专利名称：车顶翻转装置及具有该装置的车辆的制作方法
技术领域：
本发明涉及汽车领域，尤其是涉及一种应用于敞篷跑车上的车顶翻转装置。
背景技术：
随着社会的进步，经济发展迅速，人们对生活品质的追求逐步提高，敞 篷跑车越来越多的出现在日常生活中。为适应全天候的要求，敞篷跑车车顶 在展开状态应基本具备轿车车顶的密封性，开启和闭合应具有安全性和稳定 性。
CN1293122A公开了一种车辆的可收縮硬顶，其包括上部车顶部分和后 部车顶部分，二者通过连杆组件连接。当车顶处于收起位置时，上部车顶部 分可以滑入到后部车顶部分中并一起收入到车辆后面的容纳空间内。该专利 文献没有涉及在车顶闭合和收起时车辆的密封结构。
CN2880565Y公开了一种敞篷车的折合式硬顶，该硬顶包括底座、连接 在底座前端的第一连杆、连接在底座后端的第二连杆、以及连接在第一连杆 和第二连杆之间的第三连杆。第二连杆包括后固定杆以及与后固定杆连接的 前固定杆。操作时，通过液压缸驱动各个连杆动作，使车顶部分在展开闭合 到车顶上的闭合位置和折叠收起到车顶容纳空间内的收起位置之间活动。该 专利文献同样没有涉及密封结构，因此在车顶收起或者展开时将影响车辆的 美观和空气动力学性能。
CN1750952A公开了一种可收起的顶盖装置和配有这种装置的车辆，其 包括一个后盖结构，该后盖结构包括后翻盖和位于后翻盖两侧的侧翻盖。当 车顶在展开位置和收起位置之间移动时，该后盖结构可以移动以允许车顶及其导向装置通过，并且在车顶移动之后处于展开位置或者收起位置时，该后 盖结构能够为车辆提供密封结构。在该专利文献中，后盖结构与车顶的运动 联动。具体而言，在车顶运动时，从主摆臂上伸出的摆臂拨动杆拨动主轴上
的凸轮转动，通过L形操纵杆驱动后翻盖移动。在主摆臂运动到一定位置时，
所述摆臂拨动杆与套在主轴上的拉丝滑轮发生干涉，带动该拉丝滑轮转动， 拉丝滑轮拉动拉丝，使拉丝的另一端拉动旋转轴套旋转，进而带动两侧翻盖 打开和闭合。这种结构容易造成各部件运动起点不一致以及拉丝脱轨的现 象，从而导致一系列破坏性结果，如后翻盖断裂，车顶暂停无法继续运动等， 并且其结构的复杂性对加工和装配的精度提出了更高的要求。
发明内容
因此，本发明要解决的技术问题在于提供一种改进的车顶翻转装置，其 使用单独的侧翻盖驱动机构代替现有技术中的机械联动，能克服现有技术中 由于完全依靠机械联动方式控制拉丝滑轮运动导致运动起点不一致造成后 翻盖断裂、车顶无法继续运动等一系列缺陷，使车顶在展开和收起状态时与 车身和行李箱结合紧密，保证车辆的美观和空气动力学性能。
为解决上述技术问题，根据本发明的一种实施方式，提供一种车顶翻转 装置，该装置包括车顶驱动机构、车顶容纳空间和后盖结构，其中所述车顶 驱动机构用于驱动车顶在闭合位置和收起位置之间运动，所述后盖结构包括 后翻盖以及连接于该后翻盖两侧的侧翻盖。所述装置还包括侧翻盖驱动机 构，该侧翻盖驱动机构包括位于后翻盖下方且固定在车身上的安装板、安装 在安装板上的驱动电机以及安装在侧翻盖上的侧翻盖复位弹簧，所述驱动电 机驱动所述侧翻盖从位于后翻盖两侧的展开位置移动到位于后翻盖下面的 收起位置，所述侧翻盖复位弹簧驱动所述侧翻盖从所述收起位置复位到所述 展开位置。
