一種操作簡便的司機室側門門鎖研究

朱青洲

(中車株洲電力機車有限公司，湖南 株洲 412000)

0 引言

近年來，國內動車行業發展迅猛，除了貫通全國的高速動車外，不少省會城市在其周邊修建了城際動車，這大大縮短了城市間的距離，促進了人們之間的溝通交流。

無論是高速動車、還是城際動車，其運行時速都遠超城市內部的地鐵列車以及傳統的客運列車，速度的提升帶來了對車輛性能指標的提升。對于司機室側門來說，速度的提升帶來的空氣動力學指標的提升使其門鎖的外操作機構難以再使用傳統的把手型式。因此目前國內動車組項目大都取消了門鎖外操作機構的把手結構。但取消了把手的結構卻帶了另外的問題，就是對司機的登乘造成了影響。司機需要額外攜帶一把鑰匙來解鎖主鎖，由于密封性等要求，主鎖的解鎖力矩較大，因此不能使用傳統的鑰匙片，需要使用長柄鑰匙來增大力臂，從而降低解鎖力。長柄鑰匙因力臂較長又存在較難攜帶的問題。因此本文提出了一種更加簡便的司機室側門門鎖結構，為司機的登乘提供便利。

1 目前常用的門鎖結構

現有的常用門鎖結構(見圖1)。門鎖的車內部分由主把手和保險把手組成；車外部分由RIC四角鎖來控制主鎖，十字鎖來控制保險鎖。

1.1 車內開門操作

如要從車內解鎖門鎖打開門扇，先按照標識箭頭方向旋轉保險小把手90°至開位置，再按照標識箭頭方向轉動主把手約45°，主鎖體、上鎖體和下鎖體同步解鎖，主鎖舌、上鎖舌和下鎖舌均處于縮回狀態，此時門鎖解鎖，可向車內拉動主把手打開門扇。

圖1 現有的常用門鎖結構

1.2 車內關門操作

關門時向車外方向推動主把手，主鎖舌撞擊鎖檔進入鎖擋后處于伸出狀態，此時上鎖舌、下鎖舌同步分別撞擊上鎖檔、下鎖擋進入鎖擋后處于伸出狀態，再按照標識箭頭方向旋轉保險小把手90°至關位置，主鎖舌和保險鎖舌處于伸出狀態，上下鎖舌處于伸出狀態，此時門扇關鎖到位。

1.3 車外開門操作

如要從車外解鎖門鎖打開門扇，先用十字鑰匙插入十字鎖芯按照標識箭頭方向旋轉90°至開位，此時保險鎖解開，再使用RIC四角鑰匙按照標識箭頭方向向下轉動主鎖軸約45°，主鎖體、上鎖體和下鎖體同步解鎖，主鎖舌、上鎖舌和下鎖舌均處于縮回狀態，此時門鎖解鎖，可向車內推動打開門扇。

1.4 車外關門操作

關門時向車外方向拉動扣手關門，主鎖舌撞擊鎖檔進入鎖擋后處于伸出狀態，此時上鎖舌、下鎖舌同步分別撞擊上鎖檔、下鎖擋進入鎖擋后處于伸出狀態，然后使用十字鑰匙插入十字鎖芯并按照標識箭頭方向旋轉90°至關位，此時保險鎖鎖閉，再按標識箭頭方向旋轉十字鑰匙至豎直位置，拔出十字鑰匙，此時門扇關鎖到位。

現有的常用門鎖外操作結構存在的問題為RIC四角鑰匙長度和體積較大，不方便攜帶；其為旋轉結構，人手施力不便。

2 外操作結構優化后的門鎖結構

外操作結構優化后的門鎖結構(見圖2)。其在車外的結構更改為活動板組件和十字鎖芯，其中十字鎖芯依然用于控制保險鎖，主鎖則改為由活動板組件來控制。

圖2 外操作結構優化后的門鎖結構

2.1 優化后的門鎖外操作結構說明

圖3、圖4為優化后的門鎖外操作結構，圖5為原門鎖外操作結構。

如圖3、圖4所示，優化后的門鎖的外操作結構的保險鎖組件與常用結構保持一致，仍直接與保險鎖的鎖軸及內操作結構的保險把手直接相連。

圖4 優化后的外操作結構正面及反面視圖

圖5 現有的常用外操作結構

主鎖則進行了優化更改。常用結構的四角鎖芯直接與主鎖軸及內操作結構的主把手相連，優化后的則改為由下活動板驅動與之相連的內藏式把手旋轉，然后由內藏式把手帶動主鎖軸旋轉，復位時則在扭簧回復力作用下推動活動板復位。同時為了保證排水性能，在外操作結構的下部設置了斜面及排水孔以保證進入外操作結構的水能夠及時排除。

