CN110130772A - 一种电动单开外摆门 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电动单开外摆门，包括门框，门框上设置门扇和驱动机构，驱动机构通过转臂组件与门扇铰接；驱动机构包括驱动组件，驱动组件连接减速箱组件，减速箱组件通过安装背板与门框连接，减速箱组件的输出轴连接转臂组件；驱动组件包括电机支架和下安装板，电机支架上设置有驱动电机组件、锁挡安装板组件，下安装板上设置解锁支架、固定解锁块，解锁支架连接复位部件，下安装板与电机支架连接，电机支架可相对于下安装板转动。本发明主要使用在客车门系统，其具有障碍检测灵敏度高、陡坡开关门能力强，结构紧凑，组装方便，且具有自锁功能等诸多优点，安全性高。

Description

一种电动单开外摆门

技术领域

本发明涉及交通设备领域，具体是一种电动单开外摆门。

背景技术

现有外摆门有气动和电动两种方式，主要应用于客车门系统，现有产品有以下缺点：1、气动外摆门受气源的影响并不稳定，且开关门过程中噪声大，防夹功能易失效，存在一定的安全隐患；2、气缸驱动是由电转化为气，再由气转化为动能，存在一定的能源浪费；3、在陡坡工况下无法正常开关门的问题，影响乘客安全。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种电动单开外摆门。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明的一种电动单开外摆门，包括门框，门框上设置门扇和驱动机构，驱动机构通过转臂组件与门扇铰接；驱动机构包括驱动组件和减速箱组件，驱动组件与减速箱组件固连，减速箱组件通过安装背板与门框连接，减速箱组件的输出轴连接转臂组件；驱动组件包括电机支架和下安装板，电机支架上设置有驱动电机组件、锁挡安装板组件，下安装板上设置解锁支架、固定解锁块，解锁支架连接复位部件，下安装板与电机支架连接，电机支架可相对于下安装板转动。

其中，减速箱组件的输出轴上设置大隔圈，减速箱组件的上底板上设置有限位组件和开关组件。

其中，开关组件包括开关安装板，开关安装板上设置有关到位开关、锁到位开关、钢球。

其中，驱动电机组件包括驱动电机、驱动电机的输出轴上设置有电机齿轮和深沟球轴承，深沟球轴承与电机齿轮之间设置有齿轮隔圈。

其中，解锁组件通过轴套与下安装板连接，解锁支架套在轴套上并可绕轴套自由转动；固定解锁块一端用螺钉固定在下安装板上，一端穿过电机支架的异形孔，限制电机支架的摆动范围，同时提供支撑作用。

其中，减速箱组件包括减速箱体，箱体内设置有输出轴，输出轴上设置有二级大齿轮，减速箱体还有同轴设置的二级小齿轮和大齿轮，二级小齿轮与二级大齿轮啮合；在减速箱体内还设置有压板。

其中，转臂组件包括立柱以及和立柱相连接的转臂，立柱下端设置开关触发环。

其中，减速箱组件的输出轴为花键丝杆轴。

其中，复位部件为拉伸弹簧，其一端套在下安装板上，一端与解锁支架连接。

其中，解锁支架连接钢丝绳。

有益效果：本发明具有以下有益效果：

本发明的一种电动单开外摆门，其主要使用在客车门系统，其具有零部件少，结构紧凑，组装方便，且具有自锁功能等诸多优点，安全性高，可以解决目前外摆门运行不稳定，防夹功能易失效的缺点，且相比气动内摆门更加节省能源，噪声小，可以提升乘车舒适性，可以解决目前外摆门陡坡状态下无法正常开关门的问题，与现有外摆门相比在特殊工况下开关门功能更加可靠。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为驱动机构的结构示意图；

