一种操作简便的司机室侧门门锁研究

朱青洲

(中车株洲电力机车有限公司，湖南 株洲 412000)

0 引言

近年来，国内动车行业发展迅猛，除了贯通全国的高速动车外，不少省会城市在其周边修建了城际动车，这大大缩短了城市间的距离，促进了人们之间的沟通交流。

无论是高速动车、还是城际动车，其运行时速都远超城市内部的地铁列车以及传统的客运列车，速度的提升带来了对车辆性能指标的提升。对于司机室侧门来说，速度的提升带来的空气动力学指标的提升使其门锁的外操作机构难以再使用传统的把手型式。因此目前国内动车组项目大都取消了门锁外操作机构的把手结构。但取消了把手的结构却带了另外的问题，就是对司机的登乘造成了影响。司机需要额外携带一把钥匙来解锁主锁，由于密封性等要求，主锁的解锁力矩较大，因此不能使用传统的钥匙片，需要使用长柄钥匙来增大力臂，从而降低解锁力。长柄钥匙因力臂较长又存在较难携带的问题。因此本文提出了一种更加简便的司机室侧门门锁结构，为司机的登乘提供便利。

1 目前常用的门锁结构

现有的常用门锁结构(见图1)。门锁的车内部分由主把手和保险把手组成；车外部分由RIC四角锁来控制主锁，十字锁来控制保险锁。

1.1 车内开门操作

如要从车内解锁门锁打开门扇，先按照标识箭头方向旋转保险小把手90°至开位置，再按照标识箭头方向转动主把手约45°，主锁体、上锁体和下锁体同步解锁，主锁舌、上锁舌和下锁舌均处于缩回状态，此时门锁解锁，可向车内拉动主把手打开门扇。

图1 现有的常用门锁结构

1.2 车内关门操作

关门时向车外方向推动主把手，主锁舌撞击锁档进入锁挡后处于伸出状态，此时上锁舌、下锁舌同步分别撞击上锁档、下锁挡进入锁挡后处于伸出状态，再按照标识箭头方向旋转保险小把手90°至关位置，主锁舌和保险锁舌处于伸出状态，上下锁舌处于伸出状态，此时门扇关锁到位。

1.3 车外开门操作

如要从车外解锁门锁打开门扇，先用十字钥匙插入十字锁芯按照标识箭头方向旋转90°至开位，此时保险锁解开，再使用RIC四角钥匙按照标识箭头方向向下转动主锁轴约45°，主锁体、上锁体和下锁体同步解锁，主锁舌、上锁舌和下锁舌均处于缩回状态，此时门锁解锁，可向车内推动打开门扇。

1.4 车外关门操作

关门时向车外方向拉动扣手关门，主锁舌撞击锁档进入锁挡后处于伸出状态，此时上锁舌、下锁舌同步分别撞击上锁档、下锁挡进入锁挡后处于伸出状态，然后使用十字钥匙插入十字锁芯并按照标识箭头方向旋转90°至关位，此时保险锁锁闭，再按标识箭头方向旋转十字钥匙至竖直位置，拔出十字钥匙，此时门扇关锁到位。

现有的常用门锁外操作结构存在的问题为RIC四角钥匙长度和体积较大，不方便携带；其为旋转结构，人手施力不便。

2 外操作结构优化后的门锁结构

外操作结构优化后的门锁结构(见图2)。其在车外的结构更改为活动板组件和十字锁芯，其中十字锁芯依然用于控制保险锁，主锁则改为由活动板组件来控制。

图2 外操作结构优化后的门锁结构

2.1 优化后的门锁外操作结构说明

图3、图4为优化后的门锁外操作结构，图5为原门锁外操作结构。

如图3、图4所示，优化后的门锁的外操作结构的保险锁组件与常用结构保持一致，仍直接与保险锁的锁轴及内操作结构的保险把手直接相连。

图4 优化后的外操作结构正面及反面视图

图5 现有的常用外操作结构

主锁则进行了优化更改。常用结构的四角锁芯直接与主锁轴及内操作结构的主把手相连，优化后的则改为由下活动板驱动与之相连的内藏式把手旋转，然后由内藏式把手带动主锁轴旋转，复位时则在扭簧回复力作用下推动活动板复位。同时为了保证排水性能，在外操作结构的下部设置了斜面及排水孔以保证进入外操作结构的水能够及时排除。

2.2 车内开、关门操作

门锁的内操作结构与常用结构一致，因此操作方式与现有结构相同。

2.3 车外开门操作

如果要从车外解锁门锁打开门扇，同样先用十字钥匙插入十字锁芯按照标识箭头方向旋转90°至开位，此时保险锁解开，然后用手指推开上活动板，用手掌向下压下活动板组件，主锁体、上锁体和下锁体同步解锁，主锁舌、上锁舌和下锁舌均处于缩回状态，此时门锁解锁，可向车内推动门扇打开门扇。

2.4 车外关门操作

关门时向车外方向拉动扣手或下活动板关门，主锁舌撞击锁档进入锁挡后处于伸出状态，此时上锁舌、下锁舌同步分别撞击上锁档、下锁挡进入锁挡后处于伸出状态，然后使用十字钥匙插入十字锁芯并按照标识箭头方向旋转90°至关位，此时保险锁锁闭，再按标识箭头方向旋转十字钥匙至竖直位置，拔出十字钥匙，此时门扇关锁到位。

3 优点分析

通过对2种门锁外操作结构及操作方式的对比分析，可以看出优化后的门锁外操作结构有以下优点。

3.1 减少钥匙的携带

目前现有的门锁外操作结构需要携带2把钥匙，分别为解锁保险锁的十字钥匙和解锁主锁的RIC四角钥匙。优化后的门锁外操作结构在开门时无需使用原本的RIC四角钥匙，只需要向内推动上活动板，然后用手掌向下压下活动板即可完成门锁主锁的解锁。而由于原本的RIC四角钥匙的作用是取代被取消的外侧把手，因此该钥匙的长度和宽度均较大，如图6所示。

图6 现有常用的RIC钥匙

目前常用的RIC四角钥匙的长度为138 mm，宽度为68 mm，体积相较普通的钥匙来说较大；且由于该钥匙为L型，相较普通的钥匙来说难以携带，必须装在工具包内作为工具携带。因此优化后的司机室门锁外操作结构取消该钥匙为司机的登乘带了较大的方便。

3.2 优化司机解锁主锁解锁的方式

在车内解锁主锁时使用的是内部的主把手，其作用原理如图7所示。

图7 内部解锁原理

即手向主把手施加一个向下的作用力，在该作用力的作用下把手以主锁轴为转轴转动，当使用RIC四角钥匙从车外解锁主锁时，其作用原理与在车内用主把手解锁主锁的原理一致。然而在把手开始旋转之后，作用力的方向不再与门把手保持垂直，此时该力的力臂变短，使该作用力必须增大，且倾斜的结构不便于人手施加作用力。

优化后的门锁外操作结构的作用力的施加方式为垂直向下对下活动板施加，该活动板在运动的过程中不存在旋转，使得力的施加更加稳定，且该结构始终保持水平，人手在施加作用力的过程中更加舒适方便。

4 结语

本文结合现有的动车组司机室门锁外操作结构及司机登乘时的操作，提出了一种司机室门锁外操作结构的优化方案。该方案一方面减少了一个难以携带的RIC四角钥匙的使用，使得司机在出行时更方便；另一方面优化了门锁外操作结构的受力及运动方式，使得司机在开门时的操作更加舒适。从而使司机在登乘时更加便捷，优化了用户的体验，优化了外部流线造型。