汽车电动窗应急开窗装置制造方法
【专利摘要】一种具有在失电情况下快速打开车窗的汽车电动窗应急开窗装置，在车门内侧由金属挡板构成的空腔中，由直流电动机、蜗轮减速器、花键轴、离合器、线轮及钢丝绳、扇形齿轮、杠杆、弹簧、玻璃升降器、导轨组成，所述汽车电动窗应急开窗装置能在汽车失电的紧急情况下，通过操作手动应急按钮，由储能弹簧快速开启车窗玻璃。
【专利说明】汽车电动窗应急开窗装置
【技术领域】
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[0001]本发明涉及一种汽车电动窗的开窗装置，尤其是在全车无电的情况下能够快速开启汽车电动窗的应急开窗装置。
【背景技术】
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[0002]目前，公知的汽车电动窗开、关装置的动作执行机构有两类:
[0003]一类是钢丝绳式:由直流电机、蜗轮减速器、钢丝绳、绕钢丝绳的线轮、玻璃支架、导轨及控制电路组成；另一类是扇齿杠杆式:由直流电机、蜗轮减速器、扇形齿轮、主从杠杆、滑槽及导轨、控制电路组成。在车辆电路系统正常情况下，按下汽车电动窗玻璃升降器的控制按钮，实现汽车车窗玻璃的电动升降。现有的汽车电动窗玻璃的升降依赖电动机的运转，这种电动窗升降装置在正常情况下虽然使用方便，但在特殊情况下(如车辆落水)，汽车失去电源，车窗电动机不能运转，由于电动机蜗轮减速器的自锁作用，导致汽车电动窗无法手动开启，为了应对这种紧急情况，现在几乎所有的人都采用安全锤、灭火器等物体敲打车窗玻璃，但由于汽车车窗玻璃采用的是钢化玻璃，一般物体不易打碎，采用安全锤等物体敲打玻璃，即使顺利，也要花费2至3分钟才能打开玻璃窗，如果敲打方法不当或使用质量低劣的安全锤，则很难将玻璃窗打开，不仅耽误救援时间，甚至会危及生命。尽管如此，汽车玻璃窗的升降也不会因此退回到“手摇把”时代。
【发明内容】
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[0004]为了克服现有的汽车电动窗在车辆失电的情况下无法打开的不足，本发明提供了汽车电动窗的应急开窗装置，具有这种装置的汽车电动窗在正常时仍然采用电动方式升降玻璃，而在汽车失电的特殊情况下，使用应急手动按钮，能快速开启汽车的玻璃车窗。
[0005]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:
[0006]滑动分离齿轮式:对于滑动分离齿轮操作扇齿杠杆类的汽车电动窗，在车门的内侧设置一组有轴孔的金属挡板，分别为前挡板和后挡板，在前、后金属挡板构成的空腔内安装有车窗玻璃的电动控制装置，由能够正、反转动的直流电动机、蜗轮减速器、控制电路、玻璃升降器、车窗玻璃组成，玻璃升降器由扇形齿轮(或钢丝绳及线轮)、主、从动杠杆、玻璃滑槽(或支架)及导轨组成，其中主、从动杠杆、玻璃滑槽(或支架)为玻璃升降器的动作机构，在车门内侧设置有应急按钮，在汽车电动窗玻璃升降器的动作机构上设置有储能弹簧，当操作关窗按钮由电动机提升车窗玻璃时，拉伸弹簧储存机械能，并且在蜗轮轴上连接一根花键轴，花键轴上穿过设置有花键孔的圆柱齿轮，花键轴上穿过的圆柱齿轮(即花键孔圆柱齿轮)既能随花键轴一起转动，传递转矩，又能在花键轴上轴向滑动，实现主、从动齿轮分离与结合，在齿轮分离后，由储能弹簧紧急开启车窗玻璃。花键轴设置为主动轴，穿过花键轴的齿轮为主动齿轮，与主动齿轮啮合的扇形齿轮或圆柱齿轮为从动齿轮，当按下前挡板上的应急按钮时，主动齿轮与从动齿轮分离，释放应急按钮后，在花键轴上压缩弹簧的作用下，主动齿轮与从动齿轮啮合。
