汽车设计-汽车门锁行程及开启力设计规范模板

汽车设计-
汽车门锁行程及开启力设计规范模板
汽车门锁行程及开启力设计规范
1范围
本规范规定了一般轿车门锁行程及开启力的设计规范。

本规范适用于各种轿车，其它车型也可参照执行。

2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。

凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。

凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。

GB 15086-2006 汽车门锁及车门保持件的性能要求和试验方法
GB 11568-1999 汽车罩（盖）锁系统
QC T 323-2007 汽车门锁和车门保持件
QC T 627-1999 汽车电动门锁装置
3术语和定义
3.1门锁总成
实现车门/盖相对于车身保持在关闭的位置，并可以按意愿开启（或操作）的装置。

3.2开启力
通过操纵机构（内/外手柄，锁止按钮等）实现门锁开启时需要的最大力。

3.3开启角度
操纵机构（内/外手柄，锁止按钮等）实现门锁开启时绕其旋转中心运动过的角度。

3.4锁止/解锁
锁止：车门关闭后通过电动/机械执行机构操作，使门锁内/外开启机构均失效（解锁后恢复），保证车门处于保险状态。

解锁：锁止状态下，通过电动/机械执行机构的操作，解除门锁保险状态，恢复门锁开启机构功能。

3.5操纵机构行程
操纵机构（内/外手柄，锁止按钮，锁芯等）的手柄开启到极限位置，所运动的最大距离。

3.6门锁行程
门锁装置执行开启或锁止动作时开启臂运动的距离，包括空行程，开启行程，最大行程和锁止行程。

3.7空行程
门锁装置的内/外开启臂绕其旋转中心活动的自由尺寸。

空行程的作用主要为消除制造公差和防止路面颠簸对门锁开启产生影响。

3.8开启行程
门锁装置执行开启动作时，开启摇臂从初始位置旋转到门锁开启位置所运动的距离。

3.9最大行程
门锁装置执行开启动作时，开启摇臂从初始位置旋转到极限位置所运动的距离。

3.10锁止行程
门锁装置执行锁止/解锁动作时，锁止摇臂从初始位置旋转到极限位置所运动的距离。

4技术要求
4.1 行程配合要求
操纵机构行程与门锁行程有一定的配合要求，以满足通过操纵内/外开启机构能完全打开门锁，通过钥匙或锁止按钮实现门锁锁止和解锁，开启机构的开启角度及钥匙旋转角度应符合人机工程学的要求。

4.1.1外把手行程要求
外把手的行程为拉动外开启臂到极限开启角度所运动的最大距离。

开启角度主要考虑人机工程，一般为6~8°。

图1 外把手开启角度与行程
门锁行程包括：空行程，开启行程和最大行程。

空行程的作用主要为消除制造公差和防止路面颠簸对门锁开启产生影响，一般尺寸约2~4mm。

开启行程为在门锁开启位置外开启臂运动的距离，开启行程=空行程+有效行程。

其中有效行程为解锁有效运动尺寸，一般门锁开启行程为（10~12）±1mm。

开启行程太小则安全系数比较低，存在预开的风险；开启行程太大，受钣金空间尺寸的限制，外把手行程无法做到足够大，满足不了开启要求。

门锁最大行程为开启摇臂从初始位置旋转到极限位置所运动的距离，一般门锁的开启行程与最大行程之间存在以下关系：
门锁开启行程≈2/3门锁最大行程
外把手行程开启角度
图2 门锁行程
外把手的行程与门锁外开行程一般情况下应符合以下配合关系：
外把手行程=门锁外开启行程+累积公差+过开量
其中，门锁外开启行程取上偏差；
累积公差包括装配公差和制造公差，国内制造水平一般累计约为3mm。

装配公差要求见下表：
零件制造公差要求见下表：
过开量主要考虑开启手感，保证门锁开启后把手还有一定的缓冲余量，一般约为1/5把手最大行程，例如把手最大行程为20mm，则过开量取4mm。

一般要求外把手开启到3/4～4/5极限开度位置实现门锁开启。

另外，很多锁厂出于对门锁保护的角度考虑，要求外把手行程稍小于门锁最大行程，以免受瞬时大力开启时锁体受力而影响锁的寿命。

现大部分锁厂的门锁质量在不断提升，门锁通过过载测试，能承受一定的冲击载荷，把手行程可等于或稍大于门锁最大行程。

4.1.2内扣手行程要求
内扣手的行程为拉动内开启臂到极限开启角度所运动的最大距离。

内扣手的行程与门锁内开行程一般情况下应符合以下配合关系：
内扣手行程=门锁内开启行程+累积公差+过开量
其中，门锁内开启行程取上偏差；
累积公差包括装配公差和制造公差，国内制造水平一般累计约为3mm；
一般要求内扣手开启到2/3～3/4极限开度位置实现门锁开启。

图3 内扣把手开启角度与行程
4.1.3锁止行程要求
锁止按钮行程为锁止按钮转动到极限开启角度所运动的最大距离。

一般情况下：
锁止按钮的锁止行程=门锁锁止行程+余量（余量≥3mm，用来吸收制造及装配公差）
图4 锁止按钮行程与门锁锁止行程
4.1.4锁芯行程要求
锁芯与门锁的配合有直插式和连杆两种配合方式，一般要求钥匙旋转到1/2～2/3最大开锁/锁止角度实现门锁的开锁/锁止。

图5 锁止/开锁示意图
4.2 内外开启连接机构布置要求
门锁内外开启连接机构包括外开、内开的杆件或者拉索/拉线，起连接内、外操纵机构及门锁，传递行程和力的作用。

