CN111976761A - 开闭机构及轨道车辆 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种开闭机构及轨道车辆。开闭机构包括第一侧开闭组件，所述第一侧开闭组件包括：支撑基体；转臂：所述转臂与所述支撑基体转动连接；驱动臂：与支撑基体转动连接；转臂相对支撑基体的转动轴线，与驱动臂相对支撑基体的转动轴线呈间隔设置；驱动臂与所述转臂经运动传动机构连接，以使驱动臂的转动可驱动转臂转动。该开闭机构可用于轨道车辆，控制车辆导流罩的开闭。开闭机构改进了转轴开闭机构的运动驱动结构，通过将转臂相对支撑基体的转动轴线，和转臂驱动结构相对支撑基体的转动轴线，设计为非同轴结构，实现了将转臂驱动动作部件从转臂中分离，增加了转臂驱动结构的作用空间，可有效解决导流罩开闭过程中部件之间的运动干涉问题。

Description

开闭机构及轨道车辆

技术领域

本发明属于门体开闭技术领域，尤其涉及一种开闭机构及轨道车辆。

背景技术

导流罩开闭方式主要有两种：绕固定转轴旋转打开，或，沿固定轨迹运动打开。绕固定转轴旋转打开的开闭机构结构简单，锁定可靠，在轨道车辆上应用较多，但其适用性较差，受导流罩外形、前端车欧股位置及车端其他部件安装位置的影响，在某些情况下不能够实现。沿固定轨迹运动的开闭机构由于动作复杂，功能实现部件较多，所抵挡不便，设计即制造困难较高，其适用性较绕固定转轴旋转打开的开闭机构较好，但也受限于导流罩外形、前端车钩位置及车端其他部件的安装位置，某些情况下不能实现。

绕固定转轴旋转打开的开闭机构的适用性较差，不仅体现在难以确定开闭机构的转轴及导流罩舱门打开位置，也体现在转轴及导流罩舱门位置确定后，导流罩舱门打开过程与运动部件干涉无法调整。

例如，专利CN103510783B公开了一种具有锁定装置的开闭机构，为一种绕固定转轴旋转打开的开闭机构。该开闭机构包括与导流罩连接的支撑臂，还包括锁定装置，动力气缸作用于锁定装置，通过锁定装置与支撑臂配合，以推动支撑臂运动，以推动导流罩开闭；运动过程中，通过锁定装置的机构死点实现支撑臂与运动的机械限位。该专利公开的开闭机构，锁定装置直接驱动支撑臂，二者之间的安装结构紧凑，已在运动过程中产生干涉。

专利CN210284214U公开了一种锁定机构，该锁定机构的结构可被用于本发明具体实施方式。

发明内容

本发明的目的在于解决上述技术问题，改进绕固定转轴旋开闭机构的运动驱动结构，减少开闭机构打开过程中部件间的干涉。

本发明一些实施例中提供一种开闭机构，至少包括第一侧开闭组件，所述第一侧开闭组件包括：

支撑基体；

转臂：所述转臂与所述支撑基体转动连接；

转臂驱动机构：包括驱动臂，与支撑基体转动连接；

转臂相对支撑基体的转动轴线，与驱动臂相对支撑基体的转动轴线呈间隔设置；驱动臂与所述转臂经运动传动机构连接，以使驱动臂的转动可驱动转臂转动。

在本发明一些实施例中，所述传动机构包括：

第一传动件：与驱动臂转动连接；

第二传动件：与转臂转动连接；

所述第一传动件与第二传动件之间转动连接。

本发明一些实施例中，所述第二传动件相对转臂的转动轴线与转臂相对支撑基体的转动轴线重合。

本发明一些实施例中，驱动臂包括臂本体和沿臂本体设置的伸出部，所述第一传动件与伸出部之间转动连接。

本发明一些实施例中，所述第一传动件及所述第二传动件的长度被配置为，使得：

转臂相对支撑基体的转动轴线、驱动臂相对支撑基体的转动轴线、第一传动件相对第二传动件的转动轴线及第一传动件相对驱动臂的转动轴线之间呈平行四边形排布。

本发明一些实施例中，所述转臂驱动机构进一步包括锁定机构，用于驱动臂运动的锁定，所述锁定机构包括：

第一端部件：与支撑基体转动连接；

第二端部件：沿驱动臂长度方向设置有槽结构或孔结构，所述第二端部件位于槽结构或所述孔结构内，可沿所述槽结构或所述孔结构运动，并基于与所述槽结构或所述孔结构驱动所述驱动臂转动。

