一種帶自動卷收網布結構的汽車天窗擋風網系統

李寧 袁勝 李傳經

摘 要：對天窗擋風網結構進行優化，提出一種能夠自動卷收網布的擋風網系統，網布在運動玻璃開閉過程中能夠自動調整長度，并且始終處于張緊狀態，避免了網布向外折疊或與天窗的排水區域接觸導致劣化，也避免了網布被夾在運動玻璃與固定機構之間而導致漏水。

關鍵詞：天窗 擋風網 同步卷收

1 引言

當行駛中的汽車在天窗或側窗打開時，車內通常產生強烈的轟鳴聲，這種噪聲被稱為風振噪聲[1-2]。而擋風網的主要作用是天窗打開時，擋風網起翹并將流過擋風網的氣流向其上方或者兩側轉向，避免氣流直接吹向乘客，同時可降低氣流引起的噪聲，增加乘客舒適性，因此被廣泛應用于汽車天窗尤其是全景天窗領域。

本文主要探討了目前天窗擋風網的缺點，并針對該缺點提出了一種能夠自動卷收擋風網布的擋風網系統。

2 天窗擋風網系統現有結構

2.1 現有技術方案

目前的汽車天窗擋風網系統，一般包括①彈簧（2個）②左搖臂;③上邊條;④右搖臂⑤網布;⑥下邊條等幾個部分。網布上端通過粘接或超聲波焊接等方式連接在擋風網搖臂上，網布下端通過縫紉等方式;與下邊條連接，下邊條與天窗橫梁上的卡接結構實現固定。擋風網搖臂的底端與天窗橫梁轉動連接，在擋風網搖臂下側設置有彈簧，當天窗運動玻璃打開后，擋風網搖臂在彈簧作用下彈起，通過擋風網搖臂帶動網布向上展開，起到擋風擾流作用;當運動玻璃關閉時，擋風網搖臂被運動玻璃壓下，同時使彈簧壓縮，網布被折疊收攏。

2.2 現有技術方案的缺點

現有的擋風網系統存在的弊端是：在展開或折疊收攏過程中，擋風網布均為松弛狀態，而擋風網布為軟質網布，折疊或收納方向不受控制，網布有時會向外折疊、與天窗的排水區域接觸，從而導致網布劣化;網布也有可能被夾在運動玻璃與固定機構之間，導致漏水。

3 擋風網系統優化結構設計

3.1 優化方案

為解決網布處于松弛狀態下可能導致的劣化和其他風險，本文中的優化結構為將傳統結構中的上邊條，優化為一個卷收結構，卷收結構中設計有端蓋、卷筒、卷簧、防回轉桿等，使網布在展開或折疊收攏過程中均可纏繞在卷筒上，并可根據運動玻璃的位置自動調節網布的長度。裝配圖如圖3所示。

構成如圖3所示，共包含12個部分：①左搖臂;②右搖臂;③卷筒;④左端蓋;⑤右端蓋;⑥防回轉桿;⑦卷簧;⑧卷簧固定塊;⑨彈簧（2個）;⑩網布;下邊條;遮塵蓋。

左端蓋④通過表面凸起4-1與卷筒③的槽3-1固定。右端蓋⑤通過表面凸起5-1與卷筒固定;卷簧⑥一端固定在左端蓋④上。防回轉桿⑥的固定端6-1安裝在左搖臂①的方孔結構1-1上，穿過卷簧⑦，通過卷簧固定塊⑧與卷簧⑦另一端固定連接，右端蓋⑤通過圓形突出52安裝在右搖臂②上的圓孔結構2-1中并能相對于右搖臂②轉動。卷筒③、左端蓋④、右端蓋⑤、防回轉桿⑥、卷簧⑦、卷簧固定塊⑧組成卷收機構。網布⑩上端通過粘接或超聲波焊接的方式連接在卷筒③上;網布⑩下端通過縫紉等方式與下邊條連接，下邊條與天窗橫梁上的卡接結構實現固定。遮塵蓋通過卡接結構12-1與左搖臂①卡接結構1-2固定連接，和右搖臂②固定方式類似。左搖臂①和右搖臂②與天窗橫梁為轉動連接。部分安裝連接關系參考圖4-圖8。

3.2 實施及效果

具體使用時，下邊條與天窗橫梁上的卡接結構固定連接，擋風網搖臂①②分布在兩側，且分別與天窗橫梁鉸接。卷收機構安裝。為確保網布⑩一直呈現拉伸狀態，在左搖臂①和右搖臂②前將卷簧⑦沿網布⑩展開的方向進行一定圈數的預緊。

天窗運動玻璃打開過程中，擋風網搖臂①②在對應臂下的彈簧⑨作用下彈起，網布⑩展開，起到擾流作用，此時卷筒③沿網布展開方向同步旋轉，卷簧⑦發生扭轉繼續儲存的扭力;運動玻璃關閉時，搖臂①②被運動玻璃壓下，網布⑩變松弛，卷簧⑦扭力釋放，帶動卷筒③反向反轉，將松弛的網布⑩重新卷收到卷筒③上，直至運動玻璃完全關閉。

該設計里，遮塵蓋不僅可以防止灰塵和雨水掉落在卷筒③上，而且可以防止擋風網搖臂左右晃動而導致卷筒脫落;防回轉桿⑥一端的矩形插頭6-1與左搖臂①上開設的矩形孔1-1匹配插接固定，該結構確保卷筒和端蓋一在同步轉動過程中，防回轉桿⑥不會轉動，從而網布⑩在展開的過程中，卷簧⑦能夠扭曲儲存扭力;卷簧⑦具有軸向伸縮性，在將矩形插頭6-1插入矩形孔1-1的過程中，防回轉桿⑥沿卷筒軸向向卷筒內部移動，能順利插入矩形孔1-1，提高安裝的便捷性。

4 結語

本文提出一種帶自動卷收網布結構的汽車天窗擋風網系統，網布能在運動玻璃開閉過程中或同步展開，或卷收在卷收機構上，且網布在整個行程中均能處于張緊狀態，避免了網布向外折疊或與天窗的排水區域接觸導致劣化，也避免了網布被夾在運動玻璃與固定機構之間而導致漏水。

參考文獻：

[1]龐劍.汽車車身噪聲與振動控制[M].北京： 機械工業出版社，2015.

[2]某乘用車天窗風振噪聲參數化分析與優化， 汽車零部件，Automobile Parts ，2020年03期，75-77.