汽车门锁的结构设计
汽车门锁的结构设计[20191208103314]
摘 要
汽车门锁对于整车是一个不可缺少的零部件，它有两个重要的性能指标——操作性和可靠性；它的操作性影响着汽车的使用性能，而它的可靠性则影响着汽车的安全性能。车门锁的性能会对汽车的市场占有率起着重要的作用。目前我国很少有自主研发设计车门锁的企业，大部分企业都是与外资合作，引进他们的设计、技术，更严重的是我们在这方面的学术、理论研究匮乏，这使得我们的发展道路更加艰难。
本课题主要致力于设计一款车门锁，它最重要的特点是高安全性，能够实现安全防护作用，在汽车正常使用过程中能够锁紧车门，不会让车门在有危险的情况打开而造成乘客伤害。同时在需要时车门能够顺利打开，确保在正常情况下乘客方便上下车或在紧急情况发生时能够及时打开，方便乘车脱险和对伤员的救援。本文将详细介绍利用CATIA软件设计出车门锁三维模型，还具体介绍了车门锁的工作原理、工作过程。
关键字:汽车门锁安全性结构设计工作原理三维模型
目 录
1. 绪论1
1.1课题研究背景1
1.2 国内外研究现状以及运用1
1.2.1车门锁行业现状1
1.2.2国内外的研究现状2
2. 车门锁的定义和分类3
2.1车门锁的定义3
2.2车门锁的分类5
2.3小结6
3. 卡板式车门锁的工作原理7
3.1啮合系统的工作原理和工作过程7
3.2操纵系统的工作原理8
3.3卡板式门锁的功能9
3.4小结10
4.车门锁的结构设计11
4.1汽车门锁的设计原则11
4.2汽车门锁设计上应该注意的事项11
4.2.1汽车门锁系统与内外手柄的匹配性11
4.2.2汽车门锁锁体内部结构设计上的要点12
4.3本课题研究的车门锁结构设计13
4.3.1车门锁主要零件三维模型的建立13
4.3.2车门锁三维模型的装配16
4.4小结17
全文展望18
参考文献19
致谢201.绪论
车门锁系统是汽车上一个重要的部件，它囊括安全性、美观性和工艺性为一体。世界上汽车大国如：美国、日本、欧州国家等都十分重视车门锁和整车的协调关系。最近几来，随着人们生活水平的提高，带动汽车工业的飞速发展，这也极大的促进了汽车门锁技术的发展。
1.1课题的研究背景
门锁是汽车上一个的关键的零件，它的操作性影响着汽车的使用性能，而它的可靠性则影响着汽车的安全性能。车门锁的性能会对汽车的市场占有率起着重要的作用。开启（内、外）机构、儿童安全锁止机构、安全锁止机构及锁紧机构等功能是一个完整的车门锁总成必须具备。一旦车门锁的可靠程度不足，将会引发很多的故障，有些会危害到乘客的安全，比如汽车行驶状态中，车门锁没有锁死的故障；有些会引起失窃事故，比如汽车无人时，门锁不能锁死的故障；有些会给乘客带来极大的不便和危险，比如汽车停止时出现车锁打不开的故障，这会导致想上车上不了，想下车下不了。这些故障与我们的生活有很大的关系，为了能够满足这些要求必须要有可靠的锁机构和安全的锁系统。
因此通过本题设计出一款高安全性、高可靠性的汽车门锁是非常有意义的。
1.2 国内外研究现状以及运用
我国从解放后才开始汽车门锁专业，在20世纪七十年代得到一定发展，虽然在之后，由于随着人们生活水平的提高，带动汽车工业的飞速发展，这也极大的促进了汽车门锁技术的发展[1]。但是由于我国开始发展汽车工业的时间比发达国家晚，人才、技术储备较少，所以我们这方面的技术水平和发达国家还有很大的差距。目前我国很少企业有自主研发设计车门锁的，大部分企业都是与外资合作，引进他们的设计、技术，更严重的是我们在这方面的学术、理论研究匮乏，这使得我们的发展道路更加艰难[2]。
