可变运动阻力的单导轨玻璃升降器的制作方法

本发明属于汽车零部件领域，具体涉及一种可变运动阻力的单导轨玻璃升降器。

背景技术：

汽车车门玻璃通过玻璃升降器实现上升、下降和悬停，其中，玻璃的前后边分别配合在前/后导槽内，玻璃的底边安装在滑块上，滑块配合在导轨上，玻璃升降器的电机通过传动绳带动滑块和玻璃整体沿导轨升降。汽车车门玻璃在上升和下降过程中主要受到如下力：玻璃和滑块整体的重力沿导轨方向上的分力g分、玻璃与前/后导槽及窗台内外水切的摩擦阻力f外(具体包括玻璃与前导槽的摩擦阻力f前、玻璃与后导槽的摩擦阻力f后和玻璃与窗台内外水切的摩擦阻力f窗)、滑块与导轨的摩擦阻力f内、传动绳对滑块的作用力f(上升时为f升，下降时为f降)。

为了保证玻璃在升降过程中的平顺性，需要传动绳对滑块的作用力f在升降过程中始终为拉力，而为了保证升降过程中f始终为正，目前有两种方案：第一种是增大f外，如增大前/后导槽或窗台内外水切断面的干涉量或材料硬度，该方案虽然可保证玻璃悬停，但是增加了玻璃升降时的异响风险，而且在玻璃上升时，增大的f外降低了升降器的输出效率；第二种是增大f内，通过滑块上下两处导向卡夹中的簧片和摩擦片的过盈配合增加对导轨的夹持力，该方案虽然可保证玻璃悬停，但是对升降器来说，只有针对g分部分的输出才是有效输出，增大的f内降低了升降器的输出效率。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种可变运动阻力的单导轨玻璃升降器，保证了玻璃升降的平顺性，提高了输出效率，降低了整体成本以及车门系统重量，降低了设计布置空间难度，避免了玻璃升降时的异响风险。

本发明所采用的技术方案是：

一种可变运动阻力的单导轨玻璃升降器，包括电控单元、导轨、设在导轨上的滑块和通过传动绳带动滑块沿导轨升降的电机，滑块上设有安装结构和导向结构，安装结构上安装有变压力组件，变压力组件包括壳体、位于壳体内的电磁铁、套在电磁铁上的弹簧和压头，弹簧始终将压头压紧在导轨上，电磁铁通电状态下能吸引压头从而减轻压头对导轨的压紧力，导向结构与导轨滑动配合且滑动时对导轨的摩擦阻力远小于压头对导轨的摩擦阻力，电机停止时滑块能悬停，电控单元分别与电机和电磁铁电连接。

进一步地，电控单元接收到玻璃上升指令时，控制电机带动滑块上升、电磁铁通电；电控单元没有接收到玻璃升降指令时，控制电机停止、电磁铁不通电；电控单元接收到玻璃下降指令时，控制电机带动滑块下降、电磁铁不通电。

进一步地，电磁铁通电时电流大小可调。

进一步地，滑块包括连接在一起的钣金件和注塑件，玻璃安装在钣金件一侧，导轨配合在注塑件一侧，安装结构和导向结构均位于注塑件上。

进一步地，导轨截面为两端向外侧翻边的u形槽，导向结构与两侧的翻边滑动配合，变压力组件容纳在u形槽内且压头压紧在u形槽内壁上。

进一步地，电控单元通过供电线与电磁铁的接线端电连接，供电线伸入u形槽内，接线端伸出壳体，接线端位于壳体升降方向的下侧。

进一步地，安装结构包括将壳体两侧卡合的卡块和将壳体一端限位的挡块，压头位于壳体未限位的一端。

进一步地，压头的压紧面上设有摩擦片。

进一步地，电控单元采用ecu控制器。

本发明的有益效果是：

由于滑动时导向结构对导轨的摩擦阻力远小于压头对导轨的摩擦阻力，因此压头对导轨的摩擦阻力近似等同于滑块与导轨的摩擦阻力f内，而且由于压头对导轨的摩擦阻力与压头对导轨的压紧力f压正比例相关，压头对导轨的压紧力f压＝弹簧对压头预设的压紧力f预-电磁铁对压头的电磁吸引力f磁，因此滑块与导轨的摩擦阻力f内可以通过设定弹簧对压头预设的压紧力f预以及调整电磁铁对压头的电磁吸引力f磁进行调节。

设定弹簧对压头预设的压紧力f预时，结合玻璃与前/后导槽及窗台内外水切的摩擦阻力f外，取合适的f预值，保证电机停止时滑块能悬停(即，f外+f内＞g分)以及下降状态传动绳输出为正拉力(即，f外+f内＞g分)；该升降器安装后，由于弹簧始终将压头压紧在导轨上，因此弹簧对压头预设的压紧力f预始终不变，因而可以通过调整电磁铁对压头的电磁吸引力f磁控制滑块与导轨的摩擦阻力f内，在悬停状态和下降状态，电磁铁不通电或减小电流(f磁为零或减小)，保证了玻璃升降的平顺性，在上升状态，电磁铁通电或增大电流(f磁产生或增大)，可以达到压头对导轨的压紧力f压趋近于零的效果，这样f内也趋近于零，传动绳对滑块的作用力f升主要克服f外和g分，提高了升降器的输出效率，输出效率提高后，可以选择输出扭矩更小的电机，降低了整体成本以及车门系统重量，降低设计布置空间难度，而且无需增大f外，避免了玻璃升降时的异响风险。

