專利名稱：一種繩輪式汽車玻璃升降器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種汽車玻璃升降器，尤其是一種電機驅(qū)動的繩輪式雙拉線汽車玻璃升降器，屬于汽車車身附件技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
為了與汽車車身造型協(xié)調(diào)一致，現(xiàn)代汽車車門玻璃一般為空間曲面結(jié)構(gòu)，由于繩輪式汽車玻璃升降器導軌與車門玻璃弧度一致，不僅對車內(nèi)空間的占用相對較小，便于布置，而且運行過程噪聲小，因此被廣泛應用在轎車上。目前，繩輪式升降器有單軌玻璃升降器和雙軌玻璃升降器兩種形式，單軌式升降器由電機及減速機構(gòu)、導軌、玻璃托架、鋼絲繩拉線、繞線輪和上下兩個轉(zhuǎn)輪組成，其鋼絲繩拉線纏繞在繞線輪上，兩端分別固定在玻璃托架的上、下兩個連接點上，由電機及減速機構(gòu)驅(qū)動鋼絲繩拉線拉動玻璃托架上、下運動，實現(xiàn)車門玻璃的升降，由于鋼絲繩拉線對玻璃托架的拉力作用在一個點上，在汽車玻璃升降過程中難以保持力矩平衡，導致汽車玻璃升降系統(tǒng)經(jīng)常出現(xiàn)出槽、異響、玻璃導槽嚴重磨損等問題；雙軌式升降器通過電機及減速機構(gòu)驅(qū)動與左右兩個導軌配裝的左右玻璃托架帶動車門玻璃升降，雖然能夠?qū)崿F(xiàn)汽車玻璃升降過程中的力矩平衡，但存在著成本高，質(zhì)量大，結(jié)構(gòu)復雜、布置安裝不便等缺陷，不符合汽車輕量化，經(jīng)濟化的設計理念。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)之弊端，提供一種性能可靠、成本低廉、結(jié)構(gòu)簡單、便于布置的繩輪式汽車玻璃升降器。本實用新型所述問題是以下述技術(shù)方案實現(xiàn)的一種繩輪式汽車玻璃升降器，它包括導軌、玻璃托架、鋼絲繩拉線、轉(zhuǎn)輪、繞線輪和電機及減速機構(gòu)，所述導軌與玻璃托架匹配，所述玻璃托架與鋼絲繩拉線連接，所述鋼絲繩拉線包括上升主動拉索、下降主動拉索和連接拉索，它們與轉(zhuǎn)輪及繞線輪配裝，所述繞線輪安裝在電機及減速機構(gòu)輸出軸上，所述電機及減速機構(gòu)固定安裝在車門內(nèi)板上。上述繩輪式汽車玻璃升降器，所述導軌上、下兩端均固定裝配導軌支架，所述導軌支架固定在車門內(nèi)板上，在導軌支架的左、右兩端安裝轉(zhuǎn)輪。上述繩輪式汽車玻璃升降器，所述玻璃托架通過上、下各兩個連接點與鋼絲繩拉線連接，在玻璃托架上設有車門玻璃安裝座。上述繩輪式汽車玻璃升降器，所述鋼絲繩拉線上升主動拉索和下降主動拉索的前端均固定在繞線輪上，兩者反向并列纏繞，上升主動拉索后端繞過導軌右上側(cè)轉(zhuǎn)輪后與玻璃托架右上側(cè)連接點連接，下降主動拉索后端繞過導軌左下側(cè)轉(zhuǎn)輪后與玻璃托架左下側(cè)連接點連接，所述連接拉索繞過導軌右下側(cè)轉(zhuǎn)輪及導軌左上側(cè)轉(zhuǎn)輪，它連接在玻璃托架右下側(cè)連接點和左上側(cè)連接點之間。上述繩輪式汽車玻璃升降器，所述繞線輪的外側(cè)設置了繞線輪蓋及導向裝置組合件，所述繞線輪蓋及導向裝置組合件與繞線輪和鋼絲繩拉線卡裝座配裝，所述鋼絲繩拉線卡裝座套裝在鋼絲繩拉線外面。