防夹玻璃升降器工作原理分析

第一篇：防夹玻璃升降器工作原理分析

防夹玻璃升降器工作原理分析 摘要：本文通过对防夹玻璃升降器的电机解析，较详细的阐明了驾驶员侧防夹玻璃升降器的防夹功能的原理，上死点自复位原理；分析了常见故障的现象、产生原因、排除方法

关键词：防夹玻璃升降机 自复位 非防夹区 前言

现代轿车门窗玻璃的升降基本已经抛弃了摇把式的手动升降方式，普遍采用按钮式的电动升降方式。随着人们对舒适性、安全性要求的提高，原本仅在高档轿车上装配的电动防夹玻璃升降器，也逐渐被更多的中低档车所采用，成为未来玻璃升降器发展的一种趋势。所谓防夹玻璃升降器，是指当玻璃上升时，如果在上升区域内有人体某部位或物件时会立即反转一段距离后停止，以防止夹伤乘客。

目前，流行的防夹玻璃升降器从防夹功能上分主要有两类：接触式和非接触式。接触式指当电动车窗机构感触到有异物在玻璃上，才会自动停止玻璃上升工作；非接触是指通过一套光学控制系统来检测有无异物在电动车窗移动范围内，从而控制玻璃移动，无需异物直接接触到玻璃。这个光学控制系统主要元件是光学传感器，它由红外线发射器和接收器组成，安装在车窗的内饰件上，能连续精确地扫描指定的区域。

防夹玻璃升降器是未来玻璃升降器的发展趋势，因此深入了解防夹玻璃升降器的工作原理，对设计、开发、检测、维修都有重要意义。本文结合新开发的xx2号车驾驶员侧防夹玻璃升降器，通过拆解、分析、测试等手段较详细的阐述了防夹玻璃升降器的工作原理，自复位原理；并以此为依据，结合工作中的实际情况，分析了常见故障的现象、产生原因、排除方法；提出了防夹功能方面的故障排查的一般程序及防夹玻璃升降器对装配及检验的要求，以避免由于装配操作不当造成的故障。

2  防夹玻璃升降器工作结构及原理

本文主要以驾驶员侧防夹玻璃升降器为例，对接触式防夹玻璃升降器的结构、防夹原理进行阐述。

2.1 防夹玻璃升降器基本结构

防夹玻璃升降器总成分两部分，升降机部分，电机部分。图1为玻璃升降器。2.1.1 升降机部分

升降机部分又可分为绳轮式（包含单臂式和双臂式）、齿轮臂式 软轴式等。xx车玻璃升降器的升降机部分是典型的单臂绳轮式，其主要包含：RAIL, CARRIER, CABLE ,GUIDE ,BRAKET等，这与一般电动升降机相似。2.1.2 电机部分

一般电动玻璃升降器结构的关键是电机（内置减速器），其中电机采用可逆性永磁直流电机，电动机内有两组绕向不同的磁场线圈，通过开关的控制可做正转和反转来实现升降。

而防夹电机是在一般电机的基础上，电机中增加传感器，开关控制部分中添加处理元件来实现防夹功能。通常是在电动机中埋植磁环，感应电机转速，在电子模块中埋植霍尔元件，感应电流，并通过电子模块控制对电动机的过流、过压及过热保护，而且当玻璃上升途中遇到人力障碍时会自动识别而反向运行，防止乘员夹伤。

防夹电机部分主要包含直流电机（内置减速器）和感应器两部分

一、直流电机：

直流电机的质量直接关系到电动玻璃升降器的正常工作，它一定要具有体积小、重量轻、防护等级高、噪声低、电磁干扰小、运行可靠等特点，并要求有良好的耐久性、水密性、耐热、耐腐蚀、耐振动、阻燃等性能。xx2号车防夹玻璃升降器电机的基本参数如表1所表示。

二、感应器：

为了保证玻璃升降机具有防夹功能，要求Power Window Swich中的ECU必须包含两种功能。判定玻璃是在防夹区还是非防夹区； 2 判定玻璃是否遇到障碍物。

