CN103046827B - 电动塞拉门锁闭解锁机构 - Google Patents

Abstract

一种电动塞拉门锁闭解锁机构，包括锁闭解锁组件和电机摆杆驱动组件。锁闭解锁组件包括解锁摆杆、左摆杆、右摆杆、拉杆和关节轴承连接。锁闭解锁组件通过关节轴承连接杆与电机摆杆驱动组件相连；电机摆杆驱动组件通过所述关节轴承连接杆带动所述锁闭解锁组件动作。当门扇开启时，电机旋转，因为阻力过大使电机外壳反向旋转，带动驱动摆杆及解锁摆杆摆动，使解锁摆杆摆过锁闭死点，实现解锁；当门扇关闭时，解锁电机反向旋转，当到达门扇要关闭位置时，因为关门阻力增大而使电机外壳反向旋转，带动驱动摆杆及解锁摆杆反向摆动，使解锁摆杆摆过锁闭死点，实现锁闭。本发明结构简单、成本低廉、安装调整方便、可靠性高、安全性好。

Description

电动塞拉门锁闭解锁机构

技术领域

本发明属于轨道车辆技术领域，涉及一种应用于轨道车辆电动塞拉门控制系统中的锁闭和解锁机构。

背景技术

在轨道车辆电动塞拉门的开启及关闭过程中，需要有安全可靠的锁闭和解锁控制机构，才能实现塞拉门门扇的正常关闭和开启。如何做到控制机构简单、可靠、使用方便是塞拉门生产厂家所追求的目标。现有的塞拉门锁闭和解锁机构结构复杂、安装调整不便，其可靠性和安全性较差。

发明内容

为了克服上述不足，本发明的目的是提供一种新型的电动塞拉门锁闭解锁机构。该电动塞拉门锁闭解锁机构具有结构简单、安装调整方便、可靠性高、安全性好的优点。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：

一种电动塞拉门锁闭解锁机构，它包括锁闭解锁组件和电机摆杆驱动组件，

所述锁闭解锁组件包括解锁摆杆、左摆杆、右摆杆、拉杆和关节轴承连接杆；

所述锁闭解锁组件通过所述关节轴承连接杆与所述电机摆杆驱动组件相连；所述电机摆杆驱动组件通过所述关节轴承连接杆带动所述锁闭解锁组件动作；

所述解锁摆杆的一端与所述关节轴承连接杆相连，另一端通过一个支撑轴固定在电动塞拉门的承载横梁上，解锁摆杆可绕该支撑轴摆动；

所述左摆杆为“人”字形，具有竖、撇、捺共三条边；左摆杆的三边交汇处通过一个左转轴固定在电动塞拉门的承载横梁上，并可以绕该左转轴旋转；左摆杆的撇边和捺边上分别开有长槽孔，在左摆杆的撇边长槽孔内穿有一个解锁摆杆轴承，该解锁摆杆轴承将左摆杆与所述解锁摆杆连接在一起；在左摆杆的捺边长槽孔内穿设有一左曲线滚子轴承，该左曲线滚子轴承固定在电动塞拉门的上支撑底板上；

所述左摆杆的竖边通过一个左关节轴承与所述拉杆的一端相连；拉杆的另一端通过一个右关节轴承与所述右摆杆相连；

所述右摆杆为“L”形，具有横、竖两条边；其竖边的端部通过一个右关节轴承与所述拉杆相连，其横边上开有长槽孔，在该长槽孔内穿设有一个右曲线滚子轴承，该右曲线滚子轴承固定在电动塞拉门的上支撑底板上；右摆杆的横边和竖边交汇处通过一个右转轴固定在电动塞拉门的承载横梁上。

所述左、右摆杆，拉杆以及左、右关节轴承，左、右转轴构成一个四连杆结构；

所述解锁摆杆、左摆杆和解锁摆杆轴承三者的旋转圆心在锁闭死点位置组成一个直角三角形，所述左、右摆杆构成的四连杆机构被锁闭，门扇无法打开；

当所述电机摆杆驱动组件通过所述关节轴承连接杆拉动所述解锁摆杆摆动时，所述解锁摆杆轴承在所述左摆杆的长槽孔内滑动，滑过锁闭死点位置后，所述解锁摆杆、左摆杆和解锁摆杆轴承三者的旋转圆心组成的三角形变成非直角三角形，塞拉门的门扇打开。

