CN105350854A - 一种用于城市轨道车辆、公交车辆门系统的无源锁闭装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于城市轨道车辆、公交车辆门系统的无源锁闭装置，包括由动力源驱动的丝杆和螺母，螺母一侧固定有滚动销，螺母另一侧连接有连接件，还包括有与丝杆平行设置的导向件，该导向件与所述滚动销配合并能够引导滚动销沿丝杆的轴向移动，其特征在于导向件的末端连接有限位件；还包括有承接件，在滚动销移动到对应于门扇锁闭位置并发生绕丝杆轴向的转动时，承接件将承接滚动销，承接件由弹性机构支撑从而使承接件始终具有回复至初始状态的趋势，与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明的承接件取代了现有的锁止块中会与滚动销发生刚性碰撞的凹槽，承接件由弹性机构支撑使之具备了能够有效减缓滚动销落入承接件上发生的刚性冲击力。

Description

一种用于城市轨道车辆、公交车辆门系统的无源锁闭装置

技术领域

本发明涉及城市轨道交通技术领域，具体涉及一种用于城市轨道车辆、公交车辆门系统的无源锁闭装置。

背景技术

目前，轨道车辆上多螺旋传动门机应用非常广泛，如各种车辆门、屏蔽门、民用门等。所有螺旋传动的门机均存在门的锁闭与解锁问题，即螺旋传动门机采用丝杆对车门进行传动，而车门在关闭后，丝杆依然可以进行旋转，因此只需施加外力便可将门打开，存在着一定的安全隐患。目前无源螺旋门机锁闭机构依靠螺旋升角小于磨擦角自锁的原理，通过变升角螺杆锁住自适应螺母，如果自适应螺母的滚动销断裂或脱落等失效模式发生，将导致门锁意外打开的安全事故。比如：常见的无源全程锁闭装置和无源螺旋锁闭装置两种，前者是应用了特殊的矩形截面弹簧的单向离合器，后者通过变导程和自适应机构实现锁闭，但是，两者的锁闭装置结构均比较复杂，并存在以下问题：(1)无源全程锁闭装置是实现电机和丝杆间的传动的锁闭，对门扇没有直接的锁定，安全性，可靠性低；(2)无源螺旋锁闭装置由导程是在丝杆上实现变化的，丝杆加工不易，在锁闭段出现磨损后更换的成本较高。

基于无源全程锁闭装置和无源螺旋锁闭装置结构和原理都很复杂，零件较多，加工工艺要求高，为此现有的如一申请号为201410833668.4的中国发明专利申请《一种用于城市轨道列车门系统的无源锁闭装置》披露了这样一种螺母无源锁闭装置，包括丝杆、螺母销组件、支承滑道、位置调整垫片、锁止块、传动拨叉组件和扭簧，所述丝杆安装在门系统承载驱动机构的基座上，所述螺母销组件包括套接在丝杆上的螺母、固定在螺母外壁上的滚动销，所述螺母与丝杆之间构成螺旋传副，所述滚动销与位于丝杆一侧支承滑道保持接触，所述支承滑道位于滚动销的正下方，所述传动拨叉组件设置在螺母的两侧，所述螺母在丝杆上的轴向运动通过传动拨叉组件传递给门扇，实现门扇的开启或关闭动作，所述锁止块设置在支承滑道的末端，并固定在门系统承载驱动机构的基座上，所述锁止块上设有凹槽，所述凹槽用于门扇关闭动作到位时卡住滚动销，所述位置调整垫片设置在支承滑道、锁止块之间，用于门扇关闭动作到位的位置，所述扭簧为两段，分别设置在传动拨叉组件端部内侧与对应侧的螺母端部之间。该无源锁闭装置在电动关门过程中，螺母在丝杆的作用下向关门方向运动，滚动销靠向支承滑道的一侧，螺母前进至关门到位的位置时，由于门扇之间的相互挤压而不能继续前进，此时丝杆在电机作用下继续转动，丝杆将带动螺母一起转动，在丝杆转矩和扭簧的共同作用下，滚动销旋动进入锁止块的凹槽内，门扇胶条的挤压力作用在锁止块的侧面上，产生的摩擦力矩和扭簧的弹力将防止丝杆反转出去，从而起到锁止的作用；在电动开门过程中，由于螺母在锁止块的凹槽内，锁止无法沿丝杆进行轴向运动，因此螺母和丝杆一起在电机作用下克服前述摩擦力矩和扭簧的作用力实现反转，将滚动销旋出凹槽，使滚动销回到与支承滑道齐平的位置，此时由于限位凸块，阻止螺母进一步反转，因此螺母靠在限位凸块，上在丝杆的作用下向开门方向运动，直至开门到位。

