CN109715470A - 传动装置、登车系统以及轨道车辆 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于轨道车辆(100)的登车系统(102)的传动装置(108)，其中，该传动装置(108)具有：用于登车系统(102)的元件(104)的可线性移动的驱动杆(110)，其中，所述驱动杆(110)具有直线驱动区域(116)和衔接到直线驱动区域上的弯曲闭锁区域(118)；驱动轮(112)，该驱动轮设置成与所述驱动杆(110)隔开间距；能在围绕驱动轮(112)的圆形轨道上移动的传动轮(114)，该传动轮与驱动轮(112)以及与驱动杆(110)耦联；以及止挡装置(120)，该止挡装置用于限制传动轮(114)在驱动区域(116)上的驱动位置与闭锁区域(118)上的闭锁位置之间的运动范围。

Description

传动装置、登车系统以及轨道车辆

技术领域

本发明涉及一种用于轨道车辆的登车系统的传动装置、一种用于轨道车辆的登车系统以及一种轨道车辆。

背景技术

在轨道车辆中，登车系统可借助驱动系统朝向其打开方向或关闭方向移动并且可借助闭锁系统被闭锁在关闭位置中。

发明内容

本发明的任务在于，提供一种改进的用于轨道车辆的登车系统的传动装置、一种改进的用于轨道车辆的登车系统以及一种改进的轨道车辆。

按照本发明，所述任务通过具有独立权利要求特征的一种用于轨道车辆登车系统的传动装置、一种用于轨道车辆的登车系统以及一种轨道车辆来解决。由后面的从属权利要求得出本发明的有利构型和扩展方案。

传动装置可为自锁式设计。自锁式传动装置在正常运行条件下仅在其驱动侧上可被移动。在负荷极限内的、在其从动侧上的力作用不引起移动。蜗轮蜗杆传动装置可被设计成自锁式传动装置。所述蜗轮蜗杆传动装置在相应地选择蜗轮蜗杆的情况下是持续自锁的。

在此处提出的方案中，所述驱动通过转动运动实现。在从动装置上，登车系统的至少一个元件(例如滑动门系统或枢转滑动门系统的门扇)以线性运动被移动。在关闭位置中，虚拟的肘杆伸直或过伸展。通过伸直的或过伸展的肘杆，线性的力作用被从动侧锁止。由此，传动装置仅在所述一个点是自锁的并且例如在紧急解锁时可也被手动移动。

提出一种用于轨道车辆的登车系统的传动装置，其中，该传动装置具有以下特征：

可移动的驱动杆，其用于登车系统的元件，其中，该驱动杆具有直线驱动区域和衔接到直线驱动区域上的弯曲闭锁区域；

驱动轮，该驱动轮设置成与所述驱动杆隔开间距；

能在围绕驱动轮的圆形轨道上移动的传动轮，该传动轮与驱动轮以及与驱动杆耦联；以及

止挡装置，该止挡装置用于限制传动轮在驱动区域上的驱动位置与闭锁区域上的闭锁位置之间的运动范围。

登车系统可理解成用于轨道车辆的滑动门系统或枢转滑动门系统。元件可以是门扇或踏板阶梯。所述元件在两个终端位置之间在运动方向上来回移动。所述终端位置可被称作打开位置和关闭位置。驱动杆能与所述元件耦联并且也能在运动方向上移动。在关闭位置中，密封装置可被压缩并且提供抵抗登车系统马达驱动力的反压力。可移动的弯曲闭锁区域、可移动的传动轮以及固定的驱动轮构成肘杆，该肘杆在驱动位置中折弯并且在闭锁位置中至少大致伸直或过伸展。

驱动杆可以是齿条。传动轮和驱动轮可以是齿轮。由于齿接结构，该传动装置可没有打滑。高的操纵力可通过所述齿接结构被传递。

驱动杆可具有滚道。传动轮和驱动轮可以是摩擦轮。通过单纯的滚动移动，传动装置和/或驱动杠杆的振动和/或噪声可被降低。所述摩擦轮和/或滚道可具有起缓冲作用的弹性衬层。

