CN202882639U - 一种绳轮式汽车玻璃升降器 - Google Patents

Abstract

一种绳轮式汽车玻璃升降器，用于解决现有单轨升降器易发生汽车玻璃出槽、异响、玻璃导槽严重磨损现象及双轨升降器成本高、结构复杂等问题。它包括导轨、玻璃托架、钢丝绳拉线、转轮、绕线轮和电机及减速机构，所述导轨与玻璃托架匹配，所述玻璃托架与钢丝绳拉线连接，所述钢丝绳拉线包括上升主动拉索、下降主动拉索和连接拉索，它们与转轮及绕线轮配装，所述绕线轮安装在电机及减速机构输出轴上，所述电机及减速机构固定安装在车门内板上。本实用新型具有性能稳定、成本低、结构简单、方便布置的特点，不仅满足了车门玻璃升降系统轻量化设计要求，而且改善了车门玻璃升降系统的经济性、稳定性和可靠性。

Description

一种绳轮式汽车玻璃升降器

技术领域

本实用新型涉及一种汽车玻璃升降器，尤其是一种电机驱动的绳轮式双拉线汽车玻璃升降器，属于汽车车身附件技术领域。

背景技术

为了与汽车车身造型协调一致，现代汽车车门玻璃一般为空间曲面结构，由于绳轮式汽车玻璃升降器导轨与车门玻璃弧度一致，不仅对车内空间的占用相对较小，便于布置，而且运行过程噪声小，因此被广泛应用在轿车上。

目前，绳轮式升降器有单轨玻璃升降器和双轨玻璃升降器两种形式，单轨式升降器由电机及减速机构、导轨、玻璃托架、钢丝绳拉线、绕线轮和上下两个转轮组成，其钢丝绳拉线缠绕在绕线轮上，两端分别固定在玻璃托架的上、下两个连接点上，由电机及减速机构驱动钢丝绳拉线拉动玻璃托架上、下运动，实现车门玻璃的升降，由于钢丝绳拉线对玻璃托架的拉力作用在一个点上，在汽车玻璃升降过程中难以保持力矩平衡，导致汽车玻璃升降系统经常出现出槽、异响、玻璃导槽严重磨损等问题；双轨式升降器通过电机及减速机构驱动与左右两个导轨配装的左右玻璃托架带动车门玻璃升降，虽然能够实现汽车玻璃升降过程中的力矩平衡，但存在着成本高，质量大，结构复杂、布置安装不便等缺陷，不符合汽车轻量化，经济化的设计理念。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对现有技术之弊端，提供一种性能可靠、成本低廉、结构简单、便于布置的绳轮式汽车玻璃升降器。

本实用新型所述问题是以下述技术方案实现的：

一种绳轮式汽车玻璃升降器，它包括导轨、玻璃托架、钢丝绳拉线、转轮、绕线轮和电机及减速机构，所述导轨与玻璃托架匹配，所述玻璃托架与钢丝绳拉线连接，所述钢丝绳拉线包括上升主动拉索、下降主动拉索和连接拉索，它们与转轮及绕线轮配装，所述绕线轮安装在电机及减速机构输出轴上，所述电机及减速机构固定安装在车门内板上。

上述绳轮式汽车玻璃升降器，所述导轨上、下两端均固定装配导轨支架，所述导轨支架固定在车门内板上，在导轨支架的左、右两端安装转轮。

上述绳轮式汽车玻璃升降器，所述玻璃托架通过上、下各两个连接点与钢丝绳拉线连接，在玻璃托架上设有车门玻璃安装座。

上述绳轮式汽车玻璃升降器，所述钢丝绳拉线上升主动拉索和下降主动拉索的前端均固定在绕线轮上，两者反向并列缠绕，上升主动拉索后端绕过导轨右上侧转轮后与玻璃托架右上侧连接点连接，下降主动拉索后端绕过导轨左下侧转轮后与玻璃托架左下侧连接点连接，所述连接拉索绕过导轨右下侧转轮及导轨左上侧转轮，它连接在玻璃托架右下侧连接点和左上侧连接点之间。

上述绳轮式汽车玻璃升降器，所述绕线轮的外侧设置了绕线轮盖及导向装置组合件，所述绕线轮盖及导向装置组合件与绕线轮和钢丝绳拉线卡装座配装，所述钢丝绳拉线卡装座套装在钢丝绳拉线外面。

