Механизм привода дверей транспортного средства
Изобретение относится к механизму привода дверей транспортного средства, в частности к механизму открывания и закрывания раздвижной двери транспортного средства. Механизм привода дверей транспортного средства на входе в упомянутое транспортное средство через проем 8 в его стенке 9 содержит балочную конструкцию, на которой установлены дверь 6, 7, привод 32, 33 и средства силовой передачи 35, 36, 37, 40, 41, 42 для передачи движения от упомянутого привода к упомянутой двери с целью открытия, закрытия и блокировки его движения. Упомянутая балочная конструкция проходит через верхний участок упомянутого проема 8 и располагается внутри него таким образом, что обеспечивается скольжение от привода 32, 33 между относительно задвинутым положением внутри упомянутого проема 8, в котором упомянутая дверь 6, 7 располагается в первой плоскости в положении “закрыто” внутри упомянутого проема, и относительно менее задвинутым положением, в котором упомянутая дверь располагается во второй плоскости вне упомянутого проема. Технический результат заключается в расширении арсенала технических средств. 11 з.п. ф-лы, 11 ил.
Настоящее изобретение относится к механизму привода дверей транспортного средства, в частности к механизму открывания и закрывания раздвижной двери транспортного средства, как утверждается во вводной части пункта 1 формулы изобретения.
Создание механизма привода дверей транспортного средства, состоящего из минимального числа элементов и требующего минимальной настройки, который был бы компактным и легко подходил к транспортным средствам разных типов, является общим желанием машиностроителей и конструкторов.
Существует также необходимость в механизме привода дверей транспортного средства, который делает невозможным открывание двери во время движения транспортного средства.
Существует также необходимость в создании раздвижной двери, работающей от привода, обеспечивающего возвратно-поступательные движения, типа пневматического поршня, перемещающегося внутри цилиндра, длина хода которого меньше длины хода упомянутой двери между положениями “открыто” и “закрыто”.
Еще одним требованием является наличие свободного доступа к модулю раздвижной двери для обеспечения его установки на транспортное средство, при этом в состав такого дверного модуля входит рама, несущая одну дверную створку или большее число дверных створок, а также устройство для открывания, закрывания и блокироваки дверной створки или дверных створок.
Настоящее изобретение удовлетворяет упомянутым требованиям и в нем предлагается механизм привода раздвижных дверей транспортного средства со входом в транспортное средство через проем в его стенке, включая раздвижные двери и привод, обеспечивающий возвратно-поступательные движения для передачи движения от упомянутого привода упомянутой двери для выполнения операций открывания, закрывания и блокировки ее перемещения, при этом данный механизм отличается наличием несущей балочной конструкции упомянутой двери, наличием упомянутого привода и упомянутого средства силовой передачи, при этом несущая балочная конструкция проходит через проем и располагается внутри его верхней части с тем, чтобы перемещаться со скольжением от упомянутого привода между относительно задвинутым положением внутри упомянутого проема, будучи в котором упомянутая дверь находится в первой плоскости в положении “закрыто” внутри упомянутого проема, и относительно менее задвинутым положением, будучи в котором упомянутая дверь находится во второй плоскости вне упомянутого проема, обеспечивая перемещение упомянутой двери вдоль упомянутой второй плоскости.
Помимо двери на несущей балочной конструкции устанавливается еще и привод, обеспечивающий возвратно-поступательные движения, и средства силовой передачи, при этом у привода есть кожух и шток, выдвигаемый и втягиваемый относительно кожуха, типа гидравлического или, предпочтительно, пневматического поршневого цилиндра с поршневым штоком, или такое же, полностью механическое устройство типа устройства, преобразующего вращательное движение в поступательное, или любой другой линейный двигатель. Шток соединен со средством силовой передачи для передачи его движения двери, при этом кожух жестко крепится к раздвижному элементу, перемещаемому в продольном направлении балочной конструкции и скользящему в этом направлении относительно балочной конструкции.
Как утверждалось выше, в менее выдвинутом положении балочной конструкции дверь свободно перемещается в направлении “открыто” и, конечно, в направлении “закрыто”, посредством штока и привода. Однако в полностью закрытом положении шток не может двигаться дальше в направлении “закрыто”. Вместо этого кожух привода перемещается в противоположном направлении и это перемещение вызывает соответствующее перемещение раздвижного элемента относительно балочной конструкции в продольном направлении. Это продольное перемещение раздвижного элемента преобразуется в боковое перемещение балочной конструкции и двери. Оно может выполняться посредством совместно работающей пары, состоящей из штифта на каретке и стационарного паза, при этом перемещение балочной конструкции в продольном направлении блокируется, но она перемещается в продольном направлении, т.е. перпендикулярно плоскости рамы и двери. Это поперечное перемещение балочной конструкции и верхней части двери передается нижней части двери кулисным механизмом так, что дверь воспринимает управляемое, параллельное перемещение.