[0007]当把电动窗控制按钮切换到“升”(关窗)位置时，电动机通过蜗轮减速器、花键轴、花键孔齿轮、扇形齿轮带动杠杆举起玻璃，在车窗玻璃上升的同时，拉伸储能弹簧，储存机械能。当发生汽车失电的紧急情况时，按下前挡板上的手动应急按钮，按钮顶杆推动花键孔齿轮(主动齿轮)向后挡板方向产生轴向移动，于是花键孔齿轮与扇形齿轮分离，则电机蜗轮减速器的自锁作用被解除，在拉伸弹簧的弹力作用下，车窗玻璃迅速下降(开启)，达到应急开窗的目的。释放手动应急按钮后，在花键孔齿轮后部压缩弹簧的作用下，花键孔齿轮向前挡板方向产生轴向移动，则花键孔齿轮与扇形齿轮重新啮合，汽车玻璃窗恢复电动控制方式。
[0008]而对于滑动分离齿轮操作钢丝绳类的汽车电动窗，则是在金属挡板的另一对轴孔设置一根从动轴，从动轴前端安装一个圆柱形齿轮作为从动齿轮，从动轴中部安装绕钢丝绳的线轮，线轮上绕有两根缠绕方向相反的钢丝绳，从动轴后端安装一根平面蜗卷弹簧。正常情况下，主动轴上的花键孔圆柱齿轮(主动齿轮)与从动轴前端的圆柱形齿轮啮合，当电动机通电正转时，通过蜗轮减速器带动花键轴转动，于是花键孔齿轮随花键轴一起转动，并带动从动轴前端的圆柱形齿轮转动，由于从动轴与圆柱形齿轮、绕钢丝绳的线轮均采用固定连接，因此绕钢丝绳的线轮在从动轴的带动下旋转，带动线轮上绕向相反的两根钢丝绳收、放，从而带动车窗玻璃上升，并使从动轴尾部的蜗卷弹簧产生弹性形变，储存机械能。操作电动机反转，通过蜗轮减速器、花键轴、花键孔齿轮、从动轴上的圆柱齿轮及线轮的动作，即可带动车窗玻璃的下降。当发生汽车失电的紧急情况时，按下前挡板上的手动应急按钮，按钮顶杆推动花键孔齿轮(主动齿轮)向后挡板方向产生轴向移动，于是花键孔齿轮与从动轴前端的圆柱齿轮分离，则电机蜗轮减速器的自锁作用被解除，在蜗卷弹簧的弹力作用下，车窗玻璃迅速下降(开启)，达到应急开窗的目的。释放手动应急按钮后，在花键孔齿轮后部压缩弹簧的作用下，花键孔齿轮向前挡板方向产生轴向移动，则花键孔齿轮与从动轴前端的圆柱齿轮重新啮合，汽车玻璃窗恢复电动控制方式。
[0009]离合器式:在汽车门的内侧设置一组有轴孔的金属挡板，分别为前挡板和后挡板，在前、后金属挡板构成的空腔内安装有车窗玻璃的电动控制装置，由能够正、反转动的直流电动机、蜗轮减速器、控制电路、玻璃升降器、车窗玻璃组成，玻璃升降器由扇形齿轮(或钢丝绳及线轮)、主、从动杠杆、玻璃滑槽(或支架)及导轨组成，其中主、从动杠杆、玻璃滑槽(或支架)为玻璃升降器的动作机构，在车门内侧设置有应急按钮，在汽车电动窗玻璃升降器的动作机构上设置有储能弹簧，当操作关窗按钮由电动机提升车窗玻璃时，拉伸弹簧储存机械能，并且在蜗轮轴上连接一根花键轴，花键轴上穿过设置有花键孔的半离合器，花键轴上穿过的半离合器既能随花键轴一起转动，传递转矩，又能在花键轴上轴向滑动，实现主、从动半离合器的分离与结合，在离合器分离后，由储能弹簧紧急开启车窗玻璃。花键轴设置为主动轴，穿过花键轴的半离合器为主动半离合器，在前挡板上穿过一根与主动轴同轴线的从动轴，从动轴后端固定连接的半离合器为从动半离合器。在主动半离合器后硬连接有一个控制环，控制环受操作架和应急按钮的作用，能推动主动半离合器向后挡板方向轴向滑动，实现离合器的分离。在控制环后的花键轴上设置有压缩弹簧，当释放应急按钮后，在压缩弹簧的作用下，能推动主动半离合器向前挡板方向轴向滑动，实现离合器的结入口 ο
[0010]以下具体应用的离合器类型有牙嵌离合器、齿嵌离合器，为避免赘述，技术方案及实施例仅以扇齿杠杆类汽车电动窗为例。
[0011]1.牙嵌离合器:联结主动轴和从动轴的离合器为牙嵌式离合器，主动半离合器安装在主动轴的前端，从动半离合器安装在从动轴的后端，在主动半离合器和从动半离合器的端面分别设置有凹凸对应环状排列的牙形结合齿，离合器结合时，主动半离合器与从动半离合器的凹凸部分对应结合，传递转矩。
