绳轮式玻璃升降器常见故障模式的探究与分析

绳轮式玻璃升降器常见故障模式的探究与分析摘要本文介绍了玻璃、车门钣金、导向槽、呢槽、劈水条、电机等对绳轮式玻璃升降器稳定性的影响，结合实际试验过程中和市场反馈的故障模式进行分析，重点讨论影响绳轮式玻璃升降器稳定性的各种因素，为绳轮式玻璃升降器试验研究和各种故障提供解决依据。

关键词异响；卡滞；zy面；一致性
中图分类号th13 文献标识码a 文章编号1674-6708（2012）64-0120-02
进入21世纪，随着科学技术的发展，电动玻璃升降器越来越多的应用于汽车领域，而这其中绳轮式电动升降器占据着非常重要的市场。

与传统玻璃升降器相比，绳轮式电动升降器具有结构紧凑、运行平稳、调节方便、遥控自如、噪音小等优异性能。

鉴于绳轮式玻璃升降器的优异性能，它已被越来越多的高档车所应用。

1 绳轮式电动升降器原理及结构
常见的电动玻璃升降器主要由电机、机械升降机构和控制系统三大部分组成。

绳轮式电动玻璃升降器是指由直流电机驱动，通过卷丝筒、绳索等转动，使车窗玻璃上升或下降到需要位置的一种装置，通常分为单导轨式和双导轨式。

以某车型位列，其结构如图1：升降器的导轨总成1通过上下部分的安装支架分别固定在门内
钣金上，卷丝机构4 连同电机5 也固定在车门内钣金上，车窗玻璃通过螺钉固定在滑块2 上，电机接受控制系统传递的信号做正反转，使卷丝机构中丝筒旋转，收缩或放长拉丝3，促使滑块沿升降器导轨上下运动，从而带动车窗玻璃沿门框导轨上下运动。

2 几种常见的故障模式
1）玻璃卡滞；
2）玻璃运行过程中伴随各种情况的异响；
3）玻璃上升速度或下降速度过快，过慢或抖动现象；
4）玻璃运行过程中造成门框胶条、内外劈水条、呢槽磨损及变形。

3 故障因素及分析
3.1 玻璃固定滑块的影响
开发时由于要考虑到升降器系统各个部件的匹配性，滑块与升降器导轨之间通常会留有很小的活动间隙，这样滑块在运动时可以通过微调自身与导轨间间隙来减小车窗玻璃运动时的阻力。

滑块自身有一定的自由度，但其与导轨之间的活动间隙也不能过大，否则在升降器启动的瞬间或堵转时滑块会发生左右晃动，造成固定在滑块上的车窗玻璃跟着晃动。

在抽取了市场上某车型轮廓后，作图2，图中，a-b的间接一般为0.2mm。

当a-b值偏大会时，升降器启动瞬间和堵转时往往伴有冲击异响。

3.2 玻璃弧面的因素
玻璃x 轴方向的球面和外劈水条的配合间隙过紧，使车窗玻璃在上升和下降时，外劈水条对它的作用阻力过大，造成玻璃升降速度缓慢，严重时玻璃会卡滞停在某个位置。

x 轴方向的球面和外劈水条的配合间隙如果过大，外劈水条无法起防水、防尘作用，同时玻璃在升降过程中会出现晃动现象。

3.3 玻璃导向槽的影响
3.3.1 导向槽与升降器导轨弧度的匹配一致性
试验时发现，在实际生产中，由于工装、焊装等因素的影响，导向槽往往会出现的偏面的现象，这种现象的发生对于整个车门系统来说是致命的。

因车窗玻璃的运动方向还是它的设计方向，但导向槽发生偏面后，会和车窗玻璃发生挤压，在y轴方向上给予车窗玻璃一个压力f，并最终会形成z 轴方向磨擦力，从而影响玻璃在导轨中的顺利地升降。

3.3.2 前后导向槽安装支架的影响
在研究该问题时，我们作了大量的分析对比试验，由于过程比较复杂，我们借助了三坐标测量仪，对车门焊接尺寸做了全面系统的测量。

下面以市场上某款车型为列，该款车型前导向槽在与车门系统匹配的过程中，出现了前导向槽的空间位置在焊装后无法稳定的情况，最终显现的故障模式为玻璃在上下端升降速度不一致，严重时出现了卡滞现象。