1.2.1车门锁行业现状
近年来在汽车零部件行业，虽然我国在全球供应链中的地位得到很大的提高，但是这个地位还很不稳定。我国的汽车零部件利润占整个汽车产业系统利润的比例比较低，没有先进的技术导致产品附加值非常低。现在形成一种非常不利格局——汽车零部件企业只能依赖整车企业才能生存，而整车企业的核心技术又掌握在外资企业手里。另外我们的自主品牌车企才刚刚起步，没办法建成属于自己的零部件产业链条。虽然我国汽车门锁企业数量不少，但是在技术含量高、产品附加值高的产品上与合资企业和进口产品相比没有竞争力，这是因为绝大部分企业的创新方面的能力羸弱，大多企业只能生产中低端产品，并且大部分企业的目光很局限，很少企业有国际化意识。另外我们的产品质量差、技术水平低，不能达到国外OEM配套标准，这些原因也制约了我国汽车门锁产品出口的数量。合资、外资产品凭着高技术含量占领中高端市场，而内资、自主品牌企业只能用廉价占领低端市场。
1.2.2国内外的研究现状
在汽车车身及零件技术发展的推动下，汽车技术也在进步着。不断有新型汽车电子门锁涌现市场，冲击着原来市场的车门锁产品。原来装配在豪华、高端轿车上的车门锁和产品技术，随着成本的下降已经广泛应用在价格较低的车型上，这些产品正在快速的发展，并得到消费者的认可，这有利于汽车门锁市场的发展、进步。在未来几年内我国的汽车电子产业将在全世界占有很大的比重，在汽车电子门锁制造业也将成为大国，而且将会有越来越多的产品走出国门。
中控锁、智能锁越来越受到青睐，早晚有一天将代替普通锁。汽车门锁未来将向高安全性、可靠性方向发展，而机电一体化、智能化，以及声控、光电、磁等高集成性技术也将会越来越多的应用到汽车上。
2. 车门锁的定义和分类
2.1车门锁的定义
汽车门锁系统是包括一个安装在车门内部的锁体和固定在门柱上的锁扣，它的功能是将车门锁紧在车身上，能通过操纵相应的系统控制车门的开闭或锁止的总成[3]。汽车门锁作为车身上重要的一部分，在汽车正常使用过程中能够锁紧车门，不能让车门在有危险的情况打开而造成乘客伤害。同时在需要时车门能够顺利打开，确保在正常情况下乘客方便上下车或在紧急情况（车祸、撞击等）发生时能够及时打开，方便乘客脱险和对伤员的救援。
汽车门锁系统一般由锁体、内开启操纵机构、外开启操纵机构、内锁止/解止操纵机构、外锁止/解止操纵机构、锁销、锁扣，挡块等组成[4]。如图1-1所示。
图1-1汽车门锁系统
由于科技的高速发展以及人们的消费观念和审美标准在不断的改变，消费者已经不仅仅满足于汽车门锁的基本功能了。汽车门锁在原来基础上又新增了许多其它功能，比如：电动控制系统对开启、锁止系统控制的应用、机电一体化的发展更近一步、无钥匙进入也开始得到人们的认可，防盗功能的提高和完善、防止人为操作失误的系统等。
简单解释下锁体、锁扣、锁紧位置、负荷等专业术语的含义，这些在研究汽车门锁过程中会经常涉及到，学习并掌握这些词的意思对接下来的工作有很大帮助。
锁体：安装在车门内部的部件，当它和门柱上的锁扣啮合时，以保持车门处于锁紧位置[5]。
锁扣：安装在门柱上的部件，当它和门柱上的锁扣啮合时，车门处于锁紧状态。
半锁紧位置：当锁体与锁扣处在这个啮合位置，则车门关闭不完全，它是门锁锁紧的第二道防线。
全锁紧位置：当锁体与锁扣处在这个啮合位置，则车门关闭完成，正常车门关闭时都在这个位置。
