玻璃升降系统设计规范
1 范围
本标准定义了汽车玻璃升降系统设计校核工作内容及要求等。
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。汽车车窗
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。
项目
绳轮式齿臂式
双轨单轨叉臂单臂
速度一致性一致一致非匀速非匀速运行稳定性稳定稳定性一般较稳定稳定性较弱
对升降器外部导向的依赖性低，外部导向
可缩短
较低，外部导
向可适当缩短
较高，需全程
导向
高，需全程导
向
克服系统公差对性能影响的能力较弱，对系统Y
向偏差敏感
较弱，对系统Y
向偏差较敏感
较强较强
对玻璃姿态的控制能力强较强一般较弱升降器成本高一般较高低
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率也随之增高，此现象可通过增大玻璃后下角圆角半径得到改善。因为玻璃前上角的圆角半径很大，下滑角对玻璃上升的影响较小。
根据经验值，当玻璃升降下滑角θ超过12°时，不宜采用齿臂式玻璃升降器。
下滑角对绳轮式玻璃升降器也有一些影响，但是程度不如对齿臂式升降器显著。
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