剪刀式车门窗户操作的方法与流程

剪刀式车门窗户操作的方法
1.相关申请的交叉引用
2.本技术与2019年4月5日提交的序号为16/376,991的美国专利申请有关。前述发明专利申请的全部内容通过引用并入本文。


背景技术：

3.本公开涉及一种用于控制安装在车辆的车门上，特别是车辆的剪刀式车门的窗户的操作的系统。
4.剪刀式车门和用于车辆的竖直打开的其他车门的使用允许实现具有特殊间隙要求的车辆，特别是对水平打开的车门需要特别多水平空间量的车辆的设计。然而，剪刀式车门和类似车辆车门引入了新的间隙问题——当车辆车门处于其打开且竖直位置时，其可能需要比许多低车顶结构中可用的更多竖直间隙空间。通常，该竖直间隙问题由与竖直打开车门相关联的窗户而加剧，其中，窗户会给打开的车门的竖直轮廓增加额外几英寸。根据窗户的设计，可以摇下窗户以获得所需的额外竖直间隙，但将此留给车辆乘员进行判断存在乘员打开车门却忘记摇下窗户的风险。在这种情景下，乘员可能在不摇下窗户的情况下打开车门而损坏窗户、车门或车顶。
5.希望找到一种用于控制安装在车辆的车门上的窗户的操作的系统，其中控制包括在车门打开时降低窗户。


技术实现要素：

6.本文公开了一种用于控制安装在车辆的车门中的窗户的操作的系统。在一个实施例中，该系统包括控制模块、被构造为从关闭位置向上移动到完全打开位置的车辆车门、被构造为在第一上升位置和第二下降位置之间移动的窗户，其中，窗户被存储在车辆车门中，以及使窗户在第一上升位置和第二下降位置之间移动的机构。在一个实施例中，控制模块被配置为在控制模块已收到指示已采取动作将车辆车门朝完全打开位置移动的信号时指引该机构将窗户移动到第二下降位置中。在一个实施例中，车辆车门是剪刀式车门。在一个实施例中，车辆车门被构造为通过多轴铰链来移动。
7.在另一个实施例中，系统包括窗户传感器，其检测窗户的位置并向控制模块提供代表窗户的位置的窗户信号。在另一个实施例中，当窗户的位置被指示为距离第二下降位置预定量时，控制模块指引该机构将窗户移动到第二下降位置中。在另一个实施例中，当车辆车门的位置被指示为距离关闭状态预定量时，控制模块指引该机构将窗户移动到第二下降位置中。
8.在另一个实施例中，其中，当车辆车门处于打开位置时，该系统操作为减小车辆车门的竖直轮廓。
9.在另一个实施例中，控制模块被构造为在控制模块已收到指示已采取动作将车辆车门朝关闭位置移动的信号时指引该机构将窗户移动到第一上升位置中。
10.鉴于以下对实施例的详细描述，其他方面、特征和技术对相关领域的技术人员来
说是显而易见的。
附图说明
11.从下面的详细描述中，当结合附图时，所公开的实施例的特征、目的和优点将变得更加明显，在附图中，相同附图标记特征在整个说明书中对应地标识并且其中：
12.图1是窗户控制系统可安装于其中的车辆的示例性实施例的透视图。
13.图2a是具有由窗户控制系统操作的窗户的车辆车门的示例性实施例的侧视图，其中，车辆车门处于关闭位置并且窗户处于第一上升位置。图2b是图2a的车辆车门的侧视图，其中，车辆车门处于完全打开位置且窗户处于第一上升位置。图2c是图2a的车辆车门的侧视图，其中，车辆车门处于完全打开位置并且窗户处于第二下降位置。图2d是图2a的车辆车门的侧视图，其突出显示了当窗户处于第一上升位置和窗户处于第二下降位置时的间隙差异，其中，车辆车门处于完全打开位置。
14.图3是用于控制安装在车辆的车门中的窗户的操作的窗户控制系统的示例性实施例的框图。
15.图4是包括用于风格化车辆车门的多轴铰链机构的车辆的示例性实施例的透视图。
16.图5是多轴铰链机构和附接的车辆车门的示例性实施例的侧视图。
17.图6a是多轴铰链机构和附接的车辆车门的示例性实施例的透视图。图6b是多轴铰链机构和附接的车辆车门的示例性实施例的分解透视图。
18.图7是图3a的处于第一关闭位置的多轴铰链机构的示例性实施例的透视图。
19.图8是图6a的处于第一关闭位置的多轴铰链机构的示例性实施例的侧视图。
