薛傳志 趙震 單長洲

摘 要：中門的限位結(jié)構(gòu)直接影響車門操作的操作方便性和車門品質(zhì)。文章通過調(diào)查分析市場上先進(jìn)的限位結(jié)構(gòu)原理，應(yīng)用某MPV車型進(jìn)行可行性分析和驗(yàn)證，并通過優(yōu)化車身各部位的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)中門限位結(jié)構(gòu)的提升。

關(guān)鍵詞：車門限位；彈片限位；全開鎖限位；優(yōu)化

中圖分類號(hào)：U467 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B 文章編號(hào)：1671-7988（2018）12-48-03

Abstract： The limit structure of automobile middle door directly affects the operation convenience of the door and the quality of the automobile door. In this paper， we investigate and analyze the principle of advanced limit structure in the market. Application of a MPV model for the feasibility analysis and verification. And through the optimization design of various parts of the body， and the lifting of the middle threshold structure is realized.

Keywords： Door limit； Elastic limit； Full unlock limit； Optimization

CLC NO.： U467 Document Code： B Article ID： 1671-7988（2018）12-48-03

引言

隨著汽車技術(shù)的發(fā)展和消費(fèi)者生活水平的提高，汽車中門操作的方便性和操作品質(zhì)感越來越受到重視。目前某MPV中門采用彈片限位，關(guān)門時(shí)下鉸鏈軸輪要克服很大彈力才能從卡槽中拽出來，外界施加的拉力要大于彈力才能關(guān)門，是中門關(guān)閉困難的主要因素，同時(shí)若彈力過小時(shí)中門存在20%坡度限位不住，中門下滑導(dǎo)致安全事故，彈片限位機(jī)構(gòu)本身的缺陷問題導(dǎo)致中門操作不方便和操作品質(zhì)感底。調(diào)研了市場上主流的16款中滑門結(jié)構(gòu)車型，有14款采用全開鎖限位機(jī)構(gòu)，此機(jī)構(gòu)通過把手旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)中央控制器工作，在通過拉絲打開全開鎖鎖舌解除限位，這種限位方式能夠很好解決彈片限位本身缺陷問題。本文以某款MPV車型為例，通過理論分析、數(shù)據(jù)校核、試驗(yàn)驗(yàn)證來確定優(yōu)化方案，重點(diǎn)論述了優(yōu)化設(shè)計(jì)方案過程。

1 中門限位結(jié)構(gòu)

1.1 中門限位結(jié)構(gòu)相關(guān)術(shù)語

1.1.1 彈片限位結(jié)構(gòu)及原理

中門打開時(shí)，中門下鉸鏈軸輪通過慣性力克服彈片阻力進(jìn)入卡槽，彈片對(duì)進(jìn)入卡槽內(nèi)的軸輪進(jìn)行限位，進(jìn)而對(duì)中門起到限位效果，關(guān)門時(shí)通過對(duì)門施加力使下鉸鏈軸輪克服彈力從卡槽中拽出來。

1.1.2 全開鎖限位結(jié)構(gòu)及原理

中門打開時(shí)，中門下鉸鏈全開鎖鎖舌處于開啟狀態(tài)，中門運(yùn)動(dòng)過程中中門下鉸鏈全開鎖鎖舌與鎖柱接觸，鎖舌旋轉(zhuǎn)到鎖止?fàn)顟B(tài)，全開鎖鎖止限位，進(jìn)而對(duì)中門進(jìn)行限位。中門關(guān)閉時(shí)，通過把手旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)中央控制器工作，中央控制器旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)拉絲工作，通過拉絲伸縮打開全開鎖鎖舌，鎖舌通過旋轉(zhuǎn)解除限位。

1.2 中門限位結(jié)構(gòu)市場調(diào)查

調(diào)研了市場上主流的16款中滑門結(jié)構(gòu)車型，只有四款低端車型中門采用彈片限位方式：唯雅諾、Multivan、菱智、瑞風(fēng)，其余12款車型中門限位都采用全開鎖限位方式。瑞風(fēng)某MPV定位高端產(chǎn)品，采用彈片限位與其定位不符，中門關(guān)閉操作感差，坐在中排座椅上從內(nèi)測關(guān)閉中門特別困難，顧客抱怨很大。為解決市場抱怨和提高瑞風(fēng)某MPV中門操作品質(zhì)和產(chǎn)品競爭力，對(duì)中門限位結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化提升。

