皮卡車型加油口蓋開啟裝置研發(fā)

李瑋，李夢(mèng)麗

（1.鄭州日產(chǎn)汽車有限公司，河南 鄭州 450001；2. 河南恩湃高科集團(tuán)有限公司，河南 鄭州 450002）

皮卡車型加油口蓋開啟裝置研發(fā)

李瑋1，李夢(mèng)麗2

（1.鄭州日產(chǎn)汽車有限公司，河南 鄭州 450001；2. 河南恩湃高科集團(tuán)有限公司，河南 鄭州 450002）

隨著汽車行業(yè)的飛速發(fā)展，用戶越來越看重對(duì)汽車的使用體驗(yàn)。文章以皮卡車型加油口蓋開啟裝置作為研究對(duì)象，以CATIA為設(shè)計(jì)平臺(tái)，研究了新型加油口蓋開啟裝置在皮卡車型上的應(yīng)用。本文實(shí)現(xiàn)了拉線式加油口蓋的設(shè)計(jì)，提出了雙唇邊防水塞和自定位加油口鎖的創(chuàng)新性技術(shù)，解決了產(chǎn)品開發(fā)過程中的問題，在很大程度上改良了傳統(tǒng)加油口蓋開啟裝置的弊端，縮短了設(shè)計(jì)周期，提高了設(shè)計(jì)質(zhì)量和效率，提升了企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)能力。該裝置在鄭州日產(chǎn)某一皮卡車型上的使用，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。

加油口蓋; 開啟裝置；拉線開啟；雙唇邊防水塞

CLC NO.:U462.1 Document Code: A Article ID: 1671-7988 (2016)07-92-03

前言

隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，汽車已經(jīng)越來越多進(jìn)入普通家庭，影響人們的生活。現(xiàn)如今，人們對(duì)汽車的舒適和功能的體驗(yàn)要求越來越高。汽車分為轎車、越野車和皮卡，皮卡車型集轎車、貨車及越野車功能為一體，既有轎車的舒適性，又有微型貨車的貨運(yùn)功能，其用途、性能及價(jià)位注定具有廣闊的發(fā)展前景[1]。改進(jìn)皮卡車型的使用裝置，對(duì)提高皮卡的性能、改善皮卡的使用體驗(yàn)具有重要意義。

加油口蓋開啟方式一般分為鑰匙開啟、拉線開啟和遙控開啟。皮卡車型一般采用鑰匙開啟加油口蓋的方式，需要用戶下車才能將加油口蓋打開進(jìn)行加油等操作，便利性差，降低用戶的使用體驗(yàn)，特別是雨雪、酷暑等不適宜外出駕駛室的天氣。

本文研究加油口蓋拉線開啟裝置在皮卡車型上的應(yīng)用，對(duì)提升皮卡車型設(shè)計(jì)的人性化和用戶體驗(yàn)具有重要意義。

1、拉線式加油口蓋方案研究

1.1 工作原理

拉線開啟方式是通過布置在駕駛員附近位置的開啟手柄控制加油口蓋拉線總成內(nèi)部鋼絲繩的運(yùn)動(dòng)，拉線總成與卡接在加油口座上的加油口鎖連接，通過鋼絲繩的運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)加油口鎖鎖舌的伸縮，從而實(shí)現(xiàn)在車內(nèi)即可開啟加油口蓋的目的。整套系統(tǒng)的布置方式見圖1~圖3。

圖1 加油口蓋開啟裝置駕駛室布置圖

圖2 加油口蓋開啟裝置后廂處布置圖

圖3 加油口蓋開啟裝置加油口鎖布置圖

1.2 裝置設(shè)計(jì)

裝置的設(shè)計(jì)原則為：按照產(chǎn)品系列化，零部件通用化，零件設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)化的原則，充分發(fā)揮現(xiàn)有產(chǎn)品，現(xiàn)有設(shè)備的優(yōu)勢(shì)，降低開發(fā)及生產(chǎn)成本。