Теперь более подробно опишем настоящее изобретение на примере двойной двери с использованием схематичных чертежей.
На фигурах 1а и 1b показан вид сбоку на транспортное средство с двустворчатой раздвижной дверью, изображенной в закрытом и открытом положениях.
На фигуре 2 показан вид по фигуре 1а в увеличенном масштабе, на котором изображена часть механизма открывания двери.
На фигурах 3а и 3b показан вид на верхние части механизма открывания двери по первому варианту, и дверь изнутри транспортного средства в закрытом и открытом положениях соответственно.
На фигурах 4а и 4b показан вид снизу на механизм открывания двери по фигурам 3а и 3b в закрытом и открытом положениях соответственно.
На фигуре 5 показан разрез механизма при виде слева по фигуре 4а в увеличенном масштабе.
На фигурах 6а, 6b и 6с показан кулисный механизм для управления нижней частью двери.
На фигуре 7 показана верхняя часть механизма по фигуре 6b в увеличенном масштабе.
На фигуре 8 показана нижняя часть механизма по фигуре 6b в увеличенном масштабе.
На фигуре 9 показан перспективный вид снизу на механизм по второму варианту настоящего изобретения.
На фигуре 10 показан вид сбоку на левую часть механизма по второму варианту.
На фигуре 11 показан вид сбоку на правую часть механизма по второму варианту.
На фигуре 11a показан элемент механизма по фигуре 11.
На фигурах 1а и 1b показан железнодорожный вагон 1 с корпусом 2 на двух каретках 3 и 4. Раздвижная дверь 5 показана с двумя дверными створками 6 и 7, скользящими между положением “закрыто” (фигура 1а) и положением “открыто” (фигуры 1b и 2), при котором обеспечивается вход внутрь вагона через проем 8 во внутренней стенке 9 вагона. Проем 8 может быть образован частями потолка транспортного средства, боковой стенкой и настилом, но лучше, чтобы для этого использовалась рама 10 с вертикальными левым и правым (как показано изнутри транспортного средства) боковыми элементами 11, 12, верхним горизонтальным элементом рамы 13 и нижним горизонтальным элементом рамы 14 (показан только на фигуре 1b).
Балочная конструкция 15, выполненная из уголка, со стенкой балочной конструкции 16 и горизонтальной полкой 17 проходит через проем 8 между противоположными стенками 11 и 12 и опирается на направляющие ролики 18, 19 соответственно, смонтированные в торцах балочной конструкции 20, 21 соответственно, с помощью болтов 22, 23 соответственно. В элементах рамы 11, 12 смонтированы горизонтальные П-образные направляющие 24, 25 соответственно, в которых ходят направляющие ролики 18, 19 соответственно с тем, чтобы задавать горизонтальное перемещение балочной конструкции 15 от полностью задвинутого положения внутри рамы 10 (фигура 4b) до более выдвинутого положения (фигура 4а).
Балочная конструкция несет дверные створки 6 и 7, которые находятся в утопленном состоянии относительно внешней стенки 9 транспортного средства, когда балочная конструкция (фигура 4а) находится в полностью задвинутом положении, при этом, когда дверь находится в закрытом положении, дверные створки полностью удерживаются между элементами рамы 11 и 12. В менее задвинутом положении балочной конструкции (фигура 4а) дверные створки балочной конструкции свободно открываются, насколько позволяют элементы рамы 11 и 12.
Балочная конструкция несет дверные створки с помощью параллельных направляющих рельсов 26, 27, каждый из которых состоит из первого элемента 28, 29 соответственно, прикрепленного к полке 17, и второго элемента 30, 31 соответственно, прикрепленного к дверной створке 6, 7 соответственно. Первый и второй направляющие рельсы взаимонаправляемы так, что телескопически выдвигаются и задвигаются. В полностью задвинутом положении (фигура 4b) направляющие рельсы имеют равную длину, соответствующую свободной ширине проема 8, при этом они выдвигаются так, что несут дверные створки до полностью открытого положения (фигура 4а). В этом положении направляющие рельсы накладываются друг на друга.
