汽车顶棚拉手设计
汽车内开拉手设计浅析

汽车内开拉手设计浅析目录目录 (3)一、内开拉手结构分析 (4)二、内开拉手设计要求 (4)三、生产问题分析 (10)一、内开拉手结构分析1-拉手手柄、2-扭簧、3-内开拉手盒、4-堵盖、5-转轴、6-锁止钮、7-缓冲钮二、内开拉手设计要求2.1法规要求作为内饰件,在设计时都应该考虑以下法规要求:(1)GB8410-2006汽车内饰材料的燃烧特性;标准中规定了汽车驾驶室和乘客舱用内饰材料水平燃烧特性的技术要求及实验方法,针对内饰零件,燃烧速率小于100mm/min内开拉手所用的材料应该满足该标准。
(2)GB11552-2009 汽车内部凸出物;按照要求内开拉手表面边缘半径曲率不小于3.2mm。
(3)汽车内部有毒有害物质检测要求;现在这项检测要求一般都被各主机厂作为标准检测项,有毒有害物质包括铅(Pb)汞(Hg)镉(Cd)六价铬(Cr)及多溴苯(PBB)和多溴二苯醚(PBDB)的含量有严格控制。
2.2工程可行性要求根据造型A面和客户产品需求,定义出模方向,然后根据表面皮纹要求,确定脱模角度,不同的皮纹对应不同的拔模角度,例如细皮纹通常采用3°粗皮纹采用7°(100%皮纹)。
合理的出模角度定义避免后期产品的皮纹拉伤。
分模线原则上不准出现在A面上,但若造型需要无法避免,应要求供应商对分模线外观进行控制。
这样可以避免新结构造成设计与制造问题,同时设计时尽量考虑前后门内开拉手共用设计,这样有利用后期质量与成本控制。
2.3材质要求内开拉手作为外观件,零件的表面要求决定着手柄本体的材料选择,一般内开拉手表面处理采用喷漆、电镀工艺,很少采用皮纹处理,结合表面处理通常采用材料为PA6或者PC+ABS。
图二2.4 安全间隙要求为了保证内开拉手开启顺畅,拉手与周边配合留足够间隙,一般间隙设计为1.5~2mm,不仅要考虑静态间隙,还要考虑运动操作时与钣金运动间隙要求,在开启过程中与钣金最小间隙≥5mm,常见检查方法,如下图所示。
基于采用全景天幕乘用车顶棚内饰无拉手设计的研究

116AUTO TIMEAUTOMOBILE DESIGN | 汽车设计1 引言2020年10月20日,国务院印发“新能源汽车产业发展规划(2021-2035年)”,提出了:到2025年,新能源汽车销售达到汽车销售总量20%;到2035年,纯电动汽车成为汽车销售主流的美好愿景。
[1]该规划提及国家把“碳达峰、碳中和”的双碳政策写入国家战略,对国内新能源汽车企业的发展起到了关键的助推作用。
一时间,市场上出现了新能源汽车蓬勃发展的壮观局面,大有赶超传统燃油汽车的趋势。
2 汽车顶棚内饰简介传统汽车的顶饰系统主要组成为顶棚、遮阳板、拉手等。
随着汽车市场发展。
顶棚内饰系统又分全顶顶棚、天窗顶棚、全景天幕顶棚等。
从材质来看,顶棚分面料复合泡沫的软顶,面料、玻纤、PU 层复合的硬顶与面料复合注塑骨架的硬顶等。
目前最常见的是面料、玻纤、PU 层复合的硬顶。
主要由面料、玻纤、PU 层复合的硬顶按工艺区别,又有干法顶棚与湿法顶棚之分。
干法顶棚与湿法顶棚工艺的区别主要在于:干法工艺为将面料、复合胶、玻纤与PU 层按一定顺序叠放后,在烘箱加热升温,冷模压制成型;湿法工艺为PU 层辊胶后添加玻纤热膜压制骨架后,再喷胶压合面料与骨架。
湿法工艺顶棚在NVH 性能上,无论是吸声、隔声,还是语言清晰度,都较干法工艺顶棚更优秀。
[2]随着消费者对整车舒适度要求的提高,汽车市场更倾向于选用湿法工艺顶棚。
本文主要以如图1所示,一种无拉手的,高妍 李宇彤 丛林 侯林克 夏永佳合众新能源汽车股份有限公司 浙江省嘉兴市 314505摘 要: 随着新能源汽车的异军突起,全景天幕作为高科技新技术给消费者带来全新的驾乘体验,随着全景天幕的普及,给汽车内饰设计也提出新挑战,与此相关的内饰设计风格与相关工艺也随之发生变化,所以本文就此设计上的变化及创新提出一些新的思路供研究。