驱动杆的闭锁区域可构造成圆弧段。所述圆弧段可相切地进入到驱动区域中。由此，可实现从驱动区域到闭锁区域的平滑过渡。

驱动杆可沿所述元件的运动方向线性地移动。

驱动杆可沿所述元件的运动方向和横向于该运动方向移动。通过该横向可移动性，驱动杆可实施闭锁运动。

传动轮可被支承在连接杆中。所述连接杆能以围绕驱动轮的轴线可转动的方式被支承。传动轮通过该连接杆被引导在其圆形轨道上。通过该连接杆可实现在圆形轨道上的精确引导。

所述止挡装置可具有用于连接杆的驱动止挡件和闭锁止挡件。这些止挡件可进行减振。通过止挡件，可简单且成本有利地被限制传动轮的运动范围。

所述传动轮可在其圆形轨道上在驱动位置与闭锁位置之间经过死点。在该死点中，驱动杆与传动轮之间的接触点、传动轮的中心点以及驱动轮的中心点可在一条轴线上对齐。所述死点可设置在驱动位置与闭锁位置之间。在死点进行驱动杆的运动方向的换向。该传动装置由于该死点而自锁。

该传动装置可具有一个另外的可线性移动的元件(例如滑动门系统的一个另外的门扇)。所述一个另外的门扇可反向于所述门扇移动。一个另外的驱动杆可具有一个另外的直线驱动区域和衔接在该另外的直线驱动区域上的一个另外的弯曲闭锁区域。该传动装置可具有一个能在围绕该驱动轮的圆形轨道上移动的另外的传动轮。所述另外的传动轮可与该驱动轮以及与所述另外的驱动杆耦联。驱动轮可设置在所述驱动杆与所述另外的驱动杆之间。所述另外的传动轮可相对于所述传动轮在直径上相对置地设置。通过所述另外的驱动杆和所述另外的传动轮，该滑动门系统的另外的门扇可在使用同一驱动装置的情况下被移动和闭锁。

此外，提出一种用于轨道车辆的登车系统，其中，该登车系统具有根据在此提出方案的传动装置，其中，所述登车系统的元件与驱动杆耦联。

此外，提出一种轨道车辆，其具有根据在此提出方案的登车系统。

附图说明

在此提出的方案的各实施例在附图中示出并且在下文说明中更详细地阐释。附图中：

图1示出根据一实施例的具有登车系统的轨道车辆的示图；

图2示出根据一实施例的传动装置的示意性示图；

图3示出根据一实施例的传动装置的闭锁运动的示意性示图；

图4示出根据一实施例的传动装置的闭锁运动的示意性示图；

图5示出根据一实施例的被闭锁的传动装置的示意性示图。

具体实施方式

在本发明的有利实施例的以下描述中，对于在不同附图中示出的并且作用相似的元件使用相同或相似的附图标记，其中，省去对这些元件的重复描述。

图1示出根据一实施例的具有登车系统102的轨道车辆100的示图。所述登车系统102具有沿车辆纵向方向或x方向可移动的元件104。登车系统102在此是滑动门系统102。所述滑动门系统102具有可沿x方向移动的门扇104作为元件104。如果门扇104被关闭或者说设置在关闭位置中，则门扇104关闭轨道车辆100的门口106。登车系统102也可具有踏板阶梯104作为可移动的元件104。为了驱动和闭锁，登车系统102具有根据在此提出方案的传动装置108。所述传动装置108具有与元件104耦联的驱动杆110。所述驱动杆110至少沿元件104的运动方向可移动。此外，传动装置具有：固定于门口的或固定于车辆的以能转动的方式支承的驱动轮112；以及传动轮114。

驱动轮112与在此未示出的登车系统102的驱动装置(例如电动机)耦联。传动轮114与驱动轮112以及与驱动杆110耦联。驱动轮112将其转动传递到传动轮114上。传动轮114在驱动杆110上滚动并且将转动转换成平移。

传动轮114以可在围绕驱动轮112的圆弧轨道移动的方式支承。例如，传动轮114的转动轴可在圆弧形滑槽中引导。

驱动杆具有：沿门扇104的运动方向定向的、直线的驱动区域116；以及衔接到驱动区域上的、弯曲的闭锁区域118。在关闭门扇104时，传动轮114在驱动区域116上滚动，以便将门扇沿运动方向或关闭方向移动。在此，传动轮114通过传动装置108的止挡装置120被保持在驱动位置中。

在门扇104即将要到达关闭位置之前，传动轮114从驱动区域116滚动到闭锁区域118上。在此，传动轮114在其圆弧轨道上从驱动位置中移动出来。大致在关闭位置中，传动轮114到达死点。在该死点上，传动轮114精确地设置在闭锁区域118与驱动轮112之间。所述死点标记门扇104运动的顶点。在该死点中，在驱动轨道110与传动轮114之间的第一接触点以及在传动轮114与驱动轮112之间的第二接触点在传动轮114上在直径上相对置。

