CN114013466A - 一种轨道车辆用上下开启式开闭机构 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种轨道车辆用上下开启式开闭机构，包括活动舱门和设置于活动舱门两侧的运动机构，运动机构包括四连杆机构、弹性动力件和阻尼器；弹性动力件对四连杆机构开启运动和关闭运动的前段运动均提供阻力阻碍运动，对后段运动均提供动力驱动运动；阻尼器在四连杆机构开启运动和关闭运动的前段运动中均为压缩行程，不提供阻尼力，在后段运动中均为拉伸行程，提供阻尼力。本发明的开闭机构通过阻尼器在开启和关闭过程中的后段运动均提供阻尼力，防止开闭机构在弹性动力件的作用下迅速运动，减缓开闭机构运动过程中的冲击，可避免因活动舱门突然快速运动造成的人员受到惊吓或伤害，满足操作舒适性要求，也可提高开闭机构的使用寿命。

Description

一种轨道车辆用上下开启式开闭机构

技术领域

本发明涉及轨道车辆技术领域，具体涉及一种轨道车辆用上下开启式开闭机构。

背景技术

开闭机构安装在轨道车辆最前端，轨道车辆正常运行时，活动舱门处于关闭状态，将车钩等部件包覆在内，活动舱门与整车头罩共同组成完整的流线造型，减小轨道车辆行驶风阻，也可使轨道车辆外形更为美观；轨道车辆重联运行或需要救援时，活动舱门处于打开状态，露出头罩底部空腔，为折叠车钩伸直、连挂提供所需空间。

现有轨道车辆上下开启式开闭机构，大多采用单纯的气弹簧平衡活动舱门重量方式，其缺点是手动操作开闭机构时，当气弹簧弹力反向后，活动舱门和运动机构在气弹簧弹力的作用下，会加速撞击限位器，产生较大的冲击力；活动舱门突然快速运动可能造成人员受到惊吓或伤害，并且会降低开闭机构的使用寿命。

综上所述，急需一种轨道车辆用上下开启式开闭机构以解决现有技术中存在的问题。

发明内容

本发明目的在于提供一种轨道车辆用上下开启式开闭机构，旨在解决现有开闭机构在气弹簧弹力反向后(即弹力由阻力转为动力后)，开闭机构突然加速运动的问题，具体技术方案如下：

一种轨道车辆用上下开启式开闭机构，包括活动舱门以及设置于活动舱门两侧的运动机构，所述运动机构包括四连杆机构、弹性动力件、力臂连接板、阻尼器和阻尼器连接板，所述四连杆机构包括联接主板、主动力臂、从动力臂和支撑板，所述主动力臂和从动力臂的两端分别与联接主板、支撑板转动连接；

所述力臂连接板绕联接主板与主动力臂之间的转动轴线转动设置，所述力臂连接板的一个端部与主动力臂连接，另一个端部与弹性动力件的前端转动连接，所述弹性动力件的后端与联接主板转动连接；

所述阻尼器连接板绕联接主板与从动力臂之间的转动轴线转动设置，所述阻尼器连接板的一个端部与从动力臂连接，另一个端部与阻尼器的前端转动连接，所述阻尼器的后端与联接主板转动连接；

所述联接主板上设有用于限位四连杆机构运动下止点的缓冲器，所述主动力臂与从动力臂之间设有用于限位四连杆机构运动上止点的限位器。

以上技术方案中优选的，在开闭机构的开启和关闭过程中，所述弹性动力件对四连杆机构开启运动和关闭运动的前段运动均提供阻力阻碍运动，对后段运动均提供动力驱动运动；

在四连杆机构的上止点和下止点处，弹性动力件均提供弹力维持当前状态。

以上技术方案中优选的，在开闭机构的开启和关闭过程中，所述阻尼器在四连杆机构开启运动和关闭运动的前段运动中均为压缩行程，不提供阻尼力，在后段运动中均为拉伸行程，提供阻尼力。

以上技术方案中优选的，所述运动机构还包括锁定装置，所述锁定装置包括锁钩、锁钩挡杆、回位弹簧和锁钩转轴，所述锁钩挡杆设置于所述联接主板上，所述锁钩通过锁钩转轴转动设置于从动力臂上，所述回位弹簧一端通过弹簧长轴与从动力臂连接，另一端通过弹簧短轴与锁钩连接，所述锁钩的上端设有接触斜面，所述接触斜面用于实现锁钩首端的凹槽勾住锁钩挡杆。