在传统汽车中,拉手是顶饰的重要组成部件,但在新能源汽车设计中,拉手逐渐被取消。
汽车用顶蓬拉手设计规范

4
图8 顶蓬拉手与饭金配合
5
II
汽车用顶蓬拉手设计规范
1 范围
本标准规定了汽车用顶蓬拉手的设计要求。 本标准适用于本公司所有车型顶蓬拉手的开发设计, 对于其他汽车产品亦可参照使用。
2 规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅所注日期的版本适用千本文 件。 凡是不注日期的引用文件, 其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
4 设计要求
4. 1 法规要求 顶蓬拉手要求满足GB 11552—2009中相关要求。
4.2 总布置要求 如图1所示, 顶蓬拉手安装范围为阴影部分所示区域, 直线L为与整车坐标Z向平行的直线, 直线M
为与整车坐标X向平行的直线。 人体肩点到到顶蓬拉手Z向最低点间距为a, 顶蓬拉手Z向安装范围为b, 人体肩点到到顶蓬拉手X向最近点间距为C, 顶蓬拉手X向安装范围为d。 为满足人机舒适性,顶蓬拉手安 装范围建议满足以下要求: a=300 mm; b=150 mm; c= 50 mm; d=300 mm。
为避免拉手在翻转过程中出现卡滞、 异响现象, 如图5所示基座与本体间隙要求为: a?O. 2 mm, b?O. 2皿n。
\
图5 基座与本体间隙 4.4 顶蓬拉手与周边件配合 4.4. 1 顶蓬拉手与顶蓬的间隙要求
如图6所示, a、 b为顶蓬拉手在初始状态与顶蓬的间隙, 设计中要求满足a?lO mm, b?:10 mm; C 为顶蓬拉手在使用位置时与顶蓬的间隙, 设计中要求c?:44 mm。
II
. . . . . � � . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
汽车顶棚拉手设计开发知识介绍

耐久试验工装控制台
11
6.4、总成试验介绍——阻尼特性试验
通过电子计时器,读出拉手的回弹时间, 回弹时间范围:0.5-1.5秒
12
6.5、总成试验介绍——滥用力及负载1000N拉力试验
使用万能拉伸机试验, 并通过系统导出曲线图
滥用力:持续受力,直至拉手被破坏,记录破坏时的受力 值,此时为拉手的最大受力值 负载1000N拉力:拉手在负载1000N的情况下,持续20秒, 拉手不损坏
9
6.2、总成试验介绍——拉手操作力测试
采用测力计测量操作力
10
6.3、总成试验介绍——拉手总成寿命测试
动作循环方式,循环10000次(按客户要求)
工装运行带动砝码,拉手总成 打开到最大开启角度,砝码悬 挂于拉手上
停顿3S5S
工装运转时砝码不悬挂于拉手上, 拉手总成呈关闭状态
常温下耐久试验
恶劣环境下耐久试验
6
检具规划
序号 1 2
零件名称 拉手总成 拉手体
工序
总成检验
注塑 来料检验
工装名称 总成CUBING和3D打点检具 拉手注塑尺寸控制检具
使用地 福尔达 福尔达
套数 1 1
总成CUBING和3D打点检具
拉手注塑尺寸控制检具
7
6. 试验工装
序号
1 2 3 4
零件名称 拉手体总成 拉手体总成 拉手体总成 拉手体总成
5
4. 成熟工艺
自动化气辅成形机
Automatic gas-assisted injection
微发泡成形机
Microcellular Foaming
气辅中空 Mid-Empty by gas-assisted
两种工艺品质均满足标准,但微发泡工艺成本比气辅高 Quality of two processes is OK, but cost of micro-foaming injection is more than gas-assisted process.