在该死点处或刚过该死点，传动轮114通过止挡装置120保持在闭锁位置中。在该闭锁位置中，传动轮114自锁地防止门扇104的打开运动。

为了打开门扇104，驱动轮112的转动方向反转。然后，传动轮114从闭锁区域118滚动到驱动区域116上并且再次通过止挡装置120被保持在驱动位置中，以便将门扇104朝向运动方向或打开方向移动。

通过在此提出的方案得出以下优点。通过减少构件实现整体的结构方式，其方式为驱动和闭锁功能被结合在一个组件108中。所提出的传动装置具有简单的工作原理以及减少的安装空间需求。所述原理原则上可被用于滑动门102、枢转滑动门和踏板阶梯。驱动装置的安装位置原则上是任意的。通过在驱动杆110与门扇104之间可变的连接元件，驱动装置原则上可沿Z方向和Y方向相对于门扇104任意地定位。所提出的传动装置108基本上是不需维护的并且具有自由的传动比选择。

图2示出根据一实施例的传动装置108的示意性示图。传动装置108在此基本上对应于在图1中的传动装置。与此相反，传动装置108构造成用于根据在此提出方案的滑动门系统的两个沿相反方向运动的门扇的驱动和闭锁。为此，该传动装置包括一个另外的驱动杆110和一个另外的传动轮114。这些传动轮114在圆弧轨道200上在直径上相对置地设置并且通过连接杆202相互连接。在此，连接杆202将传动轮114的支承点相互连接。连接杆202在所述支承点之间的中心与驱动轮112同轴地支承。

在所示出的实施例中，传动轮114大致具有与驱动轮112相同的直径。传动轮114也可大于或小于驱动轮112。

在此，止挡装置120具有用于驱动位置的驱动止挡件204和用于闭锁位置的闭锁止挡件206。所述止挡件204、206挡靠在连接杆202上。连接杆202可在所述两个止挡件204、206之间移动。换句话说，止挡件204、206限定传动轮114在圆弧轨道200上的运动范围208。

在此，传动轮114设置在驱动杆110的驱动区域116与闭锁区域118之间的过渡位置上。闭锁区域118构造成圆弧段。连接杆202贴靠在驱动止挡件204上。传动轮114在驱动位置中。在此，在驱动杆110与传动轮114之间的第一接触位置210位于过渡位置上。在传动轮114与驱动轮112之间的第二接触位置212位于传动轮114的支承位置与驱动轮112的支承位置之间。

在所述过渡位置上，传动轮114与闭锁区域118构成第一虚拟杠杆臂214。所述第一虚拟杠杆臂214从传动轮114的转动中心穿过第一接触位置210延伸到第一接触位置210上的闭锁区域118的局部曲率中心点。所述曲率中心点在此是圆弧段半径的中心点。第一虚拟杠杆臂214与在传动轮114的转动中心与驱动轮112的转动中心之间的第二虚拟杠杆臂214一起构成虚拟的肘杆活节。在所述肘杆活节中，力关系与在第一虚拟杠杆臂214与第二虚拟杠杆臂之间的角度216相关。

换句话说，在图2中示出包括闭锁装置的线性驱动装置108。在此示出的驱动装置可被用作在登车系统的(齿)条传动装置中的驱动装置和闭锁装置。由驱动轮112、传动轮114以及连接杆202组成的驱动单元承担门扇的驱动以及闭锁。示出在快达到关闭位置之前的情况。

所述驱动通过驱动轮112通过相应的直接驱动装置或马达传动单元实现。由此，传动轮114被驱动，所述传动轮将驱动杆110沿相反方向移位。门扇与驱动杆110连接。驱动杆110的改变直接导致门扇位置的改变。通过驱动轮112的沿顺时针方向或沿逆时针方向的转动运动，将动力传动系闭锁在预先确定的位置中并且防止门扇的移动。这种情况典型地发生在门扇处于关闭的位置中时。由此，所述系统关闭且闭锁或者打开。从驱动轮112到传动轮114上和/或到驱动杆110上的力传递可通过齿轮或摩擦轮实现。

所示出的打开止挡件204或者说驱动止挡件204用作传动轮114的位置止挡件，并且防止传动轮114进入到未限定的位置中。通过自由地选择驱动轮112的直径和传动轮114的直径能够调设任意希望的传动比。

在驱动杆110的端部上在关闭位置之前设置有圆弧段118。

图3示出根据一实施例的传动装置108的闭锁运动的示意性示图。传动装置108基本上对应于在图2中的传动装置。在此，传动轮114设置在驱动杆110的闭锁区域118中。连接杆202已经离开驱动止挡件204。

