...wd......wd......wd...車門限位器設計指南目錄1車門限位器的主要形式………41.1限位盒、限位臂式………41.2扭桿式……………………41.3彈簧式……………………52車門限位器的設計……………62.1車門限位器的布置………62.2車門限位器的開啟角度…………………62.3車門限位器的材料………62.3.1車門限位器限位臂材料……………62.3.2車門限位器限位盒材料……………62.3.3車門限位器安裝支架的材料………62.3.4其它零件材料………62.4車門限位器的外表處理…………………72.5車門限位器的密封………72.6車門限位器的操作力矩…………………72.7車門限位器的曲線設計…………………73車門限位器的優化………………93.1車門限位器曲線的優化…………………93.2車門限位器限位臂的優化…………………103.3車門限位器內部構造優化…………………103.4車門限位器全開位置限位機構的設計………103.4.1緩沖墊擋塊構造…………113.4.2限位臂骨架沖壓構造……113.4.2其它構造…………………124限位器的失效模式………………125車門限位器的開展趨勢…………131車門限位器的主要形式目前市場上的車門限位器有以下幾種：1.1限位盒、限位臂式〔見圖1、圖2〕圖1圖2它的工作原理為：限位器支架通過一安裝螺栓緊固在車身上，限位盒通過兩個安裝螺釘緊固在車門上，當開門的時候，限位盒便會沿著限位臂進展運動。由于限位臂上做有上下不同的構造，彈性橡膠塊便會有不同的彈性變形，這樣就需要人在開門的時候用不同的力進展關門。在每一個限位的位置點，便能起到對車門的限位作用。這種構造是目前應用最廣泛的，它的具體形式還有很多種：有的限位臂是沖壓的構造，有的限位盒內采用滾針，有的限位盒內采用滾珠，有的限位盒內采用導向塊……但是限位的原理同出一轍。這種構造的優點是構造簡單，本錢低，占用空間小，免維修。缺點是對鈑金的要求偏高，如果鉸鏈強度不夠，車門下沉，很可能產生異響，需要添加潤滑脂。運行一段時間后，限位力矩降低很快。這種構造的車門限位器一般有兩當或者三擋，它的最大力矩在35Mm左右，長度一般在60mm左右，最大開啟角度一般在70度以下，耐久試驗后，扭矩變化大概在30％－40％。1.2扭桿式〔見圖3、圖4〕它的工作原理是：與鉸鏈一體，通常安裝在下鉸鏈上，在關門的過程中，通過扭桿變形，產生不同的力，來到達限位的目的。這種構造多用在歐洲車市場，因為是愛德夏的專利，目前我公司車上還未成運用。B12車型正在考慮該構造。這種構造的優點是噪音低，壽命強，限位效果好。缺點是占據空間大，構造復雜，維修本錢高等。這種構造的限位器一般有兩擋或者三擋，它的開門力矩最大為45Nm，關門力矩最大50Nm，最大開門角度在60－65度左右，耐久試驗后，扭矩變化大概在15％左右。圖3圖41.3彈簧式彈簧式的車門限位器采用與鉸鏈一體式，利用彈簧和限位桿的構造來實現對車門的限位。見圖5，圖6。連接車身連接車門限位桿彈簧軸承連接車身連接車門限位桿彈簧軸承圖5圖6它的工作原理為：在車門開啟的時候，連接車門的局部跟隨車門旋轉，帶動限位桿旋轉，限位桿便會摩擦軸承局部的外套，由于限位桿上有上下不等的構造，靠彈簧的彈力便產生了不同的限位力，到達限位車門的目的。在目前的市場上，該構造應用不是很多，主要原因是它的很多缺點導致的。跟上述兩種限位器的構造比照，該構造占用空間在兩者之間，但是由于鉸鏈的旋轉中心軸在限位局部為懸臂，限位器的限位扭矩不能過大，否則懸臂的強度存在風險；另外這種構造在限位處有軸承，軸承的工作環境很惡劣，很容易受到損害，產生異響。由于上述的諸多原因，該構造限位器應用不是很廣泛。目前我公司S12是采用的該構造限位器。這種構造的限位器優點是限位擋位比擬清晰，限位力矩容易調整等。2車門限位器的設計由于目前限位臂限位盒式車門限位器應用最為廣泛，故在本設計指南中，只介紹限位臂限位盒式車門限位器的設計。2.1車門限位器的布置車門限位器一般布置在車門上下鉸鏈之間，當然一體式的車門限位器布置在車門下鉸鏈上，也有的布置在下鉸鏈的下方。