RU2251611C2

RU2251611C2 - Vehicle door mechanism

Info

Publication number: RU2251611C2
Application number: RU2003116143/11A
Authority: RU
Inventors: Михаил Васильевич Михайлов (UA); Михаил Васильевич Михайлов
Original assignee: Дочернее предприятие "ФЕСТО ПРОИЗВОДСТВО"
Priority date: 2003-01-27
Filing date: 2003-06-02
Publication date: 2005-05-10
Also published as: UA56959C2

Abstract

FIELD: transport engineering; pneumatically operated door mechanisms.

SUBSTANCE: proposed door mechanism has door fitted on turnable pillar connected with drive made in form of cylinder-and-piston device, turnable levers rigidly connected with turnable pillar and hinge-connected with door connected with frame, and guide mechanism with pusher. Points of fastening of guide mechanism pusher and door turnable lever are spaced relative to each other. Mechanism includes also locking members, supports for turning of pillar installed on frame, connecting sleeve coupling turnable pillar with drive and angular lever. Drive is furnished with planetary reduction gear, turnable pillar is coupled with output shaft of cylinder-and-piston device through angular lever made in form of carrier of planetary reduction gear, and pusher of guide mechanism is made in form of tie-rod hinge-coupled with frame and door to provide parallel movement of door. Locking members are made in form of wedge locks found on longitudinal sides of door and frame. Door mechanism is furnished with additional piston pneumatic cylinder hinge-coupled with turnable pillar for lifting and sealing of door in closed position and lowering of door and bringing it out of wedge lock. Invention improves operating characteristics of door mechanism owing to enlarged range of location and setting of door drive of frame of vehicle, provision of improved sealing of door in closed position and maximum opening of door aperture when door is open.

EFFECT: simplified design of door mechanism.

3 dwg

Description

Изобретение относится к транспорту, в частности к устройствам перемещения дверей, а именно к дверным механизмам транспортных средств с использованием пневмоприводов.The invention relates to transport, in particular to devices for moving doors, and in particular to door mechanisms of vehicles using pneumatic drives.

Известно изобретение Украины “ПНЕВМОПРИВОД ДВЕРНОГО МЕХАНИЗМА ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА” (см. пат. №22821А, Е 05 F, 15/08, 28.05.96), состоящий из проушины, корпуса цилиндра, сообщающегося дросселирующими каналами с пневмолиниями подачи и сброса давления, крышек корпуса с полостями, поршня ступенчатой формы и штока с узлом крепления к дверному механизму, причем проушина выполнена в виде пары угольников, между которыми закреплено кольцо со сферическим подшипником, в крышках цилиндра выполнены дополнительные дросселирующие отверстия, соединяющие полости крышек с полостью цилиндра, при этом диаметр полости крышки соответствует диаметру меньшей ступени поршня цилиндра.The invention of Ukraine is known “PNEUMATIC DRIVE OF THE DOOR MECHANISM OF VEHICLE” (see US Pat. No. 22821A, E 05 F, 15/08, 05/28/96), consisting of an eye, a cylinder body communicating with throttling channels with pneumatic supply and pressure relief lines, housing covers with cavities, a step-shaped piston and a rod with an attachment to the door mechanism, and the eye is made in the form of a pair of squares, between which a ring with a spherical bearing is fixed, additional throttling holes are made in the cylinder covers connecting the floor STI caps with the cavity of the cylinder, the diameter of the cavity of the lid corresponding to the diameter step of the piston at the cylinder.

Недостатками этой конструкции пневмопривода являются низкие показатели эксплуатационных характеристик устройства; возможность установки пневмопривода на раме двери транспортного средства только с одной стороны (справа или слева); высокая себестоимость изготовления и сборки известного дверного механизма.The disadvantages of this design of the pneumatic actuator are low performance characteristics of the device; the ability to install a pneumatic actuator on the frame of the vehicle door on only one side (right or left) the high cost of manufacturing and assembling a well-known door mechanism.

В настоящее время существует множество изобретений и технических разработок дверных механизмов транспортных средств, где используется принцип поворотной двери.Currently, there are many inventions and technical developments of door mechanisms for vehicles that use the principle of a pivot door.

