摘要:开门力在车辆开发阶段存在比较的的波动,不能满足使用需要,车辆量产阶段,开门力在下线检测出现偶发性偏差。本文通过理论分析及与试验相结合的方法,研究对的开门力的影响因素,为实际中出现的开门力大及关门力大等故障提供相关的理论及解决方案,避免问题解决出现方向性误判。
0 引言
汽车门锁系统是一个装在车门及其立柱上能降车门可靠锁紧并通过其内部机构实现开启及锁止功能的装置。由于汽车门锁锁紧机构是汽车门锁的核心机构,它直接关系到门锁的安全,因此在设计时需要考虑它的材料选择、结构设计、表面处理和热处理等多方面的因素,这些因素直接影响了锁紧机构的性能。门锁作为汽车的一个重要安全部件,不仅仅要求能够满足车门在关闭时防止陌生人随意进出,提供防盗的功能,同时还要求具备安全可靠性,在汽车行驶或发生碰撞时车门不能自动打开,碰撞发生后能正常开启。
随着汽车设计的不断演变和发展,相继出现了勾簧式、舌簧式、齿轮齿条式、凸轮式和卡板式的汽车门锁。由于勾簧和舌簧式门锁不能承受纵向载荷,目前已经被淘汰。齿轮齿条式和凸轮式门锁,对车门的配合要求精度较高,主要用于轿车。目前最为广泛使用的是卡板式门锁,由于啮合可靠,强度高,安全可靠,目前适用于各种车辆。本文不对门锁系统进行分析,仅对其中关键的受力部分一锁紧机构(卡板式)进行分析,简要说明车门解锁力影响因素及改善手段,从而为车门提升感知质量提供保证。
1 理论分析及试验验证
1.1理论分析
为了便于进行受力状况的分析,简化门锁结构,门锁外围传动机构及支架、外壳等均不在考虑范围,单独考虑棘轮、棘爪的啮合及受力情况。
为了便于计算及定性进行分析,简化受力模型,忽略弹簧力及其他运动阻力,根据理论力学可知。
从上述公式中可知:解锁力与载荷所承受的载荷成正比。
以上说明载荷越大,相应的解锁力也就越大,通过内开把手开启车门的力就越大。如果载荷达到一定程度,客户在使用内把手开门过程中出现力大到不舒适的情况就出现了车门开启操作力大的故障现象。如果载荷过小,客户在开门过程中感受不到门锁是否已经被打开,即不能给客户正确的开门反馈,同样存在风险,因为不知何时车门被打开了。
1.2试验验证
为了校验理论分析的结果,选取一把门锁进行测试,将门锁装在测试台上,分别给出不同的载荷,来测试解锁力,通过试验实际测得数据如图2所示。
通过试验测试结果可以拟合出解锁力与门锁所承受的载荷的关系曲线。
F3=K×F+C
F3----解锁力 K----门锁刚度系数
F----载荷力 C----常数(与门锁本身有关)
试验结果表明,解锁力与门锁所承受的载荷的关系近似的成线性正比关系。