车门锁系统设计指南
车门锁系统概述- 车门锁系统定义与分类定义:车门锁系统为安装在车门上,用于实现车门锁止和开启的零部件。
车门锁系统一般包括前(后)门锁、锁扣、外开把手、内开把手、锁止机构和连接装置,前门一般还会包含锁芯零件,如图1所示。
- 及外把手分类:门锁:按照门锁锁紧件的形状分,可分为舌簧式,钩簧式,卡板式,凸轮式及齿条式等型门锁; 按照门锁锁紧件的运动形式分,可分为直线运动式如舌簧式,摆动式如卡板式等,旋转式如齿轮齿条式三种;按操纵门锁的方式分,可分为手动式和自动式两种。上述门锁中,舌簧式,齿轮齿条式及卡板式门锁的使用较为普遍,它们的优缺点介绍如下:
舌簧式门锁:结构简单,安装容易,对车门的安装精度不高;缺点是不能承受纵向载荷,故可靠性较差, 加之关门沉重,噪声高,锁紧件舌头与挡块易磨损等。这种门锁在现代汽车上已经较少使用,主要用于载货汽车,客车及拖拉机等。
齿轮齿条式门锁:锁度高,齿轮齿条的耐磨度高,关门轻便;缺点是,对齿轮齿条的啮合间隙要求严, 一旦啮合间隙超差,便影响使用,对车门的安装精度要求较高。故该种类的门锁主要用于行驶在路面较
好的车辆。
卡板式门锁:强度高,既可承受纵向载荷又能承受横向载荷,安全可靠。另外,其零件大多为钢板冲压件,工艺性好,制造容易。由于此种门锁适用于各种车辆,因此已经取代舌簧式和齿轮齿条式门锁占领绝大部分市场。
- 外把手:目前常见的外把手的形式有两种,外拉式把手和翻盖式把手。外拉式把手:结构简单,开启力直接作用,故障率小,如图2所示。
翻盖式把手:外观好,与车身曲面吻合,风阻更小。开启力经连杆传动,故障率较高,如图3所示。
图 2 外拉式把手 图 3 翻盖式把手
一般情况下,由于门锁内部结构复杂功能多样,而且目前专业门锁厂家的产品比较成熟,所以在设计过程中我们会选用专业门锁供应商的卡板式成熟门锁。在外把手方面,目前市场上比较畅销的车型中奥迪还在延续着其经典的翻盖式把手(Q系列及部分A4系列也采用外拉手把手),有些车型也会改变传统的布置形式,将翻盖式外把手竖向布置,如奇瑞A3后门外把手,其他绝大部分车型都采用外拉式的把手。
- 连接装置:目前比较常见的连接装置有两种:连杆和拉索。
连杆:刚性传递,传递效率高,结构复杂时候需要几个连杆转接,故障率较高。特别是在碰撞过程中, 可能导致连杆变形,操作机构被卡死,不能打开车门。
拉索:柔性传递,传递过程中会有力的损失。但是由于拉索的柔性比较好,对周边环境要求比连杆低, 同时拉索允许的变形范围比连杆大,在碰撞过程中不容易失效。
- 车门锁系统设计要求车门锁系统的通用要求
GB 15086 汽车门锁及车门保持件的性能要求和试验方法
QC/T 323 汽车门锁及车门保持件
QC/T 627 汽车电动门锁装置
- 车门锁系统功能要求操作性:要求在驾驶室(或车厢)内、外均能可靠地锁紧或方便地打开车门,门锁对车门应具
有导向、定位及防振的能力。
- 安全性:首先,要求车门具有两个档位的锁紧位置——全锁紧和半锁紧位置。增加半锁紧档位的目的是,当车辆驾驶中车门离开了全锁紧位置时,半锁紧一档便能起保险作用,并可提醒驾驶员注意车门未锁紧。其次,要求门锁应具有防误锁功能,停车后当车门打开状态下,误将门锁锁止;而当关门时能自动解除锁止,防止驾驶员下车时误将钥匙遗忘在车内而发生车门误锁现象。再次,目前一般车辆都有自动落锁功能,在车速达到15Km/h~30Km/h的时候门锁能够自动锁止保险。可靠性:要求门锁系统具有锁止装置,保证车门关紧后能把车门锁止,以防止车辆行驶中车门自行打开,并可防止乘员误开车门。强度:门锁应具有较高的强度,能耐一定的纵向载荷、横向载荷及冲击时产生的惯性力,在汽车撞车和翻车等情况下不会失效。另外,为持续保持性能和强度,门锁系统应采取防水、防尘及防锈蚀等措施。车门锁系统典型结构、工艺及材料介绍典型结构
结构一:拉索连接,旋钮锁止、解锁,如图 4 所示。