汽车顶棚拉手结构、衣帽钩材质对标定义

经调研86款车型其中2款车型使用此状态。用于现 代 悦动、i30车型。
经调研86款车型其中1款车型使用此状态。多数用 于宝马系列。
经调研86款车型其中1款车型使用此状态。用于丰 田普拉多、兰德酷路泽、雷克萨斯LX、GX 、IS使 用。
13
三、对标分析总结
80 70 60 50 40 30 20 10
0 主驾有无拉手
衣帽钩
汇报人:XXX
拉手数量
有拉手 无拉手
其他 2个
1个
无
4个 3个
其他2 直拉
折叠 其他3
拉手形式
14
新胜达
伊兰特
悦动
领翔
索纳塔八
朗动
瑞纳
名奴
IX35
维拉克斯
I30
途胜
雅科仕
雅尊
二、标杆车现状态调研
Ø选取奥迪、宝马、奔驰、丰田、现代、大众、雷克萨斯、本田等八种品牌80余款车 型作为对比分析对象
CC
高尔夫
迈腾
Passat
POLO
宝来
帕萨特DGS
朗逸
速腾
途观
途锐
途安
二、标杆车现状态调研
Ø选取奥迪、宝马、奔驰、丰田、现代、大众、雷克萨斯、本田等八种品牌80余款车 型作为对比分析对象
A180
B级
C级
C200
CLS300
G级
GL级
ML级
R300L
S级
二、标杆车现状态调研
Ø选取奥迪、宝马、奔驰、丰田、现代、大众、雷克萨斯、本田等八种品牌80余款车 型作为对比分析对象
威驰 普锐斯
卡罗拉 锐志
浅谈汽车顶棚拉手的金属夹子装配设计方案

文献标识码:A
文章编号:1674-098X(2018)09(c)-0098-02
顶棚 拉手的金 属夹子 设 计 过 程中,需 要考虑 拉手本身 的耐久试验,静态负载试验的要求,同时也需要考虑对手 件车身钣金的厚度,材料的硬度等因素。除此之外还需要 考虑舒适度的要求,比如顶棚拉手使用过程中的异响和松 动这些都是不允许的。通过这些要求的不断验 证和总结 分析出金属夹子最佳的装配和配合间隙设计数据。
目前国内的汽车基本都装有了侧气囊(也叫气帘)。在 碰 撞 过 程中侧 气 囊打开,冲 击顶棚 拉手。因为气 囊打开本 质上是发生了爆炸,打开的速度不会超过20ms,冲击力非 常 大。如 果 金 属夹子材料 硬 度 太 高,没有足够 的 韧 性,金 属夹子就会发生断裂,断裂的金属夹子碎片无疑会成为伤
害车内乘员的利器。经过和各主机厂不同工况下的气囊点 爆 试 验(包 括碰 撞 试 验),我们总 结出金 属夹子 热 处 理 后 维氏硬度QT:HV≤500 HV5。 2.3 耐久寿命试验
综 上3 个功 能 试 验 的不同需 求,金 属夹子的 材料 硬 度 QT:HV 460-500 HV5是最合适的。
3 金属夹子的舒适度要求 车身 钣 金本 身有一定的 板 材厚 度 尺寸,金 属夹子 是卡
接在车身钣金的厚度尺寸上,因此就需要金属夹子的卡脚 高度和车身钣金的厚度配合良好。如图3所示,车身钣金的 厚度V一般要求是(1.75±0.1)mm。市面上采购到的钣材料 厚度一般都略微走负公差,冲压后实际在(1.70±0.02)mm。 (±0.02 mm在下面的计算中我们忽略不计)。
顶棚拉手是内饰功能件,如图2所示,在使用过程中车 内乘员会反复打开拉手--用力拉—拉手自动关闭。
这个力不会 想静 态负载的工 况 那 样 有这么大 的力,根 据各主机厂的实验要求,这个力一般被设定为150N-450N ( 大 众 要求 按15 0 N ),但 是 需 要在常 温,高温 +7 0℃,低 温-2 0℃等不同环境温 度下拉8 0 0 0 次甚至10 0 0 0 次。在 这 个反复的受力过程中,金属夹子很容易因为疲劳而屈服。 经 过 反 复的 测 试,我们发 现 金 属夹子 需 要 满足热 处 理 后 维氏硬度QT:HV ≥460 HV5。
顶棚拉手布置
安全拉手设计规范CriteriOiI Of designing grip assistant前言本规范是为指导设计人员对汽车用安全拉手的布亀、设计、校核,冃的足通过该规范使设计人员对安佥拉手的设计更规范化,节省设计时间。
