一种前挡风玻璃的自动撑、收式遮阳帘的制作方法

本发明涉及汽车遮阳技术，具体涉及对汽车前挡风玻璃进行遮阳的自动撑、收遮阳帘。

背景技术：

随着人们生活水平的提高及汽车的普及，汽车成为众多家庭的必备交通工具。在汽车产业及汽车配件领域中，遮阳及保证车内私密性的产品越来越重要。汽车在阳光下长时间曝晒，会加速车内元件的老化，给行车带来安全隐患。而且，长时间曝晒还会导致车内温度升高，使车内某些材料中的有害物质挥发出来，危害人体健康。目前汽车内部各处玻璃位置均有相关自动遮阳的解决方案，唯独前挡风自动遮阳设备却并没有被产品化。导致大部分用户每次停车时，不得不选择手动安装遮阳帘。

现有的汽车前挡风玻璃遮阳装置包括遮阳片和伸缩卷帘，遮阳片需要人工贴敷和固定，费事费力且收纳不便。伸缩卷帘包括带有自复位卷簧片的卷轴和卷收在卷轴上的帘布。伸缩卷帘可实现自动卷收，便于收纳，但是安装时需要先借助胶片将卷轴固定在车体或挡风玻璃上，再将帘布手动拉展后借助粘钩类物品固定。该类卷帘拆装麻烦，费事费力，自动化水平低。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种可自动撑、收的前挡风玻璃遮阳帘，通过将两组卷帘对称布置在前挡风玻璃底部，并通过升降驱动机构驱动升降撑板拉撑和辅助卷收帘布，实现了免拆装式遮阳和自动撑、收帘布。

本发明为了实现上述发明目的采用的技术方案为：一种前挡风玻璃的自动撑、收式遮阳帘，包括左、右两组伸缩卷帘，关键在于：所述左、右伸缩卷帘的卷轴对称设置在底座两边，底座定位于前挡风玻璃底部的车体上，其顶部匹配限位有左、右升降撑板，左、右升降撑板分别与左、右伸缩卷帘的帘布自由端连接，并借助连接在左、右升降撑板上的升降驱动机构形成沿挡风玻璃向上平移拉撑帘布和向下平移辅助帘布卷收的结构。

该自动撑、收式遮阳帘，安装在车内前挡风玻璃处，适应前挡风玻璃的宽度和高度对称设置左右两组伸缩卷帘，卷帘的卷轴安装在底座上，帘布端头固定在左、右升降撑板上。底座固定在前挡风玻璃底部的车体上，底座顶部开有限位槽，无需遮阳时，帘布收卷在卷轴内，左、右升降撑板位于限位槽内，其升降驱动机构可采用拉绳卷帘的拉绳式，拉绳通过电机带动，或采用折叠式，无需拆卸。优选采用折叠式，折叠在底座内，不对前挡风玻璃造成遮挡。需要遮阳时，折叠式升降驱动机构从底座内伸出，带动左、右升降撑板上升，从而向上拉伸帘布将帘布展开而遮阳和保持私密性。收放时，折叠式升降驱动机构向底座内折叠，左、右升降撑板下降，帘布卷收在卷轴上，各机构复位。遮阳帘无需反复拆卸，可自动卷收和伸展撑开。

进一步的，所述底座具有与前挡风玻璃匹配的弓形外壳，左、右升降撑板的升降驱动机构为折叠式，均包括呈剪叉式交叉折叠在弓形外壳内的两伸缩摆杆及配套摆动、伸缩驱动机构；左、右升降撑板呈八字形限位在弓形外壳顶部，并与各自的伸缩摆杆连接，借助各自匹配的两伸缩摆杆的交叉折叠和平行直撑变换形成升降结构。弓形外壳、呈八字形布置的左、右升降撑板和伸缩卷帘可更好的贴合前挡风玻璃，帘布也可以设计为与前挡风玻璃匹配的上窄下宽的梯形面。伸缩摆杆的设计，主要为了实现驱动左、右升降撑板升降和折叠，伸缩摆杆可在平收和直立间摆动，平收时两伸缩摆杆交叉折叠，直立时两伸缩摆杆平行。伸缩摆杆可摆动和伸缩，每个升降撑板由两个伸缩摆杆驱动，可使运动平稳。

