一种举升弹簧外置式汽车发动机盖主锁技术领域
本发明涉及汽车零部件技术领域，具体指一种发动机盖主锁结构。
背景技术
根据国家强制标准《GB 115689汽车罩(盖)锁系统》的规定，如果前方打开的罩盖，
在其任何打开位置都会部分或全部妨碍驾驶员通过风窗玻璃向前看的视野时，则该罩盖锁
系统应具有第二锁止位置，或该罩盖上安装第二套罩盖锁系统。为最大程度提高这两个锁
止位置的安全系数，市场上出现了多种分体式发动机盖锁结构，发动机盖锁的第一锁止位
置(主锁)和第二锁止位置(安全锁)为两个独立的零件，这种结构需要发动机盖总成上具有
两个发动机盖锁扣，第一锁扣和第二锁扣为独立的零件。发动机盖锁的第一锁止位置(主
锁)和第一锁扣配合，第二锁止位置(安全锁)和第二锁扣配合。
中国专利“一种分体式发动机盖锁”(公布号CN103899163A，公布日2014.07.02)提
供了一种发动机盖主锁的结构，含有止动钩拉簧和转片舌拉簧两个弹性零件，转片舌拉簧
在实现转片舌复位功能的同时，可以对发动机罩锁具有上抬作用。但如果该锁应用的发动
机盖重量较重，为了达到上抬效果，需要增加转片舌拉簧的弹性，与此同时，转片舌拉簧的
复位力也会增加，会加剧复位时转片舌和锁本体的撞击，噪音较大，同时过大的转片舌拉簧
也会是的锁止系统的敏感性增加，内开启手柄的轻微触动就可能引起主锁的解锁。并且该
发明中的止动钩拉簧和转片舌拉簧均为螺旋拉簧结构，从车头方向看裸露部分较长，如果
操作者用钩子或者其他工具，通过车辆的进气格栅等孔洞拉动螺旋拉簧，可以实现主锁的
解锁，从而打开发动机盖，增加了发动机舱的被盗风险。
发明内容
针对背景技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种无定位销孔等结构、无
须采用装配工装装配效率高、零件数量少、生产成本低、防盗效果好的举升弹簧外置式汽车
发动机盖主锁。
为达到上述目的，本发明设计的举升弹簧外置式汽车发动机盖主锁，其特征在于：
包括主锁底座、主锁前框架、卡板总成、卡爪、卡板弹簧、卡爪弹簧、卡板销轴和卡爪销轴；
所述主锁底座和主锁前框架通过卡板销轴和卡爪销轴铆接，且所述主锁底座和主
锁前框架之间设有间隙；
所述卡板总成和所述卡板弹簧容置于所述间隙中，所述卡板总成套设在所述卡板
销轴上；所述卡板弹簧缠绕在所述卡板销轴上，一端与卡板总成连接，另一端与主锁前框架
连接；所述卡板总成在卡板弹簧的作用下能绕卡板销轴在锁止位和解锁位转动；
所述卡爪和所述卡爪弹簧容置于所述间隙中，所述卡爪套设在所述卡爪销轴上；
所述卡爪弹簧缠绕在所述卡爪销轴上，一端与主锁前框架连接，另一端与卡爪抵接；所述卡
爪在卡爪弹簧的作用下能绕卡爪销轴在锁止位和解锁位转动；
所述主锁底座和所述主锁前框架均具有容置发动机盖锁扣的缺口，所述卡板总成
具有开口式的锁舌轮廓，该锁舌轮廓用于在所述卡板总成位于锁止位时配合所述缺口将发
动机盖锁扣锁止，所述卡爪能将所述卡板总成锁止于锁止位。
优选的，所述缺口为U形槽。
作为优选方案，所述主锁底座设有朝向所述间隙的卡板限位翻边和卡板限位凸
台；所述卡板总成位于解锁位时其一侧与所述卡板限位翻边抵接；所述卡板总成位于锁止
位时其另一侧与卡板限位凸台抵接。这样，以限制所述卡板总成在卡板弹簧作用下的位移。
作为优选方案，所述主锁底座设有朝向所述间隙的第一卡爪限位翻边和第二卡爪
限位翻边；所述卡爪位于解锁位置时其一侧与所述第一卡爪限位翻边抵接，所述卡爪位于
锁止位置时其另一侧与所述第二卡爪限位翻边抵接。这样，以限制卡爪在间隙内的位移。
作为优选方案，所述主锁底座上设有第一安装孔和第二安装孔，所述第一安装孔
和第二安装孔为矩形孔或腰形孔，且它们在水平方向上的长度大于在垂直面上的宽度。
优选的，所述第一安装孔的长轴和第二安装孔的长轴平行或共线。
作为优选方案，所述卡板总成包括包塑成一体的卡板和卡板护套；所述卡板护套