所述电机摆杆驱动组件包括依次连接的电机、行星减速器、锥齿轮减速器，所述行星减速器外壳上设有驱动摆杆，该驱动摆杆与所述关节轴承连接杆转动连接，且该驱动摆杆两侧的支撑件上设有限位挡。

所述电机是直流无刷电机；所述行星减速器为两级行星减速。

所述左关节轴承、右关节轴承具有方向相反的外螺纹；所述拉杆两端各设有与所述左关节轴承、右关节轴承外螺纹对应的内螺纹。

本发明的有益效果是：本发明具有锁闭可靠、安全性高、解锁方便的特点，并且结构简单，成本低廉，安装调整方便。

附图说明

图1是电动塞拉门的驱动控制机构整体结构示意图。

图2是本发明电动塞拉门锁闭解锁机构结构示意图。

图3A是本发明锁闭电动塞拉门工作原理示意图，电动塞拉门处于关门位置。

图3B是本发明解锁电动塞拉门工作原理示意图，电动塞拉门处于开门位置。

图4是本发明电机摆杆驱动组件整体结构示意图。

图5是本发明电机摆杆驱动组件内部结构示意图。

附图标号：1、左侧纵向导轨；2、左侧支撑装置；3、左侧吊架；4、解锁摆杆；5、左摆杆；6、导向导轨；7、拉杆；8、承载横梁；9、右摆杆；10、右侧吊架；11、右侧支撑装置；12、右侧纵向导轨；13、从动端皮带轮部件；14、齿带连接件；141、齿带连接件；15、齿形带；16、关节轴承连接杆；17、电机摆杆驱动组件；18、左曲线滚子轴承；181、右曲线滚子轴承；19、解锁摆杆轴承；20、上支撑底板；21、锥齿轮减速器；22、行星减速器；23、驱动摆杆；24、限位挡；25、电机；26、锥齿轮输出轴；27、支撑件；28、左关节轴承；281、右关节轴承；29、支撑轴；30、左转轴；301、右转轴。

具体实施方式

如图1所示，本发明涉及的轨道车辆电动塞拉门的驱动控制机构包括承载横梁8、左、右支撑装置2和11、左、右纵向导轨1和12、横向导轨、导向导轨6、电机摆杆驱动组件17、齿形带15、齿带连接件14和141、从动端皮带轮部件13、上支撑底板20(参见图2)。其中，

左、右支撑装置2和11的内侧壁上分别设有塞拉方向的纵向导轨1、12。承载横梁8为一根起支撑作用的型材，其两端分别通过滑块与所述左、右纵向导轨1和12滑动连接，并可沿左、右纵向导轨1和12滑动，从而使整体机构进行塞拉方向的运动。左、右支撑装置2和11分别通过左侧吊架3和右侧吊架10固定在电动塞拉门门框两端。

在承载横梁8的前面装有与承载横梁8平行的两根横向导轨，在两根横向导轨上分别装有滑块，电动塞拉门的左、右门扇分别与所述横向导轨上的滑块铰接式连接。

在承载横梁8的左端还装有一电机摆杆驱动组件17和主动端皮带轮组件，在承载横梁8的右端装有从动端皮带轮部件13。在主动端皮带轮组件和从动端皮带轮部件13之间装有齿形带15，齿形带15呈回形运转，在下齿带上装有齿带连接件14，该齿带连接件14与横向导轨上固定有电动塞拉门门扇的滑块相连；在上齿带上也装有一齿带连接件141，该齿带连接件141上的滚轮沿固设在上支撑底板20上的导向导轨6的曲线槽内移动。

当电机摆杆驱动组件17内的电机旋转时，该电机可通过输出轴、主动端皮带轮部件、从动端皮带轮部件13使齿形带15运动，从而，带动固设在齿形带15上的齿带连接件14和141运动，齿带连接件141沿导向导轨6移动，齿带连接件14带动与之相连的设置在横向导轨上的、固定有电动塞拉门门扇的滑块滑动，进而带动电动塞拉门塞拉，即电动塞拉门的开启、关闭。

