车门玻璃升降器理论研究综述

杨 琳

（柳州职业技术学院，广西 柳州 545006）

汽车车门玻璃升降器是属于车门总成系统的实现轿车车门玻璃升降运动的车门附件，是驾乘人员使用频率比较高的一种功能件，该件能否方便操作及可靠使用直接影响着人们在车内各种活动的质量[1]。而且，车门玻璃升降器又是一种运动件，通过玻璃升降器带动玻璃托架做上下运动，从而使得车门玻璃沿着车门窗框的导槽或导轨做升降运动。所以与其相配合的零部件比较多，并且影响其升降效果的因素、原因复杂，为此对汽车车门玻璃升降系统的研究探讨就有相当重要的现实意义。

1 车门玻璃升降器的主要功能

车门玻璃升降器的主要作用就是保证车门玻璃能够顺畅升降，以方便驾乘人员在车辆上进行正常活动：保证车辆内部有良好的通风、方便驾乘人员在车内不下车就能与车周围的人员进行交流等等。

2 玻璃升降器一般的设计方法

目前常用的玻璃升降器主要有叉臂式传动和绳轮式传动两种常见结构型式。后者能够适应玻璃在大曲率的弧形升降面上移动。车门设计和布局中正确选择和布置玻璃升降器是保证玻璃升降操纵轻便、工作可靠的关键。

作为车门系统中的运动部件，升降器不仅仅和车身内外板的空间布局相关，同时也和车门两侧导轨、玻璃内外水切、密封条、门锁甚至和扬声器都有一定关联。在车门系统特别是内外门板和玻璃形状初步确认后，需要在基于车门系统和玻璃升降器相关联部件进行布局和分析。与此同时在升降器C A D数模构建之前也需要对车门系统和升降器之间相互关系进行运动校核及相关的力学分析。因为如果玻璃升降器空间布局不恰当，在实际过程中经常会遇到玻璃升降卡滞、抖动、偏离车门边框导槽等现象。运动不平稳常常也意味着在整个运行行程或某个特定位置出现静态或动态力学状况恶劣的情况。反映在现实中会出现型式试验（寿命试验）失败或使用过程中的零件失效，如叉臂升降器中的长臂、短臂的磨损，绳轮式升降器的钢丝绳断裂等。为解决这些可能存在的问题需要在车身布局及玻璃升降器结构设计时充分考虑其布局的合理性并应利用计算机辅助进行分析。

3 车门玻璃升降器的技术要求

对车门玻璃升降器的技术要求有：①升降平顺，工作可靠，无冲击和阻滞现象，无碾轧声；②操纵轻便、省力，在正常载荷下（相当于玻璃质量）摇动玻璃升降器的最大力矩不应大于2 N M；各臂开始运动前，手柄的自由转动空行程量应恰当，一般不应大于600°；③应具有防止手压玻璃时升降器发生逆转的制动机构。水平位置时通过玻璃质心再加2倍玻璃自身重力的载荷时，制动器不应失灵。在玻璃升降范围内，主动臂滚轮中心加200 N的载荷时不发生逆转；④用玻璃升降器将玻璃升至上止点时，应保证驾驶室（客室）有良好的密封性；摇下车门（侧窗）玻璃时，室内应能良好地通风、换气；⑤玻璃升降过程中，滚轮的连线应平行，且保证在l 00 m m长度上不平行度小于0.4 m m；⑥玻璃升降器应保证在升降4万次试验中无故障。

4 车门玻璃升降器失效的主要原因

由于车门玻璃升降器是一个相当复杂的车身功能件，与其相配合、相连接的零部件比较多，且该件在使用中相对于车门有运动，所以引起车门玻璃升降器失效的原因也就很多。其中车门冲压件不规范，车门内外玻璃挡水胶条及玻璃导槽的尺寸形状及材质存在偏差，车门玻璃升降器本身存在问题，以及车门玻璃与设计要求不符等是导致车门玻璃升降不畅、卡滞、甚至失效的重要原因。

5 按玻璃升降器的失效原因

由于不同的失效原因对应不同的研究方法。现按照玻璃升降器的失效原因不同对所用研究方法进行简单的介绍。

（1）车门冲压件刚度及强度不足。由于车门冲压件刚度及强度本身不足，导致车辆在运行过程中车门发生变形，引起车门玻璃升降不畅。解决办法：对车门冲压件进行三坐标测量，将所测量的数据与原设计数据进行对比，并对原设计的结构进行刚度及强度的C A E分析，并根据分析结果提出车门的加强方案。

（2）车门玻璃升降器结构不科学、间隙不合理。由于车门窗框、玻璃导轨、车门玻璃、玻璃升降器、玻璃滑槽等相关件在设计时，其结构不科学、间隙不合理造成车门玻璃升降不畅。解决办法：对各个运动机构进行分析研究，找出科学的解决方案。

（3）玻璃升降器相关零部件发生变形。由于这些与车门玻璃升降器运动有关的零部件在装调及运输中，操作工艺及其路线设计不合理，造成本系统的相关件在组装、焊装后，其结构变形及功能达不到设计要求。解决办法：对整个组装及焊装过程进行分析研究，设计出切实可行的工艺方案来指导生产。

（4）玻璃滑槽等与玻璃有摩擦的件材质有问题。由于玻璃滑槽的制造材料选择不当，导致玻璃滑槽与车门玻璃摩擦力太大，从而影响车门玻璃升降器的正常工作。解决办法：对制造玻璃滑槽所用的材料进行化验分析，并用不同的能满足玻璃滑槽制造及使用要求的材料与车门玻璃进行摩擦试验，从而找出与玻璃摩擦力小，但耐磨性及密封性都能满足使用要求的材料来进行生产。

[1]黄天泽，黄金陵.汽车车身结构与设计[M].北京：机械工业出版社，1992.

[2]吴亚良.现代轿车车身设计[M].上海：上海科学技术出版社，1999.