RU2559387C1

RU2559387C1 - Removed outside sliding door for vehicle

Info

Publication number: RU2559387C1
Application number: RU2014136322/11A
Authority: RU
Inventors: Евгений Александрович Оленев
Original assignee: Евгений Александрович Оленев
Priority date: 2014-09-05
Filing date: 2014-09-05
Publication date: 2015-08-10

Abstract

FIELD: motor vehicle industry.

SUBSTANCE: removed outside sliding door for vehicle contains drive with door removing and moving mechanism. The drive is installed in the door aperture - in closed position aflush with external panelling, and in open position - outside, before the vehicle panelling. The mechanism is implemented in form of base, platform, lever and two kinematic links. The kinematic link is made in form of two worm screws with crossing and mutually perpendicular axes and worm wheel. The worm wheel is rigidly secured on the axle of one worm screw. The worm screw is located on the platform and interacts with tooth sector. The tooth sector is linked with one end of the lever. Another end of the lever is connected with the door. The worm wheel is connected with the other worm screw, its axle coincides with axle of the lever and platform rotation.

EFFECT: increased reliability of drive of removed outside sliding door.

9 cl, 9 dwg

Description

Изобретение относится к транспортному машиностроению, а именно к автоматическим дверям пассажирского автомобильного и железнодорожного транспорта.The invention relates to transport machinery, namely to automatic doors of passenger automobile and railway vehicles.

Прототипом является система выставных раздвижных дверей для транспортных средств, содержащая привод с механизмом выставления и перемещения дверной створки, находящейся в дверном проеме в закрытом положении заподлицо с внешней обшивкой, а в открытом положении - снаружи, перед обшивкой транспортного средства, и приводимой в действие электродвигателем цепной или ременной передачи [Пат. 2347688, МПК B60J 5/06, B61D 19/00, 2009].The prototype is a system of exhibition sliding doors for vehicles, containing a drive with a mechanism for setting and moving the door leaf, which is flush with the outer lining in the closed doorway and in the open position outside, before the lining of the vehicle, and driven by a chain motor or belt drive [Pat. 2347688, IPC B60J 5/06, B61D 19/00, 2009].

Недостатками прототипа являются:The disadvantages of the prototype are:

- сложная конструкция системы;- complex system design;

- неудобство в эксплуатации, обусловленное отсутствием в системе универсального механизма для открывания и закрывания дверей разного типоразмера;- inconvenience in operation due to the lack of a universal mechanism in the system for opening and closing doors of different sizes;

- сложность в эксплуатации, связанная с обслуживанием большого числа узлов, которые трудно защитить от пыли и грязи.- the difficulty in operation associated with the maintenance of a large number of nodes that are difficult to protect from dust and dirt.

Задачей изобретения является упрощение конструкции, повышение надежности и улучшение эксплуатационных характеристик.The objective of the invention is to simplify the design, increase reliability and improve performance.

Задача решается тем, что в выставной сдвижной двери для транспортного средства, содержащей привод с механизмом выставления и перемещения двери, находящейся в дверном проеме в закрытом положении заподлицо с внешней обшивкой, а в открытом положении - снаружи, перед обшивкой транспортного средства, механизм реализован в виде основания, платформы, рычага и двух кинематических связей, одна из которых выполнена в виде двух червяков со скрещивающимися взаимно перпендикулярными осями и червячного колеса, которое жестко закреплено на оси одного червяка, размещенного на платформе и взаимодействующего с зубчатым сектором, связанным с одним концом рычага, другой конец которого соединен с дверью, и сопряжено с другим червяком, ось которого совмещена с осью поворота рычага и платформы.The problem is solved in that in the exhibition sliding door for a vehicle containing a drive with a mechanism for exposing and moving the door located in the doorway in the closed position, flush with the outer skin, and in the open position, outside, before the skin of the vehicle, the mechanism is implemented as base, platform, lever and two kinematic connections, one of which is made in the form of two worms with crossed mutually perpendicular axes and a worm wheel, which is rigidly fixed to the axis of one a worm placed on the platform and interacting with a gear sector associated with one end of the lever, the other end of which is connected to the door, and is interfaced with another worm, the axis of which is aligned with the axis of rotation of the lever and platform.

