張林博
(湖北汽車工業(yè)學(xué)院 汽車工程系T743-5,湖北 十堰 442002)
隨著現(xiàn)代汽車業(yè)迅猛發(fā)展,汽車的許多設(shè)計都趨向于人性化,汽車除了方便快捷之用外,更加傾向于舒適性、安全性方面考慮。
直開式車門,是當(dāng)今使用最廣泛,最實用的車門開啟方式,即以車門前端為圓心轉(zhuǎn)動打開。優(yōu)點是符合人們實際生活習(xí)慣——開門、開柜子等動作?,F(xiàn)代轎車追求低矮設(shè)計,這樣的設(shè)計確實能夠減少汽車的風(fēng)阻,還有利于提高汽車穩(wěn)定性。然而低矮型汽車使得乘客進出車門很不方便,尤其是容易與車門框上部碰頭。本設(shè)計方案避免乘客進出車門碰頭,是汽車設(shè)計更趨向于人性化。
我國目前已有類似的研究——“轎車頂蓋隨車門聯(lián)動機構(gòu)”。該機構(gòu)由活動車頂蓋、驅(qū)動系統(tǒng)和控制電路組成?;顒榆図斏w有翻轉(zhuǎn)式和伸縮式2種,分別采用蝸輪蝸桿和齒輪齒條方式驅(qū)動,受安裝在車門框上的起動開關(guān)和安裝在車頂框上的止動開關(guān)控制。當(dāng)打開車門時,車頂蓋隨門自動敞開,以防止乘客進出時碰頭;當(dāng)關(guān)上車門時,車頂蓋隨門自動復(fù)位。但是此設(shè)計結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,而且對車頂?shù)慕Y(jié)構(gòu)改變較大。而本設(shè)計運用簡單機械式傳動機構(gòu),設(shè)計結(jié)構(gòu)簡單,對汽車原有結(jié)構(gòu)改變較少,機構(gòu)隨車門聯(lián)動,且無需其他動力,方便可靠。
以直開式車門為例。在車身上邊梁內(nèi)設(shè)置一塊緩沖板,車門開啟時,緩沖板從上邊梁伸出,即使人不小心,頭也只是碰著緩沖板,不會有疼痛感;車門關(guān)閉時,緩沖板回到上邊梁內(nèi),從而實現(xiàn)緩沖板的自動升降。緩沖板可用較軟材料制成。
如圖1所示,在車身殼體內(nèi)安裝鋼繩,a端與車門相連接,b端與執(zhí)行機構(gòu)(圖2)相連接,要求在開啟或關(guān)閉車門時,鋼繩能夠沿繩子方向自由移動,使其起傳動作用。
圖1 傳動機構(gòu)
圖2 開門時機構(gòu)工作圖
如圖2所示,當(dāng)開啟車門時,以車門作為原動件,車門拉動鋼繩,鋼繩上的拉力使物塊1克服彈簧彈力向上移動,在杠桿的作用下,帶動緩沖板向下移動,這樣乘客頭部也只會接觸緩沖板。
關(guān)閉車門時物體移動方向相反。鋼繩上的力消失,以彈簧為原動件,物塊1在彈簧彈力作用下向下移動,通過杠桿,帶動緩沖板向上移動,而此時鋼繩也被拉直,從而完成緩沖板的自動收回。
本裝置結(jié)構(gòu)簡單,成本較低,適用范圍廣,對轎車尤其適用。通過此方案設(shè)計,能夠?qū)崿F(xiàn)把車門的轉(zhuǎn)動,轉(zhuǎn)變?yōu)榫彌_板的上下移動,從而實現(xiàn)緩沖板隨車門轉(zhuǎn)動的自動升降。如此,便可消除乘客進出車門時,經(jīng)常不小心碰頭帶來的疼痛感,使司機與乘客真真享受駕駛與乘坐的樂趣,最終達到提高汽車的人性化設(shè)計要求的目的。
[1] 陳家瑞.汽車構(gòu)造[M].北京:機械工業(yè)出版社,2005.
[2] 孫 桓,陳作模.機械原理[M].北京:高等教育出版社,2006.
[3] 郭 銳,郭 磊.轎車頂蓋隨車門聯(lián)動機構(gòu):中國,96248 705.8[P].1998-07-15.