某車型玻璃升降異響的影響因素及解決辦法

王愛國

摘 要：雙叉臂式玻璃升降器因結構復雜，對關聯部件精度要求高，容易出現玻璃升降異響的問題。文章以某車型玻璃升降系統異響為案例，從雙叉臂式玻璃升降器工作原理入手，闡述了問題的發生原因及影響因素，探討了問題解決方法，制定了解決措施并進行了驗證，解決了玻璃升降異響的問題。關鍵詞：雙叉臂式玻璃升降器;玻璃升降系統異響;解決方法;驗證中圖分類號：U463.8 ?文獻標識碼：A ?文章編號：1671-7988（2019）01-73-04

Influencing factors and solutions of glass lift and lift noise of a vehicle

Wang Aiguo

（ Hozon New Energy Automobile Co.， LTD.， Zhejiang Jiaxing 314000 ）

Abstract：?Due to the complex structure of the double-fork arm glass hoist， the accuracy of the associated parts is required to be high， and the problem of glass lifting is likely to occur. This paper takes the case of a glass lifting system of a vehicle as a case， starts with the working principle of the double-armed glass lifting device， expounds the cause of the problem and the influencing factors， discusses the problem of solve methods， formulates the solution measures and verifies. Solved the problem of glass lift and noise.Keywords： the double-fork arm glass hoist; the problem of glass lifting;?the problem of solve methods; verifyCLC NO.： U463.8 ?Document Code：?A ?Article ID：?1671-7988（2019）01-73-04

引言

某車型四門采用雙叉臂式電動玻璃升降器的結構設計，小批量生產期間，檢測到四門車窗玻璃升降過程中均存在不同程度的升降異響問題，影響顧客使用和感受，容易引起顧客抱怨，必須解決。下面針對該問題進行分析，從結構設計、工藝優化等方面提出整改措施。

1 雙叉臂式電動玻璃升降器的介紹及工作原理

1.1 雙叉臂式玻璃升降器的結構介紹

汽車用電動玻璃升降器主要分為分叉臂式、繩輪式兩大類。叉臂式又分為單叉臂和雙叉臂兩種類型。雙叉臂式玻璃升降器主要由驅動電機，齒板，平衡臂，固定導軌，升降臂，升降導軌六部分組成，如圖1所示。

1.2 雙叉臂式玻璃升降器工作原理

如圖1，在使用時，玻璃升降器的電機1固定在支架上，支架固定在門內鈑金上，固定導軌5水平固定在門鈑金上，玻璃通過兩個螺釘固定在升降的長導軌總成7上。通過電機的轉動，帶動轉動齒板2旋轉，使升降臂6圍繞軸銷4做正向，反向旋轉一定角度;同時平衡臂以中軸為轉動點，滑塊8在固定臂和升降導軌7中作往返運動，使升降導軌作上下運動，帶動玻璃沿前后端的導向槽上下運動，實現車窗玻璃升降功能。

2 雙叉臂式玻璃升降異響的種類及異響要因

2.1 玻璃升降異響種類

不同車型玻璃升降異響種類繁多，本文以某車型為例，根據升降異響聲音類別及影響因素，分為5種異響。

第一種為為玻璃升降過程與內擋水摩擦異響，多為“咕嚕”，“唧唧”，“吱吱”三種聲音;

第二種為玻璃在升降過程中玻璃升降器的滑塊在導軌內竄動異響的聲音，表現為“咯噔”的聲音;

第三種為玻璃上升下降到底時的撞擊聲，表現為“哐當”聲;

第四種為電機異響的聲音，表現為電機轉動負載超載的“嗡嗡”聲;

第五種為玻璃升降過程中與門內線束、拉線等附件摩擦異響，表現為“斯斯”，“沙沙”的聲音。

本文主要介紹介紹前四種異響聲音的影響因素及解決方案。

2.2 玻璃升降異響要因分析

按照人、機、料、法、環、測的排查分析方法，玻璃升降異響主要原因有擋水條卡接結構設計不合理，檢測標準不明確等10余項影響因素，如圖2的魚刺分析圖。

3 雙叉臂式玻璃升降異響的影響因素及解決辦法

雙叉臂式玻璃升降器采用沖壓工藝成型，剛度較好，玻璃升降過程中y向晃動量較大，對尼槽、內外擋水Y向擠壓受力均存在差異變化，容易產生異響問題，在初期分析階段就需要從玻璃升降器結構設計及布置上仔細校核，認真考量每一個可能產生異響的細節。