[0012]在从动轴的前端安装一个圆柱形直齿齿轮，从动半离合器及圆柱形齿轮与从动轴固定连接，该圆柱形齿轮可与扇形齿轮啮合。当把电动窗控制按钮切换到“升”(关窗)位置时，电动机通过蜗轮减速器、主动轴(花键轴)、牙嵌式离合器、从动轴、圆柱齿轮、扇形齿轮带动杠杆举起玻璃，在车窗玻璃上升的同时，拉伸储能弹簧，储存机械能。当发生汽车失电的紧急情况时，按下前挡板上的手动应急按钮，则按钮顶杆及操作架推动主动半离合器向后挡板方向产生轴向移动，于是主动半离合器与从动半离合器分离，则电机蜗轮减速器的自锁作用被解除，在拉伸弹簧的弹力作用下，车窗玻璃迅速下降(开启)，达到应急开窗的目的。释放手动应急按钮后，在主动半离合器控制环后部压缩弹簧的作用下，主动半离合器向前挡板方向产生轴向移动，则主动半离合器与从动半离合器重新结合，汽车玻璃窗恢复电动控制方式。
[0013]2.齿嵌离合器:联结主动轴和从动轴的离合器为齿嵌式离合器，齿嵌离合器的主动半离合器采用前、后内孔直径不等的圆筒式结构，其中圆筒内孔直径较大的前端内圆周加工有轮齿，圆筒内孔直径较小的后端设置有花键孔，以便穿过花键轴，齿嵌离合器的从动半离合器为一个与从动轴后端固定连接的直齿圆柱齿轮，从动半离合器外圆周表面的轮齿可与主动半离合器内圆周的轮齿啮合，当按下前挡板上的应急按钮时，主动半离合器与从动半离合器分离，释放应急按钮后，在花键轴上压缩弹簧的作用下，主动半离合器与从动半闲PU荷石口 PU O
[0014]在从动轴的前端另安装一个直齿圆柱齿轮,该圆柱形齿轮可与扇形齿轮哨合。当把电动窗控制按钮切换到“升”(关窗)位置时，电动机通过蜗轮减速器、主动轴(花键轴)、齿嵌式离合器、从动轴、圆柱齿轮、扇形齿轮带动杠杆举起玻璃，在车窗玻璃上升的同时，拉伸储能弹簧，储存机械能。当发生汽车失电的紧急情况时，按下前挡板上的手动应急按钮，则按钮顶杆及操作架推动主动半离合器向后挡板方向产生轴向移动，于是主动半离合器与从动半离合器分离，则电机蜗轮减速器的自锁作用被解除，在拉伸弹簧的弹力作用下，车窗玻璃迅速下降(开启)，达到应急开窗的目的。释放手动应急按钮后，在主动半离合器控制环后部压缩弹簧的作用下，主动半离合器向前挡板方向产生轴向移动，则主动半离合器与从动半离合器重新结合，汽车玻璃窗恢复电动控制方式。
[0015]套筒联轴器式:在汽车门的内侧设置一组有轴孔的金属挡板，分别为前挡板和后挡板，在前、后金属挡板构成的空腔内安装有车窗玻璃的电动控制装置，由能够正、反转动的直流电动机、蜗轮减速器、控制电路、玻璃升降器、车窗玻璃组成，蜗轮轴连接主动轴，主动轴上穿过一根固定插销。在前挡板轴孔穿过一根与主动轴同轴线的从动轴，联结主动轴和从动轴的联轴器为套筒式联轴器，该联轴器穿过主动轴的一端后部设置有压缩弹簧，套筒联轴器穿过从动轴一端设置成双层管壁，管壁上加工有孔，穿有径向活动插销。
[0016]在从动轴后端表面相对位置加工有两条滑槽，滑槽底部有活动插销孔，滑槽深度从轴表面到活动插销孔按线性规律逐渐递增，使活动插销在外力作用下能在滑槽中轴向滑动。当活动插销滑入活动插销孔时，主动轴与从动轴联结，当通过应急按钮和操作架推动套筒联轴器向后挡板方向轴向移动时，活动插销沿滑槽滑到从动轴表面，无法传递转矩，主动轴与从动轴分尚。
[0017]套筒穿过主动轴一端加工有限位孔，主动轴上的固定插销穿过限位孔，使套筒在主动轴上的轴向位移不超过限度，套筒穿过从动轴一端加工成双层管壁，管壁上设置一对插销孔，以穿过活动插销，活动插销上装有压缩弹簧，当活动插销向外层管壁径向动作时压缩弹簧。正常情况下，活动插销插入从动轴的活动插销孔传递转矩，套筒连轴器将主动轴及从动轴连接起来，带动从动轴上的圆柱齿轮转动，当按下手动应急按钮时，操作架推动套筒连轴器向后挡板方向轴向移动，活动插销沿滑槽滑到从动轴表面，由于从动轴表面光滑，无法传递转矩，电机蜗轮减速器的自锁被解除，在储能弹簧的作用下，车窗玻璃迅速下降；释放手动应急按钮后，在主动轴后部压缩弹簧的作用下，套筒连轴器向前挡板方向轴向移动，活动插销沿滑槽滑入插销孔传递转矩，套筒连轴器重新将主动轴和从动轴连接一起转动，车窗恢复电动控制模式。
[0018]本发明的有益效果是:在汽车正常情况下仍然用电动按钮控制玻璃窗的电动升降，在汽车全车失电的紧急情况下，能够利用应急手动按钮快速开启车窗玻璃，动作可靠，安全迅速。