纵向负荷：当门锁处于锁紧位置时，在锁体与锁扣的啮合点和门铰链旋转中心线所确定的平面内，而且其方向与铰链旋转中心线垂直的负荷，称之为纵向负荷[6]。
横向负荷：当门锁处于锁紧位置时，符合垂直于锁体与锁扣的啮合点和门铰链旋转中心线所确定的平面条件的负荷，称之为横向负荷。
2.2车门锁的分类
汽车门锁可分为：机械锁、普通电动锁和超级锁。
机械锁：锁止、解止、开启等动作全部由手动操作完成[7]。按结构可分为：钩簧式、舌簧式、卡板式。
舌簧式门锁：它是利用做直线往复运动的锁舌和锁扣的啮合、脱开来实现锁紧、开启功能。它的缺点是安全性差、纵向载荷承受能力低。还有费力、噪音大、易磨损等缺点。
钩簧式门锁：它的主体是锁钩，锁钩可以做摆式运动。利用锁钩与锁扣的啮合、脱开实现门锁的锁紧、开启功能，但是它的承受纵向载荷的能力比舌簧式门锁更差。
卡板式门锁：它是利用棘轮、棘爪组成的锁体与锁扣控制车门锁开闭功能的，当其啮合时则锁紧，脱离时则开启。它的优点是：高安全性、高可靠性，而且零件大部分为钢板冲压件，故工艺性良好。如图2-1所示。
图2-1卡板式门锁
普通电动锁：基本功能与机械锁一致，但是它的锁止、解止、开启、关闭儿童锁动作等功能可由电动控制。如图2-2所示。
图2-2普通电动锁
超级锁：基本功能与普通电动锁一致，但比它增加了锁定锁止/解止系统的功能，可以通过电动控制使门锁处于锁止状态，这一功能可以使车门无法打开。如图2-3所示。
图2-3超级锁
2.3小结
通过本章认识到了车门锁是汽车上的一个重要部件，它对汽车的安全性起着至关重要的作用，本章介绍了一个合格的车门锁必须具备哪些功能和作用，这些功用是否合格将严重影响到车主的财产安全和生命安全。本章还介绍了车门锁的分类（主要分为三种），以及它们的操作方式、功能上的差异，其中机械锁按结构又分为有舌簧式、钩簧式、卡板式，而卡板式门锁由于工艺性良好等特点而被广泛采用。
3. 卡板式车门锁的工作原理
车门锁系统主要分为:啮合系统和操纵系统两部分。操纵系统又分为：外开启机构、内开启机构、安全锁止机构、儿童安全锁止机构四部分。
3.1啮合系统的工作原理和工作过程
啮合系统是车门锁机构的重要组成部分。它的工作过程如图3-1、3-2所示，图3-1是在关闭车门时，锁扣3与棘轮2开始进入啮合位置。当车门进一步闭合时，锁扣带动棘轮旋转，当棘爪1在回位弹簧的作用下达到与棘轮的缺口啮合时，如图3-2所示的状况下将车门锁住。
工作原理为：在车门关闭过程中，锁扣逐渐靠近棘轮缺口，从而带动棘轮逆时针转动。棘轮表面与棘爪产生摩擦力，迫使棘爪做逆时针运动。当棘轮棘爪脱离临界点时，由于复位弹簧的作用棘爪做顺时针转动，这样的结果是使棘轮棘爪啮合，此时它们在半锁紧位置；当车门继续关闭时，棘轮继续逆时针转动，直到棘轮棘爪啮合的位置在全锁紧位置，此时内啮合系统将锁扣固定在棘轮缺口内，达到锁紧目的。
图3-1 半锁紧位置 图3-2 全锁紧位置
3.2操纵系统的工作原理
车门锁的操纵系统由外开启机构、内开启机构、安全锁止机构、儿童安全锁止机构四部分组成[8]。
图3-3车门锁机构图
结合图3-3简单分析下汽车门锁操作系统的工作原理：
(1)外开启机构
外开启机构的的功能让人能够从汽车外部通过门把手打开车门，它由构件4-6-7-8以及壳体组成。
工作原理：当从汽车外部通过门把手打开车门时，使得外开启臂4转动，由于外开启臂与开锁拨叉由螺栓的连接在一起，此时二者为一个整体，所以开锁拨叉6会沿着壳体作直线运动，在开锁拨叉6推动下，开锁拨叉7向左平移，开锁拨叉的平移会带动与之相连的棘爪做逆时针转动，当棘爪转慢慢转动到一定的位置时，棘爪与棘轮分离，棘轮在复位弹簧回复力的作用下使其弹出，锁扣从棘轮凹槽中脱离，实现外开启。