通过传动轮114在闭锁区域118的弯曲表面上移动，在第一虚拟杠杆臂214与第二虚拟杠杆臂之间的角度216变小。由于角度216变小，肘杆活节的传动比发生改变。

换句话说，在图3中示出在连接杆202开始转动时的情况。在即将到达关闭位置之前，由于系统中的固有力(例如护指橡胶条的压力)驱动杆110上的力增大。由于在驱动杆110上的力增大并且在传动轮114中允许围绕y轴转动的自由度，部件即连接杆202和传动轮114开始围绕y轴转动。

在数学上，所述轮114的和驱动杆202的运动通过三杠杆系统描述，所述三杠杆系统通过活节A、B、C相互连接或者说支承。

在具体情况中称作连接杆202的杠杆以位置固定的方式在中心支承在转动中心A并且具有长度L1。所述长度L1由驱动轮112和传动轮114的半径RA、得出。因此，适用于整个连接杆202。连接杆202的旋转中点A可通过L1/2描述。

一旦传动轮114与圆形段118接合，则这些传动轮114和圆弧段118的中心点B1、B2、C1、C2具有恒定的距离L2，该距离通过传动轮114的和圆弧段118的半径RK限定。所述距离由此，就数学描述而言得出两个另外的虚拟杠杆214。

在点C1、C2中的活节沿z方向固定并且仅能够沿x方向被移位。对于计算来说，坐标系的原点位于点A。对于数学描述来说，仅观察左侧、即点A、B1、C1，第二半边可通过正负号交换用相同的方程来描述。

点B1的x位置根据连接杆202的转动角度α1得出。B1(x)＝-L1/2*cos(α1)。点B1的z位置根据连接杆202的转动角度α1得出。B1(z)＝L1/2*sin(α1)。点C1的x位置根据点B1的位置得出。C1,x＝B1,x-L2*cos(α2)，其中，α2是虚拟杠杆214的转动角度，α2＝arcsin((C1(z)-B1(z))/L2)。点C1的相对的z移位为零。C1(z)＝常量。在α1＝α2时到达死点。在α1＞α2时到达过死点位置。

图4示出根据一实施例的传动装置108的闭锁运动的示意性示图。所述传动装置108基本上对应于在图2和图3中的传动装置。在此，传动轮114也设置在驱动杆110的闭锁区域118中。连接杆202已到达死点。接触位置210、212与各支承位置以及驱动轮112的转动轴线处于一条线中。连接杆202相对于闭锁止挡件206具有小的距离。在该死点，第一虚拟杠杆臂214和第二虚拟杠杆臂设置在直接的延长线中。因此，肘杆活节伸直或已到达其死点位置。

在一实施例中，所述元件110具有在z坐标中的自由度。例如，至少闭锁区域118沿z方向可移动地支承。在此，驱动轮112可直接接合到驱动杆110中，从而可省去传动轮114和连接杆202。当接合轮滚动到闭锁区域118上时，闭锁区域118沿z方向移动。例如，驱动杆110的部分区域可借助闭锁区域118通过转动活节基本上沿z方向移动。然后得出在驱动轮112的转动中心与该转动活节之间的虚拟肘杆活节。至少闭锁区域118也可线性地沿z方向引导。当接合轮到达闭锁区域118的端部时，则达到自锁位置。驱动杆110沿x方向的运动则被阻止。因此，通过抬起或者降低元件110在预先确定的位置上开始闭锁过程。

图5示出根据一实施例的被闭锁的传动装置108的示意性示图。所述传动装置108基本上对应于在图2至4中的传动装置。连接杆202已超过死点并且贴靠在闭锁止挡件206上。在此，肘杆活节过伸展并且角度216为负。为了重新到达死点需要力。由此，该传动装置108是自锁的。

所谓的过死点角度β＝α1-α2(在β＞0°时是过死点位置)可自由地选择，当然要注意的是，C1(x)在死点位置具有最小值并且C2(x)在死点位置具有最大值。为了使所述系统离开过死点位置，C1(x)沿负的x方向移位直到死点位置。为了驱动单元的力需求保持尽可能小，所述移位可尽可能小地选择。在传动轮114上的力矩恒定时，可作用到驱动杆202上的x力FC1(x)与角度α2相关。为了将系统108可靠地移出过死点位置，所述力FC1(x)不应太小。这些半径RA、以及角度α1确定沿z方向的安装空间需求。

通过驱动所述驱动轮112，系统108可被转动直到进入死点位置以及超出。

一旦超过该死点位置，驱动杆110的x力(例如通过护指橡胶条的压力)引起围绕驱动轮112轴线到连接杆202上的力矩。驱动杆110的力不会导致连接杆202从过死点位置往回翻转。因此，系统108是自锁的。

