车辆及其玻璃升降系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种车辆及其玻璃升降系统，后者包括：电机；传动机构，传动机构具有动力输入部和动力输出部，电机与动力输入部连接，动力输出部用于与玻璃连接；控制元件，控制元件与电机电连接以控制电机转动；感应元件，感应元件与电机电连接，控制元件与感应元件电连接以接收电机的输出脉冲信号并判断玻璃的顶端是否处于防夹区域内；电流采样元件，电流采样元件与控制元件、电机电连接，以在玻璃处于防夹区域时采集电机的电流信号，并将电流信号发送给控制元件，控制元件将电流信号转化为电压信号以在电压超出预设电压阈值和/或在电流变化率的绝对值超出预设电流变化率时控制电机停止或沿反方向转动。该玻璃升降系统具有较好的防夹功能。
【专利说明】
车辆及其玻璃升降系统
技术领域
[0001]本实用新型涉及车辆技术领域，具体而言，涉及一种车辆的玻璃升降系统以及具有其的车辆。
【背景技术】
[0002]相关技术中，车辆的玻璃在上升过程中，乘车人员如不小心将手臂伸出窗外，就会存在人员被夹伤的危险。因此，急需一种具有防夹功能的玻璃升降系统。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种具有防夹功能的玻璃升降系统。
[0004]本实用新型还公开了一种具有该玻璃升降系统的车辆。
[0005]根据本实用新型实施例第一方面实施例的车辆的玻璃升降系统，包括:电机;传动机构，所述传动机构具有动力输入部和动力输出部，所述电机与所述动力输入部连接，所述动力输出部用于与玻璃连接;控制元件，所述控制元件与所述电机电连接以控制所述电机转动;感应元件，所述感应元件与所述电机电连接以采集所述电机的输出脉冲信号，所述控制元件与所述感应元件电连接以接收所述输出脉冲信号并判断所述玻璃的顶端是否处于车窗的防夹区域内；电流采样元件，所述电流采样元件与所述控制元件、所述电机电连接，以在所述玻璃处于所述防夹区域时采集所述电机的电流信号，并将所述电流信号发送给所述控制元件，所述控制元件将所述电流信号转化为电压信号以在电压超出预设电压阈值和/或在电流变化率的绝对值超出预设电流变化率时控制所述电机停止或沿反方向转动。
[0006]根据本实用新型实施例的玻璃升降系统，具有较好的防夹功能，安全性高。
[0007]可选地，所述防夹区域为车窗内的与车窗顶端的距离为3mm-200mm的区域。
[0008]可选地，所述预设电流变化率为基准电流变化率的1.5-1.74倍。
[0009]可选地，所述传动机构包括:齿轮，所述齿轮形成为所述动力输入部;扇齿，所述扇齿与所述齿轮啮合;第一杆臂，所述第一杆臂的一端与所述扇齿可枢转地相连;第二杆臂，所述第二杆臂与所述第一杆臂的另一端可枢转地相连;第三杆臂，所述第三杆臂与所述第二杆臂可枢转地相连且构成大体X形结构；固定导向件，所述固定导向件具有第一滑槽，所述第三杆臂通过枢转连接在其上的第一滑块可滑动地配合在所述第一滑槽内；以及玻璃安装支架，所述玻璃安装支架形成为所述动力输出部，所述玻璃安装支架具有第二滑槽和第三滑槽，所述第二杆臂通过枢转连接在其上的第二滑块可滑动地配合在所述第二滑槽内，所述第三杆臂通过枢转连接在其上的第三滑块可滑动地配合在所述第三滑槽内。
[0010]根据本实用新型第二方面实施例的车辆，包括:所述的玻璃升降系统；车门，所述车门具有车窗，所述玻璃可滑动地配合在所述车窗上；以及密封结构，所述密封结构连接在车门的车窗上，所述密封结构包括内密封条和外密封条，所述内密封条与所述玻璃的内侧面相对，所述外密封条与所述玻璃的外侧面相对。[0011 ]可选地，所述密封结构至少设置在所述车窗的下边沿上。
[0012]可选地，所述内密封条和所述外密封条均包括:主体，所述主体具有用于与所述车窗相连接的安装部；以及至少一个弹性爪，所述弹性爪的一端与所述主体连接，所述弹性爪的另一端悬置且与所述玻璃相止抵。
[0013]可选地，所述弹性爪为条形且所述弹性爪的宽度为所述主体与玻璃上对应表面之间距尚的1.2-1.8倍。
[0014]可选地，所述弹性爪的个数为多个且多个弹性爪沿竖直方向依次分布。
[0015]可选地，所述外密封件的弹性爪与所述内密封件的弹性爪互相错开。
【附图说明】
[0016]图1是根据本实用新型实施例的玻璃升降系统的连接示意图。
[0017]图2是根据本实用新型实施例的玻璃升降系统的传动机构的示意图。
[0018]图3是根据本实用新型实施例的车辆的局部示意图。
[0019]附图标记:
[0020]玻璃升降系统100，车门200，车门内板201，内护板202，车门外板203，车窗204，密封结构300，内密封条301，外密封条302，主体303，安装部303a，弹性爪304，玻璃400，车辆1000，
