汽车插电式充电口在格栅上的设计与应用

摘 要：针对插电式充电口布置在前端后，外侧装饰件前格栅在保证正常充电功能的前提下，其可靠性出现下降，影响外观质量的现状，分别進行数据分析与实物验证，得到解决该项技术难题的初步思路，对其他新能源同类外饰件设计开发提供一定的参考价值。

关键词：插电式充电端口；前格栅；开关锁

中图分类号：U463.99 文献标识码：B

随着能源危机、排放污染的日益严重，对环境的保护也越来越重要，节能减排成为各大汽车厂的主要研发目标，根据中国的相关法规要求，自2020年开始，二氧化碳排放量需要控制在每公里117克以下，并且新车的平均油耗要降低到5升，在如此的背景下，新能源车型应运而生，纯新能源车型的二氧化碳排放量基本为零，从汽车工业协会数据上可以看出，2016年新能源汽车生产51.7万辆，销售50.7万辆，比上年同期分别增长了51.7%和53%，在国家的政策倾向与环保的压力下，新能源汽车发展必然成为重点[2]，针对插电口的布置，较大部分车型会在前端布置快速充电端口，由于在充电口的外部前格栅上需要增加可开关的结构，对于外饰的感官质量[1]（以下简称PQ）至关重要，在前格栅开关结构运行过程中，各部件必须保持运动顺畅，并且需要让使用者在操作过程中具有舒适的手感，然而在目前的设计中，尤其是在装配验证阶段及后续路试中出现前格栅开关锁机构自行脱出的问题，导致产品可靠性降低，为改变现状，我们将新的插销式锁紧结构应用到前格栅开关结构上，在实际应用中证实了该结构可以提升产品可靠性，效果显著。

1 开关锁脱出现象

我公司某车型在路面测试过程中，出现前格栅充电开关锁结构自行脱出的现象（见图1），导致功能丧失，且PQ质量较差，为解决此现象，我们对实物进行拆卸并结合数据进行原因分析，发现锁钩与锁舌在开启运动过程中因为装配误差的原因出现干涉（见图2），导致前格栅开关结构在开启时锁钩将锁舌带出，最终导致功能丧失。

图1 开关锁自行脱出 图2 开关锁剖面

2 新方案设计

为解决前格栅开关锁自行脱出的问题，提高可靠性，故采用新的插销式锁紧结构，替代旧的按压式开关锁。

2.1 插销式锁紧结构布置

新的插销式锁紧结构主体部分主要有紧固基座、锁紧套、锁紧销、内部连接支架、浮动按钮等（见图3），紧固基座与前格栅本体进行锁紧后，将前格栅的凸起造型设计为浮动按钮，可单向沿开启方向拨动，浮动按钮在运动过程中会带动锁紧销沿着同一方向运动，达到开启目的，同时浮动按钮也与造型进行完美融合。

图3 插销式锁紧结构

2.2 锁紧销设计注意点

在锁紧销的设计过程中，A、B、C三个数值对于前格栅开关功能影响较大，见图4和下表。

3 结语

通过使用新的插销式锁紧结构方案，我们达到以下目标：

①解决前格栅脱开现象，确保产品功能，提高可靠性。

②在开发同类产品时，可以直接沿用该插销式锁紧结构，加快新产品的开发进度，降低制造成本。

另外，市面上的电动汽车一般采用拉线形式布置充电源插口的锁紧结构，需要使用拉线开启后再用外力关闭，这种拉线形式的锁紧结构复杂笨拙，成本较高，不利于普及，而本产品结合现有格栅本体上的造型特征，设置一个浮动按钮，通过拨动按钮来控制格栅本体上开启或闭合的翻转结构，并把电池充电口巧妙地布置在翻转结构内部，即打开翻转结构便可以实现充电，关上翻转结构又可以对电池充电口进行隐蔽和保护，结构简单、可靠，易于装配和拆卸，降低了成本，大大提高了产品的实用性和结构的简洁性，提升了外观美观性，有益于向市场的普及。

参考文献：

[1]许敏.汽车感官品质的重要作用与提升因素分析.

[2]雷芳芳.我国新能源汽车的发展[J].汽车工程师，2009（5）：1215.

作者简介：刘军（1986），男，汉族，本科，主管工程师，中级工程师，研究方向：外饰零部件开发。