图3为驱动组件的结构示意图；

图4为解锁组件的结构示意图；

图5为正常工作状态时下安装板上的解锁支架和复位部件的示意图；

图6为手动解锁状态时下安装板上的解锁支架和复位部件的示意图；

图7为减速箱组件的结构示意图；

图8为驱动电机组件的结构示意图；

图9为开关组件的结构示意图；

图10为转臂组件的结构示意图；

图11为解锁组件的结构示意图；

图12为锁挡安装板组件的结构示意图；

图13为驱动组件的输出轴与转臂组件配合的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作更进一步的说明。

如图1所示，本发明包括驱动机构1、转臂组件2、顶支架组件3、门扇4、上支架5、下支架6、门框压条7、门框胶条8、门框装饰胶条9、平衡杆组件10、平衡支架11、踏步下平衡支架12、机械锁13。驱动机构1通过安装背板16固定于车体上，通过输出轴30与转臂组件2连接，输出轴30为花键丝杆轴；顶支架组件3通过螺钉与车体固连，与转臂组件2的立柱46间隙配合，为门扇4抬升提供导向和限位作用；门扇4上设置有上支架5、下支架6、平衡支架11，通过上支架5、下支架6与转臂组件2铰接，通过平衡支架11与平衡杆组件10铰接；踏步下平衡支架12通过螺钉与车体固连，与平衡杆组件10铰接。

如图2所示，驱动机构1包括驱动组件14、减速箱组件15、安装背板16、开关组件17、大隔圈18、限位组件19、门控器20。驱动组件14通过螺钉与减速箱组件15连接；减速箱组件15的输出轴30上设置大隔圈18，用于支撑转臂组件2；限位组件19和开关组件17通过螺钉分别安装在减速箱组件15的上底板31上；减速箱组件15通过螺钉与安装背板16连接。门系统通过门控器20实现门系统的开门、关门、防夹等功能。

如图3所示，驱动组件14包括驱动电机组件21、下安装板22、复位部件23、固定解锁块24、解锁组件25、锁挡安装板组件26、电机支架27。驱动电机组件21、锁挡安装板组件26分别通过螺钉安装在电机支架27上；电机支架27通过间隙配合套在下安装板22的销轴上，端部螺母并紧，且可绕销轴自由转动。复位部件23可以采用拉伸弹簧。

如图4所示，解锁组件25通过轴套48与下安装板22连接，用螺钉并紧，解锁支架49套在轴套48上并可绕轴套48自由转动；复位部件23一端套在下安装板23上，一端套在解锁组件25末端的螺钉上；固定解锁块24一端用螺钉固定在下安装板23上，一端穿过电机支架27的异形孔，限制电机支架27的摆动范围，同时提供支撑作用。

如图5所示，正常工作状态下，解锁支架49在复位部件23作用下，与深沟球轴承42相切，推动电机齿轮44与大齿轮35啮合。

如图6所示，紧急情况下，操作紧急解锁装置拉动钢丝绳，使解锁支架49与深沟球轴承42脱离，且解锁支架49推动锁挡安装板组件26，使电机支架27绕销轴转动，进而电机齿轮44与大齿轮35脱开。

如图7所示，减速箱体组件15包括减速箱体28、深沟球轴承29、输出轴30、上底板31、深沟球轴承32、压板33、二级小齿轮34、大齿轮35、二级大齿轮36。输出轴30通过深沟球轴承29装在减速箱体28上，通过矩形花键与二级大齿轮36连接；二级小齿轮34通过深沟球轴承32安装在减速箱体28上，与二级大齿轮36啮合；大齿轮35与二级小齿轮34通过螺钉固定连接；压板33通过螺钉与减速箱体28连接，为减速箱体28与安装背板16的连接提供加强支撑的作用。

如图8所示，驱动电机组件21包括驱动电机41、深沟球轴承42、齿轮隔圈43、电机齿轮44。深沟球轴承42、齿轮隔圈43、电机齿轮44依次固定在驱动电机41的输出轴上。

如图9所示，开关组件17包括关到位开关37、锁到位开关38、钢球39、开关安装板40。关到位开关37、锁到位开关38分别通过螺钉安装在开关安装板40上；钢球39安装在开关安装板40的孔内，分别与关到位开关37、锁到位开关38接触。