一般情况下有三种形式：外/内开杆件式、外/内开拉线式或者外开杆件内开拉线式。

锁止一般采用杆件或者拉线做为连接方式。

4.2.1.外开杆件/拉线的布置要求
外开杆件的空间布置要求在门锁开启/关闭运动过程中与周围件有一定的间隙要求，一般最小间隙值≥6mm；外开拉线的布置要求平顺，拐弯的圆弧半径不能太小，否则造成开启力过大。

杆件/拉线尺寸的设计需考虑门锁的装配位置公差及门锁开启摇臂初始位置的制造公差，因此在确定杆件/拉线尺寸的时候，需保证杆件/拉线实际装配不至于对门锁开启摇臂造成预压或预拉，一般要求配合位置点A在门锁空行程范围0~X1之内。

图6 门锁行程与杆件/拉线配合位置示意图
4.2.2 内开杆件/拉线的布置要求
内开杆件的空间布置要求在门锁开启/关闭运动过程中与周围件有一定的间隙要求，一般最小间隙值≥6mm；内开拉线的布置要求平顺，拐弯的圆弧半径不能太小，否则造成开启力过大。

驾驶员侧门锁一般具备内拉解锁的功能，即通过内操纵机构开启门锁过程中先解除门锁保险，然后实现门锁开启，因此驾驶员侧门锁的内开空行程一般设计得比其他三个门锁小（见图7 及图8）。

在整车门锁布置过程中，需以空行程较小的门锁确定内开启杆件/拉线尺寸，杆件/拉线与开启摇臂的配合位置点A应在0~X0范围之内。

图7 含内拉解锁的门锁行程及杆件/拉线配合位置示意图
图8 不含内拉解锁的门锁行程及杆件/拉线配合位置示意图
4.3 门锁系统开启力的组成及要求
门锁系统开启力包括外开启力，内开启力，锁止/解锁力，儿童拨钮操纵力以及钥匙转动力矩。

开启力的定义主要考虑人机工程学，开启车门时人体操纵内/外手柄力度大小的感受，要求开启轻便、灵活，力度适中。

4.3.1外开启力
外开启力一般定义在30~50N，影响外开启力的因素包括：门锁外开力、把手回位簧力以及锁扣脱锁力。

图9 外开启力组成要素
外开启力=外把手回位弹簧力+（L1/L2）门锁外开力+脱锁力
外把手的回位弹簧力主要保证把手正常回位，力值在保证回位情况下可根据需要调整；门锁外开力一般定义在10~20N之间，由锁供应商提供；脱锁力来源于密封反力和锁头回位弹簧力，其中密封反力需要结合钣金和密封系统测量和计算，锁头回位弹簧力由锁供应商提供。

4.3.2内开启力
内开启力一般定义在15~30N，包括：门锁内开力，内扣手回位簧力以及锁扣脱锁力。

图10 内开启力组成要素
内开启力=内扣手回位弹簧力+门锁内开力+脱锁力
内扣手回位弹簧力保证内扣手开启臂的正常回位，门锁的内开力一般定义在10~20N之间；同一个车门系统外开和内开的脱锁力是一致的。

4.3.3锁止/解锁力
锁止/解锁力的来源主要是锁体本身，一般定义在10~12N，锁止按钮一般无回位弹簧。

图11 锁止力和解锁力
4.3.4儿童拨钮操纵力
儿童拨钮操作力一般定义在8~12N。

图12 儿童拨钮操纵力
4.3.5钥匙转动力矩
钥匙转动力矩一般定义在3~5Nm，包括锁芯空转力矩和锁体的锁头部分回位簧力矩。

钥匙转动力矩=门锁力矩+锁芯空转力矩
图13 钥匙转动力矩组成要素
锁体力矩来源于锁头部分回位弹簧的力矩，锁芯空转力矩根据DVP要求一般约为0.4~0.6Nm。

4.4发动机罩锁行程要求
发动机罩锁最大行程（图中L1-L2）为棘爪运动的最大距离，一般要求≤20mm，有效行程（图中L1-L3）为罩锁开启位置棘爪运动的距离，有效行程≈1/2最大行程。

图14 罩锁行程
安全钩手柄的尺寸大小为:20≤长度≤30 mm；15≤宽度≤40 mm；面积≥200 mm2
安全钩操作力一般为14~20N。

图15 安全钩手柄尺寸
发动机罩锁开启手柄的行程设计要满足能完全将罩锁打开，一般要求在手柄开启摇臂旋转到2/3最大开度的位置实现罩锁开启，其行程设计要求如下：
开启手柄最大行程=罩锁开启行程（取上偏差）+3mm（制造及装配公差）+过开量（约1/3开启手柄总行程）
开启手柄操作力一般为20~40N
图16 开启手柄最大行程（L2-L1）
4.5行李箱锁开启手柄与与行李箱锁行程配合要求
如下图所示，行李箱锁最大行程=L1-L3，有效行程=L1-L2，一般要求有效行程为1/2最大行程；
图17 行李箱锁行程
开启手柄的行程（图中L1-L2）设计要满足能完全将锁打开，一般要求在手柄开启摇臂旋转到2/3最大开度的位置实现锁开启，其行程设计要求如下：
开启手柄行程=行李箱锁开启行程（取上偏差）+3mm（制造及装配公差）+过开量（约1/3开启手柄总行程）
开启手柄操作力一般为20~35N。

图18 开启手柄行程
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