玻璃升降器升降基準線設計方法

周利民，林麗，朱偉

（安徽江淮汽車股份有限公司技術中心，安徽 合肥 230022）

玻璃升降器升降基準線設計方法

周利民，林麗，朱偉

（安徽江淮汽車股份有限公司技術中心，安徽 合肥 230022）

玻璃升降器的升降基準線對指導車門導槽、車門玻璃、車門玻璃密封條的設計以及玻璃升降器系統玻璃升降的平穩性起到重要作用。本文著重介紹了玻璃升降基準線的設計方法，并簡要介紹了該設計方法產生的原理。

玻璃升降器；升降基準線；單曲玻璃；雙曲玻璃

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

引言

玻璃升降器是實現車門玻璃升降運動的車門附件，通過玻璃升降器帶動玻璃做上下運動，從而使得車門玻璃沿著車門窗框的導槽或導軌做升降運動[1]。目前常用的玻璃升降器按照結構型式可分為：臂式(單臂式、交叉臂式)、繩輪式（單導軌、雙導軌）。如圖1.1所示。

1、玻璃升降器類型選用要點

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。綜合考慮，現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如下：

1).成本

單臂式＜交叉臂＜單導軌＜雙導軌

2).布置的容易度

單導軌＜單臂式＜交叉臂＜雙導軌

3).升降性能、品質

單臂式＜交叉臂≒單導軌＜雙導軌

2、玻璃升降基準線產生機理

單曲車門玻璃即柱面車門玻璃的設計思想是傳統的一種設計方法，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，此時單曲玻璃的邊界線應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（現在很少見），單曲玻璃的邊界線應是圓柱上的圓線（如圖2.1-b所示）。雙曲車門玻璃即車身外造型面假想為環面或橄欖球面，玻璃面近似為環面上的一部分或為橄欖球面的一部分。即雙曲玻璃的邊界線應是環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系中。

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

在直角坐標系中，設該螺旋線與X軸的夾角為ā，則：

若a、a1、a2、a3….. a’為等間距的點，則：

求得X、Y坐標后即可得到a1、a2、a3…，將其連線即獲得圓柱面螺旋線。

3、玻璃升降基準線的設計方法

玻璃升降基準線是車門玻璃升降的基準，設計初期可以用做車門玻璃、導槽、車門玻璃密封條設計的輸入條件；對于已完成設計的玻璃升降器系統，可以用來驗證玻璃與導槽的匹配性。一般而言，玻璃升降基準線的設計只考慮車門玻璃的類型，與玻璃升降器類型無關，前后車門一般都以B柱一側為基準來升降玻璃。所以無論前后車門，首先做出玻璃B柱一側的升降基準線。下面以前門為例著重探討前門后側（B柱一側）玻璃升降基準線的設計方法。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。下面重點給出了玻璃升降基準線的兩種設計方法。

方法一：由圖3.1、圖3.2可知a 、a’即為升降基準線的基準點。根據式（2）（3）得到玻璃升降基準線的設計方法。下面以a 、a’為基礎，做出玻璃升降基準線。具體做法如下：

過a’、a點分別做玻璃面中心線的垂線與玻璃面中心線交與b’、b點，取b’、b的中點設為才b1點，過b1點做直線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，依此類推求得a2、a3…點，將這些點依此連接即得玻璃升降基準線。玻璃升降基準線設計過程示意圖如圖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點分別做玻璃面中心線的垂線與玻璃面中心線交與b’、b點，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。只需輸入五個必需項，起點：a’、 a中任一點；軸：玻璃面中心線；螺距：已求；高度、方向：自設；其余選項根據需要輸入，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（環面、橄欖球面），需要注意的是做雙曲玻璃的升降基準線時，玻璃所在的大面已不是圓柱面，而是環面或橄欖球面，玻璃面中心線也隨之相應變動。

4、結論

玻璃升降基準線的準確設計將為車門導槽、車門玻璃、車門玻璃密封條等部件的設計奠定良好的設計基礎，也為后序玻璃升降器系統校核提供了參考，本文詳細介紹了玻璃升降基準線的兩種設計方法。為玻璃升降器系統的設計、校核提供了依據。

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

[2] 周長亮.汽車電動玻璃升降器的機構和應用初探[J].知識于研究，2006， 22-24.

[3] 曾鳳清.汽車電動玻璃升降器的計算機輔助設計[J].客車技術于研究，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中心。