专利名称：可在车门中降低的球面弯曲窗玻璃使用的玻璃导向器的制作方法
技术领域：
本发明涉及如前述权利要求1前序部分所述的可在车门隔层中降低的球面弯曲窗玻璃上使用的玻璃导向器。借助双股绳索窗玻璃升降器导轨的特殊设计，通过车身通常费用不需要加倍的细微改变以及与窗玻璃导向轮廓的理想匹配，本发明使下述这种玻璃升降器能够被使用，即由于升降器通道严格平行，它们从而一般不适合于在导轨范围内曲率半径显著不同的窗玻璃进行升降。
DE4008229A1公开了一种带有两个相对转动封闭绳索环的升降车窗玻璃的装置，两个绳索的卷筒安装在平行分开的轴上，它们通过摩擦或形状锁合咬合在一起。两个绳索卷筒中的一个由手动或电动装置驱动。每一个绳索环由位于它们底部的绳索导向件沿基本垂直的导轨引导。
按照该装置的实施变型，备有不同直径的绳索卷筒组合，这样在这两个绳索间产生了相应的传动速比。从而就可能使窗玻璃的升降器适应特殊的球面弯曲窗玻璃通道情况。移动速度慢且运送件移动路程小的导向器安装在玻璃半径小的一面，而移动速度快且运送件移动路程大的(导向器)安装在玻璃半径大的一面。
然而这里有一个缺点，就是调节第上述玻璃升降器的强烈球面弯曲的窗玻璃所必须的较高技术费用。绳索环和绳索卷筒的双结构导致了成本明显较高的费用。
传统的双股绳索玻璃升降器带有两个具有相应曲率的导轨且其随动件件(滑动块)在窗玻璃升起操作中经过相同的路程长度，使用这种升降器来调节球面弯曲窗玻璃，在降下窗玻璃时会引起倾斜运动，导致至少在一点上窗玻璃与车门隔层间有力锁合。这样在窗玻璃升降系统和门体中产生了张力。另外还有一个缺点，增加的系统摩擦需要增加驱动力矩，从而要求使用更有力的和更高费用的电动机。
本发明旨在进一步研制带有双股绳索窗玻璃升降器的车门，使其甚至在强烈球面弯曲的窗玻璃的下边缘也能保证具有足够精度的平行通道。该进一步研制不需要昂贵的附加措施和附加零件就可达到。
按本发明，该目标可通过权利要求1所述特征实现。从属权利要求描述了本发明的有利变型。
由在Y方向弯曲的与玻璃曲率相匹配的传统导轨开始，本发明所提供导轨另外在移动方向的垂直方向具有弯曲。在两个轴(方向)上弯曲的导向器的设计是这样选择的，即将绕同窗玻璃导向边间隔的点的摆动叠加在窗玻璃的移动上。这可以解释为，球面弯曲的窗玻璃为其组成部分的假想筒状套筒表面在窗玻璃移动过程中同时向移动方向摆动。也就是说，例如当窗玻璃下降时，所述的假想筒状套筒表面同样向下摆动。借此本发明保证窗玻璃离开在玻璃封闭位置的套筒表面上的理想均匀的位置后总是有三点接触在这个筒状(开始的)套筒表面上，这样就能进行几乎理想的移动运动。
技术应用情况的多样要求筒状窗玻璃移动的摆点不固定，通常该摆点是变换的瞬点。
瞬点的位置尤其是它与窗玻璃导向边的距离取决于许多参数。主要影响因素如下-套筒形状(更圆筒状或更球状)-窗玻璃的通道线(它可以与玻璃横切割边一致—通常是B柱侧面—)-通道线与筒状套筒表面的Z轴在X方向的角度偏差-玻璃的行程-窗玻璃关于筒状套筒表面镜面对称Z轴的位置目前不可能指出前述影响因素对变换的瞬时轴位置的定量效果。迭代设计法更适合设计本发明提供的车门。这基本上从下述得出--套筒形状越接近球形，也就是越远离圆柱形，玻璃摆动得越强烈，这样如果玻璃没有与套筒的镜面对称轴相交，玻璃导向边的半径R就越小。
--窗玻璃的通道线与垂直Z轴间的角度越大，玻璃向减小的套筒半径的X方向移动得越大，玻璃摆动的角度(相对X轴)也是如此。
--玻璃升得越高(这样在筒状筒管表面转动角度也越大)，在移动过程中窗玻璃摆动得越强烈(相对X轴)--窗玻璃离镜面对称轴越远，它向筒状筒管表面弯曲更大区域的移动更强烈，这样窗玻璃的摆动更明显(相对X轴)。
