一种汽车天窗驱动机构的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种汽车天窗驱动机构，包括壳体、设置在壳体内由通电线圈电磁驱动在壳体内移动的永磁体架，所述的壳体内侧设有多个卡槽，所述的永磁体架上设有由电磁继电器通过弹簧控制移动的定位销。采用上述结构，本发明具有以下优点：1、本发明由运动部分和不动部分组成，运动部分包括永磁体架、磁路、电磁继电器、线圈等，壳体即为固定部分，在线圈中通入一定大小的电流，即可驱动永磁体架移动，无电流时则停止移动，位置固定；2、结构简单、易于控制、驱动力较大，成本较低。
【专利说明】一种汽车天窗驱动机构【技术领域】
[0001]本发明涉及汽车天窗技术，特别涉及一种汽车天窗驱动机构。
【背景技术】
[0002]目前，汽车天窗的开启一般为手动，在汽车行驶过程中天窗的手动开、关极为不便，影响驾驶；目前应用的自动开启的天窗一般采用的是电机驱动，且电机驱动产生的力较小，较大重量的天窗难以满足要求。
【发明内容】
[0003]本发明所要解决的技术问题是，针对现有技术的不足，提供一种驱动力大、易于控制的汽车天窗驱动机构。
[0004]为解决上述技术问题，本发明的技术方案是:一种汽车天窗驱动机构，包括壳体、设置在壳体内由通电线圈电磁驱动在壳体内移动的永磁体架，所述的壳体内侧设有多个卡槽，所述的永磁体架上设有由电磁继电器通过弹簧控制移动的定位销。
[0005]所述的永磁体架包括铁芯、导磁板、行走轴，所述的导磁板为两个，分别套接在行走轴上，所述的铁 芯置于所述两个导磁板之间。
[0006]所述的定位销通过弹簧与所述电磁继电器连接，所述的定位销在所述导槽内移动。
[0007]所述的电磁继电器的线圈通电状态下，所述的定位销卡入卡槽内，所述弹簧拉伸；
[0008]所述的电磁继电器的线圈断电状态下，所述的定位销脱离卡槽，所述的弹簧压缩。
[0009]所述壳体的两侧内壁上设有导轨，所述的导磁板的侧壁上设有与所述导轨相配合的滑块。
[0010]所述的铁芯为钕铁硼。
[0011]本发明采用上述结构，具有以下优点:1、本发明由运动部分和不动部分组成，运动部分包括永磁体架、磁路、电磁继电器、线圈等，壳体即为固定部分，在线圈中通入一定大小的电流，即可驱动永磁体架移动，无电流时则停止移动，位置固定；2、结构简单、易于控制、驱动力较大，成本较低。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步详细的说明；
[0013]图1为本发明的结构示意图；
[0014]图2为本发明中电磁继电器控制定位销卡入卡槽的结构示意图；
[0015]图3为本发明中定位销在导槽内的结构示意图；
[0016]图4为本发明中永久磁铁的退磁曲线、负载线和最佳工作点示意图；
[0017]在图1~图3中，1、壳体；2、卡槽；3、电磁继电器；4、弹簧；5、定位销；6、铁芯；7、导磁板；8、行走轴；9、导槽。
【具体实施方式】
[0018]如图1?图4所不一种汽车天窗驱动机构,包括壳体1、设置在壳体I内由通电线圈电磁驱动在壳体I内移动的永磁体架，所述的壳体I内侧设有多个卡槽2,永磁体架上设有由电磁继电器3通过弹簧4控制移动的定位销5。永磁体架包括铁芯6、导磁板7、行走轴8，导磁板7为两个，分别套接在行走轴8上，所述的铁芯6置于所述两个导磁板7之间。
[0019]定位销5通过弹簧4与所述电磁继电器3连接，所述的定位销5在导槽9内移动。电磁继电器3的线圈通电状态下，定位销5卡入卡槽2内，弹簧4拉伸；电磁继电器3的线圈断电状态下，定位销5脱离卡槽2，弹簧4压缩。壳体I的两侧内壁上设有导轨，所述的导磁板7的侧壁上设有与所述导轨相配合的滑块。铁芯6为钕铁硼。
