陳健

摘 要：在汽車附件的結(jié)構(gòu)組成部分中，門鎖一直占有重要的地位，其是否能夠高效率地進(jìn)行工作對(duì)駕駛?cè)藛T的人身和財(cái)產(chǎn)安全起到直接的作用。尤其是在汽車的行駛過程中，門鎖性能的優(yōu)劣更是直接對(duì)駕駛?cè)藛T是否有安全隱患產(chǎn)生影響。所以，在汽車門鎖的設(shè)計(jì)過程中，不斷通過開發(fā)完善其功能，不僅僅能夠提高汽車整體的性能，更能夠?qū)︸{駛?cè)藛T的安全起到更強(qiáng)的保障。與此同時(shí)，門鎖的設(shè)計(jì)對(duì)于車門開閉聲音的品質(zhì)提升也有很大的影響。因此，本文主要在門鎖的分類、基本結(jié)構(gòu)以及汽車門鎖的設(shè)計(jì)要求等方面淺析門鎖設(shè)計(jì)思路，也闡述了車門門鎖的匹配要求。

關(guān)鍵詞：汽車門鎖;構(gòu)造;設(shè)計(jì)要求

1 汽車門鎖定義

汽車門鎖有十分完善的一套安裝設(shè)計(jì)體系，是安裝在車門以及立柱上能夠?qū)④囬T緊密鎖死的設(shè)置，來保障駕駛?cè)藛T安全。作為一種不可缺少的車身附件，汽車門鎖可以通過內(nèi)部結(jié)構(gòu)，來實(shí)現(xiàn)車門正常開啟或鎖止，是十分重要的安全防護(hù)部件。在門鎖的設(shè)計(jì)過程中，一方面要使車門在關(guān)閉時(shí)能夠可靠的鎖緊，避免車門自動(dòng)或者駕駛?cè)藛T在無意識(shí)的情況下使其打開導(dǎo)致危險(xiǎn)，又要保證車門需要打開時(shí)能夠正常操作，讓駕駛?cè)藛T能夠在正常以及緊急情況產(chǎn)生時(shí)可以通行，來減少由此而造成的人身危險(xiǎn)和財(cái)產(chǎn)損失。因此，在功能上又被稱為安全法規(guī)件，也通常被稱為終端閉合功能件。

2 門鎖設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)分類以及功能介紹

根據(jù)門鎖基本結(jié)構(gòu)的組成，可以將其分為兩部分。其一是鎖體部分，根據(jù)功能實(shí)現(xiàn)的不同，可以將其分為齒輪齒條式以及卡板式門鎖等，其中卡板式門鎖在應(yīng)用中較為普遍。其二是操縱系統(tǒng)，操作系統(tǒng)的功能實(shí)現(xiàn)是通過鎖體和汽車門柱上的擋塊相互匹配嚙合，來保證車門能夠正常開啟和鎖緊。使駕駛?cè)藛T可以通過門鎖的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)對(duì)內(nèi)外把手以及鎖止開關(guān)的正常操作。根據(jù)結(jié)構(gòu)類型和功能的不同，通?？梢詫㈤T鎖分為機(jī)械鎖、普通以及超級(jí)鎖。

2.1 機(jī)械鎖

機(jī)械鎖在工作過程中都是通過駕駛?cè)藛T的手動(dòng)操作來實(shí)現(xiàn)門鎖的開啟或鎖止，更注重的是機(jī)械性。根據(jù)結(jié)構(gòu)類型的不同，可以將其細(xì)分為卡板式、鉤簧和舌簧式門鎖。

卡板式門鎖是應(yīng)用最為廣泛的，在工作過程中，它是通過對(duì)卡板的旋轉(zhuǎn)來實(shí)現(xiàn)和鎖扣之間的結(jié)合與分離來保證門鎖功能的正常運(yùn)行，根據(jù)鎖緊程度的不同，有全鎖和半鎖兩個(gè)設(shè)置。在功能實(shí)現(xiàn)中主要是運(yùn)用了棘輪和棘爪的原理，更為安全。

舌簧式和鉤簧式門鎖分別是利用鎖舌、鎖鉤與擋塊之間的結(jié)合和分離來實(shí)現(xiàn)門鎖正常功能。不同之處在于舌簧式門鎖是通過鎖舌的直線往復(fù)來運(yùn)作，鉤簧式門鎖是通過鎖鉤的擺式運(yùn)動(dòng)來運(yùn)作。然而在設(shè)計(jì)過程中，舌簧式門鎖由于其縱向載荷承受能力缺失導(dǎo)致安全性差，容易產(chǎn)生噪音，并且不易關(guān)門，鎖舌和鎖扣部位極易磨損。鉤簧式門鎖縱向載荷的承受能力也很低。