进一步的，与每个升降撑板连接的两伸缩摆杆，一端分别铰接在对应升降撑板两端下方的弓形外壳上，另一端分别铰接在滑动限位于对应升降撑板上的两滑块上，各伸缩摆杆均具有从平收至直撑的摆动自由度。该结构中，折叠时，升降撑板位于限位槽内，伸缩摆杆和摆动驱动机构收于底座内。两伸缩摆杆分别铰接在升降撑板两端下方，相向或相背摆动时，另一端沿升降撑板滑动。折叠时，两伸缩摆杆相向摆动，两伸缩摆杆的另一端分别从升降撑板的两端向中间滑动，交叉后再滑向对端；抬升时，两伸缩摆杆相背摆动至平行直立，从底座内伸出，升降撑板升至最高。可实现两伸缩摆杆向底座内摆动、平收、缩短以交叉折叠，向底座外摆动、直立、伸长以平行支撑帘布。升降撑板底部具有两根前、后平行设置的滑轨，每根滑轨上滑动限位有一滑块，伸缩摆杆的另一端铰接在滑块上，可在折叠和展开时，带动滑块沿滑轨滑动，以使升降撑板上、下平动。两根滑轨前、后平行设置，可避免两滑块运动干涉。

进一步的，为了实现伸缩摆杆的摆动和伸缩，可采用自伸缩杆，也可采用两杆套装结构。套装结构中，各伸缩摆杆均包括铰接在弓形外壳上的摆杆和套装在摆杆内的伸缩杆，各摆杆与配套摆动驱动机构连接；各伸缩杆分别与对应升降撑板的滑块铰接，并具有沿对应摆杆伸缩的自由度。摆动驱动机构可采用气缸，但需每根摆杆配备一个气缸，结构复杂，体积较大。

进一步的，各伸缩杆均包括套装于摆杆内的螺套段和与滑块铰接的弯板段；各螺套段连接在对应摆杆内的螺杆上，各螺杆连接旋转驱动机构形成伸缩驱动机构。螺套段用于实现伸缩，螺杆正、反向旋转时，螺套段沿螺杆移动，以伸出和缩入摆杆。弯板段的设置一方面便于向上连接滑块，一方面避免交叉运动干涉。

进一步的，摆动驱动机构采用联动形式，包括铰接在各摆杆上的支杆及与各支杆另一端铰接的丝母滑块，左升降撑板对应的两支杆的两丝母滑块连接在左双向丝杠的两反向螺纹段，沿左双向丝杠相背或相向移动；右升降撑板对应的两支杆的两丝母滑块连接在右双向丝杠的两反向螺纹段，沿右双向丝杠相背或相向移动；左双向丝杠和右双向丝杠转动限位在摆杆下方的弓形外壳内，并与定位在弓形外壳内的电机连接。该结构中，通过双向丝杠实现两丝母滑块沿双向丝杠的相背或相向移动，进而通过支杆同时推动两摆杆相背摆动、直立或拉动两摆杆相向摆动、平收。左、右升降撑板的摆杆及配套驱动结构相同。支杆优选采用气弹簧，气弹簧具有一定的伸缩量，可以在摆动到位后再继续驱动伸缩杆伸缩一小段，便于调节和控制伸缩量，且对帘布的支撑更稳定可靠。左双向丝杠和右双向丝杠可以各连接一个伺服或步进电机，也可以通过传动机构连接同一电机，以控制两组卷帘同步收撑。

进一步的所述电机轴上连接有锥齿轮，该锥齿轮分别与定位于左双向丝杠和右双向丝杠上的锥齿轮啮合形成同步驱动结构。该结构中，对电机要求低，可实现一台电机同时、同步驱动两丝杠运动，并可简化电气控制。

进一步的，各螺杆端头穿出摆杆并连接有万向齿轮，左升降撑板对应的两螺杆上的万向齿轮分别与定位于左双向丝杠上的两万向齿轮啮合形成左摆动、伸缩联动机构，右升降撑板对应的两螺杆上的万向齿轮分别与定位于右双向丝杠上的两万向齿轮啮合形成右摆动、伸缩联动机构，左摆动、伸缩联动机构与右摆动、伸缩联动机构同步运动。该结构设计，双向丝杠通过丝母滑块驱动摆杆摆动的同时，可通过万向齿轮同时驱动螺杆旋转，进而带动伸缩杆运动，实现伸缩。实现了摆动、伸缩联动和左、右摆动、伸缩联动机构同步运动，进而实现左、右升降撑板的同步升降、左、右伸缩卷帘的同步撑、收。