Вторая кинематическая связь выполнена в виде червячной пары, колесом которой является платформа. Червячное колесо размещено в средней плоскости червяка, взаимодействующего с зубчатым колесом. Один червяк выполнен глобоидным. Червячная передача выполнена самотормозящейся. Червяк намагничен в радиальном направлении. Червяк, ось которого совмещена с осью поворота рычага и платформы, выполнен пустотелым. Конец рычага соединен с дверью посредством салазок, размещенных неподвижно и вертикально на двери. Продольная ось симметрии салазок проходит через центр масс двери.The second kinematic connection is made in the form of a worm pair, the wheel of which is the platform. The worm wheel is located in the middle plane of the worm interacting with the gear. One worm is made globoid. The worm gear is self-braking. The worm is magnetized in the radial direction. The worm, the axis of which is combined with the axis of rotation of the lever and the platform, is made hollow. The end of the lever is connected to the door by means of a slide placed stationary and vertically on the door. The longitudinal axis of symmetry of the slide passes through the center of mass of the door.

Указанные отличительные признаки позволяют достичь следующих преимуществ по сравнению с прототипом.These distinctive features allow you to achieve the following advantages compared with the prototype.

Выполнение одной кинематической связи в виде двух червяков со скрещивающимися взаимно перпендикулярными осями и червячного колеса, которое жестко закреплено на оси одного червяка, размещенного на платформе и взаимодействующего с зубчатым сектором, связанным с одним концом рычага, другой конец которого соединен с дверью, и сопряжено с другим червяком, ось которого совмещена с вертикальной осью поворота платформы, позволяет размещать электродвигатель, управляющий поворотом рычага вокруг оси и, следовательно, перемещением двери, вне платформы. Это снижает весогабаритные характеристики поворачивающихся частей, их момент инерции, а также упрощает подвод энергии к двигателям, которые, кстати, могут быть не только электрическими. Это при частых остановах и пусках снижает энергопотребление, дает возможность применять менее мощный электродвигатель, улучшая тем самым эксплуатационные характеристики. Кроме того, упрощается конструкция механизма выставления и перемещения двери, что повышает надежность и улучшает эксплуатационные характеристики.Performing one kinematic connection in the form of two worms with intersecting mutually perpendicular axes and a worm wheel, which is rigidly fixed to the axis of one worm placed on the platform and interacting with a gear sector connected to one end of the lever, the other end of which is connected to the door, and mates with another worm, whose axis is aligned with the vertical axis of rotation of the platform, allows you to place an electric motor that controls the rotation of the lever around the axis and, therefore, the movement of the door, outside form. This reduces the weight and size characteristics of the rotating parts, their moment of inertia, and also simplifies the supply of energy to engines, which, by the way, can be not only electric. This, with frequent shutdowns and starts, reduces energy consumption, makes it possible to use a less powerful electric motor, thereby improving operational characteristics. In addition, the design of the mechanism for setting and moving the door is simplified, which increases reliability and improves performance.

Выполнение второй кинематической связи в виде червячной пары, колесом которой является платформа, уменьшает число деталей механизма, что снижает его весогабаритные характеристики и уменьшает энергопотребление.The implementation of the second kinematic connection in the form of a worm pair, the wheel of which is the platform, reduces the number of parts of the mechanism, which reduces its weight and size characteristics and reduces power consumption.

Выполнение червяка глобоидным и размещение червячного колеса в средней плоскости червяка, взаимодействующего с зубчатым колесом, уменьшает весогабаритные характеристики механизма. Выполнение червячной передачи самотормозящейся позволяет автоматически фиксировать дверь в нужном положении после отключения электродвигателей, что упрощает конструкцию и улучшает эксплуатационные характеристики привода.Performing the worm globoid and placing the worm wheel in the middle plane of the worm interacting with the gear wheel reduces the overall dimensions of the mechanism. Performing a self-braking worm gear allows you to automatically lock the door in the desired position after turning off the electric motors, which simplifies the design and improves the operating characteristics of the drive.

Намагничивание червяка в радиальном направлении позволяет использовать его в виде датчика угла поворота рычага, и следовательно - датчика положения двери, разместив при этом рядом с ним, например, геркон или датчик Холла. Это упрощает конструкцию и повышает ее надежность.Magnetizing the worm in the radial direction allows it to be used as a sensor of the angle of rotation of the lever, and therefore as a sensor of the door position, while placing, for example, a reed switch or a Hall sensor next to it. This simplifies the design and increases its reliability.

