CN208587046U - 一种用于车辆门系统的塞拉机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于车辆门系统的塞拉机构，涉及车辆门系统技术领域。塞拉机构包括固定架、线性传动单元、驱动单元、携门架单元、携门架导向单元、同步单元以及承重单元。其中，固定架安装在车辆上，电机驱动线性传动单元，从而经携门架单元控制车门在X方向的线性运动。携门架导向单元经携门架单元控制车门的运动轨迹，当车门需要Y方向的线性运动时，同步单元经携门架单元控制车门的两侧保持同步。携门架单元通过承重单元与固定架滚动连接。本申请通过同步单元解决了车门两端在开门的起始阶段和关门的最后阶段运行不同步的问题，并且携门架单元通过承重单元与固定架滚动连接，摩擦系数小，因而有利于保证系统的运动精度。

Description

一种用于车辆门系统的塞拉机构

技术领域

本实用新型涉及车辆门系统技术领域，特别涉及一种用于车辆门系统的塞拉机构。

背景技术

在城市轨道车辆及公交车辆的车辆门系统中塞拉门机构应用广泛，随着交通系统的发展，对车辆门系统的功能性和可靠性有了更高的要求，塞拉机构作为关键部件，对车辆门系统具有决定性意义。目前，塞拉机构的同步性低、运行不稳定、安全性差，如车门在开门的起始阶段和关门的最后阶段，相对于车辆有X方向和Y方向的合成运动，现有技术中，在Y方向的运动中，由于车门的左、右两侧不完全同步，造成车门开/关不稳定，埋下安全隐患。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种用于车辆门系统的塞拉机构，解决了车辆门的同步性低、运行不稳定、安全性差的技术问题。