进一步的，为了便于安装，各摆杆均固定在安装板上，各安装板铰接在弓形外壳上，各螺杆穿过安装板连接万向齿轮。安装板采用横u形结构，螺杆穿过安装板的u形槽底板连接u形槽内的万向齿轮，双向丝杠上的万向齿轮从u形槽下方与螺杆上的万向齿轮啮合，结构巧妙、简单、节省空间。两万向齿轮可在摆杆带动螺杆摆动的同时，保持啮合，以实现摆动和伸缩联动。

进一步的，所述万向齿轮包括齿轮盘和分布在齿轮盘周面上的轮齿，齿轮盘的周面为母线呈弧形的凸弧面，各轮齿沿凸弧面母线成型在两端面之间，形成具有凸弧面式万向啮合度的环形轮齿结构。该齿轮结构中，轮齿不是尖齿，而是较长的弧形凸肋，可啮合面长，可实现多角度传动。

本发明的有益效果为：1、本内置式汽车前挡风玻璃遮阳帘，可折叠收纳于前挡风玻璃底部，并可自动撑起，运动平稳、可靠，体积小巧、方便安装，且无需反复拆装，安全可靠。2、前挡风玻璃面积较大，本发明通过对称设计的呈八字形排布的两32组伸缩卷帘实现了对其有效遮挡，贴合度高，阻隔紫外线效果好，私密性强。3、通过伸缩摆杆实现拉撑和折叠式收纳、通过双向丝杠、万向齿轮和螺杆实现摆动和伸缩联动，并通过锥齿轮传动实现同步驱动，实现了利用一台电机驱动两组伸缩卷帘同步拉撑和收纳，设计巧妙、结构紧凑、运动可靠，便于控制，可实现一键撑、收。4、该遮阳帘可广泛应用于现行车辆，也可用于大型公共汽车，电动车、三轮车及其他交通工具。

附图说明

图1是实施例一中的遮阳帘卷收时的结构示意图；

图2是实施例一中的遮阳帘撑开时的结构示意图；

图3是实施例一中遮阳帘的升降驱动机构撑帘时的结构示意图；

图4是实施例一中遮阳帘的升降驱动机构折叠时的结构示意图；

图5是实施例一中万向齿轮的结构示意图：

附图中，1代表卷轴，11代表帘布，2代表底座，21代表左升降撑板，22代表右升降撑板，23弓形外壳，24代表安装板，3代表伸缩摆杆，31代表摆杆，32代表伸缩杆，321代表螺套段，322代表弯板段，33代表螺杆，34代表支杆，35代表丝母滑块，4代表滑块，5代表左双向丝杠，6代表右双向丝杠，7代表电机，8代表万向齿轮，81代表齿轮盘，82代表轮齿，9代表锥齿轮。其中图3为了便于显示螺杆，螺套段透视显示。

具体实施方式

下面结合实施例和附图对本发明进行具体说明。

实施例一，一种前挡风玻璃的自动撑、收式遮阳帘，内置安装在前挡风玻璃底部。包括通过螺钉或粘结固定在挡风玻璃底部车体上的底座2，底座2具有与前挡风玻璃匹配的弓形外壳23，弓形外壳23的向车内的后部安装有两组伸缩卷帘。两组伸缩卷帘的卷轴1架对称布置在弓形外壳23的左右两侧。弓形外壳23顶部具有限位槽，槽内限位有左、右升降撑板21、22。左、右伸缩卷帘的帘布11自由端固定在左、右升降撑板21、22上。左、右升降撑板21、22连接升降机构。