本规范由汽车工程研究院车身所所负贵起草:本规范由汽车工程研究院项冃处进行管理和解释;编制:________________校核:________________审定:________________安全拉于设il•规范1、适用范用本规范规定了汽车安全拉手的设计要求及内容。
本规范适用TMlNl类车辆a2引用标准下列文件中的条款通过本规范的引用而成为本规范的条敕:凡足注口期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘谋的内容)戒悠订版均不适用丁•本规范,然而,誠励根据本规范达成办议的各方研丸足否可使用这些文件的心新版本;凡足不注口期的引用.文件,其锻新版本适用丁本规范。
GB 11552-1999轿车内部凸出物GB8410汽车内饰材料燃烧特性试脸方法GBTIo40塑糾拉仲试脸方法HG 2-167塑料撕裂黑皮试脸方法GB7141塑料热空勺老化试脸方法(热老化箱法〉迪則GB/T 15585-1旳5热輕塑料成型收缩率的测定GB1634. 1-2004塹料变吃温度的测定(適用试验方法)QC/T17-1992汽车塑料制品通用试验方法3、设计内容3.1设计输入3.1.1设计任务H以及市场定位3. 1.1. 1设计分类:根据车型的市场定位确定安全拉手的结构、功能、风格,-•般较低档的车主要使用无翻折功能、结构简单的安全拉手,档次较高的轿车使用具有翻折功能且附带其他附加功能的安全拉手。
3. 1. 1. 2设计任务恢设计任务书必须包介对安全拉手的主要技术状态描述。
3.1.2效果图构造分析根据造型部门所绘制的效杲图进行制造可行性分析,并提出意见以供造型部门对效果图进行修改。
制造工艺可行性分析,主耍包扌心•分析产品大小及所需设备和制造工艺•各部件的挖制和质呈保证难易程度•各Hl关部件的组装方法•装配工艺及质呈保证难易程度分析评佔3.1.3安全拉手的装配和制造工艺3. L 3. 1安全拉手各部分零件自身的装配具有翻折功能的安全拉手才会进行各零件的装配,而结构简单的安全拉手只在总装线上进行装配,需进行装配的安全拉手主耍包扌占以下几部分:安全拉手手把、回转餡、安装支座、复位弹簧、阻尼轮、衣帽钩等"安全拉手结构举例:安全拉手各零件的装配位置及装配逆53. 1. 3. 2安全拉手与车身的装配安全拉手装配在车身侧阖内蒙皮上,一般安装面必须於-平而° 尚定力•式通常有两种:第一、采用l'l攻螺钉与凸焊螺母的描配,凸焊螺母焊接在车身的内蒙皮上。
汽车后顶棚扶手的人机设计
汽车科技/AUTO SCI-TECH2020年第4期doi:10.3969/j.issn.1005-2550.2020.01.003收稿日期:2019-04-30汽车后顶棚扶手的人机设计窦惠敏,黄超俊,王超(北京宝沃汽车股份有限公司,北京102206)摘要:文章从人机工程角度出发,利用人体尺寸、Ramsis软件分析、主观评价等方法对车内后顶棚扶手操作件在布置时与人体的位置关系、抓握空间、手接触型面等因素进行分析验证,得到后顶棚扶手在后排乘员使用舒适状态下,扶手的布置区域,手伸入空间、扶手截面尺寸等人机要求。
提升了后排乘员在车辆转弯、颠簸、急加速等状态下使用车内顶棚扶手时的舒适性。
