一種房車(chē)自動(dòng)遮陽(yáng)篷設(shè)施的設(shè)計(jì)

鄭靜靜 張培明

（濰坊科技學(xué)院，山東 壽光262700）

1 背景

房車(chē)，又稱(chēng)“車(chē)輪上的家”，兼具“房”與“車(chē)”兩大功能，但其屬性還是車(chē)，是一種可移動(dòng)和具有居家必備的基本設(shè)施的車(chē)種，房車(chē)是由國(guó)外引進(jìn)的時(shí)尚設(shè)施車(chē)種，其車(chē)上的居家設(shè)施有：臥具、爐具、冰箱、櫥柜、沙發(fā)、餐桌椅、盥洗設(shè)施、空調(diào)、電視和音響等家具和電器，可分為駕駛區(qū)域、起居區(qū)域、臥室區(qū)域、衛(wèi)生區(qū)域和廚房區(qū)域等，房車(chē)是集“衣、食、住、行”于一身，實(shí)現(xiàn)“生活中旅行，旅行中生活”的時(shí)尚產(chǎn)品，房車(chē)也稱(chēng)旅居車(chē)，可以隨意?？吭谶h(yuǎn)離城市的沙灘、湖岸、草地、山坡和森林中，同時(shí)又擁有城市的生活方式。

2 房車(chē)遮陽(yáng)棚存在的問(wèn)題

由于房車(chē)內(nèi)部空間有限，到達(dá)目的地后，需要在車(chē)外開(kāi)辟活動(dòng)空間，所以房車(chē)一般都配備車(chē)外遮陽(yáng)篷。在中午陽(yáng)光較烈時(shí)，游人可將桌椅搬至遮陽(yáng)棚下，既能逃避陽(yáng)光，又能享受自然。然而房車(chē)遮陽(yáng)棚在使用方面還存在一些不完善的地方。

2.1 拆卸不便給人們帶來(lái)困擾。隨著社會(huì)的發(fā)展，科技的進(jìn)步，人們?cè)絹?lái)越追求效率，更注重時(shí)間價(jià)值，在假期時(shí)間有限的情況下，游人更想在一些小細(xì)節(jié)方面節(jié)約時(shí)間，遮陽(yáng)棚的復(fù)雜拆卸過(guò)程無(wú)疑讓人們感覺(jué)美中不足，若是遇到大風(fēng)等惡劣天氣，遮陽(yáng)棚拆卸不及時(shí)也很容易導(dǎo)致其損壞。

2.2 遮陽(yáng)棚外凸產(chǎn)生的風(fēng)阻。汽車(chē)車(chē)體一般是一個(gè)不規(guī)則流線體，在車(chē)輛行駛過(guò)程中，車(chē)體將空氣分開(kāi)，空氣從車(chē)輛四周流過(guò)。有的房車(chē)遮陽(yáng)棚折疊后，會(huì)在車(chē)體外部形成外凸物件，車(chē)輛行駛過(guò)程中，外凸物件會(huì)產(chǎn)生風(fēng)阻，增大油耗量。

3 合理利用遮陽(yáng)棚

現(xiàn)如今，電在我們生活中扮演著非常重要的角色，針對(duì)配備了眾多家用電器，集“衣、食、住、行”于一身的房車(chē)來(lái)說(shuō)，電更是“生命”之源。太陽(yáng)能發(fā)電作為一種新興的可再生能源，可以為房車(chē)提供源源不斷的電源。利用房車(chē)遮陽(yáng)棚加裝平板式太陽(yáng)能電池板，可為房車(chē)解決電源問(wèn)題。