本實用新型將鋼絲繩拉線設計為主動拉索與連接拉索配合結(jié)構(gòu)，當繞線輪在電機及減速機構(gòu)驅(qū)動下轉(zhuǎn)動時，纏繞在繞線輪上的鋼絲繩拉線上升主動拉索或下降主動拉索與連接拉索配合，通過玻璃托架上的兩個連接點帶動車門玻璃升降，在此過程中車門玻璃受到兩側(cè)鋼絲繩拉線的拉力，并且鋼絲繩拉線與玻璃托架為柔性連接，當車門玻璃力矩不平衡時，可通過兩側(cè)鋼絲繩拉線拉力的變化產(chǎn)生一個對應的調(diào)整力矩，使系統(tǒng)重新恢復到力矩平衡狀態(tài)，維持系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。本實用新型解決了現(xiàn)有單軌升降器因受力不平而導致的汽車玻璃出槽、異響、玻璃導槽嚴重磨損等問題，它與雙軌升降器相比具有成本低，質(zhì)量輕，結(jié)構(gòu)簡單，方便布置的特點，不僅滿足了車門玻璃升降系統(tǒng)輕量化設計要求，而且改善了車門玻璃升降系統(tǒng)的經(jīng)濟性、穩(wěn)定性和可靠性。
以下結(jié)合附圖對本實用新型作進一步說明。


圖1、圖2、圖3是本實用新型不同觀測角度示意圖；圖4是圖3的側(cè)視圖；圖5是圖4中A處結(jié)構(gòu)放大圖；圖6是本實用新型在車門玻璃升起時鋼絲繩拉線的力傳遞示意圖；圖7是本實用新型在車門玻璃降下時鋼絲繩拉線的力傳遞示意圖；圖8是單軌升降器結(jié)構(gòu)示意圖；圖9是采用單軌升降器時車門玻璃受力分析圖；
圖10是本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖；
圖11是采用本實用新型時車門玻璃受力分析圖。圖中各標號清單為1、導軌，2、玻璃托架，2-1、車門玻璃安裝座，3、轉(zhuǎn)輪，4、導軌支架，5、繞線輪，6、電機及減速機構(gòu)，7、鋼絲繩拉線，7-1、上升主動拉索，7-2、下降主動拉索，7-3、連接拉索，8、車門玻璃，9、繞線輪蓋及導向裝置組合件，10、鋼絲繩拉線卡裝座。
具體實施方式
參看
圖1、圖2、圖3、圖4、圖5，本實用新型包括導軌1、玻璃托架2、鋼絲繩拉線7、轉(zhuǎn)輪3、繞線輪5和電機及減速機構(gòu)6，所述導軌I通過上、下兩端固定裝配的導軌支架4固定安裝在車門內(nèi)板上，導軌I與玻璃托架2匹配；所述玻璃托架2上設有車門玻璃安裝座
2-1，玻璃托架2通過上、下各兩個(共四個)連接點與鋼絲繩拉線7連接；所述鋼絲繩拉線7包括上升主動拉索7-1、下降主動拉索7-2和連接拉索7-3，所述上升主動拉索7-1和下降主動拉索7-2的前端均固定在繞線輪5上，兩者反向并列纏繞，上升主動拉索7-1的后端繞過導軌右上側(cè)轉(zhuǎn)輪后與玻璃托架2右上側(cè)連接點連接，下降主動拉索7-2的后端繞過導軌左下側(cè)轉(zhuǎn)輪后與玻璃托架2左下側(cè)連接點連接，所述連接拉索7-3繞過導軌右下側(cè)轉(zhuǎn)輪及導軌左上側(cè)轉(zhuǎn)輪，它連接在玻璃托架2右下側(cè)連接點和左上側(cè)連接點之間；所述繞線輪5與電機及減速機構(gòu)6的輸出軸花鍵連接，在繞線輪5的外側(cè)設置了繞線輪蓋及導向裝置組合件9 ;所述繞線輪蓋及導向裝置組合件9與繞線輪5和鋼絲繩拉線卡裝座10配裝，所述鋼絲繩拉線卡裝座10套裝在鋼絲繩拉線7外面，所述電機及減速機構(gòu)6固定安裝在車門內(nèi)板上。參看圖6、圖7，本實用新型將鋼絲繩拉線7設計為主動拉索與連接拉索配合結(jié)構(gòu)，當繞線輪5在電機及減速機構(gòu)6驅(qū)動下轉(zhuǎn)動時，纏繞在繞線輪5上的鋼絲繩拉線上升主動拉索7-1或下降主動拉索7-2與連接拉索7-3配合，通過玻璃托架2上的兩個連接點帶動車門玻璃8升降，在此過程中車門玻璃8受到兩側(cè)鋼絲繩拉線7的拉力，并且鋼絲繩拉線7與玻璃托架2為柔性連接，當車門玻璃8力矩不平衡時，可通過兩側(cè)鋼絲繩拉線7的拉力的變化產(chǎn)生一個對應的調(diào)整力矩，使系統(tǒng)重新恢復到力矩平衡狀態(tài)，維持系統(tǒng)的穩(wěn)定性與可靠性。