关于某MPV车型中门限位结构的优化设计

薛传志 赵震 单长洲

摘 要：中门的限位结构直接影响车门操作的操作方便性和车门品质。文章通过调查分析市场上先进的限位结构原理，应用某MPV车型进行可行性分析和验证，并通过优化车身各部位的结构设计，实现中门限位结构的提升。

关键词：车门限位；弹片限位；全开锁限位；优化

中图分类号：U467 文献标识码：B 文章编号：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

隨着汽车技术的发展和消费者生活水平的提高，汽车中门操作的方便性和操作品质感越来越受到重视。目前某MPV中门采用弹片限位，关门时下铰链轴轮要克服很大弹力才能从卡槽中拽出来，外界施加的拉力要大于弹力才能关门，是中门关闭困难的主要因素，同时若弹力过小时中门存在20%坡度限位不住，中门下滑导致安全事故，弹片限位机构本身的缺陷问题导致中门操作不方便和操作品质感底。调研了市场上主流的16款中滑门结构车型，有14款采用全开锁限位机构，此机构通过把手旋转带动中央控制器工作，在通过拉丝打开全开锁锁舌解除限位，这种限位方式能够很好解决弹片限位本身缺陷问题。本文以某款MPV车型为例，通过理论分析、数据校核、试验验证来确定优化方案，重点论述了优化设计方案过程。

1 中门限位结构

1.1 中门限位结构相关术语

1.1.1 弹片限位结构及原理

中门打开时，中门下铰链轴轮通过惯性力克服弹片阻力进入卡槽，弹片对进入卡槽内的轴轮进行限位，进而对中门起到限位效果，关门时通过对门施加力使下铰链轴轮克服弹力从卡槽中拽出来。

1.1.2 全开锁限位结构及原理

中门打开时，中门下铰链全开锁锁舌处于开启状态，中门运动过程中中门下铰链全开锁锁舌与锁柱接触，锁舌旋转到锁止状态，全开锁锁止限位，进而对中门进行限位。中门关闭时，通过把手旋转带动中央控制器工作，中央控制器旋转带动拉丝工作，通过拉丝伸缩打开全开锁锁舌，锁舌通过旋转解除限位。

1.2 中门限位结构市场调查

调研了市场上主流的16款中滑门结构车型，只有四款低端车型中门采用弹片限位方式：唯雅诺、Multivan、菱智、瑞风，其余12款车型中门限位都采用全开锁限位方式。瑞风某MPV定位高端产品，采用弹片限位与其定位不符，中门关闭操作感差，坐在中排座椅上从内测关闭中门特别困难，顾客抱怨很大。为解决市场抱怨和提高瑞风某MPV中门操作品质和产品竞争力，对中门限位结构进行优化提升。

2 中门限位结构优化方案

2.1 优化方案可行性分析

2.1.1 对标杆车全开锁布置及工作原理进行调查

标杆车全开锁结构布置在中门下侧，全开锁限位柱布置在下导轨上，下导轨通过焊接固定在地板上面。全开锁锁体布置在下铰链上，通过3个M6螺栓与下铰链连接，下铰链通过3个M8螺栓固定在中门上。为保证全开锁的工作空间，门在开启位置全开锁限位柱与铰链安装面间距为210mm。

标杆车全开锁机构工作原理，中门开启在快到最大位置时，全开锁锁舌与限位柱接触，锁舌随着门的开启进行旋转，开启到设计最大位置锁舌被锁紧，中门被限位住；中门关闭时，需要外力旋转把手，把手旋转带动中央控制器旋转，中央控制器旋转带动拉丝位置变化，通过拉丝位置变化带动锁舌限位卡爪旋转，锁舌限位卡爪旋转让全开锁锁舌限位解除，通过弹簧弹力让锁舌旋转，解除中门限位结构，中门在外力作用下运动关闭。

2.1.2 对标标杆车确认中门增加全开锁机构可行性

某MPV车型中门采用弹片限位，门在开启位置限位弹片与铰链安装面间距仅有105mm，无法满足布置全开锁空间要求，若要满足全开锁空间要求，有两种方案。

方案一：参考标杆车，把下导轨焊接位置由侧围焊接改为地板焊接，此方案需要车架、地板、侧围进行大设变，成本高且风险大；

方案二：保证中门运动轨迹相同，增大限位弹片和铰链安装面的间距直至满足全开锁工作空间要求，仅需要下导在Y方向内收，此方案仅需要侧围进行设变，便可满足；通过综合考虑，按方案二进行方案推进。