套设在所述卡板销轴上，所述锁舌轮廓位于所述卡板上。
优选的，所述锁舌轮廓为U形槽。
作为优选方案，还包括举升弹簧，所述举升弹簧安装在主锁前框架的表面，一端与
前框架连接，另一端能驱动发动机盖锁扣从锁止位向解锁位移动。
优选的，所述主锁前框架表面设有举升弹簧安装座、第一举升弹簧限位翻边和第
二举升弹簧限位翻边；所述举升弹簧缠绕在所述举升弹簧安装座上，一端始终与第二举升
弹簧限位翻边抵接，另一端在解锁状态与第一举升弹簧限位翻边抵接。
本发明的有益效果是：举升弹簧、卡板弹簧和卡爪弹簧是三个独立的螺旋弹簧。卡
板弹簧和卡爪弹簧的作用是为卡板和卡爪的复位提供驱动力，通过卡板弹簧和卡爪弹簧力
值的优化设计，可以满足开启手柄复位力、操纵声学评价等方面的要求，但对发动机盖的抬
升不起作用。举升弹簧的作用仅限于对发动机盖的抬升提供支撑，而举升弹簧通过卡接安
装在主锁的最前面，并可通过举升弹簧的力值和自由端高度调节，实现同不同车型之间发
动机盖总成重量、重心和举升高度的要求不同的需求，即仅通过对举升弹簧的调整，可以拓
展本发明的应用范围。同时，本发明中的卡爪弹簧夹在主锁底座和主锁前框架形成的空腔
中，装配可靠，且卡爪弹簧和卡板从主锁前视方向几乎不可见，降低了发动机舱的被盗风
险。
附图说明
图1为本发明主锁总成的结构示意图(前视图)；
图2为本发明主锁总成的结构示意图(后视图)；
图3为本发明主锁的底座结构示意图；
图4a为本发明主锁的前框架的结构示意图；
图4b为本发明主锁的前框架的立体结构示意图；
图5a为本发明主锁的卡板的结构示意图；
图5b为本发明主锁的卡板的立体结构示意图；
图6a为本发明主锁的卡爪的结构示意图；
图6b为本发明主锁的卡爪的立体结构示意图；
图7a为本发明主锁的主锁的前框架、举升弹簧和锁扣的配合结构示意图一；
图7b为本发明主锁的主锁的前框架、举升弹簧和锁扣的配合结构示意二；
图8a为为本发明主锁的主锁的前框架、举升弹簧、锁扣和卡板总成的配合示意图
一；
图8b为为本发明主锁的主锁的前框架、举升弹簧、锁扣和卡板总成的配合示意图
二；
图9～图11为本发明主锁的卡板弹簧、卡爪弹簧、卡板和卡爪分别在锁止状态、临
界状态和解锁状态的结构示意图。
图中：100主锁、1主锁底座、2主锁前框架、3卡板、4卡板护套、5卡爪、6举升弹簧、7
卡板弹簧、8卡爪弹簧、9卡板销轴、10卡爪销轴、11发动机盖锁扣、103第一安装孔、104第二
安装孔、105卡板销轴安装孔、106卡爪销轴安装孔、107拉线安装孔、108报警器安装孔、109
报警器安装槽、110卡板限位翻边、111第一卡爪限位翻边、112第二卡爪限位翻边、113卡板
限位凸台、114卡板弹簧贴合面、115卡爪弹簧贴合面、116第一凸台、117第二凸台、118主锁U
形槽、201卡板销轴安装孔、202卡主销轴安装孔、203卡爪弹簧安装孔、204卡板弹簧安装孔、
205第一举升弹簧限位翻边、206举升弹簧安装座、207第二举升弹簧限位翻边、208主锁前框
架U形槽、301卡板U形槽、302卡板限位面、303卡板卡爪配合面、304卡板限位面、305卡板滑
动面、401卡板销轴安装孔、402卡板弹簧安装孔、403报警器配合面、501拉线安装孔、502卡
爪弹簧配合面、503卡板卡爪配合面、504卡爪限位面、505卡爪限位面、506卡爪销轴安装孔、
507卡爪滑动面、601举升弹簧固定端、602举升弹簧活动端、701卡板弹簧固定端、702卡板弹
簧活动端、801卡爪弹簧固定端、802卡爪弹簧活动端。
具体实施方式
下面通过图1～图11以及列举本发明的一些可选实施例的方式，对本发明的技术
方案(包括优选技术方案)做进一步的详细描述，本实施例内的任何技术特征以及任何技术
方案均不限制本发明的保护范围。