按本发明的有利变型，窗玻璃的导向轮廓呈弯曲状，与其摆动相适应。A或B柱侧面玻璃边缘用作前窗玻璃的导向轮廓，B或C柱侧面玻璃边缘用作后窗玻璃的导向轮廓。导轨相应的导向轮廓曲率与玻璃边缘匹配，即反向弯曲。这些弯曲实际上是一个圆的一部分，在窗玻璃升起操作中两个参考点(也就是窗玻璃的导向边较高和较低的角点)在该圆上移动。
假设筒状筒管表面的摆动角度只有很小，并且窗玻璃导向边的理想曲率也只有大约偏离直线1mm，这样就可以省去弯曲的导向边。通常门身的导向截面可以覆盖出现的微小缝隙。
由于导轨在X-Z平面投影产生一个圆形弧状轮廓，并且导向器的轮廓在Y-Z平面的投影是弯曲的，该导轨就有一个清楚的螺旋线结构。因此在窗玻璃移动过程中，叠加了一个主要产生在Z向的窗玻璃摆动及其在X向的向前移动。
本发明有利于所有球面弯曲的窗玻璃的移动，尤其是在消除材料强化的特殊情况下，使用较经济的双股绳索窗玻璃升降器。本发明的极限是当假想筒状套筒表面的镜面对称轴(平行于Z轴)大约均分窗玻璃时。在该特殊情况下，窗玻璃没有倾侧运动，完全可用传统的双股绳索窗玻璃升降器来调整。
现在通过参考附图更进一步的详细说明本发明，附图中
图1a是处于最高位置的球面弯曲窗玻璃和与其相配的根据本发明窗玻璃移动过程中处于非摆动位置和摆动位置的假想筒状套筒表面的侧向图。图1b是图1a从X轴方向的视图的示意图。图2a是在使用现有技术的绳索窗玻璃升降器使窗玻璃移动过程中球面弯曲窗玻璃处于最高和最低位置时的侧向视图。图2b是图2a从X轴方向的视图的示意图。图3与图1a相似，但是带有窗玻璃在X轴方向的附加移动，并且带有窗玻璃导轨轮廓的切割边。图4a与图3相似，但是带有三个窗玻璃的附加中间位置。图4b是图4a的放大截面图，它以在假想筒状套筒表面的最高和最低位置间具有较强夸大的摆角及其窗玻璃的摆动区域图示来阐明本发明。图5是带有一辆车的两块侧面玻璃的镜面对称筒状套筒表面的侧视图。
本发明基于众所周知的主要包括一个封闭绳索圈的双股绳索窗玻璃升降器，绳索圈由与驱动装置相连的绳索卷筒和两对位于平行的导轨底端的绳索导向件来导向。可与窗玻璃相连并可移动的滑动件安装在导轨上。
根据本发明，导轨具有在X-Z和Y-Z两个平面上的曲率，也就是根据移动过程中窗玻璃在假想筒状套筒表面的位置的不同，进行一个保持玻璃下边缘平行的摆动。这样窗玻璃始终有三个点接触在与玻璃起始位置相应的筒状套筒表面(Hüllflche)上。
图1a的示意图为球面弯曲的窗玻璃1o，1u在车门中两个端部位置的侧视图。1o窗玻璃上端位置是其转动对称轴20o与下部玻璃边缘10u平行的假想筒状套筒表面2o的组成部分。因为窗玻璃1o，1u应保证一个垂直的通道，玻璃的侧边10l，10r是切割的，这样它们与筒状套筒表面2o，2u相应的镜面对称轴30o，30u平行。
当窗玻璃下降到它的下端位置1u时，假想的筒状套筒表面2o显然摆动到套筒表面的较低位置2u，这时很明显摆动点在两个轴20o和20u的交点s上。窗玻璃1o，1u因此也以同样角度进行摆动。在窗玻璃的较低位置1u仍还有三个接触点与相应的假想套筒表面2o接触。根据本发明所提供的几何条件，当球面弯曲的窗玻璃1o，1u沿假想套筒表面2o上移动时，玻璃的下边缘10u平行导向，这是无摩擦使用仅有一个封闭绳索环的双股绳索玻璃升降器的前提。这样套筒表面2o随着窗玻璃1o，1u的移动而摆向套筒表面2u的位置。只有这样才可使用双股绳索窗玻璃升降器在升降系统或门中没有张力地保证玻璃行程H。
这里应指出，窗1o的下边缘10u也可处于同套筒表面2o的轴20o成一定角度的位置。然而这并不改变玻璃的下边缘10u在玻璃的每个位置都相互平行的事实。
