10.16638/jki.1671-7988.2021.09.020
史富强，杨扬，刘少锋
（安徽江淮汽车集团股份有限公司技术中心，安徽合肥230601）
摘要：尾门锁体的声音品质直接影响到尾门的开启感受，越来越受到顾客的关注。影响尾门锁体的声音品质的关键要素主要包括电机及其传动机构设计布置的合理性。一般尾门锁体传动机构多为蜗轮蜗杆结构，二者匹配的优劣及锁内棘轮、棘爪、缓冲部件布置的合理性对尾门锁体的声音品质有着决定性影响。文章以某SUV尾门锁体声音品质问题为切入点，对尾门解锁声音较差问题进行研究分析，确认了尾门锁体声音问题的整改方向，最终通过整改优化将问题彻底解决。 关键词：尾门；锁体；蜗轮蜗杆；声音品质
中图分类号：U463.83+4 文献标识码：A 文章编号：1671-7988(2021)09-76-03
Analysis and Improvement of the Latch Sound Quality of an SUV
Shi Fuqiang, Yang Yang, Liu Shaofeng
( Technology Center, Anhui Jianghuai Automobile Co., Ltd., Anhui Heifei 230601 )
Abstract: The sound quality of the tailgate latch directly affects the opening experience of the tailgate, and more and more customers pay attention to it. The key factors affecting the sound quality of the tailgate latch mainly include the rationality of the design arrangement of the motor and its transmission mechanism. In general, the transmission mechanism of the tailgate latch is mostly worm and gear, The matching of the two and the rationality of the arrangement of ratchet wheel, pawl and buffer parts in the whole latch have a decisive influence on the sound quality of the tailgate latch.This paper takes the problem of latch sound quality of an SUV as the point of entry, analysis the problem of poor sound when the tailgate is unlocked and confirmed the direction of the improvement of the sound problem of the tailgate latch, then finally solve the problem through the improvement and optimization.
Keywords: Tailgate; Latch; Worm and gear; Sound quality
CLC NO.: U463.83+4 Document Code: A Article ID: 1671-7988(2021)09-76-03
引言内衣消毒柜
随着汽车行业的发展和汽车应用的普及，市场客户对汽车车门开关的声音品质要求也越来越高，直接或间接影响了客户的购买欲望，而门锁恰恰是影响车门开关品质的关键零件之一。对于尾门锁其声音来源主要为电机及传动部件运动产生的声响，其中蜗轮、蜗杆就是尾门锁最常见的传动部件，还有棘轮棘爪等其他部件。锁内零件设计匹配既要满足锁体功能的基本要求，也要满足越来越多的性能要求，声音品质要求就是其中之一。本文同时还引入了声压级、响度、尖锐度等声音评价指标用来做试验对比，从客观上评价声音品质的优劣[1-2]。
作者简介：史富强（1985-），男，河北唐山人，本科，工程师，就职于安徽江淮汽车集团股份有限公司技术中心，主要从事汽车开闭件设计及研发。
76分体滑板
史富强 等：某SUV 尾门锁体声音品质问题分析及优化
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1 尾门解锁声音品质问题说明
1.1 问题说明
某SUV 车型尾门打开时声音品质较差，引起客户抱怨，通过排查进一步确认为尾门锁体解锁声音品质问题。 1.2 主观评价
对某SUV 车型尾门锁解锁声音进行主观评价，评价结果主要体现在两个方面：第一，实车搭载条件下解锁时声音比较大；第二，实车搭载条件下解锁时伴有“哗啦”的声音。以上两种问题现象在单锁条件下与主观评价测试结果一致。 1.3 客观测试