限位器布置的具體位置可以通過在開門的過程中整個開門系統的受力分析獲得，因鉸鏈中心線通常有點偏斜〔通常2度左右，最大不能超過4度〕，這樣造成限位器的在布置在不同的位置的時候，對開門系統奉獻的力矩也不盡一樣，但相差并不是很大，可以根據實際情況計算。另外，車門限位器的布置還要考慮門的空間，盡量布置在空間比擬大的地方，防止車門限位器在開門過程中與玻璃導軌、玻璃干預，或者在車門玻璃下降的時候與玻璃等零件在某個狀態干預或者空間太小。2.2車門限位器的開啟角度車門限位器的最大開啟角度一般在60－68度之間，它的開啟角度與鉸鏈的開啟角度有很大關系。限位器為了實現其限位作用，它的開啟角度要比鉸鏈角度偏小，鉸鏈的開啟角度一般在70－75度，公差在正負3度；限位器的開啟角度一般在65正負3度，考慮公差的情況下，限位器的開啟角度比鉸鏈至少少2度，這樣才能保證限位器充分發揮作用。在設計中可以綜合考慮限位器的開啟角度，同時要考慮限位器一擋開啟時人上下車的方便性。一擋的開啟角度開啟的車門間隙一般不小于550mm。2.3車門限位器的材料2.3.1車門限位器限位臂材料為了滿足限位器的過載開門試驗，限位臂的材料一般是Q235+PA66,Q235的料厚一般為3mm。2.3.2車門限位器限位盒材料考慮限位盒的沖壓要求，車門限位器限位盒的材料一般為DC03,限位盒蓋的材料一般為DC01,料厚分別為2.0mm和1.5mm。2.3.3車門限位器安裝支架的材料因車門限位器支架是把限位器安裝在車身上的唯一一個零件，故它的材料及強度要求比擬高，通常采用B450NQ，料厚通常為2.0mm。2.3.4其它零件材料彈性橡膠塊是車門限位器中比擬重要的零件，因工作環境比擬惡劣，又要考慮橡膠的低溫特性、彈性、耐油脂性等，一般材料丁腈橡膠。導向塊，因導向塊與限位臂材料摩擦，故導向塊的材料一般為POM。有些車門限位器不采用導向塊的構造，而采用滾針的構造，滾針的材料一般采用35鋼。鉚釘，車門限位器的限位臂與車門限位器安裝支架用鉚釘鉚接在一起，鉚釘的材料一般為45鋼。限位盒運動到限位器的最后開啟角度后，通常有一個緩沖塊、一個限位用的鋼板和一個限位鉚釘，緩沖快的材料通常采用丁腈橡膠，限位鋼板的材料一般采用DC01,限位鉚釘的材料通常Q235,也有的限位器沒有這些零件。限位器的各個部件的材料并不是只有一種選擇，特別是金屬材料，在滿足要求的情況下，材料和料厚都能選擇其他的材料和牌號。2.4車門限位器的外表處理車門限位器的工作環境比擬惡劣，按照相關標準要求，車門限位器要能承受5%中性鹽霧試驗144小時，這對限位器提出外表處理的要求。因車門限位器的安裝支架裸露在外邊，環境最為惡劣，通常鍍鋅黑色鈍化，以滿足相關標準要求。車門限位器限位盒裝車車門里面，環境較支架比擬好，一般采用鍍鋅彩色鈍化。因限位臂上經常包覆一層塑料，工作環境相對來說處于限位器安裝支架和限位盒之間，但是限位臂總用地方暴露出來，所以一般來說限位臂也要進展外表處理，進展鍍鋅彩色鈍化。2.5車門限位器的密封因車門限位器限位盒內部涂有很多潤滑脂，以保證限位器在使用的過程中噪音低。故限位器的密封就很有必要。否則經過一段時間使用，限位器限位盒內進入灰塵，油脂的可攪拌性降低，限位器就會出現發涉、異響等現象。限位器的壽命降低。限位器的密封一般在限位盒與鈑金安裝面之間添加一片帶有單面膠的海綿，來保證車門限位器的密封，減少灰塵進入限位盒，增加限位器的使用壽命。2.6車門限位器的操作力矩門限位器的作用是對車門的一些特定的位置進展限位，這樣就要求車門限位器有一定的限位力矩或者開關門力矩的要求。車門限位器的操作力矩是可以計算出來的。因整個車門開啟系統均是相對鉸鏈旋轉中心現進展旋轉，故可以針對鉸鏈中心線做一個力矩平衡。車門限位器的操作力矩計算過程中要考慮整車在下面幾個特殊狀態下對車門限位器限位力矩奉獻。整車傾斜的時候，對關門力矩的要求。整車上坡或者下坡對車門限位器開關門力矩的要求鉸鏈本身的阻力扭矩。限位器安裝支架與限位臂沿鉚釘旋轉的阻力力矩。除此之外，車門鉸鏈的傾斜，內開外開力也要考慮。因車門的操作力矩經過一段時間后會降低，故在設計的過程中，在不影響整車開關力的要求下，一般采用集中情況綜合下最大的力矩。2.7車門限位器的曲線設計在設計的過程中，車門限位器的很多零件均可以沿用，例如限位器安裝支架，車門限位器限位盒等。