CN115992636A - 车门玻璃升降器用的螺旋引导线的制作方法及车辆 - Google Patents

Abstract

本发明涉及车辆技术领域，具体提供一种车门玻璃升降器用的螺旋引导线的制作方法及车辆，旨在解决现有车门玻璃靠近A柱和B柱的上角点和下角点没有落在同一组螺旋线上而导致车门玻璃升降过程中存在晃动、升降卡滞等不良问题。为此目的，本发明的螺旋引导线的制作方法包括：根据螺旋线参数方程求取螺旋线的半径值和螺旋线轴线上的两个点的坐标；根据螺旋线轴线上的两个点的坐标绘制螺旋线轴线；根据螺旋线轴线、起点坐标、半径值和螺距值绘出螺旋线。按照本发明制作的螺旋引导线使车门玻璃上靠近A柱和B柱处的上角点和下角点位于同轴线和同螺距的螺旋引导线上，减小了车门玻璃升降过程中的前后与内外晃动以及避免了卡滞现象的发生。

Description

车门玻璃升降器用的螺旋引导线的制作方法及车辆

技术领域

本发明涉及车辆技术领域，具体提供一种车门玻璃升降器用的螺旋引导线的制作方法及车辆。

背景技术

无框车门玻璃升降器引导线需要在能使玻璃能够运动的同时满足行程差与面差的要求。大部分情况下，引导线会选择以螺旋线的形式生成。即采用螺旋线作为升降器引导线，其所用引导线与车窗玻璃位于同一圆柱面内。

但是，对于有较高要求的无框车门玻璃造型来说，车门玻璃造型面一般采用圆弧旋转体(空间圆弧绕偏轴旋转得到的旋转体)而不是标准的圆柱面，手动凭经验调整螺旋线轴线位置，使得车门玻璃靠近A柱的上角点和下角点以及靠近B柱处的上角点和下角点近似落在同一组螺旋线上，这样画出的螺旋线难以同时满足造型要求(面差)与运动平稳性(行程差)要求，导致玻璃升降过程中存在晃动、有异响、升降卡滞以及无法升降等不良问题。

相应地，本发明需要提供一种新的车门玻璃升降器用的螺旋引导线的制作方法及车辆来解决上述技术问题。

发明内容

本发明旨在解决上述技术问题，即，解决现有车门玻璃造型采用圆弧旋转体而不是标准的圆柱面时，因车门玻璃靠近A柱的上角点和下角点以及靠近B柱的上角点和下角点没有落在同一组螺旋线上而导致车门玻璃升降过程中存在晃动、升降卡滞以及无法升降等不良的问题。

为此目的，在第一方面，本发明提供一种车门玻璃升降器用的螺旋引导线的制作方法，所述螺旋引导线的制作方法包括：

根据螺旋线参数方程求取螺旋线的半径值R和螺旋线轴线上的两个点的坐标Q₁和Q₂；

根据螺旋线轴线上的两个点的坐标Q₁和Q₂绘制螺旋线轴线；

获取螺旋线的螺距值；

获取螺旋线的起点坐标；

根据所述螺旋线轴线、所述起点坐标、所述半径值和所述螺距值绘出螺旋线，按照螺旋线的轨迹制作螺旋引导线。

在车门玻璃升降器用的螺旋引导线的制作方法的具体实施方式中，“根据螺旋线参数方程求取螺旋线的半径值R和螺旋线轴线上的两个点的坐标Q₁和Q₂”的步骤具体包括：

获取车门玻璃上靠近A柱的上角点和下角点以及靠近B柱的上角点和下角点的坐标；

将车门玻璃上靠近A柱和B柱的下角点的X轴坐标值分别作为Q₁和Q₂的X轴坐标值；

将车门玻璃上靠近A柱和B柱的上角点和下角点的坐标以及Q₁和Q₂的坐标代入所述螺旋线参数方程中以求取半径值R以及Q₁和Q₂的Y轴坐标值和Z轴坐标值。

在车门玻璃升降器用的螺旋引导线的制作方法的具体实施方式中，所述螺旋线参数方程为：

其中，P₁、P₂、P₃和P₄分别为车门玻璃上靠近A柱的上角点和下角点以及靠近B柱的上角点和下角点的坐标值；Δr₁、Δr₂、Δr₃和Δr₄分别为车门玻璃靠近A柱的上角点和下角点以及靠近B柱的上角点和下角点与车门玻璃造型面之间的间距；