如图10所示，转臂组件2包括开关触发环45、立柱组件46、转臂47。开关触发环45通过自带的螺纹与立柱组件46固定连接；转臂47通过螺钉与立柱组件46固定连接。

如图11所示，解锁组件25包括轴套48、解锁支架49。解锁支架49通过螺钉安装在轴套48上，二者间隙配合，且解锁支架49可绕轴套48自由转动。

如图12所示，锁挡安装板组件26包括锁挡安装板50、内六角锥端紧定螺钉51，二者通过螺钉连接。

如图13所示，驱动机构1通过输出轴30与转臂组件2中的立柱组件46连接，二者之间为螺旋传动。

本发明的工作原理如下：

开门：

1、门处于关闭状态时，电机齿轮44与大齿轮35啮合；电机齿轮44正向转动，带动相啮合的大齿轮35，从而驱动与大齿轮35固连的二级小齿轮34转动，再带动与二级小齿轮34啮合的二级大齿轮36，最终带动与二级大齿轮36通过矩形花键连接的输出轴30旋转；

2、输出轴30转动，带动转臂组件2向下位移，直到转臂组件2与大隔圈18接触后停止下降，螺旋传动轴向自由度被限制，从而执行转动，带动转臂组件2转动；

3、门扇4随着转臂组件2的转动执行开门动作。

4、门扇4开到一定位置后，门控器20控制驱动电机41停转并自动锁止，完成关门动作。

关门：

1、门处于打开状态时，电机齿轮44与大齿轮35啮合；电机齿轮44反向转动，带动相啮合的大齿轮35，从而驱动与大齿轮35固连的二级小齿轮34转动，再带动与二级小齿轮34啮合的二级大齿轮36，最终带动与二级大齿轮36通过矩形花键连接的输出轴30旋转；

2、输出轴30转动，带动转臂组件2转动，直到门扇4关到指定位置，开关触发环45触发开关组件17中的关到位开关37，此时螺旋传动副旋转自由度被限制，执行直线运动，推动转臂组件2和门扇4向上抬升，门扇4执行锁闭动作；

3、门锁到位后，开关触发环45触发开关组件中的锁到位开关38，门控器20控制驱动电机41停转并自动锁止，完成关门动作。

防夹功能：

开、关门过程中夹到障碍物，电机电流变化，门控系统根据电流大小以及门扇位置判断，进行防夹动作；且根据电流的变化控制防夹力的大小，实现小尺寸障碍检测，有效避免夹伤乘客，提高安全性；

全程锁闭：

驱动电机组件21为蜗轮蜗杆减速电机，其蜗轮和蜗杆啮合的导程角小于3.5°，具有自锁功能，在开、关门中任何位置均可实现自动锁闭；

手动开门紧急解锁：

1、门处于关闭状态时，操作紧急解锁装置拉动钢丝绳，使解锁支架49与驱动电机41输出轴上的深沟球轴承42脱开，并由解锁支架49推动与电机支架27固连的锁挡安装板组件26，进而使电机支架27绕下安装板22上的销轴转动，从而电机齿轮44与大齿轮35脱开，变为脱离啮合状态；

2、手动操作门扇4，可完成开门动作。

手动关门：

1、门处于打开状态时，操作紧急解锁装置拉动钢丝绳，使解锁支架49与驱动电机41输出轴上的深沟球轴承42脱开，并由解锁支架49推动与电机支架27固连的锁挡安装板组件26，进而使电机支架27绕下安装板22上的销轴转动，从而电机齿轮44与大齿轮35脱开，变为脱离啮合状态；

2、手动操作门扇4，可完成关门动作。

本发明的优点在于：

1、智能电流+门扇位置自判断的防挤压模式，开、关门过程中夹到障碍物，电机电流变化，门控系统根据电流变化判断，进行防夹动作，且根据电流的变化控制防夹力大小，实现小尺寸障碍检测，有效避免夹伤乘客，提高安全性。