Выполнение червяка, ось которого совмещена с осью поворота рычага и платформы, пустотелым дает возможность без возможного закручивания провода (кабеля) во время работы двери подключать электрические приборы, находящиеся в ней, например красный габаритный фонарь. При этом второй провод идет по «массе» транспортного средства. Это исключает перекручивание и возможный обрыв провода, что повышает надежность и улучшает эксплуатационные характеристики.The execution of the worm, the axis of which is combined with the axis of rotation of the lever and the platform, makes it possible to connect electrical devices inside it, for example, a red marker light, without possible twisting of the wire (cable) during operation of the door. In this case, the second wire goes along the "mass" of the vehicle. This eliminates twisting and possible wire breakage, which increases reliability and improves performance.

Прохождение продольной оси симметрии салазок через центр масс двери уменьшает сопротивление выносу (вносу) двери от момента неуравновешенности двери, что повышает эксплуатационные характеристики.The passage of the longitudinal axis of symmetry of the slide through the center of mass of the door reduces the resistance to the removal (insertion) of the door from the moment of unbalance of the door, which increases operational characteristics.

Изобретение поясняется чертежами.The invention is illustrated by drawings.

На фиг. 1 изображена схема механизма выставления и перемещения двери. На фиг. 2 изображен разрез А-А механизма. На фиг. 3 изображен разрез Б-Б механизма. На фиг. 4 изображен вариант выполнения червяка механизма. На фиг. 5 изображена схема выставной сдвижной двери в закрытом состоянии. На фиг. 6 изображен вид В двери. На фиг. 7 изображена схема выставленной двери. На фиг. 8 изображена схема двери в открытом состоянии. На фиг. 9 изображен разрез Г-Г.In FIG. 1 shows a diagram of the mechanism for setting and moving the door. In FIG. 2 shows a section AA mechanism. In FIG. 3 shows a section BB mechanism. In FIG. 4 shows an embodiment of a mechanism worm. In FIG. 5 shows a diagram of an exhibition sliding door in a closed state. In FIG. 6 shows a view of the door. In FIG. 7 is a diagram of an exposed door. In FIG. 8 shows a diagram of a door in an open state. In FIG. 9 shows a section GG.

Выставная сдвижная дверь для транспортного средства содержит платформу 1, закрепленную на червячном зубчатом колесе 2, установленном с возможностью поворота на втулке 3, неподвижно закрепленной на основании 4, и сопряженном с червяком 5, соединенным с первым электродвигателем (не показан) и вращающимся в опорах 6 основания. На оси 7 платформы с возможностью поворота установлен зубчатый сектор 8 с рычагом 9, пальцем 10 и поворачивающимся на последнем ползуном 11, имеющий зубья 12, взаимодействующие с зубьями глобоидного червяка 13, который установлен в пазу 14 платформы 1 с возможностью осевого вращения и имеет жестко закрепленное на оси червячное колесо 15, сопряженное с червяком 16, вал 17 которого установлен во втулке 3 с возможностью вращения и соединен со вторым электродвигателем (не показан), закрепленным на основании 4. Червяк 16 может быть выполнен с отверстием 18, т.е. полым. Ползун с возможностью перемещения размещен в пазу 19 неподвижных салазок 20, закрепленных вертикально на двери 21, на которой закреплены держатели 22 роликов 23, имеющих возможность взаимодействия с направляющей 24 и ее боковым отгибом 25, установленной на стенке 26 кузова транспортного средства напротив дверного проема 27 последней. Дверь может иметь шипы 29, имеющие возможность взаимодействия с клинообразными пазами 29 дверного проема. Выставная сдвижная дверь работает следующим образом.The exhibition sliding door for the vehicle comprises a platform 1 mounted on a worm gear 2 mounted rotatably on a sleeve 3 fixedly mounted on a base 4 and mated to a worm 5 connected to a first electric motor (not shown) and rotating in bearings 6 grounds. A gear sector 8 with a lever 9, a finger 10 and pivoting on the last slide 11, having teeth 12 interacting with the teeth of a globoid worm 13, which is mounted in the groove 14 of the platform 1 with axial rotation and is rigidly fixed, is mounted on the platform axis 7 with the possibility of rotation on the axis of the worm wheel 15, coupled with the worm 16, the shaft 17 of which is mounted in the sleeve 3 for rotation and connected to a second electric motor (not shown), mounted on the base 4. The worm 16 can be made with a hole 18, t. e. hollow. The slider with the ability to move is placed in the groove 19 of the fixed slide 20, mounted vertically on the door 21, on which the holders 22 of the rollers 23 are fixed, which are able to interact with the guide 24 and its side bend 25 mounted on the wall 26 of the vehicle body opposite the doorway 27 of the last . The door may have spikes 29 having the ability to interact with the wedge-shaped grooves 29 of the doorway. Exhibition sliding door operates as follows.