T_j＝(Q₁(1)+m₁t_j，Q₁(2)+n₁t_j，Q₁(3)+l₁t_j)

m₁＝Q₂(1)-Q₁(1)

n₁＝Q₂(2)-Q₁(2)

l₁＝Q₂(3)-Q₁(3)

m_2j＝P_j(1)-Q₁(1)

n_2j＝P_j(2)-Q₁(2)

l_2j＝P_j(3)-Q₁(3)

v_j＝[m_3j，n_3j，l_3j]

m_3j＝n₁l_2j-n_2jl₁

n_3j＝l₁m_2j-m₁l_2j

l_3j＝m₁n_2j-n₁m_2j

其中，T_j、t_j和v_j均为中间变量，j＝1，2，3，4分别代表车门玻璃靠近A柱的上角点和下角点、靠近B柱的上角点和下角点。

在车门玻璃升降器用的螺旋引导线的制作方法的具体实施方式中，“获取螺旋线的螺距值”的步骤进一步包括：

根据螺距参数方程获取螺旋线的螺距值；

所述螺距参数方程为：

其中，dt为螺距。

在车门玻璃升降器用的螺旋引导线的制作方法的具体实施方式中，“获取螺旋线的起点坐标”的步骤具体包括：

从车门玻璃上靠近A柱的上角点向所述螺旋线轴线分别作出垂直线，沿该垂直线反向延长Δr₁以获得经过所述车门玻璃上靠近A柱的上角点和下角点的螺旋线的起点坐标Ha；

从车门玻璃靠近B柱的上角点向所述螺旋线轴线分别作出垂直线，沿该垂直线反向延长Δr₃以获得经过所述车门玻璃上靠近B柱的上角点和下角点的螺旋线的起点坐标Hb。

在车门玻璃升降器用的螺旋引导线的制作方法的具体实施方式中，“根据所述螺旋线轴线、所述起点坐标、所述半径值和所述螺距值绘出螺旋线”的步骤具体包括：

根据所述螺旋线轴线、所述起点坐标H_a、所述半径值R和所述螺距值dt绘制出经过车门玻璃上靠近A柱的上角点和下角点的螺旋线；

根据所述螺旋线轴线、所述起点坐标Hb、所述半径值R和所述螺距值dt绘制出经过车门玻璃上靠近B柱的上角点和下角点的螺旋线。

在车门玻璃升降器用的螺旋引导线的制作方法的具体实施方式中，“按照螺旋线的轨迹制作螺旋引导线”的步骤具体包括：

按照经过车门玻璃上靠近A柱的上角点和下角点的螺旋线制作所述车门玻璃靠近A柱一侧的螺旋引导线；

按照经过车门玻璃上靠近B柱的上角点和下角点的螺旋线制作所述车门玻璃靠近B柱一侧的螺旋引导线。

在车门玻璃升降器用的螺旋引导线的制作方法的具体实施方式中，所述螺旋线上的任意一点与车门玻璃造型面之间的间距在水切面以上时小于0.2mm，在水切面以下时小于0.5mm。

在车门玻璃升降器用的螺旋引导线的制作方法的具体实施方式中，所述车门玻璃造型面为圆弧旋转体。

第二方面，本发明还提供一种车辆，所述车辆上安装车门玻璃升降器，所述车门玻璃升降器的导轨轨迹线按照上述技术方案中任一项所述的螺旋引导线的制作方法制作而成。

在采用上述技术方案的情况下，本发明能够根据车门玻璃靠近A柱和B柱的上下角点坐标与各角点期望的面差值计算出螺旋线参数方程和螺距参数方程，利用螺旋线参数方程和螺距参数方程，能够求出用于绘制螺旋引导线所需的参数，从而绘制出了经过车门玻璃靠近A柱的上角点和下角点以及经过车门玻璃靠近B柱的上角点和下角点的两条同轴且同螺距的螺旋线，该两条螺旋线上任意一点到车门玻璃造型面之间的间距均在水切面以上0.2mm，水切面以下0.5mm，满足车门玻璃造型要求，同时由于车门玻璃靠近A柱和B柱处的角点位于同轴线和同螺距的螺旋引导线上，从而使得行程差为零，满足对行程差的要求，精准度高，减小了车门玻璃升降过程中的前后与内外晃动以及避免了卡滞现象的发生。

附图说明

下面结合附图来描述本发明的优选实施方式，附图中：

图1是本发明提供的车门玻璃升降器用的螺旋引导线的制作方法的主要流程图；

图2是本发明提供的车门玻璃升降器用的螺旋引导线的制作方法的详细流程图。

具体实施方式

下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非用于限制本发明的保护范围。本领域技术人员可以根据需要对其作出调整，以便适应具体的应用场合。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示相关装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外。