3.1 內擋水的影響因素及解決辦法

內擋水影響玻璃升降異響的主要因素有內擋水的材料組成，裝配方式，內擋水的穩定性，披風形狀，壓載力，摩擦系數，唇邊與玻璃的干涉量，唇邊與玻璃的夾角，玻璃升降過重披風的變形空間等。經過調查分析，影響本車型產生“咕嚕”，“唧唧”，“吱吱”三種聲音的主要原因為內擋水的裝配方式。

3.1.1 內擋水的裝配方式

內擋水的裝配方式通常有兩種，一種是內擋水與門護板裝配在一起，如圖3所示（本故障車型采用結構）;另一種為內擋水直接卡接在門板金止口邊上，如圖4所示。第一種內擋水優點是結構簡單，成本較低，缺點是受護板的裝配關系影響，功能尺寸不易控制，且響聲更容易被護板放大;第二種內擋水優點是裝配穩定，擋水與玻璃之間的功能尺寸鏈段，較易控制，缺點是結構復雜，成本較高。

3.1.2 玻璃升降異響故障現象

玻璃升降過程中主要存在以下幾種現象：

（1）玻璃下降過程中存在“咕嚕咕嚕”異響;

（2）正常裝配且淋雨后無異響，車輛放置一段時間后異響出現;

（3）玻璃上升過程中存在“唧唧”異響。

3.1.3 異響原因分析及改進措施

下降過程中存在的“咕嚕咕嚕”異響：說明玻璃與內擋水之間存在間隙性接觸的現象。究其原因主要有兩項，第一項為門護板內擋水安裝面存在波浪面，內擋水在安裝面卡接后與玻璃存在間隙不均的現象，第二項為卡子在門護板上未卡接牢固，玻璃升降過程中內擋水存在晃動導致異響。

上升過程中存在的“唧唧”異響：說明內擋水與玻璃之間摩擦力較大。調查發現內擋水植絨存在不均勻，容易脫落現象，屬于來件質量不達標問題。

針對咕嚕咕嚕異響，采取措施1：在內擋水與護板之間增加一條海綿條，以增大內擋水披風與玻璃的干涉量，如圖5所示。采取措施2：將內擋水卡子在門護板上卡接牢固。

針對唧唧異響，采取措施為：提升內擋水植絨工藝，來件檢查植絨確保不易脫落。

3.1.4 改進結果

通過實施改進措施，咕嚕咕嚕及唧唧聲均消失。

3.2 玻璃升降器滑塊在導軌內竄動異響的影響因素及解決辦法

車窗玻璃通過滑塊在導軌內做往復運動以實現升降的功能，如圖6所示。平衡臂與電機之間通過齒輪連接，升降臂與平衡臂之間通過四個鉚釘連接，升降臂與平衡臂的兩端連接滑塊，滑塊在固定導軌與活動導軌內做往復運動。當電機正轉玻璃上升，電機反轉玻璃下降。通過分析，影響故障車玻璃升降器異響的因素主要有三種：

（1）由于滑塊強度偏弱，導致滑塊運動過程中與導軌的間隙不均勻或偏大導致竄動異響;

（2）活動臂與固定臂之間鉚接松動出現竄動異響;

（3）電機齒扇與平衡臂齒輪嚙合不好導致竄動異響。

針對以上三個因素，改進措施如下：

（1）提高緩沖塊材料硬度，同時將緩沖塊與導軌間隙由0.5mm更改為0.2mm;

（2）增大鉚接螺釘與電機支架的接觸量，將接觸量由2mm更改為3mm。

（3）調整齒板的齒形，以及平面度。齒板的齒形采用沖床沖壓成型，齒形需要由沖壓的模具保證，同時齒形的尺寸需要采用專用的檢具檢測。現場發現：采用的檢具一次僅能檢測6齒，未能對整個齒形進行檢測;同時，由于沖壓成型工藝必會導致齒板正面齒形下塌，從而會影響與電機齒輪的嚙合，導致運行過程的不平穩和跳動。

