CN1397711A - 用于门操作件的双电机装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于乘客通行车辆的独立的电动门操作组件，操作件具有一个中心锁紧机构，并使每个门可以以小于80N的力被移动。这种门操作件可以用于容纳一个门操作件的车辆的横截面积很小的场合。门操作件包括一个电动机、一个由一万向接头可转动地连接到所述电动机上的螺旋驱动丝杠，一个与所述驱动丝杠配合的驱动螺母，一个门挂钩杆件，一个连接到一个门上并与所述驱动螺母配合的第一门挂钩托架，一个与一个门连接并与一个可以将所述门锁到一个完全关闭位置中的居中设置的锁紧机构配合的第二门挂钩托架。

Description

用于门操作件的双电机装置

相关专利申请

本申请要求以下优先权：于2001年5月5日递交的美国临时专利申请No.60/288,778。本申请还涉及与其同时递交的名称为“中心锁紧机构”、申请号为No.10/135,501申请。本申请还涉及在名称为“通行车辆门”的美国专利6,032,416中公开的发明。美国专利6,032,416以及与其同时递交的以上在审申请No.10/135,642的原理在此作为参考。

技术领域

本发明大体上涉及一种通常用于操作一个乘客通行门的一对对开门的门部件装置。更具体而言，本发明涉及一种具有一中心锁紧机构的独立门操作件的串联装置。

背景技术

以下的背景资料用于帮助读者理解本发明通常使用的场合。除非在本申请文件中有特别声明，否则在此使用的术语不应认为是将本发明限定在任何具体较窄的范围中。

在此公开的本发明所涉及的许多门操作件中，本发明涉及在美国专利6,032,466中公开的门部件装置。从此专利的图1中可以看出，在一个乘客通行车辆的一个侧壁中有一个开口。固定到或作为开口之上通行车辆本体的一部分，一个基板正好设置在此开口之上并沿此开口长度水平延伸。正是由于此基板，门部件装置连接到乘客通行车辆上。

门部件装置的特征是有多个杆件挂钩，一个电机，一个驱动机构，一个门挂钩杆件，第一和第二门板，第一门的外和内门挂钩，第二门的内和外门挂钩，以及门板的第一和第二门锁紧组件。在每个门板的内侧有一个类似橡胶的条带，它不仅起一个挡风密封件的作用，而且还起一个偏置装置的作用，这将在以下描述。

第一和第二门锁组件以及电机由螺栓和托架连接到车辆的基板上。具体地，电机由螺栓经一个L形托架安装到基板上。第一门锁组件由托架安装在基板上位于开口的左侧竖直边之上。同样，第二门锁组件由托架安装在基板上位于开口右侧竖直边之上。

在图1中从左向右看，驱动机构包括一个联结器，一个驱动轴，一个公知的星形轮联结器，一个第一螺旋驱动丝杠，一个中心联结器，一个第二螺旋驱动丝杠，以及第一和第二驱动螺母组件。由一个门控制单元(未示出)基于许多中央指示信号以及局部门部件信号控制，电机和与其相连接在其右侧的齿轮减速器驱动机构。联结器将一个齿轮减速器的输出轴与驱动轴的左端联结在一起，轴的右端由一个联结器联结到一个第一螺旋驱动丝杠的左端。一个中心联结器将第一丝杠的右端与一个第二丝杠的左端相连。

六个杆件挂钩由螺旋连接到车辆的基板上，并用于将门挂钩杆件相互连接到车辆基板上。第一杆件挂钩正好位于联结器的右侧。其特征在于，在其下端有一个凹口。其中门挂钩杆件的左端安装在此。同样，第六个杆件挂钩在其下端中具有一个凹口，另一个门挂钩杆件的右端安装在其中。第一至第五杆件挂钩的每一个都具有两个开口，一个在其上端而另一个在其下端。通过这些开口，这五个杆件挂钩用于支撑门挂钩以及门挂钩承受的重量。一个驱动轴穿过第一杆件挂钩的上开口并可以在其中转动。第二杆件挂钩正好位于联结器的右侧。一个第一丝杠穿过其上开口并可以在其中自由转动。中心联结器由第三和第四杆件挂钩支撑。第三杆件关够正好位于中心联结器的左侧。第一丝杠可以在其上开口中自由转动。第四杆件挂钩位于中心联结器的右侧。一第二丝杠穿过其上开口并可以在其中自由转动。第五杆件挂钩正好位于第二门锁组件左侧。第二丝杠的右端可以在其上开口中自由转动，并不会延伸到第六杆件挂钩处。

