无框车门密封系统发明专利

无框车门密封系统

本发明公开了一种无框车门密封系统，包括车门和车体，所述车体上设置有用于与所述车门配合的门框，所述车门上通过一个升降驱动器活动连接有车窗玻璃，还包括设置在车体上的充放气组件、固定在所述门框上的安装骨架和设置在所述安装骨架内的用于包覆所述车窗玻璃的密封条总成；所述安装骨架上设置有用于供所述车窗玻璃伸入的开口，所述密封条总成的内部具有第一空腔、第二空腔和第三空腔，所述密封条总成上设置有抵靠部，所述第二空腔和所述第三空腔内均设置有可充气密封管，所述可充气密封管与所述充放气组件相连通。本发明的密封性能以及隔音效果好，还能够提升车窗玻璃的稳定性，降低车窗玻璃的自身刚度要求。

专利类型：发明专利

专利申请号：CN202111276960.7

专利申请（专利权）人：深蓝汽车科技有限公司
权利人地址：重庆市江北区鱼嘴镇永和路39号2屋208室

专利发明（设计）人：张广军,幸向玲

主权利要求:无框车门密封系统
技术领域
[0001] 本发明涉及汽车车门，具体涉及一种无框车门密封系统。
背景技术
[0002] 由于无框车门上端缺少传统车门的固定结构，当车窗处于关闭状态时，车窗玻璃下端由玻璃升降器的夹持机构固定，上端处于自由状态，当车辆行驶过程中，由于内外压差，车窗的密封性能降低。另一方面，由于车窗关闭时为悬臂梁结构，对产品自身的刚度要求较高，需要将车窗玻璃加厚，增加了车重；同时过颠簸路面时，车窗存在一定的抖动缺陷。
[0003] CN112193040A公开了一种充气变形弯曲密封式无框车门汽车，包括车架及多个车门，车架上设有多个车体门框，车门上安装车窗玻璃，车体门框上设有密封条机械手；密封条机械手包括胶条本体、柔性进气头、进气顺序阀组、柔性排气头和排气阀；胶条本体具有第一侧部和第二侧部，第一侧部靠近车体门框的内边缘，胶条本体的厚度从第一侧部向第二侧部逐渐减小，胶条本体沿第一侧部朝向第二侧部的方向设有多个变形气道，变形气道沿胶条本体的长度方向贯穿胶条本体，多个变形气道的大小沿第一侧部朝向第二侧部的方向依次逐渐减小，变形气道靠近车窗玻璃的一侧的宽度小于其另一侧的宽度；该发明具有更好的密封效果，同时降低车窗玻璃的位置要求，提升驾驶体验。一方面，该发明具有多个变形气道，并且通过柔性排气头和排气阀排气，当需要打开车窗玻璃时，无框车门收到信号后排气动作时间长，排气动作完成后车窗玻璃才能执行车窗玻璃的滑动下降动作，导致打开车窗玻璃的响应时间长，体验感较差；另一方面，当变形气道内未充气时，密封条机械手不具备密封功能。
发明内容
[0004] 有鉴于此，本发明的目的在于提供一种无框车门密封系统，密封性能以及隔音效果好，还能够提升车窗玻璃的稳定性，降低车窗玻璃的自身刚度要求。
[0005] 本发明中的一种无框车门密封系统，包括车门和车体，所述车体上设置有用于与所述车门配合的门框，所述车门上通过一个升降驱动器活动连接有车窗玻璃，还包括设置在车体上的充放气组件、固定在所述门框上的安装骨架和设置在所述安装骨架内的用于包覆所述车窗玻璃的密封条总成；所述安装骨架上设置有用于供所述车窗玻璃伸入的开口，所述密封条总成的内部具有第一空腔、第二空腔和第三空腔，所述密封条总成上对应所述开口的位置设置有用于与所述车窗玻璃接触的抵靠部，所述第一空腔位于所述抵靠部远离所述车窗玻璃一侧，所述第二空腔和所述第三空腔分别位于所述抵靠部的内外两侧，所述第二空腔和所述第三空腔内均设置有可充气密封管，所述可充气密封管与所述充放气组件相连通；当所述车窗玻璃上升到位后，所述车窗玻璃压迫所述抵靠部并使所述抵靠部朝向所述第一空腔内形变，所述充放气组件向所述可充气密封管内充气并使所述可充气密封管膨胀，从而使所述密封条总成从内外两侧分别夹紧所述车窗玻璃。
[0006] 进一步，所述充放气组件包括电磁阀、高压气罐、负压气罐以及真空泵；所述高压气罐以及所述负压气罐均与所述真空泵）连接，所述真空泵能够将所述负压气罐内的气体转移至所述高压气罐内；所述电磁阀能够使所述高压气罐或者所述负压气罐与所述可充气密封管相连通。