2.2 車內開、關門操作

門鎖的內操作結構與常用結構一致，因此操作方式與現有結構相同。

2.3 車外開門操作

如果要從車外解鎖門鎖打開門扇，同樣先用十字鑰匙插入十字鎖芯按照標識箭頭方向旋轉90°至開位，此時保險鎖解開，然后用手指推開上活動板，用手掌向下壓下活動板組件，主鎖體、上鎖體和下鎖體同步解鎖，主鎖舌、上鎖舌和下鎖舌均處于縮回狀態，此時門鎖解鎖，可向車內推動門扇打開門扇。

2.4 車外關門操作

關門時向車外方向拉動扣手或下活動板關門，主鎖舌撞擊鎖檔進入鎖擋后處于伸出狀態，此時上鎖舌、下鎖舌同步分別撞擊上鎖檔、下鎖擋進入鎖擋后處于伸出狀態，然后使用十字鑰匙插入十字鎖芯并按照標識箭頭方向旋轉90°至關位，此時保險鎖鎖閉，再按標識箭頭方向旋轉十字鑰匙至豎直位置，拔出十字鑰匙，此時門扇關鎖到位。

3 優點分析

通過對2種門鎖外操作結構及操作方式的對比分析，可以看出優化后的門鎖外操作結構有以下優點。

3.1 減少鑰匙的攜帶

目前現有的門鎖外操作結構需要攜帶2把鑰匙，分別為解鎖保險鎖的十字鑰匙和解鎖主鎖的RIC四角鑰匙。優化后的門鎖外操作結構在開門時無需使用原本的RIC四角鑰匙，只需要向內推動上活動板，然后用手掌向下壓下活動板即可完成門鎖主鎖的解鎖。而由于原本的RIC四角鑰匙的作用是取代被取消的外側把手，因此該鑰匙的長度和寬度均較大，如圖6所示。

圖6 現有常用的RIC鑰匙

目前常用的RIC四角鑰匙的長度為138 mm，寬度為68 mm，體積相較普通的鑰匙來說較大；且由于該鑰匙為L型，相較普通的鑰匙來說難以攜帶，必須裝在工具包內作為工具攜帶。因此優化后的司機室門鎖外操作結構取消該鑰匙為司機的登乘帶了較大的方便。

3.2 優化司機解鎖主鎖解鎖的方式

在車內解鎖主鎖時使用的是內部的主把手，其作用原理如圖7所示。

圖7 內部解鎖原理

即手向主把手施加一個向下的作用力，在該作用力的作用下把手以主鎖軸為轉軸轉動，當使用RIC四角鑰匙從車外解鎖主鎖時，其作用原理與在車內用主把手解鎖主鎖的原理一致。然而在把手開始旋轉之后，作用力的方向不再與門把手保持垂直，此時該力的力臂變短，使該作用力必須增大，且傾斜的結構不便于人手施加作用力。

優化后的門鎖外操作結構的作用力的施加方式為垂直向下對下活動板施加，該活動板在運動的過程中不存在旋轉，使得力的施加更加穩定，且該結構始終保持水平，人手在施加作用力的過程中更加舒適方便。

4 結語

本文結合現有的動車組司機室門鎖外操作結構及司機登乘時的操作，提出了一種司機室門鎖外操作結構的優化方案。該方案一方面減少了一個難以攜帶的RIC四角鑰匙的使用，使得司機在出行時更方便；另一方面優化了門鎖外操作結構的受力及運動方式，使得司機在開門時的操作更加舒適。從而使司機在登乘時更加便捷，優化了用戶的體驗，優化了外部流線造型。