为了解决上述问题，本实用新型的技术方案是：

一种用于车辆门系统的塞拉机构，包括：

固定架，所述固定架设置在车辆上；

线性传动单元，所述线性传动单元安装于所述固定架上；

驱动单元，所述驱动单元安装于固定架上，并与所述线性传动单元电连接；以及，

携门架单元，所述携门架单元分别与线性传动单元和固定架可动连接，所述线性传动单元通过所述携门架单元控制车门X方向的运动；其特征在于，还包括：

携门架导向单元，所述携门架导向单元经携门架单元控制所述车门的运动轨迹，其中，所述携门架单元在开门的起始阶段和关门的最后阶段为X方向和Y方向的合成运动；

同步单元，所述同步单元分别与携门架单元和固定架可动连接；

所述携门架单元作所述合成运动时，同步单元控制携门架单元的两端相对于固定架同步线性运动。

优选的，所述同步单元包括同步轴和设置在所述同步轴两端的线性运动机构；

所述同步轴贯穿携门架单元，并与其转动连接；

所述携门架单元作合成运动时，同步轴通过所述线性运动机构相对于固定架作Y方向的线性运动。

优选的，所述线性运动机构包括相互啮合的齿轮和齿条；

所述齿轮固接于所述同步轴的端部，所述齿条固接于固定架上。

优选的，还包括设于携门架单元两端的承重单元；

所述携门架单元通过所述承重单元与固定架滚动连接。

优选的，所述承重单元包括安装架和承重轮；

所述安装架与携门架单元固接，并通过所述承重轮与固定架滚动连接。

优选的，所述承重单元还包括导向轮，所述导向轮设置在安装架上，并与固定架的侧壁滚动连接。

优选的，所述线性传动单元包括传动连接的丝杆和闭锁螺母；

所述丝杆安装在固定架上，并与驱动单元的输出端连接；所述闭锁螺母与携门架单元活动。

优选的，所述线性传动单元还包括安装在固定架上的闭锁滑槽；

所述闭锁螺母通过所述闭锁滑槽进行导向、锁紧以及解锁。

优选的，所述携门架单元包括光轴和套接于所述光轴上的携门架体；

所述光轴与固定架可动连接；

所述携门架体与线性传动单元铰接，并与所述车门连接，所述携门架体的运动路径通过所述携门架导向单元控制。

优选的，所述携门架导向单元包括导向滑槽，所述导向滑槽对线性对携门架单元进行导向。

优选的，所述固定架包横向架体和设于所述横向架体两侧的挂架组件；

所述线性传动单元、驱动单元以及携门架导向单元设于所述横向架体上，所述同步单元的两端连接于所述挂架组件上。

相对于现有技术，本实用新型的有益效果是：

1、本申请通过同步单元解决了车门两端在开门的起始阶段和关门的最后阶段运行不同步的问题，

2、携门架体齿轮齿条副保证在Y方向上其两端同步运动，从而保证车门稳定开启或关闭。

3、无论是在竖直方向上还是在X方向上，携门架单元都通过承重单元与固定架滚动连接，摩擦系数小，因而有利于保证系统的运动精度。

附图说明

图1为本申请塞拉机构的爆炸图；

图2为本申请塞拉机构的装配图；

图3为本申请同步单元的示意图；

图4为本申请闭锁螺母和紧急锁紧组件的示意图；

图5为本申请塞拉机构的剖视图；

图6为本申请塞拉机构的示意图。

其中，1、电机，2、紧急解锁组件，3、闭锁螺母，4、丝杆，5、闭锁滑槽，6、导向滑槽，6-1、滚轮，7、横向架体，8、导向轮，9、承重轮，10，齿轮、11、携门架体，12、挂架组件，12-1、第一横板，12-2、第二横板，12-3、第三横板，12-4，第四横板、12-5、竖板，13、光轴，14、第一连接架，15、第二连接架，16、直线轴承，17、同步轴，18、安装架，19、齿条。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例加以详细说明。

现有技术中，由于塞拉机构的同步性低，导致车辆门运行不稳定、安全性差，故本申请提出一种用于车辆门系统的塞拉机构。

请参阅图1-6，一种用于车辆门系统的塞拉机构，包括固定架、线性传动单元、驱动单元、携门架单元、携门架导向单元以及同步单元。

所述固定架通过紧固件安装在车辆上，具体位置如车门顶部对应的位置。塞拉机构的其它零部件通过固定架上集成固定在车辆上。

驱动单元和线性驱动单元通过第一连接架14和第二连接架15安装在固定架上，第一连接架14和第二连接架15分别通过紧固件连接在固定架上。驱动单元包括电机1，电机1安装在第二连接架15上，线性传动单元的两端分别连接电机1的输出端和第一连接架14上。

携门架单元分别与固定架和线性传动单元可动连接，并与车门通过紧固件连接。线性传动单元通过携门架单元控制车门X方向的线性往复运动。另外，线性传动单元仅控制车门在X方向上的线性运动，不约束携门架单元和车门在X方向上的旋转自由度和其它方向的自由度。

携门架导向单元通过紧固件安装在固定架上，携门架导向单元对携门架单元进行导向，从而控制携门架单元的运动轨迹，进而控制车门的运动路径。考虑到车门关闭状态下是嵌在车辆侧面中的，那么在开门起始阶段和关门的最后阶段，需要保证车门在Y方向上脱离车辆的侧面，故车门在这两个阶段存在Y方向和X方向上的合成运动，因而携门架导向单元在该两个阶段控制携门架单元和车门作曲线运动。

同步单元分别与携门架单元和固定架可动连接，详细来说，同步单元相对于携门架单元转动连接，并控制携门架单元在Y方向上相对于固定架的线性往复运动。

上述从结构方面进行了阐述，以下以开门过程为例作进行一步说明，下述的前和后表示Y方向，左和右表示X方向。启动电机1，电机1驱动线性传动单元动作，线性传动单元给携门架单元向右运动的作用力。开门起始阶段，携门架导向单元对携门架单元具有Y方向的导向趋势，故携门架单元相对于固定架向前运动，同步单元控制携门架的两端的同步性，从而保证车门在该起始阶段稳定、平行于车辆侧面移动，即保证了车门运行的稳定性和安全性。起始阶段过后，车门已经错开车辆的侧面，携门架单元不在向前运动，继续在线性传动单元的作用下向右线性运动。

具体的，请参阅图1和图5，同步单元包括同步轴17和线性运动机构。同步轴17贯穿携门架单元，并与携门架单元可转动连接。线性运动结构设置在同步轴17的两端，携门架单元作合成运动时，同步轴17通过线性运动机构实现相对于固定架Y方向的运动。

进一步的，线性运动机构可采用齿轮齿条副、滑动副等能够实现线性运动的机构。请参阅图5，以齿轮齿条副为例，线性运动机构包括相互啮合的齿轮10和齿条19，其中齿轮10固接在同步轴17的端部，齿条19安装在固定架上。在开门的其实阶段和关门的最后阶段，同步轴17随携门架单元在Y方向上运动，从而驱动齿轮10相对于齿条19转动，进而保证车门两侧的同步性。