本发明一些实施例中，所述第一侧开闭组件进一步包括：

第三传动件：与支撑基体转动连接；

第四传动件：与第三传动件转动连接，并进一步与转臂驱动机构转动连接。

本发明一些实施例中，所述开闭机构还包括与第一侧开闭组件对称设置的第二侧开闭组件，第一侧开闭组件的第四传动件连接至第二侧开闭组件的转臂驱动机构，第二侧开闭组件的第四传动件连接至第一侧开闭组件的转臂驱动机构。

本发明一些实施例中，第一侧开闭组件的第四传动件连接至第二侧开闭组件的锁定机构，第二侧开闭组件的第四传动件连接至第一侧开闭组件的锁定机构。

本发明一些实施例中，第一侧开闭机构第三传动件的长度以及第一侧开闭机构第四传动件的长度被配置为，使得：

第一侧开闭机构第三传动件相对支撑基体的转动轴线、第一侧开闭机构第三传动件相对第一侧开闭机构第四传动件的转动轴线、第一侧开闭机构第四传动件相对第二侧转臂驱动机构的转动轴线及第二侧锁定机构相对支撑基体的转动轴线呈平行四边形排布。

一种轨道车辆，包括导流罩及上述的开闭机构，所述转臂与所述导流罩连接。

本发明中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

改进了转轴开闭机构的运动驱动结构，通过将转臂相对支撑基体的转动轴线，和转臂驱动结构相对支撑基体的转动轴线，设计为非同轴结构，实现了将转臂驱动动作部件从转臂中分离，增加了转臂驱动结构的作用空间，可有效解决导流罩开闭过程中部件之间的运动干涉问题。

附图说明

图1为本发明一种实施例中开闭机构的整体结构示意图；

图2为图1中开闭机构的主视图；

图3为图2中利用四连杆运动的形式实现第一转动件带动转臂转动的原理示意图；

图4为图1中开闭机构在另一视角下的结构示意图；

图5图4中开闭机构的后视图；

图6为图4中利用四连杆运动的形式实现手动方式驱动开闭机构运动的原理示意图；

图7为锁定机构结构示意图；

以上各图中：

10-支撑基体；

20-转臂，21-转臂轴，22-安装座；

30-驱动臂，31-臂本体；32-伸出部，33-驱动臂轴,34-孔结构；

40-第一传动件；

50-锁定机构，51-第一端部件，52-第二端部件，53-连杆，54-弹性件；

60-第二转动件；

70-第三转动件；

80-第四传动件；

90-伸缩驱动缸。

具体实施方式

下面，通过示例性的实施方式对本发明进行具体描述。然而应当理解，在没有进一步叙述的情况下，一个实施方式中的元件、结构和特征也可以有益地结合到其他实施方式中。

在本发明的描述中，需要说明的是：(1)术语“内”、“外”、“上”、“下”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制；(2) 当元件被称为“固定于”或“支撑于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上，或者也可以存在居中的元件；(3)当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件；(4)术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

本发明实施例提供的开闭机构，目的在于解决现有技术中，开闭机构的运动机构与运动驱动机构之间存在的运动干涉问题。

开闭机构，用于控制部件开闭，尤其可用于控制门体、导流罩等结构的开闭，至少包括第一侧开闭组件，根据需求也可以设置为双侧对开结构，则包括第一侧开闭组件和第二侧开闭组件。

以第一侧开闭组件为例，来说明开闭机构的结构，若设置双侧开闭结构，则第二侧开闭组件与第一侧开闭组件呈镜像对称设置，第二侧开闭组件的组成结构与第一侧开闭组件相同。

第一侧开闭组件包括支撑基体10、转臂20、驱动臂30等。

支撑基体10：作为整个开闭机构的支撑结构；支撑基体10用于支撑开闭机构的其他机构(例如，后文所述的转臂20、驱动臂30及运动锁定机构50等)，其可以为一体成型结构，可以是由多个支撑结构采用可拆卸连接(例如，螺栓连接等)或者不可拆卸连接(例如，焊接等)的固定方式构成，支撑基体10的整体结构不限于板状、架体的形式。

转臂20；与支撑基体10转动连接(包括直接连接以及通过其他部件间接连接，下同)，以能够在支撑基体10的支撑作用下做转动运动，即做开合运动；本实施例中，包括设置于支撑基体上的转臂轴201，转臂20与转臂轴21轴接，转臂轴21安装在支撑基体10上；转臂20连接至待驱动的开闭组件，通过转臂 20转动带动开闭组件转动；进一步的，为了方便转臂20与开闭组件的安装，转臂20端部设置有安装座22，经安装座22与开闭组件组装；转臂20为本领域技术人员已知的结构，即本领域技术人员可以根据实际需要，设置不同结构形式的转臂20，例如本实施例，如图2所示，转臂20呈L型的板状(或块状)。