此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”应作广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

首先参阅图1，本发明提供一种车门玻璃升降器用的螺旋引导线的制作方法，所述螺旋引导线的制作方法包括：

S1，根据螺旋线参数方程求取螺旋线的半径值R和螺旋线轴线上的两个点的坐标Q₁和Q₂；

S2，根据螺旋线轴线上的两个点的坐标Q₁和Q₂绘制螺旋线轴线；

S3，获取螺旋线的螺距值；

S4，获取螺旋线的起点坐标；

S5，根据所述螺旋线轴线、起点坐标、半径值和螺距值绘出螺旋线，按照螺旋线的轨迹制作螺旋引导线。

在本实施例中，将车辆的车头至车尾的方向规定为X轴方向，存在两个相互平行且与X轴垂直的面，而车门玻璃靠近A柱的下角点位于其中一个面上，车门玻璃靠近B柱的下角点位于另一个面上，由于螺旋线轴线不会横穿车辆，因此螺旋线轴线必定会穿过这两个面，所以螺旋线轴线与这两个面存在相交点，即设定这两个相交点分别为Q₁和Q₂，设定Q₁的坐标为(x₁，y₁，z₁)和Q₂的坐标为(x₂，y₂，z₂)，由于这两个相交点分别与车门玻璃上靠近A柱的下角点和车门玻璃上靠近B柱的下角点位于同一面上，所以Q₁和Q₂中的x₁和x₂为已知的两个定值，即可以将x₁取值为A柱下角点的X轴坐标值，x₂取值为B柱下角点的X轴坐标值，这样Q₁和Q₂中实际只有y₁、z₁、y₂和z₂这四个未知数。

需要说明的是，为了取值方便，将Q₁和Q₂中的x₁和x₂分别取值为车门玻璃靠近A柱下角点的X轴坐标值和车门玻璃靠近B柱下角点的X轴坐标值，但是这不是限制性的，x₁可以在车门玻璃上靠近A柱的下角点的延长线上取值，x₂可以在车门玻璃上靠近B柱的下角点的延长线上取值。A柱和B柱指的是车辆上所对应的A柱和B柱。

下面参阅图2，“根据螺旋线参数方程求取螺旋线的半径值R和螺旋线轴线上的两个点的坐标Q₁和Q₂”的步骤S1具体包括：

S11，获取车门玻璃靠近A柱的上角点和下角点以及靠近B柱的上角点和下角点的坐标；

S12，将车门玻璃上靠近A柱和B柱的下角点的X轴坐标值分别作为Q₁和Q₂的X轴坐标值；示例性地，x₁取值为600mm，x₂取值为1200mm。

S13，将车门玻璃靠近A柱和B柱的上角点和下角点的坐标以及Q₁和Q₂的坐标代入所述螺旋线参数方程中以求取半径值R以及Q₁和Q₂的Y轴坐标值和Z轴坐标值。

其中，螺旋线参数方程为：

其中，P₁、P₂、P₃和P₄分别为车门玻璃上靠近A柱的上角点和下角点以及靠近B柱的上角点和下角点的坐标值；Δr₁、Δr₂、Δr₃和Δr₄分别为车门玻璃靠近A柱的上角点和下角点以及靠近B柱的上角点和下角点与车门玻璃造型面之间的间距，norm表示向量的范数；

T_j＝(Q₁(1)+m₁t_j，Q₁(2)+n₁t_j，Q₁(3)+l₁t_j)

m₁＝Q₂(1)-Q₁(1)

n₁＝Q₂(2)-Q₁(2)

l₁＝Q₂(3)-Q₁(3)

m_2j＝P_j(1)-Q₁(1)

n_2j＝P_j(2)-Q₁(2)

l_2j＝P_j(3)-Q₁(3)

v_j＝[m_3j，n_3j，l_3j]

m_3j＝n₁l_2j-n_2jl₁

n_3j＝l₁m_2j-m₁l_2j

l_3j＝m₁n_2j-n₁m_2j

其中，T_j、t_j和v_j均为中间变量，j＝1，2，3，4分别代表车门玻璃靠近A柱的上角点和下角点、靠近B柱的上角点和下角点；Q₁(1)指的是x₁，Q₁(2)指的是y₁，Q₁(3)指的是z₁；Q₂(1)指的是x₂，Q₂(2)指的是y₂，Q₂(3)指的是z₂；P_j(1)指的是第j个角点对应的x坐标值，P_j(2)指的是第j个角点对应的y坐标值，P_j(3)指的是第j个角点对应的z坐标值。