Ближайшим техническим решением изобретения является изобретение СССР “ПОВОРОТНАЯ ДВЕРЬ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА” (см. пат. №1431687, Е 05 F 15/02, 17.07.84), взятое за прототип. Признаками прототипа, совпадающими с признаками заявленного изобретения, является то, что он состоит из двери, пневмопривода, соединенного с поворотной стойкой, поворотные рычаги, связанные с поворотной стойкой и с дверью, рамы, направляющего механизма с толкателем, запорных элементов, шарниров, связывающих дверь с поворотными рычагами, опор, установленных на раме для поворота стойки, которая через соединительную муфту связана с приводом.The closest technical solution to the invention is the invention of the USSR “TURNING DOOR OF VEHICLE” (see US Pat. No. 1431687, E 05 F 15/02, 07.17.84), taken as a prototype. The signs of the prototype, which coincides with the features of the claimed invention, is that it consists of a door, a pneumatic actuator connected to a rotary column, rotary levers associated with a rotary column and a door, a frame, a guide mechanism with a pusher, locking elements, hinges connecting the door with pivoting levers, supports mounted on the frame to rotate the rack, which is connected to the drive through a coupling.

Недостатками известного изобретения являются: сложность конструкции, за счет использования сложных приводных механизмов, сложной конструкции запорных элементов, так например, запорный элемент выполнен в виде сложного пневмомеханического замка, содержащего защелкивающийся язычок или, например, толкатель направляющего механизма выполнен в виде силового цилиндра, шток которого подпружинен пружиной сжатия, не обеспечивающий параллельного, а только криволинейного движения двери; отрицательные воздействия составляющей силы при подъеме двери, что в свою очередь приводит к неполному освобождению дверного проема, а в закрытом положении двери не обеспечивает высокой герметичности; в силу своей конструктивной особенности привод двери может быть установлен только с одной стороны, то есть для открывания двери только в одну сторону, что ухудшает эксплуатационные возможности устройства, а за счет использования сложной конструкции устройство имеет высокую себестоимость.The disadvantages of the known invention are: the complexity of the design, through the use of complex drive mechanisms, the complex design of the locking elements, for example, the locking element is made in the form of a complex pneumomechanical lock containing a snap tab or, for example, the pusher of the guide mechanism is made in the form of a power cylinder, the rod of which spring-loaded with a compression spring that does not provide parallel, but only curvilinear movement of the door; the negative effects of the component of force when lifting the door, which in turn leads to incomplete release of the doorway, and in the closed position of the door does not provide high tightness; due to its design feature, the door drive can be installed only on one side, that is, for opening the door only in one direction, which degrades the operational capabilities of the device, and due to the use of a complex structure, the device has a high cost.

В основу изобретения поставлена задача упростить конструкцию дверного механизма, улучшить ее эксплуатационные характеристики, за счет расширения диапазона местонахождения и установки привода двери на раме транспортного средства, обеспечения высокой герметичности двери в закрытом положении и максимального освобождения дверного проема в открытом положении, исключить отрицательные воздействия вертикальной составляющей силы при подъеме двери, снизить себестоимость изобретения за счет упрощения конструкции, снижения себестоимости изготовления и сборки всего устройства в целом.The basis of the invention is the task to simplify the design of the door mechanism, improve its operational characteristics, by expanding the range of location and installation of the door drive on the vehicle frame, ensuring high tightness of the door in the closed position and maximizing the release of the doorway in the open position, to eliminate the negative effects of the vertical component forces when lifting the door, reduce the cost of the invention by simplifying the design, reducing the cost and gotovleniya and assembly of the entire unit as a whole.

