CN2319440Y - 电动档杆 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于公共交通管理自动化设施技术领域,本电动档杆包括设置在一机箱内由主轴、电机、减速器及连杆机构组成的动力装置及与主轴的一端相连的档杆,所说的连杆机构由连接于所说的减速器的输出轴与主轴之间的曲柄、连杆和摆杆构成,所说的电机的输出轴直接与减速器的输入轴固接在一起。本实用新型具有操作便捷、安全节能等诸多优点。

Description

电动档杆

本实用新型属于公共交通管理自动化设施技术领域，特别涉及对电动档杆的结构设计。

在当今社会中，电动档杆广泛应用于公路的收费站路口、机关或社会小区门口以及铁路、桥梁道口的交通管理。传统的电动档杆由档杆及带动其升降的动力装置组成，该动力装置主要由主轴、电机、减速器及连杆机构组成，其电机通过皮带与减速器相连，主轴通过连杆机构与减速器输出轴相连，档杆一端与主轴相连。当电机开启带动减速器输出轴转动并由连杆传递到主轴，使主轴带动档杆在90°范围内摆动。这种电动档杆存在着以下不足之处：其一，该动力装置采用皮带传动方式，使其结构不紧凑而且由于皮带易磨损，需经常更换，给使用和维修带来相当大的不方便；其二，电动档杆一般完成90度转动仅需1～2秒时间，档杆在很短时间内完成90度转动后，不会马上停止摆动，要左右晃动一会儿才能停下来，由于这一晃动会使动力装置产生较大的振动，极易损害机件；其三，一般档杆与主轴连接机构采用传统的螺合方式，更换新杆费时费力；其四，一般电动档杆无防砸保护装置，当启动杆下落后，若遇车辆突然驶入杆下，将会发生档杆砸坏汽车的事故。

本实用新型的目的在于为克服已有技术的不足之处，设计出一种新型动力装置的电动档杆，取消皮带易损件，改进主轴与档杆的连接结构以及对连杆机构的优化设计，且可进一步增设档杆的缓冲机构和防砸装置，使其不但结构紧凑可靠，而且减少了维修量，延长了机件的使用寿命，具有操作便捷、安全节能等诸多优点。

本实用新型设计出一种电动档杆，包括设置在一机箱内由主轴、电机、减速器及连杆机构组成的动力装置及与主轴一端相连的档杆，其特征在于所说的连杆机构由连接于所说的减速器的输出轴与主轴之间曲柄、连杆和摆杆构成，所说的电机的输出轴直接与减速器的输入轴固接在一起。

本实用新型所说的减速器可为蜗轮减速器；所说的曲柄L1，连杆L2，摆杆L3的长度比例可为L1∶L2∶L3=2∶15∶3；所说的主轴可形成为一杠杆结构，主轴另一端可由一缓冲装置支撑；所说的缓冲装置，可由外壳、缓冲弹簧、顶杆、调整螺钉组成，所说的缓冲弹簧设置在外壳内，所说的顶杆一端插入外壳内的弹簧中，与外壳形成滑动配合，所说的调整螺钉的一端插入弹簧另一端并与外壳螺合，调整螺钉另一端由一螺母调节定位。所说的主轴与档杆可通过一可速换杆部件连接，所说的快速换杆部件可包括一基体，滑动配合的外套，该基体与外套之间适当处设置一弹簧及一个以上钢球。所说的档杆端圆周适当处有一与钢球相配的凹槽环锁住杆件，当拉动外套，杆件即可拔出，使之快速更换。所说的机箱内设置有由红外线发射与接收器，以及控制档杆起落的控制电路组成的电子防砸保护装置，当车辆在保护区内，档杆拒绝动作，即起到防砸保护的作用。

本实用新型具有以下特点：

第一，采用电机与减速器一体化设计，电机直接与减速器连接，取消了皮带，这样就解决了电动档杆在使用中需经常更换皮带这一老大难题，减少了维修工作量，同时使该动力装置结构更加紧凑、可靠。

第二，连杆机构采用优化设计，选取最佳比例参数，使其具有优良的运动学和动力学特征，这一特点恰好适应外载荷特性，有利于选择较小的电机、降低功耗。

第三，设计了档杆的缓冲机构，可速换杆部件及防砸保护装置，使本实用新型具有延长机件使用寿命、换杆操作便捷、防止砸车事故发生等优点。

附图简要说明：

图1为本实用新型实施例总体结构示意图。

图2为本实施例中电机与减速器连接关系图。

图3为本实施例连杆机构各部分参数比例示意图。

图4为本实施例缓冲装置结构示意图。

图5为本实施例可速换杆机构示意图。

本实用新型设计出一种电动档杆实施例如图1～5所示，结合附图分别详细说明如下：

本实施例总体结构如图1所示。包括由安装在一机箱1中的由电机2、蜗轮减速器3、连杆机构4、主轴5、缓冲装置6、可速换杆部件8以及和与主轴相连的档杆7组成。当电机转动时通过蜗轮减速器使之减速并带动曲柄低速转动，曲柄的转动又带动连杆使摆杆摆动，档杆和摆杆同时与主轴连接在一起，至使档杆在90度范围内摆动。