2 中門限位結(jié)構(gòu)優(yōu)化方案

2.1 優(yōu)化方案可行性分析

2.1.1 對(duì)標(biāo)桿車全開鎖布置及工作原理進(jìn)行調(diào)查

標(biāo)桿車全開鎖結(jié)構(gòu)布置在中門下側(cè)，全開鎖限位柱布置在下導(dǎo)軌上，下導(dǎo)軌通過焊接固定在地板上面。全開鎖鎖體布置在下鉸鏈上，通過3個(gè)M6螺栓與下鉸鏈連接，下鉸鏈通過3個(gè)M8螺栓固定在中門上。為保證全開鎖的工作空間，門在開啟位置全開鎖限位柱與鉸鏈安裝面間距為210mm。

標(biāo)桿車全開鎖機(jī)構(gòu)工作原理，中門開啟在快到最大位置時(shí)，全開鎖鎖舌與限位柱接觸，鎖舌隨著門的開啟進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，開啟到設(shè)計(jì)最大位置鎖舌被鎖緊，中門被限位??；中門關(guān)閉時(shí)，需要外力旋轉(zhuǎn)把手，把手旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)中央控制器旋轉(zhuǎn)，中央控制器旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)拉絲位置變化，通過拉絲位置變化帶動(dòng)鎖舌限位卡爪旋轉(zhuǎn)，鎖舌限位卡爪旋轉(zhuǎn)讓全開鎖鎖舌限位解除，通過彈簧彈力讓鎖舌旋轉(zhuǎn)，解除中門限位結(jié)構(gòu)，中門在外力作用下運(yùn)動(dòng)關(guān)閉。

2.1.2 對(duì)標(biāo)標(biāo)桿車確認(rèn)中門增加全開鎖機(jī)構(gòu)可行性

某MPV車型中門采用彈片限位，門在開啟位置限位彈片與鉸鏈安裝面間距僅有105mm，無法滿足布置全開鎖空間要求，若要滿足全開鎖空間要求，有兩種方案。

方案一：參考標(biāo)桿車，把下導(dǎo)軌焊接位置由側(cè)圍焊接改為地板焊接，此方案需要車架、地板、側(cè)圍進(jìn)行大設(shè)變，成本高且風(fēng)險(xiǎn)大；

方案二：保證中門運(yùn)動(dòng)軌跡相同，增大限位彈片和鉸鏈安裝面的間距直至滿足全開鎖工作空間要求，僅需要下導(dǎo)在Y方向內(nèi)收，此方案僅需要側(cè)圍進(jìn)行設(shè)變，便可滿足；通過綜合考慮，按方案二進(jìn)行方案推進(jìn)。

2.2 優(yōu)化方案數(shù)據(jù)校核

2.2.1 對(duì)全開鎖工作空間校核

在確定某MPV車型中門運(yùn)動(dòng)軌跡的基礎(chǔ)上布置全開鎖結(jié)構(gòu)，在滿足全開鎖工作空間和全開鎖結(jié)構(gòu)與周邊件安全距離不小于5mm的基礎(chǔ)上對(duì)下導(dǎo)軌進(jìn)行Y向內(nèi)收移動(dòng)，經(jīng)過多倫數(shù)據(jù)校核分析，確定下導(dǎo)軌最少內(nèi)移24mm才能滿足全開鎖布置空間和工作安全間隙，然后按導(dǎo)軌內(nèi)移24mm的方案進(jìn)行數(shù)據(jù)制作。下導(dǎo)軌整體內(nèi)移后，下導(dǎo)軌周邊的搭接鈑金需要進(jìn)行相應(yīng)的變動(dòng)，以適應(yīng)導(dǎo)軌內(nèi)移的變動(dòng)，同時(shí)中門功能鍵，外把手、內(nèi)把手、中央控制器等增加全開鎖解鎖功能。

2.2.2 對(duì)功能鍵行程進(jìn)行校核

通過數(shù)據(jù)對(duì)內(nèi)、外把手解鎖功能進(jìn)行校核，首先對(duì)內(nèi)把手校核，內(nèi)把手手柄旋轉(zhuǎn)27.5度，門鎖拉絲行程10.6mm，同時(shí)內(nèi)把手手柄旋轉(zhuǎn)22度時(shí)，全開鎖拉絲行程8mm，滿足鎖體解鎖需求。其次對(duì)外把手校核，外把手手柄旋轉(zhuǎn)24.5度，門鎖拉絲行程10.6mm，同時(shí)內(nèi)把手手柄旋轉(zhuǎn)20.5度時(shí)，全開鎖拉絲行程8mm，滿足鎖體解鎖需求。