如图1～2所示，本发明中的主锁100包括主锁底座1、主锁前框架2、卡板3、卡板护
套4、卡爪5、举升弹簧6、卡板弹簧7、卡爪弹簧8、卡板销轴9、卡爪销轴10。举升弹簧6缠绕在
主锁前框架2的前面，也就是主锁100的最前面，主锁底座1位于主锁100的后表面，卡板总成
和卡爪5设在主锁底座1和主锁前框架2之间的间隙中。
如图3所示，主锁底座1是一个冲压件，其包括103第一安装孔、104第二安装孔、105
卡板销轴安装孔、106卡爪销轴安装孔、107第一拉线安装孔、108报警器安装孔、109报警器
安装槽、110卡板限位翻边、111第一卡爪限位翻边、112第二卡爪限位翻边、113卡板限位凸
台、114卡板弹簧贴合面、115卡爪弹簧贴合面、116第一凸台、117第二凸台、118主锁U形槽，
序号103到118都是主锁底座1上的通过冲压成型形成的特征，其中第一安装孔103和第二安
装孔104是矩形形孔或腰形孔，其在水平面方向的长度大于在垂直面上的宽度，且这两个安
装孔的长轴平行或者共线。发动机盖需要在开启位置才能进行主锁100的安装，安装时，在
第一安装孔103和第二安装孔104上各使用一个螺栓并进行预紧，然后关闭发动机盖，卡板U
形槽301处于啮合状态，即是锁止位，将第一安装孔103和第二安装孔104之间的螺栓打紧，
从而完成主锁100的固定。
上述安装方法采用的螺栓直径和第一安装孔103和第二安装孔104形成定位关系，
具体的说是通过螺栓的直径对第一安装孔103和第二安装孔104的短轴方向进行定位，为减
少螺栓品种，推荐在第一安装孔103和第二安装孔104上使用相同的螺栓。通过上述两个螺
栓和两个安装孔的配合，主锁底座1和车身对应的安装面的配合，限制了主锁100除这两个
安装孔103和104在长轴方向平动之外的五个自由度。发动机盖锁扣11随发动机盖关闭的终
了，发动机盖锁扣11和卡板U形槽301在第一安装孔103和第二安装孔长轴方向形成配合，也
即是说发动机盖锁扣11限制了主锁100在安装孔103和104长轴方向的平动，在发动机盖关
闭姿态打紧上述两个螺栓，从而实现主锁和车身定位和固定。
根据主锁和车身的制造精度，允许出现第一安装孔103和第二安装孔104是正方形
孔、圆形孔或者其他形状的情况。此时主锁装配螺栓不能对主锁进行定位，需要采用工装来
保证主锁在车身上的位置，这种情况是本专利范围内的演变，应涵盖在本发明的保护范围
之内。
再如图3所示，卡板限位翻边110和卡爪限位翻边112是通过主锁底座1修边部位的
翻折形成的翻边，翻边方向朝向主锁前表面，也就是朝着卡板3和卡爪5。第一卡板限位翻边
111是通过在主锁底座1冲压出一个高出主锁底座1主平面的翻边或翻舌，卡板限位凸台113
是在主锁底座1冲压出的一个高出主锁底座1主平面的凸台。上述卡板限位翻边110、第一卡
板限位翻边111、第二卡爪限位翻边112和卡板限位凸台113的形成不受翻边、翻舌或凸台的
具体结构限制，只要是通过在单一冲压件主锁底座1上靠自身材料冲压形成的凸起结构，并
对卡板3和卡爪5具有限位结构，都是本专利范围内的演变，应涵盖在本发明的保护范围之
内。
如图4a和图4b所示，卡板销轴安装孔201、卡主销轴安装孔202、卡爪弹簧安装孔
203、卡板弹簧安装孔204、举升弹簧限位翻边205、举升弹簧限位翻边206、举升弹簧限位翻
边207和主锁前框架U形槽208都是单一冲压件主锁前框架2上的特征。其中卡板销轴安装孔
201、卡主销轴安装孔202、卡爪弹簧安装孔203和卡板弹簧安装孔204是圆形或者其他形状
的冲孔，优选为圆形冲孔。举升弹簧限位翻边205、举升弹簧限位翻边206和举升弹簧限位翻
边207是利用单一冲压件主锁前框架2的翻边形成的特征。
如图5a和图5b所示，卡板3和卡板护套4通过包塑工艺形成一个卡板总成，卡板销
轴安装孔401和卡板弹簧安装孔402都是贯穿卡板3和卡板护套4的通过孔。主锁U形槽118和