关键词:人机工程;顶棚扶手;舒适性;操作空间;主观评价中图分类号:U461.99文献标志码:A文章编号:1005-2550(2020)01-0011-07 Ergonomic Design of Automobile Rear Roof ArmrestDOU Hui-min,HANG Chao-jun,WANG Chao(Borgward Automotive Co.,Ltd.,Beijing102206,China)Abstract:From the point of view of ergonomics,this paper uses the methods of human body size,Ramsis software analysis and subjective evaluation to analyze and verify the positionrelationship,grasping space and hand contact surface between the rear roof handrail andhuman body in the layout.It is concluded that under the comfortable condition of the rearroof handrail,the layout area of the handrail,the space of the handrail and the cross-sectionruler of the handrail are reached.Man-machine requirements such as inch.It improves thecomfort of the rear passengers when using the roof armrest in the vehicle under the conditionsof turning,bumping and accelerating.Key words:Ergonomics;roof handrail;comfort;operation space;subjective evaluation窦惠敏毕业于太原理工大学,本科学历,现就职宝沃汽车股份有限公司整车架构部,任乘员舱布置主管工程师,主要从事整车布置和人机工程方向研究,已授权发明专利五项、实用新型六项。
一种汽车内车顶用拉手[实用新型专利]
(10)授权公告号(45)授权公告日 (21)申请号 201520341778.9(22)申请日 2015.05.20B60N 3/02(2006.01)(73)专利权人宁海县金凌海裕汽车部件有限公司地址315600 浙江省宁波市宁海县桃源街道金工路42号宁海县金凌海裕汽车部件有限公司(72)发明人金海峰(54)实用新型名称一种汽车内车顶用拉手(57)摘要本实用新型涉及一种汽车内车顶用拉手,包括把手本体、连接件、扭簧和支撑件;所述扭簧设置在把手本体中;所述支撑件一端插设在把手本体中的锁紧凹槽中,另端与连接件接触;所述连接件安装在把手本体上,且与扭簧连接。
该汽车内车顶用拉手,改变了现有技术中拉手在安装时,需要人工将连接件掰开,在通过螺钉将拉手固定在车顶上;由于一只手需要掰连接件,另一只手又得拉螺丝拧紧,操作非常的不方便的情形;采用连接件、扭簧和支撑件的设计方案可以实现拉手的方便快捷安装。
(51)Int.Cl.(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)实用新型专利权利要求书1页 说明书2页 附图2页(10)授权公告号CN 204701502 U (45)授权公告日2015.10.14C N 204701502U1.一种汽车内车顶用拉手,包括把手本体、连接件、扭簧和支撑件;其特征在于:所述扭簧设置在把手本体中;所述支撑件一端插设在把手本体中的锁紧凹槽中,另一端与连接件铰接相连;所述连接件套接在圆柱状体上,圆柱状体固定在把手本体上,连接件绕着圆柱状体可实现0-230°转动,所述的连接件的转动部位与扭簧连接。
2.根据权利要求1所述的一种汽车内车顶用拉手,其特征在于:所述连接件上开设有螺钉孔。
3.根据权利要求1所述的一种汽车内车顶用拉手,其特征在于:所述连接件在把手本体两端各设置有一个,且相对于把手本体为对称设置。