螺旋线上的任意一点与车门玻璃造型面之间的间距在水切面以上时小于0.2mm，在水切面以下时小于0.5mm。按照水切面以上面差小于0.2，水切面以下面差小于0.5mm的要求，Δr₁取值为+0.2，Δr₂取值为-0.3，Δr₃取值为+0.2，Δr₄取值为-0.3。

由此可知，上述五个方程存在y₁、z₁、y₂、z₂和R这五个未知数，因此可以求解得出这五个未知数的具体数值，从而可以得出螺旋线轴线经过的Q₁和Q₂的点，可以确定螺旋线轴线的位置，螺旋线上任意一点到螺旋线轴线的距离均为半径R。

“获取螺旋线的螺距值”的步骤进一步包括：

根据螺距参数方程获取螺旋线的螺距值；

螺距参数方程为：

其中，dt为螺距，T₃、T₄、v₃和v₄均为上述描述的中间变量，在此不再重复赘述。

“获取螺旋线的起点坐标”的步骤具体包括：

从车门玻璃上靠近A柱的上角点向所述螺旋线轴线分别作出垂直线，沿该垂直线反向延长Δr₁以获得经过所述车门玻璃上靠近A柱的上角点和下角点的螺旋线的起点坐标Ha；

从车门玻璃靠近B柱的上角点向所述螺旋线轴线分别作出垂直线，沿该垂直线反向延长Δr₃以获得经过所述车门玻璃上靠近B柱的上角点和下角点的螺旋线的起点坐标Hb。

继续参阅图2，“根据螺旋线轴线、起点坐标、半径值和螺距值绘出螺旋线”的步骤具体包括：

S51，根据螺旋线轴线、起点坐标Ha、半径值R和螺距值dt绘制出经过车门玻璃上靠近A柱的上角点和下角点的螺旋线；

S52，根据螺旋线轴线、起点坐标Hb、半径值R和螺距值dt绘制出经过车门玻璃上靠近B柱的上角点和下角点的螺旋线。

“按照螺旋线的轨迹制作螺旋引导线”的步骤具体包括：

S53，按照经过车门玻璃上靠近A柱的上角点和下角点的螺旋线制作所述车门玻璃靠近A柱一侧的螺旋引导线；

S54，按照经过车门玻璃上靠近B柱的上角点和下角点的螺旋线制作所述车门玻璃靠近B柱一侧的螺旋引导线。

车门玻璃造型面为圆弧旋转体，该车门玻璃造型面指的是车门玻璃制作理论上要求的造型。

第二方面，本发明还提供一种车辆，该车辆上安装车门玻璃升降器，车门玻璃升降器的导轨轨迹线按照上述技术方案中任一项所述的螺旋引导线的制作方法制作而成。

在上述描述的实施例以及各种拓展实施方式的情况下，本发明能够使用柱面螺旋线拟合车门玻璃造型面，并且提供了螺旋线参数的数值解法，能够根据车门玻璃靠近A柱和B柱的上下角点坐标与各角点期望的面差值计算出螺旋线参数方程和螺距参数方程，利用螺旋线参数方程和螺距参数方程，能够求出用于绘制螺旋引导线所需的参数，从而绘制出了经过车门玻璃靠近A柱的上角点和下角点以及经过车门玻璃靠近B柱的上角点和下角点的两条同轴且同螺距的螺旋线，根据螺旋线拟合处车门玻璃造型面，精确计算出螺旋线任意一点与车门玻璃造型面之间的面差，并且行程差为零，减小了车门玻璃升降过程中的前后与内外晃动以及避免了卡滞现象的发生。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种车门玻璃升降器用的螺旋引导线的制作方法，其特征在于，所述螺旋引导线的制作方法包括：

根据螺旋线参数方程求取螺旋线的半径值R和螺旋线轴线上的两个点的坐标Q₁和Q₂；

根据螺旋线轴线上的两个点的坐标Q₁和Q₂绘制螺旋线轴线；

获取螺旋线的螺距值；

获取螺旋线的起点坐标；

根据所述螺旋线轴线、所述起点坐标、所述半径值和所述螺距值绘出螺旋线，按照螺旋线的轨迹制作螺旋引导线。

2.根据权利要求1所述的车门玻璃升降器用的螺旋引导线的制作方法，其特征在于，“根据螺旋线参数方程求取螺旋线的半径值R和螺旋线轴线上的两个点的坐标Q₁和Q₂”的步骤具体包括：