如果ECU判定玻璃处在非防夹区，并且玻璃遇到障碍物，则ECU将发出指令，给电机两端输出反向的电源，促使电机反转，并在反转一段时间内停止。为了能实现ECU的这两种功能，则电机的感应器必须具备以下功能，（1）采集并输出玻璃所处区域的信号；（2）采集并输出电机转速的脉冲信号。因此一般感应器包含两部分，位置感应器和转速感应器

2．2防夹功能原理

2.2.1玻璃所处区域的信号采集 关闭玻璃的过程中，可能遇到障碍物，同时玻璃关闭时最终必然会接触到上侧门框上的玻璃导轨胶条。为了既能实现防夹功能，又可以最终关闭玻璃。一般的在玻璃上升的区间内即从玻璃的上死点到下死点范围内划分为两个区间：

一、非防夹区：从玻璃上死点到以下某一范围（一般玻璃升降机的非防夹区为玻璃上死点到以下10mm左右）。该区域内即便玻璃上升时遇到障碍物，电机也不会反转，以保证玻璃遇到上侧门框上的玻璃导轨胶条时会停止而不是反转。

二、防夹区：非防夹区以外的区域。该区域内，玻璃上升时遇到障碍物，电机会反转一段距离后（如120-150mm）停止。以确保不会夹伤人体的某部位如手、手臂等。同时也起到自保护作用，不会因过载而损伤电机。

三、防夹区和非防夹区的识别及玻璃所处区域信号采集：

如图4电机旋转，带动1-拨叉齿轮，又通过3-从动齿轮带动2-内齿圈；其传动比位为 36：19，起到减速的作用。5-调整钢圈为开口的钢丝环，两端伸出3mm左右的一段钢丝。调整钢圈套在2-内齿圈外侧，内齿圈旋转时靠与调整钢圈间的摩擦力带动调整钢圈同步转动，调整钢圈两端伸出钢丝又带动定位环套同步旋转；定位环套上部有止动块，下部有突出结构，其作用在于当至动块在接触6-基板限位块前的一段距离内（11.5±2.5mm）触发常闭状态的限位开关断开；这样就可以采集并输出了玻璃已经上升到非防夹区内的信号。

（1-拨叉齿轮；2-内齿圈；3-从动齿轮；4-定位环套；5-调整钢圈；6-基板限位块；7-限位开关）2.2.2障碍物的信号采集

障碍物及信号采集及输出是通过固化到电机内部的传感器来实现的。电机顺时针旋转，玻璃上升，此时会在感应器的输出端产生脉冲信号，当玻璃上升过程中遇到障碍物时，电机的转速会变慢，从而改变了感应器输出的脉冲信号，ECU对脉冲信号判断，如果脉冲信号的频率f满足以下条件：

则ECU判定玻璃遇到障碍物。

2.2.3上死点的自修正

当升降机与电机装配成玻璃升降器时会预先设定一个上死点称为假上死点，假上死点通常设定在与车门装配的实际上死点的下方某一位置，如图6所示。如果假上死点在实际上死点的下方，则在玻璃升降器与车门装配后，通过玻璃升降器作动，假上死点会自动调整到实际上死点的位置。其原理如下：

如图3所表示首先电机顺时针作动，玻璃上升，同时4-定位环套转动，当玻璃进入非防夹区（距离假上死点下方10mm左右）定位环套下部的突出结构会触发常闭状态的限位开关，使之断开；电机继续作动较短的时间后，定位环套上部的止动块会接触到基座，此时，玻璃上升到假上死点，由于初始设定的假上死点位于实际上死点下方。故，虽然玻璃上升到假上死点，但距离上方的玻璃导轨胶条还存在一定距离，因此玻璃会继续上升，由于定位环套的止动块已经接触到基座，无法继续转动，而内齿圈在电机的带动下与调整钢圈发生相对滑动，直至玻璃上升到上方的玻璃导轨胶条而停止。这样装配后的玻璃上死点与电机的定位环套的止动块的位置实现了一致。