以上技术方案中优选的，所述锁定装置还包括限位柱，所述限位柱设置于所述从动力臂上，且与弹簧长轴位于同侧。

以上技术方案中优选的，所述缓冲器通过缓冲器安装座设置于所述联接主板上，所述缓冲器安装座上还设有锁钩挡板，所述锁钩的尾端触碰锁钩挡板实现锁钩自动复位至初始位置。

以上技术方案中优选的，所述锁钩上设有手柄。

以上技术方案中优选的，所述缓冲器的端面设有橡胶块。

以上技术方案中优选的，所述支撑板上设有连接板，所述连接板用于连接活动舱门。

以上技术方案中优选的，所述运动机构还包括安装组件，所述安装组件与联接主板连接，所述安装组件用于与轨道车辆连接。

应用本发明的技术方案，具有以下有益效果：

本发明的开闭机构可根据轨道车辆运行的实际情况，提供活动舱门开启或关闭的两种不同工作状态，满足轨道车辆正常运行或重联(救援)运行时的不同工作需求。

在开启活动舱门的操作过程，只需操作人员施加一个外力，在开闭机构运行至最高点时候锁钩可自动锁定，简化了操作流程；如需将活动舱门关闭，需手动将锁钩解锁，可避免因误操作导致活动舱门向下运动，造成车钩、活动舱门异常碰撞受损；在关闭活动舱门的操作过程，同样只需操作人员施加一个外力，在开闭机构运行至最低点时候锁钩可自动复位，同样也简化了操作流程。

本发明的开闭机构中，气弹簧在开闭机构的开启和关闭状态均提供足够的弹力用于维持机构的现有状态。即使出现锁钩失效或其他异常情况，也不会造成舱门突然掉落、剧烈抖动等故障。

本发明的开闭机构设置了阻尼器，在开闭机构的开启和关闭过程中均提供阻尼力，防止开闭机构在气弹簧的作用下迅速运动，减缓开闭机构运动过程中的冲击，可避免因活动舱门突然快速运动造成的人员受到惊吓或伤害，满足操作舒适性要求，也可提高开闭机构的使用寿命。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明开闭机构的轴测图；

图2是开闭机构关闭状态下的左视图；

图3是开闭机构开启状态下的左视图；

图4是开闭机构关闭状态下的剖视图；

图5是开闭机构开启状态下的剖视图；

图6是锁定装置即将锁定时的状态示意图；

图7是锁定装置锁定状态示意图；

图8是锁定装置解锁状态示意图；

图9是锁定装置复位至初始位置前的状态示意图；

图10是锁定装置复位至初始位置的状态示意图；

其中，1、活动舱门，2、左运动机构，3、右运动机构，4、安装座，5、上安装支架，6、联接主板，7、主动力臂，8、从动力臂，9、支撑板，10、连接板，11、限位器，12、缓冲器，13、缓冲器安装座，14、气弹簧，15、力臂连接板，16、气弹簧安装座，17、锁钩，18、锁钩挡杆，19、锁钩挡板，20、回位弹簧，21、阻尼器，22、阻尼器连接板，23、阻尼器安装座，24、限位柱，25、弹簧长轴，26、弹簧短轴，27、手柄，28、锁钩转轴。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将对本发明进行更全面的描述，并给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。

实施例1：

参见图1-图10，一种轨道车辆用上下开启式开闭机构，包括活动舱门1以及设置于活动舱门1两侧的运动机构，所述活动舱门由玻璃钢或碳纤维制成，轨道车辆正常运行时，舱门处于关闭状态，与整车头罩共同组成完整的流线造型，减小轨道车辆行驶风阻，也可使轨道车辆外形更为美观；轨道车辆重联运行或需要救援时，舱门处于打开状态，露出头罩底部空腔，为折叠车钩伸直、连挂提供所需空间。

如图1所示，所述运动机构具体分为左运动机构2和右运动机构3，左运动机构2和右运动结构3的结构一致，且两者对称设置，并与活动舱门刚性连接，下面对运动机构的具体结构进行说明。

