專利名稱：電動式通風頂窗的制作方法
技術領域：
本實用新型——電動式通風頂窗，涉及一種廂式機動車輛及船舶頂部的通風換氣裝置。
以客車為例，如所周知，客車是一種乘員密集的公共場所，眾多乘員的呼吸釋放出大量CO2，發動機廢氣排放也不可避免地滲入車廂內，造成車廂內空氣嚴重污染，對乘員健康危害很大。冬天車窗關閉的情況下，車廂內空氣污染更為嚴重。因此，各種客車在車廂頂部都設置了通風換氣裝置——通風頂窗。
傳統的通風頂窗一般是由客車生產廠家自制的簡易推拉頂蓋模式，其缺陷是容易導致雨水滲漏，動作失靈以及檔次低、不美觀等。近年來市場上出現的整體式塑料結構換氣頂窗，雖然在防滲漏性能及美觀方面有所提高，但其操作方式仍與簡易天窗相同，仍采用手動推拉方式，因此仍存在下述缺陷(1)客車(特別是大型客車)棚頂較高，由乘客用手推、拉去操縱通風頂蓋，非常不便，普通身材的乘客特別是女士甚至難以夠到拉手；(2)為了提高密封性能，一般天窗設計關閉壓力較大，因此操作時必須使出相當大的氣力，由此使得打開或關閉頂蓋時會產生非常大的沖擊力和沖擊聲，沖擊聲使未作思想準備的乘客受到一定驚嚇，沖擊力使通風頂窗自身機件不斷受到損害。據有關資料顯示，塑料結構的推拉式天窗在使用約1年左右時間后，出現塑料框架變形、開裂或緊固件松動等缺陷，也與推拉操作時的扭動、沖擊有關。(3)一般空氣污染程度以及需要通風換氣的時機(特別是冬天)駕駛人員更能掌握，但推拉式的頂窗駕駛員不便于隨時離座前去操作。
本實用新型則提供了一種結構合理、整體剛度和強度可靠、外形美觀、操縱方便(由駕駛員操縱開關電動控制外頂蓋的打開或關閉)、通風性能優越、動作平穩、無沖擊力和沖擊聲的電動式通風頂窗，極適于各種大型、中型客車及船舶的大量采用。
本實用新型的目的是這樣實現的在留有矩形孔(正方形或長方形孔)的車廂頂部，裝上與之匹配的本實用新型的框架，框架的上部是本實用新型的外頂蓋總成，外頂蓋的一側與框架的同一側由鉸鏈鉸接起來，而另一側則由裝在頂蓋上部的驅動電機總成、傳動機構以及壓力支撐機構等與框架的同一側連接，在電機工作時，可通過傳動機構及壓力支撐機構使外頂蓋以另一側的鉸鏈為軸心作旋轉動動，從而使外頂蓋張開或閉合，實現通風(張開時)或封閉功能。頂蓋張開角度的大小以及閉合時的封閉壓力由限位開關控制。
以下結合附圖和實例對本實用新型作進一步說明。其中


圖1是構造沿螺桿12的縱向剖面圖，圖2是去除車廂內裝飾面板35后的A向視圖。其中各零部件的編號為1、外頂蓋總成 2、頂蓋內襯板 3、密封圈 4、中框 5、緩沖墊圈 6、繼電器7、護罩8、電機減速器總成 9、傳導齒輪 10、驅動齒輪 11、軸承 12、螺桿 13、壓桿總成 14、緩沖彈簧 15、導向桿 16、限位開關 17、支撐機構總成 18、叉形耳板 19、軸肖 20、立柱形螺母 21、豎向支撐桿 22、鉸鏈 23、車廂棚頂。
外頂蓋總成1由一個矩形上蓋為主體，這個上蓋四周是向下翻轉的裙邊，以增加整體剛度，另外其外表面設計有幾條放射形凸起的加強筋。頂蓋內襯板2也是矩形形狀，它與上蓋第一層翻邊處尺寸吻合，使這兩部分金屬板零件便于焊接成一個整體，這樣總成1的剛度和強度更進一步加強。在上蓋中心靠矩形長邊較近的部位加工一個園形沉坑，沉入軸承11，螺桿12的園柱形光桿部位可以壓入軸承11的內孔并緊配合。螺桿12的上端部有一段方身桿，使帶有方孔的傳導齒輪9可以壓入這段方身并緊配合，電機減速器總成8是一種比較合適的專用驅動裝置，它由尾部的狹扁形的電機及端部的蝸輪蝸桿減速器組成并緊密構成一個整體，它向外露出一個驅動齒輪10，它的齒形與傳導齒輪9相匹配、啜合。整個總成8通過3個螺釘緊緊固定到事先已燒焊在上蓋上的螺孔支架上。這時若接通電路，則電機的運轉可通過兩個齒輪傳導到螺桿12上。
