車玻璃升降器中玻璃和內外劈水條的阻力測試裝置制造方法
【專利摘要】本發明涉及一種車玻璃升降器中玻璃和內外劈水條的阻力測試裝置，包括有：工作臺組裝件、工作臺托板組裝件、臺架架體組裝件、Z向托板組裝件及X向托板組裝件五大部分組成；所述工作臺組裝件、工作臺托板組裝件安裝在臺架架體組裝件上，所述工作臺組裝件、工作臺托板組裝件采用特制調制關系與Z向托板組裝件、X向托板組裝件構成一個完整的測試系統。
【專利說明】車玻璃升降器中玻璃和內外劈水條的阻力測試裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種乘用車功能件的力學測試技術，具體是指一種乘用車玻璃升降器中玻璃和內外劈水條的摩擦阻力測試裝置。
【背景技術】
[0002]乘用車側門玻璃升降器在側門系統中是一個重要功能件，它承載著對整車密封性要求、開啟和關閉車窗所需的舒適性要求、外觀美學要求，另外還有安全性要求、乘坐舒適性要求等等。隨著汽車工業的不斷發展，人們對乘用車的品質要求也不斷提高，如何設計出兼顧各種要求的乘用車側門玻璃升降器及側門系統是每一個汽車主機廠不斷追求的目標。
[0003]在乘用車側門玻璃升降器的設計中需要考慮的問題很多，由于玻璃升降器系統是通過人力驅動或電力驅動的機械機構，它最先需要解決的仍然是力的問題。在玻璃升降器機構推動玻璃上下運動實現開啟和關閉車窗要求的過程中，在玻璃升降器安裝方面也不可能按照設計狀態的尺寸要求準確的安裝在設計設計位置上，由于難以克服的制造誤差，側窗玻璃或多或少的偏向某一側，這些對側窗玻璃在玻璃和內外劈水條的相對運動產生的阻力都是不同的。如果沒有準確的摩擦阻力數據作為設計依據，設計將很難做到準確！其后果就是玻璃升降器失效，如:升不起來、將不下去、升降卡滯、升降異響、升降不勻速等缺陷。
【發明內容】
[0004]本發明的目的在于克服現有技術中的數據庫不足，提供一種乘用車玻璃升降器中玻璃和內外劈水條的摩擦阻力測試裝置。
[0005]本發明是通過以下技術方案實現的:
[0006]一種車玻璃升降器中玻璃和內外劈水條的摩阻力測試裝置，包括有:工作臺組裝件、工作臺托板組裝件、臺架架體組裝件、Z向托板組裝件及X向托板組裝件五大部分組成；所述工作臺組裝件、工作臺托板組裝件安裝在臺架架體組裝件上，所述工作臺組裝件、工作臺托板組裝件采用特制調制關系與Z向托板組裝件、X向托板組裝件構成一個完整的測試系統。
[0007]所述工作臺組裝件安裝在臺架架體組裝件上，通過兩只Y向導向光桿、Y向微調絲桿、Y向微調手柄將工作臺托板組裝件連接成一個運動整體，通過Y向微調手柄、Y向微調絲桿操作工作臺托板組裝件實現工作臺托板組裝件沿Y向微量調整，工作臺托板組裝件上的Y向位移傳感器，將調整的位移通過Y向位移傳感器反饋給計算機系統。
[0008]所述臺架架體組裝件配置有X向驅動電機、啟動和急停按鈕、照明燈、顯示器、操作間、主機及控制室、可調式地腳，使設備成為一個整體，便于操控。
[0009]X向托板組裝件是玻璃升降器中玻璃和內外劈水條的阻力測試裝置主驅動，它主要是提供測試臺架測試過程的動力來源，主要給測試件提供一定的測試速度和工作行程，并通過X和Y向壓力傳感器測試過程的Y向壓力和X向摩擦力；
[0010]由X向驅動電機，帶動X向驅動絲桿推動X向拖板組件沿兩根X向導向光桿勻速運動；
[0011]X向托板組裝件上的X向驅動絲桿和兩只Z向導向光桿將Z向托板組裝件連接成一個運動整體，并可通過Z向微調手柄操縱Z向托板組裝件Z方向微量調整，調整的位移通過Z向位移傳感器反饋給計算機系統。