参见图1-图5，所述运动机构包括四连杆机构、弹性动力件、力臂连接板15、阻尼器21和阻尼器连接板22，所述四连杆机构包括联接主板6、主动力臂7、从动力臂8和支撑板9，所述主动力臂7和从动力臂8的两端分别与联接主板6、支撑板9转动连接。

其中，所述联接主板6为固定连杆，以此确定活动舱门1的运动轨迹。所述支撑板9上设有连接板10，所述连接板10用于连接活动舱门1。优选的，两侧运动机构中的连接板共同为活动舱门提供安装接口，将活动舱门与左、右运动机构连接起来。

所述运动机构还包括安装组件，所述安装组件与联接主板6连接，所述安装组件用于与轨道车辆连接。所述安装组件包括安装座4和上安装支架5，通过安装座4、上安装支架5与轨道车辆连接。具体地，所述联接主板6为两件，两件联接主板6设置于安装座4的两侧，所述联接主板6与安装座4、上安装支架5连接。所述主动力臂7和从动力臂8均设置于两件联接主板6之间，所述弹性动力件和力臂连接板15设置于联接主板的外侧。

参见图4，所述力臂连接板15绕联接主板6与主动力臂7之间的转动轴线转动设置，具体的，所述力臂连接板15、联接主板6和主动力臂7同轴铰接，所述力臂连接板15的一个端部与主动力臂7连接(优选为刚性连接)，另一个端部与弹性动力件的前端转动连接，所述弹性动力件的后端与联接主板6转动连接，所述弹性动力件的后端具体通过气弹簧安装座16与联接主板6连接，所述弹性动力件优选为气弹簧14。

参见图2，所述阻尼器连接板22绕联接主板6与从动力臂8之间的转动轴线转动设置，具体地，所述阻尼器连接板22、联接主板6和从动力臂8同轴铰接，所述阻尼器连接板的一个端部与从动力臂8连接(优选为刚性连接)，另一个端部与阻尼器21的前端转动连接，所述阻尼器21的后端与联接主板6转动连接，所述阻尼器21的后端具体通过阻尼器安装座23与联接主板6连接。

优选的，所述力臂连接板15和阻尼器连接板22均为L形；力臂连接板15在L形的拐角处与联接主板6转动连接，力臂连接板15的一个端部与主动力臂7刚性连接，另一个端部与弹性动力件的前端转动连接；阻尼器连接板22在L形的拐角处与联接主板6转动连接，阻尼器连接板的一个端部与从动力臂8刚性连接，另一个端部与阻尼器21的前端转动连接。

所述联接主板6上设有用于限位四连杆机构运动下止点的缓冲器12，所述主动力臂7与从动力臂8之间设有用于限位四连杆机构运动上止点的限位器11，所述限位器11设置于从动力臂8上；由缓冲器和限位器分别限制开闭机构的运动最低点和最高点。

在开闭机构的开启和关闭过程中，所述弹性动力件对四连杆机构开启运动和关闭运动的前段运动均提供阻力阻碍运动，随着弹性动力件弹力的作用角度发生变化，弹性动力件对后段运动均提供动力驱动运动；在四连杆机构的上止点和下止点处，弹性动力件均提供弹力维持当前状态。

所述阻尼器为拉伸阻尼器，在开闭机构的开启和关闭过程中，所述阻尼器21在四连杆机构开启运动和关闭运动的前段运动中均为压缩行程，不提供阻尼力，随着阻尼器的作用角度发生变化，阻尼器在后段运动中均为拉伸行程，提供阻尼力。防止四连杆机构在气弹簧弹力的作用下迅速运动，减缓四连杆机构运动过程中的冲击(即气弹簧的弹力由阻力转变为动力时开始起阻尼效果)。

参见图6-图10，所述运动机构还包括锁定装置，所述锁定装置包括锁钩17、锁钩挡杆18、回位弹簧20和锁钩转轴28，所述锁钩挡杆18设置于所述联接主板6上，所述锁钩17通过锁钩转轴28转动设置于从动力臂8上，所述回位弹簧20一端通过弹簧长轴25与从动力臂8连接，另一端通过弹簧短轴26与锁钩17连接，所述锁钩17的上端设有接触斜面，所述接触斜面用于实现(引导)锁钩17首端的凹槽勾住锁钩挡杆18。当四连杆机构运动至最高点时，锁钩与锁钩挡杆互相锁定，为开闭机构开启状态提供锁定功能。