[0020]本发明由两大部分组成，壳体I是固定不动的，即固定部分；运动部分是由铁芯6、导磁板7、壳体I和工作气隙组成的闭合磁路；由永磁体的特性可知，在闭合磁路的气隙中可产生一定大小的磁场，当给线圈通入一定大小的电流时，线圈切割磁力线可产生洛伦兹力，该力使得运动部分相对固定部分运动；当电流方向相反时，运动部分向相反方向运动。在运动部分中，设计了电磁继电器3，其目的是当线圈中无电流时，以控制运动部分在惯性力或其他力作用下的运动。电磁继电器的结构如图2所示，它由继电器线圈、继电器铁芯、弹簧4、定位销5、导槽9组成，该继电器线圈与产生洛伦兹力的线圈为同一个开关；当在继电器线圈中通入电流时，继电器铁芯中产生磁场，将定位销5从壳体I固定部分的卡槽2中吸出，运动部分开始移动；当断开电流时，继电器铁芯中的磁场消失，定位销5在弹簧4的弹性力作用下，沿导槽9压入壳体I中的卡槽2中，以固定永磁体架的位置。
[0021]天窗的质量一般在IOkg左右，若电磁机构能产生100牛以上的作用力，则可满足要求，本发明是在单位直流电流作用下，驱动器产生50N左右的驱动力。
[0022]根据洛伦兹法则，处于磁场中的通电线圈受到的电磁驱动力U的大小为:
[0023]u = BgIcgI (I)
[0024]Bg为气隙的磁感应强度，单位:T ；
[0025]I为线圈的驱动电流，单位:Α ；
[0026]Icg为驱动线圈在磁场中的长度，单位:m ；
[0027]设线圈的匝数为n，半径为r，则:
[0028]Icg = 2 31 rn ； (2)
[0029]设Dtl为永久磁铁内径，也即铁芯内径，D1为永久磁铁外径，D2为导磁板的直径，D3为外壳的内径，h0为永久磁铁的高度，Ii1为导磁板的厚度，hg为气隙的长度。
[0030]电磁驱动机构安装于顶盖上，其体积不应太大，因此初选外壳的外径为60mm,外壳内径为:D3 = 56mm,气隙hg = 6mm,导磁板的直径D2 = 44mm,磁铁的直径D1 = 40mm ;可计算得线圈半径 r = 26.5mm,初选 η = 300,则 Icg = 2 π rn = 50m。
[0031]由公式(1)，若单位电流产生50N的力，需Bg= IT
[0032]本发明选择永磁材料为钕铁硼，它是目前磁性能最高的永磁材料，且资源丰富，价格便宜，在室温下的剩余磁感应强度高达1.47T，矫顽力高达992KA/m。磁能积高达400KJ/m3以上，工作回复线近似成一直线，磁性能稳定。[0033]为了使永久磁铁在最佳状态下工作，且气隙有较高磁通密度。应选择导磁较好的软磁材料，典型的软磁材料有:工业纯铁、硅钢、铁镍合金、铁铝合金、铁钴合金、恒导磁合金、磁温度补偿合金以及软磁铁氧体等。本文选择20号钢，其导磁性较好，价格便宜。
[0034]本发明中采用的钕铁硼永久磁铁，它的工作点在退磁曲线上，其退磁特性呈线性关系(见图4):
[0035]
【权利要求】
1.一种汽车天窗驱动机构，包括壳体(1)、设置在壳体(1)内由通电线圈电磁驱动在壳体(1)内移动的永磁体架，所述的壳体(1)内侧设有多个卡槽(2)，所述的永磁体架上设有由电磁继电器(3)通过弹簧(4)控制移动的定位销(5)。
2.根据权利要求1所述的一种汽车天窗驱动机构，其特征在于:所述的永磁体架包括铁芯(6)、导磁板(7)、行走轴(8)，所述的导磁板(7)为两个，分别套接在行走轴(8)上，所述的铁芯(6)置于所述两个导磁板(7)之间。
3.根据权利要求1所述的一种汽车天窗驱动机构，其特征在于:所述的定位销(5)通过弹簧(4)与所述电磁继电器(3)连接，所述的定位销(5)在所述导槽(9)内移动。
4.根据权利要求3所述的一种汽车天窗驱动机构，其特征在于:所述的电磁继电器(3)的线圈通电状态下，所述的定位销(5)卡入卡槽(2)内，所述弹簧(4)拉伸； 所述的电磁继电器(3)的线圈断电状态下，所述的定位销(5)脱离卡槽(2)，所述的弹簧⑷压缩。
5.根据权利要求2所述的一种汽车天窗驱动机构，其特征在于:所述壳体(1)的两侧内壁上设有导轨，所述的导磁板(7)的侧壁上设有与所述导轨相配合的滑块。
6.根据权利要求2所述的一种汽车天窗驱动机构，其特征在于:所述的铁芯(6)为钕铁硼。
【文档编号】B60J7/057GK103935217SQ201410181829
【公开日】2014年7月23日 申请日期:2014年4月30日 优先权日:2014年4月30日
【发明者】靳慧鲁, 王金桥 申请人:奇瑞汽车股份有限公司