为了能够使电动塞拉门的门扇在关闭后锁闭，在打开时解锁，还需要一个锁闭解锁机构。

如图1、图2所示，该锁闭解锁机构包括锁闭解锁组件和电机摆杆驱动组件两部分。

锁闭解锁组件包括解锁摆杆4、左摆杆5、右摆杆9、拉杆7和关节轴承连接杆16。

解锁摆杆4的一端通过关节轴承连接杆16与电机摆杆驱动组件17相连，另一端通过支撑轴29固定在承载横梁8上，解锁摆杆4可绕支撑轴29摆动。电机摆杆驱动组件17通过关节轴承连接杆16带动解锁摆杆4绕支撑轴29摆动。

左摆杆5为“人”字形，具有竖、撇、捺共三条边。其中，左摆杆5的撇边和捺边上分别开有长槽孔。左摆杆5的三边交汇处通过左转轴30固定在承载横梁8上，并可以绕左转轴30旋转。在左摆杆5的撇边长槽孔内穿有一解锁摆杆轴承19，该解锁摆杆轴承19将左摆杆5与解锁摆杆4连接在一起。在左摆杆5的捺边长槽孔内穿设有一左曲线滚子轴承18，该左曲线滚子轴承18固定在上支撑底板20上。当电机摆杆驱动组件17内的电机旋转时，电机输出的动力经关节轴承连接杆16带动解锁摆杆4绕支撑轴29摆动，解锁摆杆4又借助解锁摆杆轴承19带动左摆杆5绕左转轴30动作。

左摆杆5的竖边通过左关节轴承28与拉杆7的一端相连。拉杆7的另一端通过右关节轴承281与右摆杆9相连。

右摆杆9为“L”形，具有横、竖两条边。其竖边的端部通过右关节轴承281与拉杆7相连，其横边上开有长槽孔，在该长槽孔内穿设有右曲线滚子轴承181，该右曲线滚子轴承181固定在上支撑底板20上。右摆杆9的横边和竖边交汇处通过右转轴301固定在承载横梁8上。

左、右摆杆5、9，拉杆7以及左、右关节轴承28、281，左、右转轴30、301构成一个四连杆结构。

为了使左、右摆杆5、9能够同步动作，左关节轴承28、右关节轴承281具有方向相反的外螺纹。所述拉杆7两端各设有与所述左关节轴承28、右关节轴承281外螺纹对应的内螺纹。此设计可以保证左、右摆杆的同步摆动。

如图3A、3B所示，图中的线A代表解锁摆杆轴承19实际所处位置线，线B代表锁闭死点位置线。解锁摆杆4、左摆杆5和解锁摆杆轴承19三者的旋转圆心在锁闭死点位置组成一个直角三角形。在塞拉门门扇处于关闭状态时，解锁摆杆轴承19处在大于90°的位置(参见图3A)，只要解锁摆杆4的位置不动，左摆杆5在受乘客推门时的力F作用下，左摆杆5被解锁摆杆4及解锁摆杆轴承19所限制，左、右摆杆构成的四连杆机构被锁闭，门扇无法打开；当开门时，电机摆杆驱动组件17通过关节轴承连接杆16拉动解锁摆杆4绕支撑轴29摆动，进而带动解锁摆杆轴承19在左摆杆5的长槽孔内滑动，当滑过锁闭死点位置B线后，解锁摆杆4、左摆杆5和解锁摆杆轴承19三者的旋转圆心组成的三角形变成非直角三角形，左、右摆杆构成的四连杆机构在力F的作用下是可以旋转摆动的，从而将塞拉门的门扇打开。这就是本发明锁闭和解锁的基本原理。

如图4、图5所示，构成本发明的电机摆杆驱动机构17包括依次连接的电机25、行星减速器22、锥齿轮减速器21。锥齿轮减速器21的锥齿轮输出轴26直接与齿带轮内孔连接，利用平键传递扭矩。行星减速器22外壳上设有驱动摆杆23，该驱动摆杆23与关节轴承连接杆16转动连接，且该驱动摆杆23两侧的支撑件27上设有限位挡24，该支撑件27内装轴承及减磨垫圈，以保证电机外壳与转子的相对转动。所述电机是直流无刷电机，所述行星减速器为两级行星减速。

当电机25正常旋转时，其动力直接传递给锥齿轮减速器21的输出轴26，带动齿形带15转动即可实现门扇开关功能。当刚要打开门扇时，电机25因为机构阻力过大的原因，电机转轴不转，电机外壳反向运转，带动驱动摆杆23摆动，驱动摆杆23带动解锁摆杆4进行解锁；当门扇关闭快要关上时，因为门扇胶条等的接触阻力增大，使电机25外壳再次相对转动，带动驱动摆杆23驱使解锁摆杆4反向摆动，从而使解锁摆杆轴承19摆过锁闭死点位置进入锁闭区域。这就是本发明利用电机外壳相对转子的反应力矩进行锁闭解锁控制。同时，电机旋转动力传递给齿形带15，齿形带正反向运动，带动与之相连的滑块运动，从而，带动与滑块相连的塞拉门门扇进行开关方向的运动。