但该螺母无源锁闭装置采用的是锁止块和限位凸块锁住滚动销，锁到位瞬间，滚动销对刚性固定的锁止块会产生刚性冲击，导致锁止块及滚动销容易损坏；在开关门直线移动过程中，对滚动销限位的两面分别是刚性固定的支撑滑道和非刚性固定的限位凸块，导致门扇开关门过程中易跳动。因此，为解决上述问题，亟待对现有的无源锁闭装置作进一步的改进。

发明内容

本发明所要解决的一个技术问题是针对上述现有技术现状而提供一种滚动销不易损坏的用于城市轨道车辆、公交车辆门系统的无源锁闭装置。

本发明所要解决的另一个技术问题是针对上述现有技术现状而提供一种在开关门直线移动过程中，滚动销不易跳动的用于城市轨道车辆、公交车辆门系统的无源锁闭装置。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：该用于城市轨道车辆、公交车辆门系统的无源锁闭装置，包括由动力源驱动的丝杆和与丝杆螺旋配合的螺母，该螺母与丝杆组成螺旋传动副，螺母一侧固定连接有滚动销，螺母另一侧连接有用于连接并带动门扇移动的连接件，还包括有与所述丝杆平行设置的导向件，该导向件与所述滚动销配合并能够引导滚动销沿所述丝杆的轴向移动，其特征在于所述导向件的末端连接有限位件，在所述滚动销移动到对应于门扇锁闭位置时，所述滚动销将离开所述导向件并发生绕丝杆轴向的转动，转动后的滚动销即与所述限位件配合从而限制滚动销朝门扇开启方向横移；还包括有承接件，在所述滚动销移动到对应于门扇锁闭位置并发生绕丝杆轴向的转动时，该承接件将承接所述滚动销；所述承接件由弹性机构支撑从而使承接件始终具有回复至初始状态的趋势。

所述承接件与一开关配合，在所述滚动销撞击所述承接件时，承接件将触发该开关而使所述动力源断电关闭。当滚动销在丝杆和螺母的带动下沿锁闭方向移动并撞击承接件时能使动力源断电关闭，此时门扇处于锁闭状态；而当所述门扇在丝杆和螺母的带动下从承接件上退出至上方并向解锁位置移动的状态下，所述承接件将自动复位而使开关也随之复位。

为了防止门扇在开关门的过程中发生易跳动的情况，需要限位滚动销的滑动轨迹，作为优选所述导向件为一槽型滑道，所述滚动销的末端能够适配其中并限位在该槽型滑道的上下侧壁之间。但并不局限于此，也可以是相互平行的上下两滑道只要能限位滚动销即可。

作为优选，所述限位件为一由所述槽型滑道的下侧壁向下弯折而成的板状件。使得限位件能与槽型滑道为一体件，具有结构简单的特点。

所述承接件包括一连接板，连接板的中部通过销轴铰接于一固定件上，其靠近限位件的那端连接有叉开设置的托板和压板，所述弹性机构为扭簧，该扭簧装配在该销轴上，扭簧的弹力使所述托板始终具有向上的趋势并因此而使托板的下端具有抵靠住所述限位件的趋势，所述托板、压板和限位件共同构成允许所述滚动销落入其中的夹角空间，连接板的另一端与所述开关配合。当滚动销沿锁闭方向移动并落入夹角空间而被夹住的状态下，能将托板的下端顶开从而将连接板上抬而断开开关，此时门扇处于锁闭状态；而当滚动销从夹角空间退出至上方以解除夹住状态并向解锁位置移动的状态下，托板的下端能复位从而连接板下压将并解除开关断开的状态，此时门扇处于打开状态。

所述压板具有倾斜面，该倾斜面沿所述门扇开启方向而向上倾斜。该倾斜面结构，能够使得滚动销从夹角空间退出至上方以解除夹住状态时具有引导滚动销重新进入导向件的作用。

从加工及装配角度而言，优选的结构，所述连接板、托板和压板为一体件。

所述连接板的另一端开设有以销轴为圆心的弧形槽，而所述固定件上设有能插配在该弧形槽内的导向销。这样连接板能通过固定件绕着销轴转动，该结构具有简单、可靠且容易实现的特点。

