汽车设计-玻璃升降系统设计规范模板

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玻璃升降系统设计规范模板

玻璃升降系统设计规范

1 范围

本规范定义了汽车玻璃升降系统设计校核工作内容及要求等。

本规范适用于的电动玻璃升降器，包括绳轮式电动玻璃升降器、齿臂式电动玻璃升降器等。手动玻璃升降器生产设计可参考执行。

2 术语与定义

下列术语和定义适用于本文件。

2.1 玻璃升降系统

汽车车门上，实现提升或降低车窗玻璃的功能，并能将玻璃保持在行程内任意位置的若干零部件组成的系统。

2.2 电动玻璃升降器（以下简称升降器）

是指由电机驱动，并通过传动机构将汽车车窗玻璃沿玻璃导轨上升或下降，并能按要求停留在任意位置，并能控制和保持玻璃在车门内姿态的装置。

2.3 运行速度

是指单位时间内汽车车窗玻璃的行程。玻璃上升时为上升运行速度，玻璃下降时为下降运行速度。

2.4 关闭力

是指汽车车窗玻璃上升时，在运行的反方向施加力而使电机堵转，此时升降器对堵转物的作用力。

2.5 玻璃升降系统阻力

是指汽车车窗玻璃在升降过程中阻碍玻璃升降的一系列阻力之和，包括玻璃自重、玻璃呢槽与玻璃之间的摩擦力、玻璃与内水切之间的摩擦力、玻璃与水切之间的摩擦力等。

2.6 上止位

是指玻璃上升到门框顶点时玻璃滑槽的位置。

2.7 下止位

是指玻璃下降到最下端时玻璃滑槽的位置。

2.8 有效行程

升降器的上止位到下止位的距离。

2.9 侧门结构件

玻璃升降系统内，用于为系统功能的实现提供强度、刚度的支撑部件，例如车门内板、加强板等。

2.10 玻璃导轨

玻璃升降系统内，实现对玻璃边沿的约束，并对玻璃的上升下降的运动方向和位置进行约束的结构件。

2.11 玻璃呢槽

玻璃升降系统内，与玻璃导轨配合，实现对玻璃的约束，并在车窗完全关闭时起密封作用的挤出成型的橡塑件。下文简称呢槽。

3 分类

按玻璃升降器型式分类：

（1）齿臂式玻璃升降系统；

（2）绳轮式玻璃升降系统。

按车门的设计型式分类：

（1）无窗框门玻璃升降系统；

（2）辊压式窗框玻璃升降系统；

（3）冲压式窗框玻璃升降系统。

4 玻璃升降系统的构成

（1）侧门结构件；

（2）玻璃升降器；

（3）侧门车窗玻璃；

（4）侧门窗框/玻璃导轨；

（5）呢槽；

（6）内/外水切及其支持件。

5 玻璃升降系统的功能要求

（1）提升或降低侧门车窗玻璃；

（2）保持侧门车窗玻璃位置；

（3）通过玻璃运行关闭车窗来分隔车内空间与车外环境；

（4）侧门车窗玻璃关闭时能阻止水、灰尘、车外空气等侵入车内空间。

6 玻璃升降系统典型结构介绍

6.1 齿臂式玻璃升降系统

齿臂式玻璃升降器的重要组成是一个由电机小齿轮驱动的扇形齿板。扇形齿板连接在一个冲压成型的主臂上，主臂端部有个滑块或者滚轮，主臂通过它来支撑玻璃滑轨。按驱动臂的型式，齿臂式玻璃升降器可分为叉臂式玻璃升降器（如图1 所示）和单臂式玻璃升降器。

图1 叉臂式玻璃升降系统示意图

6.2 绳轮式玻璃升降系统

绳轮式玻璃升降器由滑块沿运动轨迹运动对玻璃升降进行控制，滑块通过符合玻璃运动轨迹的导轨进行导向，并与绕绳轮连接，并通过电机驱动。滑块与绕绳轮通过柔性的钢丝绳连接，车窗玻璃安装在升降器的滑块上。根据升降器导轨的数量，绳轮式玻璃升降器可分为双轨绳轮式升降器和单轨绳轮式升降器（如图2 所示）。双轨绳轮式玻璃升降器的优点是它具备更好的稳定性，这一优势对于无框车门特别明显。

图2. 单轨绳轮式玻璃升降系统示意图

6.3 玻璃升降器型式对比

除了功能和性能方面的差异，不同型式的玻璃升降器成本也存在较明显不同。一般来说，双轨绳轮式升降器成本要显著高于叉臂式升降器，叉臂式升降器的价格较之单轨绳轮式升降器高，单轨绳轮式升降器又比单臂式升降器成本要高。

综上所述，在性能、功能以及成本等各方面，对各种型式的玻璃升降器对比如表1。

7 玻璃升降系统详细设计

7.1 选型及布置设计

7.1.1 玻璃升降系统的型式选择

7.1.1.1 玻璃升降器选型的输入条件

因为玻璃升降器是玻璃升降系统的核心部件，合理选择适用的玻璃升降器型式，对于整个系统设计起着至关重要的作用，并同时对整车成本、整车重量有着直接影响。

在特定车型中合理选用玻璃升降器的型式，需要相关的工程信息作为判断的输入条件，并综合考虑车型的开发要求、客户预期效果以及产品制造成本和质量要求。请注意，此处仅就工程方面的因素对玻璃升降器选型方案进行推荐性定义，目的是保证整个玻璃升降系统的基本功能得到满足。

需要的输入信息包括以下内容，需要设计人员提取出来进行分析。

（1）侧门区域范围内完整的外造型面；

（2）玻璃造型的完整工程曲面；

（3）车窗尺寸；

（4）玻璃升降下滑角；

（5）玻璃的曲率；

（6）玻璃的弦高。

7.1.1.2 车窗尺寸对玻璃升降器选型的影响

车窗尺寸对玻璃升降器选型有着直接影响，总的来说，车窗宽度越大，则越应该采用稳定性更好的玻璃升降器型式，例如双轨绳轮式玻璃升降器或者叉臂式玻璃升降器；车窗的高度越大，则越应该采用对玻璃姿态控制能力强的玻璃升降器型式，例如双轨绳轮式玻璃升降器或者单轨绳轮式玻璃升降器。在满足玻璃升降性能要求的前提下，综合考虑成本，根据车窗尺寸挑选玻璃升降器型式可遵循如图3所示的原则。

图3 玻璃升降器选型指导图

7.1.1.3 玻璃升降下滑角对升降器选型的影响

玻璃升降下滑角是玻璃升降方向与竖直线在X-Z 平面内投影线的夹角，如图4所示。这个夹角对玻璃升降的平顺性有较大影响，尤其对于应用了齿臂式升降器的系统。应用了齿臂式升降器的系统，随着下滑角的增大，玻璃后下角与呢槽底部接触发生卡滞的概