主锁前框架U形槽208的开口朝向固定不变，一直垂直向上。卡板U形槽301、主锁U形槽118和
主锁前框架U形槽208在主锁解锁后的朝向相同，均向上。主锁在锁止状态时，卡板U形槽301
的开口方向水平向右。卡板U形槽301的开口方向水平向左，卡爪5位于卡板3左侧的方案都
是本专利范围内的演变，应涵盖在本发明的保护范围之内。卡板限位面302、卡板卡爪配合
面303、卡板限位面304和卡板滑动面305由卡板3的零件侧面形成。报警器配合面403由板护
套4的侧面形成，其厚度根据防盗报警器触点开关的直径决定，为了提高和报警器触点开关
的配合可靠性，报警器配合面403的优选厚度大于卡板护套4的厚度。报警器配合面403也可
以由卡板3或卡板护套4的翻边形成。
如图6a和图6b所示，拉线安装孔501、卡爪弹簧配合面502、卡板卡爪配合面503、卡
爪限位面504、卡爪限位面505和卡爪销轴安装孔506都是单一冲压件卡爪5上的特征。其中
拉线安装孔501和卡爪销轴安装孔506是管穿孔，卡爪弹簧配合面502、卡板卡爪配合面503、
卡爪限位面504、卡爪限位面505和卡爪滑动面507都是卡爪5的侧面形成的特征。
如图7a、图7b、图8a和图8b所示，举升弹簧安装座206和第二举升弹簧限位翻边207
对举升弹簧6的举升弹簧固定端601具有固定和限制作用，固定后的举升弹簧6在发动机盖
锁扣11的关闭、开启和震动等正常使用情况下不会松脱。第一举升弹簧限位翻边205位于举
升弹簧6的的上方，对举升弹簧6的活动端602起限位作用。发动机盖锁扣11在开启和关闭状
态均位于举升弹簧活动端602的上方，发动机盖解锁时，举升弹簧6的活动端602会向上弹起
从而推动发动机盖开启，举升弹簧活动端602抬起的过程中会和第一举升弹簧限位翻边205
接触，从而达到举升弹簧6的最大弹起高度，通过第一举升弹簧限位翻边205的限制，保证了
发动机盖抬起高度的一致性，避免了举升弹簧6在没有最大弹起高度限制时引起发动机盖
的多次往复震动。
如图7～图11所示，卡板销轴安装孔105、卡板销轴安装孔401和卡板销轴安装孔
201分别是主锁底座1、卡板总成和主锁前框架2上的冲孔，且这三个孔形成同心圆，通过卡
板销轴9铆接在一起。在下文所述的卡爪销轴10铆接作用下，主锁底座1和主锁前框架2形成
一个固化的不可旋转和拆卸的整体，而卡板总成则可以绕着卡板销轴9在主锁底座1的限位
翻边限制下进行旋转。
卡爪销轴安装孔106、卡爪销轴安装孔506和卡爪主销轴安装孔202分别是主锁底
座1、卡爪5和主锁前框架2上的冲孔，且这三个孔形成同心圆，通过卡爪销轴10铆接在一起。
在上文所述的卡板销轴9铆接作用下，主锁底座1和主锁前框架2形成一个固化的不可旋转
和拆卸的整体，而卡爪5则可以绕着卡爪销轴10在主锁底座1的限位翻边限制下进行旋转。
如图7～图9所示，卡板弹簧固定端701和卡板弹簧活动端702是卡板弹簧7的两个
端头，卡板弹簧固定端701穿过卡板弹簧安装孔204，由于主锁前框架2和主锁底座1通过铆
接固定在一起，卡板弹簧固定端701在弹簧力的作用下紧贴卡板弹簧安装孔204。卡板弹簧
活动端702穿过卡板弹簧安装孔402，在卡板弹簧7的作用下，卡板总成可以绕着卡板销轴9
旋转，旋转过程中卡板弹簧固定端701固定不动，卡板弹簧活动端702会通过卡板弹簧安装
孔402带动卡板总成旋转。
卡爪弹簧固定端801和卡爪弹簧活动端802是卡爪弹簧8的两个端头。卡爪弹簧固
定端801穿过卡爪弹簧安装孔203，卡爪弹簧固定端801在弹簧力的作用下会紧贴卡爪弹簧
安装孔203。卡爪弹簧活动端802在弹簧离得作用下会紧贴卡爪弹簧配合面502。在卡爪弹簧
8的作用下，卡爪5可以绕着卡爪销轴10旋转，旋转过程中卡爪弹簧固定端801固定不动，卡