每个门挂钩的特征是，其下部是一个托架的形状，而其上部限定一个水平设置的孔。通过这些下支架，外和内门挂钩由螺栓连接到第一门板的上角处。同样，门和外门挂钩由螺栓连接到第二门板的上角处。通过各自的孔，每个门挂钩包住一个门挂钩杆件。具体地，外门挂钩包住第一和第二杆件挂钩之间的一个杆件。内门挂钩包住第二和第三杆件挂钩之间的一个杆件。另一个内门挂钩包住第四和第五杆件挂钩之间的杆件。一个外门挂钩包住第五和第六杆件挂钩之间的一个门挂钩杆件。门板挂钩从杆件上悬垂下来，可以在车辆侧壁中的开口，而在一个极端的“锁住位置”和另一个极端的“打开位置”之间滑动。这将在下面描述。

一个驱动器机构上的第一驱动螺母组件由螺栓安装在第一门的内门挂钩的项部。同样，一个第二驱动螺母组件由螺栓安装在第二门的一个内门挂钩的顶部。第一和螺旋驱动丝杠转向相反，其中一个是右旋螺纹而另一个是左旋螺纹。但由于它们在驱动机构中的连接关系而在相同的方向中转动。第一螺母组件为螺旋驱动螺母，其设计成当其旋转时可以沿第一丝杠的配合螺纹驱动。同样，第二螺母组件既有一个螺旋驱动螺母，当其转动时，可以沿第二丝杠行进。因为这些丝杠具有方向相反的螺纹，所以不论电机如何转动，第一和第二驱动螺母沿相反方向行进。由于内门挂钩将第一驱动螺母和门板相互连接，门由其挂钩可以沿门挂钩杆件以与第一驱动螺母沿第一丝杠的螺纹驱动相同的方式一直滑动。同样，由于另一个内门挂钩将第二驱动螺母与门板相互连接，门由其挂钩可以沿其门挂钩杆件以与第二驱动螺母沿第二丝杠的螺纹驱动相同的方式一直滑动。门部件装置的门则设计成对开门，当电机在关闭的方向转动时门板关在一起，而当电机在一个打开方向中转动时门板彼此离开而打开。

对于门部件装置的锁紧特征，每个外门挂钩具有一个连接到其上部顶部的连接托架(未示出)。一个连接托架(未示出)位于外门挂钩之上并设计成与第一门锁组件共同作用，以对门板提供一个门锁。同样，一第二门锁组件与一个位于外门挂钩之上的连接托架(未示出)共同作用，以对另一个门板提供一个门锁。第一和第二门锁组件是成镜像对称的装置。此外，这种第一和第二门锁组件可以是具有压回和非压回性能的任何常规锁紧装置。

众所周知，乘客通行车辆的电动门操作件要么安装在车辆结构的内部，要么安装在所述车辆结构外部并在包括潮湿、灰尘、污物的恶劣环境中工作，更有甚者在多次刹车制动循环中产生制动靴灰尘。安装在车辆结构外部的门操作件正式本发明所涉及的，它必须在更恶劣的环境中工作，包括灰尘、在烟囱中产生懂得污物中工作。相应地，这种门操作件必须克服许多环境缺点，并展示一种预定水平的性能参数。另外，这些门操作件必须克服由于车辆结构偏斜以及空间限制而产生的严重的不对中。结果，具体的通行结构颁布了一致的标准用于乘客通行门装置的设计和运行，即：

