摘要：汽车电动玻璃升降器不仅是汽车的功能性零件，还是汽车使用比较频繁的零件。本文介绍了汽车玻璃升降器的种类与工作原理，介绍了汽车玻璃升降器的结构设计与升降器的空间布置，保证玻璃升降器在车门里的空间足够，能够稳定可靠的工作。
关键词：汽车玻璃升降器；模块；布置
国外升降器的发明是在60年代末70年代初，第一代升降器体积比较大，结构也比较复杂，还没有防水的功能，最初，玻璃升降器是使用在比较高级的车辆上。第二代升降器和第一代产品相比，体积减小，增加了防水的功能，70年代末开始大量配备玻璃升降器。我国的玻璃升降器起步是在90年初，一开始是作为汽车配件出现在我国的。现在中国的玻璃升降器已经不仅仅局限于豪华车型，而且玻璃升降器在一般汽车上的使用也越来越多。2000年，我国发布了玻璃升降器的行业标准QC/T6362000。
1 汽车玻璃升降器的种类与工作原理
玻璃升降器作为汽车比较重要的一个配件，也是驾驶人使用频率最高的一个汽车配件。玻
璃升降器一般由动力机构、传动机构、升降机构和支撑机构四大机构组成。本文主要探究了绳轮式电动玻璃升降器，因为绳轮式电动玻璃升降器运行比较平稳，大部分的汽车现在采用的都是绳轮式电动玻璃升降器。
绳轮式电动玻璃升降器包括：单导轨式和双导轨式升降器。单导轨玻璃升降器，单导轨玻璃升降器的工作原理为：当升降器电机作正、反方向转动时，电机输出的转矩传给卷丝筒，卷丝筒作正或反方向转动。当玻璃升降器安装到车门里时，升降器导轨运动的面要涂有润滑油脂，以减小其摩擦，提高升降器的使用寿命。其中调整弹簧的效果是消除由于经常使用钢丝而引起的松弛现象，提高升降器的使用可靠性。对轴承进行预紧，以增加轴承的刚性和增加外壳的刚性。
2 汽车玻璃升降器的结构设计与升降器的布置
2.1绳轮式升降器结构的设计
（1） 绳轮式升降器导轨曲率的确定。门玻璃曲率与升降器导轨曲率要一致，升降器导轨曲率通常由现实运行中的几何方法确定，对于环面玻璃，具有车门数据模型的，使用与玻
璃前面或后面平行的扩展，对玻璃的质心位置移动一定的距离，通过切割玻璃的中心线得到一条相交线，该线的曲率是导轨的曲率。
绳轮式升降器钢丝绳主要作为升降器工作中的力传导，玻璃通过滑块上下移动，所以，钢丝绳必须具有足够的强度，良好的耐磨性，良好的耐腐蚀性。钢丝绳和夹头的抗拉强度，应大于2000N，经25000次循环后无损伤。根据这些条件，相应的型号可以在标准的钢丝绳中到。目前常用的玻璃升降器钢丝绳的直径为1.5mm。
（2）绳轮式升降器滑块的设计。滑块的主要功能是将门上的玻璃固定住，引导车门玻璃在导轨槽上上下移动。滑块必须具有高强度、良好的耐热性和低摩擦系数。在设计时要提高升降器滑块的强度，这样才能很好地固定玻璃，要提高滑块的强度，可以使用钣金镶嵌在安装点部位。
（3）绳轮式升降器导轨支架的设计。升降器导轨支架是以销子其安装在车门内板上，升降器导轨支架需要保证性能稳定。
（4） 绳轮式升降器电机座的设计。升降器电机的固定需要用电机座来固定，电机座安装
在车门内板上，升降器电机座一定要有较大的强度，才能保证升降器在工作中电机的稳定性。汽车玻璃升降器电机的分析与选取电机是汽车玻璃升降器的核心零部件，电机最重要的三个参数是升降器电机的电流，电机的扭矩和电机的速度。
2.2汽车车门玻璃的种类及选取
随着汽车工业的发展，车门玻璃作为比较重要的汽车配件，也得到了快速的发展。车门玻璃的种类有安全玻璃、夹层玻璃、钢化玻璃以及区域钢化玻璃等。其中玻璃在车门里的位置及玻璃升降器的安装位置需要紧密配合，大多数的的汽车配备的玻璃是钢化玻璃，钢化玻璃在碎裂时，对车上人员的伤害比较小。目前，车门玻璃可以分为两类，一类是圆柱面玻璃，这种玻璃结构简单，在汽车上是很实用的玻璃，这种玻璃外形单一，运动轨迹是沿着圆柱面旋转；另一类是双曲率玻璃，由于其复杂的设计形式，所以说这种玻璃的外形比较美丽。这种玻璃的升降方向，车身身长两个方向上的曲率不为零，因此这种玻璃就称为双曲率玻璃。它的运动轨迹可以看作两个分运动的合成，一个是竖直方向上的圆弧运动，另一个是水平方向上的直线运动。环面玻璃的运动轨迹在竖直方向上有一定角度偏离，与此同时，绕圆环面中心，做引导线旋转。
如果车门玻璃使用的是圆柱面玻璃，那么升降器导轨曲率就是一个圆弧半径。升降器导轨曲率的简单与复杂与汽车使用的玻璃有关系，如果汽车使用的是双曲率玻璃，或者是环面玻璃，那么导轨曲率就不是一个圆弧半径了。车门玻璃的曲率确定下来，那么升降器导轨的曲率也就确定下来了。
2.3绳轮式升降器的布置
绳轮式升降器的布置，主要取决于门门框的形状、尺寸、位置、结构和玻璃窗的尺寸，以确定升降器导轨的曲率。速度，高度的位置，尽量保持与车身形状相似，尽可能使玻璃表面的升降机靠近汽车身体的外表面。
玻璃的形状和尺寸，门的形状和位置确定后，可以在玻璃升起时，确定升降器在x轴上位置，玻璃的重心线。升降器导轨设置在10~30 mm之间。按照玻璃中心线确定滑块，计算升降器导槽位置，确定安装导向支架位置，确定玻璃升降器在Y轴上的位置。根据门的腰线确定Z轴上导向槽的位置，门框内外面板和门框之间与升降器的最上部间距至少为30~40mm，这样才能保证玻璃升降器在车门里有足够的运行空间，同时保证车门玻璃上升到最高的点，车门玻璃连接块和滑块不会影响车门的正常使用，Z轴的位置也主要根据这个
安全距离而确定下来的。通常卷丝筒放置在升降器导轨槽高度的一半左右的位置上。
3 结束语
本文介绍了汽车玻璃升降器的种类与工作原理，介绍了汽车玻璃升降器的结构设计与升降器的空间布置，重点分析了绳轮式玻璃升降器。对于一般的升降器，控制升降器的电机是普通的电机。但是随着社会的发展，驾驶人对于舒适驾驶的不断追求，出现了一键升降的升降器，自动防夹的升降器，这些功能的增加，需要电机与模块的配合。本文介绍了汽车玻璃的分类，主要针对环面玻璃。车门玻璃运动的分析，对升降器的布置，在X轴，Y轴，Z轴方向上的确定。以及对升降器结构的设计，导轨曲率的设计，钢丝绳的设计，滑块的设计，导轨支架的设计，电机座的设计等。
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