4.根据权利要求1所述的一种汽车内车顶用拉手,其特征在于:所述把手本体外端开设有防滑凹槽。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
汽车顶棚拉手设计孙成武;陈林萍;刘婷婷;曹维福【摘要】介绍了汽车顶棚拉手的设计要求,如外观、法规、人机工程等,并介绍了拉手的性能要求和试验评价方法,指出安全是汽车设计的根本.【期刊名称】《汽车零部件》【年(卷),期】2014(000)004【总页数】4页(P63-66)【关键词】顶棚拉手;设计要求;性能;安全【作者】孙成武;陈林萍;刘婷婷;曹维福【作者单位】江淮汽车技术中心,安徽合肥230601;江淮汽车技术中心,安徽合肥230601;江淮汽车技术中心,安徽合肥230601;江淮汽车技术中心,安徽合肥230601【正文语种】中文汽车顶棚辅助拉手是在汽车行驶时,为保证乘员身体平衡,而设置的抓扶装置;一般布置在顶盖侧梁位置上,通过紧固件进行固定,有时因为其他需求,通过紧固件将其固定在与车身连接的支架上。
作为车内乘客使用频繁的功能件,还可以增设挂钩或照明灯等小结构,实现功能多样化。
按照使用形式又可以将顶棚辅助拉手分为3种类型(类型示例见图1),分别是折叠式、固定式和伸缩式。
辅助拉手常用成型材料为聚乙烯或聚丙烯,成型方式有低压成型、挤出成型、注塑成型等[1]。
文中主要介绍顶棚辅助拉手设计要求及性能。
起泡、软化、裂痕、杂点及闪光弧等缺陷。
针对带堵盖的拉手,除了需要考虑堵盖安装结构的可行性外,还应该对堵盖与拉手本体的配合提出间隙面差的要求。
如图2所示,拉手本体与堵盖间隙要求为0.1mm,面差要求为0,这种尺寸的配合在实物上可以给人良好的视觉效果。
1.1 外观要求顶棚辅助拉手作为车内主要的功能件,其外观效果对整车内饰而言同样重要,外观不仅指拉手本身的外观,还有拉手与周边件的安装配合外观效果及拉手处周边件的型面外观效果等。
1.1.1 拉手外观产品总成表面应无毛刺、尖角、熔接痕,无变色、污染、1.1.2 拉手与顶棚配合外观拉手是通过螺钉固定在车身钣金或是钣金支架上的,而拉手安装底座是与顶棚过孔配合的,为了保证配合处的外观,设置拉手底座与顶棚配合合理的搭接量与间隙值,以保证拉手底座与顶棚配合不露间隙(如果露间隙,顶棚切边将外露,外观较差);同时设置合理的压缩量(一般大于0,小于等于面料层厚度),保证配合处顶棚不塌陷也不会因为压缩量过大导致顶棚被压变形而造成外观不良。
具体配合示意见图3(某成熟成型的拉手与顶棚配合)。
1.2 法规要求随着汽车工业的发展,使用者对汽车内饰提出越来越高的要求。
内饰件除了需要满足普通的阻燃性和气味性要求,还需要满足近年来全球非常关注的汽车有毒有害物质和VOC的要求。
1.2.1 阻燃性GB 8410-2006汽车内饰材料的燃烧特性标准中规定了汽车驾驶室和座舱内饰材料水平燃烧特性的技术要求和试验方法,针对内饰零件,燃烧速率要小于100mm/min。
而GB 7258-2012机动车安全运动条件标准中又规定了客车内饰材料的燃烧速度应小于等于70mm/min[2]。
顶棚拉手产品总成所用的材料应满足以上两个国家标准的要求。
1.2.2 气味性QB/T 2725-2005皮革气味的测定标准中规定了皮革气味测试的试验方法和评判等级,顶棚拉手产品总成应满足此标准中1级的要求,即没有引人注意的气味。
1.2.3 内部凸出物GB 11552-2009乘用车内部凸出物标准中规定顶棚拉手的表面边缘曲率半径应不小于3.2mm。
1.2.4 有毒有害物质汽车内饰零部件材料中的有毒有害物质直接关系着汽车用户的人身安全,目前有毒有害物质检测已经被各大主机厂作为必检项目,从而从源头上避免有毒有害物质对用户的影响[4]。
一般对材料中的铅、汞、镉、六价铬、多溴联苯及多溴二苯醚的含量有严格的限制,具体要求见表1,顶棚拉手产品总成应满足表1中规定的有毒有害物质限值要求。
