一种门窗限位机构和具有其的车辆
阅读说明：本技术 一种门窗限位机构和具有其的车辆 (Door and window stop gear and have its vehicle ) 是由 李鹏 张国庆 陈利 徐娟 王希阁 于 2021-07-07 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种门窗限位机构及具有其的车辆,包括通过导轨支座固设于门窗盖至少一个外侧壁上的导轨,所述导轨上套设有可沿导轨滑动的夹紧机构,所述夹紧机构与撑杆一端转动连接,所述撑杆另一端与对应设置于车身上的撑杆支座转动连接；所述夹紧机构包括活动连接的固定块和活动块以及用于夹紧固定块和活动块的偏心夹杆,所述固定块内部具有供导轨穿过的通孔,在夹紧状态时,所述固定块和活动块之间形成导轨的夹持空间并与所述通孔同轴连通,能够依靠摩擦力限制夹紧机构在导轨上的滑动。本发明能够在车辆行驶和静止等多种工况下,使门窗盖可靠保持在需要的限位角度,限位可靠；同时可在设定的逃生窗开启角度范围内任意位置可靠限位。(The invention discloses a door and window limiting mechanism and a vehicle with the same, wherein the door and window limiting mechanism comprises a guide rail fixedly arranged on at least one outer side wall of a door and window cover through a guide rail support, a clamping mechanism capable of sliding along the guide rail is sleeved on the guide rail, the clamping mechanism is rotatably connected with one end of a support rod, and the other end of the support rod is rotatably connected with a support rod support correspondingly arranged on a vehicle body; clamping mechanism includes swing joint's fixed block and movable block and is used for pressing from both sides the eccentric clamping bar of tight fixed block and movable block, the inside through-hole that supplies the guide rail to pass that has of fixed block, when the clamping state, form the centre gripping space of guide rail between fixed block and the movable block and with the coaxial intercommunication of through-hole can rely on frictional force restriction clamping mechanism's slip on the guide rail. The invention can ensure that the door and window cover can be reliably kept at the required limiting angle under various working conditions of vehicle running, static and the like, and the limiting is reliable; meanwhile, the position can be reliably limited at any position within the set opening angle range of the escape window.)