本实用新型将钢丝绳拉线设计为主动拉索与连接拉索配合结构，当绕线轮在电机及减速机构驱动下转动时，缠绕在绕线轮上的钢丝绳拉线上升主动拉索或下降主动拉索与连接拉索配合，通过玻璃托架上的两个连接点带动车门玻璃升降，在此过程中车门玻璃受到两侧钢丝绳拉线的拉力，并且钢丝绳拉线与玻璃托架为柔性连接，当车门玻璃力矩不平衡时，可通过两侧钢丝绳拉线拉力的变化产生一个对应的调整力矩，使系统重新恢复到力矩平衡状态，维持系统的稳定运行。本实用新型解决了现有单轨升降器因受力不平而导致的汽车玻璃出槽、异响、玻璃导槽严重磨损等问题，它与双轨升降器相比具有成本低，质量轻，结构简单，方便布置的特点，不仅满足了车门玻璃升降系统轻量化设计要求，而且改善了车门玻璃升降系统的经济性、稳定性和可靠性。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

图1、图2、图3是本实用新型不同观测角度示意图；

图4是图3的侧视图；

图5是图4中A处结构放大图；

图6是本实用新型在车门玻璃升起时钢丝绳拉线的力传递示意图；

图7是本实用新型在车门玻璃降下时钢丝绳拉线的力传递示意图；

图8是单轨升降器结构示意图；

图9是采用单轨升降器时车门玻璃受力分析图；

图10是本实用新型结构示意图；

图11是采用本实用新型时车门玻璃受力分析图。

图中各标号清单为：1、导轨，2、玻璃托架，2-1、车门玻璃安装座，3、转轮,4、导轨支架， 5、绕线轮，6、电机及减速机构，7、钢丝绳拉线，7-1、上升主动拉索，7-2、下降主动拉索，7-3、连接拉索，8、车门玻璃，9、绕线轮盖及导向装置组合件，10、钢丝绳拉线卡装座。

具体实施方式

参看图 1、图2、图3、图4、图5，本实用新型包括导轨1、玻璃托架2、钢丝绳拉线7、转轮3、绕线轮5和电机及减速机构6，所述导轨1通过上、下两端固定装配的导轨支架4固定安装在车门内板上，导轨1与玻璃托架2匹配；所述玻璃托架2上设有车门玻璃安装座2-1，玻璃托架2通过上、下各两个（共四个）连接点与钢丝绳拉线7连接；所述钢丝绳拉线7包括上升主动拉索7-1、下降主动拉索7-2和连接拉索7-3，所述上升主动拉索7-1和下降主动拉索7-2的前端均固定在绕线轮5上，两者反向并列缠绕，上升主动拉索7-1的后端绕过导轨右上侧转轮后与玻璃托架2右上侧连接点连接，下降主动拉索7-2的后端绕过导轨左下侧转轮后与玻璃托架2左下侧连接点连接，所述连接拉索7-3绕过导轨右下侧转轮及导轨左上侧转轮，它连接在玻璃托架2右下侧连接点和左上侧连接点之间；所述绕线轮5与电机及减速机构6的输出轴花键连接，在绕线轮5的外侧设置了绕线轮盖及导向装置组合件9；所述绕线轮盖及导向装置组合件9与绕线轮5和钢丝绳拉线卡装座10配装，所述钢丝绳拉线卡装座10套装在钢丝绳拉线7外面，所述电机及减速机构6固定安装在车门内板上。

参看图 6、图7，本实用新型将钢丝绳拉线7设计为主动拉索与连接拉索配合结构，当绕线轮5在电机及减速机构6驱动下转动时，缠绕在绕线轮5上的钢丝绳拉线上升主动拉索7-1或下降主动拉索7-2与连接拉索7-3配合，通过玻璃托架2上的两个连接点带动车门玻璃8升降，在此过程中车门玻璃8受到两侧钢丝绳拉线7的拉力，并且钢丝绳拉线7与玻璃托架2为柔性连接，当车门玻璃8力矩不平衡时，可通过两侧钢丝绳拉线7的拉力的变化产生一个对应的调整力矩，使系统重新恢复到力矩平衡状态，维持系统的稳定性与可靠性。

参看图8、图9，下面对采用现有单轨升降器车门玻璃进行受力分析，在车门玻璃8上升过程中，车门玻璃8受到FA（A柱玻璃导槽阻力）、FB（B柱玻璃导槽阻力）、FX（水切密封条阻力）、FG（玻璃的重力）和F（升降器的提升力）共同作用，以提拉线作为基准，以逆时针扭矩为正方向，将重力分解为基准线方向FG1和垂直于基准线方向FG2两个分力， LB 、LX、LA 、LG2为各个力与基准线的距离，若力矩满足：FB×LB + FX×LX- FA×LA - FG2×LG2=0，此时由力FA、FB、FX、FG和升降器的提升力F形成一个力矩平衡系统，这个力矩平衡系统可以保证升降系统的平稳、正常地运行。但是现有的单轨绳轮式升降器的运动配合件制作一致性很难保证，并且存在配合件的装配误差，使实际产品与设计状态不相吻合， FB 、FX、FA 大小和方向发生变化，使力矩的平衡被破坏，导致侧门玻璃经常出现出槽、卡滞、异响、玻璃导槽严重磨损等问题发生。