5根据本发明的另一种实施方式，还提供一种带有上述车顶翻转装置的车辆。
在上述车顶翻转装置中，车辆的车顶通过车顶翻转机构驱动，能够展开 与车身紧密结合以完成轿车功能，或者折叠收起至行李箱中以完成跑车功 能。通过后翻盖结构，在车辆的车顶处于闭合位置或者收起位置时，所述后 翻盖结构能够与行李箱盖紧密结合，从而改善车辆的密封性能和空气动力学 性能。在车辆车顶活动过程中，通过侧翻盖驱动机构驱动侧翻盖在展开位置 和收起位置之间移动，不会干扰车辆的车顶翻转机构动作。
在本发明中，通过单独的侧翻盖驱动机构驱动侧翻盖运动，不仅结构简 单、容易操作，而且可以避免通过车顶翻转机构的联动驱动侧翻盖运动而导 致的结构复杂，运动不稳定，容易出现后翻盖断裂、车顶无法继续运动等缺 陷。
图1是根据本发明一种实施方式的车顶驱动机构10的示意性透视图。
图2是图1中所示的车顶驱动机构10的侧视图。
图3是图1中所示的车顶驱动机构10的侧视图，其中显示了底座l。
图4是根据本发明一种实施方式的后盖结构20的示意性透视图，其中 侧翻盖22处于展开位置。
图5是图4中所示的后盖结构20的示意性透视图，其中侧翻盖处于收 起位置。
具体实施例方式
下面参照附图详细说明本发明的具体实施方式
。
图1是根据本发明一种实施方式的车顶驱动机构10的示意性透视图。图2是图1中所示的车顶驱动机构10的侧视图。图3是图1中所示的车顶 驱动机构10的侧视图，其中显示了底座1。
如图1至图3所示，所述车顶驱动机构IO主要包括底座1，液压缸2， 导向杆3、连接杆4、主摆臂5、前杆6、后杆7、主轴8。其中，
在详细描述车顶驱动机构10的结构之前，为了描述的方便，在此定义 靠近液压缸2或其活塞杆的位置为"近"，反之为"远"。
液压缸2安装在底座1上。液压缸2的活塞杆与导向杆3的近端和连接 杆4的近端铰接。导向杆3的远端铰接在底座1上，对液压缸2的活塞杆的 运动起导向作用。连接杆4的远端铰接在主摆臂5上，铰接的位置靠近主摆 臂5的近端。主摆臂5的近端则铰接在主轴8上。主轴8安装在底座1上。 因此，当液压缸2的活塞杆伸缩时，可以通过连接杆4带动主摆臂5围绕主 轴8转动。
主摆臂5的远端与前杆6的远端铰接，前杆6的近端与后杆7的远端铰 接，后杆7的近端则铰接在底座1上。由此可以看出，底座1、主摆臂5、 前杆6、后杆7构成一个四连杆机构。如前所述，当液压缸2带动主摆臂5 转动时，主摆臂5将带动四连杆机构动作，实现车顶的展开或者闭合。
车辆的车顶(未图示)具有闭合位置和收起位置，并且可以通过车顶翻 转机构(即上述的四连杆机构)在这两个位置之间活动。本发明中的车顶可 以采用己知结构。例如，车顶可以包括相互铰接的车顶板和后风窗，车顶板 通过前杆6固定，后风窗则通过后杆7固定。
四连杆机构通常设置在车辆的横向两侧，采用相同的结构。两侧的四连 杆机构可以使用一个液压缸2，设置在两侧的四连杆机构之间，或者每个四 连杆机构也可以单独使用一个液压缸。
参照图l，当液压缸2的活塞杆收縮时，将通过连接杆4拉动主摆臂5 顺时针转动，主摆臂5将前杆6向右侧推动，同时导致后杆7顺时针转动，从而可以将车顶从闭合状态运动到收起状态。反之，当车顶需要从收起状态