[0021]电机10，
[0022]传动机构20，齿轮21，扇齿22，第一杆臂23，第二杆臂24，第三杆臂25，固定导向件26，第一滑槽261，玻璃安装支架27，第二滑槽271，第三滑槽272，第一滑块28a，第二滑块28b，第三滑块28c，
[0023]控制元件30，感应元件40，电流采样元件50，CAN收发器60，继电器70，继电器驱动器80。
【具体实施方式】
[0024]下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
[0025]下面参照图1至图3详细描述根据本实用新型实施例的车辆1000及其玻璃升降系统 100
[0026]根据本实用新型实施例的车辆1000的玻璃升降系统100包括:电机10、传动机构20、控制元件30、感应元件40、电流采样元件50。
[0027]如图1所示，传动机构20具有动力输入部和动力输出部，电机10与动力输入部连接，动力输出部用于与玻璃400连接。控制元件30与电机10电连接以控制电机10转动，感应元件40与电机10电连接以采集电机10的输出脉冲信号，控制元件30与感应元件40电连接以接收输出脉冲信号并判断玻璃400的顶端是否处于车窗204的防夹区域内。
[0028]电流采样元件50与控制元件30、电机10电连接，以在玻璃400处于防夹区域时采集电机10的电流信号，并将电流信号发送给控制元件30，控制元件30将电流信号转化为电压信号以在电压信号超出预设电压值或在电流变化率的绝对值超出预设电流变化率时控制电机10停止或沿反方向转动。其中，预设电压阈值、预设电流变化率为预设的一个恒定值。
[0029]根据本实用新型实施例的玻璃升降系统100，通过感应元件40检测玻璃400的顶端是否处于防夹区域，并通过电流采样元件50对处于防夹区域时的电机10的电流进行检测，利用电机的受力和电枢电流呈线性关系确定防夹力，并在检测出的电压超出预设阈值或电流变化率超出预设电流变化率时控制电机10停止或反方向转动，以在玻璃400关闭时防止夹伤伸出(或伸入)车窗204的人或其它物体。上述结构运行可靠、响应快，提高了车窗防夹的稳定性和可靠性。
[0030]在车窗玻璃上升过程中遇到障碍物时，电机的负载转矩会增大，直流电机负载转矩与其电枢电流呈线性关系。由转矩和力的关系可知，电机转轴的作用力与电枢电流也呈线性关系。因此采用检测电枢电流的方法间接检测防夹力。
[0031]电流采样后，通过采样电阻将电流转换为电压，并通过电压放大器将电压放大，经MCU的AD转换通道读取电压值，即为采样电压。进入防夹区域后启动电流检测程序并判断采样电压是否超出预设电压阀值，电枢电流变化率的绝对值是否超出预设电流变化率，如果上述两个判断条件中至少一个成立，即认为车窗玻璃遇到障碍物，进而执行防夹功能。
[0032]由于在电机启动时会产生电流瞬间过冲现象，为避免过冲电流对采样造成的影响，应在电机启动延时50ms之后才能进行电流采样。
[0033]具体地，控制元件30为微处理器，感应元件40为霍尔传感器，控制元件30通过CAN收发器60与霍尔传感器、电流采样元件50进行通讯，电机10上埋设有磁环，电机10通过继电器70以及继电器驱动器80与微处理器连接以实现对电机10转动的控制，电源分别与控制元件30、感应元件40、CAN收发器60、电流采样元件50、继电器70、继电器驱动器80连接以为各个元件供电。
[0034]通过霍尔传感器输出的脉冲数判断车窗玻璃是否进入到防夹区域的具体原理如下;在玻璃上升过程中，微处理器每收到一个霍尔传感器发送的脉冲，计数器减I，上升到上极限位置时计数器清零;车窗下降过程中，霍尔传感器每收到一个脉冲，计数器增加I;这样根据防夹区域的设置确定对应位置的计数器的值，检测过程中可以通过检测计数器的值间接确定车窗玻璃位置。
[0035]此外，未处理器可采用MC9S12X128芯片，CAN收发器60可采用SN65HVD230收发器。
[0036]根据本实用新型的一些示例，防夹区域为车窗204内的与车窗204顶端的距离为3mm-200mm的区域。也就是说，在玻璃400对车窗204进行关闭的过程中，当玻璃400的顶端距离车窗204顶端的距离落入3-200mm范围内时，电流采样模块就对电机10的电流进行采集。由于玻璃400顶端在上述区域内人或物体的活动空间有限，容易出现夹伤，因此增强了防夹功能设置的针对性，具有更好的防夹效果。
[0037]在一些实施例中，预设电流变化率为基准电流变化率的1.5-1.74倍。其中，基准电流变化率为本领域技术人员预先设定的一个恒定值，当电流采样元件50采集到的实际电流的电流变化率超出预设电流变化率时，控制元件30控制电机1反向转动以避免玻璃400继续关闭车窗204，有效防止人或物体被夹伤。