(2)内开启机构
内开启机构的主要作用是实现车门从汽车内部开启。由构件3-4-6-7-8以及壳体架组成。
工作原理为：当从汽车外部通过门把手打开车门时，内开启臂3转动，内开启手柄带动外开启臂4转过一个角度，接下来的原理与外开启机构工作原理相同。
(3)儿童安全锁止机构
内锁止机构的功能是使乘客从汽车内部锁止车门锁，保证车锁不在外力的影响下脱开，保障乘客的生命安全[9]。该机构由构件1-10-3和壳体组成。
工作原理为：拨动儿童安全锁止臂1向下运动，带动其上面的挡块至支架10槽内，挡住内开启臂4，限制其运动，使内开启机构失去作用，从而实现锁紧保险；若拨动儿童安全锁止臂1向上运动，则恢复内开启机构的作用，保险取消。
(4)安全锁止机构
安全锁止机构的作用是实现从锁止车门锁，保证车锁不因外力的影响而脱开。外锁止保险机构主要由9-6-7和壳体组成，其原动件为车钥匙。
工作原理为：从车外部锁车时，车钥匙转动从而推动安全锁止拨杆9逆时针转动至临界点，他的转动也将开锁拨叉6带向另一临界点，从而断开了开锁拨叉6与棘爪连杆7之间的关系，从而实现了车门的锁止。
3.3卡板式门锁的功能
卡板式门锁在现阶段被应用最多范围最广，它是通过棘轮、棘爪的相互啮合来实现车门的锁紧。而控制门锁的开启、关闭、锁紧则是利用锁体、操纵机构、锁销等系统和机构来实现的，下面对这些机构以及系统的功能进行介绍。
内开启功能：当车门锁处于锁紧状态且为解止条件时，控制内开操纵机构，使内啮合系统脱离，可以实现门锁开启的功能。在实际使用中，一般通过操作内开启臂从而控制锁体，使棘轮和棘爪脱离啮合，打开车门锁。
外开启功能：当车门锁处于锁紧状态且为解止条件时，控制外开操纵机构，使内啮合系统脱离，可以实现门锁开启的功能。在实际使用中，一般通过操作外开启臂从而控制锁体，使棘轮和棘爪脱离啮合，打开车门锁。
内锁止功能：当车门锁全锁紧时，此时操作该机构，可以使门锁处于锁止状态。为了确保车门不会在未经允许的情况被打开，当门锁处于锁止条件时，操作开启机构不能打开门锁。
内解止功能：当门锁全锁紧时，此时操作该机构，可以使门锁处于解止状态，车门锁可以打开。
外锁止功能：当门锁全锁紧时，此时操作该机构，可以使门锁处于锁止状态为了确保车门不会在未经允许的情况被打开，当门锁处于锁止条件时，操作开启机构不能打开门锁。
外解止功能：当门锁全锁紧时，此时操作该机构，可以使门锁处于解止状态，车门锁可以打开。
锁紧功能：当车门关闭时，锁体与锁扣啮合，此时车门处于锁紧状态。车门锁锁紧有两个状态一个是全锁紧状态，正常车门关闭时都在这个状态；另一个是半锁紧状态，这是在车门意外开启的情况下，给车门提供安全的措施。
儿童锁功能：当儿童安全保险机构锁止时，操作内开启臂机构是无法开启门锁的，但是操作外开启臂机构能打开门锁。
3.4小结
本章重点研究了卡板式门锁啮合机构和操作系统的工作原理。啮合机构是车门锁的主体部分，他主要棘轮、棘爪、弹簧组成，棘轮和棘爪间的啮合控制着车门锁的开启和关闭。操作系统是一个复杂的空间机构系统，他由内开启机构、外开启机构、内锁止保险机构、外锁止保险机构组成。通过系统的研究卡板式门锁各个组成部分的工作原理，使我掌握了许多关于卡板式门锁工作原理的知识，为下阶段设计车门锁奠定基础。
摘 要