[0012]所述X向拖板組件的工作行程通過X向位移傳感器構成反饋體系，其行程精度不低于 0.05mmo
[0013]所述X向拖板組件的工作行程外設置有安全防線，當X向位移傳感器測得的位置值在系統設置值范圍以外時，程序會立即停止對X向驅動電機輸入驅動電源，并同時觸發
報警單元。
[0014]Z向托板組裝件是承載測試用玻璃樣件和Y向壓力傳感器、X向壓力傳感器的主要部件，壓力傳感器托板通過兩只Y向力導向銷柱和Y向壓力傳感器連接在Z向拖板組件上；壓力傳感器托板還與X向壓力傳感器一端連接連接，測試玻璃安裝支架一段連接在X向壓力傳感器的另一端，測試玻璃安裝支架的另一端連接測試玻璃安裝支架和待測試實驗的玻3?。
[0015]所述車玻璃升降器中玻璃和膠條的摩擦阻力測試裝置還包括有使所述X向驅動機構、Y向微調、Z向微調的輸出端的直線運動的導向機構。
[0016]本發明的有益效果是:
[0017]通過本發明的技術方案，能夠準確獲得各種內外劈水條斷面在不同安裝和不同工況下的摩擦阻力和摩擦系數，并按不同類型進行分類制成摩擦阻力和摩擦系數數據庫，設計人員可以方便的通過數據庫直接選取對應斷面摩擦阻力和摩擦系數，并進行精確計算，獲得更精確的升降系統設計以及更精確、更經濟的驅動力匹配，提高乘用車玻璃升降器系統的設計品質。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0018]圖1為側門玻璃與內外劈水條產生摩擦區域示意圖；
[0019]圖2為本發明的總成圖結構示意圖；
[0020]圖3為圖2的爆炸圖；
[0021]圖4為圖3中的工作臺托板組裝件結構示意圖；
[0022]圖5為圖3中的工作臺組裝件結構示意圖；
[0023]圖6為圖3中的臺架架體組裝件結構示意圖；
[0024]圖7為圖3中的Z向托板組裝件結構示意圖；
[0025]圖8為圖3中的X向托板組裝件結構示意圖；
[0026]圖9為本發明的工作原理示意圖；
[0027]圖10為本發明數據庫文件一個參考格式。
【具體實施方式】
[0028]以下通過具體實施例來詳細說明本發明的技術方案，應當理解的是，以下的實施例僅是示例性的，僅能用來解釋和說明本發明的技術方案，而不能解釋為是對本發明技術方案的限制。[0029]在本申請文件中所述的A柱是指前車門與前窗之間的車身結構；所述B柱是指前車門和后車門之間的車身結構；所述的C柱是指后車門與后窗之間的車身結構。
[0030]圖2示出了乘用車側門玻璃升降器中的玻璃和周邊接觸的內外劈水條，是產生的摩擦阻力區域。實際應用中，乘用車側門玻璃升降器的設計時需要考慮的問題很多，由于玻璃升降器系統是一個機械機構，它最先需要解決的仍然是力的問題。在玻璃升降器機構推動玻璃上下運動實現開啟和關閉車窗要求的過程中，玻璃呢槽組成密封及導向特性零件，與側窗玻璃之間的摩擦力是維持升降系統平衡的關鍵，也是最難做好的地方，其它力如玻璃重力，升降器系統本身的摩擦力以及電機或人力驅動力均好解決。如圖1所示，在玻璃升降過程中，玻璃和周邊接觸的呢槽，產生摩擦阻力，與接觸面積和長度變化而變化，本發明就是要解決這些接觸區域的摩擦阻力值。設計計算式，可以根據單位長度下的摩擦進行積分計算，獲得更準確地平衡力矩，以達到提高設計品質的目的。