開啟裝置的設(shè)計(jì)主要包括零件設(shè)計(jì)階段和裝配設(shè)計(jì)階段，采用三維設(shè)計(jì)軟件CATIA制作。

零件設(shè)計(jì)階段主要是在現(xiàn)有開啟裝置的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計(jì)。加油口蓋開啟裝置主要由開啟手柄、開啟手柄飾罩、拉線總成、加油口鎖和開啟簧片組成。改進(jìn)后各裝置見圖4所示。

圖4 加油口蓋開啟裝置零件三維模型

開啟拉線包含端頭、拉線和防水塞。其中端頭采用可調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，可以彌補(bǔ)開啟行程的公差，避免開啟失效；防水塞采用雙唇邊結(jié)構(gòu)，通過雙唇邊和鈑金內(nèi)外側(cè)緊密配合，防止漏水。

加油口鎖采用自定位結(jié)構(gòu)，通過雙倒刺和鈑金孔配合，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單有效，配合牢固。

開啟彈簧采用高強(qiáng)度彈簧鋼，卡接在加油口蓋內(nèi)部，通過壓縮形變實(shí)現(xiàn)加油口蓋的開啟。

產(chǎn)品裝配階段，為確保裝配合理，在CATIA軟件中進(jìn)行虛擬模擬裝配，采用性能分析軟件進(jìn)行系統(tǒng)的性能分析。在整車試制階段，技術(shù)、品保、工藝等各部門共同參與，從各角度對(duì)試制進(jìn)行管控，并由車間嚴(yán)格按產(chǎn)品圖樣及工程作業(yè)表進(jìn)行，對(duì)試制過程中反應(yīng)出來的設(shè)計(jì)不合理的地方進(jìn)行設(shè)計(jì)變更，并經(jīng)過多次驗(yàn)證。最終固化設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)及相關(guān)設(shè)計(jì)文件。

2、技術(shù)方案驗(yàn)證

基本性能：共設(shè)定目標(biāo)性能4項(xiàng)，經(jīng)過試驗(yàn)、測(cè)試及評(píng)價(jià)全部達(dá)成目標(biāo)要求。

商品性：從ET到SOP共評(píng)價(jià)指出問題10項(xiàng)，經(jīng)過整改后，裝車確認(rèn)已全部達(dá)到商品性要求。

可靠性試驗(yàn)驗(yàn)證：進(jìn)行了20臺(tái)份30min淋雨試驗(yàn)。滿足淋雨的要求；開啟試驗(yàn)進(jìn)行循環(huán)開啟10000次，開啟功能正常。

經(jīng)過技術(shù)方案驗(yàn)證確認(rèn)，皮卡車型加油口蓋裝置研發(fā)改進(jìn)后，各項(xiàng)指標(biāo)全部達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

3、產(chǎn)品的先進(jìn)性及創(chuàng)新性

3.1 便利性

國(guó)內(nèi)皮卡車型普遍采用鑰匙開啟的方式來開啟加油口蓋，用戶打開加油口蓋時(shí)必須下車，便利性差。改進(jìn)為拉線開啟，可以實(shí)現(xiàn)在駕駛室內(nèi)部打開加油口蓋的目的，便利性好。

3.2 密封性

因皮卡車型采用拉線開啟加油口蓋時(shí)，拉線需穿過駕駛室與后貨廂處的加油口鎖連接，因此拉線與駕駛室后圍的密封防水問題是需要考慮的重點(diǎn)。普通防水塞是平面結(jié)構(gòu)或單唇邊結(jié)構(gòu)，密封性差，易漏水。改進(jìn)后，防水塞采用雙唇邊結(jié)構(gòu)，通過雙唇邊和鈑金內(nèi)外側(cè)緊密配合，提高密封性能和防水性能，使之滿足防水試驗(yàn)要求。

3.3 開啟拉線的端頭采用可調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，可以彌補(bǔ)開啟行程的公差，避免開啟失效；加油口鎖采用自定位結(jié)構(gòu)，通過雙倒刺和鈑金孔配合，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單有效，配合牢固；開啟彈簧采用高強(qiáng)度彈簧鋼，卡接在加油口蓋內(nèi)部，通過壓縮形變實(shí)現(xiàn)加油口蓋的開啟。