进一步的，同步轴17用于保证两个线性运动机构的同步性，其与携门架单元可直接滑动连接，但考虑到摩擦力对系统刚运动精度影响，优选同步轴17与携门架单元间接连接的方式，即在同步轴17的两端各通过一个轴承与携门架单元转动连接，如图5所示。

具体的，请继续参阅图1、图3和图5，塞拉机构还包括设于携门架单元两端的承重单元，携门架单元通过承重单元与固定架滚动连接。

从上述可知，开门的起始阶段和关门的最后阶段，携门架单元相对于固定架具有Y方向的运动，则在具体连接结构中，固定架放开携门架单元在Y方向上的位移自由度。详细来说，携门架单元与固定架可采用滑动连接、滚动连接、通过上述的线性运动机构连接等方式，可直接或间接连接。考虑到运动精度和结构的紧凑性，优选采用通过上述承重单元与固定架滚动连接。

进一步的，承重单元包括安装架18和承重轮9。安装架18连接在携门架单元的端部，承重轮9设置在安装架18上。携门架单元通过承重轮9与固定架滚动连接。

进一步的，承重单元还包括导向轮8。导向轮8设置在安装架18，并与固定架的侧壁滚动连接。携门架单元在X方向上通过两个导向轮8约束在了固定架上，故导向轮8解决了携门架单元X方向的窜动问题，从而也保证了上述线性运动机构的运动直线度。

具体的，请参阅图1和图4，线性传动单元包括传动连接的丝杆4和闭锁螺母3。丝杆4的右端安装在上述的第一连接架14，并相对第一连接架14可转，丝杆4的左端连接电机1的输出轴。闭锁螺母3与携门架单元活动连接。

进一步的，线性传动单元还包括安装在固定架上的闭锁滑槽5。闭锁螺母3通过所述闭锁滑槽5进行导向、锁紧以及解锁。开门或关门时，闭锁螺母3作线性运动，闭锁滑槽5对其进行导向；当闭锁螺母3运动到极限位置后，丝杆4停止转动闭锁滑槽5锁住闭锁螺母3；当丝杆4反向转动，闭锁螺母3需要反向线性运动时，闭锁滑槽5解锁。闭锁螺母3与闭锁滑槽5为现有成熟技术，可采用宁波中车时代传感技术有限公司、南京康尼机电股份有限公司等公司的产品，故本申请对其具体结构不进行详述。

进一步的，线性传动单元还包括安装于固定架上并位于在丝杠两端的紧急解锁组件2。闭锁滑槽5的锁紧和解锁动作采用电动控制，当遇到紧急情况，如系统断电、中途开门等情况下，闭锁滑槽5解锁时效或不宜用闭锁滑槽5解锁时，采用紧急解锁组件2对闭锁螺母3解锁，从而保证车门的开、关。由于紧急解锁组件2与闭锁螺母3和闭锁滑槽5配套使用，其结构因闭锁螺母3和闭锁滑槽5的锁紧结构不同而不同，亦为现有成熟产品，故本申请不对其具体结构进行详述。

进一步的，闭锁螺母3仅控制携门架单元在X方向的位移自由度，具体连接可通过连杆机构实现，例如二连杆机构，二连杆机构的两端分别与闭锁螺母3和携门架单元铰接。

具体的，请继续参阅图1和图5，携门架单元包括光轴13和携门架体11。光轴13中部设有孔，并与上述的同步轴17通过直线轴承16连接；光轴13的两端连接安装架18，并通过安装架18和承重轮9连接固定架；光轴13的外壁套接有携门架体11。携门架体11的内圈通过光轴13导向，为减小摩擦力，优选携门架体11通过直线轴承16连接光轴13，另外，携门架体11的两端与光轴13形成动密封，以保护直线轴承16；携门架体11的外圈连接闭锁螺母3，可通过上述的二连杆机构进行连接；携门架体11的还连接车门，电机1驱动丝杆4转动时，闭锁螺母3带动携门架体11做线性运动，从而带动车门运动。

进一步的，光轴13与安装架18的具体结构可如图5所示：光轴13的两端设有台阶轴段，安装架18套接于台阶轴段上，安装架18向右的位移自由度通过光轴13来约束，当然，安装架18向左的位移自由度通过导向轮8和固定架进行约束。

具体的，请参与图1和图5，携门架导向单元包括导向滑槽6，导向滑槽6的底面通过紧固件安装在固定架上，导向滑槽6的两个侧面对携门架体11进行导向，具体导向结构例如：在携门架体11上安装一滚轮6-1，滚轮6-1与导向滑槽6滚动连接。