图1b图示为图1a从X方向的视图，球面弯曲窗玻璃1o，1u的表面在这个方向的投影是涂黑的。还可明显地看到，当移动行程H后，窗玻璃1o下边缘10u与窗玻璃1u的下边缘10u的平行轨迹。更进一步，从图1b的图解实例中还可以看到，窗玻璃1o处于它的较高位置时是与较高的非摆动筒状套筒表面2o相对应的。套筒表面2o是用两个圆中位于上方、具有较大直径的圆2go及相应的具有小直径的圆2ko标记出的，其中筒状套筒表面2o直接沿着玻璃的侧边10l，10r进行截切。
由于根据定义可推出，窗玻璃1o在其上方端部位置精确形成相应的假想筒状套筒表面2o的一部分，它的侧边10l，10r与属于带有摆动轴20o的上方筒状套筒表面2o的圆2go，2ko的轮廓一致。然而必须指出，为了解释本发明，必须选择一个简化同时也夸大的图示。因此窗玻璃1u的角点位置不能以实际的比率显示出来。必须注意，随着窗玻璃1o，1u的移动，它的角点向X方向移动，这样就会能靠于套筒表面2o的较大和较小的半径上。
标号20u标出了摆动轴20u从X方向的小圆端表面退出点。在窗玻璃1u的较低位置其表面不形成与摆动套筒表面2u同一的区域。
与上述实施例相比，图2a和2b给出了类似的图示，其涉及到可使用绳索窗玻璃升降器调整的窗玻璃1o，1u，如同使用在说明引入部分中所述的DE-A14008229中的窗玻璃升降器一样。
按此窗玻璃1o，1u的移动是在同一筒状套筒表面2上进行的，同时在套筒表面完成一定角度的摆动。这样窗玻璃1o，1u强制地在作为导向边的右窗玻璃边缘10r区域内比左窗玻璃边缘10l经过更大的路程。这相应于不同行程长度Hl和Hr，但由此最终产生了窗玻璃处于上方位置1o时的下边缘10u和窗玻璃处于下方位置1u时的下边缘10u之间的最终角度位置。
由于作为抽拉边(通道线)的右手玻璃边10R倾斜位置，当窗玻璃移动时，同时还有一个在X轴方向的向前移动。
从图2b也可清楚地看出，窗玻璃1o和1u的下边缘10u由于不同的行程长度Hl和Hr，而不平行(这里见图1b)运动。
图3再次示出了实际上同图1a一致的本发明所提供的实施变型。然而没有为窗玻璃1o选择与Z轴方向平行的垂直通道，而是选择了与Z轴成一定角度的通道线。但是这个通道线不是通常描述的直线，而是由于窗玻璃1o，1u在移动过程中的摆动而形成了一个圆弧。如果车身侧面的导向区域有相应的凸面结构，那么半径为R的导向边10r相匹配的切割可实现玻璃的精确导向。
为了解释变换的瞬点问题，图4a借助图3的实施变型表明了窗玻璃1的中间位置1′，1″，1和在图4b中为较强地夸张的细节截面图。
依照图4a，参考点100o(由玻璃的较高边10o和导向边10r形成的角点)大约处在从点P出发的半径为R的圆形弧上，与窗玻璃1占有哪个位置无关。这样半径R应该与导向边10r保持垂直。
然而从图4b的(夸大的)放大中可以看到，在窗玻璃的中间位置1′，1″，1，导向边10r′，10r″，10r上的相应参考点100′，100″，100 处的正交线在同样长度内并没有共同点，而是形成变换的瞬点P′，P″，P。即使延长正交线，它们也相交在不同位置上。
在移动中摆动并可能同时在X方向前进的筒状套筒表面2o，2u的窗玻璃1，其复杂的螺旋行程不能用简单的数学关系描述。然而可用迭代设计法得到非常满意的技术解决。因此可以足够考虑正确评价个别情况的边界条件(例如通道线与Z轴的夹角)。
图5所示为带有两个大体处于旋转轴20上方端部位置的汽车窗玻璃11和12的假想筒状套筒表面2。窗玻璃11在它的右边区域与镜面对称轴30相交。它的右导向边相对Z轴倾斜。根据本发明，当窗玻璃11降低时，它导致一个沿套管直径变小方向的向前运动和逆时针方向的摆动。另外，处在筒状套筒表面2右半边的窗玻璃12相反地在降低时做顺时针的摆动。
