防碰頭車(chē)門(mén)裝置的設(shè)計(jì)

張林博

（湖北汽車(chē)工業(yè)學(xué)院 汽車(chē)工程系T743－5，湖北 十堰 442002）

隨著現(xiàn)代汽車(chē)業(yè)迅猛發(fā)展，汽車(chē)的許多設(shè)計(jì)都趨向于人性化，汽車(chē)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(kāi)式車(chē)門(mén)，是當(dāng)今使用最廣泛，最實(shí)用的車(chē)門(mén)開(kāi)啟方式，即以車(chē)門(mén)前端為圓心轉(zhuǎn)動(dòng)打開(kāi)。優(yōu)點(diǎn)是符合人們實(shí)際生活習(xí)慣——開(kāi)門(mén)、開(kāi)柜子等動(dòng)作。現(xiàn)代轎車(chē)追求低矮設(shè)計(jì)，這樣的設(shè)計(jì)確實(shí)能夠減少汽車(chē)的風(fēng)阻，還有利于提高汽車(chē)穩(wěn)定性。然而低矮型汽車(chē)使得乘客進(jìn)出車(chē)門(mén)很不方便，尤其是容易與車(chē)門(mén)框上部碰頭。本設(shè)計(jì)方案避免乘客進(jìn)出車(chē)門(mén)碰頭，是汽車(chē)設(shè)計(jì)更趨向于人性化。

1 研究現(xiàn)狀

我國(guó)目前已有類(lèi)似的研究——“轎車(chē)頂蓋隨車(chē)門(mén)聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)”。該機(jī)構(gòu)由活動(dòng)車(chē)頂蓋、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和控制電路組成?；顒?dòng)車(chē)頂蓋有翻轉(zhuǎn)式和伸縮式2種，分別采用蝸輪蝸桿和齒輪齒條方式驅(qū)動(dòng)，受安裝在車(chē)門(mén)框上的起動(dòng)開(kāi)關(guān)和安裝在車(chē)頂框上的止動(dòng)開(kāi)關(guān)控制。當(dāng)打開(kāi)車(chē)門(mén)時(shí)，車(chē)頂蓋隨門(mén)自動(dòng)敞開(kāi)，以防止乘客進(jìn)出時(shí)碰頭；當(dāng)關(guān)上車(chē)門(mén)時(shí)，車(chē)頂蓋隨門(mén)自動(dòng)復(fù)位。但是此設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，而且對(duì)車(chē)頂?shù)慕Y(jié)構(gòu)改變較大。而本設(shè)計(jì)運(yùn)用簡(jiǎn)單機(jī)械式傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，對(duì)汽車(chē)原有結(jié)構(gòu)改變較少，機(jī)構(gòu)隨車(chē)門(mén)聯(lián)動(dòng)，且無(wú)需其他動(dòng)力，方便可靠。

2 設(shè)計(jì)方案

以直開(kāi)式車(chē)門(mén)為例。在車(chē)身上邊梁內(nèi)設(shè)置一塊緩沖板，車(chē)門(mén)開(kāi)啟時(shí)，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(huì)有疼痛感；車(chē)門(mén)關(guān)閉時(shí)，緩沖板回到上邊梁內(nèi)，從而實(shí)現(xiàn)緩沖板的自動(dòng)升降。緩沖板可用較軟材料制成。

如圖1所示，在車(chē)身殼體內(nèi)安裝鋼繩，a端與車(chē)門(mén)相連接，b端與執(zhí)行機(jī)構(gòu)（圖2）相連接，要求在開(kāi)啟或關(guān)閉車(chē)門(mén)時(shí)，鋼繩能夠沿繩子方向自由移動(dòng)，使其起傳動(dòng)作用。

圖1 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)

圖2 開(kāi)門(mén)時(shí)機(jī)構(gòu)工作圖

如圖2所示，當(dāng)開(kāi)啟車(chē)門(mén)時(shí)，以車(chē)門(mén)作為原動(dòng)件，車(chē)門(mén)拉動(dòng)鋼繩，鋼繩上的拉力使物塊1克服彈簧彈力向上移動(dòng)，在杠桿的作用下，帶動(dòng)緩沖板向下移動(dòng)，這樣乘客頭部也只會(huì)接觸緩沖板。

關(guān)閉車(chē)門(mén)時(shí)物體移動(dòng)方向相反。鋼繩上的力消失，以彈簧為原動(dòng)件，物塊1在彈簧彈力作用下向下移動(dòng)，通過(guò)杠桿，帶動(dòng)緩沖板向上移動(dòng)，而此時(shí)鋼繩也被拉直，從而完成緩沖板的自動(dòng)收回。

3 小 結(jié)

本裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本較低，適用范圍廣，對(duì)轎車(chē)尤其適用。通過(guò)此方案設(shè)計(jì)，能夠?qū)崿F(xiàn)把車(chē)門(mén)的轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)變?yōu)榫彌_板的上下移動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)緩沖板隨車(chē)門(mén)轉(zhuǎn)動(dòng)的自動(dòng)升降。如此，便可消除乘客進(jìn)出車(chē)門(mén)時(shí)，經(jīng)常不小心碰頭帶來(lái)的疼痛感，使司機(jī)與乘客真真享受駕駛與乘坐的樂(lè)趣，最終達(dá)到提高汽車(chē)的人性化設(shè)計(jì)要求的目的。

［1］ 陳家瑞.汽車(chē)構(gòu)造［M］.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005.

［2］ 孫 桓，陳作模.機(jī)械原理［M］.北京：高等教育出版社，2006.

［3］ 郭 銳，郭 磊.轎車(chē)頂蓋隨車(chē)門(mén)聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)：中國(guó)，96248 705.8［P］.1998－07－15.