關于某MPV車型中門限位結構的優化設計

薛傳志 趙震 單長洲

摘 要：中門的限位結構直接影響車門操作的操作方便性和車門品質。文章通過調查分析市場上先進的限位結構原理，應用某MPV車型進行可行性分析和驗證，并通過優化車身各部位的結構設計，實現中門限位結構的提升。

關鍵詞：車門限位；彈片限位；全開鎖限位；優化

中圖分類號：U467 文獻標識碼：B 文章編號：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

隨著汽車技術的發展和消費者生活水平的提高，汽車中門操作的方便性和操作品質感越來越受到重視。目前某MPV中門采用彈片限位，關門時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門，是中門關閉困難的主要因素，同時若彈力過小時中門存在20%坡度限位不住，中門下滑導致安全事故，彈片限位機構本身的缺陷問題導致中門操作不方便和操作品質感底。調研了市場上主流的16款中滑門結構車型，有14款采用全開鎖限位機構，此機構通過把手旋轉帶動中央控制器工作，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、數據校核、試驗驗證來確定優化方案，重點論述了優化設計方案過程。

1 中門限位結構

1.1 中門限位結構相關術語

1.1.1 彈片限位結構及原理

中門打開時，中門下鉸鏈軸輪通過慣性力克服彈片阻力進入卡槽，彈片對進入卡槽內的軸輪進行限位，進而對中門起到限位效果，關門時通過對門施加力使下鉸鏈軸輪克服彈力從卡槽中拽出來。

1.1.2 全開鎖限位結構及原理

中門打開時，中門下鉸鏈全開鎖鎖舌處于開啟狀態，中門運動過程中中門下鉸鏈全開鎖鎖舌與鎖柱接觸，鎖舌旋轉到鎖止狀態，全開鎖鎖止限位，進而對中門進行限位。中門關閉時，通過把手旋轉帶動中央控制器工作，中央控制器旋轉帶動拉絲工作，通過拉絲伸縮打開全開鎖鎖舌，鎖舌通過旋轉解除限位。

1.2 中門限位結構市場調查

調研了市場上主流的16款中滑門結構車型，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，其余12款車型中門限位都采用全開鎖限位方式。瑞風某MPV定位高端產品，采用彈片限位與其定位不符，中門關閉操作感差，坐在中排座椅上從內測關閉中門特別困難，顧客抱怨很大。為解決市場抱怨和提高瑞風某MPV中門操作品質和產品競爭力，對中門限位結構進行優化提升。

2 中門限位結構優化方案

2.1 優化方案可行性分析

2.1.1 對標桿車全開鎖布置及工作原理進行調查

標桿車全開鎖結構布置在中門下側，全開鎖限位柱布置在下導軌上，下導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M6螺栓與下鉸鏈連接，下鉸鏈通過3個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。

標桿車全開鎖機構工作原理，中門開啟在快到最大位置時，全開鎖鎖舌與限位柱接觸，鎖舌隨著門的開啟進行旋轉，開啟到設計最大位置鎖舌被鎖緊，中門被限位住；中門關閉時，需要外力旋轉把手，把手旋轉帶動中央控制器旋轉，中央控制器旋轉帶動拉絲位置變化，通過拉絲位置變化帶動鎖舌限位卡爪旋轉，鎖舌限位卡爪旋轉讓全開鎖鎖舌限位解除，通過彈簧彈力讓鎖舌旋轉，解除中門限位結構，中門在外力作用下運動關閉。

2.1.2 對標標桿車確認中門增加全開鎖機構可行性

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。

方案一：參考標桿車，把下導軌焊接位置由側圍焊接改為地板焊接，此方案需要車架、地板、側圍進行大設變，成本高且風險大；

方案二：保證中門運動軌跡相同，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，僅需要下導在Y方向內收，此方案僅需要側圍進行設變，便可滿足；通過綜合考慮，按方案二進行方案推進。