参看图10、图11，下面对采用本实用新型的车门玻璃进行受力分析，在车门玻璃8上升过程中，车门玻璃8受到FA（A柱玻璃导槽阻力）、FB（B柱玻璃导槽阻力）、FX（水切密封条阻力）、FG（玻璃的重力）、F左 （左侧拉线对玻璃的作用力）和F右（右侧拉线对玻璃的作用力）共同作用。设定“F电”为电机绕线轮输出的力， “F左1”为玻璃对左侧拉线的作用力， “F右1”为玻璃对右侧拉线的作用力。

根据牛顿第三定律，作用力与反作用力大小相等，方向相反，即：

F左1 = F左        F右1=F右                            

在忽略升降器系统内部摩擦的前提下：

F电=  F左1   +  F右1  =  F左  +  F右                       ①  

设定M为此升降器的调整力矩，L为F左1 、F右1与基准线的距离，以逆时针扭矩为正方向，则：

M= F右×L  -  F左×L                                                                                     

以逆时针扭矩为正方向，平衡公式为：

FB×LB + FX×LX- FA×LA - FG2×LG2   +  M=0

当升降系统处于平衡时，M为零，没有起力矩调节作用  ：

F右 =  F左      M= F右×L  -  F左×L   =0

以逆时针扭矩为正方向，当升降系统失去平衡时，M会对应的为正值或负值，起力矩调节作用  ：

．当系统失去平衡，玻璃有逆时针的偏转力矩时，F左增大，F右会相应地减小，根据式

、

，此时M为负值：

M= F右×L  -  F左×L ＜0

此调整力矩为顺时针方向，与逆时针的偏转力矩大小相等方向相反，使系统维持在力矩平衡状态，而不发生偏转。

b．当系统失去平衡，玻璃有顺时针的偏转力矩时，F左减小，根据式，

，F右会相应的增大，此时M为正值：

M= F右×L  -  F左×L ＞0

此调整力矩为逆时针方向，与顺时针的偏转力矩大小相等方向相反，使系统维持在力矩平衡状态，而不发生偏转。

综上分析，当系统力矩不平衡时，该主动拉索与连接拉索配合结构的升降器会产生一个对应的调整力矩，使系统重新恢复到力矩平衡状态，维持系统的稳定性和可靠性。

Claims (5)

1.一种绳轮式汽车玻璃升降器，其特征是，它包括导轨（1）、玻璃托架（2）、钢丝绳拉线（7）、转轮（3）、绕线轮（5）和电机及减速机构（6），所述导轨（1）与玻璃托架（2）匹配，所述玻璃托架（2）与钢丝绳拉线（7）连接，所述钢丝绳拉线（7）包括上升主动拉索（7-1）、下降主动拉索（7-2）和连接拉索（7-3），它们与转轮（3）及绕线轮（5）配装，所述绕线轮（5）安装在电机及减速机构（6）的输出轴上，所述电机及减速机构（6）固定安装在车门内板上。

2.根据权利要求1所述的一种绳轮式汽车玻璃升降器，其特征是，所述导轨（1）上、下两端均固定装配导轨支架（4），所述导轨支架（4）固定在车门内板上，在导轨支架的左、右两端安装转轮（3）。

3.根据权利要求2所述的一种绳轮式汽车玻璃升降器，其特征是，所述玻璃托架（2）通过上、下各两个连接点与钢丝绳拉线（7）连接，在玻璃托架（2）上设有车门玻璃安装座（2-1）。

4.根据权利要求3所述的一种绳轮式汽车玻璃升降器，其特征是，所述钢丝绳拉线上升主动拉索（7-1）和下降主动拉索（7-2）的前端均固定在绕线轮（5）上，两者反向并列缠绕，上升主动拉索（7-1）后端绕过导轨右上侧转轮后与玻璃托架（2）右上侧连接点连接，下降主动拉索（7-2）后端绕过导轨左下侧转轮后与玻璃托架（2）左下侧连接点连接，所述连接拉索（7-3）绕过导轨右下侧转轮及导轨左上侧转轮，它连接在玻璃托架（2）右下侧连接点和左上侧连接点之间。

5.根据权利要求4所述的一种绳轮式汽车玻璃升降器，其特征是，所述绕线轮（5）外侧设置了绕线轮盖及导向装置组合件（9），所述绕线轮盖及导向装置组合件（9）与绕线轮（5）和钢丝绳拉线卡装座（10）配装，所述钢丝绳拉线卡装座（10）套装在钢丝绳拉线（7）外面。

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