在分析问题症结所在之后，我们作图c，并取其
b-b截面得图d，车窗玻璃在导向槽的上段和下段与导轨面的距离z 值不一致且很小，一度出现z≤2mm 的情况。

这时玻璃在x方向就会给了导向槽压力f1，这种情况是绝对不允许出现的。

这就要求在车门冲焊过程中，各焊接位置尺寸得到精确控制，否则会造成升降系统的故障，且很难发现造成故障的原因。

3.3.3 导向槽自身截面的一致性
在导向槽和呢槽的截面图图d中，a的尺寸需要严格控制。

汽车车窗玻璃的厚度在一般的情况下都3.2mm（也有3.5mm的），呢槽安装在导向槽中。

玻璃在沿着升降器导轨的运动过程中，它与呢槽的间隙应是均匀的，且有一定的活动量（图d中x 值），一般设计值为2±0.5mm。

如果导向槽截面在由于不确定因素，减小1mm~2mm，整个环境体现出来的就是在横向方向上呢槽对玻璃的压力f2 增大，玻璃摩擦的呢槽，严重时会导致玻璃卡滞。

故导向槽的自身的截面尺寸必须严格控制，否则极易出现部分区域阻力大，部分区域阻力小，玻璃在升降过程中出现抖动或卡滞现象。

由于导向槽截面一致性差造成的玻璃升降抖动问题，在维修时一般很难判定，肉眼上很难观察出导向槽尺寸的细微变化，它需要对照图纸对导向槽尺寸进行很细致精确的测量。

3.4 呢槽和内外劈水条的影响
呢槽安装在车门玻璃和门框上的支撑金属件之间，其断面为u 型，车门玻璃插于u型呢槽内，支撑金属件半包于u型呢槽外。

呢
槽和内外劈水条的主要作用是在玻璃和车门之间密封，起防雨、防尘、隔音等作用，同时使玻璃和车门钣金件之间由硬接触变为软接触，有效减缓玻璃和导向槽的作用力。

呢槽的主要材质为epdm，硬度通常在70a~80a，而劈水条一般多为软质pvc（聚氯乙烯）和钢带挤出成型，表面为植绒处理。

呢槽和玻璃接触面部分的表面处理结果直接影响到玻璃升降的阻力，即图d中的f2，故一定要严格要求。

其次呢槽的截面尺寸也会造成升降器系统故障，最常见的问题就是玻璃升降缓慢，主要原因呢槽截面尺寸偏小，导致图d中的f2增大。

其实呢槽的截面尺寸与图d中的尺寸a 关系是一致的：a 值小，截面尺寸小；a 值大，截面尺寸可以大。

3.5 车门的影响
玻璃升降器的导轨安装孔通常要求在x 轴方向应是腰形孔，使导轨在内板上可以调节，以弥补前后导向槽在焊接或总装时造成的位置偏差。

如果玻璃在升降器起动时向前倾斜，则下方导轨安装支架向-x 轴方向调整；如果玻璃上升时上端部分前倾，则上方导轨安装支架后调。

内板的孔位同时也决定了后导向槽的安装位置，如果在车门内板已稳定、定型的情况下，而后导向槽的空间位置不理想，可以通过调整导向槽的安装支架来实现系统的和谐匹配。

其实，车门对升降器系统的影响主要是导致升降系统的弧度匹配不一致，车窗玻璃
偏离了设计的轨道。

3.6 升降器电机自身因素
在以往的开发试验过程中，我们发现升降器自身的因素也有很多。

如滑块自身的强度，在发现的很多类市场问题中，造成升降器玻璃无法升起的一个重要原因就是滑块与玻璃固定连接处破碎，玻璃脱离了升降器系统，失去动力。

其次，电机因素也是影响升降器正常工作的一个重要杀手，而电机故障中大概有40%是由于电机的密封性差造成的，其中也有电机内部烧蚀，定子扫堂，虚焊脱焊，线路接触不良等因素。

大部分此类故障在跟换了升降器电机之后问题就会得到解决。

最后一类故障就是升降器滑绳断裂，由于现代科技的发展，滑绳的可靠性得到了很大的提高，故此类市场故障极少发生，但也存在，这个时候只能跟换升降器总成本身了。

4结论
本文对开发过程中和市场反馈回来的绳轮式玻璃升降器各种故障模式进行了深入的理论分析，通过总结归纳，为解决各类故障提供了分析问题的依据，同时部分理论也能应用到其它类型的玻璃升降器故障分析上。

参考文献
[1]朱志林，周增华.电动玻璃升降器失效原因分析及改进措施[j].中国科技信息，2005(12).
[2]赵红杰.汽车玻璃升降器失效控制技术[j].北京汽车，2000(1).。