Устройство привода двухстворчатой двери
DRIVE DEVICE OF TWO-LEAF DOOR

Изобретение относится к двухстворчатым дверям, открываемым внутрь, преимущественно к дверям транспортных средств.
Известен привод открывания и закрывания ворот (патент 5752344 от 28.02.1997), состоящее из электропривода, соединенного шарнирно с кривошипно-шатунным механизмом, кривошип которого закреплен на выходном валу электропривода, а шатун, соединенный шарнирно одним концом с кривошипом, а другим - с воротами.
Известны рычажный привод, обеспечивающий поворот створки (патент RU №2632279 от 19.07.2013), и рычажный привод линейного перемещения панели (патент ЕР №2956148 от 11.02.2010), включающий электродвигатель (ЭД), первый рычаг, установленный на выходном валу ЭД и соединенный шарнирно с первым концом второго рычага, второй конец которого шарнирно закреплен на створке.
Недостаток каждого из этих приводов - в обеспечении только поворота или только линейного перемещения объекта привода.
Известен привод открывания и закрывания дверей (патент RU №121851 U1 от 24.05.2012), содержащий реверсивный мотор (РМ), соединенный посредством передающего механизма с тягой, передающей усилие на дверь. Тяга соединена вилкой и сошкой с передающим механизмом мотора, а с дверью через вилку и элемент крепления, имеющий ушко. РМ может быть электрическим или пневмогидравлическим.
Недостаток данного привода - обеспечение только поворота ворот.
Известен электромеханический привод (ЭМП) двухстворчатой открываемой внутрь двери пассажирского ТС (патент ЕР №1072749 от 15.06.1999), содержащий два мотор-редуктора, каждый из которых соединен через зубчатую передачу с поворотной стойкой, имеющей рычажный привод поворота створки двери относительно закрепленной на верхней поперечине створки оси, верхний конец которой имеет ролик, подвижный в направляющей, расположенной в верхней поперечине рамы двери.
ЭМП имеет пневматические средства разблокирования соединения редуктора и поворотной стойки, обеспечивающие возможность открытия двери в аварийной ситуации или при отказе мотор-редуктора.
Недостаток данного ЭМП - сложность конструкции и ненадежность пневматического механизма разблокирования соединения редуктора и поворотной стойки.
Известна конструкция двухстворчатой двери ТС, преимущественно автобуса (патент RU №2251493 от 04.08.2003 и RU №2677389 от 02.07.2015), каждая створка которой открывается внутрь рычагом поворотной стойки, приводимой во вращение высокомоментным электродвигателем, корпус которого закреплен на верхней поперечине дверной рамы, а выходной вал соединен с верхним концом поворотной стойки.
Недостаток данной конструкции - необходимость дополнительных фиксирующих устройств для исключения самопроизвольного открывания двери при движении транспортного средства и повышенная стоимость, выражаемая в необходимости применения двух исполнительных двигателей и синхронизации их работы для управления двустворчатой дверью транспортного средства.
Известен гидравлический привод двери, поршень которого имеет зубчатую рейку (патент US №6889501 от 14.04.2003), а в корпусе установлена вал-шестерня, взаимодействующая с рейкой и совершающая вращательное движение в пределах заданного угла.
Известны пневмодвигатель ВВД с углом поворота более 180° и пневмодвигатель ВВ с передачей «рейка-шестерня» (kampm.ru/articles/111/114/830/), которые можно использовать в пневмоприводе дверей ТС.
Известно устройство для открывания двухстворчатой двери ТС с поворотными стойками (а.с. SU №1258320 от 01.02.1983, фиг. 9, прототип), каждая из которых соединена первым рычагом, жестко закрепленным на стойке и шарнирно соединенным с верхней поперечиной створки, а вторым рычагом жестко закрепленным на стойке и шарнирно соединенным с тягой кривошипно-шатунного механизма, кривошип которого является плечом двуплечего рычага, закрепленного на выходном валу двигателя возвратно-вращательного движения (ДВВД). Согласно данному авторскому свидетельству, ДВВД может являться электрическим или пневматическим.
Недостаток данного устройства - его пониженная безопасность вследствие возможного самопроизвольного открывания двери при движении транспортного средства.
Техническая задача, решаемая изобретением, - повышение безопасности устройства привода двухстворчатой двери, открываемой внутрь.
