梅陽春（安徽江淮汽車股份有限公司，安徽 合肥 230601）

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淺談鎖芯與鎖體解鎖機(jī)構(gòu)匹配

梅陽春
（安徽江淮汽車股份有限公司，安徽 合肥 230601）

文章主要針對(duì)側(cè)門的鎖體外解鎖臂與鎖芯之間的匹配方法進(jìn)行探討,通過實(shí)例分析匹配設(shè)計(jì)的過程和方法,總結(jié)出設(shè)計(jì)規(guī)范與思路,為后期的匹配提供一種簡(jiǎn)易方案。

鎖體外開臂；鎖芯；鎖芯臂；拉桿；設(shè)計(jì)匹配

10.16638/j.cnki.1671-7988.2016.08.027

CLC NO.: U463Document Code: AArticle ID: 1671-7988(2016)08-88-03

引言

鎖與鎖芯，在整車的使用功能中占有重要地位，既是安全件，也是與人接觸最直接、最頻繁的部件，如果鎖芯與鎖體間的匹配設(shè)計(jì)不當(dāng)，會(huì)導(dǎo)致鎖體的工作狀態(tài)錯(cuò)誤，導(dǎo)致車門的開啟功能受到影響。降低客戶使用價(jià)值體驗(yàn)，影響整車品質(zhì)，所以鎖芯與鎖間的設(shè)計(jì)匹配至關(guān)重要。本文介紹了鎖芯與門鎖匹配設(shè)計(jì)方法及應(yīng)注意事項(xiàng)，從源頭規(guī)避鎖芯與鎖的匹配故障。

1、問題來源

根據(jù)現(xiàn)有的造型布置把手與鎖芯位置、以及成熟不可修改的鎖體設(shè)計(jì)布置鎖芯臂與拉桿，完成鎖體的外解鎖臂與鎖芯間的匹配。

2、系統(tǒng)組成

該系統(tǒng)主要由鎖體、拉桿、鎖芯及支撐該系統(tǒng)的內(nèi)外鈑金、外把手結(jié)構(gòu)組成，如下圖。

其中，鎖芯通過拉桿與鎖體的外解鎖擺臂相連，通過鑰匙轉(zhuǎn)動(dòng)鎖芯的臂桿，從而推動(dòng)拉桿與臂桿連接的點(diǎn)繞軸運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生位移，由拉桿推動(dòng)鎖體上的外解鎖擺臂，實(shí)現(xiàn)鎖體內(nèi)部的解鎖或閉鎖（如圖2）。

本文主要討論鎖體如圖3中的鎖外解鎖擺臂與鎖芯臂、拉桿的連接關(guān)系。

3、匹配分析

在設(shè)計(jì)匹配鎖芯臂與鎖外解鎖擺臂時(shí)，需要考慮鎖芯臂的周邊空間是否滿足其余拉桿連接的裝配空間、運(yùn)動(dòng)空間，同時(shí)要考慮系統(tǒng)在拆解維修時(shí)的方便性。由于本文主要討論拉桿在設(shè)計(jì)過程中匹配鎖芯與鎖，所以假設(shè)空間都是滿足條件。

目前各大主機(jī)都采用成熟鎖體，在開發(fā)車型中使用，本文車型也不例外，采用一款成熟鎖體布置，在門的鉸鏈布置、鈑金成形工藝、門腔的空間限制下，門鎖的布置位置基本確定，就是鎖體外解鎖擺臂位置被確認(rèn)。

當(dāng)外把手在造型凍結(jié)后，其位置也被確認(rèn)，鎖芯的大體位置也被確認(rèn)。

在鎖體與鎖芯的位置被確定后，主要從鎖體外解鎖擺臂、鎖芯臂上進(jìn)行匹配設(shè)計(jì)。以本文涉及的車型為例，當(dāng)時(shí)鎖的外解鎖臂采用供方成熟結(jié)構(gòu)，為定值，最后的設(shè)計(jì)主要集中在鎖芯臂和拉桿上。

由于鎖體的外解鎖臂為確定結(jié)構(gòu)，故本次設(shè)計(jì)以此為基礎(chǔ)，結(jié)合鎖芯的位置進(jìn)行設(shè)計(jì)。

首先，以外解鎖臂裝拉桿的孔建立平行于ZX的草圖平面。

取外解鎖臂裝拉桿孔中心與其旋轉(zhuǎn)軸心連線，初定拉桿走向：

外解鎖臂的工作角度為42°±6°，臂長16mm，在設(shè)計(jì)中考慮最大角度，故采用角度48°，作數(shù)據(jù)參數(shù)；鎖芯的開啟角度一般控制在60°以內(nèi)，本文鎖芯轉(zhuǎn)角位55°±2°，設(shè)計(jì)值采用極限值53°做參數(shù)。

取鎖體外解鎖臂的中間位置,在拉桿安裝孔的中心作半徑的垂直線（L）,在所作直線上投影解鎖臂的工作上下限位置,將拉桿安裝孔的中心垂直投影到剛才所做的直線上,就得解鎖止或上鎖止的工作行程（a），圖4。

