玻璃升降器升降基準(zhǔn)線設(shè)計(jì)方法

周利民，林麗，朱偉

（安徽江淮汽車股份有限公司技術(shù)中心，安徽 合肥 230022）

玻璃升降器升降基準(zhǔn)線設(shè)計(jì)方法

周利民，林麗，朱偉

（安徽江淮汽車股份有限公司技術(shù)中心，安徽 合肥 230022）

玻璃升降器的升降基準(zhǔn)線對指導(dǎo)車門導(dǎo)槽、車門玻璃、車門玻璃密封條的設(shè)計(jì)以及玻璃升降器系統(tǒng)玻璃升降的平穩(wěn)性起到重要作用。本文著重介紹了玻璃升降基準(zhǔn)線的設(shè)計(jì)方法，并簡要介紹了該設(shè)計(jì)方法產(chǎn)生的原理。

玻璃升降器；升降基準(zhǔn)線；單曲玻璃；雙曲玻璃

CLC NO.:U463.853Document Code:AArticle ID:1671-7988(2014)03-71-03

引言

玻璃升降器是實(shí)現(xiàn)車門玻璃升降運(yùn)動的車門附件，通過玻璃升降器帶動玻璃做上下運(yùn)動，從而使得車門玻璃沿著車門窗框的導(dǎo)槽或?qū)к壸錾颠\(yùn)動[1]。目前常用的玻璃升降器按照結(jié)構(gòu)型式可分為：臂式(單臂式、交叉臂式)、繩輪式（單導(dǎo)軌、雙導(dǎo)軌）。如圖1.1所示。

1、玻璃升降器類型選用要點(diǎn)

對于玻璃升降器類型的選用，一般主要考慮三方面因素，包括成本、布置的容易度及升降器性能、品質(zhì)。綜合考慮，現(xiàn)轎車多采用繩輪式玻璃升降器，其它汽車很少用[2]。貨車、客貨兩用車多采用叉臂式玻璃升降器[3]。

玻璃升降器選擇的注意點(diǎn)如下：

1).成本

單臂式＜交叉臂＜單導(dǎo)軌＜雙導(dǎo)軌

2).布置的容易度

單導(dǎo)軌＜單臂式＜交叉臂＜雙導(dǎo)軌

3).升降性能、品質(zhì)

單臂式＜交叉臂≒單導(dǎo)軌＜雙導(dǎo)軌

2、玻璃升降基準(zhǔn)線產(chǎn)生機(jī)理

單曲車門玻璃即柱面車門玻璃的設(shè)計(jì)思想是傳統(tǒng)的一種設(shè)計(jì)方法，即玻璃面近似為圓柱面的一部分。一般情況下，車門在Z向有弧度，此時(shí)單曲玻璃的邊界線應(yīng)是橫向圓柱的螺旋線（如圖2.1-a所示）。若車門在Z向沒有弧度，即車門是平面的（現(xiàn)在很少見），單曲玻璃的邊界線應(yīng)是圓柱上的圓線（如圖2.1-b所示）。雙曲車門玻璃即車身外造型面假想為環(huán)面或橄欖球面，玻璃面近似為環(huán)面上的一部分或?yàn)殚蠙烨蛎娴囊徊糠?。即雙曲玻璃的邊界線應(yīng)是環(huán)面或橄欖球面的螺旋線。下面著重研究單曲玻璃的邊界線是橫向圓柱的螺旋線情況。將圖3.1 -a展開后得到展開示意圖3.2，并將其至于直角坐標(biāo)系中。

由圖2.2可知，若已知a (x，y)，a’(x’，y’)兩點(diǎn)，即基準(zhǔn)線的基準(zhǔn)點(diǎn)，求中間點(diǎn)a1、a2、a3…，則 a1、a2、a3…的連線即為圓柱上的螺旋線。當(dāng)然中間點(diǎn)求得越多得出的基準(zhǔn)線越準(zhǔn)確。螺旋線的獲得方法如下：

在直角坐標(biāo)系中，設(shè)該螺旋線與X軸的夾角為ā，則：

若a、a1、a2、a3….. a’為等間距的點(diǎn)，則：

求得X、Y坐標(biāo)后即可得到a1、a2、a3…，將其連線即獲得圓柱面螺旋線。

3、玻璃升降基準(zhǔn)線的設(shè)計(jì)方法

玻璃升降基準(zhǔn)線是車門玻璃升降的基準(zhǔn)，設(shè)計(jì)初期可以用做車門玻璃、導(dǎo)槽、車門玻璃密封條設(shè)計(jì)的輸入條件；對于已完成設(shè)計(jì)的玻璃升降器系統(tǒng)，可以用來驗(yàn)證玻璃與導(dǎo)槽的匹配性。一般而言，玻璃升降基準(zhǔn)線的設(shè)計(jì)只考慮車門玻璃的類型，與玻璃升降器類型無關(guān)，前后車門一般都以B柱一側(cè)為基準(zhǔn)來升降玻璃。所以無論前后車門，首先做出玻璃B柱一側(cè)的升降基準(zhǔn)線。下面以前門為例著重探討前門后側(cè)（B柱一側(cè)）玻璃升降基準(zhǔn)線的設(shè)計(jì)方法。車門造型簡圖如圖3.1所示。玻璃面形式由造