В закрытом состоянии дверь 21 находится в дверном проеме 27 заподлицо с наружной поверхностью стенки и удерживается от перемещения ползуном 11 и рычагом 9, вращение которого вокруг вертикальной и горизонтальной осей предотвращается самотормозящимися червячными передачами (фиг. 1-3, 5, 6).In the closed state, the door 21 is in the doorway 27 flush with the outer surface of the wall and is kept from moving by the slider 11 and the lever 9, the rotation of which around the vertical and horizontal axes is prevented by self-braking worm gears (Figs. 1-3, 5, 6).

Для открывания двери сначала включают двигатель, приводящий во вращение вал 17 червяка 16, который посредством зубчатого колеса 15 и связанного с ним глобоидного червяка 13 поворачивает зубчатый сектор 8 на оси 7. При этом рычаг 9 поворачивается вокруг вертикальной оси и выносит посредством пальца 10 и ползуна 11 дверь 21, висящую на последнем, до положения, при котором ролики 23 оказываются над направляющими 24. При этом для лучшей ориентации роликов вдоль направляющей 24 их торцы должны касаться отгиба 25. Кроме того, для уменьшения сопротивления выносу двери 21 ролики 23 могут располагаться чуть выше направляющей, т.е. как бы зависать над ней (фиг. 7).To open the door, first turn on the engine, which rotates the shaft 17 of the worm 16, which, by means of the gear wheel 15 and the associated globoid worm 13, rotates the gear sector 8 on the axis 7. In this case, the lever 9 rotates around the vertical axis and carries out using the finger 10 and the slider 11, door 21, hanging on the latter, to the position where the rollers 23 are above the guides 24. Moreover, for better orientation of the rollers along the guide 24, their ends should touch the bend 25. In addition, to reduce the resistance Su door rollers 23, 21 can be located just above the rail, ie as if hanging over it (Fig. 7).

После этого для поворота рычага 9 вокруг горизонтальной оси включают другой электродвигатель, соединенный с червяком 5. В результате этого червяк 5 начинает вращаться в опорах 6 и поворачивать на втулке 3 зубчатое колесо 2 вместе с платформой 1 (фиг. 1-3, 8). При этом происходит также поворот рычага 9 (на фиг. 6 по часовой стрелке), благодаря чему дверь 21 сначала опускается до момента касания роликов 23 направляющей 24, а потом катится по ней, освобождая дверной проем 27. Поворот рычага 9 (колеса 2) на угол 180° произведет максимальное смещение двери относительно дверного проема. Затем двигатель выключают, и дверь остается автоматически зафиксированной в этом положении. Заметим, что положение двери можно легко «запоминать» по количеству оборотов червяков. Если червяк 16 выполнить с отверстием 18, то через него можно пропустить провод, который потом прокладывается по рычагу 9 и через пустотелый палец и отверстие в ползуне проходит в дверь для питания находящихся в ней приборов (фиг. 4).After that, to turn the lever 9 around the horizontal axis, another electric motor is connected, connected to the worm 5. As a result, the worm 5 begins to rotate in the bearings 6 and rotate the gear 2 on the sleeve 3 together with the platform 1 (Figs. 1-3, 8). At the same time, the lever 9 is also rotated (clockwise in Fig. 6), so that the door 21 first lowers until the rollers 23 touch the guide 24, and then rolls along it, freeing the doorway 27. Turning the lever 9 (wheels 2) by an angle of 180 ° will produce the maximum displacement of the door relative to the doorway. Then the engine is turned off and the door remains automatically locked in this position. Note that the position of the door can be easily "remembered" by the number of revolutions of the worms. If the worm 16 is made with the hole 18, then a wire can be passed through it, which is then laid along the lever 9 and passes through the hollow finger and the hole in the slider to the door to power the devices inside it (Fig. 4).