20.图9是图6a的处于第一关闭位置的多轴铰链机构的示例性实施例的仰视图。
21.图10是图6a的处于第二打开位置的多轴铰链机构的示例性实施例的透视图。
22.图11是图6a的处于第二打开位置的多轴铰链机构的示例性实施例的侧视图。
23.图12是图6a的处于第二打开位置的多轴铰链机构的示例性实施例的仰视图。
24.图13是图6a的比较第一关闭位置与第二打开位置的多轴铰链机构的侧视图。
25.图14是图6a的比较第一关闭位置与第二打开位置的多轴铰链机构的仰视图。
具体实施方式
26.本公开的一个方面涉及一种用于控制安装在车辆的车门中的窗户的操作的窗户控制系统。
27.整个文献中对“一个实施例”、“某些实施例”、“实施例”或类似术语的引用是指与该实施例相关描述的特定特征、结构或特性包括在至少一个实施例中。因此，在整个该说明书的不同位置出现的这些短语不一定都是指同一实施例。此外，特定特征、结构或特性可以在一个或多个实施例上以任何合适的方式组合而不受限制。例如，本文所述的创新系统中的两个或多个可以结合在单个系统中，但本技术不限于本文所述的系统的具体示例性组合。
28.如本文所用，术语“一”或“一个”应指一个或多于一个。术语“多个”应指两个或多于两个。术语“另一个”应定义为第二个或更多个。术语“包括”和/或“具有”是开放式的(例
如包含)。本文使用的术语“或”应被解释为包含性的或意味着任何一个或任何组合。因此，“a、b或c”意味着以下中任何一项：“a；b；c；a和b；a和c；b和c；a、b和c”。只有当元件、功能、步骤或行为的组合以某种方式内在地相互排斥时，才会出现这一限定的例外。
29.提供了各种实施例的详细描述；然而，应当理解，所公开的实施例仅仅是示例性的，并且可以以各种和替代的形式实现。这些附图不一定是按比例绘制的；一些特征可能被放大或缩小以显示特定部件的细节。因此，本文公开的特定结构和功能细节不应解释为限制性的，而只是作为教导本领域技术人员不同地采用所公开的实施例的代表性基础。
30.图1是窗户控制系统1200可安装于其中的车辆1100的示例性实施例的透视图。图1中描绘的车辆1100是示例性的；本文献中描述的窗户控制系统1200可与需要用于控制安装在车辆的车门中的窗户的操作的系统的任何车辆一起使用。
31.图2a是具有由窗户控制系统1200操作的窗户1210的车辆车门1110的示例性实施例的侧视图，其中，车辆车门1110处于关闭位置并且窗户1210处于第一上升位置。在一个实施例中，车辆车门1110是剪刀式车门。
32.图2b是图2a的车辆车门1110的侧视图，其中，车辆车门1110处于完全打开位置且窗户1210处于第一上升位置。在一个实施例中，车辆车门1110被构造为从关闭位置向上移动到完全打开位置。在一个实施例中，在车辆车门1110在关闭位置和完全打开位置之间运动时的任何一点处，车辆车门1110可以停止在关闭位置和完全打开位置之间的位置处。在一个实施例中，车辆车门1110通过多轴铰链移动，如美国专利申请第16/376,991号中公开的多轴铰链。
33.图2c是图2a的车辆车门1110的侧视图，其中，车辆车门1110处于完全打开位置且窗户1210处于第二下降位置。在一个实施例中，窗户1210被构造为在第一上升位置和第二下降位置之间移动。在一个实施例中，第二下降位置是窗户1210被存储在车辆车门1110中的位置。在一个实施例中，当窗户1210被存储在车辆车门1110中时，窗户1210出离车辆1100的任何观察者或车辆1100的乘员的视线。在一个实施例中，在窗户1210在第一上升位置和第二下降位置之间运动时的任何一点处，窗户1210可以停止在第一上升位置和第二下降位置之间的位置处。在一个实施例中，窗户1210可通过窗户控制系统1200的机构1230(见图3)移动。