所述弧形槽的下方设置有第一固定杆，相应地所述固定件靠近所述限位件的那端设置有第二固定杆，所述扭簧穿设在销轴上，该扭簧的第一端抵靠在第一固定杆上，而扭簧的第二端相对所述第二固定杆固定。扭簧的第一端抵靠在第一固定杆上以实现托板在受压之后，扭簧能利用自身的回复力将连接板复位。

所述滚动销的端部装配有滚轮，滚动销即以该滚轮适配在所述槽型滑道内。该滚轮适配在槽型滑道内能更好地使丝杆带来的扭矩使滚动销产生向门扇开启/锁闭方向转动的趋势。

与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明的承接件取代了现有技术中的锁止块会与滚动销发生刚性碰撞的凹槽，当滚动销移动到对应于门扇锁闭位置发生绕丝杆轴向的转动，该承接件由弹性机构支撑使之能够有效缓冲滚动销落入承接件上发生的刚性冲击力，解决了丝杆、滚动销和锁止块易损的问题，因此能够有效延长滚动销的使用寿命。也就是说，本发明的锁闭方式为锁滚轮(滚动销上设滚轮时)，且锁滚轮的主要部件——承接件组件为非刚性固定，从而解决了现有无源锁闭装置的丝杆、滚动销和锁止块易损坏的问题。

另外，本发明采用槽型滑道跟滚动销配合，使槽型滑道的上、下两面平行且每个面都平整与滚动销接触，所以滑行过程为平稳直线移动，解决了现有技术的跳动问题。

此外，本发明城轨车辆、公交车辆门系统门扇无源锁闭及解锁无需额外动力源，仅依靠螺旋传动原理，就能实施门扇的锁闭及解锁，由于无需额外解锁动力源，所以简化锁闭结构。

附图说明

图1为本发明实施例中门扇处于打开状态的结构示意图(略去了固定件)；

图2为本发明实施例中门扇移动到对应于门扇锁闭位置并处于将要离开导向件的状态的结构示意图(略去了固定件)；

图3为本发明实施例中门扇处于刚离开导向件的状态的结构示意图(略去了固定件)；

图4为图3背面一个角度的示意图(未略去固定件)；

图5为图3背面另一个角度的示意图(略去固定件)；

图6为本发明实施例中当滚动销沿锁闭方向移动并落入夹角空间而被夹住时，门扇处于锁闭状态的结构示意图(略去固定件)；

图7为本发明实施例中当滚动销从夹角空间退出至上方以解除夹住状态并向解锁位置移动的状态下的结构示意图(略去固定件)。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

如图1～7所示，本发明的用于城市轨道车辆、公交车辆门系统的无源锁闭装置，可应用于双开门或单开门的门系统锁闭结构中，包括由动力源如电机驱动的丝杆1和与丝杆1螺旋配合的螺母2，该螺母2与丝杆1组成螺旋传动副，螺母2一侧固定连接有滚动销3，滚动销3的端部装配有滚轮31，螺母2另一侧连接有用于连接并带动门扇移动的连接件21，以通过螺母2在丝杆1上的轴向运动通过连接件21传递给门扇，实现门扇的开启或关闭动作；为了防止门扇在开关门的过程中发生易跳动的情况，需要限位滚动销3的滑动轨迹，因此在丝杆1一侧平行设置有导向件4，作为优选导向件4为U型的槽型滑道，滚动销3的末端能够适配其中并限位在该槽型滑道的上下侧壁之间，这样槽型滑道的上、下两面平行且每个面都平整与滚动销3接触，所以滑行过程为平稳直线移动，解决了现有技术的中滚动销3沿丝杆1轴向移动而发生的跳动问题。另外，槽型滑道的末端连接有限位件5，在滚动销3移动到对应于门扇锁闭位置时，滚动销3将离开导向件4并发生绕丝杆1轴向的转动，转动后的滚动销3即与限位件5配合从而限制滚动销3朝门扇开启方向横移，本实施例中限位件5为由槽型滑道的下侧壁向下弯折而成的板状件，使得限位件5能与槽型滑道为一体件，具有结构简单的特点。同时，槽型滑道的末端还包括有承接件6，在滚动销3移动到对应于门扇锁闭位置并发生绕丝杆1轴向的转动时，该承接件6将承接滚动销3；承接件6由弹性机构支撑从而使承接件6始终具有回复至初始状态的趋势。当电动关门过程中，滚动销3在丝杆1和螺母2的带动下沿锁闭方向移动到对应于门扇锁闭位置发生绕丝杆1轴向的转动，该承接件6由弹性机构支撑使之能够有效缓冲滚动销3落入承接件6上发生的刚性冲击力，同时门扇胶条的挤压力作用在限位件5上从而限制滚动销3朝门扇开启方向横移从而起到锁止的作用。

