汽車外開手柄的開發(fā)與試驗(yàn)

湯飛，趙嬌子，范明華

摘 要：汽車外開手柄是車門附件中重要的零件之一，通過它與車門鎖配合實(shí)現(xiàn)車門開閉，保證乘員和物品的安全。文章針對(duì)汽車外開手柄的開發(fā)需要，對(duì)其開發(fā)過程中所涉及的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、布置要求和試驗(yàn)方法等方面進(jìn)行了論述。

關(guān)鍵詞：外開手柄;布置方法

中圖分類號(hào)：U462.1 ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ?文章編號(hào)：1671-7988（2019）23-86-02

Development and test of automobile outer handle

Tang Fei， Zhao Jiaozi， Fan Minghua

（Chery Commercial Vehicle（Anhui）CO.， Ltd， Anhui Wuhu 241009）

Abstract： The handle is one of the most important parts in the door accessory. It can open and close the door with the door lock to ensure the safety of passengers and articles. In this paper， the system structure， layout requirements and test methods involved in the development of the handle are discussed.

Keywords： Outer handle; Package method

CLC NO.： U462.1 ?Document Code： A ?Article ID： 1671-7988（2019）23-86-02

前言

汽車外開手柄是車門開閉系統(tǒng)中極為重要的部件，其基本功能是方便、舒適地打開和關(guān)閉車門。根據(jù)運(yùn)動(dòng)方式，外開手柄分為推拉式和掀背式，兩種結(jié)構(gòu)的手柄在轎車上都有較廣泛的使用。

1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

推拉式外開手柄的組成如圖所示，可分為手柄把手、手柄支座、手柄蓋以及密封墊，掀背式手柄組成結(jié)構(gòu)類似，只是形狀有差異。

2 外開手柄的布置要求

外開手柄的布置要求主要有以下幾點(diǎn)：外開手柄安裝點(diǎn)到車門邊界距離≤85.0mm。外開手柄安裝面位于造型腰線以下時(shí)，最大深度前門≤22mm，后門≤24mm。手柄安裝成型面導(dǎo)角位于特征線A以下，手柄成型面過度面≥10.0mm。外開手柄安裝面位于造型腰線上時(shí)，最大深度前門≤22mm，貼合面2.0mm≤H≤3.0mm。

圖1

3 行程匹配

手柄行程匹配時(shí)，要滿足以下條件：解鎖行程M1<手柄全行程M2<門鎖全行程M3。而后依據(jù)人機(jī)工程的輸入條件來確定手柄把手的拉出行程L，從而得到手柄撥桿的旋轉(zhuǎn)角度α，此即為手柄的全行程M2。在手柄全行程已知的情況下，從人機(jī)工程角度需要考慮手柄解鎖后的空行程以及制造中的累計(jì)誤差，可得出手柄解鎖行程M1和門鎖全行程M3的大小。根據(jù)目前參考車的測量數(shù)據(jù)，M2一般選擇22-25mm。

圖2

圖3

以上所闡述的是較為簡單的匹配過程，而在實(shí)際設(shè)計(jì)匹配中行程可按此方法，但拉桿或拉索的走向一定要考慮與周圍零部件的間隙。一般來說，桿件與靜止件之間的距離要大于8mm，桿件與運(yùn)動(dòng)件之間的距離要大于16mm，這樣才能保證二者之間不存在干涉。

同時(shí)也要注意汽車門鎖與外開手柄、鎖芯、鎖止按扭等的行程匹配非常重要，行程匹配的合理性與正確性與門鎖的有效動(dòng)作、外開操作力、操作人機(jī)舒適性有著重要聯(lián)系。

4 力的匹配

手柄解鎖過程中，解鎖力F包含了手柄回位彈簧的扭力F1、門鎖回位彈簧的扭力F2，而且有F=F1+（l2/l）F2。

圖4

F1和F2隨著手柄的向外開啟而逐漸增大，l和l2為手柄的等效力臂和鎖體的等效力臂。

在設(shè)計(jì)中，首先根據(jù)人機(jī)關(guān)系確定手柄解鎖力F的大小。根據(jù)參考車測量的數(shù)據(jù)，手柄解鎖初始負(fù)荷及全行程負(fù)荷應(yīng)滿足在30N到45N的范圍內(nèi)。在F確定后，通過合理分配F1及F2的大小及調(diào)整兩力臂的關(guān)系，使整個(gè)行程內(nèi)都有F在人機(jī)最舒適的范圍內(nèi)。最后做出手柄開啟力曲線。

5 桿件、拉索的布置

桿件具有足夠的剛性，其特性為可以承受拉力和壓力，而一般的拉索只能承受拉力的作用，但由于其自身的柔韌性，其更易于在車身中進(jìn)行布置?，F(xiàn)在一種新的拉索在汽車內(nèi)鎖止機(jī)構(gòu)中得到廣泛的應(yīng)用，其具有拉索的柔韌性，同時(shí)能承受一定的壓力。

鑒于桿件和拉索的不同性能，其選用也不相同。在易于布置的空間內(nèi)，拉桿較拉索更有效地傳遞力和運(yùn)動(dòng)。拉索能避免拉桿遇到的各種干涉等的問題，特別在車門這樣緊湊的空間內(nèi)，具有更多的優(yōu)越性。但其不可承受壓力的特性限制了它的應(yīng)用，如果在外開機(jī)構(gòu)中運(yùn)用它，就要求外開手柄具有更大的回復(fù)力。

6 外開手柄的試驗(yàn)方法

外開手柄首先應(yīng)在鎖體疲勞試驗(yàn)的同時(shí)，進(jìn)行疲勞強(qiáng)度試驗(yàn)，外開手柄還要根據(jù)如下步驟進(jìn)行抗沖擊試驗(yàn)：

（1）取外開手柄一個(gè)，固定在試驗(yàn)臺(tái)上。

（2）取3kg鋼球一個(gè)，從300mm的上方豎直落下，沖擊部位如圖所示。

圖5

試驗(yàn)時(shí)，手柄把手不允許出現(xiàn)裂痕、斷裂的現(xiàn)象，手柄總成應(yīng)能正常工作。

外開手柄最后應(yīng)進(jìn)行噪音測試。在試驗(yàn)時(shí)，將外開手柄和門鎖裝在試驗(yàn)臺(tái)架或者實(shí)車車門上，在門鎖上施加反力300N，拉動(dòng)外開把手，手柄總成不應(yīng)出現(xiàn)異常噪音。

7 結(jié)論

汽車儀表板橫梁是儀表板和內(nèi)飾造型布局效果得到體現(xiàn)的載體，同時(shí)也影響了乘員空間大小，對(duì)汽車安全性和乘坐舒適性的提高具有很重要的作用。

參考文獻(xiàn)

[1] 姜立標(biāo).現(xiàn)在汽車新技術(shù)[M].北京：北京大學(xué)出版社，2016.

[2] 李朝暉.汽車新技術(shù)[M].重慶：重慶大學(xué)出版社，2012.