一种带自动卷收网布结构的汽车天窗挡风网系统

李宁 袁胜 李传经

摘 要：对天窗挡风网结构进行优化，提出一种能够自动卷收网布的挡风网系统，网布在运动玻璃开闭过程中能够自动调整长度，并且始终处于张紧状态，避免了网布向外折叠或与天窗的排水区域接触导致劣化，也避免了网布被夹在运动玻璃与固定机构之间而导致漏水。

关键词：天窗 挡风网 同步卷收

1 引言

当行驶中的汽车在天窗或侧窗打开时，车内通常产生强烈的轰鸣声，这种噪声被称为风振噪声[1-2]。而挡风网的主要作用是天窗打开时，挡风网起翘并将流过挡风网的气流向其上方或者两侧转向，避免气流直接吹向乘客，同时可降低气流引起的噪声，增加乘客舒适性，因此被广泛应用于汽车天窗尤其是全景天窗领域。

本文主要探讨了目前天窗挡风网的缺点，并针对该缺点提出了一种能够自动卷收挡风网布的挡风网系统。

2 天窗挡风网系统现有结构

2.1 现有技术方案

目前的汽车天窗挡风网系统，一般包括①弹簧（2个）②左摇臂;③上边条;④右摇臂⑤网布;⑥下边条等几个部分。网布上端通过粘接或超声波焊接等方式连接在挡风网摇臂上，网布下端通过缝纫等方式;与下边条连接，下边条与天窗横梁上的卡接结构实现固定。挡风网摇臂的底端与天窗横梁转动连接，在挡风网摇臂下侧设置有弹簧，当天窗运动玻璃打开后，挡风网摇臂在弹簧作用下弹起，通过挡风网摇臂带动网布向上展开，起到挡风扰流作用;当运动玻璃关闭时，挡风网摇臂被运动玻璃压下，同时使弹簧压缩，网布被折叠收拢。

2.2 现有技术方案的缺点

现有的挡风网系统存在的弊端是：在展开或折叠收拢过程中，挡风网布均为松弛状态，而挡风网布为软质网布，折叠或收纳方向不受控制，网布有时会向外折叠、与天窗的排水区域接触，从而导致网布劣化;网布也有可能被夹在运动玻璃与固定机构之间，导致漏水。

3 挡风网系统优化结构设计

3.1 优化方案

为解决网布处于松弛状态下可能导致的劣化和其他风险，本文中的优化结构为将传统结构中的上边条，优化为一个卷收结构，卷收结构中设计有端盖、卷筒、卷簧、防回转杆等，使网布在展开或折叠收拢过程中均可缠绕在卷筒上，并可根据运动玻璃的位置自动调节网布的长度。装配图如图3所示。

构成如图3所示，共包含12个部分：①左摇臂;②右摇臂;③卷筒;④左端盖;⑤右端盖;⑥防回转杆;⑦卷簧;⑧卷簧固定块;⑨弹簧（2个）;⑩网布;下边条;遮尘盖。

左端盖④通过表面凸起4-1与卷筒③的槽3-1固定。右端盖⑤通过表面凸起5-1与卷筒固定;卷簧⑥一端固定在左端盖④上。防回转杆⑥的固定端6-1安装在左摇臂①的方孔结构1-1上，穿过卷簧⑦，通过卷簧固定块⑧与卷簧⑦另一端固定连接，右端盖⑤通过圆形突出52安装在右摇臂②上的圆孔结构2-1中并能相对于右摇臂②转动。卷筒③、左端盖④、右端盖⑤、防回转杆⑥、卷簧⑦、卷簧固定块⑧组成卷收机构。网布⑩上端通过粘接或超声波焊接的方式连接在卷筒③上;網布⑩下端通过缝纫等方式与下边条连接，下边条与天窗横梁上的卡接结构实现固定。遮尘盖通过卡接结构12-1与左摇臂①卡接结构1-2固定连接，和右摇臂②固定方式类似。左摇臂①和右摇臂②与天窗横梁为转动连接。部分安装连接关系参考图4-图8。

3.2 实施及效果

具体使用时，下边条与天窗横梁上的卡接结构固定连接，挡风网摇臂①②分布在两侧，且分别与天窗横梁铰接。卷收机构安装。为确保网布⑩一直呈现拉伸状态，在左摇臂①和右摇臂②前将卷簧⑦沿网布⑩展开的方向进行一定圈数的预紧。

天窗运动玻璃打开过程中，挡风网摇臂①②在对应臂下的弹簧⑨作用下弹起，网布⑩展开，起到扰流作用，此时卷筒③沿网布展开方向同步旋转，卷簧⑦发生扭转继续储存的扭力;运动玻璃关闭时，摇臂①②被运动玻璃压下，网布⑩变松弛，卷簧⑦扭力释放，带动卷筒③反向反转，将松弛的网布⑩重新卷收到卷筒③上，直至运动玻璃完全关闭。

该设计里，遮尘盖不仅可以防止灰尘和雨水掉落在卷筒③上，而且可以防止挡风网摇臂左右晃动而导致卷筒脱落;防回转杆⑥一端的矩形插头6-1与左摇臂①上开设的矩形孔1-1匹配插接固定，该结构确保卷筒和端盖一在同步转动过程中，防回转杆⑥不会转动，从而网布⑩在展开的过程中，卷簧⑦能够扭曲储存扭力;卷簧⑦具有轴向伸缩性，在将矩形插头6-1插入矩形孔1-1的过程中，防回转杆⑥沿卷筒轴向向卷筒内部移动，能顺利插入矩形孔1-1，提高安装的便捷性。

4 结语

本文提出一种带自动卷收网布结构的汽车天窗挡风网系统，网布能在运动玻璃开闭过程中或同步展开，或卷收在卷收机构上，且网布在整个行程中均能处于张紧状态，避免了网布向外折叠或与天窗的排水区域接触导致劣化，也避免了网布被夹在运动玻璃与固定机构之间而导致漏水。

参考文献：

[1]庞剑.汽车车身噪声与振动控制[M].北京： 机械工业出版社，2015.

[2]某乘用车天窗风振噪声参数化分析与优化， 汽车零部件，Automobile Parts ，2020年03期，75-77.