汽车门锁对于整车是一个不可缺少的零部件，它有两个重要的性能指标——操作性和可靠性；它的操作性影响着汽车的使用性能，而它的可靠性则影响着汽车的安全性能。车门锁的性能会对汽车的市场占有率起着重要的作用。目前我国很少有自主研发设计车门锁的企业，大部分企业都是与外资合作，引进他们的设计、技术，更严重的是我们在这方面的学术、理论研究匮乏，这使得我们的发展道路更加艰难。
本课题主要致力于设计一款车门锁，它最重要的特点是高安全性，能够实现安全防护作用，在汽车正常使用过程中能够锁紧车门，不会让车门在有危险的情况打开而造成乘客伤害。同时在需要时车门能够顺利打开，确保在正常情况下乘客方便上下车或在紧急情况发生时能够及时打开，方便乘车脱险和对伤员的救援。本文将详细介绍利用CATIA软件设计出车门锁三维模型，还具体介绍了车门锁的工作原理、工作过程。
关键字:汽车门锁安全性结构设计工作原理三维模型
目 录
1. 绪论1
1.1课题研究背景1
1.2 国内外研究现状以及运用1
1.2.1车门锁行业现状1
1.2.2国内外的研究现状2
2. 车门锁的定义和分类3
2.1车门锁的定义3
2.2车门锁的分类5
2.3小结6
3. 卡板式车门锁的工作原理7
3.1啮合系统的工作原理和工作过程7
3.2操纵系统的工作原理8
3.3卡板式门锁的功能9
3.4小结10
4.车门锁的结构设计11
4.1汽车门锁的设计原则11
4.2汽车门锁设计上应该注意的事项11
4.2.1汽车门锁系统与内外手柄的匹配性11
4.2.2汽车门锁锁体内部结构设计上的要点12
4.3本课题研究的车门锁结构设计13
4.3.1车门锁主要零件三维模型的建立13
4.3.2车门锁三维模型的装配16
4.4小结17
全文展望18
参考文献19
致谢201.绪论
车门锁系统是汽车上一个重要的部件，它囊括安全性、美观性和工艺性为一体。世界上汽车大国如：美国、日本、欧州国家等都十分重视车门锁和整车的协调关系。最近几来，随着人们生活水平的提高，带动汽车工业的飞速发展，这也极大的促进了汽车门锁技术的发展。
1.1课题的研究背景
门锁是汽车上一个的关键的零件，它的操作性影响着汽车的使用性能，而它的可靠性则影响着汽车的安全性能。车门锁的性能会对汽车的市场占有率起着重要的作用。开启（内、外）机构、儿童安全锁止机构、安全锁止机构及锁紧机构等功能是一个完整的车门锁总成必须具备。一旦车门锁的可靠程度不足，将会引发很多的故障，有些会危害到乘客的安全，比如汽车行驶状态中，车门锁没有锁死的故障；有些会引起失窃事故，比如汽车无人时，门锁不能锁死的故障；有些会给乘客带来极大的不便和危险，比如汽车停止时出现车锁打不开的故障，这会导致想上车上不了，想下车下不了。这些故障与我们的生活有很大的关系，为了能够满足这些要求必须要有可靠的锁机构和安全的锁系统。
因此通过本题设计出一款高安全性、高可靠性的汽车门锁是非常有意义的。
1.2 国内外研究现状以及运用
我国从解放后才开始汽车门锁专业，在20世纪七十年代得到一定发展，虽然在之后，由于随着人们生活水平的提高，带动汽车工业的飞速发展，这也极大的促进了汽车门锁技术的发展[1]。但是由于我国开始发展汽车工业的时间比发达国家晚，人才、技术储备较少，所以我们这方面的技术水平和发达国家还有很大的差距。目前我国很少企业有自主研发设计车门锁的，大部分企业都是与外资合作，引进他们的设计、技术，更严重的是我们在这方面的学术、理论研究匮乏，这使得我们的发展道路更加艰难[2]。