转臂驱动机构，用于驱动转臂转动，包括驱动臂30，驱动臂30与支撑基体10转动连接，具体的，包括设置在支撑基体10上的驱动臂轴33，驱动臂30 与驱动臂轴33轴接，驱动臂轴33安装在支撑基体10上。

转臂20相对支撑基体10的转动轴线(转臂轴21所在位置)与驱动臂相对支撑基体10的转动轴线(驱动臂轴33所在位置)，为非同轴设计，驱动臂30 与转臂20之间经传动机构连接，以使驱动臂30在转动的同时可驱动转臂20转动。参见附图，驱动臂轴33相对转臂轴21呈间隔设置，相对转臂轴21位于远离开闭组件的一侧。

驱动臂30可进一步连接动力源(例如可外接驱动气缸)，其动力输出端连接至驱动臂30，以为驱动臂20提供动力，使其转动。驱动臂30的转动将带动传动机构将转动作用力作用至转臂20，进而驱动转臂转动。转臂20的转动将带动开闭机构的开闭动作。

相比传动的开闭机构，本发明转臂20相对支撑基体10的转动轴线与驱动臂30相对支撑基体10的转动轴线采用了非同轴设计，使对转臂20施加作用力组件的转动轴线与转臂20自身转动轴线实现转移，扩展了开闭机构的作用空间，进而可减少开闭机构运动过程中部件间的干涉。

进一步的，在本发明一些实施例中，传动机构可采用如下的方式构造。

传动机构包括：

第一传动件40：与驱动臂30轴接，可相对驱动臂30转动；

第二传动件60：与转臂20轴接，并进一步与第一传动件40轴接；第一传动件40与第二传动件60的轴接位置为二者相对转动轴线所在位置。

驱动臂30、第一传动件40、第二传动件60及转臂20之间形成四连杆驱动结构；具体的，驱动臂30转动时，可驱动第一传动件40转动，进而驱动第二转动杆60转动，并最终带动转臂20转动，开闭机构执行开闭动作。需要说明的是，本发明的上述结构仅仅是实现四连杆运动形式运动的最小单元，而并不限定上述结构必须首尾相连并构成四连杆机构，其可以是在结构与结构之间设置其他过渡元件，只要连接后所形成的组件能够实现以四连杆运动形式运动即可，同理，上述结构也并非限定为连杆。

在本发明一些实施例中，为了解决第一传动件40与驱动臂30之间连接的问题，进一步设计如下结构。驱动臂30包括臂本体31和相对臂本体31向臂本体31外侧设置的伸出部32，臂本体31呈板状，臂本体31沿着直线方向延伸，驱动臂轴33位于臂本体31的一端，使比本体31与支撑基体10转动连接(如铰接)；第一传动件40与驱动臂30的轴接位置位于所述伸出部31。这种结构可降低第一传动件40与臂本体31之间的运动干涉。

在本发明一些实施例中，为了解决第二传动件60与转臂20连接之间连接的问题，简化第二传动件60对转臂20的驱动结构，将第二传动件60与转臂20 的转动轴线设置为与转臂20相对支撑基体10的转动轴线同轴，本实施例中，均位于转臂轴21位置，第二传动件60连接至转臂轴21。第二传动件60通过驱动转臂轴21转动，进而驱动转臂20转动。

本发明一些实施例中，第一传动件40及第二传动件60的长度被配置为，使得：转臂20相对支撑基体10的转动轴线、驱动臂30相对支撑基体10的转动轴线、第一传动件40相对第二传动件60的转动轴线及第一传动件40相对驱动臂30的转动轴线之间呈平行四边形排布。这种设计将四连杆驱动结构限定为平行四边形的排布，以此更加有利于实现对转臂20运动轨迹的控制，

除采用上述实施形式外，传动机构还可以采用齿轮传动、齿条传动、杠杆传动等多种传动方式。

在本发明一些实施例中，转臂驱动机构进一步包括锁定机构，用于驱动臂 30运动的锁定，此处所述的锁定是指，使驱动臂30的运动达到锁止状态，不再驱动转臂20的转动。锁定机构锁定组件的结构属于现有技术，已被CN210284214U 等专利公开，此处不再赘述，简图参考图7。为配合本发明转臂转轴转移结构，锁定组件，包括：