3.4 該加油口蓋開啟裝置可以適用所有皮卡車型，并且無需對(duì)車體鈑金做大的結(jié)構(gòu)變動(dòng)，只需增加幾個(gè)固定孔即可，周期短，成本低。

4、應(yīng)用情況

東風(fēng)皮卡車型通過以上技術(shù)的應(yīng)用，經(jīng)過驗(yàn)證，工作狀態(tài)良好。整套機(jī)構(gòu)是在東風(fēng)系列現(xiàn)有皮卡車型整體結(jié)構(gòu)不變的情況下增加的，充分利用現(xiàn)有空間和結(jié)構(gòu)，最大程度的降低成本的增加，縮短變更周期。

圖5 鄭州日產(chǎn)某一皮卡車型圖片

將以上設(shè)計(jì)的拉線式開啟裝置應(yīng)用到鄭州日產(chǎn)某一皮卡車型上（圖5），改善用戶的使用體驗(yàn)，提升用戶對(duì)該車型的認(rèn)知度，提高了鄭州日產(chǎn)皮卡車型的銷量。

圖6 加油口蓋開啟手柄圖片

圖7 拉線總成圖片

圖8 加油口鎖圖片

5、結(jié)束語

本文針對(duì)拉線式加油口蓋開啟便利性的特點(diǎn)，闡述了拉線式加油口蓋的技術(shù)方案和實(shí)施過程，并在鄭州日產(chǎn)皮卡車型上實(shí)現(xiàn)了量產(chǎn)。該項(xiàng)目顯著提高了用戶對(duì)鄭州日產(chǎn)皮卡車型的認(rèn)知度和使用體驗(yàn)，達(dá)到了汽車主機(jī)廠以客戶需求為最高目標(biāo)的目的，加強(qiáng)了企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力和創(chuàng)新能力。此外，該項(xiàng)目使用了大量的創(chuàng)新結(jié)構(gòu)，為鄭州日產(chǎn)創(chuàng)造了不菲的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

[1] 舒余安.皮卡汽車駕駛室的人機(jī)工程學(xué)研究[D].南昌大學(xué)碩士學(xué)位論文,2005.

[2] 朱英,李國(guó)林,李宏華等.加油口蓋耐久性問題分析及優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]．汽車技術(shù),2013,4:35-37.

[3] 孫海濤,喬淑萍.轎車車身加油口蓋零件設(shè)計(jì)分析[J].汽車與配件,2009,40:33-35.

[4] 唐淳．加油口蓋系統(tǒng)設(shè)計(jì)的研究[J]．汽車實(shí)用技術(shù).2015,7:34-39.

The Research and Development of Opening Device for Pickup Vehicle Type Filler Cap

Li Wei，Li Mengli
（1.Zhengzhou Nissan Automobile Co., Ltd, Henan Zhengzhou 450001; 2.Henan EPRI Gaoke Group Co. Ltd, Henan Zhengzhou 450052）

With rapid development of automobile industry, the users pay more and more attention to using experience of automobile. Taking the opening device for pickup vehicle type filler cap as study object and CATIA software as design platform, this article is research on the application of new opening device for filler cap in pickup vehicle type. The research is realized the design of pull opening device for filler cap. The innovative technologies of double-lip waterproof plug and self-localization filler cap lock are proposed, which solve the problems in product development process. The design is greatly modified the traditional opening device for filler cap, shortened the design period, enhanced design quality and efficiency, and improved the core technology of the enterprises. The application of the device on one pickup of ZhengZhou Nissan is obtained good economic benefit.

filler cap; opening device; pull opening; double-lip waterproof plug

U462.1

A

1671-7988(2016)07-92-03

李瑋，就職于鄭州日產(chǎn)汽車有限公司。

10.16638/j.cnki.1671-7988.2016.07.029