附图说明

图1是本发明实施例中可变运动阻力的单导轨玻璃升降器的结构示意图。

图2是本发明实施例中滑块的注塑件和变压力组件的示意图。

图3是本发明实施例中滑块和导轨配合的截面图。

图4是本发明实施例中变压力组件和导轨配合的截面图。

图5是本发明实施例中电控单元的控制逻辑图。

图6是本发明实施例上升状态的受力示意图。

图7是本发明实施例悬停状态的受力示意图。

图8是本发明实施例下降状态的受力示意图。

图中：1-电机；2-电控单元；3-供电线；4-传动绳；5-滑轮；6-导轨；7-钣金件；8-注塑件；8.1-一侧的导向结构；8.2-另一侧上部的导向结构；8.3-另一侧下部的导向结构；8.4-卡块；8.5-挡块；9-变压力组件；9.1-接线端；9.2-壳体；9.3-电磁铁；9.4-弹簧；9.5-压头；9.6-摩擦片。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。

如图1至图4所示，一种可变运动阻力的单导轨玻璃升降器，包括电控单元2、导轨6、设在导轨6上的滑块和通过传动绳4带动滑块沿导轨6升降的电机1，滑块上设有安装结构和导向结构(8.1、8.2和8.3)，安装结构上安装有变压力组件9，变压力组件9包括壳体9.2、位于壳体9.2内的电磁铁9.3、套在电磁铁9.3上的弹簧9.4和压头9.5，弹簧9.4始终将压头9.5压紧在导轨6上，电磁铁9.3通电状态下能吸引压头9.5从而减轻压头9.5对导轨6的压紧力，导向结构(8.1、8.2和8.3)与导轨6滑动配合且滑动时对导轨6的摩擦阻力远小于压头9.5对导轨6的摩擦阻力，电机1停止时滑块能悬停，电控单元2分别与电机1和电磁铁9.3电连接。

由于滑动时导向结构(8.1、8.2和8.3)对导轨6的摩擦阻力远小于压头9.5对导轨6的摩擦阻力，因此压头9.5对导轨6的摩擦阻力近似等同于滑块与导轨6的摩擦阻力f内，而且由于压头9.5对导轨6的摩擦阻力与压头9.5对导轨6的压紧力f压正比例相关，压头9.5对导轨6的压紧力f压＝弹簧9.4对压头9.5预设的压紧力f预-电磁铁9.3对压头9.5的电磁吸引力f磁，因此滑块与导轨6的摩擦阻力f内可以通过设定弹簧9.4对压头9.5预设的压紧力f预以及调整电磁铁9.3对压头9.5的电磁吸引力f磁进行调节。

设定弹簧9.4对压头9.5预设的压紧力f预时，结合玻璃与前/后导槽及窗台内外水切的摩擦阻力f外，取合适的f预值，保证电机1停止时滑块能悬停(即，f外+f内＞g分)以及下降状态传动绳4输出为正拉力(即，f外+f内＞g分)；该升降器安装后，由于弹簧9.4始终将压头9.5压紧在导轨6上，因此弹簧9.4对压头9.5预设的压紧力f预始终不变，因而可以通过调整电磁铁9.3对压头9.5的电磁吸引力f磁控制滑块与导轨6的摩擦阻力f内，如图6至图8所示，在悬停状态和下降状态，电磁铁9.3不通电或减小电流(f磁为零或减小)，保证了玻璃升降的平顺性，在上升状态，电磁铁9.3通电或增大电流(f磁产生或增大)，可以达到压头9.5对导轨6的压紧力f压趋近于零的效果，这样f内也趋近于零，传动绳4对滑块的作用力f升主要克服f外和g分，提高了升降器的输出效率，输出效率提高后，可以选择输出扭矩更小的电机1，降低了整体成本以及车门系统重量，降低设计布置空间难度，而且无需增大f外，避免了玻璃升降时的异响风险。

如图1至图3所示，在本实施例中，滑块包括连接在一起的钣金件7和注塑件8，玻璃安装在钣金件7一侧，导轨6配合在注塑件8一侧，安装结构和导向结构(8.1、8.2和8.3)均位于注塑件8上，便于玻璃和导轨6的安装与配合，以及便于滑块的制造。

如图2至图4所示，在本实施例中，导轨6截面为两端向外侧翻边的u形槽，导向结构(8.1、8.2和8.3)与两侧的翻边滑动配合，变压力组件9容纳在u形槽内且压头9.5压紧在u形槽内壁上。上述结构紧凑，充分利用空间，减小了尺寸。

如图1和图2所示，在本实施例中，电控单元2通过供电线3与电磁铁9.3的接线端9.1电连接，供电线3伸入u形槽内，接线端9.1伸出壳体9.2，接线端9.1位于壳体9.2升降方向的下侧，避免了供电线3干扰运动和损坏。

如图2和图3所示，在本实施例中，安装结构包括将壳体9.2两侧卡合的卡块8.4和将壳体9.2一端限位的挡块8.5，压头9.5位于壳体9.2未限位的一端。

如图4所示，在本实施例中，压头9.5的压紧面上设有摩擦片9.6，提高了单位面积产生的摩擦力，可以减小体积，节约空间。

在本实施例中，电控单元2优先采用ecu控制器。

如图5至图8所示，在本实施例中，电控单元2接收到玻璃上升指令时，控制电机1带动滑块上升、电磁铁9.3通电；电控单元2没有接收到玻璃升降指令时，控制电机1停止、电磁铁9.3不通电；电控单元2接收到玻璃下降指令时，控制电机1带动滑块下降、电磁铁9.3不通电。

当然，可以对上述控制逻辑进行进一步的改进，如，使电磁铁9.3通电时电流大小可调，这样可以通过doorcontrolunit精确控制电流大小来控制f内。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

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