4 設(shè)計(jì)過(guò)程

4.1 設(shè)計(jì)內(nèi)容。為達(dá)到上述目的，采取了如下技術(shù)方案：本發(fā)明提出的一種房車(chē)自動(dòng)遮陽(yáng)篷設(shè)施，具有兩根支撐臂以及遮簾，房車(chē)車(chē)體的其中一側(cè)上部設(shè)有向內(nèi)凹陷的安裝倉(cāng)；安裝倉(cāng)的左、右側(cè)各設(shè)有支撐臂鉸接座，所述支撐臂具有牽引槽，支撐臂的底部具有和牽引槽的開(kāi)口同側(cè)的凸緣，兩支撐臂以牽引槽開(kāi)口相對(duì)設(shè)置；安裝倉(cāng)的左、右側(cè)各設(shè)有支撐臂展收機(jī)構(gòu)，每個(gè)支撐臂展收機(jī)構(gòu)包括支撐臂展收電機(jī)和第一傳動(dòng)副，第一傳動(dòng)副由固定在支撐臂內(nèi)側(cè)端端面上的扇形蝸輪和與其相嚙合的蝸桿組成，由銷(xiāo)軸通過(guò)扇形蝸輪的軸孔和同側(cè)的支撐臂鉸接座上的銷(xiāo)軸孔將支撐臂鉸接在支撐臂鉸接座上，支撐臂展收電機(jī)通過(guò)第一傳動(dòng)副驅(qū)動(dòng)支撐臂展開(kāi)或回收；所述遮簾的內(nèi)側(cè)與車(chē)體固定，遮簾的左、右側(cè)邊緣擱置在對(duì)應(yīng)的支撐臂的凸緣上；遮簾的左、右側(cè)各設(shè)有遮簾牽引機(jī)構(gòu)，遮簾牽引機(jī)構(gòu)包括遮簾展收電機(jī)、第二傳動(dòng)副以及處于遮簾展收電機(jī)所在一側(cè)支撐臂牽引槽內(nèi)的主動(dòng)帶輪、從動(dòng)帶輪、連接在兩帶輪之間的傳動(dòng)帶以及固定在傳動(dòng)帶上的牽引接頭，遮簾的外側(cè)左、右端各由牽引彈力繩與對(duì)應(yīng)的牽引接頭連接，遮簾展收電機(jī)通過(guò)第二傳動(dòng)副驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)帶轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)遮簾展開(kāi)與收攏。本設(shè)施具有控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)包括主控制單元、遮陽(yáng)篷開(kāi)啟開(kāi)關(guān)、遮陽(yáng)篷關(guān)閉開(kāi)關(guān)、上觸碰開(kāi)關(guān)10、下觸碰開(kāi)關(guān)12 以及支撐臂展收電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路、遮簾展收電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路和倉(cāng)門(mén)啟閉電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路，支撐臂展收電機(jī)附帶角度傳感器，遮簾展收電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路具有電流檢測(cè)模塊；主控制單元接受到來(lái)自遮陽(yáng)篷開(kāi)啟開(kāi)關(guān)、遮陽(yáng)篷關(guān)閉開(kāi)關(guān)、上觸碰開(kāi)關(guān)10、下觸碰開(kāi)關(guān)12 的信號(hào)以及角度傳感器和電流檢測(cè)模塊的反饋信號(hào)，向支撐臂展收電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路、遮簾展收電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路、倉(cāng)門(mén)啟閉電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路發(fā)出相應(yīng)的指令；由支撐臂展收電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路控制支撐臂展收電機(jī)4-1 運(yùn)行，由遮簾展收電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路控制遮簾展收電機(jī)6-1 運(yùn)行，由倉(cāng)門(mén)啟閉電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路控制倉(cāng)門(mén)啟閉電機(jī)9-1 運(yùn)行。該系統(tǒng)流程如圖1 所示。