Поставленная задача решается тем, что устройство, содержащее дверь, расположенную на поворотной стойке, соединенной с приводом, выполненным в виде цилиндропоршневого устройства, поворотные рычаги, жестко связанные с поворотной стойкой и шарнирно с дверью, соединенной с рамой, направляющий механизм с толкателем, причем точки закрепления толкателя направляющего механизма и дверного поворотного рычага выполнены разнесенными одна относительно другой, запорные элементы, опоры для поворота стойки, установленные на раме, соединительную муфту, связывающую поворотную стойку с приводом, угловой рычаг, в соответствии с изобретением, привод снабжен планетарным редуктором, поворотная стойка связана с выходным валом цилиндропоршневого устройства через угловой рычаг, выполненный в виде водила планетарного редуктора, а толкатель направляющего механизма выполнен в виде тяги, шарнирно связанной с рамой и дверью для обеспечения параллельного движения двери, запорные элементы выполнены в виде клиновых замков, расположенных на продольных сторонах двери и рамы, причем он (дверной механизм) снабжен дополнительным поршневым пневмоциллиндром, шарнирно связанным с поворотной стойкой для подъема и герметизации двери в закрытом положении и опускания двери и выведения ее из клинового замка.The problem is solved in that the device comprising a door located on a rotary rack connected to a drive made in the form of a piston-cylinder device, rotary levers rigidly connected to a rotary rack and pivotally with a door connected to the frame, a guiding mechanism with a pusher, and the points the fastening of the pusher of the guide mechanism and the door pivot arm are made spaced apart relative to one another, locking elements, support for turning the rack mounted on the frame, a connecting sleeve y, connecting the rotary strut to the drive, the angular lever, in accordance with the invention, the drive is equipped with a planetary gear, the rotary strut is connected to the output shaft of the cylinder-piston device through an angular lever made in the form of a planetary gear carrier, and the pusher of the guide mechanism is made in the form of traction, articulated associated with the frame and the door to ensure parallel movement of the door, the locking elements are made in the form of wedge locks located on the longitudinal sides of the door and frame, and he (door fur bottom) is equipped with an additional piston pneumatic cylinder pivotally connected to a rotary stand for raising and sealing the door in the closed position and lowering the door and removing it from the wedge lock.

Между совокупностью существенных признаков изобретения и полученным техническим результатом существует такая причинно-следственная связь: выполнение привода двери в виде цилиндропоршневого устройства, шток которого связан с рычагом привода, который в свою очередь является угловым рычагом, выполненным в виде водила планетарного редуктора, позволит улучшить эксплуатационные характеристики заявляемого устройства путем расширения диапазона местонахождения и установки привода двери на раме транспортного средства; выполнение толкателя направляющего механизма в виде тяги, шарнирно связанной с рамой и дверью, и выполнение запорных элементов в виде клиновых замков позволит упростить конструкцию изобретения, повысить герметичность двери в закрытом состоянии. Более того, при выполнении толкателя в виде тяги, длина тяги регулируется путем фиксации длины винтовой парой (в прототипе длина толкателя тоже регулируется, но не фиксируется, так как толкатель выполнен в виде подпружиненного силового цилиндра). Снабжение дверного механизма дополнительным поршневым цилиндром для подъема двери и поворотной стойки позволит исключить отрицательные воздействия вертикальной составляющей силы при подъеме двери, а снабжение привода планетарным редуктором и применение поворотного механизма этого редуктора через угловой рычаг, выполненный в виде водила редуктора, выходной вал которого через соединительную муфту, в свою очередь, соединен с поворотной стойкой, позволит достичь угла поворота стойки, передаточное число “i” которого больше 2,7, то есть на входе угол поворота 45-50°, а на выходе 135-150°, что позволит обеспечить максимальное освобождение дверного проема. (Для справки, угловой рычаг, в соответствии с прототипом, напрямую соединен с поворотной стойкой. Этот способ преобразования линейного движения штока привода, выполненного в виде цилиндропоршневого устройства во вращательное движение поворотной стойки, при сопоставимых условиях, не позволяет достичь угла поворота стойки на выходе больше чем 80°). Упрощение конструкции заявляемого устройства, применение в процессе изготовления конструкции стандартной инструментальной базы без переналадки, а также применение в самой конструкции элементов стандартного оборудования позволит снизить себестоимость как процесса изготовления и сборки устройства, так и всего дверного механизма в целом.Between the totality of the essential features of the invention and the obtained technical result, there is such a causal relationship: the door drive is designed as a piston cylinder, the rod of which is connected to the drive lever, which in turn is an angular lever made in the form of a planetary gear carrier, will improve operational characteristics The claimed device by expanding the range of location and installation of the door drive on the vehicle frame; the implementation of the pusher of the guide mechanism in the form of traction pivotally connected to the frame and the door, and the implementation of the locking elements in the form of wedge locks will simplify the design of the invention, increase the tightness of the door when closed. Moreover, when the pusher is in the form of a thrust, the length of the thrust is adjusted by fixing the length of the screw pair (in the prototype, the length of the pusher is also adjustable, but not fixed, since the pusher is made in the form of a spring-loaded power cylinder). The supply of the door mechanism with an additional piston cylinder for lifting the door and the rotary pillar will eliminate the negative effects of the vertical component of the force when lifting the door, and supplying the drive with a planetary gear and the use of the rotary mechanism of this reducer through the angular lever, made in the form of a carrier gearbox, the output shaft of which through the coupling , in turn, connected to the swivel rack, will achieve the angle of rotation of the rack, the gear ratio “i” of which is more than 2.7, that is, input rotation angle 45-50 °, and the output of 135-150 °, which will ensure maximum liberation of the doorway. (For reference, the angular lever, in accordance with the prototype, is directly connected to the rotary column. This method of converting the linear motion of the actuator rod, made in the form of a piston-cylinder device into the rotational movement of the rotary column, under comparable conditions, does not allow reaching the angle of rotation of the column at the exit more than 80 °). Simplification of the design of the inventive device, the use of a standard tool base in the manufacturing process without readjustment, as well as the use of standard equipment elements in the design itself will reduce the cost of both the manufacturing process and assembly of the device, and the entire door mechanism as a whole.

