汽車罩蓋鎖布置方法及結(jié)構(gòu)發(fā)展

孫嘯天

（廣州汽車集團(tuán)股份有限公司汽車工程研究院）

罩蓋鎖是汽車上保證行駛安全的重要功能性零件。它置于車身前方，保證前蓋與車身貼合，在汽車行駛過程中處于完全鎖閉狀態(tài)，防止因意外導(dǎo)致汽車前蓋打開，造成阻礙駕駛員視線的安全問題產(chǎn)生。罩蓋鎖布置是否得當(dāng)，不僅關(guān)系到零件的結(jié)構(gòu)安全和使用壽命，也會(huì)對(duì)顧客的主觀操作體驗(yàn)產(chǎn)生影響。另外，隨著技術(shù)的發(fā)展和行人保護(hù)要求的推廣應(yīng)用，對(duì)罩蓋鎖的結(jié)構(gòu)及布置提出了更高的要求。文章通過對(duì)汽車常用罩蓋鎖及其他類型罩蓋鎖的介紹，為汽車罩蓋鎖的設(shè)計(jì)及應(yīng)用提供了參考。

1 罩蓋鎖的結(jié)構(gòu)及布置方法

1.1 卡板鎖

卡板鎖是罩蓋鎖最常見的一種類型，其結(jié)構(gòu)形式，如圖1所示。該鎖廣泛應(yīng)用于當(dāng)前國(guó)內(nèi)自主品牌及國(guó)外品牌的各類別、各檔次車型中。鎖體包括鎖殼體、一級(jí)鎖止鉤、棘爪、卡板、回位彈簧以及微動(dòng)開關(guān)（選配）等?？ò彐i具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠，功能穩(wěn)定，安裝方式簡(jiǎn)單、易操作及價(jià)格便宜的特點(diǎn)。

圖1 卡板鎖結(jié)構(gòu)示意圖

1.2 布置原則

罩蓋鎖所處的位置及其需要實(shí)現(xiàn)的功能涉及行駛安全，所以罩蓋鎖的布置對(duì)車輛來說是很重要的。其布置的合理性直接影響車輛在使用期間鎖體是否能夠完全實(shí)現(xiàn)其功能。一般來說，罩蓋鎖布置應(yīng)遵循以下原則。

1）鎖體及鎖扣嚙合中心應(yīng)位于Y=0位置，即鎖體和鎖扣的嚙合位置應(yīng)位于車輛寬度方向的中心面，保證前蓋關(guān)閉時(shí)不會(huì)出現(xiàn)重心的左右偏差。否則，長(zhǎng)時(shí)間使用會(huì)出現(xiàn)鎖扣變形、鎖體及鎖扣過度磨損或前蓋與車體鈑金干涉等問題，影響零部件使用壽命。

2）鎖扣軸線與嚙合方向垂直，即要求鎖扣下落方向應(yīng)與鎖體垂直，如圖2所示。否則，鎖扣與鎖體碰撞時(shí)，會(huì)產(chǎn)生其他方向的分力，可能會(huì)導(dǎo)致一級(jí)鎖止鉤變形。

圖2 罩蓋鎖布置示意圖

3）鎖扣軸線延長(zhǎng)線與鉸鏈軸線中心相交，如圖2所示，即要求鎖扣下落軌跡和以鉸鏈軸線中心為圓心的圓相切，同時(shí)保證鎖扣與鎖體垂直嚙合。

1.3 罩蓋鎖的其他結(jié)構(gòu)形式

除了一體式卡板鎖，市面上還有其他類型及一體式卡板鎖衍生出來的鎖體。

1.3.1 舌簧鎖

舌簧鎖的結(jié)構(gòu)形式，如圖3所示[1]。舌簧鎖是一種較老的罩蓋鎖，在現(xiàn)有的車型中應(yīng)用較少，它對(duì)罩蓋的造型限制較大，罩蓋比較平順時(shí)才易布置，同時(shí)要求的安裝空間也較大。鎖扣上有一根較長(zhǎng)的金屬軸，不符合行人保護(hù)的要求。另外，不能集成微動(dòng)開關(guān)，不是今后的發(fā)展方向。

