CN1407200A - 适用于运输车辆门系统的线性致动的门锁装置 - Google Patents

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Abstract

一种连接在运输车辆门系统固定部分的门锁装置，可以在完全锁住位置或回开锁住位置锁住运输车辆门系统的一到多扇门。门锁装置有一个偏向锁住位置的简单的锁臂，它在可旋转锁臂上的第一枢轴处可旋转地连接在运输车辆门系统的固定部分，可旋转锁臂有至少一个门接合部分，它们与门的一个部分接合，当可旋转锁臂在至少一个锁住位置或回开位置时，将门锁住。一个线性致动器，连接在运输车辆门系统的固定部分并与锁臂的第二枢轴连接。当它被激发时，线性致动器旋转锁臂到开启位置。所述第二枢轴与所述第一枢轴之间有位置偏移。一个锁致动传感器开关将致动器的位置反馈到运输车辆控制系统。线性致动器本身提供手动旋转锁臂到开启位置的方法，以备紧急情况下开门。

Description

适用于运输车辆门系统的线性致动的门锁装置
相关申请
与本发明最相关的是申请日为2001年2月23日，申请序列号为60/271,350的美国专利申请。该申请的所有内容在这里被参考引用。
技术领域
总体而言，本发明涉及了运输车辆门锁系统，特别地，本发明涉及有回开特点的线性致动的运输车辆门锁。
背景技术
对运输车辆门锁而言，门锁是一个操作上主要关心的问题，特别是对大型运输行业来说，更是如此。这些门锁必须提供一个在门发生机械故障时，能够锁住门板的可靠的系统。其目的在于防止因非故意因素开门而导致乘客在车辆运行过程中被甩出车外。然而，门在接受合法开门命令时，必须能够实现正常开门功能。
在门关闭和锁住位置时存在的某种被允许的侧向运动更加剧了上述情形。这是因为存在整体系统公差和特别用于大型运输车辆门边缘之间的预加载荷。这种侧向运动产生预加载荷压力，在开门前，这些压力被施加在门锁机构上。而且，在运输车辆超载的情况下，乘客可能挤压车门，造成门锁机构承受的预加载荷压力进一步加强。
许多现有技术都是在门上使用非常复杂的锁，从而导致很多故障。现有技术门锁系统中一个例子是美国专利6,139,073“锁装置”，它采用线性移动的主副部件和各种方法来减小施加在移动部件上的摩擦力。可以看出，有必要使用简单、可靠的门锁。
为减少在门板关闭过程中乘客可能受到的伤害，运输车辆门锁系统需要具有一种回开特征。当乘客四肢、衣服或携带物品被一扇或多扇关闭的车门夹住时，回开特征允许乘客将门稍微打开，方便乘客将四肢、衣服或携带物品抽出。在回开区域，门板打开的程度被限制在较小的范围内，典型的如5至10厘米，从而防止乘客被甩出运输车辆外。
名为“运输车辆门”的美国专利6,032,416描述了这样的一种运输车辆门系统，它的门锁提供了两个位置，即完全锁住位置和回开位置。
此专利引人注意之处是其门锁机构使用了门密封压缩技术。门密封将门偏向开启的方向，此偏向阻止锁系统的锁臂移到开启位置。美国专利6,032,416的内容将被引述到本发明中，以供参考。
当开门过程需要的能量源不存在，从而无法开锁时，需要为乘客提供紧急出口。因而，运输车辆门锁系统需要能够手动开启，相应地，门也需要能够手工移动至开启位置。
发明内容