Изобретение иллюстрируется следующими чертежами:The invention is illustrated by the following drawings:

На фиг.1 представлен дверной механизм транспортного средства, общий вид.Figure 1 presents the door mechanism of the vehicle, a General view.

На фиг.2 представлен вид А на фиг.1 с фрагментом привода.Figure 2 presents a view And figure 1 with a fragment of the drive.

На фиг.3 представлен вид В-В на фиг.1.Figure 3 presents a view of BB in figure 1.

Дверной механизм (см. фиг.1) транспортного средства состоит из двери 1, пневмопривода 2, соединенного с поворотной стойкой 3, поворотных рычагов 4, связанных с поворотной стойкой 3 и с дверью 1, рамы 5, направляющего механизма с толкателем, выполненным в виде тяги 6, шарнира 7, соединяющего тягу 6 (см. фиг.3) с рамой 5, планетарного редуктора 8 (см. фиг.2), шарниров 9, связывающих дверь 1 с поворотными рычагами 4, верхней опоры 10, установленных на раме 5 для поворота стойки 3, которая через соединительную муфту 11 связана с приводом 2, углового рычага 12, выполненного в виде водила планетарного редуктора 8, посредством шарнира 13, соединенного со штоком привода 2, поршневого цилиндра 14, связанного с поворотной стойкой 3 и дверью 1, запорных элементов, выполненных в виде клиновых замков 15, шарнира 16, связывающего тягу 6 с дверью 1, выходного вала 17 планетарного редуктора 8, уплотнителя 18, плотно по всему периметру поджимающего дверь 1 к раме 5, нижней опоры 19, связанной с поворотной стойкой 3. Управление приводом двери - электропневматическое.The door mechanism (see Fig. 1) of the vehicle consists of a door 1, a pneumatic actuator 2 connected to a swing column 3, swing arms 4 connected to a swing column 3 and to door 1, frame 5, a guide mechanism with a pusher made in the form thrust 6, hinge 7, connecting thrust 6 (see figure 3) with frame 5, planetary gearbox 8 (see figure 2), hinges 9, connecting door 1 with pivoting levers 4, upper support 10 mounted on frame 5 for rotation of the rack 3, which is connected through a coupling 11 to the actuator 2, the angular lever 12, is made it in the form of a carrier of a planetary gearbox 8, by means of a hinge 13 connected to the rod of the actuator 2, a piston cylinder 14 connected to a rotary stand 3 and a door 1, locking elements made in the form of wedge locks 15, a hinge 16 connecting the rod 6 to the door 1 , the output shaft 17 of the planetary gearbox 8, the seal 18, tightly around the entire perimeter of the pressure door 1 to the frame 5, the lower support 19, connected with the rotary column 3. The door drive control is electro-pneumatic.