3．常见故障分析及故障排查的一般程序 3．1假上死点上偏移的故障现象及修正

所谓假上死点上偏移式指防夹玻璃升降器在安装到门上以前的假上死点高于实际的玻璃上死点的现象。由于防夹电机与升夹机组装不当或者在玻璃升降器安装到门上以前对电机通电操作都可能发生假上死点上偏移的问题。假上死点上偏移可分为两种情况:一是假上死点上偏移量较大，实际上死点处于电机设定防夹区内；二是假上死点上偏移量较小，实际上死点仍处于电机设定非防夹区内。

第一种情况下，玻璃升降器与车门装配后，使用AUTO档连续升起玻璃，玻璃将无法关闭，在接触到上方的玻璃导轨胶条后会自动反转一段距离（100mm左右）后停止。

造成以上故障的原因在于实际的上死点在防夹区内，玻璃接触到上方的玻璃导轨胶条后，限位开关没有被触发，依就处于导通状态。因此电机接触到玻璃导轨胶条后由于速度减慢导致输出的脉冲信号发生变化。ECU在同时到接受限位开关导通和脉冲信号变化的信号后，将发出指令使电机端子电源电极互换而反转。对于以上故障，可以通过调节复为开关（如图7所示）来消除。具体操作如下： 1）利用Power Window Swich按钮的寸动档按闭和玻璃； 2）按住复位开关后，再使玻璃降下。

重复1）-2）步骤1到3次，可以实现电机设定的假上死点与实际上死点的重合。其原理也是通过利用了调整钢圈与定位环套的相对滑动类实现的： 首先利用寸动的操作闭合玻璃，此时定位环套的止动块与基板的限位块的距离最短，设其相对转角为α，此时按下后面的复位开关在降下玻璃时，定位环套及调整钢圈在复位开关的作用下不再随内齿圈转动，即调整钢圈与内齿圈发生相对转动。如此反复几次，会导致定位环套与内齿圈的相对滑动的转角β>α，即造成在玻璃接触到导轨胶条前，定位环套的止动块就已经到达基板的限位块位置，这样电机继续转动直到玻璃接触到导轨胶条停止。从而实现了玻璃的上死点与定位环套的止动块的一致。

第二种情况，玻璃升降器装配后仍可以正常作动，不影响正常使用，仅仅是实际的非防夹区缩小了。但值得一提的是当玻璃导轨胶条逐步老化，弹性降低，玻璃的上死点位置将逐步下降，可能会使玻璃的上死点位置从非防夹区跃入防夹区，导致玻璃无法关闭。第二种情况在初期不易察觉，由于不影响正常使用，可以在发生无法关闭玻璃时，通过调节复位开关来修正。3．2 限位开关不良的故障分析 升降玻璃每升夹器一次，限位开关作动两次。因此如果限位开关的耐久性能不良，设计寿命偏低，将直接影响玻璃升降器的防夹功能。正常情况下限位开关是常闭开关，只有玻璃进入非防夹区后，限位开关才会断开。如果限位开关失效，限位开关断开可能会一直断开，ECU将所有区域当作非防夹区处理，这样无论玻璃在防夹区还是不防夹区，遇到障碍物都不会反转。相反，如果限位开关一直导通，ECU将所有区域当作防夹区处理。这将发生玻璃无法正常关闭的故障。限位开关能否正常工作，可以通过测量图3中e 与f端子间的通断情况来判定。如果限位开关失效一般只能通过更换电机或相关零件来消除故障。

第二篇：车门铰链、限位器和玻璃升降器学习笔记

车门铰链、限位器和玻璃升降器学习会笔记

2009.10.23

1.这些基本上都是新人的学习资料。其中可以注意到玻璃升降器的资料封面上写着“基础的基础的基础”。

2.门铰链有横式和纵式两种。其中横式所能承受的力比较大，强度高，但是如果立柱上的安装平面不是足够大的话，有可能需要使用纵式的。而横式一般都是车外侧打螺钉紧固，作业性好；纵式需要做立柱内打螺母紧固，作业性差，所以现在很少使用了。稍为注意一下的是立柱上焊接的用于紧固交流的螺柱，上面是有一个起到定位作用的台阶的。