本发明一方面提供一种门锁装置，它能够将运输车辆门系统中一到多个门完全锁住。这种门锁装置具有一个可旋转的锁臂，此锁臂在其第一枢轴处可旋转地连接在运输车辆的固定部分。可旋转锁臂具有至少一个门接合部分，当可旋转锁臂处于锁住位置时，这些门接合部分与至少一扇门的一个部分接合，将这些门锁住。一个线性致动器连接在运输车辆门系统的固定部分和可旋转锁臂的第二枢轴处。可旋转锁臂的第二枢轴与第一枢轴之间有位置偏移。此线性致动器用来旋转可旋转锁臂到开启位置。运输车辆门控制系统上连接着一个锁致动传感器，它用来确定可移动致动部分的位置。锁臂偏移到锁住位置，当线性致动器激发时，锁臂移动到开启位置。锁致动传感开关将致动器位置反馈到运输车辆控制系统。
本发明另一方面提供一种连接在运输车辆门系统固定部分的门锁装置，它能够将运输车辆门系统中至少一扇门锁在回开位置。此门锁装置具有一个可旋转的锁臂，此锁臂在其第一枢轴处可旋转地连接在运输车辆门系统的固定部分。可旋转锁臂具有至少一个门接合部分，当可旋转锁臂处于回开位置时，这些门接合部分与至少一扇门的一个部分接合，将这至少一扇门锁住。一个线性致动器连接在运输车辆门系统的固定部分和可旋转锁臂的第二枢轴处。可旋转锁臂的第二枢轴与第一枢轴之间有位置偏移。此线性致动器用来旋转可旋转锁臂到开启位置。运输车辆门控制系统上连接着一个锁致动传感器，它确定可移动向致动部分的位置。一个锁偏移装置与可旋转锁臂接合，将可旋转锁臂偏移到锁住位置。存在一个回开机构，其上的回开偏移装置与所述回开机构上的至少一扇门的接合部分接合，将门移动到关闭位置。回开机构允许乘客在预置的范围内移动门，从而将四肢、衣服或携带物品从门板中抽出。
发明目的
本发明的主要目的之一是为运输车辆门系统提供一种简单、可靠的锁。
本发明的另外一个目的是为运输车辆门提供一种锁，仅当开门信号被送到门驱动系统后，锁才可以打开。
本发明的进一步目的是为运输车辆提供一种简单的锁，它以回开方式锁门，乘客可以稍微打开门，将四肢、衣服等或类似物品从关闭的门中抽出。
本发明的进一步目的是为运输车辆提供一种简单的锁，它利用简单的线性致动器来将门锁住或打开。
本发明的又一目的是为运输车辆提供一种简单的锁，它具有偏移装置，将门在锁住位置偏移。
本发明的又一目的是为运输车辆提供一种简单的锁，它具有手工开门装置。
除了具有上述通常的各种目的和优点之外，相关领域熟练技术人员在看了下述本发明的具体描述后，尤其是在结合本发明的附图和权利要求的情况下，会发现本发明还有各种各样的其它目的和优点。
附图说明
图1所示为运输车辆门门锁装置在闭合位置时的示意图。
图2所示为运输车辆门门锁装置在回开位置时的示意图。
图3所示为图2所示门锁装置的一对交叉门插销的示意图。
图4所示为本发明沿着图2线4-4方向的水平视图，它表示出了磨损垫片和导销的布置。
具体实施方式
在进行详细描述本发明之前，需要注意的是，为了能清楚的了解本发明，具有相同功能的相同元件在多个附图中用相同的数字表示。而且，本发明的详细描述是针对同时开启的双拉门结构。很显然，对本领域现有技术熟练的人员而言，对单扇门门锁装置在完全锁住位置和回开锁住位置的操作与对双拉门的操作是一致的，不同之处仅仅在于，双拉门还存在相应于第二扇门的附加元件。
本发明通过使用一个可旋转锁臂和至少一个可旋转地连接在所述可旋转锁臂上的线性致动器，克服了门锁装置应用中的困难。自润滑方法的使用，减小了移动元件之间的摩擦，减小了应用负载，并进一步使得将所述锁臂从门锁销移开的操作容易，这些门锁销允许门移向打开的方向。而且，由于采用了简单的、可旋转的锁臂，使用多重、更为复杂的移动元件已没有必要。因而，本发明的设计具有操作可靠的优点，并降低了设计成本。
图1表示用于运输车辆的一对车门1和2的门锁装置，一般标记为10。门锁装置10是车门系统(图中未示出)固定部份的一个附件，位于门洞(图中未示出)上部。
