張林博
(湖北汽車工業(yè)學院 汽車工程系T743-5,湖北 十堰 442002)
隨著現代汽車業(yè)迅猛發(fā)展,汽車的許多設計都趨向于人性化,汽車除了方便快捷之用外,更加傾向于舒適性、安全性方面考慮。
直開式車門,是當今使用最廣泛,最實用的車門開啟方式,即以車門前端為圓心轉動打開。優(yōu)點是符合人們實際生活習慣——開門、開柜子等動作?,F代轎車追求低矮設計,這樣的設計確實能夠減少汽車的風阻,還有利于提高汽車穩(wěn)定性。然而低矮型汽車使得乘客進出車門很不方便,尤其是容易與車門框上部碰頭。本設計方案避免乘客進出車門碰頭,是汽車設計更趨向于人性化。
我國目前已有類似的研究——“轎車頂蓋隨車門聯(lián)動機構”。該機構由活動車頂蓋、驅動系統(tǒng)和控制電路組成?;顒榆図斏w有翻轉式和伸縮式2種,分別采用蝸輪蝸桿和齒輪齒條方式驅動,受安裝在車門框上的起動開關和安裝在車頂框上的止動開關控制。當打開車門時,車頂蓋隨門自動敞開,以防止乘客進出時碰頭;當關上車門時,車頂蓋隨門自動復位。但是此設計結構比較復雜,而且對車頂的結構改變較大。而本設計運用簡單機械式傳動機構,設計結構簡單,對汽車原有結構改變較少,機構隨車門聯(lián)動,且無需其他動力,方便可靠。
以直開式車門為例。在車身上邊梁內設置一塊緩沖板,車門開啟時,緩沖板從上邊梁伸出,即使人不小心,頭也只是碰著緩沖板,不會有疼痛感;車門關閉時,緩沖板回到上邊梁內,從而實現緩沖板的自動升降。緩沖板可用較軟材料制成。
如圖1所示,在車身殼體內安裝鋼繩,a端與車門相連接,b端與執(zhí)行機構(圖2)相連接,要求在開啟或關閉車門時,鋼繩能夠沿繩子方向自由移動,使其起傳動作用。
圖1 傳動機構
圖2 開門時機構工作圖
如圖2所示,當開啟車門時,以車門作為原動件,車門拉動鋼繩,鋼繩上的拉力使物塊1克服彈簧彈力向上移動,在杠桿的作用下,帶動緩沖板向下移動,這樣乘客頭部也只會接觸緩沖板。
關閉車門時物體移動方向相反。鋼繩上的力消失,以彈簧為原動件,物塊1在彈簧彈力作用下向下移動,通過杠桿,帶動緩沖板向上移動,而此時鋼繩也被拉直,從而完成緩沖板的自動收回。
本裝置結構簡單,成本較低,適用范圍廣,對轎車尤其適用。通過此方案設計,能夠實現把車門的轉動,轉變?yōu)榫彌_板的上下移動,從而實現緩沖板隨車門轉動的自動升降。如此,便可消除乘客進出車門時,經常不小心碰頭帶來的疼痛感,使司機與乘客真真享受駕駛與乘坐的樂趣,最終達到提高汽車的人性化設計要求的目的。
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[2] 孫 桓,陳作模.機械原理[M].北京:高等教育出版社,2006.
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