1.2.1车门锁行业现状
近年来在汽车零部件行业，虽然我国在全球供应链中的地位得到很大的提高，但是这个地位还很不稳定。我国的汽车零部件利润占整个汽车产业系统利润的比例比较低，没有先进的技术导致产品附加值非常低。现在形成一种非常不利格局——汽车零部件企业只能依赖整车企业才能生存，而整车企业的核心技术又掌握在外资企业手里。另外我们的自主品牌车企才刚刚起步，没办法建成属于自己的零部件产业链条。虽然我国汽车门锁企业数量不少，但是在技术含量高、产品附加值高的产品上与合资企业和进口产品相比没有竞争力，这是因为绝大部分企业的创新方面的能力羸弱，大多企业只能生产中低端产品，并且大部分企业的目光很局限，很少企业有国际化意识。另外我们的产品质量差、技术水平低，不能达到国外OEM配套标准，这些原因也制约了我国汽车门锁产品出口的数量。合资、外资产品凭着高技术含量占领中高端市场，而内资、自主品牌企业只能用廉价占领低端市场。
1.2.2国内外的研究现状
在汽车车身及零件技术发展的推动下，汽车技术也在进步着。不断有新型汽车电子门锁涌现市场，冲击着原来市场的车门锁产品。原来装配在豪华、高端轿车上的车门锁和产品技术，随着成本的下降已经广泛应用在价格较低的车型上，这些产品正在快速的发展，并得到消费者的认可，这有利于汽车门锁市场的发展、进步。在未来几年内我国的汽车电子产业将在全世界占有很大的比重，在汽车电子门锁制造业也将成为大国，而且将会有越来越多的产品走出国门。
中控锁、智能锁越来越受到青睐，早晚有一天将代替普通锁。汽车门锁未来将向高安全性、可靠性方向发展，而机电一体化、智能化，以及声控、光电、磁等高集成性技术也将会越来越多的应用到汽车上。
2. 车门锁的定义和分类
2.1车门锁的定义
汽车门锁系统是包括一个安装在车门内部的锁体和固定在门柱上的锁扣，它的功能是将车门锁紧在车身上，能通过操纵相应的系统控制车门的开闭或锁止的总成[3]。汽车门锁作为车身上重要的一部分，在汽车正常使用过程中能够锁紧车门，不能让车门在有危险的情况打开而造成乘客伤害。同时在需要时车门能够顺利打开，确保在正常情况下乘客方便上下车或在紧急情况（车祸、撞击等）发生时能够及时打开，方便乘客脱险和对伤员的救援。
汽车门锁系统一般由锁体、内开启操纵机构、外开启操纵机构、内锁止/解止操纵机构、外锁止/解止操纵机构、锁销、锁扣，挡块等组成[4]。如图1-1所示。
图1-1汽车门锁系统
由于科技的高速发展以及人们的消费观念和审美标准在不断的改变，消费者已经不仅仅满足于汽车门锁的基本功能了。汽车门锁在原来基础上又新增了许多其它功能，比如：电动控制系统对开启、锁止系统控制的应用、机电一体化的发展更近一步、无钥匙进入也开始得到人们的认可，防盗功能的提高和完善、防止人为操作失误的系统等。
简单解释下锁体、锁扣、锁紧位置、负荷等专业术语的含义，这些在研究汽车门锁过程中会经常涉及到，学习并掌握这些词的意思对接下来的工作有很大帮助。
锁体：安装在车门内部的部件，当它和门柱上的锁扣啮合时，以保持车门处于锁紧位置[5]。
锁扣：安装在门柱上的部件，当它和门柱上的锁扣啮合时，车门处于锁紧状态。
半锁紧位置：当锁体与锁扣处在这个啮合位置，则车门关闭不完全，它是门锁锁紧的第二道防线。
全锁紧位置：当锁体与锁扣处在这个啮合位置，则车门关闭完成，正常车门关闭时都在这个位置。
纵向负荷：当门锁处于锁紧位置时，在锁体与锁扣的啮合点和门铰链旋转中心线所确定的平面内，而且其方向与铰链旋转中心线垂直的负荷，称之为纵向负荷[6]。