Для управления возвратно-поступательным движением створок двери и балочной конструкции желательно использовать пневматический поршневой цилиндр, чей цилиндр или корпус 32 крепится к стенке балки 16 балочной конструкции, в то время как шток поршня 33 проходит в продольном направлении балочной конструкции. Свободный конец штока поршня соединен посредством соединительного элемента 34 с верхним участком 35’ первого бесконечного ремня 35, натянутого между двумя холостыми роликами 36, 37. Ролик 37 насажен на ось 38, закрепленную в скобе 39, которая крепится к стенке балки 16. На ось 38 также насажен холостой ролик 40, диаметр которого примерно в два раза больше диаметра ролика 37. Второй бесконечный ремень 41 натянут между холостым роликом 40 и другим холостым роликом 42. Нижний участок 41’ ремня 41 несет первый соединительный элемент 43, а верхний участок 41’’ этого ремня несет второй соединительный элемент 44. Как видно из фигур 3а и 3b, при открытой и закрытой двери эти соединительные элементы располагаются с противоположных концов участков 41’ и 41’’. Оба соединительных элемента проходят через длинную щель 45, выполненную в полке балки 17, и соединены с ответными элементами створок 6, 7. Как видно из фигуры 5, верхняя полка 46 соединительного элемента 44 располагается между дверной створкой 7 и направляющим рельсом 31 и крепится к ним обоим. Соответственно нижняя полка 47 направляющего рельса 43 располагается между дверной створкой 6 и направляющим рельсом 30 (не показан). На фигуре 5 изображен дистанционирующий элемент 48, обеспечивающий зазор между дверной створкой 7 и полкой 47.
Как показано на фигурах 3b и 4а, если дверь открыта, то шток поршня 33 втянут. При таком положении поршня соединительные элементы 43, 44 находятся в одном из своих крайних положений. Выдвижение штока поршня приводит к тому, что верхний участок 35’ ремня 35 перемещается вправо, как показано на фигуре 3b, и поворачивает ролик 37 по часовой стрелке. Этот поворот передается ролику 40, который передает это движение ремню 41, нижний участок 41’ которого перемещается влево, а верхний участок 41’’ перемещается право и перемещает соединительные элементы 43 и 44 соответственно в направлении положения двери “закрыто”. Однако ход штока поршня 33 не позволяет ему выдвинуться полностью, если дверные створки 6 и 7 достигли упора (фигуры 3а и 4b). В этом положении дальнейшее перемещение поршня и штока поршня относительно балочной конструкции и ремня 35 ограничено. Однако цилиндр 32 теперь может свободно перемещаться относительно балочной конструкции и поршня. Это осуществимо благодаря тому, что цилиндр жестко соединен с балочной конструкцией посредством каретки 49, как показано только на фигурах 4а и 4b. Эта каретка перемещается вдоль главной части балочной конструкции и она соединена с ней так, что может скользить по ней и нести при этом цилиндр. Таким образом, перемещение цилиндра относительно балочной конструкции приводит к перемещению каретки относительно балочной конструкции.
Две пластины 50, 51, в каждой из которых выполнен прямолинейный, наклонный паз 52, 53 соответственно, крепятся к вертикальным элементам 11, 12 или верхнему элементу 13 рамы 10. На самом конце каретки предусмотрены направленные вниз шпильки или штифты 54, 55, входящие в зацепление с одним из пазов 52, 53.
В начальном положении, т.е. тогда, когда дверь закрыта, цилиндр 32, каретка 49 и штифты 54, 55 находятся в положениях по фигуре 4а. Как только поршень прекращает двигаться, цилиндр, каретка и штифты начинают перемещаться влево по фигуре 4а. Так как балочная конструкция перестает двигаться в продольном направлении, но может двигаться в боковом направлении по направляющим роликам 18, 19 и направляющим 24, 25, движение штифтов по пазам 52, 53 преобразуется в боковое перемещение каретки и балочной конструкции в положение “задвинуто” (фигура 4b).
Очевидно, что, если дверные створки упираются в препятствие во время их движения в положение “закрыто”, что не дает им закрываться, то вместо поршня начинает двигаться цилиндр, обеспечивая таким образом движение в положение “задвинуто”, хотя дверные створки не находятся в положении “закрыто”. Для исключения такой ситуации дверь снабжается направляющими, которые предотвращают движение двери и балочной конструкции внутрь, если только дверь не находится в положении “закрыто”. На фигурах 3а, 3b и 5 показаны эти направляющие, в состав которых входит направляющий ролик 56, прикрепленный к одной из створок (в данном случае к дверной створке 7) с помощью рычага 57, прикрепленного к верхней грани двери болтом 58. Ролик перемещается по направляющему тракту 59, выполненному в виде уголка, прикрепленного к верхнему элементу рамы 13 и включающего участок 60, идущий в направлении “открыто” и “закрыто” дверной створки 7, и участок 61, идущий в направлении втягивания балочной структуры 15. Таким образом, пока дверная створка перемещается вдоль участка 60, движение в перпендикулярном направлении невозможно, при этом, как только ролик 56 достигает участка 61, который соединяется с трактом 59, не ранее полного закрывания двери, движение ролика, двери и балочной конструкции разблокируется.