2、驱动机构自带智能限位装置，实现门扇提升动作自判断，具备陡坡状态下正常开、关门功能，限位装置采用分体式设计，触发环和销轴分别安装在不同的支撑上，通过带锥度凸台实现端面接触，触发环周向带有缺口。

3、驱动机构中，解锁机构通过摆杆凸轮结构、锁挡结构和拉簧实现手动解锁与自复位功能。通过摆杆凸轮机构实现解锁支架与电机轴承的脱离，实现机构手动解锁，通过拉簧实现解锁机构自动复位。

4、驱动机构采用模块化设计，零部件少、结构紧凑、组装方便，且适应性好。

5、使用蜗轮蜗杆减速器，具有自锁功能，可保证锁闭的可靠性，机构稳定性好。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种电动单开外摆门，其特征在于：包括门框，门框上设置门扇(4)和驱动机构(1)，驱动机构(1)通过转臂组件(2)与门扇(4)铰接；驱动机构(1)包括驱动组件(14)和减速箱组件(15)，驱动组件(14)与减速箱组件(15)固连，减速箱组件(15)通过安装背板(16)与门框连接，减速箱组件(15)的输出轴(30)连接转臂组件(2)；驱动组件(14)包括电机支架(27)和下安装板(22)，电机支架(27)上设置有驱动电机组件(21)、锁挡安装板组件(26)，下安装板(22)上设置解锁支架(49)、固定解锁块(24)，解锁支架(49)连接复位部件(23)，下安装板(22)与电机支架(27)连接，电机支架(27)可相对于下安装板(22)转动。

2.根据权利要求1所述的一种电动单开外摆门，其特征在于：减速箱组件(15)的输出轴(30)上设置大隔圈(18)，减速箱组件(15)的上底板(31)上设置有限位组件(19)和开关组件(17)。

3.根据权利要求2所述的一种电动单开外摆门，其特征在于：开关组件(17)包括开关安装板(40)，开关安装板(40)上设置有关到位开关(37)、锁到位开关(38)、钢球(39)。

4.根据权利要求1所述的一种电动单开外摆门，其特征在于：驱动电机组件(22)包括驱动电机(41)、驱动电机(41)输出轴上设置有电机齿轮(44)和深沟球轴承(42)，深沟球轴承(42)与电机齿轮(44)之间设置有齿轮隔圈(43)。

5.根据权利要求1所述的一种电动单开外摆门，其特征在于：解锁组件(25)通过轴套(48)与下安装板(22)连接，解锁支架(49)套在轴套(48)上并可绕轴套(48)自由转动；固定解锁块(24)一端用螺钉固定在下安装板(23)上，一端穿过电机支架(27)的异形孔，限制电机支架(27)的摆动范围，同时提供支撑作用。

6.根据权利要求1所述的一种电动单开外摆门，其特征在于：减速箱组件(15)包括减速箱体(28)，箱体内设置有输出轴(30)，输出轴(30)上设置有二级大齿轮(36)，减速箱体(28)还有同轴设置的二级小齿轮(34)和大齿轮(35)，二级小齿轮(34)与二级大齿轮(36)啮合；在减速箱体(28)内还设置有压板(33)。

7.根据权利要求1所述的一种电动单开外摆门，其特征在于：转臂组件(2)包括立柱(46)以及和立柱(46)相连接的转臂(47)，立柱(46)下端设置开关触发环(45)。

8.根据权利要求1所述的一种电动单开外摆门，其特征在于：减速箱组件(15)的输出轴(30)为花键丝杆轴。

9.根据权利要求1所述的一种电动单开外摆门，其特征在于：复位部件(23)为拉伸弹簧，其一端套在下安装板(23)上，一端与解锁支架(49)连接.

10.根据权利要求1所述的一种电动单开外摆门，其特征在于：解锁支架(49)连接钢丝绳。