若是只需要达到缓冲刚性冲击力的目的，承接件6则只需具有一个具有起支承作用的面板即可，而本实施例中更优地设计为，承接件6与一开关7配合，能在滚动销3撞击承接件6时，承接件6将触发该开关7而使动力源断电关闭。即当滚动销3在丝杆1和螺母2的带动下沿锁闭方向移动并撞击承接件6时能使动力源断电关闭，此时门扇处于锁闭状态；而当门扇在丝杆1和螺母2的带动下从承接件6上退出至上方并向解锁位置移动的状态下，承接件6将自动复位而使开关7也随之复位。此时，承接件6为杠杆式的设计，其结构如图2、图4和图7所示，承接件6包括一连接板61，连接板61的中部通过销轴81铰接于一固定件8上，其靠近限位件5的那端连接有叉开设置的托板62和压板63，而连接板61的另一端则与开关7配合。弹性机构为能装配在销轴81上的扭簧9，扭簧9的弹力使托板62始终具有向上的趋势并因此而使托板62的下端具有抵靠住限位件5的趋势，而压板63则具有沿门扇开启方向而向上倾斜的倾斜面631，能够使得滚动销3从夹角空间退出至上方以解除夹住状态时具有引导滚动销3重新进入导向件4的作用。从加工及装配角度而言，优选的结构，连接板61、托板62和压板63为一体件，同时托板62、压板63和限位件5还共同构成允许滚动销3落入其中的夹角空间。而连接板61的另一端还开设有以销轴81为圆心的弧形槽611，固定件8上设有能插配在该弧形槽611内的导向销82。弧形槽611的下方设置有第一固定杆612，相应地固定件8靠近限位件5的那端设置有第二固定杆83，扭簧9穿设在销轴81上，且扭簧9的第一端抵靠在第一固定杆612上，扭簧9的第二端相对第二固定杆83固定，这样托板62在受压之后，扭簧9能利用自身的回复力将连接板61复位。当滚动销3沿锁闭方向移动并落入夹角空间而被夹住的状态下，能将托板62的下端顶开从而将连接板61上抬而断开开关7，此时门扇处于锁闭状态；而当滚动销3从夹角空间退出至上方以解除夹住状态并向解锁位置移动的状态下，托板62的下端能复位从而连接板61下压将并解除开关7断开的状态，此时门扇处于打开状态。

以下，对本实施例的无源锁闭装置的运作进行说明：

如图2～6所示，在电动关门过程中，滚动销3的滚轮31在丝杆1和螺母2的带动下沿槽型滑道向锁闭方向移动到对应于门扇锁闭位置，由于门扇胶条的挤压力作用而不能继续前进，而滚动销3在电机作用下继续转动将离开槽型滑道落入承接件6和限位件5形成的夹角空间内而被夹住，接着托板62的下端被滚动销3顶开从而连接板61克服扭簧9的作用力使其绕销轴81旋转上抬而断开开关7，此时门扇处于锁闭状态；由于本发明的承接件6取代了现有技术中的锁止块会与滚动销3发生刚性碰撞的凹槽，当滚动销3移动到对应于门扇锁闭位置发生绕丝杆1轴向的转动，该承接件6由弹性机构支撑使之能够有效缓冲滚动销3落入承接件6上发生的刚性冲击力，解决了丝杆1、滚动销3和锁止块易损的问题，因此能够有效延长滚动销3的使用寿命。

如图1和7所示，在开门过程中：丝杆1反向转动，开门起始时槽型滑道的限位件5的横向阻力使螺母2组件反向旋转运动，并在承接件6沿门扇开启方向而向上倾斜的倾斜面631的引导下，能够使得滚动销3从夹角空间退出至上方以解除夹住状态时重新进入槽型滑道，继而螺母2组件反向直线运动，实现开门动作。

