CN101446160B - 上翻门多杆承载和运动导向机构 - Google Patents

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Abstract

本发明是一种上翻门多杆承载和运动导向机构，在直角坐标系中，在与YZ面平行的两平面内，设有2个多杆机构，对连杆在Z轴方向加以约束，顶部约束设置在与XY面平行的两平面内，压合在门页的顶部，顶部约束的反力平衡开门推力与两侧的预储力在Y轴方向的分力，促使门页先做平移运动，门页沿X轴方向平移解除约束后，在开门推力与两侧的预储力的合力作用下门页向上翻转，优点：解决上翻门与车体接口区域的边界发生干涉无法转动的难题。有效控制门页的运动轨迹，避免门页在开门过程中与车体的侧面碰撞。另具有安装方便、可靠性高、适用于各种复杂外形轮廓车辆的特点。根据具体的车辆外形轮廓的接口条件，调整多杆机构的尺寸与之相适应即可。

Description

上翻门多杆承载和运动导向机构
技术领域
本发明涉及的是一种上翻门多杆承载和运动导向机构，属于城轨车辆门系统技术领域。
背景技术
车辆外形轮廓日趋复杂多变，现有固定铰链式的承载与运动机构，即门扇与门框通过共轴铰接实现门的上翻。当门的接口区域曲率变化较大时，采用固定铰链结构的门扇，其运动时会与接口区域的边界发生干涉无法转动。
发明内容
本发明的目的在于克服上述机构存在的缺陷，提出一种上翻门多杆承载和运动导向机构，可以控制门页的运动轨迹，满足复杂的车辆外形轮廓设计要求。
本发明的技术解决方案：其结构是有两个多杆机构，作为承载门页负荷的承载和运动导向机构，多杆机构上的连杆约束限制门页在指定的平面内平动。门页的顶部设有约束，其对门页的反力平衡门页向上的力并约束门页向上运动。在门页起始运动的瞬时，促使门页必须先做平移运动，当门页平移一定距离后，顶部约束解除，门页的合力和合力矩促使门页向上翻转，实现门页先平移后转动的复合运动。
所述的有一对受约束的多杆机构，并且在门页的顶部设有约束，该约束可为滚动或者滑动方式。
本发明的优点：可以控制门页的运动轨迹，满足复杂的车辆外形轮廓设计要求。一般的多杆结构的运动往往是平动，即运动过程中既有移动又有转动。本发明的上翻门多杆承载和运动导向机构，在运动过程在外力的约束下先仅做平移，不作转动，当平移出干涉区后再进行转动，来实现平动的复合运动。从而解决了上翻门与车体接口区域的边界发生干涉无法转动的难题。此外，通过控制多杆运动的平面，有效的控制了门页的运动轨迹，避免了门页在开门过程中与车体的侧面碰撞。上翻门多杆承载和运动导向机构具有安装方便、可靠性高、适用于各种复杂外形轮廓车辆的特点。可根据具体的车辆外形轮廓的接口条件，调整多杆机构的尺寸与之相适应即可。
附图说明
附图1是门页的受力及约束简图。
附图2是门页的受力及运动示意图。
附图3是本发明的应用实例示意图。
附图4是本发明的具体结构放大图。
附图1中的1是多杆机构，2是约束，3是门页，4是预储推力(复杂的空间力)，5是顶部约束，6是与车体连接的基架。
具体实施方式
对照附图1，在直角坐标系中，在与YZ面平行的两平面内，设有2个多杆机构1，对连杆在Z轴方向加以约束2，以限制连杆机构在YOX平面运动并增加连杆的刚度。
顶部约束5设置在与XY面平行的两平面内，压合在门页3的顶部，门页起始运动的瞬时，顶部约束5的反力R3和R4平衡开门推力F3与两侧的预储力F1和F2在Y轴方向的分力，促使门页3必须先做平移运动，门页3沿X轴方向平移解除约束后，在开门推力F3与两侧的预储力F1和F2的合力作用下门页3向上翻转，以实现门页3按预定轨迹先平动后转动的运动。
对照附图1和附图2，开门的瞬间，门页受到连杆的约束力R1和R2，顶部约束力R3和R4，两侧的预储力F1和F2，开门推力F3，门页的重力G，则合力∑Fx＝C(常量)、∑Fy＝0、∑Fz＝0。对门页的转动瞬心取矩，即∑M＝∑MR1+∑MR2+∑MR3+∑MR4+∑MF1+∑MF2+∑MF3+∑MG＝0。在∑Fx的作用下门页沿X轴方向进行平移。
当门页3沿X方向平移，顶部约束5解除后，门页受到连杆的约束力R1和R2，两侧的预储力F1和F2，开门推力F3，门页的重力G，则合力∑Fx＝C(常量)、∑Fy＝C(常量)、∑Fz＝0。对门页的转动瞬心取矩，即＝∑MR1+∑MR2+∑MF1+∑MF2+∑MF3+∑MG＝C1(常量)。在∑Fx、∑Fy、∑M的作用下门页进行转动和平动的复合运动。
对照附图4，多杆机构1为承载门页3负荷的承载和运动导向机构，多杆机构上的连杆约束2限制Z轴方向的运动，约束门页3在XY平面内平动。顶部约束5压合在门页3的顶部，门页起始运动的瞬时，顶部约束5的反力平衡向上的力，促使门页3必须先做平移运动，当门页沿平移一定距离后，顶部约束5解除，门页的合力和合力矩促使门页向上翻转，实现门页先平动后转动的复合运动，避免门页运动时会与车体接口区域的边界发生干涉。

Claims (1)

1.上翻门多杆承载和运动导向机构，其特征是在直角坐标系中，在与YZ面平行的两平面内，设有2个多杆机构，对连杆在Z轴方向加以约束(2)，以限制连杆机构在YOX平面运动并增加连杆的刚度，顶部约束(5)设置在与XY面平行的两平面内，压合在门页(3)的顶部，门页起始运动的瞬时，顶部约束(5)的反力(R3、R4)平衡开门推力(F3)与两侧的预储力(F1、F2)在Y轴方向的分力，促使门页(3)先做平移运动，门页(3)沿X轴方向平移解除约束后，在开门推力(F3)与两侧的预储力(F1、F2)的合力作用下门页(3)向上翻转，以实现门页(3)按预定轨迹先平动后转动的运动，所述的顶部约束(5)为滚动或者滑动方式。
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