【专利附图】
【附图说明】
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[0019]下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明
[0020]图1是滑动分离齿轮式扇齿杠杆类紧急开启装置示意图。
[0021 ] 图2是花键孔齿轮结构图。
[0022]图3花键轴纵剖视图。
[0023]图4花键轴的横剖视图。
[0024]图5为图1的A— A剖视图(不包括扇形齿轮及杠杆)。
[0025]图6是滑动分离齿轮式钢丝绳类紧急开启装置示意图。
[0026]图7是牙嵌离合器式扇齿杠杆类紧急开启装置示意图。
[0027]图8是牙嵌离合器的主动半离合器示意图。
[0028]图9是图7的A—A剂视图(不包括扇形齿轮及杠杆)。
[0029]图10是齿嵌离合器式扇齿杠杆类紧急开启装置示意图。
[0030]图11是齿嵌离合器的主动半离合器示意图。
[0031]图12是图11的A— A剖视图。
[0032]图13是套筒联轴器式扇齿杠杆类紧急开启装置示意图。
[0033]图14是图13的A— A剖视图。
[0034]图15是电动窗升降控制电路图。
[0035]图1一图5中:1.前挡板，2.花键轴，3.按钮顶杆，4.应急按钮，5.顶杆孔，6.花键孔齿轮，7.电动机，8.后挡板，9.限位环，10.压缩弹簧，11.蜗轮减速器，12.轴孔，13.扇形齿轮，14.滑槽，15.玻璃，16.导轨，17.拉伸弹簧，18.弹簧支架，19.从动杠杆，20.从动杠杆支架,21.主动杠杆，22.主动杠杆轴。
[0036]在图6中:1.前挡板，2.花键轴，3.按钮顶杆，4.应急按钮，5.顶杆孔，
[0037]6.花键孔齿轮，7.电动机，8.后挡板，9.限位环，10.压缩弹簧，11.蜗轮减速器，12.轴孔，13.钢丝绳，14.蜗卷弹簧固定钩，15.蜗卷弹簧，16.钢丝绳，17.线轮，18.从动轴圆柱齿轮，19.从动轴。
[0038]图7—图9中:1.圆柱齿轮，2.从动轴，3.前挡板，4.应急按钮，5.按钮顶杆，6.从动半离合器，7.操作架，8.主动半离合器，9.控制环，10.后挡板，11.电动机，12.压缩弹簧，13.蜗轮减速器，14.轴孔，15.花键轴，16.操作架支点，17.玻璃滑槽，18.玻璃，19.导轨，20.拉伸弹簧，21.弹簧支架，22.从动杠杆，23.从动杠杆架，24.主动杠杆，25.主动杠杆支点轴，26.扇形齿轮。
[0039]图10—图12中:1.圆柱齿轮，2.从动轴，3.前挡板，4.应急按钮，5.按钮顶杆，6.从动半离合器，7.操作架，8.主动半离合器，9.控制环，10.后挡板，11.电动机，12.压缩弹簧，13.蜗轮减速器，14.轴孔，15.花键轴，16.操作架支点，17.玻璃滑槽，18.玻璃，19.导轨，20.拉伸弹簧，21.弹簧支架，22.从动杠杆，23.从动杠杆架，24.主动杠杆，25.主动杠杆支点轴，26.扇形齿轮。
[0040]图13—图14中:1.圆柱齿轮，2.从动轴，3.前挡板，4.应急按钮，5.按钮顶杆，6.操作架，7.弹簧，8.活动插销，9.套筒联轴器，10.套筒限位孔，11.固定插销，12.主动轴，13.电动机，14.压缩弹簧，15.蜗轮减速器，16.轴孔，17.后挡板，18.套筒底环，19.操作架支点，20.玻璃滑槽，21.玻璃，22.导轨，23.拉伸弹簧，24.弹簧支架，25.从动杠杆，26.从动杠杆支架，27.主动杠杆，28.主动杠杆支点轴，29.扇形齿轮。
[0041]在图15中:SA为控制开关，K1、K2为继电器，D为直流电动机。
【具体实施方式】