具体的，参阅图1和图5，固定架包括横向架体7和挂架组件12。横向架体7通过紧固件安装在车辆上，其位置与关门状态下车门顶部相对应，上述的第一连接架14、第二连接架15、导向滑槽6、闭锁滑槽5以及紧急解锁组件2等均安装于横向架体7上。挂架组件12安装于横向架体7的两侧，挂架组件12上包括竖板12-5和设置在竖板12-5上的第一横板12-1、第二横板12-2、第三横板12-3及第四横板12-4，竖板12-5通过第一横板12-1固定在横向架体7上，上述的导向轮8与竖板12-5滚动连接。第二、三、四横板固定在竖板12-5上，其中，上述的齿条19固定在第二横板12-2上，上述的承重轮9与第四横板12-4滚动连接，第二横板12-2位于第一横板12-1和第三横板12-3之间。当然，考虑挂架组件的力学性能以及加工问题，竖板12-5、第一横板12-1以及第四横板12-4优选一体成型设置。

本申请通过同步单元解决了车门两端在开门的起始阶段和关门的最后阶段运行不同步的问题，并且无论是在竖直方向上还是在X方向上，携门架单元都通过承重单元与固定架滚动连接，摩擦系数小，因而有利于保证系统的运动精度。

以上结合具体实施例对本申请进行了阐述，但本申请并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化，都应落在本申请的保护范围内。

Claims (11)

1.一种用于车辆门系统的塞拉机构，包括：

固定架，所述固定架安装在车辆上；

线性传动单元，所述线性传动单元安装于所述固定架上；

驱动单元，所述驱动单元安装于固定架上，并与所述线性传动单元电连接；以及，

携门架单元，所述携门架单元分别与线性传动单元和固定架可动连接，所述线性传动单元通过所述携门架单元控制车门在X方向的运动；其特征在于，还包括：

携门架导向单元，所述携门架导向单元经携门架单元控制所述车门的运动轨迹，其中，所述携门架单元在开门的起始阶段和关门的最后阶段为X方向和Y方向的合成运动；

同步单元，所述同步单元分别与携门架单元和固定架可动连接；

所述携门架单元作所述合成运动时，同步单元控制携门架单元的两端相对于固定架同步线性运动。

2.如权利要求1所述的塞拉机构，其特征在于，所述同步单元包括同步轴和设置在所述同步轴两端的线性运动机构；

所述同步轴贯穿携门架单元，并与其转动连接；

所述携门架单元作合成运动时，同步轴通过所述线性运动机构相对于固定架作Y方向的线性运动。

3.如权利要求2所述的塞拉机构，其特征在于，所述线性运动机构包括相互啮合的齿轮和齿条；

所述齿轮固接于所述同步轴的端部，所述齿条固接于固定架上。

4.如权利要求1所述的塞拉机构，其特征在于，还包括设于携门架单元两端的承重单元；

所述携门架单元通过所述承重单元与固定架滚动连接。

5.如权利要求4所述的塞拉机构，其特征在于，所述承重单元包括安装架和承重轮；

所述安装架与携门架单元固接，并通过所述承重轮与固定架滚动连接。

6.如权利要求5所述的塞拉机构，其特征在于，所述承重单元还包括导向轮，所述导向轮设置在安装架上，并与固定架的侧壁滚动连接。

7.如权利要求1所述的塞拉机构，其特征在于，所述线性传动单元包括传动连接的丝杆和闭锁螺母；

所述丝杆安装在固定架上，并与驱动单元的输出端连接；所述闭锁螺母与携门架单元活动。

8.如权利要求7所述的塞拉机构，其特征在于，所述线性传动单元还包括安装在固定架上的闭锁滑槽；

所述闭锁螺母通过所述闭锁滑槽进行导向、锁紧以及解锁。

9.如权利要求1所述的塞拉机构，其特征在于，所述携门架单元包括光轴和套接于所述光轴上的携门架体；

所述光轴与固定架可动连接；

所述携门架体与线性传动单元铰接，并与所述车门连接，所述携门架体的运动路径通过所述携门架导向单元控制。

10.如权利要求1所述的塞拉机构，其特征在于，所述携门架导向单元包括导向滑槽，所述导向滑槽对线性对携门架单元进行导向。

11.如权利要求1所述的塞拉机构，其特征在于，所述固定架包横向架体和设于所述横向架体两侧的挂架组件；

所述线性传动单元、驱动单元以及携门架导向单元设于所述横向架体上，所述同步单元的两端连接于所述挂架组件上。