爪弹簧活动端802会在弹簧力的作用下对卡爪弹簧配合面502形成驱动力，带动卡爪5旋转。
图9、图10和图11分别展示了本发明中卡板3和卡爪5在锁止状态、临界状态和解锁
状态的配合关系。
如图9所示，卡板3和卡爪5处于锁止状态，即发动机盖处于第一个锁止位置。此时，
在卡爪弹簧8的作用下，卡爪5有绕着卡爪销轴10顺时针方向旋转的趋势，这种趋势在卡爪
限位面504和卡爪限位翻边112压紧配合状态达到平衡，也就是说卡爪限位面504和卡爪限
位翻边112压紧配合，限制了卡爪5绕着卡爪销轴10顺时针方向旋转。在卡板卡爪配合面303
和卡板卡爪配合面503平行且处于压紧配合状态，卡板3在卡板弹簧7的作用下，有绕着卡板
销轴9逆时针方向旋转的趋势，但受到卡板卡爪配合面503的作用力，作用力的方向垂直于
卡板卡爪配合面303和卡板卡爪配合面503，且指向卡爪销轴10的圆心。这种情况下，卡爪5
在作用力的作用下处于自锁状态。只有当在拉线安装孔501处施加一个非指向卡爪销轴10
的圆心的开启力驱动下，卡爪5才会绕着卡爪销轴10逆时针方向旋转，从而使得卡板卡爪配
合面503和卡板卡爪配合面303脱开。发动机盖在关闭过程中，发动机盖锁扣11会沿着垂直
向下方向压迫举升弹簧6活动端，发动机盖关闭冲击力时，发动机盖锁扣11和卡板U形槽301
的侧壁发生接触，从而使卡板3绕着卡板销轴9顺时针方向旋转，当发动机盖关闭冲击机过
大时，可能出现发动机盖锁扣11在下落过程中，瞬时位置偏下低于理论锁止点，当卡板限位
面302会和卡板限位凸台113接触时，限制卡板3继续向下的运动被限制。在举升弹簧6和发
动机盖垫块的缓冲作用下，最终卡板限位面302会和卡板限位凸台113会保持一定的间隙。
如图10所示，卡板3和卡爪5处于临界状态，其特征是卡板3和卡爪5处于线接触状
态，这种状态出现在发动机盖解锁过程中或者发动机盖关闭过程中。发动机盖解锁过程中，
拉线安装孔501在开启驱动力的作用下，卡爪5绕着卡爪销轴10逆时针方向旋转。在发动机
盖关闭过程中，发动机盖锁扣11会沿着垂直向下方向压迫卡板U形槽301的右侧侧壁，在卡
板3绕着卡板销轴9顺时针方向旋转时，卡板滑动面305会向下推动卡爪滑动面507，从而使
得卡爪5绕着卡爪销轴10逆时针方向旋转。
如图11所示，卡板3和卡爪5处于解锁状态。此时，卡板3和卡爪5没有配合关系，卡
板3在卡板弹簧7的作用下，有绕着卡板销轴9逆时针方向旋转到极限位置。此时，卡板限位
面304和卡板限位翻边110处于配合状态。
综上，如图9、图10和图11所示，卡爪5在仅受卡爪弹簧8的作用下处于关闭极限位
置。在开启力作用、卡爪弹簧8作用和卡板滑动面305推动力的共同作用下，卡爪5会受到卡
板限位翻边111和卡爪限位翻边112的限制。具体为：卡爪限位面505会受到卡板限位翻边
111限制，卡爪限位面504会受到卡爪限位翻边112限制。卡板限位翻边111限制开启力驱动
作用下和卡板推动力作用下的卡爪5开启极限位置，卡爪限位翻边112的限制卡爪弹簧8回
位作用下的卡爪5关闭极限位置。
综上，如图9、图10和图11所示，卡板3在仅受卡板弹簧7的作用下处于开启极限位
置。在发动机盖锁扣11向下啮合力和卡板弹簧7的共同作用下，卡板3会受到卡板限位翻边
110和卡板限位凸台113的限制。具体为：卡板限位面304卡板限位翻边110限制，卡板限位面
302会受到卡板限位凸台113限制。卡板限位翻边110限制卡板弹簧7回位作用下的卡板3开
启极限位置，卡板限位凸台113限制发动机盖关闭冲击机过大时的卡板3关闭极限位置。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，应当指出，任何熟悉本领域的技术人员在
本发明所揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之
内。