Как видно из предыдущего описания, механизм соответствующим образом контролирует только верхнюю часть двери. Однако в настоящем изобретении предлагается также и средство управления нижней частью двери. В состав этого средства входит кулисный механизм, изображенный на фигурах 6а-6с и более подробно на фигурах 7 и 8. В его состав входит верхнее плечо 62 с двумя рычагами 63, 64, выполненное из уголка, и нижнее плечо 65 с двумя рычагами 66, 67. Плечо 62 крепится к элементу рамы 11 с возможностью поворота в точке 68 соединения рычагов 63 и 64, а плечо 65 также крепится к элементу рамы 11 с возможностью поворота в точке 69 соединения рычагов 66 и 67. Одним концом звено 70 крепится с поворотом к торцу 20 балочной конструкции 15, а другим концом к рычагу 63. Таким образом при перемещении балочной конструкции плечо 62 поворачивается вокруг точки 69. Перемещение рычага 64 передается нижнему плечу 65 через шток 71, прикрепленный к свободному концу рычага 64 и к свободному концу рычага 66. Таким образом, поворот плеча 62 передается плечу 65. Свободный конец его рычага 67 поворачивается к одному концу звена 71, другой конец которого соединен с внутренним концом горизонтально направленной штанги 72, которая направляется с помощью двух роликов 73, 74 в направляющей 75, напоминающей направляющий тракт 59. Направляющий ролик 77 насажен на вертикальную ось 76, при этом ролик перемещается по вертикальной полке 79 направляющего рельса 78, выполненного в виде уголка, с внутренней стороны дверной створки 7. Таким образом, боковое движение балочной конструкции 15 преобразуется в боковое движение штанги 72 и ролика 77, который, в свою очередь, воздействует на дверь, контактируя с полкой 79 или самой дверной створкой 7. Такой же кулисный механизм предусмотрен для другой дверной створки 6.
На фигурах 4а и 4b показано, что прямолинейные пазы 52, 53 заканчиваются короткими участками 52’, 53’ соответственно, которые направлены под прямым углом к траектории движения балочной конструкции в боковом направлении. Таким образом, по достижении этих участков паза 52’, 53’, как показано на фигуре 4b, предотвращается перемещение штифтов 54, 55 и вместе с ними каретки 49, балочной конструкции 15 и двери в боковом направлении, позволяя двери открыться.
В соответствии со вторым вариантом настоящего изобретения, изображенным на фигурах 9-11, в качестве привода применяется колесо и ремень. Электрический двигатель 82 приводит червячное колесо 81, которое, в свою очередь, приводит ременное колесо 82, желательно зубчатое колесо. Электродвигатель, червячное колесо и ременное колесо крепятся к балочной конструкции 15 так же, как и цилиндр 32. Ремень 83, желательно зубчатый ремень, приводится колесом 82. Нижний участок 84 ремня удерживается на большей части окружности колеса 82 с помощью двух холостых роликов 85, 86 с образованием 
-образного участка, как показано на фигуре 11a. Верхний участок 89 ремня заправляется между холостыми роликами 87, 88. К нижнему участку крепится фиксатор 90, на котором установлена первая дверная створка (фигура 10), а к верхнему участку 89 крепится фиксатор 91, на котором установлена вторая дверная створка (фигура 11).
В соответствии со вторым вариантом электродвигатель 80, червячное колесо 81 и ременное колесо 82 являются аналогами цилиндра 32 по первому варианту изобретения, при этом ремень 83 является аналогом комбинации, состоящей из штока поршня 33, первого ремня 35 и второго ремня 41.