Дверной механизм транспортного средства работает следующим образом.The door mechanism of the vehicle operates as follows.

В состоянии открытого положения (см. фиг.2, 3) сжатый воздух подается в штоковую полость пневмопривода 2, шток которого воздействует на угловой рычаг 12 планетарного редуктора 8 через шарнир 13 и преобразует поступательное движение штока во вращательное выходного вала 17 в пределах 130-150°. Вращение выходного вала 17 планетарного редуктора 8 через соединительную муфту 11 передается на поворотную стойку 3, закрепленную на верхней опоре 10 и на нижней опоре 19. Дверь 1, через шарниры 9 поворотных рычагов 4 совершает параллельное (аксиальное) перемещение к раме 5, причем точки закрепления шарниров 9, 16 рычагов 4 и тяг 6 совершают движения по дуге. Центрами их вращения являются ось поворотной стойки 3 и ось шарнира 7. При подходе двери 1 к раме 5, воздух автоматически подается в поршневую полость поршневого цилиндра 14 для подъема двери 1 и клиновые замки 15, расположенные на продольных сторонах двери 1 и рамы 5, входят в зацепление. Дверь 1 плотно по всему периметру поджимается через уплотнитель 18 к раме 5.In the open position (see Fig. 2, 3), compressed air is supplied to the rod cavity of the pneumatic actuator 2, the rod of which acts on the angular lever 12 of the planetary gearbox 8 through the hinge 13 and converts the translational movement of the rod into a rotational output shaft 17 within 130-150 °. The rotation of the output shaft 17 of the planetary gearbox 8 through the coupling 11 is transmitted to the rotary column 3, mounted on the upper support 10 and on the lower support 19. The door 1, through the hinges 9 of the rotary levers 4, performs a parallel (axial) movement to the frame 5, and the fixing points hinges 9, 16 levers 4 and rods 6 make movements along an arc. The centers of rotation are the axis of the rotary strut 3 and the axis of the hinge 7. When the door 1 approaches the frame 5, air is automatically supplied to the piston cavity of the piston cylinder 14 to lift the door 1 and the wedge locks 15 located on the longitudinal sides of the door 1 and frame 5 are included into gearing. The door 1 is tightly pressed around the perimeter through the seal 18 to the frame 5.

В состоянии закрытого положения дверь 1 выводится обратным действием: сжатый воздух подается в противоположные полости поршневого пневмопривода 2 и поршневого цилиндра 14. Поворотная стойка 3 и дверь 1 опускаются и выходят из зацепления с клиновыми замками 15. Дверь 1 совершает параллельное движение и освобождает дверной проем.In the closed position, door 1 is discharged by reverse action: compressed air is supplied to opposite cavities of the piston pneumatic actuator 2 and piston cylinder 14. The pivot column 3 and door 1 are lowered and disengaged from the wedge locks 15. Door 1 performs a parallel movement and releases the doorway.

Заявляемый дверной механизм транспортного средства в IV квартале 2002 года прошел испытания на Львовском автозаводе.The inventive door mechanism of the vehicle in the IV quarter of 2002 was tested at the Lviv Automobile Plant.

Claims

1. The door mechanism of the vehicle, comprising a door located on a pivot rack connected to a drive made in the form of a piston-cylinder device, pivot arms rigidly connected to a pivot column and hinged to a door connected to the frame, a guide mechanism with a pusher, wherein the pushers of the guide mechanism and the door pivot arm are made spaced apart relative to one another, locking elements, supports for turning the rack mounted on the frame, a coupling, a rotating rotary stand with a drive, an angular lever, characterized in that the drive is equipped with a planetary gear, the rotary rack is connected to the output shaft of the cylinder-piston device through an angular lever made in the form of a planetary gear carrier, and the guide mechanism pusher is made in the form of a rod pivotally connected to the frame and the door to ensure parallel movement of the door, the locking elements are made in the form of wedge locks located on the longitudinal sides of the door and frame, and the door mechanism is equipped with an additional itelnym piston pneumatic cylinder pivotally connected with swiveling lifting and sealing the door in the closed position and lowering the door and removing it from the wedge lock.