車門玻璃的製作方法
2023-05-28 10:45:31
專利名稱：車門玻璃的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及汽車車輛領域，特別涉及車門玻璃領域。
背景技術：
在日常的車輛中，車門玻璃的形面必須滿足玻璃升降的運動要求，玻璃在導軌和導槽的約束下運動的過程中不能產生過大的作用力，否則將導致玻璃升降困難。過去車型的外形一般較為單一呆板，多採取規則的圓柱面作為玻璃形面，因而可以容易地滿足玻璃升降的要求。但在當今的車輛設計中，追求以曲為美，曲線、曲面在新車型的設計中被廣泛採用，而車門玻璃作為影響整車外形風格的重要一環，必然要求與車身整體的曲面造型相一致，因此，現有技術中的車門玻璃大多為雙曲率玻璃。
雙曲率玻璃的升降運動是上下升降和側向滑移的合成，玻璃在升降方向和側移方向均為曲線，玻璃運動軌跡近似一條斜向圓弧。這種複雜的複合運動對玻璃曲面提出了很高的要求。通常現有技術中，在車身外表面光順過程中擬合玻璃曲面時，僅通過不斷的調整保證玻璃曲面光順無扭曲，在運動方向上截面線為圓弧且平行於車身XY坐標面的截面線最大弦高小於10mm。這樣的擬合方法及由此得到的玻璃曲面無法做到規範化、統一化，也給後續的玻璃升降器設計帶來麻煩，而且設計完成後需進行多次運動校核，不排除後續設計中會出現大範圍修改返工的可能性。
因此，現有的車門玻璃的設計不能做到規範統一，無法保證玻璃升降運動的順利實現，同時影響車門總成的其他設計，設計效率低下。
實用新型內容本實用新型的目的是克服了上述現有技術中的缺點，提供一種設計流程規範、生產效率高、設計過程完整的車門玻璃。
為了實現上述的目的，本實用新型的車門玻璃具有如下構成該車門玻璃，其主要特點是，所述的車門玻璃的面為圓環面上的部分曲面。
該車門玻璃的圓環面的母線圓半徑r與導動圓半徑R滿足下列條件(1)導動圓半徑R足夠大；(2)母線圓半徑r遠小於導動圓半徑R。
該車門玻璃的圓環面的母線圓半徑r與導動圓半徑R滿足的條件中，母線圓半徑r小於導動圓半徑R的1/10。
該車門玻璃的前後理論邊界與所述圓環面上的螺旋線相重合，該螺旋線的螺旋角的範圍為正負30度。
該螺旋線的螺旋角為15度。
由於採用了該實用新型的車門玻璃，使得設計流程規範化，提高了生產的效率，同時，基於規則的圓環面玻璃可以方便快捷的設計玻璃導軌和導槽，進而完成玻璃升降器的設計布置，從而形成了一套從車身外表面光順、車門玻璃確定到玻璃升降器設計的標準化流程。
圖1為本實用新型的圓環面玻璃示意圖。
圖2為本實用新型的圓環面數學模型參數示意圖。
圖3為本實用新型的圓環面螺旋線形成過程示意圖。
具體實施方式
為了能夠更清楚地理解本實用新型的技術內容，特舉以下實施例詳細說明。
請參閱圖1所示，為尋求雙曲率玻璃曲面的一種規範化擬合方法，我們採用柱面的變形曲面——圓環面，如同將規則的圓柱面以一定的半徑R彎曲為一個圓環。這樣在R足夠大且圓柱半徑r((R時從圓環面上截取的玻璃曲面仍近似為柱面。玻璃的運動可以認為是一種螺旋運動，其運動軌跡為環面螺旋線的一部分。
再請參閱圖2所示，環面玻璃的數學模型如下1、圓環面半徑為r的圓沿圓的法向以半徑R作旋轉運動得到的曲面即為一圓環面，圓r為母線，圓R為導動線。圓環面的幾何參數方程為x＝(R+rcosθ)cosα，y＝(R+rcosθ)sinα，z＝rsinθ，其中0≤α≤2π，0≤θ≤2π圓環面的確定需要四個要素，包括兩個形狀要素和兩個位置要素(1).母線圓的半徑r；(2).導動圓的半徑R；(3).導動圓的圓心坐標；(4).導動圓的法向向量。
其中要素(1)、(2)為圓環面的基本量，決定了圓環面的基本形狀；而要素(3)、(4)可以確定圓環面的坐標位置。
2、圓環螺旋線設在圓K上有一點A繞圓K的圓心O1作等角速度旋轉時，圓K繞與其共面的軸OZ作等角速度旋轉，則點A的軌跡即為圓環螺旋線。