[0031]圖2、圖3示出了本發明所述的乘用車玻璃升降器中玻璃和內外劈水條的摩擦阻力測試裝置的結構示意圖，如圖2是整體結構示意圖，如圖3是整體結構爆炸示意圖，如圖3所述乘用車玻璃升降器中玻璃和內外劈水條的摩擦阻力測試裝置是由:工作臺組裝件100、工作臺托板組裝件200、臺架架體組裝件300、Z向托板組裝件400、X向托板組裝件500五大部分組成，其中，工作臺組裝件100、工作臺托板組裝件200、Z向托板組裝件400、X向托板組裝件500四個部件均安裝在臺架架體組裝件300的作業空間里。工作臺組裝件100、工作臺托板組裝件200安裝在臺架架體組裝件300上，工作臺組裝件100活動設置于工作臺托板組裝件200的下方；所述X向托板組裝件500固定于臺架架體組裝件300上且位于工作臺托板組裝件200的上方；所述Z向托板組裝件400活動設置于X向托板組裝件500上，且Z向托板組裝件400能夠沿著X向托板組裝件500做Z向及X向移動。
[0032]如圖4所示，所述工作臺組裝件100包括:工作臺座組件101、兩只Y向導向光桿102、兩只絲桿軸承103、Y向微調絲桿104及Y向微調手柄105。
[0033]具體地，Y向微調手柄105和Y向微調絲桿104平銷連接并通過兩只絲桿軸承103安裝在工作臺組裝件100上，Y向微調手柄105順時針或逆時針旋轉帶動Y向微調絲桿104轉動。兩只Y向導向光桿102安裝在工作臺組裝件100上。
[0034]如圖5所示，本發明所述的工作臺托板組裝件200安裝在工作臺組裝件100上，用于對待測試件進行Y方向微調獲得玻璃和內外劈水條不同的偏差下的摩擦力變化情況，同時也是安放待測內外劈水條的工作平臺。工作臺托板組裝件200主要有:內外劈水條201及呢槽頂部測試件安裝支架202、呢槽頂部測試件203、呢槽頂部測試件托架204、內外劈水條測試件205 (圖中未詳細顯示)、內外劈水條測試件托架206 (圖中未詳細顯示)、呢槽側部測試件工作臺組件207、呢槽側部測試件托架208、及Y向位移傳感器209構成。
[0035]具體地，工作臺托板組裝件200通過工作臺組裝件100中的兩只Y向導向光桿102,Y向微調絲桿104將工作臺托板組裝件200和工作臺組裝件100連接成一個運動整體，其中:對工作臺組裝件100的Y向微調手柄105進行順時針或逆時針旋轉帶動Y向微調絲桿104轉動。Y向微調絲桿104轉動推動工作臺托板組裝件200整體實現Y向微調，Y向位移傳感器209收集傳動過程位移數值反饋給計算機系統。呢槽側部測試件206安裝在呢槽側部測試件托架208上，再通過呢槽側部測試件托架208安裝在工作臺組件207 ;呢槽頂部測試件202安裝在呢槽頂部測試件托架203上，再通過內外劈水條及呢槽頂部測試件安裝支架安201裝在工作臺組件207 ;內外劈水條測試件204 (圖中未詳細顯示)安裝在內外劈水條測試件托架205 (圖中未詳細顯示)上，再通過內外劈水條及呢槽頂部測試件安裝支架201安裝在工作臺組件207 ;以上三種測試件由于測試行程不同應該單獨測試。
[0036]如圖6所示，本發明所述的臺架架體組裝件300是由X向驅動電機301(伺服式高精度驅動電機)、啟動和急停按鈕302、照明燈303、寬屏顯示器304、操作間305、主機及控制室306及可調式地腳307構成。
[0037]具體地，X向驅動電機301 (伺服式高精度驅動電機)安裝在臺架架體組裝件300右側專用機箱內，該驅動電機采用伺服式高精度自動控制，可以通過計算機系統輸入可控參數實行程序化管理，包括運行速度，運行角度、運行扭矩等。302啟動和急停按鈕安排在右側顯示器上方最顯眼的的地方，便于應急控制，配備照明燈303用于操作區域照明。寬屏顯示器304及時反映測試數值的變化曲線，以及調試測試參數，整個測試過程通過計算機鍵盤操控，操作間305是一個前后開放式工作間，便于觀察和監控，后面安裝對開式門，便于設備檢修，其間安放工作臺組裝100、工作臺托板組裝件200、Z向托板組裝件400、X向托板組裝件500等測試裝置；主機及控制室306存放計算機和穩壓電源等電氣控制元器件，測試文件可外通過接打印機、USB輸出接口等連接渠道進行、數據記錄、保存、輸出和打印。可調式地腳307兼有設備搬運所需的滾輪，方便設備搬運。