圖3 舌簧鎖結(jié)構(gòu)示意圖

1.3.2 分體式罩蓋鎖

分體式罩蓋鎖是將一體式卡板鎖的一級(jí)鎖止鉤單獨(dú)拆分出來，安裝于罩蓋內(nèi)板上，二級(jí)鎖及主體結(jié)構(gòu)與一體式罩蓋鎖一致，圖4示出分體式罩蓋鎖示意圖。這種結(jié)構(gòu)的好處在于二級(jí)鎖可以按照行人保護(hù)的要求布置在合理的位置，同時(shí)一級(jí)鎖止鉤布置在人手易操作的位置，滿足人機(jī)工程的要求。

圖4 分體式罩蓋鎖示意圖

1.3.3 雙拉式罩蓋鎖

雙拉式罩蓋鎖取消了一級(jí)鎖止鉤，改進(jìn)了棘爪和卡板的嚙合結(jié)構(gòu)。駕駛員在駕駛室內(nèi)連續(xù)2次開啟手柄，即可打開罩蓋，相比常規(guī)的罩蓋鎖，極大地提高了顧客的感知質(zhì)量，提升了車輛檔次。目前在一些中高端車型上已經(jīng)應(yīng)用，但是國(guó)內(nèi)自主品牌車型應(yīng)用較少。

2 罩蓋鎖結(jié)構(gòu)發(fā)展

目前，國(guó)內(nèi)雖然沒有針對(duì)行人保護(hù)的強(qiáng)制性法規(guī)，但是很多主機(jī)廠在設(shè)計(jì)初期就已經(jīng)將行人保護(hù)納入設(shè)計(jì)范圍；另外，隨著科技的快速發(fā)展，罩蓋鎖的技術(shù)含量也在不斷提升。這些都對(duì)罩蓋鎖的結(jié)構(gòu)提出了更高的要求，因此，出現(xiàn)了許多新型的罩蓋鎖。例如，某合資豪華車型將一種新型的雙拉式罩蓋鎖布置在前機(jī)艙兩側(cè)，如圖5所示，每個(gè)罩蓋鎖上各有一個(gè)獨(dú)立的頂起機(jī)構(gòu)，通過車內(nèi)同一個(gè)開啟手柄控制，連續(xù)拉動(dòng)兩側(cè)打開罩蓋。這種罩蓋鎖屬于雙拉式罩蓋鎖的一種衍生結(jié)構(gòu)，其布置方式不僅避開了行人保護(hù)要求中提到的頭碰區(qū)域規(guī)定[2]，且使罩蓋在開閉時(shí)更平穩(wěn)，同時(shí)獨(dú)立的頂起機(jī)構(gòu)又在很大程度上改善了罩蓋鎖在解鎖時(shí)的聲音品質(zhì)。但這種布置方式成本較高，目前僅在一些豪華車型可以見到。

圖5 雙拉罩蓋鎖布置示意圖

國(guó)外某豪華電動(dòng)車采用電動(dòng)方式打開罩蓋鎖，如圖6所示。通過車內(nèi)電控按鈕依次打開二級(jí)鎖和一級(jí)鎖，提升了電動(dòng)車品質(zhì)。在常規(guī)的罩蓋鎖上安裝執(zhí)行電機(jī)，這種罩蓋鎖在電動(dòng)車和跑車上較常見。

圖6 電動(dòng)罩蓋鎖示意圖

3 結(jié)論

隨著汽車技術(shù)的不斷發(fā)展，汽車罩蓋鎖的結(jié)構(gòu)及布置方法也在不斷改進(jìn)，對(duì)國(guó)內(nèi)各大主機(jī)廠的設(shè)計(jì)提出了更高的要求。目前，雖然國(guó)內(nèi)許多汽車零部件制造商的產(chǎn)品在結(jié)構(gòu)和強(qiáng)度方面已經(jīng)能夠滿足國(guó)內(nèi)外汽車產(chǎn)品的要求，但是對(duì)于罩蓋鎖采用的新結(jié)構(gòu)、新技術(shù)，仍處于模仿階段，缺乏創(chuàng)新。近年，我國(guó)已經(jīng)成為最大的汽車產(chǎn)銷國(guó)，希望國(guó)內(nèi)涌現(xiàn)出一批先進(jìn)的零部件制造商，推動(dòng)國(guó)內(nèi)汽車零部件產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。