门锁装置10有一个可旋转的锁臂，一般标记为30，锁臂30与双拉门1上的锁位销4、双拉门2上的锁位销6接合。可旋转锁臂30的门接合部分36与锁位销4和6接合使得当双拉门1、2的驱动系统没有被激发，门密封没有被压缩，销4和6没有相向移动时，可旋转锁臂30将不能顺时针移动至开启位置。
可旋转锁臂30在第一枢轴32处，可旋转地连接在门构件(图中未示出)上部。在最佳实施方式中，所述枢轴32位于自润滑套筒33的内部，以减小所述锁臂30围绕所述枢轴32旋转时的摩擦力。锁臂30在第二枢轴34处进一步与致动器20连接，第二枢轴34相对第一枢轴32有偏移，锁臂30被置于所述线性致动器20的铰接件35内。在最佳实施方式中，铰接件35为球状轴承型，开门时，因锁臂30沿顺时针方向旋转而施加在线性致动器20上的定向负载基本上被减到最小。
致动器20可以为气缸，但最好是螺线管。致动器20有一个被激发部分21，其将力施加于邻近的可移动的致动部分24。致动器20激发时，其邻近部分24将朝方向18移动，带动可旋转锁臂30绕着第一枢轴32顺时针方向转动。致动器20取消激发时，致动偏移装置26带动邻近部分24朝方向17移动，使可旋转锁臂30旋转到锁住位置，如图1所示。在最佳实施方式中，致动偏移装置是一个预定长度的压缩弹簧，它将锁臂30偏移到锁住位置。
在最佳实施方式中，至少有一个致动传感器，一般标记为40，连接在门构件(图中未示出)上部，它提供一个信号，用来确定可移动致动部分24的位置。较佳地，所述传感器40包括一个传感器致动部分46，它在枢轴48处与传感器壳42可旋转地连接，并与一个可移动部分44接合，以提供信号，来确定可移动致动部分24的位置。这样的致动传感器40通过电子终端43连接到门锁10的控制系统。
致动传感器40可以为无触点类型的光学传感器，但最好是固态(solid state)开关，具备常开触点，当门未到达关闭和锁住位置时，这种开关有充足的额定电流使运输车辆内的控制电源失效。
较佳地，远端的可移动部分22附上了一个紧急释放装置，此释放装置沿着方向18移动两个可移动部分22和24，带动可旋转锁臂30顺时针旋转，从而开锁。
图2表示了一种门锁装置，一般标记为50，它具有回开机构，一般标记为70，用于将运输车辆的双拉门在回开位置锁住。门锁装置50有一个锁臂60，锁臂60在第一枢轴32处可旋转地连接在门构件上部。锁臂60在第二铰接枢轴34处连接在致动器20上，枢轴34相对第一枢轴32有一定偏移，锁臂60被置于铰接件35内。与图1所示系统一样，致动器20被激发后，其邻近可移动部分24沿着方向18移动，带动锁臂60沿着顺时针方向移动，从而开锁。
回开机构70的门插销臂74和76分别与销4和6接合，将门锁定在回开位置。这些门插销臂与前述可旋转锁臂30的销接合部分36不同，它们可相对移动。
图3、图4表示了门插销臂74和76的其它详细特征，并表示出了回开偏移装置72。在最佳实施方式中，回开偏移装置是一个有着预定长度84的盘绕的压缩弹簧，以提供门1、2所需要的运动。与销4接合的门插销臂74具有弹簧接合部分77。与销6接合的门插销臂76具有弹簧接合部分75。锁臂60与门插销臂74和76之间放置低摩擦装置66，以减小所述锁臂60与门插销臂74和76之间的摩擦力。而且，门插销臂74和76由导向器62限制，只能沿着方向80或82作直线运动。这些导向器最好是形成于门插销臂74和76上的槽。而且，所述导槽62有一定的预定长度，可以和回开偏移装置72一起配合。
