外开手柄声音品质提升研究
2019-04-27亓欢宁
亓欢宁
摘要:文章根据汽车外开手柄在操作过程中的实际情况,从侧门锁外开开启力、外开手柄基座回位弹簧弹簧力以及手柄与基座、钣金的配合结构等方面综合分析外开手柄在使用过程中声音品质差的原因,并通过数据结构优化保证用户能得到舒适的操作感受。提升外开手柄的声音品质对于提升汽车整体舒适性具有重要意义。
关键词:外开手柄;开启力;舒适性
1 引言
随着人们生活水平的不断提高,人们对汽车的消费越来越理性,对汽车的品质感要求也越来越高。汽车产品的舒适性日益成为消费者的关注焦点,车门外开手柄是汽车车门一个重要部件,它集实用性及装饰性于一体,主要功能是解锁车门并开启车门,它是人们进入汽车过程中首先需要操作的零部件,也是车门上使用频率最多,用户感受最多的一个部件。外开手柄的舒适性好坏直接影响人们对汽车的整体感受,舒适性包含操作舒适性和感知舒适性,后者主要体现在打开车门时外开手柄产生的声音品质是否让人感到舒适。本文根据外开手柄的结构及工作原理,从几个方面对外开手柄进行优化,并结合最终效果进行论述,为提升外开手柄声音品质提供参考依据。
2 外开手柄机理介绍
2.1 外开手柄工作原理
外开手柄工作原理如图l所示:外开手柄、外开基座与钣金外板装配在一起,通过外开拉杆与锁体外释放连接,外开手柄在开启过程中主要受到外开基座的回位弹簧力、锁体外释放作用力;以及操作者的拉力。
3 原因分析
外开把手声音品质的好坏与侧门锁外开开启力、外开手柄基座回位弹簧弹簧力以及手柄与基座、钣金的配合结构等方面有关。
3.1 侧门锁外开开启力
锁体外释放操作力大;当锁体外释放操作力大时,操作者开启外开手柄时需克服的力增加,当操作者打开车门松开外开手柄时,手柄快速复位与钣金产生冲击声,此时的力与外释放有关。
3.2外开手柄基座回位弹簧弹簧力
手柄基座回位弹簧弹簧力初始力与开启位置力差值大;回位弹簧初始力与开启位置力差值大时,手柄复位時速度快,根据公式F-mv可知,差值越大,手柄对钣金的冲击越大,产生的声音将变大。
3.3手柄与基座、钣金配合结构
车型手柄与基座、钣金配合结构为常见结构(图2):手柄上缓冲垫与垫片配合固定在钣金上,手柄复位时,缓冲垫先冲击在垫片上;手柄与基座通过装配结构连接,基座有限位结构,当手柄开启到最大位置时,由于限位基座会产生冲击声音,影响手柄开启声音品质
4 问题解决方案
4.1 经过前期分析以及阶段造车验证,对原锁体外释放操作力进行测试,测试结果如下曲线图3所示,原锁体外释放操作力值平均值为21.5N;测试完成后对锁体外释放操作力重新进行定义,要求力值降低至少降低10%;新锁体外释放操作力要求以及测试如下曲线图4所示,从图4可以看出,新锁体外释放操作力值平均值约为15N;
4.2对外开基座回位弹簧进行改善,改进基座回位弹簧初始力值与开启力值的差值,手柄回位时冲量小;
扭矩计算方式如图5所示:
由上图公式可知,预压状态时扭簧扭矩与压缩角度a成正比关系,此时减小压缩角度a即可减小扭簧扭矩。弹簧更改如图6所示:弹簧压缩角度更改,由92度更改为87度最大开启位置扭矩与初始位置差值减小;此更改方案在改善手柄的声音品质时,成本费用不变;
4.3手柄与基座配合结构进行优化,增加缓冲垫(图7),改进手柄与基座配合结构,在手柄开启最大位置与基座接触的位置,设计增加缓冲垫,缓冲垫材料为供应商借用件,材料EPDM,操作者使用开启手柄,手柄开启至最大位置时,平衡块与基座先与缓冲块接触,减小开启过程平衡块产生的冲击声,提升品质。
5 结论
通过对外开手柄声音品质差等问题从根源上分析总结可以看出,对外开手柄分析各种可能导致声音品质差的因素从而在设计上进行优化可以较好的规避其问题,还可以避免后续车型出同样问题导致产品品牌形象下降或成本增加。经过多轮造车验证,外开手柄优化后声音品质改善明显,手柄耐久度及强度均无影响,与合资对标车对比中,整车品质感提升,这对于提升外开手柄声音品质有一定的指导意义。
参考文献:
[1]莫林乘用车车门外开手柄舒适性研究[J]工程技术:全文版.2017.10.