2.2 普通電動(dòng)鎖和超級(jí)鎖

普通電動(dòng)鎖可以通過電動(dòng)來實(shí)現(xiàn)門鎖的開啟和鎖止，并不需要過多的機(jī)械操作，同時(shí)也可以對(duì)兒童鎖的動(dòng)作進(jìn)行操作。

超級(jí)鎖是在普通電動(dòng)鎖的功能上進(jìn)行升級(jí)，在打開車門的過程中也可以不用鑰匙和遙控器，更加方便快捷。

3 門鎖設(shè)計(jì)要求

3.1 安全法規(guī)要求

汽車門鎖作為保障駕駛?cè)藛T最重要的部件之一，在設(shè)計(jì)過程中一定要遵守國家針對(duì)此方面所頒布的《汽車門鎖及車門保持件的性能要求和試驗(yàn)方法》。在設(shè)計(jì)過程中一定要符合國家的強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)，一定要按照標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品圖樣和有關(guān)技術(shù)文件嚴(yán)謹(jǐn)化、程序化的進(jìn)行制造，對(duì)文件中所要求的數(shù)據(jù)部分，一定要嚴(yán)格執(zhí)行，遵循安全法規(guī)要求。

3.2 門鎖的性能要求

在汽車門鎖的設(shè)計(jì)過程中，除了要遵循法規(guī)要求之外，同時(shí)應(yīng)當(dāng)保證門鎖所需各項(xiàng)性能的正常運(yùn)作。要經(jīng)過多次實(shí)驗(yàn)，使門鎖在安裝或使用的過程中也應(yīng)當(dāng)滿足駕駛?cè)藛T標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，比如通過10萬次的開閉循環(huán)檢測、96h中性鹽霧實(shí)驗(yàn)等來確保門鎖基本操作性能的高效率實(shí)現(xiàn)，來保證人員的人身和財(cái)產(chǎn)安全。

4 汽車門鎖的設(shè)計(jì)

4.1 汽車門鎖的構(gòu)造設(shè)計(jì)和布置

在汽車門鎖的構(gòu)造層面來看，在設(shè)計(jì)過程中一般分為三部分。第一層是門鎖的蓋板部分，第二場是通過卡板和卡爪有機(jī)結(jié)合形成的支座部分，第三層為實(shí)現(xiàn)最終效果的鎖體傳動(dòng)部分。通過三層構(gòu)造的結(jié)合，一二層部分構(gòu)成了汽車門鎖的鎖緊部分。兒童鎖、防誤鎖以及門鎖的正常開啟鎖緊等共同組成第三部分。通過三層的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，可以使駕駛?cè)藛T在操作過程中正常應(yīng)用門鎖功能。

根據(jù)門鎖的設(shè)計(jì)構(gòu)造去進(jìn)行鎖體布置時(shí)，為了實(shí)現(xiàn)車門在關(guān)閉情況下能夠正常平穩(wěn)的和鎖扣正常工作來相互匹配，在布置過程中，需要使鎖扣和軸線呈現(xiàn)相互垂直的狀態(tài)。除此之外，鎖扣的安裝面需要和鎖舌的內(nèi)表面之間的距離在設(shè)置時(shí)應(yīng)該大于3.5mm，同時(shí)應(yīng)當(dāng)注意保持相對(duì)平行。

除鎖體布置之外，還需要在設(shè)計(jì)的過程中注意門鎖桿件和拉鎖的布置。這兩種部件在構(gòu)造中主要是在門鎖的外開過程中用來傳遞力和運(yùn)動(dòng)，也是在汽車門鎖的外開機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中的重難點(diǎn)。

4.2 門鎖設(shè)計(jì)的桿件間隙和連接部件安裝

在對(duì)門鎖趕件間隙控制的設(shè)計(jì)過程中，主要是保證桿件和靜止件以及運(yùn)動(dòng)件之間的距離，只有達(dá)到一定的標(biāo)準(zhǔn)才能夠使二者在相互運(yùn)作的過程中不會(huì)產(chǎn)生相互影響。強(qiáng)制性規(guī)定要求，桿件與運(yùn)動(dòng)件所存在的間隙應(yīng)當(dāng)最少要求在16mm以上，與靜止件所必須存在的間隙也最少要求在8mm以上。尤其是在布置鎖芯和外開拉桿的過程中，更要注意數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)，來減少由于誤開門產(chǎn)生的危險(xiǎn)。

在汽車門鎖設(shè)計(jì)剛開始的時(shí)候，需要提前考慮好各連接部件的安裝位置，規(guī)劃好安裝空間和順序。不能只單純?cè)跀?shù)據(jù)上考慮，有一些部件通過數(shù)據(jù)計(jì)算可以正常傳遞力和運(yùn)動(dòng)，然而在安裝的過程中卻沒有辦法正常裝配。因此在制定安裝計(jì)劃的同時(shí)，還需要顧慮到如何有效地去安排裝配空間，對(duì)難易程度也要有心理預(yù)期，同時(shí)需要考慮到，裝配不合適時(shí)需要更換部件時(shí)需要通過哪種方式供貨。