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[0042]实施例1(滑动分离齿轮式):在图1中，直流电动机(7)驱动蜗轮减速器(11)，蜗轮减速器(11)轴上连接的花键轴(2)穿过前后挡板上的轴孔(12)，花键轴(2)上的凸键与花键孔齿轮(6)上的花键孔凹槽(6 — 2)能够啮合(见图2、图3、图4)。在图5中，花键孔齿轮(6)后面的花键轴穿有限位环(9)及压缩弹簧(10)，按钮顶杆(3)穿过前挡板上的顶杆孔(5)连接应急按钮(4)，按钮顶杆(3)的另一端对花键孔齿轮(6)有限位作用。在图1中，扇形齿轮(13)的后部连接有主动杠杆(21)，在扇形齿轮(13)的带动下，主动杠杆(21)可绕其支点轴(22)转动，主动杠杆(21)的顶部装有滚轮，可在玻璃(15)支架下方的滑槽
(14)中滑动，从动杠杆(19)能绕其下部支架(20)上的支点转动，从动杠杆(19)顶部也装有滚轮，也可在滑槽(14)中滑动。扇形齿轮(13)、主动杠杆(21)、从动杠杆(19)、滑槽(14)组成玻璃升降器，其中主动杠杆(21)、从动杠杆(19)、滑槽(14)为玻璃升降器的动作机构。在主动杠杆(21)、从动杠杆(19)举升玻璃的同时，拉动弹簧(17)伸长，储存机械能。当汽车电路系统正常时，把电动窗控制开关SA切换到“升”(关窗)位置(见图15)时，继电器(Kl)线圈带电，电流通过(Kl)常开触点、电动机(D)、(K2)的常闭触点形成通路，电动机正转；把电动窗控制开关(SA)切换到“降”(开窗)位置时，继电器(K2)线圈带电，电流通过(K2)常开触点、电动机(D)、(Kl)常闭触点形成通路，电动机反转。控制电动机(7)的正、反转，从蜗轮(11)减速后通过花键轴(2)、花键孔齿轮￠)、扇形齿轮(13)及杠杆带动玻璃升降。在图1中，当电动机(7)正转时，通过蜗轮(11)减速后带动花键轴(2)转动，并通过花键孔齿轮(6)带动扇形齿轮(13)转动，于是主动杠杆(21)绕其轴(22)反时针转动，带动玻璃(15)上升，同时拉长弹簧(17)，储存机械能。当汽车遇到紧急情况(如落水)失电时，车窗无法用电动方式开启，则按下手动应急按钮(4)，于是花键孔齿轮(6)向后挡板方向轴向移动(见图5)，花键孔齿轮(6)的外圆圆柱形轮齿(6 — I)(见图2)与扇形齿轮(13)分离，则电动机蜗轮减速器的自锁解除，在储能弹簧(17)的拉动下，玻璃(15)及滑槽(14)迅速下降，车窗开启，达到安全逃生的目的。当车窗开启后，释放应急按钮(4)，在压缩弹簧
(10)的弹力作用下，花键孔齿轮(6)向前挡板方向轴向移动，花键孔齿轮(6)的外圆圆柱形轮齿(6 — I)重新与扇形齿轮(13)啮合，车窗恢复电动升降功能。
[0043]而对于采用滑动分离齿轮式操作钢丝绳类的电动窗，在图6中，穿过挡板箱轴孔的从动轴(19)前端设置一个圆柱形齿轮(18)，中部设置一个绕钢丝绳的线轮(17)，从动轴(19)与圆柱形齿轮(18)、线轮(17)采用固定连接，从动轴(19)尾部连接一个平面蜗卷弹簧(15)，蜗卷弹簧(15)另一端固定在铁钩(14)上。线轮(17)上的钢丝绳(13)、(16)绕向相反(从正方向看，一根顺时针缠绕，另一根反时针缠绕)，以控制玻璃的升降运动。当汽车电路系统正常时，把电动窗控制开关SA切换到“升”(关窗)位置(见图15)时，继电器(Kl)线圈带电，电流通过(Kl)常开触点、电动机⑶、(K2)的常闭触点形成通路，电动机正转；把电动窗控制开关(SA)切换到“降”(开窗)位置时，继电器(K2)线圈带电，电流通过(K2)常开触点、电动机(D)、(Kl)常闭触点形成通路，电动机反转。控制电动机(7)的正、反转，经蜗轮(11)减速后，通过花键轴(2)、花键孔齿轮￠)、从动轴圆柱齿轮(18)、从动轴(19)、线轮(17)及钢丝绳(13)、(16)即能带动车窗玻璃电动升降。在图6中，当电动机
(7)正转时，通过蜗轮(11)减速后带动花键轴(2)转动，并通过花键孔齿轮(6)带动从动轴