參看圖8、圖9，下面對采用現(xiàn)有單軌升降器車門玻璃進行受力分析，在車門玻璃8上升過程中，車門玻璃8受到FA(A柱玻璃導槽阻力)、FB(B柱玻璃導槽阻力)、FX(水切密封條阻力)、FG (玻璃的重力)和F (升降器的提升力)共同作用，以提拉線作為基準，以逆時針扭矩為正方向，將重力分解為基準線方向FGl和垂直于基準線方向FG2兩個分力，LB、LX、LA、LG2為各個力與基準線的距離，若力矩滿足FBXLB + FXXLX- FAXLA - FG2XLG2=0，此時由力FA、FB、FX、FG和升降器的提升力F形成一個力矩平衡系統(tǒng)，這個力矩平衡系統(tǒng)可以保證升降系統(tǒng)的平穩(wěn)、正常地運行。但是現(xiàn)有的單軌繩輪式升降器的運動配合件制作一致性很難保證，并且存在配合件的裝配誤差，使實際產(chǎn)品與設計狀態(tài)不相吻合，F(xiàn)B、FX、FA大小和方向發(fā)生變化，使力矩的平衡被破壞，導致側(cè)門玻璃經(jīng)常出現(xiàn)出槽、卡滯、異響、玻璃導槽嚴重磨損等問題發(fā)生。參看
圖10、
圖11，下面對采用本實用新型的車門玻璃進行受力分析，在車門玻璃8上升過程中，車門玻璃8受到FA (A柱玻璃導槽阻力)、FB (B柱玻璃導槽阻力)、FX (水切密封條阻力)、FG (玻璃的重力)、F左(左側(cè)拉線對玻璃的作用力)和F右(右側(cè)拉線對玻璃的作用力)共同作用。設定“F電”為電機繞線輪輸出的力，“F左I”為玻璃對左側(cè)拉線的作用力，“F右I”為玻璃對右側(cè)拉線的作用力。根據(jù)牛頓第三定律，作用力與反作用力大小相等，方向相反，SP
`[0028]F 左 I=F 左F 右 I=F 右在忽略升降器系統(tǒng)內(nèi)部摩擦的前提下F電=F左I + F右I = F左 + F右①設定M為此升降器的調(diào)整力矩，L為F左1、F右I與基準線的距離，以逆時針扭矩為正方向，則M= F 右 XL-F 左 XL@以逆時針扭矩為正方向，平衡公式為FBXLB + FXXLX- FAXLA - FG2XLG2 + M=O當升降系統(tǒng)處于平衡時，M為零，沒有起力矩調(diào)節(jié)作用F 右=F 左 M= F 右 XL - F 左 XL =0以逆時針扭矩為正方向，當升降系統(tǒng)失去平衡時，M會對應的為正值或負值，起力矩調(diào)節(jié)作用[0038]a .當系統(tǒng)失去平衡，玻璃有逆時針的偏轉(zhuǎn)力矩時，F(xiàn)左增大，F(xiàn)右會相應地減小，
根據(jù)式①、③，此時M為負值M= F 右 XL - F 左 XL<0此調(diào)整力矩為順時針方向，與逆時針的偏轉(zhuǎn)力矩大小相等方向相反，使系統(tǒng)維持在力矩平衡狀態(tài)，而不發(fā)生偏轉(zhuǎn)。b.當系統(tǒng)失去平衡，玻璃有順時針的偏轉(zhuǎn)力矩時，F(xiàn)左減小，根據(jù)式①，@，F(xiàn)右會
相應的增大，此時M為正值M= F 右 XL - F 左 XL>0此調(diào)整力矩為逆時針方向，與順時針的偏轉(zhuǎn)力矩大小相等方向相反，使系統(tǒng)維持在力矩平衡狀態(tài)，而不發(fā)生偏轉(zhuǎn)。綜上分析，當系統(tǒng)力矩不平衡時，該主動拉索與連接拉索配合結(jié)構(gòu)的升降器會產(chǎn)生一個對應的調(diào)整力矩,使系統(tǒng)重新恢復到力矩平衡狀態(tài),維持系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。