技术领域
本发明涉及汽车零部件技术领域，具体涉及一种门窗限位机构及具有其的车辆。
背景技术
对于军用车辆，其门窗盖在一些工况时需要在车辆行驶时保持开启状态。车辆行驶时的地面的激励会通过车架、车身传递到逃生窗，导致逃生窗抖动。而逃生窗在开启状态时更容易发生抖动，这就要求逃生窗限位机构能在逃生窗发生抖动时仍能保持可靠限位。但对于目前常见的限位机构，通常只能在静止装调保持可靠性限位，车辆行驶时的抖动会导致限位失效或异响，长时间的运行还会导致限位装置断裂，无法满足上述工况的要求。
中国专利201420318192.6公开了一种越野车逃生窗的可调式限位装置，该机构通过手动拧螺母将限位机构锁紧的方式实现限位机构的锁止。但是，该专利通过手动拧螺母方式，拧紧力矩不足，无法可靠限位；零件磨损，锈蚀的问题较难解决。
中国专利201921834034.5公开了一种可任意位置锁止的转动锁止机构，该机构通过布置在铰链轴周边的限位机构限位，通过控制滚珠的位置，与铰链轴发生摩擦，从而实现限位。但是，该专利通过铰链轴限位，限位部件承受载荷大，也无法满足较重盖子的可靠限位。
基于上述情况，本发明提出了一种门窗限位机构及具有其的车辆，可有效解决以上问题。
发明内容
针对现有技术中存在的不足，本发明的目的在于提供一种门窗限位机构及具有其的车辆。本发明能够在车辆行驶和静止等多种工况下，使门窗盖可靠保持在需要的的限位角度，限位可靠；同时可在设定的逃生窗开启角度范围内任意位置可靠限位。在限位机构处于打开状态时，限位装置晃动量小，不会由于车辆抖动而产生异响；在限位机构打开状态时，能够保证门窗盖自由运行，不会带来卡滞、异响问题；同时组件中产生摩擦的部件均为安装件，可选用耐腐蚀材料解决防腐蚀涂层磨损带来的腐蚀问题。
为解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案实现：
一方面，本发明提供一种门窗限位机构，包括通过导轨支座固设于门窗盖至少一个外侧壁上的导轨，所述导轨上套设有可沿导轨滑动的夹紧机构，所述夹紧机构与撑杆一端转动连接，所述撑杆另一端与对应设置于车身上的撑杆支座转动连接；所述夹紧机构用于夹紧和松开导轨，以实现门窗盖的转动限位。
进一步优选的是，所述夹紧机构包括活动连接的固定块和活动块以及用于夹紧固定块和活动块的偏心夹杆，所述固定块内部具有供导轨穿过的通孔；在夹紧状态时，所述固定块和活动块之间形成导轨的夹持空间并与所述通孔同轴连通，能够依靠摩擦力限制夹紧机构在导轨上的滑动。
进一步优选的是，所述活动块上固设有弹簧销，所述弹簧销包括外壳、内置于外壳中的弹簧以及抵接于弹簧两端的活动端头和固定端头，所述活动端头在弹簧的预紧力作用下向所述固定块所在一侧滑动并顶靠在固定块上，使得固定块和活动块在松弛状态下保持稳定。
进一步优选的是，所述偏心夹杆包括手柄、圆盘和螺杆，所述螺杆穿过活动块的过孔与所述固定块上的螺纹孔连接，且露出固定块外的部分螺杆上配置螺母。
进一步优选的是，所述固定块紧邻导轨一侧具有第一夹持曲面，所述活动块紧邻导轨一侧具有第二夹持曲面，第一夹持曲面和第二夹持曲面相配合形成与导轨适配的夹持空间，以实现导轨的夹紧与松弛。
进一步优选的是，所述固定块和活动块之间通过销轴转动连接，所述活动块可绕销轴相对于固定块自由转动，所述销轴和偏心夹杆分别位于导轨的上下两侧。
进一步优选的是，所述固定块的通孔内设有衬套。
优选的是，所述撑杆的两端通过球头螺栓分别与夹紧机构、撑杆支座转动连接。
优选的是，所述导轨的截面为非圆截面。
另一方面，本发明还提供一种车辆，所述车辆包括上述方案中的门窗限位机构。
本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
1、当夹紧机构处于松弛状态时，固定块上的弹簧销将活动块顶紧，避免了活动块的晃动，即使车辆发生颠簸，限位机构也不会产生异响。
2、夹紧活动块使用了偏心夹杆，依靠杠杆原理，使得夹紧力大，限位可靠，而手操作力较小，操作舒适性较好。
3、门窗盖的铰链轴心、撑杆上固定点(连接限位机构)、撑杆下固定点(连接撑杆支座)构成一个三角形，这种布置方式，可以使限位机构各个零件在工作时承受的载荷远小于一些将限位机构布置在铰链轴上限位机构的零件所承受的载荷，稳定性强。
