某防护型车车门辅助锁设计
2019-03-05董鹏孙鹏
董鹏,孙鹏
某防护型车车门辅助锁设计
董鹏,孙鹏
(陕西重型汽车有限公司汽车工程研究院,陕西 西安 710000)
防护型车辆因其使用环境较为复杂,在某些特殊条件下,车门锁止单靠常规门锁难以满足使用需求,如在防雷试验过程中,车门因冲击波作用而非主动性开起,使车内乘员受到伤害。通过加装辅助锁来避免上述问题的发生,文章主要介绍某型防护型车车门辅助锁结构及试验验证情况。
辅助门锁;防雷试验
前言
门锁是车门总成中的一个极为重要的安全装置,因为门锁的失灵将会危及驾驶室员及乘员的人身安全。门锁是汽车车身上使用最频繁的部件之一,是重要的专业保安部件,具有功能性和装饰性的双重作用。
对于某些在特殊条件下使用的车辆,单靠常规门锁不一定能满足车门锁止的需求,因此在此基础上加装车门辅助锁止装置,使车门在锁止状态下,增加车门与门框的接触点,以增强车门整体刚度,其目的是为确保驾驶室车门在某些特定条件下能正常开启及锁止,并通过防雷试验来验证该装置在特殊条件下,对车门锁止的作用是否满足需求。
1 辅助锁止结构及工作原理
1.1 辅助锁止结构
图1 辅助锁止结构总体布置
1.下锁止转换臂 2.拉杆(一) 3.中间轴总成 4.拉杆(二) 5.上后侧锁止转换臂 6.拉杆(三) 7.上前侧锁止转换臂
在车门总成上设计安装辅助锁止装置,其主要由中间锁止转盘、锁止挡块、连杆等组件构成。布置如图1所示。
1.2 辅助锁止工作原理
在车门总成安装下锁止转换臂、拉杆(一)、中间轴总成、拉杆(二)、上后侧锁止转换臂、拉杆(三)及上前侧锁止转换臂,以增加车门在锁止状态下的刚度,可以在冲击波的正作用下确保车门结构不受破坏。
中间轴总成通过三条螺栓装于车门总成的横梁之上。
中间轴总成结构为,手柄轴穿过支座总成和复位曲柄,手柄轴和复位曲柄间通过螺栓连为一体;手柄轴两端分别与转盘和外手柄通过螺钉连接;转盘与内把手通过螺钉连接;复位弹簧一端通过固定螺栓(一)与复位曲柄连接,另一端通过固定螺栓(二)与支座总成连接。复位弹簧在门锁总成开启和锁止状态时给予其相反的力以防止其自行改变状态。
下锁止转换臂装于车门总成中挡块安装支座上,通过轴套限位,下锁止转换臂可在挡块安装支座上自由转动;轴套通过螺钉固定于挡块安装支座上;滚子安装与下锁止转换臂上,通过螺栓及垫圈限位,滚子可在下锁止转换臂上自由滚动。上后侧锁止转换臂和上前侧锁止转换臂在车门总成上的安装方式与下锁止转换臂相同。
拉杆(一)通过自身球头所带螺纹与下锁止转换臂和中间轴总成的螺纹孔连接,拉杆(二)和拉杆(三)的安装方式与拉杆(一)相同。
图2为门锁总成开启和锁止时的状态,锁止时相当于将车门和侧围门框处增加了三个连接点,与车门铰链和普通门锁共同作用,在驾驶室受到冲击时,可有效地防止车门变形。
图2 开启和锁止时的状态
2 验证结果及结构改进
本装置通过两轮结构设计及试验验证,确定最终方案。在第一轮试验验证过程中出现锁止转换臂结构失效,导致车门在防雷试验后无法从车外开启。根据对试验后失效件的分析,得出下述结论,一是在该结构中螺栓既是紧固件,同时又起到转轴的作用,而轴套及锁块由于加工公差控制不到位,导致锁块在装配过程中出现卡死,或间隙较大而产生晃动(如图3-a)。另一个原因是整体结构中的限位结构较少,导致辅助锁止机构在装配调整过程中出现锁块旋转后过死点无法回位等问题。
图3 锁止转换臂安装结构
在原结构基础上,调整锁块处的安装结构(如图3所示)。因此在第二轮结构设计中,主要调整锁止转换臂的安装结构,同时在适当位置增加限位机构。如图3-b所示,在该方案中,螺栓只起到压紧作用,在锁块与垫片间预留有间隙,避免因加工制造过程中的误差导致机构失效,同时增加一处限位,以便于辅助锁止总成在装配过程中的调整。
经过防雷试验验证,改进后的结构在试验结束后,能够在车外将车门顺利开启。
3 结论
通过对辅助锁止结构的改进,经过装配验证,减少装配调整所需时间,调高了装配效率,确保装配质量。并且通过防雷试验验证,该装置既能确保车门在试验锁止可靠,保证乘员安全,同时在试验结束后可以解除锁止状态,确保车门能够顺利开启。因此,该结构满足使用需求。
Design of Door Lock for a Protective Vehicle
Dong Peng, Sun Peng
( Automobile Engineering Research Institute of Shaanxi Heavy Automobile Co. LTD., Shaanxi Xi'an 710000 )
Because of the complex use environment of protective vehicles, under some special conditions, it is difficult to meet the need of using door lock solely by conventional door lock. For example, during lightning protection test, the door is not started actively because of the impact of shock wave, so that the occupants in the vehicle are injured. This paper mainly introduces the structure and test verification of the door auxiliary lock of a protective vehicle.
auxiliary door lock; lightning protection test
A
1671-7988(2019)03-136-02
U463.83+4
A
1671-7988(2019)03-136-02
U463.83+4
董鹏(1984-),男,就职于陕西重型汽车有限公司汽车工程研究院,从事产品设计工作。
10.16638/j.cnki.1671-7988.2019.03.044