汽车扶手铰链设计的一些规范和标准

以下是汽车扶手铰链设计的一些规范和标准：

• 布置要求1：
  • 空间适配性：
    • 扶手长度及高度布置需依据人机要求。例如，以座椅参考点 R 点为基准，A、B 值（影响驾乘人员肘部支撑舒适性的参数）越大越好，但受布置空间限制，其最小值要满足舒适性要求；H 值要保证扶手高度处于肘部空间范围内。同时，确定扶手的上边界和前边界时，除考虑扶手自身高度和长度外，还需兼顾周边零件（如变速杆和驻车制动手柄）的操作舒适性，并且中控台扶手与门饰板扶手之间的高度差不宜过大。
    • 扶手的宽度布置要综合考虑扶手箱储物空间、扶手包络与座椅包络之间的间隙要求，以确保车内空间的合理利用和乘客的使用便利性。
  • 操作便利性：操纵件应尽可能布置在人手易于触摸的区域，如扶手应尽量布置在人手方便触及的地方，以便驾乘人员能够轻松操作和使用扶手，提升使用体验。同时，要保证乘客头部和脚膝部有足够的运动空间，避免扶手的布置影响到乘客在车内的正常活动。
• 结构设计要求：
  • 铰链类型1：
    • 材质选择：常见的铰链材质有金属和塑料两种。金属铰链强度高、可靠性好，但重量相对较重；塑料铰链重量轻，不过在强度和刚度方面比金属铰链略逊一筹。设计时需根据汽车的具体需求和使用环境，权衡利弊选择合适的材质。
    • 开启形式：根据开启形式不同，可分为自动弹开式和手动翻转式。自动弹开式扶手解锁后能自动弹开，主要通过弹簧实现，其结构较为简单，但弹开后可能会出现回弹现象；手动翻转式扶手解锁后需人工翻转打开，其中又分为无悬停和有悬停两种。无悬停扶手只有关闭和完全打开两种状态，不能停留在中间位置；有悬停扶手通常能够悬停在多个位置，以满足驾乘人员不同的舒适性要求。悬停功能可通过棘轮机构或摩擦片来实现，棘轮机构工作原理是通过棘轮和棘爪的配合，使扶手在特定位置锁定；摩擦片则是利用摩擦力来实现扶手的悬停，通过调整摩擦片的压力或接触面积，可以控制扶手的悬停力度和位置。
  • 锁机构1：常见的扶手锁机构有碰扣式、按压式、旋转式等。碰扣式锁机构结构简单、性价比高，但感知质量不佳；按压式锁机构外观平整、结构简单、占用空间小，但操作力不易控制，容易夹手；旋转式锁机构结构简单、操作力较为均匀、占用空间小，但外观不平整。设计时需综合考虑各种锁机构的优缺点，以及汽车的整体设计风格和用户需求，选择合适的锁机构。例如，对于注重操作便捷性和安全性的车型，可能会选择操作力较为均匀且不容易夹手的旋转式锁机构；而对于追求成本效益和简洁外观的车型，碰扣式锁机构可能是一个选择，但需要在感知质量方面进行优化。
• 性能要求2：
  • 操作力：客户对扶手铰链的操作力大小有标准要求，一般在 7～12N。例如，在设计铰链结构时，需要考虑如何通过合理的机械结构和零部件设计，使得扶手的开启和关闭操作力处于这个范围内，以保证用户操作的舒适性和便捷性。如通过在铰链下叶和铰链上叶铰接的连接轴结构上设置重力平衡扭簧，可增加与重力矩相反方向且大小近似的扭簧力矩，使得扶手开启操作力只需克服铰链摩擦力矩（基本恒定），从而实现开启关闭力基本恒定。
  • 耐久性：通常要求经过一定次数的耐久试验后，操作力衰减值要小于规定比例（如 10％）。这就需要在设计过程中选用高质量的材料和零部件，并进行严格的耐久性测试，以确保扶手铰链在长期使用过程中仍能保持良好的性能。例如，对于铰链的连接轴、摩擦片等关键部件，要选用耐磨、耐腐蚀的材料，并进行优化设计，减少磨损和疲劳损伤，从而满足耐久性要求。同时，在设计可调摩擦片结构时，要考虑其在长期使用过程中的稳定性和可靠性，确保能够在不拆卸铰链的情况下，实现摩擦片的有效摩擦面积可变，以快速验证优化方案的可行性，有效降低开发成本和难度，提高开发效率。