圖1

4.2 控制方法步驟：4.2.1 按下遮陽(yáng)篷開(kāi)啟開(kāi)關(guān)，主控制單元向倉(cāng)門(mén)啟閉電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路發(fā)出倉(cāng)門(mén)啟閉電機(jī)運(yùn)行指令，兩倉(cāng)門(mén)啟閉電機(jī)同步反向運(yùn)行，同時(shí)在兩倉(cāng)門(mén)液壓撐桿的作用下，倉(cāng)門(mén)逐漸上翻；當(dāng)倉(cāng)門(mén)接觸到倉(cāng)門(mén)上觸碰開(kāi)關(guān)，主控制單元向倉(cāng)門(mén)啟閉電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路發(fā)出兩倉(cāng)門(mén)啟閉電機(jī)停運(yùn)指令，兩倉(cāng)門(mén)啟閉電機(jī)停運(yùn)，完成倉(cāng)門(mén)的打開(kāi)；4.2.2 接著，主控制單元向支撐臂展收電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路發(fā)出兩支撐臂展收電機(jī)先后運(yùn)行指令，兩支撐臂展收電機(jī)先后正向旋轉(zhuǎn)，當(dāng)支撐臂旋轉(zhuǎn)時(shí)，主控制單元監(jiān)測(cè)支撐臂展收電機(jī)附帶的角度傳感器的反饋信號(hào)，并根據(jù)該信號(hào)推算支撐臂的開(kāi)展角度，當(dāng)支撐臂展開(kāi)角度達(dá)到展開(kāi)設(shè)定值時(shí)，主控制單元即向支撐臂展收電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路發(fā)出停止該支撐臂展收電機(jī)運(yùn)行的指令，該支撐臂展收電機(jī)停運(yùn)，當(dāng)兩支撐臂展收電機(jī)都停止工作后，兩個(gè)支撐臂都打開(kāi)至設(shè)定位置；4.2.3 接著，主控制單元向遮簾展收電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路發(fā)出兩遮簾展收電機(jī)運(yùn)行指令，兩遮簾展收電機(jī)同步正向運(yùn)行，遮簾被逐漸展開(kāi)，遮簾被展開(kāi)至最大長(zhǎng)度時(shí)，遮簾展收電機(jī)工作阻力急劇變大，工作電流陡增，當(dāng)主控制單元接受到由電流檢測(cè)模塊檢測(cè)到的遮簾展收電機(jī)工作電流增大的信號(hào)時(shí)，即向遮簾展收電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路發(fā)出遮簾展收電機(jī)停運(yùn)行指令，遮簾展收電機(jī)停運(yùn)，完成遮簾的打開(kāi)；4.2.4 控制系統(tǒng)待機(jī)，等待遮陽(yáng)篷關(guān)閉開(kāi)關(guān)信號(hào)；4.2.5 按下遮陽(yáng)篷關(guān)閉開(kāi)關(guān)，主控制單元向遮簾展收電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路發(fā)出兩遮簾展收電機(jī)運(yùn)行指令，兩遮簾展收電機(jī)同步反向運(yùn)行，遮簾被逐漸收攏；遮簾被收至最小長(zhǎng)度，此時(shí)牽引頭不能再移動(dòng)，遮簾展收電機(jī)工作阻力急劇變大，工作電流陡增，當(dāng)主控制單元接受到由電流檢測(cè)模塊檢測(cè)到的遮簾展收電機(jī)工作電流增大的信號(hào)時(shí)，即向遮簾展收電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路發(fā)出驅(qū)動(dòng)遮簾展收電機(jī)停運(yùn)指令，遮簾展收電機(jī)停運(yùn)，完成遮簾的收攏；4.2.6 接著，主控制單元向支撐臂展收電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路發(fā)出兩支撐臂展收電機(jī)先后運(yùn)行指令，兩支撐臂展收電機(jī)先后反向旋轉(zhuǎn)，分別驅(qū)動(dòng)兩個(gè)支撐臂先后回收，當(dāng)支撐臂旋轉(zhuǎn)時(shí)，主控制單元監(jiān)測(cè)支撐臂展收電機(jī)附帶的角度傳感器的反饋信號(hào)，并根據(jù)該信號(hào)推算支撐臂的收回角度，當(dāng)支撐臂展開(kāi)角度達(dá)到收回設(shè)定值時(shí)，主控制單元即向支撐臂展收電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路發(fā)出停止該支撐臂展收電機(jī)運(yùn)行的指令，停止該支撐臂展收電機(jī)運(yùn)行，當(dāng)兩支撐臂展收電機(jī)都停止工作后，兩個(gè)支撐臂都回收到車(chē)體安裝倉(cāng)內(nèi)：4.2.7 接著，主控制單元向倉(cāng)門(mén)啟閉電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路發(fā)出兩倉(cāng)門(mén)啟閉電機(jī)運(yùn)行指令，兩倉(cāng)門(mén)啟閉電機(jī)同步正向運(yùn)行，倉(cāng)門(mén)逐漸下翻，當(dāng)倉(cāng)門(mén)觸及倉(cāng)門(mén)下觸碰開(kāi)關(guān)，主控制單元向倉(cāng)門(mén)啟閉電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路發(fā)出倉(cāng)門(mén)啟閉電機(jī)停運(yùn)指令，倉(cāng)門(mén)啟閉電機(jī)停運(yùn)，完成倉(cāng)門(mén)的關(guān)閉；4.2.8 控制系統(tǒng)工作結(jié)束。

5 本論文設(shè)計(jì)達(dá)到以下效果

本設(shè)計(jì)自動(dòng)化特性高，可以一鍵控制遮陽(yáng)篷的展開(kāi)和收回，省力省時(shí)，具有極大的便捷性；支撐臂和遮簾都安裝在車(chē)體的安裝倉(cāng)中，與車(chē)體合為一體。需要時(shí)，支撐臂和遮簾展開(kāi)，搭建成遮陽(yáng)篷；不需要時(shí)，支撐臂和遮簾收攏，收藏于安裝倉(cāng)中。本設(shè)計(jì)采用內(nèi)置式，車(chē)體的外側(cè)面沒(méi)有因安裝遮陽(yáng)篷形成向外凸出的物件而影響車(chē)輛的氣動(dòng)性能，不增加車(chē)輛行駛時(shí)的空氣阻力和空氣噪音；所用的遮簾為折疊式，能加裝平板式太陽(yáng)能電池板，為房車(chē)的電能增加來(lái)源。