当然根据本发明操作同一辆车的两个窗玻璃也是可能的，单个窗玻璃的筒状套筒表面的几何尺寸数据可以不同。
权利要求
1.可在车门的车门隔层中降低的球面弯曲窗玻璃的玻璃导向器、该玻璃基本上是一个在车纵向-X方向-上假想筒状套筒表面的组成部分，并通过一个安装在车门隔层里的双股绳索窗升降器大约在车纵轴方向-Z方向-上可移动，这个升降导轨有一个与车辆横向-Y方向-上的玻璃弯曲相适应的初级曲率并且在底部支撑引导封闭绳索环的绳索导引件，其中绳索环与在窗玻璃导轨上导向的窗玻璃随动件固定连在一起并且连在一个驱动装置上，其特征在于，两个导轨各有一个附加的横向于初级曲率的次级曲率，使窗玻璃(1，1o，1u，1′，1″，1)的移动另外叠加了一个平行于玻璃下边缘摆动，摆动支点(p，p′，p″，p)在X方向与窗玻璃(1，1o，1u，1′，1″，1)导向边(10r，10r′，10r″，10r)相间隔，这样窗玻璃(1，1o，1u，1′，1″，1)在其上移动的假想筒状套筒表面(2o，2u)同时向玻璃(1，1o，1u，1′，1″，1)移动的方向摆动，在处于极限位置之间的移动中始终有三个点，特别是窗玻璃(1，1o，1u，1′，1″，1)的三个角点支撑在和在一个窗玻璃极限位置相应的筒状套筒表面(2o，2u)上。
2.按权利要求1所述的玻璃导向器，其特征在于窗玻璃(1，1o，1u，1′，1″，1)在移动过程中的摆点是个变换的瞬点(p，p′，p″，p)。
3.按权利要求1所述的玻璃导向器，其特征在于窗玻璃(1o，1u)的导向器轮廓(10r)在摆动平面内是弯曲的，并且相关的导轨轮廓-在门没有框架的情况下，可使用车身的相邻轮廓-相应地弯曲，投影在X-Z平面上的曲率是一个圆形的一部分，在操作过程中窗玻璃(1o，1u)的导向边的两个参考点就在它上面移动。
4.按权利要求3所述的玻璃导向器，其特征在于导向边上的参考点(10r)、窗玻璃(1o，1u)的最高角上的点(100o)和最低角上的点(100u)支撑在导向线上。
5.至少按上述权利要求之一的玻璃导向器，其特征在于导轨投影在X-Z平面上的轮廓呈弯曲状，使得筒状窗玻璃(2o，2u)在操作玻璃过程中除了进行移动和摆动外，还进行一个沿X方向的向前运动。
6.按权利要求5所述的玻璃导向器，其特征在于导轨是螺旋形的，这样叠加运动，即筒状窗玻璃(2o，2u)的摆动和在X方向向前的移动形成了一条螺旋线。
全文摘要
可在车门的车门隔层中降低的球面弯曲窗玻璃的玻璃导轨,该玻璃导轨是在车纵向上的一个假想筒状套筒表面的组成部分,并能在车的纵轴方向上通过一个安装在车门隔层里的双股绳索窗升降器来移动。导轨在车的横向上有一个适应玻璃曲率的初级和次级曲率,这样能在X方向上保持玻璃下边缘平行,并绕与窗玻璃(1,1o,1u,1',1",1"')的导向边(10r,10r',10r",10r"')分离的摆点(p,p',p",p"')的摆动就叠加在窗玻璃(1,1o,1u,1',1",1"')的运动上。窗玻璃在其上移动的假想筒状套筒表面(2o,2u)同时转向窗玻璃的移动方向,在极限位置间的移动过程中窗玻璃(1,1o,1u,1',1",1"')始终有三个点支撑在筒状套筒表面(2o,2u)上。
文档编号E05F11/48GK1174586SQ96191926
公开日1998年2月25日 申请日期1996年2月13日 优先权日1995年2月14日
发明者霍斯特·韦伯, 格哈德·霍夫曼 申请人:布罗斯尔汽车零件两合公司