4.3 與車門外開把手的設(shè)計(jì)與匹配

在進(jìn)行門鎖與門外開把手的匹配和設(shè)計(jì)過程中，除了要考慮到外開把手與門鎖之間力的相互匹配之外，還需要在設(shè)計(jì)過程中考慮到外開把手的運(yùn)動(dòng)軌跡。這兩方面都可以通過人機(jī)去確定。

在外面門把手的軌跡設(shè)計(jì)時(shí)，滿足形成匹配的條件需要遵循的標(biāo)準(zhǔn)是：解鎖行程<外開把手全行程<門鎖全行程。在通過人機(jī)去確定時(shí)，要根據(jù)外開把手形成匹配滿足的規(guī)則再去將其拉出的行程二次進(jìn)行確定，把此方面當(dāng)做輸入所必備的條件進(jìn)行計(jì)算，得出最后把手撥桿在功能實(shí)現(xiàn)中的旋轉(zhuǎn)角度，這就是應(yīng)遵循標(biāo)準(zhǔn)中標(biāo)注的外開把手全行程。在得出旋轉(zhuǎn)角度后，還應(yīng)當(dāng)適當(dāng)?shù)目紤]解鎖行程中由于制造等原因產(chǎn)生的一定誤差，同時(shí)參考實(shí)驗(yàn)車的測量數(shù)據(jù)，得出外開把手全行程通?？刂圃?2mm到25mm之間。

除外開把手形成匹配之外，還要考慮其力的匹配。在解鎖的全過程中，這里所說的力，需要同時(shí)考慮到門鎖以及門外開把手回位彈簧所產(chǎn)生的扭力，可以分別標(biāo)注為f1和f2。解鎖力f應(yīng)當(dāng)滿足F=（1/12F1+F2），這樣才能實(shí)現(xiàn)外開把手與門鎖之間力的相互匹配。

4.4 門鎖設(shè)計(jì)對(duì)開閉噪音的作用

根據(jù)門鎖設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，在設(shè)計(jì)過程中車門鎖應(yīng)當(dāng)實(shí)現(xiàn)兩級(jí)鎖止。首先，在車門剛開始關(guān)閉到一級(jí)鎖止?fàn)顟B(tài)之間，會(huì)出現(xiàn)棘爪和鎖銷相互碰撞所產(chǎn)生的聲響，如果能夠降低二者的碰撞所產(chǎn)生的沖擊力，就可以有效降低所產(chǎn)生聲響的響度和尖銳度。而沖擊力的大小取決于汽車門鎖中所安裝彈簧的靜載剛度以及在關(guān)閉過程中由于慣性所造成的門鎖動(dòng)剛度。門鎖軸心周邊部件在高轉(zhuǎn)動(dòng)慣性影響下也會(huì)產(chǎn)生一定的動(dòng)態(tài)力，如果其傳遞給車門和鎖銷，也會(huì)產(chǎn)生一定的噪音。

門鎖的二級(jí)鎖止會(huì)在一級(jí)鎖止產(chǎn)生之后實(shí)現(xiàn)。在此過程中，棘爪會(huì)離開副棘爪制動(dòng)器致使其關(guān)閉，與此同時(shí)進(jìn)入主棘爪制動(dòng)器，在過程的實(shí)現(xiàn)中會(huì)產(chǎn)生一定的沖擊，沖擊力如果傳遞到門鎖結(jié)構(gòu)中，就會(huì)在內(nèi)部出現(xiàn)震動(dòng)和其他聲響。

因此在門鎖的設(shè)計(jì)過程中，最好是將門鎖的結(jié)構(gòu)當(dāng)做單獨(dú)的部件去進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，通過不斷地完善來減少因此所產(chǎn)生的聲響，實(shí)現(xiàn)整體門鎖系統(tǒng)的優(yōu)化。

5 結(jié)論

汽車門鎖系統(tǒng)是汽車制造過程中需要極度重視的一個(gè)環(huán)節(jié)，隨著我國汽車行業(yè)的不斷進(jìn)步和發(fā)展，對(duì)門鎖系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求也在逐步增高，已經(jīng)由之前的機(jī)械化向智能化方面進(jìn)步。除了在滿足基本功能之外，也逐漸增加了轉(zhuǎn)向提示等許多新興功能。尤其是我國作為汽車大國，不斷對(duì)門鎖系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)行分析優(yōu)化，不僅僅能夠?qū)崿F(xiàn)車門的正常開啟和鎖止、防盜等，還會(huì)不斷提高其所產(chǎn)生的安全性和智能性。

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