1.2.5 VOC含量车内低劣的空气质量严重威胁着人们的健康,研究发现,车内的空气污染程度有时会高于车外的10倍。
GB/T 27630乘用车内空气质量评价指南标准[5]的实施,使汽车生产企业更加关注汽车内饰零部件的选材和制造工艺过程,同时也更加重视车内空气质量问题。
GB/T 27630对整车内饰空气中VOC含量提出了要求,但未给出内饰单个零部件的具体标准,各大主机厂通过不断的测试分析将整车的要求分解到单个零部件,从而形成企业的标准。
顶棚拉手产品总成在原料和工艺过程应该对可能造成VOC超标的物质进行严格的控制。
1.3 人机工程顶棚拉手作为车内使用比较频繁的功能件,它对整车人机工程影响较大,如果拉手的人机工程不满足要求便会引起客户的抱怨,影响整车的口碑。
拉手的人机工程设计主要包括拉手的布置和拉手的操作。
1.3.1 布置拉手的布置即拉手中心与整车R点的相对位置,乘客在使用拉手时手臂的舒适性反映在小臂与大臂的夹角以及大臂与肩膀的夹角,两个夹角又是由拉手中心与整车R点的相对位置所决定,一般的拉手布置推荐位置如图4所示。
前座:位于H点后10mm至H点前110mm(或至A柱)的区域之内,后座:位于H点前140mm至H点前300mm(或至B柱)的区域之内,两个夹角在一定的范围内才能满足乘客舒适性要求。
1.3.2 操作(1)操作空间50%假人手掌宽度为85mm,而为了更大范围地满足要求,一般将拉手握手长度推荐尺寸定义为100mm,如图5所示。
乘客在使用拉手时,如果手背与顶棚接触甚至是挤压,则会给乘客带来极度不舒适感,为了避免这种现象,一般推荐拉手的使用空间在35mm以上,如图6所示。
(2)操作力操作力是针对折叠式拉手和伸缩式拉手,在使用这两种拉手时需将其由原始状态操作至使用状态,在这过程中所需要的力即为操作力,一般的操作力要求为(10±5)N(无阻尼拉手)和(3±1.5)N(带阻尼拉手)。
操作力测试方法如下:将把手在平稳的底面上以25°螺钉安装角(针对垂直方向)进行安装,针对折叠式把手,用拉力计沿着把手本体内边缘的法向进行运动,测量把手操作力的大小;针对伸缩式把手,用拉力计沿着把手本体上边缘的法向进行运动,测量把手操作力的大小。
拉力计作用点均为把手本体中心,操作力测试方向见图7。
(3)回位时间回位时间要求仅针对折叠式顶棚拉手,指折叠式拉手在不受外力的作用下由使用状态恢复至原始状态的时间。
折叠式拉手的回位时间由内部的回位机构控制,温度对回位机构的影响较明显,因此一般对不同温度下的回位时间有不同的要求,具体见表2。
为保证汽车顶棚拉手的正常使用,需对其一些性能提出严格要求,影响拉手使用的性能包括操作耐久、耐滥用、耐光色牢度、摩擦色牢度、耐冲击。
2.1 操作耐久汽车顶棚拉手被乘客使用的频率较高,因此其操作耐久性能非常重要。
为检测拉手操作耐久性能一般进行操作耐久试验[6],具体试验方法如下:将把手在平稳的底面上以25°螺钉安装角(针对垂直方向)进行安装,在把手中间宽度80mm区域内,施加z向350N负载,23℃下进行6000次,80℃下进行1000次,-20℃下进行1000次。
每次负载作用时间10s,卸载回位(针对折叠式及伸缩式把手)5s后进行下一次试验。
每经过1000次循环后都要对把手进行外观、常温下操作力检测(针对折叠把手还需要增加不同温度下的回位时间检测)。
试验后要求拉手无松动、断裂及影响功能性的障碍,在开启、回位过程及使用中不应有异响,操作力和回位时间仍在要求范围内。
2.2 耐滥用汽车顶棚拉手的承重性影响着乘客的安全,为了满足绝大多数人群的使用,一般要求拉手必须能够满足1000N的静态承重。
由于一些原因(如路况较差、乘客的主观喜好等),易造成拉手被过分使用,因此需要拉手具有较好的耐滥用性能,检测拉手的耐滥用性能试验方法如下:将把手在平稳的底面上以25°螺钉安装角(针对垂直方向)进行安装,在把手中间宽度80mm区域内,先施加z向1000N负载,时间最少20s;再施加与z轴成+/-30°的方向上各500N负载,时间最少20s。