3.为了门的关闭性能，铰链的安装轴线会相对垂直方向做一个倾斜，一般来说就是前后方向是前倾，车内外方向的话是内倾，具体原理和作用可以参考学习资料。

4.车门铰链有上下两个，其距离是有较严格要求的，除少数车辆外，一般都是标准上规定的距离（350mm？），而且车门重心应该在两铰链中心线上。做layout的时候，车门重心是根据Benchmark等预测出来的。

5.门铰链通常都是流用零件，但是每种车的车门布置方式和形状等都不一样，因此一定要设计好车门开闭的layout。另外铰链安装螺柱是向内侧倾斜的，就是为了避免与车门外板的干涉。6.车门铰链有两种制造方式：冲压和铸造（型钢）。冲压的铰链比较便宜，但是受板厚限制，强度稍差，一般需要加翻边来增大强度，但这个时候就有增加车门全开时与车门外板干涉的风险。而铸造的门铰链，成本大约相当于冲压铰链的3倍，其厚度可以自由设定，并且layout方面也比较好做，目前日产只有枥木工厂生产的车型，也就是高档车上才采用。

7.门限位器（CHECK LINK）方面记录较少，请参考资料，需要特别注意的事项是运动时限位器与其他部件的干涉，其中间隙最小的地方，一定不能是门全开或者全关的位置。另外，立柱（PLR）的设计担当也必须了解门限位器，因为其固定位置会很受立柱的影响。8.玻璃升降器（REG）周边零件很多，需要考虑的东西很多，因此参考digital flow来逐项确

认，资料上面也写了一些项目，但是还远远不够。并且有的零件，比如玻璃导槽（G/RUN）同时影响玻璃升降功能和密封功能，所以很难平衡的。

9.问题：玻璃升降器设计，XK2和车体设计（KAK/KBK/KCK）如何分工？

答：新规仕样的玻璃升降器或者门框（SASH）等，可能是XK2设计，而流用形式的具体项目，可能是车体设计科室来担当。

10.问题：玻璃升降器是提案图零件，不是由供应商来设计的吗？

答：玻璃升降器有很多要求，设计者需要考虑非常多的东西，然后写入仕样提示书里，再要求供应商做具体的构造或者公差一类的设计。因为供应商可能只考虑这个玻璃升降器，而车体设计者则不能只考虑一点，而需要整体性考虑，把规格（spec）分配到每一个零件中去。因为零件要满足不同的性能需要，按设计者的要求，如何平衡和把握，很多时候供应商也会很难做的。11.各种玻璃升降器类型的优缺点点（这里只摘一些）：

（1）双导轨：因为作业性不好，因而希望加上一块背板，也就成了玻璃升降器模块（module）

（2）单导轨：需要在车门开孔，而车门内板也不可能开很大的孔，所以作业性方面也不好。

（3）X臂：“升降时有向外的倾向”的理解应该是，本来车门和玻璃都有一定的弧度，即外凸，也就是向内弯，而X臂只能直上直下，也就是相对于“正常”来说外倾了。这种玻璃升降器的layout是很难布置的。

（4）单臂式。也有向外的倾向，另外这种形式需要PTN glass，因此不能用于大玻璃。12.日产能做玻璃升降轨迹检讨的担当，不会超过5个人。（有没有似曾听过的感觉？之前久保田科长说日产能做车体构造设计的不超过10个人。）

13.问题：因为有重量，车门会下沉，在设计铰链的前倾角度时，是否会考虑？

答：在layout等设计完成后，也就是设计要求都考虑了之后，就会考虑生产要求，所以制造上因为重力原因导致的变形等，是会反映到门铰链的布置的。但是现在一般来说都不太关注这点，原因有两个，一是门通过增加支架等提高了刚性，车门的变形已经大为减小，二是相对于将近1000mm长的车门，变形量一般都是1mm左右，影响是非常小的。

14.关于车门间隙，最新看到的杂志上，奥迪已经开始对发动机罩与前翼子板的间隙面差按±0.5mm来管理，相对日产来说，也是非常了不起的工作。（奥迪的资料已经通过AM发给了大家）