34.图2d是图2a的车辆车门1110的侧视图，其突出显示了当窗户1210处于第一上升位置和窗户1210处于第二下降位置时的间隙差异，其中,车辆车门1110处于完全打开位置。在一个实施例中，当车辆车门处于打开位置或完全打开位置时，窗户控制系统1200操作为减小车辆车门1110的竖直轮廓。在一个实施例中，窗户控制系统1200操作为通过控制窗户1210在第一上升位置和第二下降位置之间的位置来减小车辆车门1110的竖直轮廓。
35.图3是用于控制安装在车辆1100的车门1210中的窗户1210的操作的窗户控制系统1200的示例性实施例的框图。在一个实施例中，窗户控制系统1200包括窗户1210、控制模块1220和用于移动窗户1210的机构1230。在一个实施例中，控制模块1220被构造为接收指示关于车辆车门1110采取的任何动作的信号。在一个实施例中，当控制模块1220接收指示已经采取动作将车辆车门1110朝完全打开位置移动的信号时，控制模块1220指引机构1230将窗户1210移动到第二下降位置中。在一个实施例中，当控制模块1220接收到指示已采取动作将车辆车门1110朝关闭位置移动的信号时，控制模块1220指引机构1230将窗户1210移动
到第一上升位置中。
36.在一个实施例中，窗户控制系统1200包括检测窗户1210的位置的窗户传感器1215。在一个实施例中，窗户传感器1215向控制模块1220提供代表窗户1210的位置的窗户信号。在一个实施例中，当窗户1210的位置被指示为距离第二下降位置预定量时，控制模块1220指引机构1230将窗户移动到第二下降位置中。在一个实施例中，当车辆车门1110的位置被指示为距离关闭位置预定量时，控制模块1220指引机构1230将窗户移动到第二下降位置。
37.下面是对车辆车门的多轴铰链的描述。
38.图4是包括用于车辆车门300的多轴铰链机构200的车辆100的示例性实施例的透视图。在所描绘的实施例中，多轴铰链机构200和车辆车门300处于第一关闭位置，使得车辆舱室封闭且车辆100可以安全行驶。车辆100被描绘为运动型车辆，但所述的多轴铰链机构200可与任何乘用车辆或需要车辆车门的其他车辆一起使用。
39.图5是多轴铰链机构200和附接的车辆车门300的示例性实施例的透视图。在所描述的实施例中，多轴铰链机构200和车辆车门300处于第二打开位置，使得车辆舱室可以进入且车辆乘员可以安全地进出车辆100或访问前部行李舱110。
40.图6a是多轴铰链机构200和附接的车辆车门300的示例性实施例的透视图。图6b是多轴铰链机构200和附接的车辆车门300的示例性实施例的分解透视图。根据一个实施例，多轴铰链机构200包括第一臂210、第二臂220、齿轮箱毂240、车门框架250和致动器260。
41.根据一个实施例，第一臂的第一端部211可以通过第一枢轴接头131可枢转地附接到车辆支架130，并且第一臂的第二端部214可以可枢转地连接到第一齿轮箱柱241。根据一个实施例，第一臂的第二端部214包括第一齿轮215，该第一齿轮固定地附接到第一臂的第二端部214。第二臂的第一端部221可通过第二枢轴接头132可枢转地附接到车辆支架130，并且第二臂的第二端部222可通过齿轮箱枢轴臂延伸部242可枢转地连接到齿轮箱毂240。
42.根据一个实施例，车门框架250通过围绕第二轴线旋转的第二齿轮箱杆251连接到多轴铰链机构200，其中第二齿轮箱杆251由齿轮箱毂轴承247垂直地保持。第二齿轮箱杆251可以在齿轮箱毂轴承247内旋转。在一个实施例中，车门框架250包括第二齿轮255，该第二齿轮固定地附接到车辆车门300和第二齿轮箱杆251。在一个实施例中，第二齿轮255与第二齿轮箱杆251同心。在一个实施例中，车辆车门300可安装到车门框架250。
43.根据一个实施例，多轴铰链机构200可以包括致动器260，该致动器通过第三枢轴销或杆261附接到车辆100并且通过致动器枢轴接头262可枢转地附接到第一臂的致动器承窝216。