两阶段试验速度均为100mm/min。
试验后要求拉手无松动、断裂及影响功能性的障碍,在开启、回位过程及使用中不应有异响,操作力和回位时间仍在要求范围内。
2.3 色牢度作为内饰件,其颜色和皮纹在定义之初是经过造型设计人员的充分考虑,汽车顶棚拉手在长期使用过程中如果发生颜色变化将对内饰整体外观有着较大的影响,一般引起内饰件颜色变化有两个因素,即光照和摩擦。
(1)耐光色牢度汽车顶棚拉手虽然不会像仪表台那样长期受光照直射,但在汽车长期使用过程中也会经常被阳光照射,所以拉手应具有良好的耐光色牢度。
耐光色牢度一般通过光照试验进行评价,试验方法如下:将产品置于氙光仪中,光照要求:黑色标准温度(100±3)℃;试样室温度(65±3)℃;试样室相对空气湿度(20±10)%;照射强度(420nm)1.2W/m2,一般达到以下照射量,视为一次光照周期,如Ci4000型氙光仪照射量为280kJ/m2(420nm)。
经过5个光照周期后,要求目视拉手无变色、粉化、开裂,按GB 250标准鉴定灰色标度等级,灰色标度不小于4级[7]。
(2)耐摩擦色牢度在汽车使用过程中,顶棚拉手易与乘客的衣服、饰件等产生摩擦,为保证在长期的摩擦下拉手颜色不发生明显变化,需要拉手具有较好的耐摩擦色牢度。
耐摩擦色牢度检测方法一般参考GB 3920[8],利用摩擦织物,通过沾色试验仪对产品表面进行50次的摩擦,目测判定[4]。
允许拉手有微小的光泽变化(指用沾湿的抹布也不能清除的痕迹),允许摩擦织物上稍许沾色,灰色标度不小于(3~4)级。
2.4 耐冲击对于一些营运汽车,行驶过程中车内运载的货物会与汽车内饰板、座椅、顶棚、顶棚拉手等内饰件发生碰撞,碰撞后内饰件应保证外观和正常使用。
检测顶棚拉手的耐冲击性一般采用不同温度下的落球试验,试验方法如下:随机挑选量产状态的把手分为3组(每组3个),按表3中试验方法先进行存放试验,各分组存放试验完成后分别将把手在平稳的底面上以25°螺钉安装角(针对垂直方向)进行安装,用直径为(50.0±0.5)mm、质量为(500±5)g的钢球,从400mm高度垂直落下冲击零件表面。
落球试验结束后产品不能出现断裂、裂缝或有可见压痕,室温回暖后也不能出现裂纹或其他损害。
随着汽车技术的迅猛发展,人们越来越关注汽车的安全性,从碰撞保护到有毒有害物质再到现在全球都在研究的车内VOC,表明人们在要求汽车具有较好的外观和正常使用性能外,安全才是人们最关注的问题,同样安全问题也是汽车设计研发的根本。
文中从外观、使用、安全3个方面对汽车顶棚拉手提出了设计要求,希望文中的研究能为汽车设计人员提供一定的指导作用。
【1】泛亚内饰教材编写组.汽车内饰设计概论[M].北京:人民交通出版社,2012:133-134.【2】公安部道路交通管理标准化技术委员会.GB 7258-2012机动车运行安全技术条件[S].北京:中国标准出版社,2012:31.【3】全国汽车标准化技术委员会.GB 11552-2009乘用车内部凸出物[S].北京:中国标准出版社,2009:1-5.【4】王亮,黄江玲,刘丹丹.汽车内饰零部件及其材料VOC含量分析的采样方法[J].汽车工艺与材料,2012(12):12-17.【5】环境保护部.GB/T 27630-2011乘用车内空气质量评价指南[S].北京:中国标准出版社,2011:1.【6】胡化宇,何淑珍,吴乐平.车门内开把手设计[J].轻型汽车技术,2013,7(8):28-31.【7】全国纺织品标准化技术委员会基础分会.GB/T 250-2008纺织品:色牢度试验:评定变色用灰色样卡[S].北京:中国标准出版社,2008:1-2.【8】全国纺织品标准化技术委员会基础分会.GB/T 3920-2008纺织品:色牢度试验:耐摩擦色牢度[S].北京:中国标准出版社,2008:1-3.。