车窗用自动遮阳装置的制作方法

1.本发明涉及一种车用遮阳布帘，特别涉及一种可自动收放的用于汽车前窗或后窗的遮阳布帘。


背景技术：

2.随着我国经济社会持续快速发展，群众购车刚性需求旺盛，汽车保有量继续呈快速增长趋势，2014年新注册登记的汽车达2188万辆，保有量净增1707万辆，均为历史最高水平。如今，汽车已成为许多家庭必备的外出旅行工具。
3.如今许多汽车配备有汽车遮阳布帘，其具有如下优点：
4.1)阻挡紫外线：夏天天气炎热，阳光暴晒，紫外线强，紫外线对人体皮肤、中枢神经系统和眼部都有极大的伤害，使用其可有效阻挡95％以上的有害光线。
5.2)保护车内配件：曝光照射时，车内皮质内饰等会发生严重的褪色和变形，此时，遮阳布帘可以有效保护其免遭强光照射。
6.3)私生活保护：在有些特殊情况下，车内人员采用其可以阻挡车外视线，有效保护好车内人的隐私。
7.4)节能环保，增加驾驶舒适性。
8.现有市场上汽车用的遮阳布帘品种繁多，有些直接采用pvc帘幕通过小吸盘，吸附在车窗玻璃上，有些采用悬挂式，也有些采用自动遮阳装置。
9.其中有些采用自动化升降结构进行遮阳的产品存在机构复杂、造价较高和占用车内空间多的缺陷。


技术实现要素：

10.本发明要解决的技术问题是提供一种结构合理、成本低、遮阳面积大的适于汽车内使用的车窗用自动遮阳装置。
11.为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
12.本发明的车窗用自动遮阳装置，其特征在于：其由壳体、设置在壳体内的卷筒、可缠绕在卷筒外壁上的遮阳布帘、用于支撑伸展开的遮阳布帘以悬空方式处于车内的多根筋条和用于驱使筋条携遮阳布帘由壳体内穿过设置于壳体上的帘布出入窗向外伸出的驱动装置组成，所述筋条为断面呈凹形的薄钢带，其前端与遮阳布帘的外边缘固接；其后端与遮阳布帘的内边缘固接并一同固定在所述的卷筒外壁上，或者筋条的后端固接在设置于壳体内且与所述卷筒平行的钢卷筒上。
13.所述筋条为卷尺钢带，所述壳体为一体结构，所述帘布出入窗设置壳体的壳壁上，在壳体内设有上驱动辊和下驱动辊，所述遮阳布帘和筋条由上驱动辊与下驱动辊之间穿过并由所述帘布出入窗伸出或收回，上驱动辊和下驱动辊的辊轴的两端分别插入设置在壳体两端的端盖上对应的轴孔内；所述驱动装置为与上驱动辊或下驱动辊连接的手摇式旋柄、无线摇控式的电机或者线控电机。
14.所述筋条的凸面与所述遮阳布帘的上表面采用多点连接或线连接。
15.所述的上驱动辊为套接在辊轴上的呈椭圆体形状的转珠，所述筋条为断面形状呈圆弧的凹面，该转珠表面形状与筋条的圆弧凹面形状适配，在转珠近旁且介于转珠与遮阳布帘之间的位置设有对所述筋条移动方向进行限定的定位导向块，该定位导向块的上表面曲率与筋条圆弧凹面曲率适配。
16.所述筋条为卷尺钢带，所述壳体为分体结构，其由上壳与下壳组成，所述卷筒置于壳体内，所述帘布出入窗设置在壳体壳壁上，在壳体内设有与卷筒相平行的钢卷支轴和压卷支轴，所述钢卷筒固接在钢卷支轴上，在压卷支轴上与钢卷筒相对的位置固接有碾筋辊，所述筋条由钢卷筒与碾筋辊之间穿过并与遮阳布帘一同由所述帘布出入窗伸出或收回。
17.设置在壳体两端的端盖由分离结构的筒盖和轴盖组成，在筒盖上设有卡接孔，所述卷筒的卷轴的端部插入该卡接孔内；在轴盖上设有第一轴套孔和第二轴套孔，所述钢卷支轴的端部插入第一轴套孔中，所述压卷支轴的端部插入第二轴套孔中。
18.在钢卷支轴与压卷支轴之间设有可自动调节碾筋辊对钢卷筒施加的压力的拉伸弹簧，所述钢卷支轴与压卷支轴通过齿轮传动机构连接。
19.在所述遮阳布帘的外边缘上设有避开后视镜支架的缺口。