图2为本实施例电机与减速器的连接关系图。图中可见，电机2置于减速器3之上且电机轴套21与减速机壳31由螺钉连接在一起，减速器3的输入轴32插入电机中空转轴22之中并由销钉将其与电机转轴锁固成一体。本实施例将电机直接与减速器连接，取消了皮带，这样就解决了电动档杆在使用中需经常更换皮带这一大老难问题，考虑空间的布局，把电机布置在减速器的上方，在整个设计中充分考虑了结构的可靠性，维修的方便以及润滑等诸多问题，使得结构即可靠又紧凑。

本实施例的连杆机构由曲柄L1，连杆L2，摆杆L3组成，对各部分的参数进行了优化设计，使其具有良好的运动学和动力学特性，各部分的参数为L1=61.5cm,L2=450.5cm,L3=90cm,E=32cm,H=468cm，其中E为档杆的转动支点P1与固定点的距离，H为曲柄的转动支点P2与P1点的垂直距离，如图3所示。当曲柄匀速转动时，摆杆按要求完成90度范围内的摆动。而摆杆的运动速度是非线性的，摆杆由0度慢慢转动到逐渐加快，当接近终点时，又慢慢减慢至终点，摆杆处在起点和终点附近时，速度较低，当摆杆处于中间位置附近时，速度较高，这种运动规律，使得摆杆运动起来较为平稳，较小震动，从摆杆的受力分析来看，当摆杆处在起点位置，除需克服较大的重力载荷外，还需克服较大的静摩擦力，摆杆在起点具有较大的力矩放大倍数，这一特点恰好适应外载荷特性，有利于选择较小的电机。

本实施例专门设计的缓冲装置，如图4所示，它由顶杆61、外壳62、缓冲弹簧63、调整螺钉64组成，当档杆接近定位点时，通过顶杆，压缩缓冲弹簧，由于缓冲弹簧的作用，档杆在定位前可减速，并由缓冲弹簧吸收档杆的动能，达到平缓的定位。安装缓冲装置后效果十分明显，由于采用了缓冲装置，本电动档实现了档杆在0.9秒内，完成90度转动的高速运转。

本实施例速换接杆部件如图5所示，它由基体81、弹簧82、外套83、钢球84、套环85、更换杆部件86、螺栓87、螺母88组成。基体的一周在钢球所在位置上有三个均布的孔。孔径小于钢球径。

图5所示为杆处于正常锁紧状态，三个钢球通过基体上的三个孔中露出来卡在更换杆部件的槽中卡住。当需要将杆部件拆下时，要向左拉外套，钢球弹出落在外套内圈的槽中，使更换杆部件脱离锁紧状态，杆部件可向右拉出，杆部件拉出时，更换杆部件及杆部件，螺栓螺母作为一个整体拉出，杆拉出后，钢球在弹簧外套的作用下又恢复原位，从基体上的三个孔中可见到三个钢球球面，以便将杆部件再推入时卡住杆部件。它可以在电动档杆工作状态下，不需停车，在2～3秒内，即可更换新杆。

本实施例还可设置电子防砸保护装置，其工作原理是，在档杆机箱上设置一窥视窗，由窗口内发射有红外线束，照射到公路对面设置的反射镜上，并使红外线再反射回窥视窗内，由一红外线接收器接收。如果档杆前方有汽车，发射出的红外线速并被遮挡，接收器就收不到原有的信号，通过控制电路使档杆不下落，防止了砸车事故发生。本实施例的红外红发送/接收装置及控制电路均可采用已有技术在此不予赘述。

Claims (7)

1、一种电动档杆，包括设置在一机箱内由主轴、电机、减速器及连杆机构组成的动力装置及与主轴的一端相连的档杆，其特征在于所说的连杆机构由连接于所说的减速器的输出轴与主轴之间的曲柄、连杆和摆杆构成，所说的电机的输出轴直接与减速器的输入轴固接在一起。

2、如权利要求1所述的电动档杆，其特征在于，所说的曲柄L1，连杆L2，摆杆L3的长度比例可为L1∶L2∶L3=2∶15∶3。

3、如权利要求1或2所述的电动档杆，其特征在于，所说的主轴形成为一杠杆结构，主轴的另一端由一缓冲装置支撑。

4、如权利要求3所述的电动档杆，其特征在于，所说的缓冲装置，由外壳、缓冲弹簧、顶杆、调整螺钉组成，所说的缓冲弹簧设置在外壳内，所说的顶杆一端插入外壳内的弹簧中，与外壳形成滑动配合，所说的调整螺钉的一端插入弹簧另一端并与外壳螺合，调整螺钉另一端由一螺母调节定位。

5、如权利要求1或2所述的电动档杆，其特征在于，所说的主轴与档杆通过一可速换杆部件连接，所说的可速换杆部件由一基体，滑动配合的外套，该基体与外套之间适当处设置一弹簧及一个以上钢球，所说的档杆端圆周适当处有一与钢球相配的凹槽环锁住杆件。

6、如权利要求1或2所述电动档杆，其特征在于，还包括在所说的机箱内设置有由红外线发射与接收器，以及控制档杆起落的控制电路组成的防砸保护装置。

7、如权利要求1或2所述电动档杆，其特征在于所说的减速器为蜗轮减速器。

Images