根据图4，连接在锁臂60上的至少两个导销64与槽62接合，在二者共同作用下，提供所需限制，保证门插销臂74、76只能沿着方向82或80作直线运动。
对本领域熟悉的人会认识到压缩弹簧72导致门插销臂74沿着方向80移动，门插销臂76沿着方向82移动，这样将门拉开。而且，开门时，乘客可以向方向82移动销4，向方向80移动销6，压缩弹簧72，将门移到回开锁住位置，将门稍微打开。
本发明最佳实施方式和各种变更实施方式在上文已详细阐述，但应该认识到，对相关领域熟练的人在不背离本发明精神实质和所附权利要求范围的前提下，可以对本发明作各种修改或适应性改变。

Claims (20)

1.一种连接在运输车辆门系统固定部分的门锁装置，它能够在完全锁住位置锁住运输车辆门系统的至少一扇门，所述门锁装置包括：
一个可旋转的锁臂，在其上的第一枢轴处可旋转地连接在该运输车辆门系统的该固定部分，所述可旋转锁臂至少有一个门接合部分，当所述可旋转锁臂处于所述锁住位置时，所述接合部分与该至少一扇门的一个接合部分接合，将该至少一扇门锁住；
一个线性致动器，其连接在该运输车辆门系统的该固定部分，并连接在所述可旋转锁臂的第二枢轴处，该所述第二枢轴相对所述第一枢轴有偏移，所述线性致动器用来旋转所述可旋转锁臂到开启位置；
一个锁致动传感器，其连接到运输车辆门控制系统，用来确定可移动致动部分的位置；
锁偏移装置，其与所述可旋转锁臂接合，并将所述可旋转锁臂偏移到所述锁住位置；
当所述致动器没有被激发时，所述可旋转锁臂偏移到至少一个所述锁住位置，当所述致动器被激发时，所述可旋转锁臂移动到所述开启位置。
2.如权利要求1所述门锁装置，其特征在于：所述致动器为螺线管。
3.如权利要求1所述门锁装置，其特征在于：所述致动器为气缸。
4.如权利要求1所述门锁装置，其特征在于：所述门锁装置还包括一个连接在所述致动器上一个可移动部分的手动释放装置。
5.如权利要求1所述门锁装置，其特征在于：所述锁偏移装置是一个有预定长度的盘绕压缩弹簧。
6.如权利要求5所述门锁装置，其特征在于：所述预定长度至少足够保证施加一个预定力到所述门锁住位置时的所述可旋转锁臂上，且能阻止门锁销在运输车辆行驶时的侧向移动。
7.如权利要求5所述门锁装置，其特征在于：所述预定长度至少足够保证实现所述可移动致动部分的手工移动，使得所述锁臂沿顺时针方向旋转，且能实现至少一扇门的手动紧急开启。
8.如权利要求1所述门锁装置，其特征在于：所述可旋转锁臂包括至少一个悬臂式的销接合部分，使得除非在该至少一扇门上的门密封被压缩，否则该至少一扇门不能被打开。
9.如权利要求1所述门锁装置，其特征在于：所述锁致动传感器为固态开关，当所述运输车辆的至少一扇门未到达关闭和锁住位置时，所述锁致动传感器预定的额定电流使运输车辆内的控制电源失效。
10.如权利要求1所述门锁装置，其特征在于：所述锁致动传感器为无触点类型的光学传感器，当所述运输车辆的至少一扇门未到达关闭和锁住位置时，所述锁致动传感器预定的额定电流使运输车辆内的控制电源失效。
11.如权利要求1所述门锁装置，其特征在于：所述第一枢轴位于一个自润滑套筒轴承内部，所述轴承大大减小了所述锁臂围绕所述第一枢轴旋转时的摩擦力。
12.如权利要求1所述门锁装置，其特征在于：所述第二枢轴位于一个铰接球状轴承内部，以吸收摩擦力和旋转力，并充分消除所述摩擦力和旋转力在所述线性致动器工作时的影响。