20.所述筋条的断面直线宽度介于1.5cm～2.5cm之间。
21.在所述壳体内设有可使上辊轴和下辊轴之间产生相向压力的弹性抵压结构。
22.与现有技术相比，本发明将驱动机构置于前后车窗的底边框位置，采用成本低、既具有一定强度又具有可绕性的卷尺钢带作为遮阳布帘的支撑结构，经手动或电动驱使上下驱动辊滚碾卷尺钢带向上延伸并携所述遮阳布帘展开，最终将车窗玻璃遮掩住。不用时，其可自动将遮阳布帘和卷尺钢带一同收卷于设置于前后车窗底边框处的壳体内。本发明体积小、占用空间小、隐藏性能好且不会影响开车视线。
附图说明
23.图1为本发明自动遮阳装置展开后的示意图之一。
24.图2为图1中a部端盖打开放大图(壳体为一体结构)。
25.图3为图1中的壳体、卷轴、端盖分离示意图。
26.图4为图3中的b部放大图。
27.图5为图4中的c部放大图。
28.图6为图1中k－k向剖视图。
29.图7为图6中h
‑
h向剖视图。
30.图8为图7中d部放大图。
31.图9为图6中g－g向剖视图。
32.图10为图9中e部放大图。
33.图11为本发明自动遮阳装置展开后的示意图之二(爆炸图)。
34.图12为图11中l部的放大示意图(壳体为分体结构)。
35.图13为图12中s
‑
s剖视图(去除壳体后)。
36.图14为图12中t－t剖视图(去除壳体后)。
37.图15为图12中卷筒移出下壳后的局部爆炸示意图。
38.图16为图12中钢卷筒、碾筋辊、拉伸弹簧和齿轮传动机构之间关系的示意图。
39.图17为图12中的筒盖与轴盖的示意图。
40.附图标记如下：
41.壳体1、帘布出入窗11、端盖12、上壳13、下壳14、筒盖15、轴盖16、第一轴套孔161、第二轴套孔162、卡接位163、卡接孔17、卷轴2、定位柱21、圆柱轴22、端部转筒3、端部护板31、套筒部32、套簧部33、回转扭簧34、卷筒4、筒壳41、筒壁窗口42、筋条5、上辊轴51、转珠52、定位导向块53、钢卷支轴54、钢卷筒55、压卷支轴56、碾筋辊57、下辊轴58、下驱动辊59、拉伸弹簧6、齿轮传动机构7、缺口8、细径杠杆81、遮阳布帘9。
具体实施方式
42.如图1－图17所示，本发明的车窗用自动遮阳装置包括长条状的壳体1、安装在壳体1内的其上缠绕有遮阳布帘9的卷筒4、承接卷筒4的卷轴组件、用于支撑展开的遮阳布帘9并使该遮阳布帘9保持平整的钢卷组件和用于驱动遮阳布帘9展开的驱动机构。
43.该自动遮阳装置安装在车内车窗底边侧，其中，展开的遮阳布帘9用于遮掩汽车前窗玻璃或后窗玻璃，以减少车外阳光向车内辐射。
44.所述驱动机构可为手摇式驱动机构，也可为无线遥控式电动驱动机构或有线控制电机驱动机构。使用时，在驱动机构的驱使下，遮阳布帘9可由下向上徐徐上行并将车窗遮掩；不用时，驱动机构施以反向驱动力，遮阳布帘9会自动收入所述卷筒4内。
45.壳体1为长条状，在其两端设有端盖12，壳体1内为可容纳卷筒、卷轴组件和钢卷组件的腔体，在壳体1的壳壁上设有由壳体1一端延伸至另一端的长条状的敞口，以下将该敞口称为帘布出入窗11，帘布出入窗11的长度小于或等于壳体1的长度，其用于使收卷于壳体1内的遮阳布帘9由壳体1内伸出或收回的通道。
46.壳体1固定在车窗下边框位置。本发明的车窗用自动遮阳装置所用的壳体分一体结构和分体结构两种，以下分别介绍。
47.一、壳体为一体结构
48.1、壳体
49.如图1－图4所示，壳体1与端盖12各为一体结构，端盖12分端面和侧壁，侧壁向壳体1方向延伸且为闭环结构，将其装配在壳体1端部上时，侧壁扣罩在壳体1端部的外壁上并将所述腔体封堵住。卷筒4在壳体1内悬空架接在两个端盖12之间。