壓桿總成13的結構如圖3所示，它是在一個具有內螺紋的園柱體25兩側焊接出兩段園管26，在兩側園管端部附近各焊有兩個耳板27，其4塊耳板均與園管26垂直向上。耳板27上部有一個園孔，便于穿過肖釘29和肖套28。使園柱體25的內螺紋與螺桿12的螺紋相匹配(一般是梯形螺紋，強度較高)，則螺桿12旋轉時，壓桿總成13會被提升或下降。
再看支撐機總成17，如圖4所示，它是在一段園管31上焊上一個叉形耳板33，實心園柱形滑動桿30的外徑可插入園管31內相對滑動，內有壓縮彈簧32及止退肖釘34使它們構成本機構整體。彈簧32的彈力及長度可適當選擇。
關于中框4，如
圖1所示，它的整體造型是一個矩形筒狀體，其筒狀體口面的矩形尺寸小于外頂蓋總成1的內口面，在頂蓋內襯板2的四周粘貼一圈密封墊圈3后，使外頂蓋總成1壓住中框4時，密封性能十分可靠。中框4的側壁截面形狀是由鋼板折彎幾次(或拼焊)，其內圈圍成一個矩形筒狀便于插入車廂棚頂23的預留矩形孔中。側壁上部向外彎轉一定尺寸，再向下翻轉，實際上增加了矩形筒的有效厚度，再向四周水平翻邊(裙邊)，則大大提高了中框4的整體剛度。而且可在四周裙邊上予留若干個孔，可通過這些孔使中框與車廂棚頂23相互連接、緊固。裙邊的下部四周設置一圈緩沖墊圈5，既能防震，又起到密封作用。
為了使上述各種機構得以順利地連接、組裝，還須設置以下附助部件連接支撐機構總成17的叉形耳板18和豎向支撐桿21。叉形耳板18是焊在中框4內圈口沿部位，它兩耳開檔內正好可以將機構17的滑動桿30伸進去，并用肖釘通過它們的園孔將耳板與滑動桿絞接起來，另外在外頂蓋1下面的相對位置外處，焊上一個帶底座的豎向支撐桿21，豎向支撐桿21的園柱形部位可以是園管(或園柱)，其端部有兩個園孔，園管端部伸入支撐機構17另一端的叉形耳板33中，并用止退肖釘34將零件21與機構17絞接起來。在連接裝配上述機構時，又要使支持機構17的園管31部位被夾持在壓桿總成13的耳板27之間，再在耳板27的園孔中肖入肖釘29和肖套28，使園管31上下左右均被框定(松動配合)，它們之間連接的關系從立體圖圖5上可一目了然。同理壓桿機構總成13的另一端也是上述連接方法。至此，外頂蓋總成1與中框4的一側已被壓桿機構總成13和支撐機構總成17鉸接起來，而另一側對照圖2，是被鉸鏈22鉸接起來。這樣，頂蓋總成1整體被鉸接在中框4上，便構成本實用新型基本結構。
現在參考圖6分析本實用新型的動作機理。圖6中，螺桿12的旋轉帶動了壓桿機構總成13的上下運動，機構13的上下運動又帶動了頂蓋運動。一是以鉸鏈22為軸心O1并以R1為半徑的旋轉運動，二是以叉形耳板18的園孔為園心O2并以R2為半徑的另一個旋轉運動。R1是固定不變的，因此R2必須隨時變化才能保證運動關系成立，R2的變化是通過滑動桿30的伸縮來實現的。
當螺桿12右旋時，O2R2逆時針旋轉，O1R1順時針旋轉，從而使頂蓋總成1壓緊中框4，實現車廂的密封。當螺桿12左旋時，O2R2順時針，O1R1逆時針運動。從而使頂蓋1的左側張角逐漸變大而呈開啟狀態，實現車廂的通風。外頂蓋1的張開角度以及壓緊中框4的壓力大小是由兩個限位開關16實現的，由它們及時關斷電機而停止螺桿12的運動。電機的正、反向旋轉則通過開關線路及繼電器6實現，由駕駛員操縱開關后，一切動作自動完成。圖7是本實用新型的一種電氣控制原理圖。
設置緩沖彈簧14及導向桿15的目的，是為了使壓桿總成13在上、下運動時，不會跟隨螺桿12旋轉，而且在壓桿總成13運動接近頂蓋內襯板2時，彈簧14起緩沖作用。有時這兩種部件也可以省卻。