[0038]如圖7所示，本發明所述的Z向托板組裝件400是由Z向拖板組件401、壓力傳感器托板402、內外劈水條頂部測試玻璃403、測試玻璃安裝支架404、呢槽側部測試玻璃405、Z向位移傳感器406、Y向壓力傳感器407、X向壓力傳感器408、兩只Y向力導向銷柱409構成。
[0039]具體地，Z向托板組裝件400是承載測試用內外劈水條頂部測試玻璃403、呢槽側部測試玻璃405和Y向壓力傳感器407、X向壓力傳感器408的主要部件，壓力傳感器托板402通過兩只Y向力導向銷柱409和Y向壓力傳感器407連接在Z向拖板組件401上，目的是使Y向的力的測試值更加準確。壓力傳感器托板402還與X向壓力傳感器408 —端連接連接，測試玻璃安裝支架404 —段連接在X向壓力傳感器408的另一端，測試玻璃安裝支架404的另一端連接內外劈水條頂部測試玻璃403或呢槽側部測試玻璃405。來自Y向的壓力通過Y向壓力傳感器407輸入計算機進行處理，來自X向的壓力通過X向壓力傳感器408輸入計算機進行處理；Z向位移傳感器406安裝在Z向拖板組件401上，Z向托板組裝件400在Z向發生微量調整通過Z向位移傳感器406輸入計算機進行處理；內外劈水條頂部測試玻璃403和呢槽側部測試玻璃405是分別用于測試內外劈水條、呢槽頂部、呢槽側部的摩擦力時使用，測試玻璃寬度為100mm，厚度和長度可以根據設計需要確定，由于三種測試件測試行程不同，故應該單獨測試。
[0040]如圖8所示，本發明所述的X向托板組裝件500是由Z向微調手柄501、X向位移傳感器502、兩只X向導向光桿503、X向拖板組件504、X向驅動絲桿505、兩只Z向導向光桿506、Z向微調絲桿507、兩只絲桿軸承508構成。
[0041]具體地，X向托板組裝件500是所述乘用車玻璃升降器中玻璃和內外劈水條的摩擦阻力測試裝置主驅動，主要是提供測試臺架測試過程的動力來源，它由X向驅動電機301(伺服式高精度驅動電機)(圖6中零件，零件與X向驅動絲桿505采用聯軸器連接并固定在臺架架體組裝件300右側專用機箱內，圖中未能詳細顯示)，帶動X向驅動絲桿505，并推動X向拖板組件504沿兩只X向導向光桿503勻速運動，其速度可以通過程序設置，其工作行程通過X向位移傳感器502構成反饋體系，其行程精度可達到0.05mm，在正常工作行程外設置一道安全防線，即:當X向位移傳感器502測得某一個位置值在系統設置值范圍以外時，程序系統立即停止對X向驅動電機301輸入驅動電源，另一方面觸發報警單元(例如，蜂鳴器、指示燈等)進行報警，達到安全防護作用。
[0042]如圖9所示，本發明所述的乘用車玻璃升降器中玻璃和內外劈水條的摩擦阻力測試裝置的工作原理示意圖采集設備特殊剖面，反應設備相互傳動的工作關系，也反映其傳動位移和過程受力的測量方式。
[0043]本發明主要用于測量和提取不同截面類型、不同表面處理狀態、不同使用工況、不同偏移位置下的玻璃內外劈水條和升降器玻璃之間的摩擦力及摩擦系數，并通過專門人員操作采集存入數據庫，見參考附圖10。