横向负荷：当门锁处于锁紧位置时，符合垂直于锁体与锁扣的啮合点和门铰链旋转中心线所确定的平面条件的负荷，称之为横向负荷。
2.2车门锁的分类
汽车门锁可分为：机械锁、普通电动锁和超级锁。
机械锁：锁止、解止、开启等动作全部由手动操作完成[7]。按结构可分为：钩簧式、舌簧式、卡板式。
舌簧式门锁：它是利用做直线往复运动的锁舌和锁扣的啮合、脱开来实现锁紧、开启功能。它的缺点是安全性差、纵向载荷承受能力低。还有费力、噪音大、易磨损等缺点。
钩簧式门锁：它的主体是锁钩，锁钩可以做摆式运动。利用锁钩与锁扣的啮合、脱开实现门锁的锁紧、开启功能，但是它的承受纵向载荷的能力比舌簧式门锁更差。
卡板式门锁：它是利用棘轮、棘爪组成的锁体与锁扣控制车门锁开闭功能的，当其啮合时则锁紧，脱离时则开启。它的优点是：高安全性、高可靠性，而且零件大部分为钢板冲压件，故工艺性良好。如图2-1所示。
图2-1卡板式门锁
普通电动锁：基本功能与机械锁一致，但是它的锁止、解止、开启、关闭儿童锁动作等功能可由电动控制。如图2-2所示。
图2-2普通电动锁
超级锁：基本功能与普通电动锁一致，但比它增加了锁定锁止/解止系统的功能，可以通过电动控制使门锁处于锁止状态，这一功能可以使车门无法打开。如图2-3所示。
图2-3超级锁
2.3小结
通过本章认识到了车门锁是汽车上的一个重要部件，它对汽车的安全性起着至关重要的作用，本章介绍了一个合格的车门锁必须具备哪些功能和作用，这些功用是否合格将严重影响到车主的财产安全和生命安全。本章还介绍了车门锁的分类（主要分为三种），以及它们的操作方式、功能上的差异，其中机械锁按结构又分为有舌簧式、钩簧式、卡板式，而卡板式门锁由于工艺性良好等特点而被广泛采用。
3. 卡板式车门锁的工作原理
车门锁系统主要分为:啮合系统和操纵系统两部分。操纵系统又分为：外开启机构、内开启机构、安全锁止机构、儿童安全锁止机构四部分。
3.1啮合系统的工作原理和工作过程
啮合系统是车门锁机构的重要组成部分。它的工作过程如图3-1、3-2所示，图3-1是在关闭车门时，锁扣3与棘轮2开始进入啮合位置。当车门进一步闭合时，锁扣带动棘轮旋转，当棘爪1在回位弹簧的作用下达到与棘轮的缺口啮合时，如图3-2所示的状况下将车门锁住。
工作原理为：在车门关闭过程中，锁扣逐渐靠近棘轮缺口，从而带动棘轮逆时针转动。棘轮表面与棘爪产生摩擦力，迫使棘爪做逆时针运动。当棘轮棘爪脱离临界点时，由于复位弹簧的作用棘爪做顺时针转动，这样的结果是使棘轮棘爪啮合，此时它们在半锁紧位置；当车门继续关闭时，棘轮继续逆时针转动，直到棘轮棘爪啮合的位置在全锁紧位置，此时内啮合系统将锁扣固定在棘轮缺口内，达到锁紧目的。
图3-1 半锁紧位置 图3-2 全锁紧位置
3.2操纵系统的工作原理
车门锁的操纵系统由外开启机构、内开启机构、安全锁止机构、儿童安全锁止机构四部分组成[8]。
图3-3车门锁机构图
结合图3-3简单分析下汽车门锁操作系统的工作原理：
(1)外开启机构
外开启机构的的功能让人能够从汽车外部通过门把手打开车门，它由构件4-6-7-8以及壳体组成。
工作原理：当从汽车外部通过门把手打开车门时，使得外开启臂4转动，由于外开启臂与开锁拨叉由螺栓的连接在一起，此时二者为一个整体，所以开锁拨叉6会沿着壳体作直线运动，在开锁拨叉6推动下，开锁拨叉7向左平移，开锁拨叉的平移会带动与之相连的棘爪做逆时针转动，当棘爪转慢慢转动到一定的位置时，棘爪与棘轮分离，棘轮在复位弹簧回复力的作用下使其弹出，锁扣从棘轮凹槽中脱离，实现外开启。
