梅阳春（安徽江淮汽车股份有限公司，安徽 合肥 230601）



浅谈锁芯与锁体解锁机构匹配

梅阳春
（安徽江淮汽车股份有限公司，安徽 合肥 230601）

文章主要针对侧门的锁体外解锁臂与锁芯之间的匹配方法进行探讨,通过实例分析匹配设计的过程和方法,总结出设计规范与思路,为后期的匹配提供一种简易方案。

锁体外开臂；锁芯；锁芯臂；拉杆；设计匹配

10.16638/j.cnki.1671-7988.2016.08.027

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

引言

锁与锁芯，在整车的使用功能中占有重要地位，既是安全件，也是与人接触最直接、最频繁的部件，如果锁芯与锁体间的匹配设计不当，会导致锁体的工作状态错误，导致车门的开启功能受到影响。降低客户使用价值体验，影响整车品质，所以锁芯与锁间的设计匹配至关重要。本文介绍了锁芯与门锁匹配设计方法及应注意事项，从源头规避锁芯与锁的匹配故障。

1、问题来源

根据现有的造型布置把手与锁芯位置、以及成熟不可修改的锁体设计布置锁芯臂与拉杆，完成锁体的外解锁臂与锁芯间的匹配。

2、系统组成

该系统主要由锁体、拉杆、锁芯及支撑该系统的内外钣金、外把手结构组成，如下图。

其中，锁芯通过拉杆与锁体的外解锁摆臂相连，通过钥匙转动锁芯的臂杆，从而推动拉杆与臂杆连接的点绕轴运动，产生位移，由拉杆推动锁体上的外解锁摆臂，实现锁体内部的解锁或闭锁（如图2）。

本文主要讨论锁体如图3中的锁外解锁摆臂与锁芯臂、拉杆的连接关系。

3、匹配分析

在设计匹配锁芯臂与锁外解锁摆臂时，需要考虑锁芯臂的周边空间是否满足其余拉杆连接的装配空间、运动空间，同时要考虑系统在拆解维修时的方便性。由于本文主要讨论拉杆在设计过程中匹配锁芯与锁，所以假设空间都是满足条件。

目前各大主机都采用成熟锁体，在开发车型中使用，本文车型也不例外，采用一款成熟锁体布置，在门的铰链布置、钣金成形工艺、门腔的空间限制下，门锁的布置位置基本确定，就是锁体外解锁摆臂位置被确认。

当外把手在造型冻结后，其位置也被确认，锁芯的大体位置也被确认。

在锁体与锁芯的位置被确定后，主要从锁体外解锁摆臂、锁芯臂上进行匹配设计。以本文涉及的车型为例，当时锁的外解锁臂采用供方成熟结构，为定值，最后的设计主要集中在锁芯臂和拉杆上。

由于锁体的外解锁臂为确定结构，故本次设计以此为基础，结合锁芯的位置进行设计。

首先，以外解锁臂装拉杆的孔建立平行于ZX的草图平面。

取外解锁臂装拉杆孔中心与其旋转轴心连线，初定拉杆走向：

外解锁臂的工作角度为42°±6°，臂长16mm，在设计中考虑最大角度，故采用角度48°，作数据参数；锁芯的开启角度一般控制在60°以内，本文锁芯转角位55°±2°，设计值采用极限值53°做参数。

取锁体外解锁臂的中间位置,在拉杆安装孔的中心作半径的垂直线（L）,在所作直线上投影解锁臂的工作上下限位置,将拉杆安装孔的中心垂直投影到刚才所做的直线上,就得解锁止或上锁止的工作行程（a），图4。

在锁芯的轴心点，做垂直于直线（L）的直线，上下偏置外解锁臂的工作行程（a），再根据锁芯的工作角度53°，做锁芯的转动角度线，由此得出锁芯的初始臂长(B).图5。

由于锁芯安装在外开把手上，在当前画线侧，没有锁芯臂的动作空间（图6），故将锁芯臂调整布置到锁芯固定臂侧。

调整布置后如图7.在确定锁芯臂的中间位置后，连接锁体外开臂、锁芯臂中间半径线的非圆心端，得到初步拉杆线，此时还为一条二维空间的直线。

拉杆的初步线：

在 CATIA 的二维中，动态校核锁芯臂是否能够完成锁体外开臂的需要行程：

分别对轴心、臂杆和拉杆线进行角度、长度、固定约束，再对锁芯角度进行动态驱动到目标位置，查看对锁芯的推动行程或角度是否符合要求（图9）。

在该步骤时，锁芯在逆时针转53°时，锁体解锁臂超出定义角度6.1°，锁芯在顺时针转53°时，锁体转动不足4.6°。通过解除拉杆线的尺寸约束，调整锁芯臂的初始位置角10.7°，达到 42.3°时，能够达到锁体外开臂所需的开启角度值要求。到此拉杆的初版线完成确认，同时完成锁芯臂初始位置和长度（14.89mm）的确认。

又根据内外板在包边时，存在±1.0mm的公差，锁芯臂杆在与锁芯装配完成后也存在±1.5mm的自由晃动量，所以，锁芯臂需要在原行程（a）上再加±2.5mm余量。保证能够进行适当的容差，同上步进行过锁芯臂轴心垂线偏置（a+2.5mm），得到锁芯臂半径新值18.2mm。至此完成锁芯臂的长度和初始位置在所建草图中状态。

三维数据基于以上所建草图确定的锁芯臂的长度、初始位置，锁体外解锁臂的初始位置及拉杆直线长度，同时与周边环境如把手加强钣金、玻璃、外钣金、锁体拉线走线等件保持足够的安全距离，完成拉杆和锁芯臂的三维结构设计，本文的数据结果如下图10，主要考虑了拉杆走向与外把手加强钣金的安全间隙13mm（大于10mm）、与玻璃间隙（Y向无交集）、外开把手的安装与拆解的空间需求。

4、方法总结

在本文中，主要集中于拉杆与锁芯臂的布置设计，在布置初期，锁芯臂的初始位置为未知状态、锁芯臂的半径为未知状态，通过锁体外锁体解锁臂确定、锁芯位置确定情况下，初定了拉缸的走向、锁芯臂的位置与长度。

其中锁芯臂的初始长度与初始位置直接根据锁体外解锁臂完成布置，使用catia中的草图动态校核功能完成锁芯位置的精确修正。同时对容差要求值的考虑，修正锁芯臂的长度，最终完成锁芯臂参数的精确定值。

兼顾拉杆走向与周边环境的要求，采用三维软件CATIA完成拉杆与锁芯臂的结构设计。

[1]李成.《CATIA V5从入门到精通》[Z].人民邮电出版社.

[2]孙桓.《机械原理》.高等教育出版.

[3]GB/T 702－2008.《热轧钢棒尺寸、外形、重量及允许偏差》。

[4]江淮汽车股份有限公司.QJQ 5534-2010门锁技术要求[S].合肥：江淮汽车股份有限公司.

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

梅阳春（1979-），男，工程师，就职于安徽江淮汽车股份有限公司，主要从事汽车设计门系统方面的工作。