在静音室分别对该锁体和另两把标杆锁体进行声音对比测试，评价指标主要针对声压级、响度、尖锐度等三个方面，测试结果如下表1。
测试条件：
（1）负载力：单锁状态无负载条件下； （2）测试环境：半消声室，背景噪声稳定；
（3）采集时间：500ms ，每把锁至少有5次有效测试（表1为处理后的有效平均数据）；
（4）测试麦克风位置：高度与门锁一致，距离门锁0.5m 。
表1 整改前尾门锁体声音测量数据
通过与标杆尾门锁体的对比测试，很明显可以看出锁体-A 在声压级、响度、尖锐度等三个方面都与标杆锁体有明显差距。
2 原因分析及验证
通过对锁体-A 的结构分析，对几种可能的原因进行验证排查，具体排查方法如下：
2.1 尾门锁体本身密封性对解锁声音品质的影响分析
图1 原状态 图2 包裹密封海绵状态
通过对比发现，锁体-A 的壳体密封性稍差，如图1所示，分析认为该壳体更容易导致声音的扩散，因此在样件锁体-A 外部包裹吸音海绵，如图2所示，然后进行实车条件下的对
比评价；通过评价测试结果显示仍然有“哗啦”声响存在，整车解锁声音没有明显优化，该问题要素非问题要因。 2.2 锁内蜗轮、蜗杆传动润滑油脂对解锁声音品质的影响分析
针对“哗啦”声响问题，初步分析认为内部传动部件润滑不良也会导致解锁声音增大。因此在锁体-A 的蜗轮蜗杆处涂抹不同牌号的降噪油脂，然后分别进行试验测试，并对解锁声音进行主观评价，具体方案验证结果见表2，油脂涂抹位置见图3。
表2 油脂方案验证结果
图3 油脂涂抹位置
涂抹降噪油脂后，整车条件下进行主观评价测试。尾门解锁声音有轻微优化，但仍然有“哗啦”声响，改善不明显，同时声音测量对比数据也显示改善较小，证明油脂也非问题要因。同时考虑到更改降噪油脂会有低温解锁失效风险，因此不建议实施该方案。 2.3 锁内蜗杆材料对解锁声音品质的影响分析
对标杆锁体进行拆解并进行材料对比，发现锁体-A 蜗杆为PA66材质，标杆锁体-B 、标杆锁体-C 的蜗杆都为黄铜材质（C3604BD ）；因此将锁体-A 蜗杆材料更换为黄铜材料，做手工件验证并进行实车验证测试，测试结果显示“哗啦”声响仍然存在，整车解锁声音品质没有明显优化，该要素也非问题要因。
2.4 锁内蜗轮、蜗杆匹配参数对解锁声音品质的影响分析
针对“哗啦”声响问题，调查对比发现，锁体-A 蜗杆为单头蜗杆，标杆锁体-B 、标杆锁体-C 的蜗杆为多
头蜗杆，导程角γ（螺纹倾斜角度）偏大，见图4。由于tan γ=z 1/q ，蜗杆提供动力时，传动比=齿数比，i=u=z 2/z 1，分析可知传动比越小，解锁时间越短，传到人耳的声音时间也越短[3-4]。（传动比为i ，齿数比为u ，z 1为蜗杆头数，q 为蜗杆直径系数，z 2
为蜗轮齿数）。
将锁体-A 蜗杆头数由单头改为多头，优化导程角，使传动比缩小，然后做手工样件进行实车验证。最后测试结果显示“哗啦”声响问题改善明显，蜗轮、蜗杆匹配参数问题为该问题要因。
汽车实用技术
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图4 锁体蜗杆类型
2.5 锁体内部缓冲块布置对解锁声音品质的影响分析led光源模组
针对解锁声音大问题，通过拆解及数据分析发现，锁体-A棘轮释放后直接与壳体接触，同时释放杆解锁棘轮时也会出现直接接触声响。锁体零部件之间直接运动撞击时，如果没有缓冲装置会产生比较尖锐的声响，因此在上述两处增加缓冲块，然后进行样件验证，进一步吸收解锁释放的能量，降低声音激励。
销子材料
（1）在棘轮与壳体撞击处增加缓冲块，见图5：
图5 棘轮与壳体撞击位置示意
（2）在释放杆和蜗轮撞击处增加缓冲块，见图6：
图6 释放杆和蜗轮撞击位置示意
通过实车验证测试，整车解锁声音品质明显优化，主观感受到的声音明显降低，因此锁体内部缓冲块布置对解锁声音品质的影响为要因。
3 尾门解锁声音品质问题解决措施
3.1 对策制定
综合锁体问题识别的要因，制定详细数据修改方案，见表3，对锁体进行整改优化。
表3 整改对策表
3.2 结果确认
通过验证样件的主观声音评测外，再次在静音室对锁体-A（整改后）进行声音测量及数据对比，见表4。结果显示，整改后的锁体-A解锁声音品质在声压级、响度、尖锐度方面提升明显，均超过或者接近了标杆锁体指标。
表4 整改前尾门锁体声音测量数据
4 总结
经过对尾门相关锁体的拆解分析、方案验证，最终顺利完成了该锁体声音品质问题的优化。对于后期尾门锁体设计要特别关注锁内蜗轮、蜗杆匹配设计的合理性，及锁内机构撞击处缓冲块布置设计的合理性，该两项为影响解锁声音品质的关键要素。
参考文献
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车世界,2019(12):41.
[2] 周伟，胡宏.乘用车侧门关门声音品质研究及应用[J].汽车科技,
乐器架
2019(5):39-43.
[3] 邱宣怀.机械设计[M].北京：高等教育出版社,1997:261-264.
[4] 赵迪，方舟.渐开线蜗轮蜗杆参数化设计及装配误差分析[J].西安
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