汽車插電式充電口在格柵上的設計與應用

摘 要：針對插電式充電口布置在前端后，外側裝飾件前格柵在保證正常充電功能的前提下，其可靠性出現下降，影響外觀質量的現狀，分別進行數據分析與實物驗證，得到解決該項技術難題的初步思路，對其他新能源同類外飾件設計開發提供一定的參考價值。

關鍵詞：插電式充電端口；前格柵；開關鎖

中圖分類號：U463.99 文獻標識碼：B

隨著能源危機、排放污染的日益嚴重，對環境的保護也越來越重要，節能減排成為各大汽車廠的主要研發目標，根據中國的相關法規要求，自2020年開始，二氧化碳排放量需要控制在每公里117克以下，并且新車的平均油耗要降低到5升，在如此的背景下，新能源車型應運而生，純新能源車型的二氧化碳排放量基本為零，從汽車工業協會數據上可以看出，2016年新能源汽車生產51.7萬輛，銷售50.7萬輛，比上年同期分別增長了51.7%和53%，在國家的政策傾向與環保的壓力下，新能源汽車發展必然成為重點[2]，針對插電口的布置，較大部分車型會在前端布置快速充電端口，由于在充電口的外部前格柵上需要增加可開關的結構，對于外飾的感官質量[1]（以下簡稱PQ）至關重要，在前格柵開關結構運行過程中，各部件必須保持運動順暢，并且需要讓使用者在操作過程中具有舒適的手感，然而在目前的設計中，尤其是在裝配驗證階段及后續路試中出現前格柵開關鎖機構自行脫出的問題，導致產品可靠性降低，為改變現狀，我們將新的插銷式鎖緊結構應用到前格柵開關結構上，在實際應用中證實了該結構可以提升產品可靠性，效果顯著。

1 開關鎖脫出現象

我公司某車型在路面測試過程中，出現前格柵充電開關鎖結構自行脫出的現象（見圖1），導致功能喪失，且PQ質量較差，為解決此現象，我們對實物進行拆卸并結合數據進行原因分析，發現鎖鉤與鎖舌在開啟運動過程中因為裝配誤差的原因出現干涉（見圖2），導致前格柵開關結構在開啟時鎖鉤將鎖舌帶出，最終導致功能喪失。

圖1 開關鎖自行脫出 圖2 開關鎖剖面

2 新方案設計

為解決前格柵開關鎖自行脫出的問題，提高可靠性，故采用新的插銷式鎖緊結構，替代舊的按壓式開關鎖。

2.1 插銷式鎖緊結構布置

新的插銷式鎖緊結構主體部分主要有緊固基座、鎖緊套、鎖緊銷、內部連接支架、浮動按鈕等（見圖3），緊固基座與前格柵本體進行鎖緊后，將前格柵的凸起造型設計為浮動按鈕，可單向沿開啟方向撥動，浮動按鈕在運動過程中會帶動鎖緊銷沿著同一方向運動，達到開啟目的，同時浮動按鈕也與造型進行完美融合。

圖3 插銷式鎖緊結構

2.2 鎖緊銷設計注意點

在鎖緊銷的設計過程中，A、B、C三個數值對于前格柵開關功能影響較大，見圖4和下表。

3 結語

通過使用新的插銷式鎖緊結構方案，我們達到以下目標：

①解決前格柵脫開現象，確保產品功能，提高可靠性。

②在開發同類產品時，可以直接沿用該插銷式鎖緊結構，加快新產品的開發進度，降低制造成本。

另外，市面上的電動汽車一般采用拉線形式布置充電源插口的鎖緊結構，需要使用拉線開啟后再用外力關閉，這種拉線形式的鎖緊結構復雜笨拙，成本較高，不利于普及，而本產品結合現有格柵本體上的造型特征，設置一個浮動按鈕，通過撥動按鈕來控制格柵本體上開啟或閉合的翻轉結構，并把電池充電口巧妙地布置在翻轉結構內部，即打開翻轉結構便可以實現充電，關上翻轉結構又可以對電池充電口進行隱蔽和保護，結構簡單、可靠，易于裝配和拆卸，降低了成本，大大提高了產品的實用性和結構的簡潔性，提升了外觀美觀性，有益于向市場的普及。

參考文獻：

[1]許敏.汽車感官品質的重要作用與提升因素分析.

[2]雷芳芳.我國新能源汽車的發展[J].汽車工程師，2009（5）：1215.

作者簡介：劉軍（1986），男，漢族，本科，主管工程師，中級工程師，研究方向：外飾零部件開發。