闭锁止挡件206在β＞0°时限制最大可能的过死点位置。附加地，弹簧可确保所述闭锁位置。所述闭锁位置是系统108的稳定位置。

在一实施例中，所述闭锁在没有过死点的情况下和/或以较小力施加到轮112、114上实现。同样，连接杆202的转动可被用于使闭锁杠杆转动并且借助所述构件将门系统闭锁。

附图标记列表

100 轨道车辆

102 滑动门系统

104 门扇

106 门口

108 传动装置

110 驱动杆

112 驱动轮

114 传动轮

116 驱动区域

118 闭锁区域

120 止挡装置

200 圆弧轨道

202 连接杆

204 驱动止挡件

206 闭锁止挡件

208 运动范围

210 第一接触位置

212 第二接触位置

214 虚拟杠杆臂

216、β 所产生的角度

A 驱动轮的转动中心、活节

B 传动轮的转动中心、活节

C 虚拟杠杆的转动中心、活节

α1 连接杆的角度

α2 虚拟杠杆的角度

Claims (12)

1.用于轨道车辆(100)的登车系统(102)的传动装置(108)，其中，所述传动装置(108)具有以下特征：

可移动的驱动杆(110)，其用于登车系统(102)的元件(104)，其中，所述驱动杆(110)具有直线驱动区域(116)和具有衔接到该直线驱动区域上的弯曲闭锁区域(118)；

驱动轮(112)，该驱动轮设置成与所述驱动杆(110)隔开间距；

能围绕所述驱动轮(112)在圆形轨道(200)上移动的传动轮(114)，该传动轮与所述驱动轮(112)以及与所述驱动杆(110)耦联；以及

止挡装置(120)，该止挡装置用于限制所述传动轮(114)在驱动区域(116)上的驱动位置与闭锁区域(118)上的闭锁位置之间的运动范围(208)。

2.根据权利要求1所述的传动装置(108)，其中，所述驱动杆(110)是齿条，并且，所述传动轮(114)和所述驱动轮(112)是齿轮。

3.根据权利要求1所述的传动装置(108)，其中，所述驱动杆(110)具有滚道，并且，所述传动轮(114)和所述驱动轮(112)是摩擦轮。

4.根据上述权利要求之一所述的传动装置(108)，其中，所述驱动杆(110)的闭锁区域(118)构造成圆弧段。

5.根据上述权利要求之一所述的传动装置(108)，其中，所述驱动杆(110)能沿所述元件(104)的运动方向线性移动。

6.根据上述权利要求1至4之一所述的传动装置(108)，其中，所述驱动杆(110)能沿所述元件(104)的运动方向和横向于该运动方向移动。

7.根据上述权利要求之一所述的传动装置(108)，其中，所述传动轮(114)支承在连接杆(202)中，该连接杆以能围绕所述驱动轮(112)的轴线(A)转动的方式支承。

8.根据权利要求7所述的传动装置(108)，其中，所述止挡装置(120)具有用于所述连接杆(202)的驱动止挡件(204)和闭锁止挡件(206)。

9.根据上述权利要求之一所述的传动装置(108)，其中，所述传动轮(114)在其圆形轨道(200)上在驱动位置与闭锁位置之间经过死点，在该死点中，在所述驱动杆(110)与所述传动轮(114)之间的接触点、所述传动轮(114)的中心点(B)以及所述驱动轮(112)的中心点(A)在一条轴线中对齐，其中，所述死点设置在所述驱动位置与所述闭锁位置之间。

10.根据上述权利要求之一所述的传动装置(108)，具有一个另外的可线性移动的驱动杆(110)，其用于该登车系统(102)的一个另外的元件(104)，其中，所述另外的驱动杆(110)具有一个另外的直线驱动区域(116)和具有一个另外的衔接到该另外的直线驱动区域上的弯曲闭锁区域(118)，其中，所述传动装置(108)具有一个能在围绕所述驱动轮(112)的圆形轨道(200)上移动的另外的传动轮(114)，其中，所述另外的传动轮(114)与所述驱动轮(112)以及与所述另外的驱动杆(110)耦联，其中，所述驱动轮(112)设置在所述驱动杆(110)与所述另外的驱动杆(110)之间，并且，所述另外的传动轮(114)相对于所述传动轮(114)在直径上相对置地设置。

11.用于轨道车辆(100)的登车系统(102)，其中，所述登车系统(102)具有根据权利要求1至10之一所述的传动装置(108)，其中，所述登车系统(102)的一个元件(104)与所述驱动杆(110)耦联。

12.轨道车辆(100)，其具有根据权利要求11所述的登车系统(102)。