优选的，所述锁定装置还包括限位柱24(可优选为螺柱)，所述限位柱24设置于所述从动力臂8上，且与弹簧长轴25位于同侧；所述限位柱24用于锁钩17解锁状态时，限制锁钩17转动。优选的，回位弹簧20在锁钩锁定状态、解锁状态、初始位置中均提供弹力用于维持锁钩的当前状态。

优选的，所述缓冲器12通过缓冲器安装座13设置于所述联接主板6上，所述缓冲器安装座13上还设有锁钩挡板19，在开闭机构关闭过程中，所述锁钩17的尾端触碰锁钩挡板19实现锁钩17自动复位至初始位置。

优选的，所述锁钩17上设有手柄27，如需解锁时，作业人员需手动旋转锁钩，使其与锁钩挡杆分离解锁。

优选的，所述缓冲器12的端面设有橡胶块，可减缓从动力臂与缓冲器接触时的冲击。

本实施例中的转动连接优选采用铰接或销轴连接。

应用本实施例的技术方案，具体是：

如需将舱门打开，操作人员需用手抓住活动舱门下边缘，并用力将活动舱门向斜上方拖动。在人力足以克服气弹簧弹力、活动舱门和活动部分连杆的重力后，四连杆机构将向上运动。四连杆机构运动至接近最高点时，锁钩挡杆与锁钩上端接触斜面相接触，迫使锁钩绕锁钩转轴旋转。四连杆机构运动至最高点时，锁钩上的凹槽恰好到达锁钩挡杆的位置，在回位弹簧的作用下，锁钩向下运动，并将锁钩挡杆卡入凹槽口，机构锁定；限位器与主动力臂接触，提供四连杆机构的上止点限位。在开启过程中，气弹簧在四连杆机构运动的前半程提供阻力阻碍机构运动，随着气弹簧角度的变化，后半程提供动力促进机构运动。在四连杆机构的上止点气弹簧提供足够的弹力用于维持四连杆机构的最高状态。阻尼器在运动的前半程为压缩行程，不提供阻尼力；阻尼器在运动的后半程为拉伸行程，提供阻尼力，防止机构在气弹簧弹力的作用下迅速运动，减缓机构运动过程中的冲击。

如需将舱门关闭，首先需进行解锁。操作人员需握住锁钩上的手柄，使锁钩绕锁钩转轴朝远离锁钩挡杆的方向旋转，锁钩上凹槽与锁钩挡杆分离，此时机构解锁；锁钩最终与限位柱接触，在回位弹簧的作用下维持在解锁状态。

解锁后，操作人员需用手抓住活动舱门下边缘，并用力将活动舱门向斜下方拖动。在人力足以克服气弹簧弹力后，四连杆机构将向下运动。四连杆机构运动至接近最低点时，锁钩尾部与锁钩挡板接触碰撞，碰撞后锁钩自动绕锁钩转轴旋转并与弹簧长轴接触，此时锁钩复位至初始位置，并在回位弹簧的作用下维持在初始状态。四连杆机构运动至最低点时，缓冲器与从动力臂接触，提供四连杆机构的下止点限位。气弹簧在机构运动的前半程提供阻力阻碍机构运动，随着气弹簧角度的变化，后半程提供动力促进机构运动。在四连杆机构的下止点气弹簧提供足够的弹力用于维持四连杆机构的最低状态。阻尼器在运动的前半程为压缩行程，不提供阻尼力；阻尼器在运动的后半程为拉伸行程，提供阻尼力，防止四连杆机构在气弹簧弹力的作用下迅速运动，减缓机构运动过程中的冲击。