2.2 優化方案數據校核

2.2.1 對全開鎖工作空間校核

在確定某MPV車型中門運動軌跡的基礎上布置全開鎖結構，在滿足全開鎖工作空間和全開鎖結構與周邊件安全距離不小于5mm的基礎上對下導軌進行Y向內收移動，經過多倫數據校核分析，確定下導軌最少內移24mm才能滿足全開鎖布置空間和工作安全間隙，然后按導軌內移24mm的方案進行數據制作。下導軌整體內移后，下導軌周邊的搭接鈑金需要進行相應的變動，以適應導軌內移的變動，同時中門功能鍵，外把手、內把手、中央控制器等增加全開鎖解鎖功能。

2.2.2 對功能鍵行程進行校核

通過數據對內、外把手解鎖功能進行校核，首先對內把手校核，內把手手柄旋轉27.5度，門鎖拉絲行程10.6mm，同時內把手手柄旋轉22度時，全開鎖拉絲行程8mm，滿足鎖體解鎖需求。其次對外把手校核，外把手手柄旋轉24.5度，門鎖拉絲行程10.6mm，同時內把手手柄旋轉20.5度時，全開鎖拉絲行程8mm，滿足鎖體解鎖需求。

2.2.3 對車體鈑金搭接方式和工藝可行性進行校核分析

為滿足全開鎖結構布置空間，中門下導軌內移24mm，下導軌周邊的搭接鈑金需要進行相應的變動，以適應導軌內移的變動，同時為滿足中門全開鎖功能的實現，外把手、內把手、中央控制器、下鉸鏈等進行相應功能變更，中門鈑金進行相應避讓來滿足新增功能的空間需求。

通過多輪數據結構評審及工藝分析，確定最終版數據，涉及總共30個鈑金設變。

3 試驗驗證

因變形變動涉及功能件，需要對其進行臺架試驗和路試可靠性試驗，確保功能滿足標準要求。

3.1 臺架試驗

（1）試驗條件

1）標準試驗環境為23℃±2℃，濕度50±5%。如與所提環境不符，應分別指出；

2）關門速度——0.9m/s～1.1m/s（從側滑門全開位置開始，到側滑門全鎖位置間的平均運動速度）；

3）操作循環的速率≤4次/min；

4）除非有異常情況發生，在正常的情況下測量和記錄應該安排在負荷試驗結束后或是每5000個循環完成之后。

（2）臺架試驗總結

中門在進行10萬次開閉后，車門鈑金焊接總成沒有出現磨損、脫開、斷裂以及影響外觀品質、使用功能的變形。車門鉸鏈、限位器、門鎖、內把手等沒有出現損傷或導致功能損失的變形，臺架試驗合格。

3.2 路試試驗

（1）試驗條件

1）地點：中國定遠汽車試驗場；

2）試驗路面：強化路面、場內山路、一般道路、高環；

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

（2）試驗里程分配

本次可靠性行駛里程要求為30000km，分配見下表：

（3）可靠性試驗總結

整車3萬公路可靠性試驗，車門和車體鈑金焊接總成沒有出現磨損、脫開、斷裂以及影響外觀品質、使用功能的變形。車門鉸鏈、限位器、門鎖、內把手等沒有出現損傷或導致功能損失的變形，路試試驗合格。

4 結論

在中門下側有限的空間內，布置新全開鎖結構，有限解決某MPV車型中門操作方便性不好和中門操作品質低問題。通過對標分析確認中門增加全開鎖方案的可行性，在通過數據理論校核給出可行性方案，系統思考，周密推進，使全開鎖限位機構在某MPV上成功應用。全開鎖新技術在實物上的成功應用，積累了許多經驗，能夠很好的指導新技術在新車型上應用。此外，受制于車身結構和空間，本文所論述的優化改進研究主要涉及到側圍整改，對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現需要后期將做進一步研究分析。

參考文獻

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