4、限位机构将夹紧机构、导轨等零件均设计为安装件，可选用不锈钢等耐腐蚀的材料，而其它零件仍然选用常规材料。在实现可靠限位的同时，解决了限位机构的锈蚀问题，同时降低了零件成本。
附图说明
图1是本发明的门窗盖关闭状态示意图；
图2是本发明的门窗盖一定开启角度状态结构示意图；
图3是本发明的门窗盖最大开启角度状态结构示意图；
图4是本发明的限位机构装配状态结构示意图；
图5是本发明的限位机构爆炸状态结构示意图；
图6是本发明的夹紧机构装配状态结构示意图；
图7是本发明的夹紧机构爆炸状态结构示意图；
图8是本发明的夹紧机构打开状态结构示意图；
图9是本发明的偏心夹杆结构示意图；
图10是本发明的导轨结构示意图；
图11是本发明的弹簧销剖面结构示意图；
图12是本发明的撑杆结构示意图；
图13是本发明的导轨支座结构示意图；
图14是本发明的夹紧机构夹紧状态剖面结构示意图；
图15是本发明的夹紧机构松弛状态剖面结构示意图。
附图标记：1-门窗盖；2-限位机构；3-车身；4-导轨；41-导轨支座；42-导轨安装接口； 5-夹紧机构；51-固定块；511-通孔；512-衬套；513-第二夹持曲面；514-第一螺纹孔；515- 第二螺纹孔；52-活动块；521-销轴；522-第一夹持曲面；523-过孔；53-偏心夹杆；531-手柄；531a-手柄端头；531b-转轴；532-圆盘；533-螺杆；534-螺母；54-弹簧销；541-外壳；542-弹簧；543-活动端头；544-固定端头；6-撑杆；61-撑杆支座；62-球头螺栓。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合具体实施例对本发明的优选实施方案进行描述，但是应当理解，附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。附图中描述位置关系仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。
下面结合附图1～15和实施例对本发明作进一步的说明，但并不作为对本发明限制的依据。
如图1至3所示，限位机构2布置在门窗盖1的左右两侧，限位机构2可以使门窗盖 1在1～180°范围内任意位置停留(180°是受车身3结构限制，门窗盖1最大只能开启至这一角度)。
如图4、5和13所示，限位机构2主要由导轨4、夹紧机构5和撑杆6组成，其中导轨4通过导轨支座41和导轨安装接口42安装在门窗盖1上，夹紧机构5安装在导轨4上，可沿导轨4滑动；撑杆6一端连接夹紧机构5，另一端连接至对应设置在车身3上的撑杆支座61。
如图6至8所示，夹紧机构5主要由固定块51、活动块52和偏心夹杆53组成，其中活动块52和运动块之间通过销轴521转动连接，活动块52可绕销轴521自由旋转；固定块51两端的通孔511截面形状与导轨4一致，固定块51通过该通孔511安装在导轨4上，由于通孔511截面与导轨4截面一致，可实现固定块51在导轨4上的平稳运行。为进一步降低滑动摩擦力，同时保证运行平稳，在孔内增加衬套512；在活动块52与固定块51 的配合区域，在夹紧状态时，活动块52的第一夹持曲面522和固定块51的第二夹持曲面 513组成的夹持空间与导轨4相适配，活动块52与固定块51紧紧夹住导轨4，依靠摩擦力限制夹紧机构5在导轨4上的滑动。当活动块52抬起，第一夹持曲面522与导轨4的接触消除，夹紧机构5可沿导轨4自由滑动。
如图9、14和15所示，活动块52与固定块51相对于导轨4脱离接触的动作依靠偏心夹杆53实现。偏心夹杆53的螺杆533首先穿过活动块52上的过孔523，然后与固定块 51上的第一螺纹孔514连接，二者通过螺纹连接。为保证偏心夹杆53可靠固定，在固定块51另一端露出的螺杆533上布置螺母534，将偏心夹杆53的螺杆533与固定块51锁死，避免因振动等原因导致的松动问题。通过操纵偏心夹杆53的手柄531，可实现将活动块 52向导轨4挤压的动作。手柄端头531a其转轴531b布置位置不在其中心，而是偏心布置。但将手柄531掰动到锁止位置，手柄端头531a与圆盘532接触面到转轴531b中心的距离大于在开启位置的距离。