(19)上的圆柱齿轮(18)及线轮(17)转动，则线轮上缠绕方向相反的钢丝绳(13)、(16) —根收拢，一根释放，带动玻璃上升，并同时使蜗卷弹簧(15)产生弹性形变,储存机械能。当汽车遇到紧急情况(如落水)失电时，车窗无法用电动方式开启，则按下手动应急按钮(4)，于是花键孔齿轮￠)向后挡板方向轴向移动，花键孔齿轮(6)的外圆圆柱形轮齿出一1)与从动轴(19)上的圆柱齿轮(18)分离，则电动机蜗轮减速器的自锁解除，在储能蜗卷弹簧
(15)的作用下，玻璃迅速下降，车窗开启，达到安全逃生的目的。当车窗开启后，释放应急按钮(4)，在压缩弹簧(10)的弹力作用下，花键孔齿轮￠)向前挡板方向轴向移动，花键孔齿轮(6)的外圆圆柱形轮齿出一1)重新与从动轴上的圆柱齿轮(18)啮合，车窗恢复电动升降功能。
[0044]实施例2(牙嵌离合器式):在图7中，汽车门的内侧设置一组有轴孔的金属挡板，前挡板(3)、后挡板(10)上设置相对的轴孔(14)，在车门内侧的前挡板(3)上设置有应急按钮(4)，在后挡板(10)上安装有直流电动机(11)及蜗轮减速器(13)，在蜗轮轴上连接一根特制的花键轴(15)作为主动轴，在前挡板(3)上穿过一根与花键轴(15)同轴线的金属轴，作为从动轴(2)，联结主动轴(15)和从动轴(2)的离合器为牙嵌式离合器，牙嵌主动半离合器(8)安装在主动轴(15)的前端，牙嵌从动半离合器(6)安装在从动轴(2)的后端(见图7)，其中牙嵌主动半离合器(8)的中间加工成花键孔，使牙嵌主动半离合器(8)既能随花键轴(15) —起转动传递转矩，又能在花键轴(15)上轴向滑动(图9)，牙嵌主动半离合器⑶后硬性连接一个控制环(9)，操作架(7)可绕支点(16)水平转动，由应急按钮⑷及操作架(7)操作牙嵌离合器分离。在图9中控制环(9)后面的花键轴穿有压缩弹簧(12)。在图7中，从动轴(2)的前端安装一个圆柱形直齿齿轮(I)，该圆柱形齿轮(I)可与扇形齿轮(26)啮合。当把电动窗控制按钮“SA”切换到“升”(关窗)位置时(见图15)，电动机
(11)通过蜗轮减速器(13)、主动轴(花键轴)(15)、牙嵌式离合器(6)、⑶、从动轴⑵、圆柱齿轮(I)、扇形齿轮(26)带动杠杆(24)、(22)举起玻璃(18)，在车窗玻璃(18)上升的同时，拉伸储能弹簧(20)储存机械能【其中(21)、(23)为固定支架】。当发生汽车失电的紧急情况时，按下前挡板(3)上的手动应急按钮(4)，则按钮顶杆(5)及操作架(7)推动牙嵌主动半离合器(8)向后挡板(10)方向产生轴向移动，于是牙嵌主动半离合器(8)与牙嵌从动半离合器(6)分离，则电机蜗轮减速器的自锁作用被解除，在拉伸弹簧(20)的弹力作用下，车窗玻璃(18)及滑槽(17)迅速下降(开启)，达到应急开窗的目的。释放手动应急按钮(4)后，在牙嵌主动半离合器(8)及控制环(9)后部压缩弹簧(12)的作用下，牙嵌主动半离合器(8)向前挡板(3)方向产生轴向移动，则牙嵌主动半离合器(8)与牙嵌从动半离合器(6)重新哨合，汽车玻璃窗恢复电动控制方式。
[0045]实施例3(齿嵌离合器式):在图10中，汽车门的内侧设置一组有轴孔的金属挡板，前挡板(3)、后挡板(10)上设置相对的轴孔(14)，在车门内侧的前挡板(3)上设置有应急按钮(4)，在后挡板(10)上安装有直流电动机(11)及蜗轮减速器(13)，在蜗轮轴上连接一根特制的花键轴(15)，作为主动轴，在前挡板(3)的轴孔穿过一根与花键轴(15)同轴线的金属轴，作为从动轴(2),联结主动轴(15)和从动轴(2)的离合器为齿嵌式离合器,齿嵌离合器的主动半离合器(8)采用前、后内孔直径不等的圆筒式结构，在图11、图12中，其中圆筒内孔直径较大的前端内圆周表面加工有轮齿(8 — I)，圆筒内孔直径较小的后端设置有花键孔(8 — 2);在图10中，齿嵌离合器的从动半离合器￠)为一个直齿圆柱齿轮，该圆柱齿轮与从动轴(2)后端固定连接，齿嵌离合器结合时，作为从动半离合器(6)的直齿圆柱齿轮与主动半离合器(8)的内圆周啮合，传递转矩，齿嵌主动半离合器(8)后硬性连接一个控制环(9)，操作架(7)可绕支点(16)水平转动。