2.2.3 對(duì)車體鈑金搭接方式和工藝可行性進(jìn)行校核分析

為滿足全開鎖結(jié)構(gòu)布置空間，中門下導(dǎo)軌內(nèi)移24mm，下導(dǎo)軌周邊的搭接鈑金需要進(jìn)行相應(yīng)的變動(dòng)，以適應(yīng)導(dǎo)軌內(nèi)移的變動(dòng)，同時(shí)為滿足中門全開鎖功能的實(shí)現(xiàn)，外把手、內(nèi)把手、中央控制器、下鉸鏈等進(jìn)行相應(yīng)功能變更，中門鈑金進(jìn)行相應(yīng)避讓來滿足新增功能的空間需求。

通過多輪數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)評(píng)審及工藝分析，確定最終版數(shù)據(jù)，涉及總共30個(gè)鈑金設(shè)變。

3 試驗(yàn)驗(yàn)證

因變形變動(dòng)涉及功能件，需要對(duì)其進(jìn)行臺(tái)架試驗(yàn)和路試可靠性試驗(yàn)，確保功能滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。

3.1 臺(tái)架試驗(yàn)

（1）試驗(yàn)條件

1）標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)環(huán)境為23℃±2℃，濕度50±5%。如與所提環(huán)境不符，應(yīng)分別指出；

2）關(guān)門速度——0.9m/s～1.1m/s（從側(cè)滑門全開位置開始，到側(cè)滑門全鎖位置間的平均運(yùn)動(dòng)速度）；

3）操作循環(huán)的速率≤4次/min；

4）除非有異常情況發(fā)生，在正常的情況下測量和記錄應(yīng)該安排在負(fù)荷試驗(yàn)結(jié)束后或是每5000個(gè)循環(huán)完成之后。

（2）臺(tái)架試驗(yàn)總結(jié)

中門在進(jìn)行10萬次開閉后，車門鈑金焊接總成沒有出現(xiàn)磨損、脫開、斷裂以及影響外觀品質(zhì)、使用功能的變形。車門鉸鏈、限位器、門鎖、內(nèi)把手等沒有出現(xiàn)損傷或?qū)е鹿δ軗p失的變形，臺(tái)架試驗(yàn)合格。

3.2 路試試驗(yàn)

（1）試驗(yàn)條件

1）地點(diǎn)：中國定遠(yuǎn)汽車試驗(yàn)場；

2）試驗(yàn)路面：強(qiáng)化路面、場內(nèi)山路、一般道路、高環(huán)；

3）樣車載荷種類及形式：除磨合里程按《乘用車磨合試驗(yàn)方法》配載外，其他路況均為滿載，載荷均布。

（2）試驗(yàn)里程分配

本次可靠性行駛里程要求為30000km，分配見下表：

（3）可靠性試驗(yàn)總結(jié)

整車3萬公路可靠性試驗(yàn)，車門和車體鈑金焊接總成沒有出現(xiàn)磨損、脫開、斷裂以及影響外觀品質(zhì)、使用功能的變形。車門鉸鏈、限位器、門鎖、內(nèi)把手等沒有出現(xiàn)損傷或?qū)е鹿δ軗p失的變形，路試試驗(yàn)合格。

4 結(jié)論

在中門下側(cè)有限的空間內(nèi)，布置新全開鎖結(jié)構(gòu)，有限解決某MPV車型中門操作方便性不好和中門操作品質(zhì)低問題。通過對(duì)標(biāo)分析確認(rèn)中門增加全開鎖方案的可行性，在通過數(shù)據(jù)理論校核給出可行性方案，系統(tǒng)思考，周密推進(jìn)，使全開鎖限位機(jī)構(gòu)在某MPV上成功應(yīng)用。全開鎖新技術(shù)在實(shí)物上的成功應(yīng)用，積累了許多經(jīng)驗(yàn)，能夠很好的指導(dǎo)新技術(shù)在新車型上應(yīng)用。此外，受制于車身結(jié)構(gòu)和空間，本文所論述的優(yōu)化改進(jìn)研究主要涉及到側(cè)圍整改，對(duì)全開鎖布置在地板上面，在合拼過程中怎樣保證全開鎖功能很順暢實(shí)現(xiàn)需要后期將做進(jìn)一步研究分析。

參考文獻(xiàn)

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