第一端部件51：与支撑基体10转动连接；

第二端部件52：沿驱动臂30长度方向设置有槽结构或孔结构34，第二端部件52位于槽结构或所述孔结构内，可沿所述槽结构或所述孔结构运动，并基于与所述槽结构或所述孔结构驱动所述驱动臂转动。本实施例中驱动臂30上设置有孔结构34，第二端部件52位于孔结构34内。

第一端部件51和第二端部件52之间经连杆53连接，其中，第二端部件 52可相对连杆53运动，第一端部件51和第二端部件52之间设置有弹性件54。

转臂驱动机构还包括伸缩驱动缸90，伸缩驱动缸90的缸杆部与运动锁定机构50铰接，以通过伸缩，自动驱动运动锁定机构50转动。当伸缩驱动缸90 驱动锁定机构50转动时，第二端部件52在孔结构34内滑动，对驱动臂30施加作用力，驱动臂30转动，并经传动机构带动转臂20转动。第二端部件52在孔结构34内滑动时，还相对向第一端部件51一端运动，并压缩弹性件。当运动到一定位置(通常是锁定机构与驱动臂30相垂直的位置)时，达到机械锁死点，转臂20运动被锁定。

与现有技术中锁定机构和转臂的配合方式不同，配合转轴转移结构，本申请中锁定机构并不直接驱动转臂20，而是作用于驱动臂30。即，相对于先前技术，与运动锁定机构50连接的动作部件(即驱动臂30)，从转臂20中被分离并转换至其他位置，以使得该动作部件远离转臂20并绕不同的转轴转动，这种作用方式，将锁定机构50的安装位置相对转臂20向后移，增加了锁定机构50的作用空间。

进一步的，传动机构的形式决定了驱动臂30和转臂20之间的作用距离，也决定锁定机构50的位置空间。

采用动力源作用于驱动臂30或伸缩驱动缸90作用于锁定机构50，可实现开闭机构的自动开闭。在本发明一些实施例中，进一步提供一种开闭机构的手动开闭作用形式。

第一侧开闭组件进一步包括：

第三传动件70：与支撑基体10转动连接；

第四传动件80：与第三传动件70转动连接，并进一步与转臂驱动机构转动连接。具体的，第四传动件80可连接至驱动臂30，对于具有锁定机构50的开闭机构，第四传动件80也可连接至锁定机构50。转动第三传动件70，第四传动件80转动，进而带动转臂驱动机构转动，均可实现驱动转臂20转动的效果。

进一步的，为了实现双侧开闭的控制，开闭机构还包括与第一侧开闭组件对称设置的第二侧开闭组件。具体的，第二侧开闭组件与第一侧开闭组件呈镜像对称设置，也包括转臂、驱动臂、第一传动件、第二传动件等结构，各部件件的组合关系与第一侧开闭组件相同，不再赘述。

进一步的，在本发明一些实施了中，第一侧开闭组件的第四传动件80连接至第二侧开闭组件的转臂驱动机构，第二侧开闭组件的第四传动件80连接至第一侧开闭组件的转臂驱动机构。

本实施例中，第四传动件80均连接至对侧的锁定机构50。具体的，第一侧开闭组件的第四传动件80连接至第二侧开闭组件的锁定机构，第二侧开闭组件的第四传动件80连接至第一侧开闭组件的锁定机构。通过对侧驱动的方式，驱动转臂20转动，可保证传动件的作用效果。

在本发明一些实施例，第一侧开闭机构第三传动件的长度以及第一侧开闭机构第四传动件的长度被配置为，使得：

第一侧开闭机构第三传动件70相对支撑基体10的转动轴线(第三传动件 70相对支撑基体10安装轴的位置)、第一侧开闭机构第三传动件70相对第一侧开闭机构第四传动件80的转动轴线(二者铰接轴的位置)、第一侧开闭机构第四传动件80相对第二侧转臂驱动机构的转动轴线(本实施例中，为第四传动件 80相对锁定机构铰接轴的位置)及第二侧锁定机构相对支撑基体10的转动轴线 (锁定机构第一端部件51相对支撑基体10铰接轴的位置)呈平行四边形排布，以进一步减小部件之间的运动干涉。

本发明所述的开闭机构可用于轨道车辆技术领域，用于控制导流罩舱门的开闭。第一侧开闭机构和第二侧开闭机构的转臂20分别连接至两侧的舱门，通过转臂20转动带动舱门开闭。

为了更清楚的说明本发明，下面以图1至图6所示的实施例为例就本发明上述实施例中实现转臂开合的操作进行说明：

自动操作时，伸缩驱动缸90推动运动锁定机构50旋转，并在孔结构34内滑动，解锁开闭机构，运动锁定机构50继续转动，带动驱动臂30转动，在运动第一传动件40、第二传动件60的作用下，带动转臂20转动，导流罩舱门缓慢打开(或关闭)，直至导流罩舱门到达完全打开(或关闭)位置，此时锁定机构50达到机械锁死位置，驱动臂30不能继续转动。