44.根据一个实施例，第一枢轴接头211、第二枢轴接头221、齿轮箱枢轴延伸臂242、第三枢轴销261和致动器枢轴接头262可以以自其相应附接点距车辆框架130、第一臂210或齿轮箱毂240一定距离突出。由于使齿轮箱枢轴延伸臂242突出可以允许第二臂220的运动对齿轮箱毂240施加杠杆作用并使第一齿轮箱柱241围绕第一轴线旋转，因此这对于齿轮箱枢轴延伸臂242可能尤其重要。
45.图7是图6a的多轴铰链机构200在第一关闭位置的示例性实施例的透视图。图8是图6a的多轴铰链机构200在第一关闭位置的侧视图。图9是图6a的多轴铰链机构200在第一关闭位置的仰视图。
46.致动器260可以将侧向运动转化为第一臂210和第二臂220的旋转运动，其中每个臂的枢转运动分别围绕第一枢转接头211和第二枢转接头221进行。第一臂210和第二臂220的这种组合枢转运动可转化为齿轮箱毂240的一对运动：第一臂210的运动可转化为齿轮箱毂240的侧向运动，而第二臂220的运动可通过齿轮箱枢转接头222转化为第一齿轮箱柱241围绕第一轴线的枢转运动(以下称第一枢转运动)。
47.根据一个实施例，第一齿轮箱柱241的第一枢转运动可以转化为第二齿轮箱杆251的枢转或旋转运动(以下称第二枢转运动)。枢转运动的这种转化可以通过第一齿轮215和第二齿轮255进行，这两个齿轮可以构造为锥齿轮，其将枢转或旋转运动从围绕一个轴线的旋转转化为围绕第二非平行轴线的旋转。为了促进这种枢转运动的转化，第一齿轮215和第二齿轮255可以彼此啮合，使得其齿轮齿互锁。在一个实施例中，由于被固定在第二齿轮箱杆251和第二齿轮255两者，因此车门框架250可以以与第二枢转运动相对应的方式进行枢转。
48.图10是图6a的多轴铰链机构200在第二打开位置的示例性实施例的透视图。图11是图6a的多轴铰链机构200在第二打开位置的侧视图。图12是图6a的多轴铰链机构200在第二打开位置的仰视图。
49.第一臂210和第二臂220的使多轴铰链机构200达到第二打开位置的枢转运动可以以类似于车辆车门300的向外侧向运动的方式结合，使得车辆车门300在从第一关闭位置移动到第二打开位置时相对于车辆100水平“弹出”。第一臂210和第二臂220的枢转运动也可产生围绕第一齿轮箱柱241的第一枢转运动。
50.在一个实施例中，第一齿轮215和第二齿轮255将第一枢转运动转化为第二齿轮箱杆251的第二枢转运动。第二齿轮箱杆251的第二枢转运动可进一步产生车门框架250和车辆车门300的竖直枢转运动，使得车辆车门300在从第一关闭位置移动到第二打开位置时相对于车辆100竖直枢转。
51.在一个实施例中，第一臂210和第二臂220的枢转运动可使车辆车门300与车辆100有足够间隙以完成竖直枢转运动而不碰撞到车辆100，同时避免与任何附近物体碰撞。
52.根据一个实施例，上述向外侧向运动和竖直枢轴运动的净效果是在保持车辆100的自上而下轮廓尽可能窄的同时打开车辆车门300，从而使车辆车门300与附近物体碰撞的几率最小化，并且进一步允许车辆车门300被设计成具有比行业标准更长型廓。根据一个实施例，多轴铰链机构200也可以允许车辆车门300被设计成具有非标准型廓形状，包括但不限于椭圆形。
53.图13是图6a的比较第一关闭位置与在第二打开位置的多轴铰链机构200的侧视图。图14是图6a的比较第一关闭位置与第二打开位置的多轴铰链机构200的仰视图。
54.根据一个实施例，第一臂210在第一枢轴接头211处以56度弧线在第一关闭位置和第二打开位置之间枢转。根据一个实施例，第二臂220在第二枢轴接头221处以77.72度弧线在第一关闭位置和第二打开位置之间枢转，同时围绕第一齿轮箱柱241产生第一枢转运动。根据一个实施例，第二齿轮箱杆251在完成第二枢转运动的同时可以53度弧线在第一闭合位置和第二打开位置之间枢转。
55.虽然本公开内容提到了示例性实施例，但本领域的技术人员将理解，在不脱离所要求保护的实施例的范围的情况下，可以在其中对形式和细节进行各种改变。