1.在最大110mm(高)×85mm(深)的空间中安装；

2.取得最大80N的较低的门自由转动力。门的自转动力可以由降低的功率取得，但每个门的机构部件仍然连接到门上。

3.在与旧的地道有关的灰尘非常大的环境中在一个简单的盖体之下安装在车辆结构外部。

4.利用具有密封线形轴承的门挂钩装置，在润滑状态下至少工作5年。

5.利用具有直接由一个电动原动机驱动的螺旋驱动丝杆的门操作机构。

上述较低的门驱动力可以使门打开和关闭的时间一致，并方便在紧急情况下手动操作。为了确保至少5年的润滑时间，线性轴承密封件设置在轴承座的每一端中并产生每个门约50N的摩擦力。另外的摩擦力由于以下原因产生：

1.门底部的辊子以及导向件；

2.驱动丝杠机构的效率；以及

3.电机/齿轮箱组件的回驱动力。

此外，众所周知通行机构规定了一种寿命实验，不满足寿命试验的门装置不能销售用于由这些通行部门操作的乘客通行车辆。

为了满足这种寿命试验的要求，标准的门操作件必须进行修改，因为发现其部件、例如设置在具有产生小于每个门50N的摩擦力的轴承座的线性轴承的每一端上的密封件过量地磨损或损坏，或者不到预定的5年时间就得进行重新润滑。

此外还发现，一种由皮带驱动的门操作件可以能更好地满足较低的门自由驱动力，因为具有比螺旋驱动丝杠更大的效率，但是必须对规格进行改变，以允许使用这种门操作件。另外还进行努力以利用较大的电动原动机来克服较大的摩擦力，但是这种电动原动机的尺寸超过了可以获取的空间大小。

从以上讨论中可以看出，最好具有一种具有较低门驱动力并可以至少一次润滑5年的电动门操作件。

上述美国专利6,032,416提供了一种顶部线性操作器，它比现有的门操作器具有许多优点。但是，基于美国专利6,032,416的门操作器的初始设计(以下称为设计I)搜集的数据，可以确定此设计不能满足对一个门装置的一些设计标准。

本发明的门操作器对设计I的顶部线性门操作件进行了改进，它可以满足上述工作的所有设计标准。

发明内容

本发明提供了一种用于具有一中心门锁装置的对开门装置的动力门操作件的串联装置，使每个门可以由小于80N的力移动。门操作件包括一个电动机，设置在门操作件一端并由一个万向连接装置连接到一个基本平行于门驱动方向的对齐的螺旋驱动丝杠。另一方面，这种螺旋驱动丝杠与一个设置在第二门操作件安装托架中的球形轴衬配合。一个驱动螺母组件与螺旋驱动丝杠配合，以根据由电机驱动的这种驱动丝杠的转动在一个直线方向中被转动。一对门挂钩托架组件连接到一个门上，以根据这种螺旋驱动丝杠的转动在一个驱动方向中驱动这种门。门挂钩托架组件包围一个基本平行于驱动方向设置的驱动杆件。第一门挂钩托架组件提供转动约束，以防止驱动螺母绕这种螺旋驱动丝杠的一个轴线转动。这种门挂钩托架组件还对这种驱动螺母沿这种驱动丝杠的这种轴线在这种驱动螺母和这种从动部件之间提供线性约束，这样此驱动丝杠的转动使平行于所述驱动丝杠的所述轴线的所述驱动螺母的所述驱动丝杠的运动使平行于所述驱动方向的所述从动不见运动。第二门挂钩托架组件与一个中心设置的锁紧机构配合，用于将所述门锁紧在一个基本闭合的位置中。万向接头与一个球形轴衬一起使螺旋驱动丝杠可以最多由于车辆结构偏斜而偏离10度，而不会增大摩擦力。

因此，本发明的主要目的是提供一种门操作件，它具有较低的自由门驱动力，从而使门板可以由较小的力移动。

本发明的另一个目的是提供一种重新润滑期间不小于5年的门操作件。

本发明的又一个目的是提供一种允许驱动丝杠不对齐而不会影响的门自由驱动力的门操作件。

除了以上的目的和优点，在阅读以下详细描述后，本领域的普通技术人员可以更容易理解本发明的许多其他目的和优点。在结合附图和所附的权利要求书中的详细描述后，可以更容易理解其他目的和优点。