50.在端盖12的端面上设有用于支承所述卷筒的卷轴2端部的卡接孔17和驱动辊辊轴的轴孔，卷轴2的端部插入卡接孔17中，其间不可相对转动。
51.2、卷筒4
52.卷筒4由硬质材料制作，如图4、图5所示，其为具有轴向中空通道并呈柱形的圆筒。
53.卷筒4置于所述腔体内，所述遮阳布帘9的内边缘(缠绕在卷筒4上的遮阳布帘9最内层沿卷筒4轴线平行的纵向边为内边缘，最外层与内边缘相平行的纵向边为外边缘，下同)粘接固定在卷筒4的外壁上，遮阳布帘9的大部分可缠绕在该卷筒4的外周壁上，遮阳布帘9的外边缘为自由端，其穿过壳体1上的所述帘布出入窗11留置在壳体1之外。
54.该卷筒4通过卷轴2设置在壳体1的两个端盖12之间。
55.3、卷轴组件
56.卷轴组件的作用是：一方面用于将卷筒4安装在壳体1内，另一方面用于对已伸出帘布出入窗11的遮阳布帘9施加一个向内回卷的回转力。
57.如图4、图9所示，卷轴组件由至少一个所述的卷轴2、套接在该卷轴上的端部转筒3和一个回转扭簧34组成，在卷筒4的一端设置卷轴2，在卷筒4的另外一端设置可起支撑作用且能转动的支撑件即可，所述回转扭簧34套接在端部转筒3上。
58.1)卷轴2，由端部的定位柱21和圆柱轴22构成，定位柱21的断面形状为矩形、五边形、六边形或腰形(腰形是指：两个短边为圆弧形的矩形)。定位柱21插入设置在所述端盖上的所述的卡接孔17内，圆柱轴22插入卷筒内。
59.2)端部转筒3为一体结构件，其套在卷轴2的圆柱轴22上可绕该圆柱轴22旋转。其由外向内依次为端部护板31、套筒部32和套簧部33，端部护板31置于卷筒4外，所述卷筒4套在套筒部32上，其间相对固定。回转扭簧34套在套簧部33，套筒部32和套簧部33插入卷筒4内。
60.端部护板31的外径等于或者大于卷筒4的外径。
61.套筒部32的外径大于套簧部33的外径，当卷轴2插入卷筒4内时，套筒部32与卷筒4的内壁紧配合。为了提高套筒部与卷筒之间结合的稳定性，在套筒部32外壁与卷筒4内壁之间设有以凸筋或沟槽相结合的咬合结构。
62.套簧部33，所述回转扭簧34套在套簧部33，回转扭簧34的一端勾挂在该套簧部33，其另一端套勾挂在卷轴2上(回转扭簧34的一端也可勾挂在卷筒4的内壁上，另一端勾挂在卷轴2上)。
63.当端部转筒3携卷筒4以卷轴2为轴旋转时(即驱动遮阳布帘9向外伸出时)，所述回转扭簧34储存复位旋转力形成的回转能，当释放向外牵拉遮阳布帘9的外力时，在复位旋转力的作用下，端部转筒3反向旋转将被拉出的遮阳布帘9收回至壳体1内并缠绕在卷筒4外壁上。
64.4、钢卷组件
65.如图1、图7、图8所示，由断面为凹弧形的薄型钢带和碾辊组成，薄型钢带优选厚度在0.085
‑
0.1mm(8.5丝－10丝)的卷尺钢带，最好为10丝的50#一级钢带，该卷尺钢带的断面宽度(压平卷尺钢带后的直线宽度)在1.5～2.5cm之间，优选2.0cm。
66.薄型钢带的作用是促使遮阳布帘9以平铺展开的方式从所述帘布出入窗11伸出并由下向后上方平移悬空在空中，其对遮阳布帘9起动力伸缩及支撑作用(以下将薄型钢带简称为筋条5)。
67.所述筋条5设置在遮阳布帘9的上表面(是指遮阳布帘9展开后与车窗玻璃相对的表面)上，沿遮阳布帘9宽度方向(即在遮阳布帘9展开并遮挡在车窗上时，遮阳布帘9上与车窗宽度对应的方向)间隔设有若干根所述筋条5，每根筋条5的前端(即在遮阳布帘9将车窗遮掩住时，车窗上方为前端，下方为后端)与遮阳布帘9的外边缘固接，筋条5的背面(筋条5上凹面为正面，凸面为背面，下同)与遮阳布帘9触接。
