小卡车型栏板锁扣组件设计

摘要：随着汽车技术的发展，用户对商用车的要求也越来越严格，本文主要介绍了小卡车型栏板锁扣组件的典型结构、工作原理、设计的要点及要求，为后续小卡车型栏板锁扣组件的设计提供参考。

关键词：栏板锁扣组件;货箱栏板;结构设计

中图分类号：S611                                         文献标识码：A                                  文章编号：1674-957X（2021）07-0012-02

0  引言

栏板锁扣组件（见图1）的主要功能是实现货箱栏板的开启、关闭并保持关闭状态，便于装卸货物。栏板锁扣组件几乎是每次装卸货物均需用到的零件，用户对该零件的问题敏感度较高，如果出现问题更易引起客户抱怨。通过市场调查发现，栏板锁扣组件经常出现以下主要问题：

①把手及锁环转轴处出现锈蚀，严重时甚至发生断裂现象;②栏板锁扣把手强度不足，使用一段时间后变形，无法正常操作;③栏板锁扣把手使用时手的操作空间太小，操作不便;④栏板锁扣锁环处防护罩脱落，造成锁环及锁钩接触处因磕碰掉漆发生锈蚀严重问题或锁止时锁紧力不足从而锁环从锁钩中脱出等问题。

本文结合以往设计经验及市场上栏板锁扣组件出现的主要问题对栏板锁扣组件的结构设计进行了总结及优化。

1  栏板锁扣的典型结构

栏板锁扣组件一般由把手、底座、锁环、把手转轴、锁环转轴及锁环转轴防护罩组成（见图2），其工作原理是把手绕把手转轴转动带动锁环转轴及锁环运动，当锁环转轴轴线与锁环外侧轴线连接的平面比把手转轴轴线与锁环外侧轴线连接的平面更靠近栏板时（见图3），栏板锁环与锁钩变形产生的回弹力促使栏板锁扣组件锁紧栏板;当把手转轴轴线与锁环外侧轴线连接的平面比锁环转轴轴线与锁环外侧轴线连接的平面更靠近栏板时（见图4），栏板锁环与锁钩变形产生的回弹力促使栏板锁扣组件解锁，锁环与锁钩脱离，栏板可打开。

栏板锁扣组件各零件推荐选用的材料见表1。

2  栏板锁扣组件结构设计

栏板锁扣组件的设计主要需满足刚强度原则、结构可靠性原则、操作便利性原则及经济性原则，下面栏板锁扣组件主要围绕以上四个原则考虑。

2.1 把手

把手是每次操作栏板锁扣组件时与手直接接触的部位，可参考车门外把手进行设计，确保使用的舒适性，把手的建议设计参数见表2。另外止口边不应设计在与手直接接触处，操作过程中与手直接接触部位的圆角应大于5mm，防止产生割手感。

2.2 底座

为确保安装的稳定性、位置的准确性及安装点强度，底座上安装孔一般为圆孔+腰形孔设计，两孔之间的中心距离建议40mm以上。

2.3 锁环

因锁环在工作过程中需要产生一定的变形，锁环设计成弧形可产生一定的变形量，但假如回弹力过大，会造成把手处操作力过大及结构损坏等问题，建议锁环直径5mm，锁环圆弧直径150mm左右。

2.4 把手转轴与锁环转轴

把手转轴与锁环转轴的相对位置不仅影响把手的操作力，也影响着整个栏板锁扣组件的耐久性能，栏板锁扣组件锁止状态时锁环处干涉量建议为1～2mm，确保栏板锁扣组件及锁钩配合产生一定的锁紧力，也可防止开启过程中产生的回弹力过大，建议最大干涉量即锁环外侧轴线、把手转轴轴线及锁环转轴轴线在同一平面时为不大于5mm。

2.5 锁环防护罩

锁环防护罩一般为塑料件，结构设计需结合栏板锁扣组件的安装地点进行考虑，如栏板锁扣组件在焊装安装，因栏板锁扣组件随车电泳，锁环防护罩与栏板锁扣组件采用分体式结构，此时需综合考虑安装的便利性及安装后牢靠性，锁环防护罩典型结构见图5，如栏板锁扣组件在总装车间安装，锁环与锁环防护罩可采用一体式结构，锁环防护罩直接注塑在锁环上，可降低脱落问题产生的风险，减少总装工序。

3  栏板锁扣组件技术要求

3.1 基本要求

①栏板锁扣把手外轮廓应光滑，不应有倒边、毛刺及明显可见的凸起等缺陷;②栏板锁扣组件开启过程中应灵活自如，不应出现卡滞现象。

3.2 耐腐蚀性能要求

因栏板锁扣组件长期暴露在外界环境中，应满足经1000次耐久试验后按照GB/T 10125中的中性盐雾试验500h后无白锈生成的要求，如在焊装车间装配，建议各零件表面镀锌后再进行组装，最后装配到车身上，防止转轴处电泳不充分后期出现生锈现象，如在总装车间装配，建议采用电泳喷漆表面处理。

3.3 耐久试验要求

在实车情况下，进行50000次模拟开闭耐久试验后不应出现影响使用的变形、断裂，转轴处磨损量不应超过试验前的1/3，栏板锁扣防护罩不應出现无法实现功能的破损及脱落。

3.4 开启及关闭力要求

在实车情况下模拟开闭试验，施力点见图6中Z点，开启力及关闭力35±5N。

3.5 开启至最大角度时载荷强度要求

在图6施力点Z对栏板锁扣组件施加：施力点的法向200N，把手宽度方向200N并保持1min，栏板锁扣组件应转动灵活，无影响功能的变形。

4  结语

栏板锁扣组件是货箱栏板总成的关键部件，是用户使用频次很高的一个零件，设计时要充分考虑结构的可靠性、合理性及操作的方便性，给用户提供一个满意的产品。

参考文献：

[1]单光学.自卸车货箱后栏板翻转装置设计改进[J].专用汽车，2009（2）：59.

[2]王文占，杨见雨，田昆仑，等.自卸汽车车厢后栏板铰接装置的改进[J].公路与汽运，2009（4）：14-15.

[3]钱钢.栏板货车“V型”栏板的制作与应用[J].公路与汽运，专用汽车，2012（4）：79-80，83.

作者简介：郭敏（1982-），女，湖南株洲人，工程师，武汉理工大学机械工程及自动化专业本科学历，学士学位，于江西昌河汽车有限责任公司技术中心任项目经理。