附图说明

图1是一个安装在其门打开的一个门之上的现有技术的门操作件的立体图。

图2是一个本发明的门操作件的立体图，其特征表现为一个串联装置，用于独立操纵每个门板，一个中心锁紧机构以及一个新颖的驱动机构的其他部件。

图3是本发明的门操纵件的一个立体图，尤其示出电机和驱动丝杠之间的连接。

图4是本发明的门操作件的一个立体图，尤其示出驱动丝杠在远端的支撑。

具体实施方式

在详细描述本发明之前，为了清楚以及理解的目的，在每个附图中相同的部件由相同的附图标记表示。

图2示出本发明的通常由29表示的一个串联电动门操作件装置，它包括一个由300表示的左门操作件以及一个由400表示的右门操作件，并具有一个居中的锁紧机构200，可以将两个门20和110(图1)锁紧到一个完全关闭的位置。门操作件300和400基本彼此成镜像。因此，以下只描述门操作件300。

门操作件300包括一个由在门操作件300一端上的万向接头302可转动地连接到一个螺旋驱动件303上的电动机301。一个驱动螺母410与此螺旋驱动丝杠303配合，以根据由电动机301致动的此螺旋驱动丝杠03的转动彼此驱动。另外，驱动螺母410与包围一个驱动杆件305并与第一门20连接的第一门挂钩托架310配合，用于驱动此第一门20以盖住并打开开口12(图1)。此外，为此可以使用任何具有较低摩擦力的驱动螺母。

从图3中可见，电机301基本由多个螺纹紧固件318连接到安装托架314上，用于连接到车辆结构(未示出)。一个万向接头302的一端连接到电动机301上，另一端由公知的螺纹紧固件316连接到螺旋驱动丝杠303上。一个第一安装托架304与驱动杆件306的一端配合，用于连接到车辆结构(未示出)上。

从图4中可见，螺旋操作件303与设置在第二安装托架306中的一个球形轴衬320，使这种螺旋操作件303可以在门20或门110运动过程中纵向膨胀。万向接头302与球形轴衬320一起使螺旋驱动件303可以在由于车辆结构偏斜时最多偏置10度而不会增大摩擦力。在标准的操作件中，一个公知的星形连接器连接电动机和螺旋驱动件使其转动，这样回在承受一个10度的偏斜的情况下增大摩擦力。

再参见图3，第一门挂钩托架组件310提供转动约束，以防止驱动螺母410绕所述螺旋操作件303的一个轴线转动。此第一门挂钩托架组建10还提供这种螺母410沿此螺旋驱动件303的轴线的直线约束，从而使平行于所述螺旋驱动件303的所述轴线的所述驱动螺母410运动的所述螺旋驱动件303的转动进一步使门20的运动盖住和打开开口12。

门操作件300还包括一个连接到门20上的第二门挂钩托架312。此门挂钩托架312能够与中心锁紧机构200配合。至少一个球形的线性轴承(未示出)设置在每个门挂钩托架310合312中。这些线性轴承具有与驱动杆件305配合的密封件(未示出)，这些密封件确保最少5年的润滑周期。

基本设置或邻近门操作件300的一个中心锁紧机构200可以锁紧门，这在与此一同递交的美国专利申请No.＿＿＿＿＿＿中公开。此申请的原理在此作为参考。

在上述美国专利6,032,416中描述了一种顶部线性操作件，它具有一个驱动两个门20和110的电动机301，第一门20的手动压回运动会导致第二门140的运动通过其连接部位，使整个摩擦力超过160N。

在本发明中，门操作件300提供较小的门自由驱动力。通过使一个电动机301驱动一个单独的门20，门20的手动压回运动不会导致第二门110的运动，从而使包括由于门底部辊子、导向件(未示出)以及驱动丝杠机构303和驱动螺母410的效率的摩擦力损失在内的整个摩擦力小于80N。此外，这种门操作件300由于与一个居中安装的锁紧机构200配合而满足以上横截面空间最大为85mm(深)×110mm(高)的标准。