运动到闭合状态时，液压缸2的活塞杆伸长导致主摆臂5逆时针转动即可。 在主轴8上还设置有凸轮9以及与凸轮9连接的L形的后翻盖连接杆 11。凸轮9可以在主轴8上转动。后翻盖连接杆ll的近端铰接在凸轮9上， 其远端安装在后翻盖21上以带动后翻转转动。在主摆臂5的近端具有横向 延伸的摆臂拨动杆12，其能够与凸轮9接触而拨动凸轮9在主轴8上转动。 另外，凸轮9上连接有凸轮回位弹簧13，用于使凸轮9复位。在车顶驱动机 构10驱动车顶运动时，通过主轴8上的凸轮9和后翻盖连接杆11，可以使 后翻盖21联动。也就是说，在车顶运动过程中，可以使后翻盖21从水平位 置运动到垂直位置，以便车顶能够在闭合位置和收起位置之间顺利地运动。 当车顶运动结束之后而处于闭合位置或者收起位置时，所述后翻盖21可以 通过凸轮回位弹簧13的弹性回位作用而返回到水平位置，从而为车辆提供 密封结构。
通常情况下，车顶容纳空间为具有行李箱盖的行李箱。行李箱盖可以从 前向后打开，以便将车辆的车顶收容到行李箱中。行李箱盖也可以如同常规 的行李箱盖从后向前打开，用于在行李箱中存放物品。
为了将行李箱盖的操作与后翻盖21的操作联动，可以设置与主轴8上 的凸轮9配合的拉丝滑轮14。具体而言，当行李箱盖打开时，可以通过拉丝 带动拉丝滑轮14转动。拉丝滑轮14将与凸轮9卡合，将凸轮9保持在一定 位置，以便通过后翻盖连接杆11将后翻盖21保持在打开位置，保证车辆的 车顶顺利收容到行李箱中。拉丝滑轮14可以具有拉丝滑轮复位弹簧15，以 便在行李箱盖关闭时，通过该复位弹簧15可以使拉丝滑轮14复位而脱离凸 轮9，从而凸轮9可以在其复位弹簧13的弹力作用下复位，从而使后翻盖 21复位。
图4是根据本发明一种实施方式的后盖结构20的示意性透视图，其中侧翻盖22处于展开位置。图5是图4中所示的后盖结构20的示意性透视图， 其中侧翻盖22处于收起位置。
如图4和图5所示，根据一种实施方式，后盖结构20主要包括后翻盖 21，侧翻盖22，安装板23，驱动电机24，拉丝25，旋转轴套26和连接臂 27。如图4所示，侧翻盖22处于后翻盖21的两侧并大致与之齐平，以便为 车辆提供密封结构。如图5所示，侧翻盖22收起到后翻盖21的下面位置， 为车顶驱动机构IO提供让位空间，以便车顶能够顺利地闭合或者收起。
具体而言，驱动电机24安装在安装板23上，旋转轴套26安装在后翻 盖21上，连接臂27用于连接旋转轴套26和侧翻盖22。驱动电机24可以采 用多种方式来拉动拉丝25。作为一种实施例，所述驱动电机24的转轴可以 驱动齿轮旋转，齿轮则可以与带齿的软轴啮合，以驱动软轴往复移动。软轴 则可以与滑块连接，滑块可以在滑槽中滑动，并且滑块的另一端可以连接拉 丝，从而通过软轴带动滑块在滑槽中滑动，就可以顺利地拉动拉丝。当驱动 电机24拉动拉丝25时，拉丝25带动固定在后翻盖21上的旋转轴套26转 动，旋转轴套26带动连接臂27转动，连接臂27则带动侧翻盖22转动。同 时，由于旋转轴套26优选是通过螺纹安装在后翻盖21上，所以旋转轴套26 在转动的同时还将相对于后翻盖21作轴向移动，从而导致连接臂27和侧翻 盖22相对于后翻盖21同时作转动和轴向移动。也就是说，在由驱动电机24 拉动拉丝25的过程中，侧翻盖22相对于后翻盖21同时作轴向移动和转动， 从而能够在位于后翻盖21两侧的展幵位置和位于后翻盖21下面的收起位置 之间活动。侧翻盖22在位于后翻盖21两侧的展开位置与位于后翻盖21下 面的收起位置之间的运动方式及其传动机构也可以采用其他手段，例如侧翻 盖22相对于后翻盖21也可以先轴向移动一端距离之后，再进行转动；或者 直接通过连杆机构进行翻转，本发明对此不作限制。侧翻盖22可以通过在 旋转轴套26中设置复位弹簧而复位，即从图4中所示的展开位置复位到图5