型確定，從車門窗框上下邊緣處垂直門窗框做截面A—A，A’—A’，得到斷面圖如圖3.2所示。下面重點(diǎn)給出了玻璃升降基準(zhǔn)線的兩種設(shè)計(jì)方法。

方法一：由圖3.1、圖3.2可知a 、a’即為升降基準(zhǔn)線的基準(zhǔn)點(diǎn)。根據(jù)式（2）（3）得到玻璃升降基準(zhǔn)線的設(shè)計(jì)方法。下面以a 、a’為基礎(chǔ)，做出玻璃升降基準(zhǔn)線。具體做法如下：

過a’、a點(diǎn)分別做玻璃面中心線的垂線與玻璃面中心線交與b’、b點(diǎn)，取b’、b的中點(diǎn)設(shè)為才b1點(diǎn)，過b1點(diǎn)做直線b1 a1，使直線b1 a1與直線b’ a’夾角和直線b1 a1與直線ba夾角相等，且直線b1 a1長度與直線b’ a’和ba相等，于是求得a1點(diǎn)，依此類推求得a2、a3…點(diǎn)，將這些點(diǎn)依此連接即得玻璃升降基準(zhǔn)線。玻璃升降基準(zhǔn)線設(shè)計(jì)過程示意圖如圖3.3所示。

方法二：利用CATIA軟件直接做出螺旋線，具體做法如下：

a’、a得出與方法一相 同，然后過a’、a點(diǎn)分別做玻璃面中心線的垂線與玻璃面中心線交與b’、b點(diǎn)，得到直線a’ b’和ab，利用測量命令得到直線a’ b’和ab間的夾角ā和距離l，則：

利用CATIA中螺旋線命令，如圖3.4所示。只需輸入五個(gè)必需項(xiàng)，起點(diǎn)：a’、 a中任一點(diǎn)；軸：玻璃面中心線；螺距：已求；高度、方向：自設(shè)；其余選項(xiàng)根據(jù)需要輸入，即可求出所需螺旋線。

注意：利用方法二即CATIA直接做出螺旋線的方法只適用于單曲玻璃(柱面)。方法一則廣泛適用于單曲玻璃（柱面）和雙曲玻璃（環(huán)面、橄欖球面），需要注意的是做雙曲玻璃的升降基準(zhǔn)線時(shí)，玻璃所在的大面已不是圓柱面，而是環(huán)面或橄欖球面，玻璃面中心線也隨之相應(yīng)變動。

4、結(jié)論

玻璃升降基準(zhǔn)線的準(zhǔn)確設(shè)計(jì)將為車門導(dǎo)槽、車門玻璃、車門玻璃密封條等部件的設(shè)計(jì)奠定良好的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，也為后序玻璃升降器系統(tǒng)校核提供了參考，本文詳細(xì)介紹了玻璃升降基準(zhǔn)線的兩種設(shè)計(jì)方法。為玻璃升降器系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、校核提供了依據(jù)。

[1] 谷志竑.基于車門系統(tǒng)的電動玻璃升降器布置和仿真[J].工業(yè)技術(shù)，2006，2：22-23.

[2] 周長亮.汽車電動玻璃升降器的機(jī)構(gòu)和應(yīng)用初探[J].知識于研究，2006， 22-24.

[3] 曾鳳清.汽車電動玻璃升降器的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)[J].客車技術(shù)于研究，2001，23(6)：25-26.

The datum line Design Way of Regulator

Zhou Limin, Lin LiLu, Zhu Wei
(Anhui Jianghuai Automobile CO.LTD, Anhui Hefei 230022)

The datum line of regulator have important effects to the design of window glass run、door window glass and door window seal. Also, it influences the function of the regulator’s smooth. This paper introduces the design way of the datum line and the principle of the design way.

regulator；the datum line；single curvature glass；dual curvature glass

U463.853

A

1671-7988(2014)03-71-03

周利民，就職于安徽江淮汽車股份有限公司技術(shù)中心。