一般在車頂上安裝本實用新型時，大多是沿車頂縱向設置若干臺，以便提高通風效果，它們可以合理配置，例如有的裝置開口向前安裝，有的開口向后安裝，開口向前的裝置，可將車輛行駛時的新鮮空氣順利導入車廂，并起到風力降溫作用。開口向后的裝置，利用車輛行駛的負壓，將車廂內污濁空氣順利排出，起到調節空氣作用，因此本實用新型的通風作用十分顯著。
本實用新型的外觀非常緊湊、美觀。安裝在頂蓋上部的護罩7設計成半園形殼體狀(或其它流線形形狀)，既減小風阻，又可將一些構件例如電機減速器總成8、繼電器6等進行密封，防塵、防水，保證這些機件的工作性能可靠。另外，在本實用新型的中框4向下貫穿車廂棚頂后，在車廂內部會看到本實用新型內部機構，影響美觀，這時用一個裝飾面板35罩蓋起來。這個裝飾面板與車廂內頂貼緊，并通過螺釘緊固到預先焊在中框4的立柱螺孔20上。裝飾面板35的外觀圖形如圖8所示，它上面的大量開孔既能順利通風，其布局又極具美觀裝飾性。它可由金屬板材或其他材質加工而成。
以上的說明，是本實用新型一種基本構造的大致結構、原理。上述結構一般中框4的矩形邊長尺寸在幾十厘米至上百厘米，而且也可以采用正方形結構，再者，絞接部位也可以選在矩形邊長較短的兩側。在裝備車輛時也可以采用側面張開的形式不等。
綜上所述，本實用新型與傳統的換氣頂窗相比，無論從操作性能，可靠性，美觀性等方面來看，均提高了一個檔次，它既可以替代現行普通換氣頂窗(在車頂上的裝配關系相同)，又可在升級換代車上大量采用，因此本實用新型具有相當大的社會效益和經濟效益。
權利要求1.一種電動式通風頂窗，是由外頂蓋總成1、電機減速器總成8、中框4以及壓桿總成13、支撐機構總成17等構成，其特征在于外頂蓋總成1與中框4一側由壓桿總成13和支撐機構總成17鉸接起來，另一側用鉸鏈22鉸接起來。
2.按照權利要求1所述的裝置，其特征在于外頂蓋1表面有幾條放射形凸起的加強筋。
3.按照權利要求1所述的裝置，其特征在于頂蓋內襯板2與頂蓋下邊緣焊接成一個整體。
4.按照權利要求1所述的裝置，其特征在于電機減速器總成8是由狹扁形電機和蝸輪蝸桿減速器構成一個整體。
5.按照權利要求1所述的裝置，其特征在于電機減速器8外露的驅動齒輪10與傳導齒輪9相匹配、啜合。
6.按照權利要求1所述的裝置，其特征在于壓桿總成13是在一個具有內螺紋的園柱體25兩側焊接出兩段園管26。
7.按照權利要求1所述的裝置，其特征在于支撐機構17中，其園柱形滑動桿30可在園管31內相對滑動。
8.按照權利要求1所述的裝置，其特征在于中框4的側壁截面形狀是由鋼板折彎幾次，側壁上部向外彎轉一定尺寸，再向下翻轉，再向四周水平翻轉出裙邊。
9.按照權利要求1所述的裝置，其特征在于安裝在頂蓋上部的護罩7是半園形殼體狀或其它流線形形狀。
10.按照權利要求1所述的裝置，其特征在于裝飾面板35表面具有大量布局美觀的開孔。
專利摘要本實用新型—電動式通風頂窗,屬于廂式車輛(客車)及船舶的一種通風裝置。它主要由電機減速驅動機構及其控制電路、輔助連接機構、金屬板材質的外部頂蓋及下部中框等構成。它可以通過開關電路電動驅動外部頂蓋的張開和閉合,有效地實現車廂頂部的進風、排風及封閉功能,一切功能自動完成。它具有閉蓋壓力大,開蓋張力大,開蓋、閉蓋平穩,無沖擊力和沖擊聲的力學特點,同時它又具有結構合理、整體剛度和強度高、外形美觀、性能可靠、操作方便等優點,適于各種廂式機動車輛及船舶的大量采用,特別是各種大客車采用后可大大提高車輛自身檔次。
文檔編號B60H1/24GK2454172SQ0026580
公開日2001年10月17日 申請日期2000年12月14日 優先權日2000年12月14日
發明者李耀先 申請人:李耀先