淺談鎖芯與鎖體解鎖機構匹配

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構匹配

梅陽春
（安徽江淮汽車股份有限公司，安徽 合肥 230601）

文章主要針對側門的鎖體外解鎖臂與鎖芯之間的匹配方法進行探討,通過實例分析匹配設計的過程和方法,總結出設計規范與思路,為后期的匹配提供一種簡易方案。

鎖體外開臂；鎖芯；鎖芯臂；拉桿；設計匹配

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計不當，會導致鎖體的工作狀態錯誤，導致車門的開啟功能受到影響。降低客戶使用價值體驗，影響整車品質，所以鎖芯與鎖間的設計匹配至關重要。本文介紹了鎖芯與門鎖匹配設計方法及應注意事項，從源頭規避鎖芯與鎖的匹配故障。

1、問題來源

根據現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計布置鎖芯臂與拉桿，完成鎖體的外解鎖臂與鎖芯間的匹配。

2、系統組成

該系統主要由鎖體、拉桿、鎖芯及支撐該系統的內外鈑金、外把手結構組成，如下圖。

其中，鎖芯通過拉桿與鎖體的外解鎖擺臂相連，通過鑰匙轉動鎖芯的臂桿，從而推動拉桿與臂桿連接的點繞軸運動，產生位移，由拉桿推動鎖體上的外解鎖擺臂，實現鎖體內部的解鎖或閉鎖（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、拉桿的連接關系。

3、匹配分析

在設計匹配鎖芯臂與鎖外解鎖擺臂時，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、運動空間，同時要考慮系統在拆解維修時的方便性。由于本文主要討論拉桿在設計過程中匹配鎖芯與鎖，所以假設空間都是滿足條件。

目前各大主機都采用成熟鎖體，在開發車型中使用，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。

當外把手在造型凍結后，其位置也被確認，鎖芯的大體位置也被確認。

在鎖體與鎖芯的位置被確定后，主要從鎖體外解鎖擺臂、鎖芯臂上進行匹配設計。以本文涉及的車型為例，當時鎖的外解鎖臂采用供方成熟結構，為定值，最后的設計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構，故本次設計以此為基礎，結合鎖芯的位置進行設計。

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，在設計中考慮最大角度，故采用角度48°，作數據參數；鎖芯的開啟角度一般控制在60°以內，本文鎖芯轉角位55°±2°，設計值采用極限值53°做參數。

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，做垂直于直線（L）的直線，上下偏置外解鎖臂的工作行程（a），再根據鎖芯的工作角度53°，做鎖芯的轉動角度線，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，在當前畫線側，沒有鎖芯臂的動作空間（圖6），故將鎖芯臂調整布置到鎖芯固定臂側。

調整布置后如圖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，此時還為一條二維空間的直線。

拉桿的初步線：

在 CATIA 的二維中，動態校核鎖芯臂是否能夠完成鎖體外開臂的需要行程：

分別對軸心、臂桿和拉桿線進行角度、長度、固定約束，再對鎖芯角度進行動態驅動到目標位置，查看對鎖芯的推動行程或角度是否符合要求（圖9）。

在該步驟時，鎖芯在逆時針轉53°時，鎖體解鎖臂超出定義角度6.1°，鎖芯在順時針轉53°時，鎖體轉動不足4.6°。通過解除拉桿線的尺寸約束，調整鎖芯臂的初始位置角10.7°，達到 42.3°時，能夠達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，同時完成鎖芯臂初始位置和長度（14.89mm）的確認。

又根據內外板在包邊時，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。保證能夠進行適當的容差，同上步進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。

三維數據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，同時與周邊環境如把手加強鈑金、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構設計，本文的數據結果如下圖10，主要考慮了拉桿走向與外把手加強鈑金的安全間隙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

在本文中，主要集中于拉桿與鎖芯臂的布置設計，在布置初期，鎖芯臂的初始位置為未知狀態、鎖芯臂的半徑為未知狀態，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鎖體外解鎖臂完成布置，使用catia中的草圖動態校核功能完成鎖芯位置的精確修正。同時對容差要求值的考慮，修正鎖芯臂的長度，最終完成鎖芯臂參數的精確定值。

兼顧拉桿走向與周邊環境的要求，采用三維軟件CATIA完成拉桿與鎖芯臂的結構設計。

[1]李成.《CATIA V5從入門到精通》[Z].人民郵電出版社.

[2]孫桓.《機械原理》.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，主要從事汽車設計門系統方面的工作。