左、右升降撑板21、22的升降机构均采用折叠式升降驱动机构，各包括呈剪叉式交叉折叠在弓形外壳23内的两伸缩摆杆3。左、右升降撑板21、22呈八字形限位在弓形外壳23顶部的限位槽内，并与各自的伸缩摆杆3连接。与每个升降撑板连接的两伸缩摆杆3，一端分别铰接在对应升降撑板两端下方的弓形外壳上23，另一端分别铰接在滑动限位于对应升降撑板上的两滑块4上。各伸缩摆杆3均包括铰接在弓形外壳23上的摆杆31和套装在摆杆31内的伸缩杆32，各摆杆31与配套摆动驱动机构连接；各伸缩杆32分别与对应升降撑板的滑块4铰接，可从对应摆杆31伸出拉长或缩回变短。各伸缩杆32均包括套装于摆杆31内的螺套段321和与滑块4铰接的弯板段322；各螺套段321连接在对应摆杆31内的螺杆33上，各螺杆33连接旋转驱动机构，螺杆33旋转带动螺套段321沿螺杆33移动，而从摆杆31伸出拉长或缩回变短。

摆动驱动机构包括铰接在各摆杆31上的支杆34及与各支杆34另一端铰接的丝母滑块35，左升降撑板21对应的两支杆34的两丝母滑块35连接在左双向丝杠5的两反向螺纹段，沿左双向丝杠5相背或相向移动；右升降撑板22对应的两支杆34的两丝母滑块35连接在右双向丝杠6的两反向螺纹段，沿右双向丝杠6相背或相向移动；左双向丝杠5和右双向丝杠6转动限位在摆杆31下方的弓形外壳23内，并借助传动机构与定位在弓形外壳23内的电机7连接。传动机构为锥齿轮组，电机7轴上连接有锥齿轮9，该锥齿轮9分别与定位于左双向丝杠5和右双向丝杠6上的锥齿轮9啮合。各螺杆33端头穿出摆杆31并连接有万向齿轮8，左升降撑板21对应的两螺杆33上的万向齿轮8分别与定位于左双向丝杠5上的两万向齿轮8啮合形成左摆动、伸缩联动机构，右升降撑板22对应的两螺杆33上的万向齿轮8分别与定位于右双向丝杠6上的两万向齿轮8啮合形成右摆动、伸缩联动机构，左摆动、伸缩联动机构与右摆动、伸缩联动机构同步运动。各摆杆31均固定在安装板24上，各安装板24铰接在弓形外壳23上，各螺杆33穿过安装板24连接万向齿轮8。万向齿轮8包括齿轮盘81和分布在齿轮盘81周面上的轮齿82，齿轮盘81的周面为母线呈弧形的凸弧面，各轮齿82沿凸弧面母线成型在两端面之间，形成具有凸弧面式万向啮合度的环形轮齿结构。

具体实施时，无需遮阳状态，帘布11收卷在卷轴1内，左、右升降撑板21、22位于限位槽内，伸缩摆杆3折叠在弓形外壳23内，不对前挡风玻璃造成遮挡。需要遮阳时，电机7通过锥齿轮组带动左双向丝杠5和右双向丝杠6正转，左双向丝杠5和右双向丝杠6上的丝母滑块35相背运动，推动摆杆31摆动、直立，同时万向齿轮8带动螺杆33旋转，伸缩杆32从摆杆31内伸出、拉长，将两帘布11拉出、撑起在前挡风玻璃内侧，遮挡太阳。收放时，电机7反转，左双向丝杠5和右双向丝杠6上的丝母滑块35相向运动，拉动摆杆31摆动、平收，同时万向齿轮8带动螺杆33反转，伸缩杆32缩入摆杆31内变短，在卷轴上的卷簧作用下，辅助两帘布11卷收在卷轴1上，左、右升降撑板21、22复位至限位槽内。

实施例二，该实施例与实施例一不同的是，伸缩摆杆采用市售的自动伸缩杆，自动伸缩杆通过一弯板与滑块连接。去除实施例一中的双向丝杠、丝母滑块、支杆、万向齿轮、螺杆、伸缩杆结构。伸缩摆杆的摆动驱动机构采用气缸。每个摆杆连接一个气缸。这种结构整体高度稍高。

实施例三，该实施例与实施例一不同的是，去除实施例一中的锥齿轮组，左双向丝杠和右双向丝杠各连接一个步进电机。

实施例四，该实施例与实施例二不同的是，伸缩摆杆的摆动驱动机构采用实施例一中的双向丝杠、支杆、丝母滑块结构，两双向丝杠也通过实施例一中的锥齿轮组连接同一电机。

实施例五，该实施例与实施例四不同的是，两双向丝杠各连接一个步进电机。