Claims (10)

1.一种用于城市轨道车辆、公交车辆门系统的无源锁闭装置，包括由动力源驱动的丝杆(1)和与丝杆(1)螺旋配合的螺母(2)，该螺母(2)与丝杆(1)组成螺旋传动副，螺母(2)一侧固定连接有滚动销(3)，螺母(2)另一侧连接有用于连接并带动门扇移动的连接件(21)，还包括有与所述丝杆(1)平行设置的导向件(4)，该导向件(4)与所述滚动销(3)配合并能够引导滚动销(3)沿所述丝杆(1)的轴向移动，其特征在于所述导向件(4)的末端连接有限位件(5)，在所述滚动销(3)移动到对应于门扇锁闭位置时，所述滚动销(3)将离开所述导向件(4)并发生绕丝杆(1)轴向的转动，转动后的滚动销(3)即与所述限位件(5)配合从而限制滚动销(3)朝门扇开启方向横移；还包括有承接件(6)，在所述滚动销(3)移动到对应于门扇锁闭位置并发生绕丝杆(1)轴向的转动时，该承接件(6)将承接所述滚动销(3)；所述承接件(6)由弹性机构支撑从而使承接件(6)始终具有回复至初始状态的趋势。

2.根据权利要求1所述的用于城市轨道车辆、公交车辆门系统的无源锁闭装置，其特征在于所述承接件(6)与一开关(7)配合，在所述滚动销(3)撞击所述承接件(6)时，承接件(6)将触发该开关(7)而使所述动力源断电关闭。

3.根据权利要求1所述的用于城市轨道车辆、公交车辆门系统的无源锁闭装置，其特征在于所述导向件(4)为一槽型滑道，所述滚动销(3)的末端能够适配其中并限位在该槽型滑道的上下侧壁之间。

4.根据权利要求2所述的用于城市轨道车辆、公交车辆门系统的无源锁闭装置，其特征在于所述限位件(5)为一由所述槽型滑道的下侧壁向下弯折而成的板状件。

5.根据权利要求1至4中任一权利要求所述的用于城市轨道车辆、公交车辆门系统的无源锁闭装置，其特征在于所述承接件(6)包括一连接板(61)，连接板(61)的中部通过销轴(81)铰接于一固定件(8)上，其靠近限位件(5)的那端连接有叉开设置的托板(62)和压板(63)，所述弹性机构为扭簧(9)，该扭簧(9)装配在该销轴(81)上，扭簧(9)的弹力使所述托板(62)始终具有向上的趋势并因此而使托板(62)的下端具有抵靠住所述限位件(5)的趋势，所述托板(62)、压板(63)和限位件(5)共同构成允许所述滚动销(3)落入其中的夹角空间，连接板(61)的另一端与所述开关(7)配合。

6.根据权利要求5所述的用于城市轨道车辆、公交车辆门系统的无源锁闭装置，其特征在于所述压板(63)具有倾斜面(631)，该倾斜面(631)沿所述门扇开启方向而向上倾斜。

7.根据权利要求5所述的用于城市轨道车辆、公交车辆门系统的无源锁闭装置，其特征在于所述连接板(61)、托板(62)和压板(63)为一体件。

8.根据权利要求5所述的用于城市轨道车辆、公交车辆门系统的无源锁闭装置，其特征在于所述连接板(61)的另一端开设有以销轴(81)为圆心的弧形槽(611)，而所述固定件(8)上设有能插配在该弧形槽(611)内的导向销(82)。

9.根据权利要求8所述的用于城市轨道车辆、公交车辆门系统的无源锁闭装置，

其特征在于所述弧形槽(611)的下方设置有第一固定杆(612)，相应地所述固定件(8)靠近所述限位件(5)的那端设置有第二固定杆(83)，所述扭簧(9)穿设在销轴(81)上，该扭簧(9)的第一端抵靠在第一固定杆(612)上，而扭簧(9)的第二端相对所述第二固定杆(83)固定。

10.根据权利要求3所述的用于城市轨道车辆、公交车辆门系统的无源锁闭装置，其特征在于所述滚动销(3)的端部装配有滚轮(31)，滚动销(3)即以该滚轮(31)适配在所述槽型滑道内。