在鎖芯的軸心點(diǎn)，做垂直于直線（L）的直線，上下偏置外解鎖臂的工作行程（a），再根據(jù)鎖芯的工作角度53°，做鎖芯的轉(zhuǎn)動(dòng)角度線，由此得出鎖芯的初始臂長(B).圖5。

由于鎖芯安裝在外開把手上，在當(dāng)前畫線側(cè)，沒有鎖芯臂的動(dòng)作空間（圖6），故將鎖芯臂調(diào)整布置到鎖芯固定臂側(cè)。

調(diào)整布置后如圖7.在確定鎖芯臂的中間位置后，連接鎖體外開臂、鎖芯臂中間半徑線的非圓心端，得到初步拉桿線，此時(shí)還為一條二維空間的直線。

拉桿的初步線：

在 CATIA 的二維中，動(dòng)態(tài)校核鎖芯臂是否能夠完成鎖體外開臂的需要行程：

分別對(duì)軸心、臂桿和拉桿線進(jìn)行角度、長度、固定約束，再對(duì)鎖芯角度進(jìn)行動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)到目標(biāo)位置，查看對(duì)鎖芯的推動(dòng)行程或角度是否符合要求（圖9）。

在該步驟時(shí)，鎖芯在逆時(shí)針轉(zhuǎn)53°時(shí)，鎖體解鎖臂超出定義角度6.1°，鎖芯在順時(shí)針轉(zhuǎn)53°時(shí)，鎖體轉(zhuǎn)動(dòng)不足4.6°。通過解除拉桿線的尺寸約束，調(diào)整鎖芯臂的初始位置角10.7°，達(dá)到 42.3°時(shí)，能夠達(dá)到鎖體外開臂所需的開啟角度值要求。到此拉桿的初版線完成確認(rèn)，同時(shí)完成鎖芯臂初始位置和長度（14.89mm）的確認(rèn)。

又根據(jù)內(nèi)外板在包邊時(shí)，存在±1.0mm的公差，鎖芯臂桿在與鎖芯裝配完成后也存在±1.5mm的自由晃動(dòng)量，所以，鎖芯臂需要在原行程（a）上再加±2.5mm余量。保證能夠進(jìn)行適當(dāng)?shù)娜莶?，同上步進(jìn)行過鎖芯臂軸心垂線偏置（a+2.5mm），得到鎖芯臂半徑新值18.2mm。至此完成鎖芯臂的長度和初始位置在所建草圖中狀態(tài)。

三維數(shù)據(jù)基于以上所建草圖確定的鎖芯臂的長度、初始位置，鎖體外解鎖臂的初始位置及拉桿直線長度，同時(shí)與周邊環(huán)境如把手加強(qiáng)鈑金、玻璃、外鈑金、鎖體拉線走線等件保持足夠的安全距離，完成拉桿和鎖芯臂的三維結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，本文的數(shù)據(jù)結(jié)果如下圖10，主要考慮了拉桿走向與外把手加強(qiáng)鈑金的安全間隙13mm（大于10mm）、與玻璃間隙（Y向無交集）、外開把手的安裝與拆解的空間需求。

4、方法總結(jié)

在本文中，主要集中于拉桿與鎖芯臂的布置設(shè)計(jì)，在布置初期，鎖芯臂的初始位置為未知狀態(tài)、鎖芯臂的半徑為未知狀態(tài)，通過鎖體外鎖體解鎖臂確定、鎖芯位置確定情況下，初定了拉缸的走向、鎖芯臂的位置與長度。

其中鎖芯臂的初始長度與初始位置直接根據(jù)鎖體外解鎖臂完成布置，使用catia中的草圖動(dòng)態(tài)校核功能完成鎖芯位置的精確修正。同時(shí)對(duì)容差要求值的考慮，修正鎖芯臂的長度，最終完成鎖芯臂參數(shù)的精確定值。

兼顧拉桿走向與周邊環(huán)境的要求，采用三維軟件CATIA完成拉桿與鎖芯臂的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

[1]李成.《CATIA V5從入門到精通》[Z].人民郵電出版社.

[2]孫桓.《機(jī)械原理》.高等教育出版.

[3]GB/T 702－2008.《熱軋鋼棒尺寸、外形、重量及允許偏差》。

[4]江淮汽車股份有限公司.QJQ 5534-2010門鎖技術(shù)要求[S].合肥：江淮汽車股份有限公司.

The Design About The Key Cylinder With The Unlock Arm of The Latch

Mei Yangchun
(Anhui Jianghuai Automobile Co.,Ltd,Anhui Hefei 230601)

This article mainly discusses the matching method about side door cylinder and the unlock arm ofthe latch.By the instance,analysis of the process and methods,get a conclusion of design thought.for the late working,give a easy method.Key words: Unlock arm of latch; lock; Key cylinder;Rod; Matching of design

U463

A

1671-7988（2016）08-88-03

梅陽春（1979-），男，工程師，就職于安徽江淮汽車股份有限公司，主要從事汽車設(shè)計(jì)門系統(tǒng)方面的工作。