圓環螺旋線作為圓環面上的曲線，除需要圓環面的四個基本要素外，還應有另外一個要素，螺旋線的導程S(S為弧長)，即點A繞圓K的圓心O1旋轉一周時圓K繞OZ轉過的弧長，S＝πRα/180。導程S也可用整個圓環面上螺旋線的導程數n或者螺旋角β(定義為螺旋線上任一點處切線與導動圓上對應點處法線的交角)。由圖2可知圓環螺旋線滿足條件θ＝nα，即圓環螺旋線的方程為x＝[R+rcos(nα)]cosα，y＝[R+rcos(nα)]sinα，z＝rsin(nα)，其中0≤α≤2π在工程上應用的條件如下理論上，玻璃面是圓環面上的局部曲面，玻璃的運動軌跡是螺旋角為β的圓環螺旋線的一段。由於圓環面上不同極徑p處的截圓周長不同，作為圓環面上局部曲面的玻璃在運動中不能完全重合在圓環面上，會出現一定的偏移。但只要滿足條件(1)R足夠大；(2)r＜＜R(通常r＜R/10)；(3)運動軌跡始終處於圓環面的外側。
則升降過程中偏移量δ極小，可近似認為與圓環面重合。同時在上述條件成立的情況下，實際工程應用中我們可將玻璃運動的理論軌跡環形螺旋線段簡化為一條在車身坐標面XOZ上投影為直線的圓環截面線，平行與該截面線可作出玻璃的前後邊界線。這樣可大大方便後續設計中玻璃升降器導軌、導槽的設計。
在實際工程中的方案如下可將上述原理應用於車身外表面光順，快速進行雙曲率車門玻璃、玻璃升降器的設計。
在車身設計中對油泥模型點雲進行表面光順時，在車窗點雲處截取多條網格斷面點線，將這些斷面線擬合為圓並分析其半徑變化可大體確定圓環面的兩個基本量r和R。通過不斷逼近的方式擬合一個圓環面，使其最接近車身外表面點雲。根據窗框結構確定玻璃形狀，玻璃的前後邊界在坐標面XOZ上的投影線與Z軸成一定角度β。β即玻璃的理論運動軌跡圓環螺旋線的螺旋角。做為本實用新型可以進行實施的方案，該螺旋角的範圍通常在-30度到+30度之間，即車門玻璃的前後理論邊界與園環面上具有該範圍內的螺旋角的螺旋線相重合。做為本實用新型的優選實施例，該螺旋線的螺旋角的最佳角度為14度、15度、16度。確定導軌的布置位置後，就可在圓環面上截出導軌、導槽的引導線，從而快速設計出導軌和導槽，繼而完成整個玻璃升降器的設計布置。
在此說明書中，本實用新型已參照其特定的實施例作了描述。但是，很顯然仍可以作出各種修改和變換而不背離本實用新型的精神和範圍。因此，說明書和附圖應被認為是說明性的而非限制性的。
權利要求1.一種車門玻璃，其特徵在於，所述的車門玻璃的面為圓環面上的部分曲面。
2.根據權利要求1所述的車門玻璃，其特徵在於，所述的圓環面的母線圓半徑r與導動圓半徑R滿足下列條件(1)導動圓半徑R足夠大；(2)母線圓半徑r遠小於導動圓半徑R。
3.根據權利要求2所述的車門玻璃，其特徵在於，所述的圓環面的母線圓半徑r與導動圓半徑R滿足的條件中，母線圓半徑r小於導動圓半徑R的1/10。
4.根據權利要求1所述的車門玻璃，其特徵在於，所述的車門玻璃的前後理論邊界與所述圓環面上的螺旋線相重合，該螺旋線的螺旋角的範圍為正負30度。
5.根據權利要求4所述的車門玻璃，其特徵在於，所述螺旋線的螺旋角為15度。
專利摘要本實用新型涉及一種車門玻璃，其主要特點是，所述的車門玻璃的面為圓環面上的部分曲面。採用該種結構的車門玻璃，可以快速的進行雙曲率車門玻璃的設計，規範了設計流程，提高了生產的效率，同時，基於規則的圓環面玻璃可以方便快捷的設計玻璃導軌和導槽，進而完成玻璃升降器的設計布置，從而形成了一套從車身外表面光順、車門玻璃確定到玻璃升降器設計的標準化流程。
文檔編號B60J1/00GK2723245SQ20042002207
公開日2005年9月7日 申請日期2004年4月21日 優先權日2004年4月21日
發明者雷雨成, 張平, 陳壽昌, 張慶才, 高翔, 鄧建國, 張松鋒, 李曉紅 申請人:上海同濟同捷科技股份有限公司