[0007] 进一步，所述第二空腔内的可充气密封管和所述第三空腔内的可充气密封管相连通，并且两个所述可充气密封管通过进出气口与所述电磁阀连接。
[0008] 进一步，所述电磁阀具有第一气口、第二气口和第三气口，所述电磁阀具有进气工作状态和出气工作状态，当所述电磁阀处于进气工作状态时所述第一气口与第三气口相连通，当所述电磁阀处于出气工作状态时所述第二气口与第三气口相连通；所述高压气罐具有高压进气口和高压出气口，所述负压气罐具有负压进气口和负压出气口，所述高压出气口与第一气口相连通，所述负压进气口与第二气口相连通，所述进出气口与第三气口相连通，所述负压出气口通过所述真空泵与所述高压进气口相连通。
[0009] 进一步，所述充放气组件还包括设置在所述高压气罐与负压气罐之间的单向阀，所述单向阀能够防止所述高压气罐内的气体流向所述负压气罐。
[0010] 进一步，所述第二空腔和所述第三空腔互相对称。
[0011] 进一步，所述抵靠部为朝向所述第一空腔方向凹陷的凹槽，并且所述凹槽的截面呈圆弧状。
[0012] 进一步，所述安装骨架对应开口的位置设置有圆角导向部。
[0013] 进一步，所述车门内设置有位于所述车窗玻璃的内侧的内水切和位于所述车窗玻璃的外侧的外水切。
[0014] 本发明的有益效果是：（1）当所述车窗玻璃上升到位后，本发明的密封条总成与车窗玻璃能够形成三道密封，密封性能以及隔音效果好，同时能够使车窗玻璃的固定形式转化为简支梁结构，有效提升了车窗玻璃的稳定性，防止车窗因颠簸路面而发生抖动，还能够降低车窗玻璃的自身刚度要求，从而能够降低车窗玻璃的厚度，降低车重，有利于汽车轻量化；（2）高压气罐能够保证可充气密封条的进气速度快，负压气罐能够保证可充气密封条的排气速度快；（3）本发明能够保证车窗玻璃的内外两侧受力的平衡性。
附图说明
[0015] 为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本发明提供如下附图进行说明：
[0016] 图1为本发明的结构示意图；
[0017] 图2为本发明的密封条总成处的的结构示意图（此时车窗玻璃上升到位，并且可充气密封管内未充气）；
[0018] 图3为本发明的密封条总成处的的结构示意图（此时车窗玻璃上升到位，并且可充气密封管内充气）；
[0019] 图4为本发明的车门的结构示意图；
[0020] 图5为本发明的充放气组件的工作原理图。
[0021] 附图中标记如下：
[0022] 1‑车门，11‑升降驱动器，12‑车窗玻璃，13‑内水切，14‑外水切，2‑门框，3‑安装骨架，31‑开口，32‑圆角导向部，4‑密封条总成，41‑第一空腔，42‑第二空腔，43‑第三空腔，44‑可充气密封管，441‑进出气口，45‑抵靠部，5‑电磁阀，51‑第一气口，52‑第二气口，53‑第三气口，6‑高压气罐，61‑高压进气口，62‑高压出气口，7‑负压气罐，71‑负压进气口，72‑负压出气口，8‑真空泵，9‑单向阀。
具体实施方式
[0023] 如图1‑图5所示，本实施例中的一种无框车门密封系统，包括车门1和车体，车体上设置有用于与车门1配合的门框2，车门1上通过一个升降驱动器11活动连接有车窗玻璃12，还包括设置在车体上的充放气组件、固定在门框2上的安装骨架3和设置在安装骨架3内的用于包覆车窗玻璃12的密封条总成4；安装骨架3上设置有用于供车窗玻璃12伸入的开口31，密封条总成4的内部具有第一空腔41、第二空腔42和第三空腔43，密封条总成4上对应开口31的位置设置有用于与车窗玻璃12接触的抵靠部45，第一空腔41位于抵靠部45远离车窗玻璃12一侧，第二空腔42和第三空腔43分别位于抵靠部45的内外两侧，第二空腔42和第三空腔43内均设置有可充气密封管44，可充气密封管44与充放气组件相连通；当车窗玻璃12上升到位后，车窗玻璃12压迫抵靠部45并使抵靠部45朝向第一空腔41内形变，充放气组件向可充气密封管44内充气并使可充气密封管44膨胀，从而使密封条总成4从内外两侧分别夹紧车窗玻璃12。