經過實施以上改進措施，玻璃升降的“咯噔”異響聲音消失。

3.3 玻璃上升下降到底撞擊異響的影響因素及解決辦法

3.3.1 故障現象描述

當故障車型玻璃上升到頂及下降到底位置時，存在哐當異響聲音。經測量，本故障車型上升速度為170～200mm/s，目前大多數車型將玻璃運行的升降速度最大值控制在上升（150+-30）mm/s，下降220mm/s的范圍內，故障車型上升速度明顯高于合資品牌蒙迪歐等車型玻璃升降速度。

3.3.2 原因分析及解決措施

該升降速度與玻璃升降器電機的轉速，轉矩，尼槽阻力，夾持力有關。根據原因分析，可采用的改進措施有更換電機，增大尼槽摩擦阻力，更改尼槽斷面，提高玻璃升降器各部件之間的穩固性等。

本故障車型所采用的解決措施1為：在門框頂部尼槽內側即尼槽與門框鈑金之間增加一條5mm厚的泡棉，使得玻璃上升到頂時起到緩沖撞擊作用，以減少撞擊聲，如圖7所示;

措施2：更換電機，減小電機的轉矩，減小玻璃下降到底時的裝機聲。

措施3：提升電機齒輪與升降器齒扇之間的嚙合度，減少因嚙合不良而帶來的竄動聲;

措施4：加強玻璃升降器在門內板鈑金上的緊固力矩，確保連接牢固;

措施5：增大玻璃升降器叉臂之間的鉚接螺釘直徑，使得鉚釘與叉臂之間的配合關系由間隙配合改為過度配合

3.3.3 改進效果

通過以上系列措施實施后，玻璃上升到頂時撞擊門框聲音明顯降低，下降到底的哐當聲消失，故障得以解決。

3.4 玻璃升降電機異響影響因素及解決措施

玻璃升降器上升、下降過程中的運行噪聲受到測試環境、電動機、升降系統和車門系統的影響。測試環境主要指溫度、電壓、負載等環境條件。電動機試制轉子裝配、電刷裝配和定子殼裝配、齒輪座尺寸、同心度和固有頻率等影響因素。在測試環境恒定的前提下，影響電動機運行噪聲的主要原因有三個：電動機線圈和卡簧、換向器接觸面積和電動機軸端緩沖機構。

本故障車通過降低電機噪聲的方法主要有改善電動機線圈和卡簧，改善換向器的接觸面積，改善電動機軸端緩沖結構三種方案的優化，電動機的階次噪聲由42db降低至34db，玻璃升降器運行總體噪聲由50db降低至45db，整車的主觀評價得分和NVH測試成績明顯提升。在所有措施都體現后，測試結果見表1所示。

由測試結果可以看出，電動機換向器的接觸面設計成平面和斜面的組合結構，有利于電動機的聲音品質，電動機軸端柔性緩沖的聲音品質優于剛性緩沖結構，在滿足需要的前提下，電動機的轉矩越小，聲音品質越好。因此，在后續的玻璃升降器選擇時，需要考慮電動機的階次噪聲與電動機的結構（電樞槽數等）、關鍵零部件（換向器、緩沖結構等）的結構選用、性能參數（轉矩、轉速等）因素之間的關系，改善電動機內部的設計間隙、摩擦部位的面積、摩擦面的精度、

緩沖結構等均可改善其階次噪聲。在設計之初應對車門系統和玻璃升降系統的共振進行校驗和規避。

4 結論

本故障車型所出現的玻璃升降異響問題較為復雜，通過大量的細致深入分析和研究找到了根本原因及解決措施，使得玻璃升降異響問題發生的概率由7%下降為0.6‰，滿足了上市的要求。建議在今后的車型設計開發過程中，在前期工程設計階段就要建立有效的探測方法和評價體系，形成有效的DV驗證方法和評價標準，使異響問題在項目前期階段得到徹底解決。

參考文獻

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