手动操作时，人工操作第三传动70转动，在第四传动件80的作用下，带动运动锁定机构50绕转动，并在孔结构34内滑动，解锁开闭机构，人工继续操作第三传动70转动，转动力经第四传动件80传递至锁定机构50，运动锁定机构50带动驱动臂30转动，在第一传动件40、第二传动件60的作用下，带动转臂20转动，导流罩舱门缓慢打开(或关闭)，直至导流罩舱门到达完全打开 (或关闭)位置，驱动臂30不能继续转动，运动锁定机构50实现开闭机构的锁定。

本发明技术方案可较好地解决开合机构(如轨道车辆的导流罩)与开闭机构的运动机构(如运动锁定机构)相互干涉的现象发生，相对于先前技术，扩大了该动作部件的安放空间，从而扩大了与该动作部件配合连接的运动锁定机构的安放空间，使得运动锁定机构并不像先前技术那样，安装位置局限于转臂的附近，进而较好地避免了开合机构(如导流罩)与开闭机构的运动机构相互干涉的现象发生，更进而提高了开闭机构的适用性。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种开闭机构，其特征在于，至少包括第一侧开闭组件，所述第一侧开闭组件包括：

支撑基体；

转臂：所述转臂与所述支撑基体转动连接；

转臂驱动机构：包括驱动臂，与支撑基体转动连接；

转臂相对支撑基体的转动轴线，与驱动臂相对支撑基体的转动轴线呈间隔设置；驱动臂与所述转臂经运动传动机构连接，以使驱动臂的转动可驱动转臂转动。

2.如权利要求1所述的开闭机构，其特征在于，所述传动机构包括：

第一传动件：与驱动臂转动连接；

第二传动件：与转臂转动连接；

所述第一传动件与第二传动件之间转动连接。

3.如权利要求2所述的开闭机构，其特征在于，所述第二传动件相对转臂的转动轴线与转臂相对支撑基体的转动轴线重合。

4.如权利要求2所述的开闭机构，其特征在于，驱动臂包括臂本体和沿臂本体设置的伸出部，所述第一传动件与伸出部之间转动连接。

5.如权利要求3或4所述的开闭机构，其特征在于，所述第一传动件及所述第二传动件的长度被配置为，使得：

转臂相对支撑基体的转动轴线、驱动臂相对支撑基体的转动轴线、第一传动件相对第二传动件的转动轴线及第一传动件相对驱动臂的转动轴线之间呈平行四边形排布。

6.如权利要求1所述的开闭机构，其特征在于，所述转臂驱动机构进一步包括锁定机构，用于驱动臂运动的锁定，所述锁定机构包括：

第一端部件：与支撑基体转动连接；

第二端部件：沿驱动臂长度方向设置有槽结构或孔结构，所述第二端部件位于槽结构或所述孔结构内，可沿所述槽结构或所述孔结构运动，并基于与所述槽结构或所述孔结构驱动所述驱动臂转动。

7.如权利要求1或6所述的开闭机构，其特征在于，所述第一侧开闭组件进一步包括：

第三传动件：与支撑基体转动连接；

第四传动件：与第三传动件转动连接，并进一步与转臂驱动机构转动连接。

8.如权利要求7所述的开闭机构，其特征在于，所述开闭机构还包括与第一侧开闭组件对称设置的第二侧开闭组件，第一侧开闭组件的第四传动件连接至第二侧开闭组件的转臂驱动机构，第二侧开闭组件的第四传动件连接至第一侧开闭组件的转臂驱动机构。

9.如权利要求8所述的开闭机构，其特征在于，第一侧开闭组件的第四传动件连接至第二侧开闭组件的锁定机构，第二侧开闭组件的第四传动件连接至第一侧开闭组件的锁定机构。

10.如权利要求7或8所述的开闭机构，其特征在于，第一侧开闭机构第三传动件的长度以及第一侧开闭机构第四传动件的长度被配置为，使得：

第一侧开闭机构第三传动件相对支撑基体的转动轴线、第一侧开闭机构第三传动件相对第一侧开闭机构第四传动件的转动轴线、第一侧开闭机构第四传动件相对第二侧转臂驱动机构的转动轴线及第二侧锁定机构相对支撑基体的转动轴线呈平行四边形排布。

11.一种轨道车辆，其特征在于，包括导流罩及权利要求1至10中任意一项所述的开闭机构，所述转臂与所述导流罩连接。

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