第三篇：汽车电动玻璃升降器脂润滑现状及润滑要求

汽车电动玻璃升降器脂润滑现状及润滑要求

汽车车门系统包括车门开闭系、玻璃升降系、门锁系和车门密封系等四大部分，电动玻璃升降器是指油电机驱动，并通过传动机构将汽车车窗玻璃沿玻璃导向槽上升或下降，并能按要求停留在任意位置的装置。其按传动结构可分为臂式、柔式和丝杠式，其中臂式可分为单臂式和双臂式，双臂式包含交叉臂式和平行臂式，柔式可分为绳轮式、带式和软轴式；按操纵方式可分为手动式、电动式和液动式。在国外汽车行业的多数技术资料中一般把玻璃升降器称为Window Regulator，也有一些称为Glass Lifter。

汽车玻璃升降器脂润滑现状

现阶段汽车玻璃升降器润滑脂存在的一个重要问题是低温性能差。据国内几大主流汽车论坛的相关帖子来看，不少车主反映汽车玻璃升降器出现润滑不畅后，多次加脂后依然无法消除“吱嘎吱嘎”的异响。根据我们对汽配城、汽车维修店、保养店、洗车店等的调研，面对车窗升降不畅、有卡滞感、有异响等故障，维修店只是随便添加黄油，往往导致半年左右后仍会出现类似故障。

据我们在上海市松江区物流园周围车辆修理店的调研结果显示，润滑脂品牌混乱，客户通常凭自己的运输经验换润滑脂，在进行维修保养时，基本不关注新旧润滑脂混用的情况，也不关注润滑脂的品牌。

出于自身利益的考虑，多数汽车保养店为缩短保养时长及降低润滑脂成本，采用不同低价品牌的润滑脂。混乱的润滑脂市场无法有效延长润滑时效，使得用户不到一年内反复加脂。新旧润滑脂的混用会严重降低润滑效果，也会加速润滑时效进程。

汽车电动玻璃升降器上需要添加润滑脂的位置主要有电动机上的聚甲醛蜗杆与钢蜗轮、缆索、聚甲醛滑轮和滑动轴承、玻璃滑槽（又称车窗滑轨）、主控开关控制模块、升降器与玻璃链接的塑料卡扣、升降器马达电枢轴、升降器连动齿轮及铜套轴承及齿轮处等。

汽车玻璃升降器润滑要求

汽车玻璃升降器润滑点摩擦副的材料是聚甲醛与涂漆的钢板或镀锌板，滑轮和滑轨暴露在粉尘之中。在这种情况下，高黏度的润滑剂比低黏度的润滑剂更容易聚集粉尘，引起故障。汽车玻璃升降器系统上的各个摩擦点能用一种润滑脂是最为理想的结果，但是由于其用量较大，经济性是一个重要参考因素。

润滑脂选用需要根据工作温度、速度、负荷、环境条件、使用时的经济性（综合分析使用此润滑脂以后是否延长了润滑周期）、加注次数、脂消耗量、轴承失效率和维修费用等，针对汽车电动玻璃升降器及天窗导轨面的长效润滑和消声，要选用特殊高分子材料、特种的添加剂及稠化剂，油分子分布均匀、黏附性强。具体要求如下所述：（1）优异的防潮、防水、防尘、减振、吸振、阻滞、缓冲、润滑降噪、密封盒阻尼性能。

（2）优异的高低温性能，即要有宽泛的温度操作适用范围，优秀的黏温性能、热氧化稳定性和低温流动性，常温下杜绝碳化，在不同温差下阻尼力矩平稳，润滑降噪性能极优。（3）极优的黏附性能，即油分子高压缩率和拉丝性能明显（对金属材料和合成高分子材料均具有高黏结力），优秀的电气绝缘和剪切稳定性，超长的往复动作使用寿命。