限位器的設計要注意以下幾點：限位臂旋轉中心線與鉸鏈中心線平行。限位器安裝支架與鉸鏈選裝中心線平行。限位盒內滾針必須時刻與限位臂曲線垂直。限位臂曲線所在平面必須與鉸鏈旋轉中心線垂直。車門限位器曲線的設計通常采用微積分近似方法進展。設計方法按照如下步驟進展：1〕根據整車的布置做出限位器局部的斷面圖，見圖7。圖72〕假設車門限位器的開啟角度為68度。我們把車門開啟角度等分成17個等角度，每個角度為4度。見圖8。圖83〕各個圓截得一段曲線。見圖9。圖94〕把各段曲線連接起來便得到了限位器得曲線。見圖10。圖103車門限位器的優化車門限位器設計過程中，每一個階段都需要對車門限位器進展優化，保證下一步的工作能夠正確的開展。車門限位器的優化可以分為以下三種：3.1車門限位器曲線的優化車門限位器曲線設計完成后，可以根據曲線對車門限位器曲線進展運動分析。如果出現車門在運動過程中距離相關零件之間得間隙太小，可以根據實際情況對車門限位器曲線進展優化。在優化的過程中要考慮以下幾點：車門限位器的任何部件與相關部件之間的距離最好保持10mm以上，最小不能少于5mm。在運動的過程中，限位器曲線與限位盒之間的間隙要保證1mm以上間隙?？梢詫η€進展調整，但是要保證1〕、2〕均能滿足。曲線進展調整時，要保證限位盒滾針與曲線在任何時候的角度在90o左右，偏差不能超過5o。車門限位器曲線驗證符合實際要求后，可以根據曲線進展建模。在考慮關門的情況下，可以把限位臂在一擋的位置有個傾斜的角度，來配合自動關門的趨勢。3.2車門限位器限位臂的優化車門限位器數模完成后，仍有必要進展運動分析，來驗證整個開門系統是否滿足整車整車設計要求，當限位器限位臂不能滿足要求是，對限位器本身進展優化。運動分析過程中要考慮以下局部的內容。鉸鏈與車門限位器開關門角度分析。車門限位器與相關零件〔玻璃、玻璃導軌等〕之間的間隙分析。車門限位器本身的間隙分析。車門限位器在限位位置，滾針通常要跟限位臂干預1mm左右，以保證車門限位器的限位力矩。限位臂本身可以進展以下簡單的調整，但是一般要要求為：限位器限位臂的寬度一般不小于10mm。限位器限位臂的限位構造處最厚局部一般在10mm左右。限位器限位臂的限位構造處最薄局部一般在5mm左右。限位器限位位置一般關門角度比開門角度要大。限位器限位位置厚度一般5－5.5mm。3.3車門限位器內部構造的優化在車門的限位器的限位力矩不能滿足要求時，可以對彈性相交塊進展優化，更改橡膠的配方，或者直接更改限位塊的硬度，來滿足不同的限位力矩要求。在運動分析過程中，如果限位器本身干預，可以調整限位器的曲線，也可以更改限位盒，在限位盒空間或者強度允許的情況下，增加限位器限位盒的開口，但是一定要注意限位盒的密封，否則車子運行一段時間后，限位盒里會有灰塵等雜物，造成限位器在開關門的時候異響。如果限位器經過調整后，限位盒內的滾針與限位臂之間的角度過小，可以調整限位盒內支架的角度來滿足限位臂在限位盒內的運動的空間。3.4車門限位器全開位置限位機構的設計根據不同車型車門內部空間的要求，車門限位器全開位置的限位機構也不完全一樣，目前常用的有以下幾種構造。3.4.1緩沖墊擋塊構造這種構造很常用，在我公司B11、T11等車型均是這種構造，該構造有橡膠塊做為緩沖，有擋塊及限位銷做為約束。可以有效的減小車門開啟完全開啟時候，限位盒與限位臂限位機構碰撞的聲音。但是由于零件較多，造本錢錢增高。參考示意見圖11。限位臂包覆塑料限位臂骨架緩沖塊限位銷擋塊限位臂限位臂包覆塑料限位臂骨架緩沖塊限位銷擋塊限位臂圖11圖123.4.2限位臂骨架沖壓構造這種構造目前在我公司車上也有廣泛的應用，S21、B21等車型均采用這種構造，這種構造領用限位臂上的包覆塑料起到緩沖作用，一般情況在限位器全開的檔位上，限位臂開啟角度較大，高度明顯增高，起限位作用。限位臂骨架沖壓出比擬大的限位機構。這種機構要求限位器在全開的位置，限位盒與限位臂骨架限位機構保持一定的間隙，一般要1－2mm。這種構造示意圖見圖12。這種構造本錢相對較低，空間要求也較緩沖墊擋塊構造低，但是如果設計不好，會造成限位盒與限位臂骨架干預產生響聲。3.4.3其它構造除了上述的兩種構造外，還有其他的構造，例如在