在图10中控制环(9)后面的花键轴穿有压缩弹簧(12)，在手动应急按钮(4)和操作架(7)的作用下，主动半离合器(8)沿花键轴(15)向后挡板(10)方向滑动，实现离合器分离。在从动轴(2)的前端另安装一个圆柱形直齿齿轮(I)，该圆柱形齿轮(I)可与扇形齿轮(26)啮合。当把电动窗控制按钮“SA”切换到“升”(关窗)位置时(见图15)，电动机(11)通过蜗轮减速器(13)、主动轴(花键轴)(15)、齿嵌式离合器(6)、(8)、从动轴(2)、圆柱齿轮(I)、扇形齿轮(26)带动杠杆(24)、
(22)举起玻璃(18)，在车窗玻璃(18)上升的同时，拉伸储能弹簧(20)储存机械能【其中
(21)、(23)为固定支架】。当发生汽车失电的紧急情况时，按下前挡板(3)上的手动应急按钮(4)，则按钮顶杆(5)及操作架(7)推动齿嵌主动半离合器(8)向后挡板(10)方向产生轴向移动，于是主动半离合器(8)与从动半离合器(6)分离，则电机蜗轮减速器的自锁作用被解除，在拉伸弹簧(20)的弹力作用下，车窗玻璃(18)及滑槽(17)迅速下降(开启)，达到应急开窗的目的。释放手动应急按钮(4)后，在主动半离合器(8)及控制环(9)后部压缩弹簧(12)的作用下，主动半离合器(8)向前挡板(3)方向产生轴向移动，则主动半离合器(8)与从动半离合器(6)重新哨合,汽车玻璃窗恢复电动控制方式。
[0046]实施例4(套筒联轴器式):在图13—图14中，汽车门的内侧设置一组有轴孔的金属挡板，分别为前挡板和后挡板，前挡板(3)、后挡板(17)上设置有轴孔(16)，在车门内侧的前挡板(3)上设置有应急按钮(4)，在后挡板(17)上安装有直流电动机(13)及蜗轮减速器(15)，蜗轮轴连接主动轴(12)，主动轴(12)上穿过一根固定插销(11)。在图13中，前挡板(3)的轴孔穿过一根与主动轴(12)同轴线的从动轴(2)，联结主动轴(12)和从动轴(2)的联轴器为套筒式联轴器(9)，该联轴器穿过主动轴(12)的一端后部设置有压缩弹簧(14)，套筒联轴器(9)穿过从动轴(2) —端设置成双层管壁，管壁上加工有孔，穿有径向活动插销⑶。
[0047]在从动轴(2)后端表面相对位置加工有两条滑槽(2 — 2)，滑槽底部有活动插销孔(2 — 1)，从轴表面到活动插销孔位置，滑槽深度按线性规律逐渐递增，使活动插销(8)在外力作用下能在滑槽(2—2)中轴向滑动。当活动插销(8)滑入活动插销孔(2 — I)时，主动轴
(12)与从动轴(2)联结，当通过应急按钮(4)和操作架(6)推动套筒联轴器向后挡板(17)方向轴向移动时，活动插销(8)沿滑槽滑到从动轴(2)表面，无法传递转矩，主动轴(12)与从动轴⑵分离。
[0048]在图14中，套筒联轴器(9)穿过主动轴(12) —端加工有限位孔(10)，主动轴(12)上的固定插销(11)穿过限位孔(10)，使套筒联轴器(9)在主动轴(12)上的轴向位移不超过限度，套筒联轴器(9)穿过从动轴(2) —端加工成双层管壁，管壁上设置一对插销孔，以穿过活动插销(8)，活动插销(8)上装有弹簧(7)，当活动插销(8)向外层管壁径向动作时压缩弹簧(7)。正常情况下，活动插销(8)插入从动轴(2)的活动插销孔(2 — I)传递转矩，套筒联轴器(9)将主动轴(12)及从动轴(2)连接起来，当将电动窗控制按钮SA切换至“升”(关窗)位置时(见图15)，电动机(13)正转，通过蜗轮减速器(15)、主动轴(12)、套筒联轴器(9)、从动轴(2)上的圆柱齿轮(I)带动扇形齿轮(29)转动，于是主动杠杆(27)绕其支点(28)反时针旋转，在从动杠杆(25)的配合下，举起车窗玻璃(21)，并同时拉伸弹簧