圆盘532挤压活动块52，使其与导轨4接触，依靠摩擦力实现锁止。但将手柄531转动到开启位置，圆盘532不再挤压活动块52，活动块52处于松弛状态，不再限制夹紧机构5在导轨4上的运行。由于此状态时活动块52处于松弛状态，为避免其发生抖动，在活动块52上布置弹簧销54进行预紧。如图11所示，所述弹簧销54 包括外壳541、内置于外壳541中的弹簧542以及抵接于弹簧542两端的活动端头543和固定端头544，活动端头543可沿弹簧销54外壳541内的孔做轴向运动，所述活动端头 543在弹簧542的预紧力作用下向所述固定块51所在一侧滑动并顶靠在固定块51上，使得固定块51和活动块52在松弛状态下保持稳定。不会因抖动而导致活动块52与导轨4、固定块51等碰撞导致异响等问题。
如图10所示，导轨4其截面设计为带有缺口的圆，这样设计的目的是避免夹紧机构5 绕导轨4轴线转动。若无此要求，也可将导轨4设计为圆形。此外若要显现避免夹紧机构 5绕导轨4转动，也可将导轨4截面设计为六边形或其它非圆截面。
如图12所示，撑杆6两端通过球头螺栓62分别与夹紧机构5、撑杆支座61连接，其中撑杆6一端球头螺栓62连接在固定块51的第二螺纹孔515，另一端连接在固定在车身 3上的撑杆支座61上。撑杆6两端使用球头螺栓62固定可以使限位机构2在布置时有更大自由度，在布置时导轨4、撑杆6可以不需要布置成平行状态。此应用案例中，由于空间限制，撑杆6与撑杆支座61两侧间距小于撑杆6与夹紧机构5固定点两侧间距。
限位机构2在工作时，在任意限位位置，撑杆6上固定点、下固定点，门窗盖1铰链轴线三者构成一个三角形。这种布置方式，可以使限位机构2各个零件在工作时承受的载荷远小于一些将限位机构2布置在铰链轴上限位机构2的零件所承受的载荷，通过其稳定性也优于后者。而且在布置时，上述撑杆6下固定点距离铰链轴越远，效果越好。但布置位置通常也受到空间的限制。
此限位机构2在布置时，可以只布置在门窗盖1一侧，也可以对称布置在两侧。在本应用案例中，选择在门窗盖1两侧对称布置限位机构2。此外，此限位机构2布置可以布置在门窗盖1外侧，从外部进行操纵。也可以布置在车内，从车内进行操纵，但布置在车内时，需要进行校核，避免撑杆6在运动过程中与门框等干涉。
由于限位机构2的夹紧机构5依靠摩擦力限位，运动过程中夹紧机构5也与导轨4发生摩擦，而且在很多应用案例中，限位机构2布置在车外，因此限位机构2的锈蚀问题一直较难解决。此限位机构2的设计目的之一就是为了解决此问题。由于摩擦会导致零件表面防腐涂层磨损，所以此限位机构2将夹紧机构5、导轨4等零件均设计为安装件，可选用不锈钢等耐腐蚀的材料，而其它零件仍然选用常规材料。在实现可靠限位的同时，解决了限位机构2的锈蚀问题，同时降低了零件成本。
本实施例的工作原理如下：
当需要打开门窗盖1逃生时，松动偏心夹杆53使得夹紧机构5处于松弛状态，推动门窗盖1绕其铰链轴转动，夹紧机构5在导轨4上跟随滑动，此时铰链轴心、撑杆6下固定点固定不变，撑杆6上固定点随夹紧机构5在导轨4上往复运动，上述三角形随着撑杆 6上固定点的变化也在不断的变化；当门窗盖1开启到需要的开启角度时，操纵夹紧机构 5上的偏心夹杆53，夹紧机构5的固定块51和活动块52会夹紧导轨4，使得夹紧机构5 不能再在导轨4上滑动，上述三角形保持稳定，从而使门窗盖1稳定的保持在需要的开启角度。依靠固定和活动块52压紧导轨4的摩擦力限制夹紧机构5在导轨4上的滑动，夹紧后夹紧机构5与导轨4之间没有间隙，因此即使车辆发生颠簸，也可以保证逃生窗不发生晃动，保证限位可靠。
当夹紧机构5处于松弛状态，利用夹紧机构5上的弹簧销54将活动块52顶紧，避免了活动块52的晃动，即使车辆发生颠簸，限位机构2也不会产生异响。
当需要将打开的门窗盖1复位时，再次松动偏心夹杆53使得夹紧机构5处于松弛状态，反向推动门窗盖1绕其铰链轴转动至与门窗口贴合即可。
依据本发明的描述及附图，本领域技术人员很容易制造或使用本发明的一种门窗限位机构，并且能够产生本发明所记载的积极效果。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。
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