Закрывают дверь в обратной последовательности. Включают двигатель, вращающий червяк 5 в обратном направлении, благодаря чему зубчатое колесо 2 вместе с платформой 1 и рычагом 9 будут поворачиваться против часовой стрелки, а дверь 21 начнет перемещаться к дверному проему посредством ползуна 11, скользящему в салазках 20 и одновременно поворачивающемуся относительно пальца 10. После поворота рычага 9 на угол 180° дверь окажется напротив проема, а ролики 23 приподнимутся над направляющей 24. Далее выключают указанный двигатель и включают в обратном направлении другой двигатель, вращающий вал 17 с червяком 16. В результате зубчатый сектор 8 будет поворачиваться в исходное положение, втягивая при этом посредством рычага 9 дверь 21 в дверной проем 27. При достижении исходного положения двигатель выключают. Заметим, что если после этого опять кратковременно включить двигатель, поворачивающий колесо 2, и приподнять дверь, то ее шипы 28 войдут в клинообразные пазы 29 дверного проема, что обеспечит еще более плотное прилегание двери к проему и лучшую герметизацию последнего (фиг. 9). При этом перемещение двери в горизонтальном направлении может быть обеспечено малой упругой деформацией в этом направлении рычага 9 или небольшим осевым перемещением (в данном случае) пальца 10. Поскольку все перемещения двери осуществляются с помощью одного рычага, то при выполнении соединения пальца 10 с рычагом 9 быстроразъемным, например типа кулачкового зажима, можно быстро открыть дверь в нештатной ситуации, разъединив ее с рычагом и вытолкнув наружу. Отметим также, что для облегчения описания работы направляющая 24 показана снаружи транспортного средства, однако она может быть и внутри его кузова или внизу, под дверью.Close the door in reverse order. Turn on the engine, rotating the worm 5 in the opposite direction, so that the gear wheel 2 together with the platform 1 and the lever 9 will rotate counterclockwise, and the door 21 will begin to move to the doorway by means of a slider 11 that slides in the slide 20 and simultaneously rotates relative to the finger 10 . After the lever 9 is turned through an angle of 180 °, the door will be opposite the opening, and the rollers 23 will rise above the guide 24. Next, turn off the specified engine and turn on the other direction in the opposite direction, the rotating shaft 17 sec ervyakom 16. As a result, a sector gear 8 is rotated to the original position, thus pulling the lever 9 by the door 21 in the door 27. When reaching the initial position of the engine is turned off. Note that if after this again briefly turn on the engine that rotates the wheel 2, and lift the door, then its spikes 28 will enter into the wedge-shaped grooves 29 of the doorway, which will provide an even more snug fit of the door to the opening and better sealing of the latter (Fig. 9). The movement of the door in the horizontal direction can be ensured by a small elastic deformation in this direction of the lever 9 or a small axial movement (in this case) of the finger 10. Since all the movements of the door are carried out using one lever, when connecting the finger 10 to the lever 9, it is quick disconnected , such as a cam clamp, you can quickly open the door in an emergency, disconnecting it from the lever and pushing it out. We also note that to facilitate the description of the operation, the guide 24 is shown outside the vehicle, however, it can also be inside its body or below, under the door.

Внедрение изобретения позволит создать простую по конструкции, надежную и удобную в эксплуатации автоматическую дверь с универсальным для разных типоразмеров дверей механизмом, содержащим по существу десять деталей.The implementation of the invention will allow you to create a simple in design, reliable and easy to use automatic door with a universal mechanism for different door sizes containing essentially ten parts.

Claims

1. Exhibition sliding door for a vehicle, comprising a drive with a mechanism for exposing and moving a door located in the closed doorway in a closed position flush with the outer skin, and in the open position, outside, in front of the skin of the vehicle, characterized in that the mechanism is implemented as base, platform, lever and two kinematic connections, one of which is made in the form of two worms with intersecting mutually perpendicular axes and a worm wheel, which is rigidly fixed to the axis of one blather placed on the platform and interacting with a toothed sector connected to one end of the lever whose other end is connected to the door and associated with another worm, the axis of which is aligned with the pivot axis of the lever and platform.

2. The door according to claim 1, characterized in that the second kinematic connection is made in the form of a worm pair, the wheel of which is the platform.

3. The door according to claim 1, characterized in that the worm wheel is placed in the middle plane of the worm interacting with the gear sector.

4. The door according to claim 1, characterized in that one worm is made globoid.

5. The door according to claim 1, characterized in that the worm gear is self-braking.

6. The door according to claim 1, characterized in that the worm is magnetized in the radial direction.

7. The door according to claim 1, characterized in that the worm, the axis of which is combined with the axis of rotation of the lever and platform, is made hollow.

8. The door according to claim 1, characterized in that the end of the lever is connected to the door by means of a slide mounted stationary and vertically on the door.

9. The door according to claim 1 or 8, characterized in that the longitudinal axis of symmetry of the slide passes through the center of mass of the door.