[发明专利]直线马达致动天窗

说明书

提供直线马达致动天窗，其包括第一通道和第二通道以及玻璃板，玻璃板具有第一边缘和第二边缘，第一边缘和第二边缘分别包含在第一通道和第二通道中。第一通道和第二通道中的每个具有多个磁体，所述多个磁体配置为与靠近第一边缘和第二边缘定位在玻璃板的顶部表面和/或底部表面上的多个线圈相互作用。所述多个线圈由控制模块选择性地通电以引起玻璃板相对于第一通道和第二通道的移动。在一些示例中，天窗和相关部件包含在盒内。所述多个线圈优选地通过光刻或丝网印刷工艺固定到玻璃板表面。

技术领域

本公开总体涉及车窗驱动机构，确切地说，涉及用于车辆的动力天窗，其中玻璃面板经由一个或多个直线马达在打开位置和闭合位置之间移动。

背景技术

天窗是各种车辆类型的受欢迎的选择，因为其允许额外的光线进入车辆的内部，并且可以提供汽车上方的视野。天窗常配置有动力驱动机构，根据天窗的配置，动力驱动机构允许天窗打开不同程度，从而让新鲜空气进入并让热空气轻易逃离车辆的内部。

已知的动力天窗对于其中采用它们的应用范围并不是完全令人满意的。例如，现有的动力天窗机构可能体积庞大，其包括机械连接到齿轮传动装置的体积有些庞大的常规直流马达。齿轮传动装置继而将马达的旋转运动转换为直线运动，然后通过附接到玻璃面板的电缆机构将其施加给天窗的玻璃面板。这种类型的驱动器被称为“调节器”，并且长期以来用于车辆动力车窗机构。

这种类型的机构往往体积庞大，需要空间用于相对较大的驱动马达及其相关的齿轮传动装置和电缆机构。较大的天窗需要相应较大的马达、更坚固的齿轮驱动装置和电缆以支持移动较大面板所需的更大的力。车辆设计者必须在车辆的车顶中以一个或多个腔的形式提供这种空间，以利用常规驱动机构来调适天窗。这些腔会增加车辆车顶的尺寸和体积，并且在设计或结合安全特征(例如也必须通过车辆的车顶的翻车保护杆)时呈现为必须避免的潜在障碍物。常规的天窗盒(sunroof cassette)还会显著降低净空。此外，常规的天窗驱动机构会有些嘈杂，从而产生类似于动力窗机构的噪音。

因此，需要一种具有动力驱动机构的天窗，其改进并推进已知的动力天窗的设计，包括消耗较少的包装空间、容易地缩放到更大尺寸的天窗、并且提供可能更安静的机构。一种解决方案是使用直线马达来直接驱动天窗，其中玻璃面板可以直接附接到直线马达的转子部分。这种实施方式避免单独的马达、齿轮传动装置和电缆组件的必要性，并且可更安静地运行，因为如果直线马达的部件配置正确，则不需要齿轮装置为天窗提供动力。下面讨论与本领域现有需要相关的新型和有用的动力天窗的示例。

在现有技术中，授予Hahn等人的德国专利公开DE 195 40 769 C1公开了由直线马达组件驱动的天窗。具体地，Hahn公开了一种槽型定子，其配备有一系列线圈，所述一系列线圈与配置为转子的配备有磁体的导轨形引导件磁性啮合。天窗玻璃板附接到导轨形引导件，当定子线圈通电时，则导轨形引导件沿玻璃板的行进轴线施加力。

在授予Botos等人的美国专利第6,664,664号中具有替代装置，其中转子包含待通电的线圈且定子由磁体组成。Botos描述了一种直线马达，其中线圈放置在转子中，其经公开为印刷电路板，其中线圈由设置成几层的一系列电气轨迹组成。这些层同时通电以产生与定子磁体相互作用的定向磁场以使直线转子移动。

发明内容

在本发明的第一方面，一种直线马达致动动力天窗包括玻璃板，玻璃板具有第一边缘、大致平行于第一边缘并且远离第一边缘的第二边缘、限定在第一边缘和第二边缘之间的第一表面、以及与第一表面相对的第二表面。第一多个导电线圈靠近第一边缘直接固定到玻璃板；第一通道的尺寸设定成大致围绕第一边缘并且设置在第一边缘周围；并且第一多个磁体设置在通道内并且配置为与第一多个线圈相互作用。使第一多个线圈中的一个或多个通电产生与第一多个磁体中的一个或多个相互作用的磁场并且使玻璃板相对于通道移动。

根据另一实施例，一个或多个霍尔效应传感器配置为允许确定玻璃板在通道内的位置。