68.采用正面背离遮阳布帘9的设置，可对遮阳布帘9起到较好的支撑作用，即在筋条5向上伸出的过程中，筋条5的凹面向上，根据卷尺钢带断面为凹弧形的特点，其在钢带伸展方向上具有一定的刚度，因此，其可带动遮阳布帘9向上行进，而在收回遮阳布帘9时，其又具有卷绕性，即可回卷于壳体1内。
69.如图5、图6、图7、图8、图9、图10所示，筋条5的后端与遮阳布帘9同步缠绕在卷筒4外壁上，此种情况下，在筋条5的背面与遮阳布帘9的触接点处将两者固接，其间的连接形成多点连接或者一条线的连接，简称线连接。线连接可采用粘接，也可采用缝制连接，由此使筋条5与遮阳布帘9结为一体，在收回时一同缠绕在所述的卷筒4上。
70.为了顺利且平稳地将筋条5推出，在壳体1内位于所述帘布出入窗11内侧设有上驱动辊和下驱动辊59，上驱动辊与下驱动辊59相平行，所述遮阳布帘9和筋条5由上驱动辊与下驱动辊59之间穿过。
71.上驱动辊与下驱动辊59的辊轴(分别为上辊轴51和下辊轴58)两端插入设置在端盖12上的相应的轴孔内。为了确保上辊轴51与下辊轴58同步转动。在辊轴的端部设置同步齿轮。
72.该方式中，驱动装置为手动式摇杆、带遥控的电机或有线控制电机，驱动装置与上驱动辊或下驱动辊59连接，通过上驱动辊或下驱动辊59的旋转碾动筋条5携遮阳布帘9由帘布出入窗11伸出并将车窗遮掩，或者反向旋转将已伸出并展开的遮阳布帘9收回至壳体1内。
73.如图5、9、10所示，本发明的进一步改进是在上驱动辊上套设呈椭圆体形状(接近于织布用的梭子的形状)的转珠52(在上辊轴51上间隔设置多个转珠52，具体数量与筋条5的条数相同)，该转珠52表面曲率与筋条5正面(即筋条5的凹面)曲率基本适配(转珠的弧形稍大于筋条5的弧度，以便更好的碾压筋条5)；在与该转珠52位置相对应的位置设有定位导向块53，其安装在帘布出入窗11的上边缘定位导向块53由分离结构的两半块拼接组成，定位导向块53的顶端面固接在所述帘布出入窗11处的壳体上，该定位导向块53上表面为与筋条5正面曲率基本相同的弧面，所述筋条5由触压相接在一起的转珠52与定位导向块53之间穿过。该结构可提高上驱动辊和下驱动辊59对筋条5的驱使动力，且可引导筋条5沿确定的方向伸出。
74.所述下驱动辊59，也可以为多个固接在辊轴上的圆柱体，当下驱动辊59为多个圆柱体时，每个圆柱体的长度和设置位置与相应的一个所述的转珠52对应。
75.为了使所述上辊轴51和下辊轴58之间有一个相向的压力，可以通过将壳体1设置成具有一定弹性压力的结构。为了使穿过转珠52与下驱动辊59之间的筋条5受到较大的来自于下驱动辊59对其产生的摩擦力，该结构可以是：在壳体内的上壁和下壁分别设置弹力抵压杆，上壁上的弹力抵压杆的下端抵压在上辊轴51上，下壁上的弹力抵压杆的上端抵压在下辊轴58上，由此，在转珠52与下驱动辊59之间产生一种相向的压力。
76.二、壳体为分体结构
77.1、壳体
78.如图11、图12、图15和图17所示，壳体1为分体结构，其由上壳13和下壳14组成，端盖12由两个分离部件组件，分别为筒盖15和轴盖16。
79.筒盖15设置在与卷筒4的端面相对的位置，其上设有所述的卡接孔17。在轴盖16上设有两个分别用于支承钢卷组件中的钢卷支轴54和压卷支轴56的轴端部的第一轴套孔161和第二轴套孔162，钢卷支轴54的端部既可在第一轴套孔161中转动，又可在第一轴套孔161与第二轴套孔162之间的连线方向上移动，压卷支轴56的端部可在第二轴套孔162中转动。
80.2、卷筒4
81.卷筒4由硬质材料制作，如图11－图15所示，其为具有轴向中空通道并外形呈柱形的圆筒，卷筒4通过一个套接在卷筒4外的筒壳41置于所述腔体内，在筒壳41的壳壁上开设有一个长条状的缺口，以下称该缺口为筒壁窗口42，同样，所述遮阳布帘9的内边缘缠绕粘接固定在卷筒4的外壁上，遮阳布帘9的大部分可缠绕在该卷筒4的外周壁上，遮阳布帘9的外边缘为自由端由筒壁窗口42伸出并由所述帘布出入窗11留置在壳体1之外。