Формула изобретения
1. Механизм привода дверей транспортного средства на входе в упомянутое транспортное средство через проем (8) в его стенке (9), в состав которого входит балочная конструкция (15), на которой установлены дверь (6, 7), привод (32, 33) и средства силовой передачи (35, 36, 37, 40, 41, 42) для передачи движения от упомянутого привода к упомянутой двери с целью открытия, закрытия и блокировки его движения, при этом упомянутая балочная конструкция проходит через верхний участок упомянутого проема (8) и располагается внутри него таким образом, что обеспечивается скольжение от привода (32, 33) между относительно задвинутым положением внутри упомянутого проема (8), в котором упомянутая дверь (6, 7) располагается в первой плоскости в положении “закрыто” внутри упомянутого проема, и относительно менее задвинутым положением, в котором упомянутая дверь располагается во второй плоскости вне упомянутого проема, что обеспечивает перемещение упомянутой двери вдоль упомянутой второй плоскости, отличающийся тем, что в состав упомянутого привода входят два элемента (32, 33), перемещаемых относительно друг друга при работе упомянутого привода, при этом первый (32) из упомянутых элементов образует подвижное соединение с упомянутой балочной конструкцией (15), а второй (33) из упомянутых элементов перемещается на предварительно заданную длину хода относительно упомянутого первого элемента (32) и образует соединение с упомянутым средством силовой передачи (35) таким образом, что передает закрывающее движение упомянутой двери (6, 7) на протяжении основной части упомянутого хода, при котором упомянутая дверь располагается в упомянутой второй плоскости, и предотвращает дальнейшее перемещение двери, находящейся в закрытом положении, при этом упомянутый первый элемент (32) образует соединение с упомянутой балочной конструкцией (15) таким образом, что при дальнейшей работе упомянутого привода упомянутая балочная конструкция перемещается в боковом направлении в сторону ее относительно задвинутого положения.
2. Механизм привода дверей по п.1, отличающийся тем, что упомянутый первый элемент (32) образует соединение с упомянутой балочной конструкцией (15) посредством промежуточной каретки (49), образующей соединение с упомянутой балочной конструкцией со скольжением таким образом, что перемещение упомянутого первого элемента (32) относительно упомянутой балочной конструкции приводит к перемещению упомянутой каретки (49) относительно упомянутой балочной конструкции (15), при этом упомянутая каретка (49) и упомянутый проем (8) включают совместно работающие паз/штифт (52/54, 53/55), обеспечивающие боковое перемещение упомянутой балочной конструкции относительно упомянутого проема в ответ на перемещение упомянутой каретки (49) относительно упомянутой балочной конструкции (15).
3. Механизм привода дверей по п.2, отличающийся тем, что совместно работающие паз/штифт включают паз (52, 53), расположенный под углом к направлению перемещения упомянутого второго элемента (32), и штифт (54, 55), входящий в зацепление с упомянутым пазом.
4. Механизм привода дверей по п.3, отличающийся тем, что упомянутый паз (52, 53) выполнен в пластине, установленной в проеме (8), а упомянутый штифт (54, 55) установлен в упомянутой каретке (49).
5. Механизм привода дверей по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что верхняя часть упомянутой двери опирается на направляющую скольжения, установленную на упомянутой балочной конструкции, и тем, что кулисный механизм передает перемещение упомянутой балочной конструкции в боковом направлении нижней части упомянутой двери.
6. Механизм привода дверей по любому из пп.1-5, отличающийся тем, что в качестве упомянутого привода используется поршневой цилиндр, при этом упомянутые элементы являются цилиндром и связанным с ним поршнем.
7. Механизм привода дверей по любому из пп.1-6, отличающийся тем, что упомянутые средства силовой передачи трансформируют ход упомянутого второго элемента заданной длины в увеличенный внутренний ход двери.
8. Механизм привода дверей по п.7, отличающийся тем, что в состав упомянутого средства силовой передачи входят два бесконечных ремня, при этом первый ремень опоясывает первый холостой ролик относительно небольшого диаметра, а второй ремень опоясывает второй холостой ролик относительно большого диаметра; упомянутые первый и второй ролики являются холостыми роликами, насаженными на общую ось, а упомянутый второй ремень соединен с упомянутой дверью.
9. Механизм привода дверей по п.8 с дверью, содержащей две раздвижные дверные створки, отличающийся тем, что первая дверная створка управляется первым участком упомянутого второго ремня, а вторая дверная створка управляется вторым участком упомянутого второго ремня.
10. Механизм привода дверей по любому из пп.1-5, отличающийся тем, что упомянутый первый элемент является поворотным колесом (81), а упомянутый второй элемент является бесконечным ремнем (83) или цепью, приводимой упомянутым колесом.
11. Механизм привода дверей по п.10, отличающийся тем, что один участок (84) ремня несет первую дверную створку, а другой участок (89) ремня несет вторую дверную створку.
12. Механизм привода дверей по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что направляющий рельс (59) упомянутой двери предотвращает его перемещение в боковом направлении, пока упомянутая дверь находится в положении “закрыто”.
РИСУНКИ