[0024] 当车窗玻璃12上升到位后，车窗玻璃12的周边穿过开口31并且车窗玻璃12的周边抵靠在密封条总成4上，车窗玻璃12压迫抵靠部45使抵靠部45形变，能够使车窗玻璃12与抵靠部45之间形成密封，在向可充气密封管44内充气之前就具有密封功能，并且在向可充气密封管44内充气之后，可充气密封管44膨胀使第一空腔41和第二空腔42的体积增大，而又由于安装骨架3的内部空间大小是固定的，所以第一空腔41和第二空腔42的体积增大能够使密封条总成4从内外两侧分别夹紧车窗玻璃12，因此密封条总成4与车窗玻璃12能够形成三道密封，密封性能以及隔音效果好，同时能够使车窗玻璃12的固定形式转化为简支梁结构，有效提升了车窗玻璃12的稳定性，防止车窗因颠簸路面而发生抖动，还能够降低车窗玻璃12的自身刚度要求，从而能够降低车窗玻璃12的厚度，降低车重，有利于汽车轻量化。
[0025] 本实施例中，充放气组件包括电磁阀5、高压气罐6、负压气罐7以及真空泵8；高压气罐6以及负压气罐7均与真空泵8连接，真空泵8能够将负压气罐7内的气体转移至高压气罐6内；电磁阀5能够使高压气罐6或者负压气罐7与可充气密封管44相连通；第二空腔42内的可充气密封管44和第三空腔43内的可充气密封管44相连通，并且两个可充气密封管44通过进出气口441与电磁阀5连接；电磁阀5具有第一气口51、第二气口52和第三气口53，电磁阀5具有进气工作状态和出气工作状态，当电磁阀5处于进气工作状态时第一气口51与第三气口53相连通，当电磁阀5处于出气工作状态时第二气口52与第三气口53相连通；高压气罐6具有高压进气口61和高压出气口62，负压气罐7具有负压进气口71和负压出气口72，高压出气口62与第一气口51相连通，负压进气口71与第二气口52相连通，进出气口441与第三气口53相连通，负压出气口72通过真空泵8与高压进气口61相连通；充放气组件还包括设置在高压气罐6与负压气罐7之间的单向阀9，单向阀9能够防止高压气罐6内的气体流向负压气罐7。

[0026] 当车窗玻璃12上升到位后，升降驱动器11向BCM（即车身控制器）发动信号，BCM收到车窗玻璃12上升到位的信号后向电磁阀5发动信号，使电磁阀5进入进气工作状态，第一气口51与第三气口53相连通，此时高压气罐6内的气压大于未膨胀的可充气密封条内的气压，所以高压气罐6内的气体经过高压出气口62、第一气口51和第三气口53，并最终经过进出气口441进入可充气密封条，从而使可充气密封管44膨胀，进而使第一空腔41和第二空腔42的体积增大，能够对车窗玻璃12进行夹紧和密封。

[0027] 当需要打开车窗玻璃12时，BCM发送信号使电磁阀5进入出气工作状态，第二气口52与第三气口53相连通，此时负压气罐7内的气压小于膨胀的可充气密封条内的气压，所以可充气密封条内的气体经过进出气口441、第三气口53和第二气口52，并最终经过负压进气口71进入负压气罐7中，从而使膨胀的可充气密封条内的气体排出，进而使第一空腔41和第二空腔42的体积缩小，解除对车窗玻璃12的夹紧，此时升降驱动器11能够工作使车窗玻璃
12下降。由于负压气罐7与膨胀的可充气密封条之间的气压差大，所以可充气密封条内的气体排出速度快，打开车窗玻璃12的响应时间短，体验感较好。

[0028] 高压气罐6内的初始气压大小可以为0.6±0.1MPa，负压气罐7内的初始气压大小值可以为‑0.2±0.1MPa；单向阀9能够防止高压气罐6内的气体流入负压气罐7内；当高压气罐6内的气压小于低阈值时，真空泵8工作，将负压气罐7内的气体转移至高压气罐6内，保证高压气罐6的气压以及负压气罐内的气压均符合要求，预定值与高压气罐6的初始气压大小有关，可以为高压气罐6的初始气压大小的80%，例如，当高压气罐6内的初始气压大小为0.6MPa时，高压气罐6内的气压的低阈值为0.48MPa，当高压气罐6内的初始气压大小为
0.5MPa时，高压气罐6内的气压的低阈值为0.40MPa。

[0029] 本实施例中，第二空腔42和第三空腔43互相对称，第二空腔42和第三空腔43内嵌的可充气密封管44也互相对称，在车窗玻璃12上升到位后，能够保证车窗玻璃12的内外两侧受力的平衡性。
[0030] 本实施例中，抵靠部45为朝向第一空腔41方向凹陷的凹槽，并且凹槽的截面呈圆弧状。车窗玻璃12与凹槽接触的位置为凹槽的弧顶，凹槽对于抵靠部45的变形有引导作用，保证抵靠部45形变后能够包裹住车窗玻璃12。
[0031] 本实施例中，安装骨架3对应开口31的位置设置有圆角导向部32，圆角导向部32使开口31的大小沿着车窗玻璃12伸入的方向递增，也就是说朝向车窗玻璃12一侧的开口31较大，能够便于车窗玻璃12穿过开口31。
[0032] 本实施例中，车门1内设置有位于车窗玻璃12的内侧的内水切13和位于车窗玻璃12的外侧的外水切14。内水切13和外水切14位于车门1的上部，不仅具有密封左右，还能够为车窗玻璃12提供支撑，当车窗玻璃12上升到位后，充气后的密封条总成4为车窗玻璃12的周边提供支撑，内水切13和外水切14为车窗玻璃12的中下部提供支撑，升降驱动器11为车窗玻璃12的下部提供支撑，从而能够进一步保证车窗玻璃12的稳定性。

[0033] 最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

专利地区：重庆

专利申请日期：2021-10-29

专利公开日期：2023-11-03

专利公告号：CN113829855B