權(quán)利要求1.一種繩輪式汽車玻璃升降器，其特征是，它包括導軌(I)、玻璃托架(2)、鋼絲繩拉線 (7)、轉(zhuǎn)輪(3)、繞線輪(5)和電機及減速機構(gòu)(6)，所述導軌(I)與玻璃托架(2)匹配，所述玻璃托架(2)與鋼絲繩拉線(7)連接，所述鋼絲繩拉線(7)包括上升主動拉索(7-1)、下降主動拉索(7-2 )和連接拉索(7-3 )，它們與轉(zhuǎn)輪(3 )及繞線輪(5 )配裝，所述繞線輪(5 )安裝在電機及減速機構(gòu)(6)的輸出軸上，所述電機及減速機構(gòu)(6)固定安裝在車門內(nèi)板上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種繩輪式汽車玻璃升降器，其特征是，所述導軌(I)上、下兩端均固定裝配導軌支架(4)，所述導軌支架(4)固定在車門內(nèi)板上，在導軌支架的左、右兩端安裝轉(zhuǎn)輪(3)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種繩輪式汽車玻璃升降器，其特征是，所述玻璃托架(2) 通過上、下各兩個連接點與鋼絲繩拉線(7)連接，在玻璃托架(2)上設有車門玻璃安裝座 (2-1)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種繩輪式汽車玻璃升降器，其特征是，所述鋼絲繩拉線上升主動拉索(7-1)和下降主動拉索(7-2)的前端均固定在繞線輪(5)上，兩者反向并列纏繞，上升主動拉索(7-1)后端繞過導軌右上側(cè)轉(zhuǎn)輪后與玻璃托架(2)右上側(cè)連接點連接，下降主動拉索(7-2)后端繞過導軌左下側(cè)轉(zhuǎn)輪后與玻璃托架(2)左下側(cè)連接點連接，所述連接拉索(7-3)繞過導軌右下側(cè)轉(zhuǎn)輪及導軌左上側(cè)轉(zhuǎn)輪，它連接在玻璃托架(2)右下側(cè)連接點和左上側(cè)連接點之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種繩輪式汽車玻璃升降器，其特征是，所述繞線輪(5)外側(cè)設置了繞線輪蓋及導向裝置組合件(9)，所述繞線輪蓋及導向裝置組合件(9)與繞線輪(5) 和鋼絲繩拉線卡裝座(10)配裝，所述鋼絲繩拉線卡裝座(10)套裝在鋼絲繩拉線(7)外面。
專利摘要一種繩輪式汽車玻璃升降器，用于解決現(xiàn)有單軌升降器易發(fā)生汽車玻璃出槽、異響、玻璃導槽嚴重磨損現(xiàn)象及雙軌升降器成本高、結(jié)構(gòu)復雜等問題。它包括導軌、玻璃托架、鋼絲繩拉線、轉(zhuǎn)輪、繞線輪和電機及減速機構(gòu)，所述導軌與玻璃托架匹配，所述玻璃托架與鋼絲繩拉線連接，所述鋼絲繩拉線包括上升主動拉索、下降主動拉索和連接拉索，它們與轉(zhuǎn)輪及繞線輪配裝，所述繞線輪安裝在電機及減速機構(gòu)輸出軸上，所述電機及減速機構(gòu)固定安裝在車門內(nèi)板上。本實用新型具有性能穩(wěn)定、成本低、結(jié)構(gòu)簡單、方便布置的特點，不僅滿足了車門玻璃升降系統(tǒng)輕量化設計要求，而且改善了車門玻璃升降系統(tǒng)的經(jīng)濟性、穩(wěn)定性和可靠性。
文檔編號E05F15/16GK202882639SQ201220555289
公開日2013年4月17日 申請日期2012年10月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月28日
發(fā)明者黃勇, 陳連友, 侯萬廣, 牛海超 申請人:長城汽車股份有限公司