应用本发明的技术方案，效果是：

本实施例的开闭机构可根据轨道车辆运行的实际情况，提供活动舱门开启或关闭的两种不同工作状态，满足轨道车辆正常运行或重联(救援)运行时的不同工作需求。在开闭机构的开启和关闭状态气弹簧均提供足够的弹力用于维持开闭机构的现有状态；阻尼器在机构开启和关闭过程中提供阻尼力，防止机构在气弹簧弹力的作用下迅速运动，减缓机构运动过程中的冲击，可避免因活动舱门突然快速运动造成的人员受到惊吓或伤害，满足操作舒适性要求，也可提高开闭机构的使用寿命。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种轨道车辆用上下开启式开闭机构，包括活动舱门(1)以及设置于活动舱门(1)两侧的运动机构，其特征在于，所述运动机构包括四连杆机构、弹性动力件、力臂连接板(15)、阻尼器(21)和阻尼器连接板(22)，所述四连杆机构包括联接主板(6)、主动力臂(7)、从动力臂(8)和支撑板(9)，所述主动力臂(7)和从动力臂(8)的两端分别与联接主板(6)、支撑板(9)转动连接；

所述力臂连接板(15)绕联接主板(6)与主动力臂(7)之间的转动轴线转动设置，所述力臂连接板(15)的一个端部与主动力臂(7)连接，另一个端部与弹性动力件的前端转动连接，所述弹性动力件的后端与联接主板(6)转动连接；

所述阻尼器连接板(22)绕联接主板(6)与从动力臂(8)之间的转动轴线转动设置，所述阻尼器连接板(22)的一个端部与从动力臂(8)连接，另一个端部与阻尼器(21)的前端转动连接，所述阻尼器(21)的后端与联接主板(6)转动连接；

所述联接主板(6)上设有用于限位四连杆机构运动下止点的缓冲器(12)，所述主动力臂(7)与从动力臂(8)之间设有用于限位四连杆机构运动上止点的限位器(11)。

2.根据权利要求1所述的轨道车辆用上下开启式开闭机构，其特征在于，在开闭机构的开启和关闭过程中，所述弹性动力件对四连杆机构开启运动和关闭运动的前段运动均提供阻力阻碍运动，对后段运动均提供动力驱动运动；

在四连杆机构的上止点和下止点处，弹性动力件均提供弹力维持当前状态。

3.根据权利要求2所述的轨道车辆用上下开启式开闭机构，其特征在于，在开闭机构的开启和关闭过程中，所述阻尼器(21)在四连杆机构开启运动和关闭运动的前段运动中均为压缩行程，不提供阻尼力，在后段运动中均为拉伸行程，提供阻尼力。

4.根据权利要求1-3任意一项所述的轨道车辆用上下开启式开闭机构，其特征在于，所述运动机构还包括锁定装置，所述锁定装置包括锁钩(17)、锁钩挡杆(18)、回位弹簧(20)和锁钩转轴(28)，所述锁钩挡杆(18)设置于所述联接主板(6)上，所述锁钩(17)通过锁钩转轴(28)转动设置于从动力臂(8)上，所述回位弹簧(20)一端通过弹簧长轴(25)与从动力臂(8)连接，另一端通过弹簧短轴(26)与锁钩(17)连接，所述锁钩(17)的上端设有接触斜面，所述接触斜面用于实现锁钩(17)首端的凹槽勾住锁钩挡杆(18)。

5.根据权利要求4所述的轨道车辆用上下开启式开闭机构，其特征在于，所述锁定装置还包括限位柱(24)，所述限位柱(24)设置于所述从动力臂(8)上，且与弹簧长轴(25)位于同侧。

6.根据权利要求5所述的轨道车辆用上下开启式开闭机构，其特征在于，所述缓冲器(12)通过缓冲器安装座(13)设置于所述联接主板(6)上，所述缓冲器安装座(13)上还设有锁钩挡板(19)，所述锁钩(17)的尾端触碰锁钩挡板(19)实现锁钩(17)自动复位至初始位置。

7.根据权利要求6所述的轨道车辆用上下开启式开闭机构，其特征在于，所述锁钩(17)上设有手柄(27)。

8.根据权利要求6所述的轨道车辆用上下开启式开闭机构，其特征在于，所述缓冲器(12)的端面设有橡胶块。

9.根据权利要求1所述的轨道车辆用上下开启式开闭机构，其特征在于，所述支撑板(9)上设有连接板(10)，所述连接板(10)用于连接活动舱门(1)。

10.根据权利要求1所述的轨道车辆用上下开启式开闭机构，其特征在于，所述运动机构还包括安装组件，所述安装组件与联接主板(6)连接，所述安装组件用于与轨道车辆连接。

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