[0038]在图2所示的具体示例中，传动机构20包括:齿轮21、扇齿22、第一杆臂23、第二杆臂24、第三杆臂25、固定导向件26以及玻璃安装支架27。
[0039]齿轮21形成为动力输入部，扇齿22与齿轮21啮合，第一杆臂23的一端与扇齿22可枢转地相连，第二杆臂24与第一杆臂23的另一端可枢转地相连，第三杆臂25与第二杆臂24可枢转地相连且构成大体X形结构。
[0040]固定导向件26具有第一滑槽261，第三杆臂25通过枢转连接在其上的第一滑块28a可滑动地配合在第一滑槽261内。玻璃安装支架27形成为动力输出部，玻璃安装支架27具有第二滑槽271和第三滑槽272，第二杆臂24通过枢转连接在其上的第二滑块28b可滑动地配合在第二滑槽271内，第三杆臂25通过枢转连接在其上的第三滑块28c可滑动地配合在第三滑槽272内。其中电机10与固定导向件26固定在车门200上。
[0041 ]由此，动力依次通过电机10传递到齿轮21、扇齿22、第一杆臂23、第二杆臂24和第三杆臂25，进而传递到玻璃安装支架27上，以带动玻璃安装支架27升降，由此实现了玻璃400对车窗204的关闭和打开。采用上述传动结构，结构简单紧凑，布置合理，便于安装维修，且传动平稳，保证玻璃400稳定可靠的升降。
[0042]其中，第一杆臂23、第二杆臂24、第三杆臂25为l-3mm厚的钢板冲压件。
[0043]根据本实用新型第二方面实施例的车辆1000包括:车门200、密封结构300以及上述实施例的玻璃升降系统100。
[0044]如图3所示，车门200具有车窗204，玻璃400可滑动地配合在车窗204上，密封结构300连接在车门200的车窗204上，密封结构300包括内密封条301和外密封条302，内密封条301与玻璃400的内侧面相对，外密封条302与玻璃400的外侧面相对。具体地，车门200具有车门内板201和车门外板203，车门内板201上设有内护板202，内密封条301安装在内护板202上且与玻璃400的内表面相止抵，外密封条302安装在车门外板203上且与玻璃400的外表面相止抵。
[0045]由此，通过内密封条301和外密封条302实现了玻璃400在车窗204上的良好密封，增强了玻璃400的密封性。
[0046]在一些实施例中，密封结构300至少设置在车窗204的下边沿上。这样，在玻璃400上升或下降过程中，密封结构300能够始终保持与玻璃400的稳定接触，进一步增强了玻璃400升降运动的稳定性和可靠性。
[0047]本领域技术人员可以理解，密封结构300可以仅仅设置在车窗204的下边沿上，还可以也设置在车窗204的上边沿、左边沿、右边沿上。本领域技术人员可以根据需要在车窗204上设置密封结构300。
[0048]根据本实用新型的一些实施例，内密封条301和外密封条302均包括:主体303以及至少一个弹性爪304，主体303具有用于与车窗204相连接的安装部303a，弹性爪304的一端与主体303连接，弹性爪304的另一端悬置且与玻璃400相止抵。
[0049]具体地，如图3所示，弹性爪304为条形，弹性爪304自玻璃400的一侧延伸至另一侧，内密封条301的主体303为大体L形，内密封条301的安装部303a为其主体303的内侧壁，弹性爪304的内端与主体303连接，弹性爪304的外端与玻璃400的内表面相止抵。外密封条302的主体303为大体倒U形，外密封条302的安装部303a为其主体303的内侧壁，弹性爪304的外端与主体303连接，弹性爪304的内端与玻璃400的外表面相止抵。
[0050]这样，内密封条301和外密封条302通过各自的弹性爪304止抵在玻璃400上，由此对玻璃400进行密封，不仅具有更好的密封效果，而且有效防止从玻璃400上滑落的异物落入车门内板201和车门外板203之间，便于保持车窗204清洁。[0051 ]当玻璃400关闭车窗204时，玻璃400自下向上运动，弹性爪304自其与主体303的连接处向自由端呈逐渐上倾状；当玻璃400打开车窗204时，玻璃400自上向下运动，弹性爪304自其与主体303的连接处向自由端呈逐渐下倾状。
[0052]进一步地，弹性爪304为条形且弹性爪304的宽度为主体303与玻璃400上对应表面之间距离的1.2-1.8倍。由此，针对不同厚度的玻璃400均能起到较好的密封作用，具有更好的通用性。
[0053]根据本实用新型的另一些实施例，如图3所示，弹性爪304的个数为多个且多个弹性爪304沿竖直方向依次分布。由此，在竖直方向上分布的多个弹性爪304不仅对玻璃400形成了多层密封和保护，增强了玻璃400运动的稳定性和可靠性。
[0054]有利地，外密封件的弹性爪304与内密封件的弹性爪304互相错开。这样，使玻璃400的升降过程中受力更均衡。