（4）极优的稳定性，即高化学惰性（对酸、碱反应不活跃）、不易流失，常温下不挥发、不碳化、不硬化、阻力稳定，极优的机械安定性，安全无毒。

（5）极优的相容性，即抗腐蚀、防锈作用突出，与大多数塑料、橡胶及各类介质良好相容。

第四篇：尚艺玻璃夹膜材料

尚艺玻璃夹膜材料是苏州威仕薄膜科技有限公司专为夹层装饰玻璃开发的一系列特种装饰薄膜。可替代彩釉夹层玻璃和一部分夹绢玻璃。与彩釉玻璃、夹绢玻璃相比，夹层装饰膜具有印刷更精细，图案繁多、色彩丰富、艺术性强、生产成本低的优势。

尚艺玻璃夹膜材料具有常规系列的1.52宽幅的夹膜材料，同时可以跟据用户需求，订制宽幅、图案。订制宽幅最大为2.6米。威仕深知科技兴企道理，在研发上投入大量的人力、物力，科技人才不断培养，产品研发获得丰硕成果，已申请窗膜及窗膜周边国家发明专利33项，实用新型专利31项。已授权专利29项。目前我们已经拥有2条窗膜生产线，拥有全球唯一的一条最大宽幅1.9m装饰膜生产线，当前我司已拥有装饰膜带胶、不带胶各类图案230多个品种，同时推出100米起订个性化图案需求，以满足客户展示其个性特点。

公司在太阳膜分切、分卷、贴膜设备研发同样投入了大量研发精力，目前已经研发并投入量产，专业开发与生产太阳膜分切、分卷、贴膜设备；截止目前，已研发出并进入量产太阳膜分切机型10多种，设备简单易用，操作方便，深获用户好评。特别在贴膜设备方面，具有国际领先优势，因当前批量贴膜设备技术停留在800mm以下才能够保证贴膜成品率，而我司通过对技术不断探索，已经研发出各系列产品，值得我们骄傲的是，我们突破了各种技术难关，我们所生产的设备最大宽幅已经高达2200mm，并实现自动上胶玻璃贴膜，适用于建筑大面积玻璃贴膜，建筑贴膜产品正式进入机械化贴膜时代，多项工艺技术申请了国家发明与实用新型专利。

苏州威仕作为一家从事膜研发、生产、销售为一体的高科技企业，肩负着为全球提供优质的膜产品的使命。我们围绕客户的需求持续创新，与合作伙伴进行透明化合作，在膜领域为客户提供具有最优的综合解决方案和服务，我们自我期许，我们不仅仅要做一个好的产品，也要做一个好企业，为人类贡献绿色节能同时，让我们的企业、产品代表中国制造，站在世界的舞台上，有玻璃，有威仕。

第五篇：自己动手修理本田思域玻璃升降器开关

自己动手修理本田思域玻璃升降器开关

思域两个前门的玻璃升降慢慢不听使唤了，决定自己动手修修看，只是个开关嘛，又不是啥高科技，开始动工，上图了

这是开拆之前的摸样

拆这个不需要工具，直接用手从这里往上掰

掰开了！

这里注意要往后推一点能把面板拿下

拿下来了，因为是驾驶席盘的开关，有两个插头连接，其他三个门上只有一个插头。

按住插头旁的小扣，取下插头

拧掉四个小螺丝取下开关盒

用扁平螺丝刀小心撬开四面的扣，打开开关盒，就可以看到电路板了。注意那个弹簧别掉了。

就是这个弹簧，注意弹簧旁边有个螺丝是不需要拧下来的，直接就可以取下电路板。

直接取下电路板

那四个长长的开关就是四个门的升降开关了，其中有个浅蓝色的是驾驶席旁的一键升降开关。

从这个位置小心撬开，一定要小心!这里是最高技术部分。

撬开后是这个样子的

里面取出两个小东西，这个就是用来推动弹片触电的，（开关盒

里面好脏啊）

取出弹簧片，氧化得好严重啊

开关盒里也严重变色了...先用酒精擦擦擦

初步清洁后的裸照

清洁干净后用小刀再刮一下触点，注意一共是8个触点，如果这边接触不好是会影响副驾驶这边的开关的，好清洁完毕，盖上盖

装回之前注意那个浅蓝色的开关盒左边有个小小的黑色推杆，一定要对上拿个小小的三角箭头，不然，这个开关是推动不到的。