9中所示的收起位置。侧翻盖22的复位还可以通过驱动电机24的反向转动来实现。
因此可以看出，在本发明中，侧翻盖22的动作不是由车顶翻转机构10 的动作联动，而是为其设置有单独的侧翻盖驱动机构，用于驱动侧翻盖22 动作。
下面对本发明的车顶翻转装置的工作方式进行说明。 车辆的车顶从闭合状态折叠收起到行李箱中的运动过程如下 将行李箱盖从前向后打开，同时带动行李箱盖上的拉丝慢慢收紧。 液压缸2中的压力减小，液压缸活塞杆向液压缸2内收回，在导向杆3 的导向作用下，通过连接杆4带动主摆臂5向车辆后方转动，主摆臂5带动 车顶的前杆6和后杆7向后运动，使车辆的车顶开始向后折叠。
主摆臂5绕主轴8转动到某一位置时，从主摆臂5上延伸出的摆臂拨动 杆12将与凸轮9接触并驱动凸轮9在主轴8上转动，从而通过后翻盖连接 杆11驱动后翻盖21从大致水平位置向垂直位置移动，以便车顶能够顺利通 过。
随着行李箱盖上的拉丝渐渐收紧，在行李箱盖打开到一定角度后，拉丝 将带动拉丝滑轮14转动，拉丝滑轮14上的拉丝滑轮复位弹簧15被压縮储 能。当后翻盖21接近垂直位置时，拉丝滑动14将接触并保持凸轮9固定不 动，从而将后翻盖21保持在垂直位置。
在车顶运动过程中，侧翻盖驱动机构中的驱动电机24开始工作。驱动 电机24将通过拉丝25带动旋转轴套26转动。在旋转轴套26的转动过程中， 连接臂27将带动侧翻盖22相对于后翻盖21转动并轴向移动，从而从位于 后翻盖21侧面的展开位置运动到位于后翻盖21下面的收起位置，从而允许 四连杆机构通过。
当车辆的车顶通过四连杆机构收容到行李箱中之后，驱动电机24停止展开位置。同时， 行李箱盖关闭，拉丝滑轮14通过其复位弹簧15的弹力作用复位，与凸轮9 脱离。凸轮9将通过其复位弹簧13的作用，通过后翻盖连接杆ll使后翻盖 21复位到水平位置，从而闭合行李箱盖。
车辆车顶从收起状态展开到闭合状态的操作过程基本上与上述操作过 程相反，不再详细说明。
尽管已经参照其具体实施方式
详细描述了本发明，但本领域技术人员将 会理解，在不背离所附权利要求限定的本发明的精神和范围的前提下，可以 在形式和细节上做出各种改变。
权利要求
1、一种车顶翻转装置，该装置包括车顶驱动机构(10)、车顶容纳空间和后盖结构(20)，其中所述车顶驱动机构(10)用于驱动车顶在闭合位置和收起位置之间运动，所述后盖结构(20)包括后翻盖(21)以及连接于该后翻盖(21)两侧的侧翻盖(22)，其特征在于所述装置还包括侧翻盖驱动机构，该侧翻盖驱动机构包括位于后翻盖(21)下方且固定在车身上的安装板(23)、安装在安装板(23)上的驱动电机(24)以及安装在侧翻盖(22)上的侧翻盖复位弹簧，所述驱动电机(24)驱动所述侧翻盖(22)从位于后翻盖(21)两侧的展开位置移动到位于后翻盖(21)下面的收起位置，所述侧翻盖复位弹簧驱动所述侧翻盖(22)从所述收起位置复位到所述展开位置。