这样，以上对本发明以充分、清楚、简明而准确的术语进行了描述，以使本领域普通技术人员可以制造和使用本发明。可以理解，在不背离本发明实旨和范围的前提下，本领域的普通技术人员可以对本发明的具体实施例的部件进行许多修改、变化和等同替换。

Claims (3)

1.一种连接到一个门上用于驱动所述门打开和闭合一个通行乘客车辆的开口的电动门操作件，所述门操作件包括：

(a)一个电动原动机；

(b)一个基本平行于所述驱动方向的螺旋驱动丝杠；

(c)一个将所述螺旋驱动丝杠与所述电动原动机可转动地连接的万向接头；

(d)一个与所述螺旋驱动丝杠配合、以根据由所述电动原动机致动的所述驱动丝杠的转动而在一个直线方向中由其驱动的驱动螺母组件；

(e)一个纵向放置在所述的操作件中的驱动杆件，所述驱动杆件基本平行于一个驱动方向；

(f)一个具有一个包围所述驱动杆件的线性轴承的第一门挂钩托架组件，所述门挂钩托架组件连接到一个门上，根据所述驱动丝杠的转动在一个驱动方向中驱动所述门，所述门挂钩托架组件提供转动约束，以防止所述驱动螺母绕所述驱动丝杠的一个轴线转动，所述门挂钩托架组件进一步提供对所述驱动螺母沿所述驱动丝杠的所述轴线在所述驱动螺母和一个从动部件之间的转动约束，从而使所述驱动螺母平行于所述驱动丝杠的轴线运动的所述驱动丝杠的转动使所述从动部件平行于所述驱动方向运动；

(g)一个具有包围一驱动杆件的线性轴承的第二门挂钩托架，所述第二门挂钩托架组件连接到一个门上，用于根据所述螺旋驱动丝杠的转动在一个驱动方向中驱动所述门，所述第二门挂钩托架组件与一个锁紧机构配合，用于将所述门锁紧到一个完全关闭的位置；

(h)一个在一端与所述驱动杆件配合用于安装到车辆结构上的第一安装托架；

(i)一个在一远端与所述驱动杆件配合用于安装到车辆结构上的第二安装托架；

(j)一个基本邻近所述第二安装托架设置的门锁组件，所述锁组件与所述第二门挂钩托架组件配合，用于将所述门所在一个完全关闭位置；以及

(k)一个设置在所述门操作件中用于补偿由于车辆结构偏斜产生的所述螺旋驱动丝杠的不对齐装置。

2.如权利要求1所述的电动门操作件，其特征在于，所述用于补偿由于车辆结构偏斜而使所述螺旋驱动丝杠不对齐的装置包括：

(a)一个在一端与所述螺旋驱动丝杠配合的方向接头，所述将所述螺旋驱动丝杠与所述电动原动机可转动地连接；以及

(b)一个在一远端与所述螺旋驱动丝杠配合的球形轴衬，所述球形轴衬设置在所述第二安装托架中。

3.一种设置在一个乘客通行车辆中用于打开和关闭一个用于乘客出入的开口的对开门装置。所述对开门装置包括：

(a)一个设置在这种乘客通行车辆的一个开口中用于局部打开和关闭所述开口的右门；

(b)一个设置在这种乘客通行车辆的一个开口中用于局部打开和关闭所述开口的左门，所述左门基本设置成与所述右门相对；

(c)一个基本设置在所述右门之上的右门操作件，所述右门操作件连接到所述右门上，用于驱动所述右门而局部打开和关闭这种通行乘客车辆的开口；

(d)一个基本设置在所述左门之上的左门操作件，所述左门操作件连接到所述左门上，用于驱动所述左门而局部打开和关闭这种通行乘客车辆的开口，所述左门操作件基本设置成与所述右门操作件成纵向；

(e)一个设置在所述右门操作件和所述左门操作件中间的锁紧机构，所述锁紧机构与一个设置所述右门操作件中的第二挂钩托架组件配合，所述锁紧机构还包括设置在所述左门操作件中的第二挂钩托架组件配合，用于将所述右门和所述左门锁在一个完全关闭的位置中。