般是通过作功来反映电机驱动力的影响，并通过控制电机的正反转来达到控制升降的目的。
[0042]薄膜防卡积分系统
[0043]积分法就是在一段固定的时间内，求出电流曲线的面积，利用该面积作为判断依据的方法。
[0044]本程序设计了薄膜被卡着，正常和边缘三种情况下电机电流曲线围成的面积。在这三种情况中，车薄膜被卡着时理论上比其他两种情况的面积大很多。故而此方法理论上可行。
[0045]为求面积S需做以下假设:
[0046]假设在T时间内电流最小值为Im ；
[0047]假设薄膜被卡时，电机的电流阈值为Ib ；
[0048]假设两次电流采样之间的时间为t。
[0049]由此可知S=错误！未找到引用源。*tm (注:tm为电机电流为Im的时刻)
[0050]算出面积S后，将该值与Sb (Sb是多次试验得到的)比较，当S>Sb且I>Ib时可断定薄膜遇到夹卡。积分法实现薄膜防止被夹着的流程图参阅图15.[0051]中空玻璃内填充气体选取方案，应尽量使玻璃与所选气体组合的热阻值高，即越节能。且所选惰性气体应尽量成本低容易获得，无毒无害无色，不影响可见透过，不可燃，且化学性质稳定以减少装置老化。目前大多数中空玻璃都会填充氩气，综合经济效益，本实用新型优选氩气。
[0052]中空玻璃之间空隙的尺寸选取方案，在装置中薄膜是沿着中空玻璃内两侧导轨升降的，防止了膜与玻璃的摩擦，因此中空玻璃间隙尺寸应大于两导轨最外边距离和绕线支架的最大厚度，但中空玻璃的空隙最小不应小于6mm，否则起不到保温隔热作用。目前市场上现有中空玻璃的间隙尺寸为6-8_，考虑到实用性，本实用新型的空隙优选在6-8_范围间的尺寸。
[0053]间隔条的选择:所选材料应能提高中空玻璃的寿命和节能，具有可以消除冷凝现象，减少噪声，边缘应力最小等特点，并可以解决中空玻璃炸裂问题。
[0054]在选择暖边隔条时注意事项:必需考虑到化学雾的问题。
[0055]密封部件胶的选择:中空玻璃密封胶必须具备的良好的密封性能，较低的透气性能。又由于中空玻璃密封用胶不仅需要与玻璃表面粘结，而且需要与铝隔框表面粘结，因此密封胶应具有优良的粘结性能，同时还应具有优良的耐候性和耐老化性能。
[0056]干燥剂选择:可以吸附生产时密封在空气层内水份，吸附可挥发性有机溶剂和吸附在中空窗寿命期进入空气层内的水汽。干燥剂的选择与选用的何种中空玻璃胶有直接关系，必须结合起来考虑。
[0057]说明:
[0058]1、请将附图的牵引线b21、绕线滑轮b22指示出。
【权利要求】
1.一种车窗薄膜循环升降切换装置，由机械系统和控制系统(12)组成，所述控制系统(12)由单片机组成，其特征在于:所述机械系统主要由中空玻璃(8)、位于中空玻璃(8)下部的密封部件(3)、密封部件(3)内的薄膜、驱动薄膜升降的驱动装置组成。
2.根据权利要求1所述的一种车窗薄膜循环升降切换装置，其特征在于:所述驱动装置由驱动电机，与驱动电机的电机转轴同轴的主动齿轮，与主动齿轮啮合的从动齿轮，两端分别与电机转轴、薄膜牵引的牵引线，绕牵引线的绕线滑轮组成；所述从动齿轮与薄膜转轴同轴；所述绕线滑轮固定在中空玻璃(8)两片玻璃夹层之间的上端。
3.根据权利要求1所述的一种车窗薄膜循环升降切换装置，其特征在于:所述薄膜的两边固定粘接硬质仿钢卷尺塑料边(7)，所述硬质仿钢卷尺塑料边(7)与牵引线固定连接；在薄膜处至中空玻璃(8)底部，密封部件(3)的两侧上固定连接有薄膜导轨(4)，薄膜在牵引线的牵动下沿着两侧的薄膜导轨(4)升降。
4.根据权利要求1至3任一所述的一种车窗薄膜循环升降切换装置，其特征在于:所述薄膜分为薄膜a (I)和薄膜b (2)，所述驱动装置分为薄膜a (I)的驱动装置和薄膜b (2)的驱动装置，所述薄膜a (I)的驱动装置由驱动电机a (10)，与驱动电机a (10)的电机转轴a (20)同轴的主动齿轮d (16)，与主动齿轮d (16)啮合的从动齿轮a (13)，两端分别与电机转轴a (20)、薄膜a (I)牵引的牵引线a (5)，绕牵引线a (5)的绕线滑轮a (6)组成；所述薄膜b (2)的驱动装置由驱动电机b (11)，与驱动电机b (11)的电机转轴b (19)同轴的主动齿轮c (15)，与主动齿轮c (15)啮合的从动齿轮b (14)，两端分别与电机转轴b (19)、薄膜b (2)牵引的牵引线b (21)，绕牵引线b (21)的绕线滑轮b (22)组成；所述硬质仿钢卷尺塑料边(7)、薄膜导轨(4)均为二套。
5.根据权利要求1所述的一种车窗薄膜循环升降切换装置，其特征在于:所述中空玻璃(8)的两片平板玻璃用分子筛隔离，中间充有惰性气体，整体形成一密封环境下的玻璃构件。
【文档编号】E06B3/67GK203543596SQ201320570428
【公开日】2014年4月16日 申请日期:2013年9月13日 优先权日:2013年6月24日
【发明者】庄蔚敏, 万旭敏, 李灿华, 燕飞, 王硕, 宋义 申请人:吉林大学