[0044]盡管已經示出和描述了本發明的實施例，對于本領域的普通技術人員而言，可以理解在不脫離本發明的原理和精神的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型，本發明的范圍由所附權利要求及其等同限定。
【權利要求】
1.車玻璃升降器中玻璃和內外劈水條的阻力測試裝置，其特征在于:包括有:工作臺組裝件、工作臺托板組裝件、臺架架體組裝件、Z向托板組裝件及X向托板組裝件五大部分組成；所述工作臺組裝件、工作臺托板組裝件安裝在臺架架體組裝件上，所述工作臺組裝件、工作臺托板組裝件采用特制調制關系與Z向托板組裝件、X向托板組裝件構成一個完整的測試系統。
2.根據權利要求1所述的車玻璃升降器中玻璃和內外劈水條的阻力測試裝置，其特征在于:所述工作臺組裝件安裝在臺架架體組裝件上，通過兩只Y向導向光桿、Y向微調絲桿、Y向微調手柄將工作臺托板組裝件連接成一個運動整體，通過Y向微調手柄、Y向微調絲桿操作工作臺托板組裝件實現工作臺托板組裝件沿Y向微量調整，工作臺托板組裝件上的Y向位移傳感器，將調整的位移通過Y向位移傳感器反饋給計算機系統。
3.根據權利要求1所述的車玻璃升降器中玻璃和內外劈水條的阻力測試裝置，其特征在于:所述臺架架體組裝件配置有X向驅動電機、啟動和急停按鈕、照明燈、顯示器、操作間、主機及控制室、可調式地腳，使設備成為一個整體，便于操控。
4.根據權利要求1所述的車玻璃升降器中玻璃和內外劈水條的阻力測試裝置，其特征在于:X向托板組裝件是玻璃升降器中玻璃和膠條的摩擦阻力測試裝置主驅動，它主要是提供測試臺架測試過程的動力來源，主要給測試件提供一定的測試速度和工作行程，并通過X和Y向壓力傳感器測試過程的Y向壓力和X向摩擦力； 由X向驅動電機，帶動X向驅動絲桿推動X向拖板組件沿兩根X向導向光桿勻速運動； X向托板組裝件上的X向驅動絲桿和兩只Z向導向光桿將Z向托板組裝件連接成一個運動整體，并可通過Z向微調手柄操縱Z向托板組裝件Z方向微量調整，調整的位移通過Z向位移傳感器反饋給計算機系統。
5.根據權利要求4所述的車玻璃升降器中玻璃和內外劈水條的阻力測試裝置，其特征在于:所述X向拖板組件的工作行程通過X向位移傳感器構成反饋體系，其行程精度不低于0.05mmo
6.根據權利要求4或5所述的車玻璃升降器中玻璃和內外劈水條的阻力測試裝置，其特征在于:所述X向拖板組件的工作行程外設置有安全防線，當X向位移傳感器測得的位置值在系統設置值范圍以外時，程序會立即停止對X向驅動電機輸入驅動電源，并同時觸發報警單元。`
7.根據權利要求1所述的車玻璃升降器中玻璃和內外劈水條的阻力測試裝置，其特征在于a向托板組裝件是承載測試用玻璃樣件和Y向壓力傳感器、X向壓力傳感器的主要部件，壓力傳感器托板通過兩只Y向力導向銷柱和Y向壓力傳感器連接在Z向拖板組件上；壓力傳感器托板還與X向壓力傳感器一端連接連接，測試玻璃安裝支架一段連接在X向壓力傳感器的另一端，測試玻璃安裝支架的另一端連接測試玻璃安裝支架和待測試實驗的玻3?。
8.根據權利要求1所述的車玻璃升降器中玻璃和內外劈水條的阻力測試裝置，其特征在于:所述測試裝置還包括有使所述X向驅動機構、Y向微調、Z向微調的輸出端的直線運動的導向機構。
【文檔編號】G01L5/00GK103760100SQ201410038198
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2014年1月26日 優先權日:2014年1月26日
【發明者】丁光學 申請人:安徽江淮汽車股份有限公司