82.该卷筒4通过卷轴2上的定位柱21设置在两个筒盖15之间，筒盖15扣盖在筒壳41的两端。在所述轴盖16上设有卡接位163(该卡接位的设置位置可依据需要设置在轴盖侧面或者下壳14上)，所述筒壳41携卷筒可快速卡装在该卡接位163上。
83.3、卷轴组件
84.该卷轴组件也由卷轴2、套接在该卷轴上的端部转筒3和一个回转扭簧34组成，卷轴2、端部转筒3和回转扭簧34的结构、相互关系和作用与前述的“壳体为一体结构”中述及的卷轴组件相同。不过，本实施方式中，其卷轴2上的定位柱21是插入设置在所述筒盖15上的卡接孔17内，卷轴2与筒盖15之间相对固定。
85.筒盖15与定位柱21可以设置为一整体，筒盖15可以扣罩在筒壳41上。
86.4、钢卷组件
87.如图11、图12、图13、图14、图15、图16所示，该实施例中，筋条5与遮阳布帘9为分离结构，在遮阳布帘9的外边缘设有起支撑作用的细径杠杆81，筋条5与遮阳布帘9之间仅在细径杠杆81上相连接。
88.筋条5的后端缠绕在另一根与卷筒4平行设置且安装在壳体1内的滚筒上，当将遮阳布帘9移出并展开时，遮阳布帘9与筋条5同步伸出；当将遮阳布帘9收回至壳体1内时，筋条5缠绕在滚筒外壁上，遮阳布帘9缠绕在卷筒4外壁上。
89.此种方式中，为了顺利且平稳地将筋条5推出，所述钢卷支轴54和压卷支轴56相平行且设置在壳体1内位于所述卷筒4外的一侧，所述滚筒为间隔设置在钢卷支轴54上的多个钢卷筒55，在与钢卷筒55相对的压卷支轴56上设有碾筋辊57，所述碾筋辊57抵压在缠绕于钢卷筒55上的筋条5背面上。
90.在碾筋辊57与钢卷筒55共同的驱使下，筋条5由壳体1内携遮阳布帘9从帘布出入窗11穿出该壳体1，或者携遮阳布帘9由壳体1外向壳体1内收回。
91.如同壳体为一体结构，驱动装置为手动式摇杆、带遥控的电机或线控电机，驱动装置与钢卷支轴54或压卷支轴56连接，通过钢卷支轴54或压卷支轴56旋转碾动筋条5携遮阳布帘9由帘布出入窗11伸出并将车窗遮掩，或者反向旋转将已伸出并展开的遮阳布帘9收回至壳体1内。
92.在缠绕于钢卷筒55上的筋条5逐渐伸出后，为了避免碾筋辊57脱离对筋条5的碾压，在钢卷支轴54与压卷支轴56之间设有拉伸弹簧6，以使碾筋辊57的辊面始终碾压在缠绕在钢卷筒55上的筋条5表面上。
93.为了使钢卷支轴54与压卷支轴56在驱动装置的工作下同时转动，在钢卷支轴54与压卷支轴56上设置通过齿轮啮合连接的齿轮传动机构7。
94.此处需要说明的是，钢卷支轴54与压卷支轴56在齿轮啮合处为刚性连接，也就是两个齿轮之间的距离不可调。但由前面述及的所述拉伸弹簧6的设置，又意味着钢卷支轴54与压卷支轴56的距离是可以作微小变动(变动距离约为2mm)的，由于本发明采用较细(钢卷
支轴54与压卷支轴56的直径在1mm
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4mm之间)且具有弹性的材料制作钢卷支轴54和/或压卷支轴56，加之，缠绕在钢卷筒55上的筋条5的径向厚度的变化也不大(筋条5完全拉出与完全缠绕在钢卷筒55上的直径变化量大约为2mm)，因此，钢卷支轴54与压卷支轴56由此产生的变形量是可以忽略的，不影响其运行。
95.针对上述两种结构的又一改进，为了避免前车窗上的后视镜支架对向上运行的遮阳布帘9的影响(主要是阻挡)，可在遮阳布帘9上对应后视镜支架的外边缘上设置避让后视镜的缺口8(参见图1、图11所示)。