2.2 优化方案数据校核

2.2.1 对全开锁工作空间校核

在确定某MPV车型中门运动轨迹的基础上布置全开锁结构，在满足全开锁工作空间和全开锁结构与周边件安全距离不小于5mm的基础上对下导轨进行Y向内收移动，经过多伦数据校核分析，确定下导轨最少内移24mm才能满足全开锁布置空间和工作安全间隙，然后按导轨内移24mm的方案进行数据制作。下导轨整体内移后，下导轨周边的搭接钣金需要进行相应的变动，以适应导轨内移的变动，同时中门功能键，外把手、内把手、中央控制器等增加全开锁解锁功能。

2.2.2 对功能键行程进行校核

通过数据对内、外把手解锁功能进行校核，首先对内把手校核，内把手手柄旋转27.5度，门锁拉丝行程10.6mm，同时内把手手柄旋转22度时，全开锁拉丝行程8mm，满足锁体解锁需求。其次对外把手校核，外把手手柄旋转24.5度，门锁拉丝行程10.6mm，同时内把手手柄旋转20.5度时，全开锁拉丝行程8mm，满足锁体解锁需求。

2.2.3 对车体钣金搭接方式和工艺可行性进行校核分析

为满足全开锁结构布置空间，中门下导轨内移24mm，下导轨周边的搭接钣金需要进行相应的变动，以适应导轨内移的变动，同时为满足中门全开锁功能的实现，外把手、内把手、中央控制器、下铰链等进行相应功能变更，中门钣金进行相应避让来满足新增功能的空间需求。

通过多轮数据结构评审及工艺分析，确定最终版数据，涉及总共30个钣金设变。

3 试验验证

因变形变动涉及功能件，需要对其进行台架试验和路试可靠性试验，确保功能满足标准要求。

3.1 臺架试验

（1）试验条件

1）标准试验环境为23℃±2℃，湿度50±5%。如与所提环境不符，应分别指出；

2）关门速度——0.9m/s～1.1m/s（从侧滑门全开位置开始，到侧滑门全锁位置间的平均运动速度）；

3）操作循环的速率≤4次/min；

4）除非有异常情况发生，在正常的情况下测量和记录应该安排在负荷试验结束后或是每5000个循环完成之后。

（2）台架试验总结

中门在进行10万次开闭后，车门钣金焊接总成没有出现磨损、脱开、断裂以及影响外观品质、使用功能的变形。车门铰链、限位器、门锁、内把手等没有出现损伤或导致功能损失的变形，台架试验合格。

3.2 路试试验

（1）试验条件

1）地点：中国定远汽车试验场；

2）试验路面：强化路面、场内山路、一般道路、高环；

3）样车载荷种类及形式：除磨合里程按《乘用车磨合试验方法》配载外，其他路况均为满载，载荷均布。

（2）试验里程分配

本次可靠性行驶里程要求为30000km，分配见下表：

（3）可靠性试验总结

整车3万公路可靠性试验，车门和车体钣金焊接总成没有出现磨损、脱开、断裂以及影响外观品质、使用功能的变形。车门铰链、限位器、门锁、内把手等没有出现损伤或导致功能损失的变形，路试试验合格。

4 结论

在中门下侧有限的空间内，布置新全开锁结构，有限解决某MPV车型中门操作方便性不好和中门操作品质低问题。通过对标分析确认中门增加全开锁方案的可行性，在通过数据理论校核给出可行性方案，系统思考，周密推进，使全开锁限位机构在某MPV上成功应用。全开锁新技术在实物上的成功应用，积累了许多经验，能够很好的指导新技术在新车型上应用。此外，受制于车身结构和空间，本文所论述的优化改进研究主要涉及到侧围整改，对全开锁布置在地板上面，在合拼过程中怎样保证全开锁功能很顺畅实现需要后期将做进一步研究分析。

参考文献

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[3] GB/T 12534-1990，汽车道路试验方法通则[S].

[4] QJQ 6142-2017，侧滑门门锁技术条件[S].