获取车门玻璃上靠近A柱的上角点和下角点以及靠近B柱的上角点和下角点的坐标；

将车门玻璃上靠近A柱和B柱的下角点的X轴坐标值分别作为Q₁和Q₂的X轴坐标值；

将车门玻璃上靠近A柱和B柱的上角点和下角点的坐标以及Q₁和Q₂的坐标代入所述螺旋线参数方程中以求取半径值R以及Q₁和Q₂的Y轴坐标值和Z轴坐标值。

3.根据权利要求2所述的车门玻璃升降器用的螺旋引导线的制作方法，其特征在于，所述螺旋线参数方程为：

其中，P₁、P₂、P₃和P₄分别为车门玻璃上靠近A柱的上角点和下角点以及靠近B柱的上角点和下角点的坐标值；Δr₁、Δr₂、Δr₃和Δr₄分别为车门玻璃靠近A柱的上角点和下角点以及靠近B柱的上角点和下角点与车门玻璃造型面之间的间距；

T_j＝(Q₁(1)+m₁t_j，Q₁(2)+n₁t_j，Q₁(3)+l₁t_j)

m₁＝Q₂(1)-Q₁(1)

n₁＝Q₂(2)-Q₁(2)

l₁＝Q₂(3)-Q₁(3)

m_2j＝P_j(1)-Q₁(1)

n_2j＝P_j(2)-Q₁(2)

l_2j＝P_j(3)-Q₁(3)

v_j＝[m_3j，n_3j,l_3j]

m_3j＝n₁l_2j-n_2jl₁

n_3j＝l₁m_2j-m₁l_2j

l_3j＝m₁n_2j-n₁m_2j

其中，T_j、t_j和v_j均为中间变量，j＝1，2，3，4分别代表车门玻璃靠近A柱的上角点和下角点、靠近B柱的上角点和下角点。

4.根据权利要求3所述的车门玻璃升降器用的螺旋引导线的制作方法，其特征在于，“获取螺旋线的螺距值”的步骤进一步包括：

根据螺距参数方程获取螺旋线的螺距值；

所述螺距参数方程为：

其中，dt为螺距。

5.根据权利要求4所述的车门玻璃升降器用的螺旋引导线的制作方法，其特征在于，“获取螺旋线的起点坐标”的步骤具体包括：

从车门玻璃上靠近A柱的上角点向所述螺旋线轴线分别作出垂直线，沿该垂直线反向延长Δr₁以获得经过所述车门玻璃上靠近A柱的上角点和下角点的螺旋线的起点坐标Ha；

从车门玻璃靠近B柱的上角点向所述螺旋线轴线分别作出垂直线，沿该垂直线反向延长Δr₃以获得经过所述车门玻璃上靠近B柱的上角点和下角点的螺旋线的起点坐标Hb。

6.根据权利要求5所述的车门玻璃升降器用的螺旋引导线的制作方法，其特征在于，“根据所述螺旋线轴线、所述起点坐标、所述半径值和所述螺距值绘出螺旋线”的步骤具体包括：

根据所述螺旋线轴线、所述起点坐标Ha、所述半径值R和所述螺距值dt绘制出经过车门玻璃上靠近A柱的上角点和下角点的螺旋线；

根据所述螺旋线轴线、所述起点坐标Hb、所述半径值R和所述螺距值dt绘制出经过车门玻璃上靠近B柱的上角点和下角点的螺旋线。

7.根据权利要求6所述的车门玻璃升降器用的螺旋引导线的制作方法，其特征在于，“按照螺旋线的轨迹制作螺旋引导线”的步骤具体包括：

按照经过车门玻璃上靠近A柱的上角点和下角点的螺旋线制作所述车门玻璃靠近A柱一侧的螺旋引导线；

按照经过车门玻璃上靠近B柱的上角点和下角点的螺旋线制作所述车门玻璃靠近B柱一侧的螺旋引导线。

8.根据权利要求3所述的车门玻璃升降器用的螺旋引导线的制作方法，其特征在于，所述螺旋线上的任意一点与车门玻璃造型面之间的间距在水切面以上时小于0.2mm，在水切面以下时小于0.5mm。

9.根据权利要求8所述的车门玻璃升降器用的螺旋引导线的制作方法，其特征在于，所述车门玻璃造型面为圆弧旋转体。

10.一种车辆，所述车辆上安装车门玻璃升降器，其特征在于，所述车门玻璃升降器的导轨轨迹线按照权利要求1-9中任一项所述的螺旋引导线的制作方法制作而成。

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