2、 根据权利要求1所述的车顶翻转装置，其特征在于所述侧翻盖驱 动机构还包括拉丝(25)、旋转轴套(26)和连接臂(27)，所述拉丝(25) 缠绕在旋转轴套(26)上并由驱动电机(24)拉动，所述连接臂(27)的一 端固定在旋转轴套(26)上，另一端固定在侧翻盖(22)上，所述旋转轴套(26)螺纹连接在所述后翻盖(21)上。
3、 根据权利要求2所述的车顶翻转装置，其特征在于所述侧翻盖复 位弹簧设置在所述旋转轴套(26)上。
4、 根据权利要求1所述的车顶翻转装置，其特征在于所述车顶驱动 机构(10)包括底座(1)、液压缸(2)、导向杆(3)、连接杆(4)、主摆臂(5)、前杆(6)、后杆(7)和主轴(8)，所述液压缸(2)安装在底座(1) 上，所述导向杆(3)的近端与液压缸(2)的活塞杆铰接，远端铰接在底座 (1)上，所述连接杆(4)的近端与液压缸(1)的活塞杆铰接，远端铰接在主摆臂(5)上，所述主摆臂(5)的近端铰接在主轴(8)上，远端与所 述前杆(6)的远端铰接，所述前杆(6)的近端与所述后杆(7)的远端铰 接，所述后杆(7)的近端铰接在底座(1)上。
5、 根据权利要求4所述的车顶翻转装置，其特征在于所述车顶驱动 机构还包括凸轮(9)、摆臂拨动杆(12)和后翻盖连接杆(11)，所述凸轮(9)套装在所述主轴(8)上，所述摆臂拨动杆(12)从所述主摆臂(5) 的近端沿主轴(8)的方向延伸以便与所述凸轮(9)配合，所述后翻盖连接 杆(11)连接在凸轮(9)与所述后翻盖(21)之间，以驱动后翻盖(21) 运动。
6、 根据权利要求5所述的车顶翻转装置，其特征在于所述凸轮(9) 上设置有凸轮复位弹簧(13)，用于驱动所述凸轮(9)复位。
7、 根据权利要求5所述的车顶翻转装置，其特征在于所述车顶容纳 空间为具有行李箱盖的行李箱。
8、 根据权利要求7所述的车顶翻转装置，其特征在于所述车顶驱动 机构还包括与所述凸轮(9)配合的拉丝滑轮(14)，该拉丝滑轮(14)通过 拉丝与所述行李箱盖的打开操作联动。
9、 根据权利要求8所述的车顶翻转装置，其特征在于所述拉丝滑轮 (14)具有拉丝滑轮复位弹簧(15)。
10、 一种车辆，其特征在于，所述车辆包括前述权利要求中任意一项所 述的车顶翻转装置。
全文摘要
本发明公开了一种车顶翻转装置及具有该装置的车辆。该装置包括车顶驱动机构、车顶容纳空间和后盖结构，其中所述车顶驱动机构用于驱动车顶在闭合位置和收起位置之间运动，所述后盖结构包括后翻盖以及连接于该后翻盖两侧的侧翻盖。所述装置还包括侧翻盖驱动机构，用于单独驱动侧翻盖在展开位置和收起位置之间活动。本发明使用单独的侧翻盖驱动机构代替现有技术中的机械联动机构，引动后翻盖机构中两侧翻盖的打开和闭合，能克服现有技术中由于完全依靠机械联动方式造成的操作复杂，工作不可靠等不足。
文档编号B60J7/12GK101683813SQ20081016181
公开日2010年3月31日 申请日期2008年9月24日 优先权日2008年9月24日
发明者刘辉跃, 季一枫, 宋瑞娟, 汤建平 申请人:比亚迪股份有限公司