Claims (5)

1.一种电动塞拉门锁闭解锁机构，其特征在于：它包括锁闭解锁组件和电机摆杆驱动组件，

所述锁闭解锁组件包括解锁摆杆(4)、左摆杆(5)、右摆杆(9)、拉杆(7)和关节轴承连接杆(16)；

所述锁闭解锁组件通过所述关节轴承连接杆(16)与所述电机摆杆驱动组件(17)相连；所述电机摆杆驱动组件(17)通过所述关节轴承连接杆(16)带动所述锁闭解锁组件动作；

所述解锁摆杆(4)的一端与所述关节轴承连接杆(16)相连，另一端通过一个支撑轴(29)固定在电动塞拉门的承载横梁(8)上，解锁摆杆(4)可绕该支撑轴(29)摆动；

所述左摆杆(5)为“人”字形，具有竖、撇、捺共三条边；左摆杆(5)的三边交汇处通过一个左转轴(30)固定在电动塞拉门的承载横梁(8)上，并可以绕该左转轴(30)旋转；左摆杆(5)的撇边和捺边上分别开有长槽孔，在左摆杆(5)的撇边长槽孔内穿有一个解锁摆杆轴承(19)，该解锁摆杆轴承(19)将左摆杆(5)与所述解锁摆杆(4)连接在一起；在左摆杆(5)的捺边长槽孔内穿设有一左曲线滚子轴承(18)，该左曲线滚子轴承(18)固定在电动塞拉门的上支撑底板(20)上；

所述左摆杆(5)的竖边通过一个左关节轴承(28)与所述拉杆(7)的一端相连；拉杆(7)的另一端通过一个右关节轴承(281)与所述右摆杆(9)相连；

所述右摆杆(9)为“L”形，具有横、竖两条边；其竖边的端部通过一个右关节轴承(281)与所述拉杆(7)相连，其横边上开有长槽孔，在该长槽孔内穿设有一个右曲线滚子轴承(181)，该右曲线滚子轴承(181)固定在电动塞拉门的承载横梁(8)上；右摆杆(9)的横边和竖边交汇处通过一个右转轴(301)固定在电动塞拉门的上支撑底板(20)上。

2.根据权利要求1所述的一种电动塞拉门锁闭解锁机构，其特征在于：所述左、右摆杆(5、9)，拉杆(7)以及左、右关节轴承(28、281)，左、右转轴(30、301)构成一个四连杆结构；

所述解锁摆杆(4)、左摆杆(5)和解锁摆杆轴承(19)三者的旋转圆心在锁闭死点位置组成一个直角三角形，所述左、右摆杆构成的四连杆机构被锁闭，门扇无法打开；

当所述电机摆杆驱动组件(17)通过所述关节轴承连接杆(16)拉动所述解锁摆杆(4)摆动时，所述解锁摆杆轴承(19)在所述左摆杆(5)的长槽孔内滑动，滑过锁闭死点位置后，所述解锁摆杆(4)、左摆杆(5)和解锁摆杆轴承(19)三者的旋转圆心组成的三角形变成非直角三角形，塞拉门的门扇打开。

3.根据权利要求2所述的一种电动塞拉门锁闭解锁机构，其特征在于：所述电机摆杆驱动组件包括依次连接的电机(25)、行星减速器(22)、锥齿轮减速器(21)，所述行星减速器(22)外壳上设有驱动摆杆(23)，该驱动摆杆(23)与所述关节轴承连接杆(16)转动连接，且该驱动摆杆(23)两侧的支撑件上设有限位挡(24)。

4.根据权利要求3所述的电动塞拉门锁闭解锁机构，其特征在于：所述电机是直流无刷电机；所述行星减速器为两级行星减速。

5.根据权利要求1～4之一所述的电动塞拉门锁闭解锁机构，其特征在于：所述左关节轴承、右关节轴承具有方向相反的外螺纹；所述拉杆两端各设有与所述左关节轴承、右关节轴承外螺纹对应的内螺纹。