(2)内开启机构
内开启机构的主要作用是实现车门从汽车内部开启。由构件3-4-6-7-8以及壳体架组成。
工作原理为：当从汽车外部通过门把手打开车门时，内开启臂3转动，内开启手柄带动外开启臂4转过一个角度，接下来的原理与外开启机构工作原理相同。
(3)儿童安全锁止机构
内锁止机构的功能是使乘客从汽车内部锁止车门锁，保证车锁不在外力的影响下脱开，保障乘客的生命安全[9]。该机构由构件1-10-3和壳体组成。
工作原理为：拨动儿童安全锁止臂1向下运动，带动其上面的挡块至支架10槽内，挡住内开启臂4，限制其运动，使内开启机构失去作用，从而实现锁紧保险；若拨动儿童安全锁止臂1向上运动，则恢复内开启机构的作用，保险取消。
(4)安全锁止机构
安全锁止机构的作用是实现从锁止车门锁，保证车锁不因外力的影响而脱开。外锁止保险机构主要由9-6-7和壳体组成，其原动件为车钥匙。
工作原理为：从车外部锁车时，车钥匙转动从而推动安全锁止拨杆9逆时针转动至临界点，他的转动也将开锁拨叉6带向另一临界点，从而断开了开锁拨叉6与棘爪连杆7之间的关系，从而实现了车门的锁止。
3.3卡板式门锁的功能
卡板式门锁在现阶段被应用最多范围最广，它是通过棘轮、棘爪的相互啮合来实现车门的锁紧。而控制门锁的开启、关闭、锁紧则是利用锁体、操纵机构、锁销等系统和机构来实现的，下面对这些机构以及系统的功能进行介绍。
内开启功能：当车门锁处于锁紧状态且为解止条件时，控制内开操纵机构，使内啮合系统脱离，可以实现门锁开启的功能。在实际使用中，一般通过操作内开启臂从而控制锁体，使棘轮和棘爪脱离啮合，打开车门锁。
外开启功能：当车门锁处于锁紧状态且为解止条件时，控制外开操纵机构，使内啮合系统脱离，可以实现门锁开启的功能。在实际使用中，一般通过操作外开启臂从而控制锁体，使棘轮和棘爪脱离啮合，打开车门锁。
内锁止功能：当车门锁全锁紧时，此时操作该机构，可以使门锁处于锁止状态。为了确保车门不会在未经允许的情况被打开，当门锁处于锁止条件时，操作开启机构不能打开门锁。
内解止功能：当门锁全锁紧时，此时操作该机构，可以使门锁处于解止状态，车门锁可以打开。
外锁止功能：当门锁全锁紧时，此时操作该机构，可以使门锁处于锁止状态为了确保车门不会在未经允许的情况被打开，当门锁处于锁止条件时，操作开启机构不能打开门锁。
外解止功能：当门锁全锁紧时，此时操作该机构，可以使门锁处于解止状态，车门锁可以打开。
锁紧功能：当车门关闭时，锁体与锁扣啮合，此时车门处于锁紧状态。车门锁锁紧有两个状态一个是全锁紧状态，正常车门关闭时都在这个状态；另一个是半锁紧状态，这是在车门意外开启的情况下，给车门提供安全的措施。
儿童锁功能：当儿童安全保险机构锁止时，操作内开启臂机构是无法开启门锁的，但是操作外开启臂机构能打开门锁。
3.4小结
本章重点研究了卡板式门锁啮合机构和操作系统的工作原理。啮合机构是车门锁的主体部分，他主要棘轮、棘爪、弹簧组成，棘轮和棘爪间的啮合控制着车门锁的开启和关闭。操作系统是一个复杂的空间机构系统，他由内开启机构、外开启机构、内锁止保险机构、外锁止保险机构组成。通过系统的研究卡板式门锁各个组成部分的工作原理，使我掌握了许多关于卡板式门锁工作原理的知识，为下阶段设计车门锁奠定基础。
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