13.如权利要求9所述门锁装置，其特征在于：所述固态开关常开触点在锁住状态下转变为闭合触点，并将位置状况反馈到该运输车辆的该控制电路中。
14.一种连接在运输车辆门系统固定部分的门锁装置，它能够在回开锁住位置锁住运输车辆门系统的至少一扇门，所述门锁装置包括，
一个可旋转的锁臂，在其上的第一枢轴处可旋转地连接在该运输车辆门系统的该固定部分，所述可旋转锁臂至少有一个门接合部分，当所述可旋转锁臂处于所述锁住位置时，所述接合部分与该至少一扇门的一个接合部分接合，将该至少一扇门锁住；
一个线性致动器，其连接在该运输车辆门系统的该固定部分，并连接在所述可旋转锁臂的第二枢轴处，该所述第二枢轴相对所述第一枢轴有偏移，所述线性致动器用来旋转所述可旋转锁臂到开启位置；
一个锁致动传感器，其连接到运输车辆门控制系统，用来确定可移动致动部分的位置；
锁偏移装置，其与所述可旋转锁臂接合，并将所述可旋转锁臂偏移到所述锁住位置；
一个回开机构，其上的回开偏移装置与所述回开机构上的至少一个门接合部分接合，将所述门移动到所述关闭位置，所述回开机构允许乘客在预置的范围内移动所述门，从而将四肢、衣服或携带物品从所述门板中抽出。
15.如权利要求14所述门锁装置，其特征在于：所述回开偏移装置是一个有预定长度的盘绕压缩弹簧。当所述盘绕压缩弹簧被压缩时，所述预定长度至少足够大，能将一个预定力施加到一个门插销臂上，所述门插销臂与连接在至少一扇门上的门销接合，向回开锁住方向充分推动所述至少一扇门。
16.如权利要求15所述门锁装置，其特征在于：所述盘绕压缩弹簧的所述预定长度至少足够大，保证能实现手工移动所述门插销臂，并在回开方式下，实现至少一扇门的有限的手动开启。
17.如权利要求14所述门锁装置，其特征在于：所述回开机构进一步包括至少一个位于所述锁臂和所述门插销臂之间的简单的低摩擦垫片，以充分减小门插销臂围绕所述锁臂运动时产生的摩擦力。
18.一种连接在运输车辆门系统固定部分的门锁装置，它能够在回开锁住位置锁住运输车辆门系统的一对可同时开启的双拉门门板，所述门锁装置包括：
一个在其第一枢轴处可旋转地连接在该运输车辆门系统的该固定部分的可旋转的锁臂，所述可旋转锁臂至少有一个门接合部分，当所述可旋转锁臂处于所述回开锁住位置时，所述接合部分与至少一扇门的接合部分接合，将该至少一扇门锁住；
一个线性致动器，其连接在该运输车辆门系统的该固定部分，并连接在所述可旋转锁臂的第二枢轴处，该所述第二枢轴相对所述第一枢轴有偏移，所述线性致动器用来旋转所述可旋转锁臂到开启位置；
一个锁致动传感器，用来确定所述可移动致动部分的位置，所述锁致动传感器连接到运输车辆门控制系统；
一个将所述可旋转锁臂偏移到所述锁住位置的锁偏移装置；
一个回开机构，其上的回开偏移装置将所述回开机构的至少两个门接合部分偏移，将所述门移动到所述关闭位置，所述回开机构允许乘客在预置的范围内移动所述门，从而将四肢、衣服或携带物品从所述门中抽出。
19.如权利要求18所述门锁装置，其特征在于：所述回开机构的所述至少一扇门的接合部分包括两个门接合部分，所述门接合部分相互交叉，使得对所述回开弹簧的压缩偏移所述门接合部分，进而将所述门偏移到所述关闭位置。
20.如权利要求19所述门锁装置，其特征在于：所述致动器为螺线管。
CN02108041A 2001-02-23 2002-02-22 适用于运输车辆门系统的线性致动的门锁装置 Pending CN1407200A (zh)

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