[0055]在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底” “内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
[0056]此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
[0057]在本实用新型中，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;可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；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，除非另有明确的限定。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实用新型中的具体含义。
[0058]在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0059]在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
[0060]尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
【主权项】
1.一种车辆的玻璃升降系统，其特征在于，包括: 电机； 传动机构，所述传动机构具有动力输入部和动力输出部，所述电机与所述动力输入部连接，所述动力输出部用于与玻璃连接； 控制元件，所述控制元件与所述电机电连接以控制所述电机转动； 感应元件，所述感应元件与所述电机电连接以采集所述电机的输出脉冲信号，所述控制元件与所述感应元件电连接以接收所述输出脉冲信号并判断所述玻璃的顶端是否处于车窗的防夹区域内； 电流采样元件，所述电流采样元件与所述控制元件、所述电机电连接，以在所述玻璃处于所述防夹区域时采集所述电机的电流信号，并将所述电流信号发送给所述控制元件，所述控制元件将所述电流信号转化为电压信号以在电压超出预设电压阈值和/或在电流变化率的绝对值超出预设电流变化率时控制所述电机停止或沿反方向转动。2.根据权利要求1所述的车辆的玻璃升降系统，其特征在于，所述防夹区域为车窗内的与车窗顶端的距离为3mm-200mm的区域。3.根据权利要求1所述的车辆的玻璃升降系统，其特征在于，所述预设电流变化率为基准电流变化率的1.5-1.74倍。4.根据权利要求1所述的车辆的玻璃升降系统，其特征在于，所述传动机构包括: 齿轮，所述齿轮形成为所述动力输入部； 扇齿，所述扇齿与所述齿轮啮合； 第一杆臂，所述第一杆臂的一端与所述扇齿可枢转地相连； 第二杆臂，所述第二杆臂与所述第一杆臂的另一端可枢转地相连； 第三杆臂，所述第三杆臂与所述第二杆臂可枢转地相连且构成大体X形结构； 固定导向件，所述固定导向件具有第一滑槽，所述第三杆臂通过枢转连接在其上的第一滑块可滑动地配合在所述第一滑槽内；以及 玻璃安装支架，所述玻璃安装支架形成为所述动力输出部，所述玻璃安装支架具有第二滑槽和第三滑槽，所述第二杆臂通过枢转连接在其上的第二滑块可滑动地配合在所述第二滑槽内，所述第三杆臂通过枢转连接在其上的第三滑块可滑动地配合在所述第三滑槽内。5.一种车辆，其特征在于，包括: 如权利要求1-4中任一项所述的玻璃升降系统； 车门，所述车门具有车窗，所述玻璃可滑动地配合在所述车窗上；以及密封结构，所述密封结构连接在车门的车窗上，所述密封结构包括内密封条和外密封条，所述内密封条与所述玻璃的内侧面相对，所述外密封条与所述玻璃的外侧面相对。6.根据权利要求5所述的车辆，其特征在于，所述密封结构至少设置在所述车窗的下边沿上。7.根据权利要求5所述的车辆，其特征在于，所述内密封条和所述外密封条均包括: 主体，所述主体具有用于与所述车窗相连接的安装部；以及 至少一个弹性爪，所述弹性爪的一端与所述主体连接，所述弹性爪的另一端悬置且与所述玻璃相止抵。8.根据权利要求7所述的车辆，其特征在于，所述弹性爪为条形且所述弹性爪的宽度为所述主体与玻璃上对应表面之间距离的1.2-1.8倍。9.根据权利要求7所述的车辆，其特征在于，所述弹性爪的个数为多个且多个弹性爪沿竖直方向依次分布。10.根据权利要求9所述的车辆，其特征在于，所述外密封件的弹性爪与所述内密封件的弹性爪互相错开。
【文档编号】E05F15/689GK205502844SQ201620110554
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年2月3日
【发明人】常天春, 谢立稳, 张立玲
【申请人】北京汽车股份有限公司