(23)储存机械能。当汽车遇到失电的紧急情况时，按下前挡板(3)上的手动应急按钮(4)，操作架(6)推动套筒联轴器(9)向后挡板(17)方向轴向移动，活动插销(8)沿滑槽(2—2)滑到从动轴(2)表面，由于从动轴(2)表面光滑，无法传递转矩，电动机蜗轮减速器的自锁被解除，在储能弹簧(23)的作用下，车窗玻璃(21)迅速下降，开启车窗；释放手动应急按钮(4)后，在套筒底环(18)后面压缩弹簧(14)的作用下，套筒联轴器(9)向前挡板(3)方向轴向移动，活动插销(8)沿滑槽(2—2)滑入插销孔(2 — I)传递转矩，套筒联轴器(9)重新将主动轴(12)和从动轴(2)连接一起转动，车窗恢复电动控制模式。
【权利要求】
1.一种汽车电动窗应急开窗装置，由能够正、反转动的直流电动机、蜗轮减速器、控制电路、玻璃升降器、车窗玻璃组成，其特征是:在车门内侧设置有应急按钮，在汽车电动窗玻璃升降器的动作机构上设置有储能弹簧，当操作关窗按钮由电动机提升车窗玻璃时，拉伸弹簧储存机械能，并且在蜗轮轴上连接一根花键轴，花键轴上穿过设置有花键孔的圆柱齿轮或半离合器，花键轴上穿过的圆柱齿轮或半离合器既能随花键轴一起转动，传递转矩，又能在花键轴上轴向滑动，分别实现主、从动齿轮或主、从动半离合器的分离与结合，在齿轮或离合器分离后，由储能弹簧紧急开启车窗玻璃。
2.根据权利要求1所述的汽车电动窗应急开窗装置，其特征是:花键轴设置为主动轴，穿过花键轴的半离合器为主动半离合器，在前挡板上穿过一根与主动轴同轴线的从动轴，从动轴后端固定连接的半离合器为从动半离合器。
3.根据权利要求1所述的汽车电动窗应急开窗装置，其特征是:在主动半离合器后硬连接有一个控制环，控制环受操作架和应急按钮的作用，能推动主动半离合器向后挡板方向轴向滑动，实现离合器的分离。
4.根据权利要求1所述的汽车电动窗应急开窗装置，其特征是:在控制环后的花键轴上设置有压缩弹簧，当释放应急按钮后，在压缩弹簧的作用下，能推动主动半离合器向前挡板方向轴向滑动，实现离合器的结合。
5.根据权利要求1所述的汽车电动窗应急开窗装置，其特征是:花键轴设置为主动轴，穿过花键轴的齿轮为主动齿轮，与主动齿轮啮合的扇形齿轮或圆柱齿轮为从动齿轮，当按下前挡板上的应急按钮时，主动齿轮与从动齿轮分离，释放应急按钮后，在花键轴上压缩弹簧的作用下，主动齿轮与从动齿轮啮合。
6.根据权利要求1所述的汽车电动窗应急开窗装置，其特征是:联结主动轴和从动轴的离合器为牙嵌式离合器，在主动半离合器和从动半离合器的端面分别设置有凹凸对应环状排列的牙形结合齿，离合器结合时，主动半离合器与从动半离合器的凹凸部分对应结合，传递转矩。
7.根据权利要求1所述的汽车电动窗应急开窗装置，其特征是:联结主动轴和从动轴的离合器为齿嵌式离合器，齿嵌离合器的主动半离合器的前端内圆周加工有轮齿，齿嵌离合器的从动半离合器为一个直齿圆柱齿轮，从动半离台器外圆周表面的轮齿可与主动半离合器内圆周的轮齿啮合，当按下前挡板上的应急按钮时，主动半离合器与从动半离合器分离，释放应急按钮后，在花键轴上压缩弹簧的作用下，主动半离合器与从动半离合器结合。
8.根据权利要求1所述的汽车电动窗应急开窗装置，其特征是:联结主动轴和从动轴的联轴器为套筒式联轴器，该联轴器穿过主动轴的一端后设置有压缩弹簧，套筒联轴器穿过从动轴一端设置成双层管壁，管壁上加工有孔，穿有径向活动插销。
9.根据权利要求1所述的汽车电动窗应急开窗装置，其特征是:在从动轴后端表面相对位置加工有两条滑槽，滑槽深度从轴表面到活动插销孔按线性规律递增，当活动插销滑入活动插销孔时，主动轴与从动轴联结，当通过应急按钮和操作架推动套筒联轴器向后挡板方向轴向移动时，活动插销沿滑槽滑到从动轴表面，无法传递转矩，主动轴与从动轴分离。
【文档编号】E05F15/689GK104453536SQ201310438689
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2013年9月25日 优先权日:2013年9月25日
【发明者】杨文均 申请人:杨文均