Техническая задача решена в конструкции устройства привода двухстворчатой двери, открываемой внутрь, каждая створка которой шарнирно соединена с верхним и нижним рычагами перемещения створки, жестко закрепленными на поворотной стойке, установленной в нижней и верхней опорах с подшипниками, и имеющей выше верхней опоры рычаг поворота стойки, жестко соединенный со стойкой и шарнирно соединенный тягой регулируемой длины, являющейся шатуном кривошипно-шатунного механизма, кривошипом которого является плечо двуплечего рычага, закрепленного на выходном валу ДВВД, корпус ДВВД закреплен на основании устройства, при этом каждое плечо двуплечего рычага шарнирно соединено с первым концом тяги, второй конец которой шарнирно соединен с рычагом поворота стойки так, что правое плечо двуплечего рычага (ДР) соединено с левой тягой, соединенной с рычагом поворота левой поворотной стойки, а левое плечо ДР соединено шарнирно с правой тягой, шарнирно соединенной с рычагом поворота правой поворотной стойки; на верхней поперечине каждой створки имеются кронштейны с роликами, входящими в линейные направляющие; привод имеет средства разблокирования в закрытом состоянии двери, при этом шарниры, соединяющие плечи двуплечего рычага с тягами, являются шаровыми; при закрытой двери в положении кривошипно-шатунного механизма «мертвая точка» левая тяга расположена на нижней части шарового шарнира правого плеча, а правая тяга расположена на верхней части шарового шарнира левого плеча, при этом отношение радиуса вращения оси шарнира рычага поворота стойки относительно оси стойки к расстоянию между осями шаровых шарниров двуплечего рычага находится в интервале 0,9…1,1; основание состоит из днища, задней, передней и торцовых стенок; задняя стенка основания устройства закреплена на стенке кузова выше двери; направляющая роликов, закрепленных на кронштейнах верхних поперечин створок, выполнена в днище основания устройства; верхние опоры поворотных стоек закреплены на левой и правой торцовых стенках основания устройства привода.
Для использования на транспортном средстве с электрическим тяговым приводом, ДВВД является мотор-редуктор с вентильным электродвигателем и планетарным редуктором.
Для использования на транспортном средстве, имеющем пневматическую систему, ДВВД является пневматический поворотный двигатель с углом поворота выходного вала не менее 180° или поршневой пневмодвигатель с передачей «рейка-шестерня».
Для обеспечения выхода из салона транспортного средства при аварийной ситуации (отключение подачи энергоносителя к ДВВД), средства разблокирования привода включают рычаг аварийной разблокировки створок, имеющий ось вращения, установленную в кронштейне привода возвратно-вращательного движения, конец рычага соединен тросом с внутренней аварийной рукояткой на кронштейне тросов над рычагом.
Достижение технического эффекта, - повышение безопасности устройства привода двухстворчатой двери, открываемой внутрь, - обеспечивается за счет следующей совокупности отличительных признаков: шарниры, соединяющие плечи двуплечего рычага с тягами, являются шаровыми; при закрытой двери в положении кривошипно-шатунного механизма «мертвая точка» левая тяга расположена на нижней части шарового шарнира правого плеча, а правая тяга расположена на верхней части шарового шарнира левого плеча, при этом отношение радиуса вращения оси шарнира рычага поворота стойки относительно оси стойки к расстоянию между осями шаровых шарниров двуплечего рычага находится в интервале 0,9…1,1; основание состоит из днища, задней, передней и торцовых стенок; задняя стенка основания устройства закреплена на стенке кузова выше двери; направляющая роликов, закрепленных на кронштейнах верхней части створок, выполнена в днище основания устройства; верхние опоры поворотных стоек закреплены на левой и правой торцовых стенках основания устройства привода.
Данная совокупность отличительных признаков не обнаружена в процессе патентно-информационного поиска, следовательно, техническое решение соответствует критерию «новизна». Она также не следует явно из уровня техники, следовательно, техническое решение соответствует критерию «изобретательский уровень».
На фиг. 1 показано устройство привода двухстворчатой двери, открываемой внутрь транспортного средства.
На фиг. 2 - показано сечение А-А на фиг. 1.
На фиг. 3 - устройство привода, соединенное со вторыми рычагами поворотных стоек и с роликами створок в направляющих устройства.
На фиг. 4 показана двухстворчатая дверь с устройством привода.
Устройство привода двухстворчатой двери 1, открываемой внутрь (фиг. 1-4), каждая створка 1а и 1b которой шарнирно соединена с верхним рычагом 2 и нижним рычагом 3 (фиг. 4), жестко закрепленными на поворотной стойке 4а (4b), установленной в нижней опоре 5, в верхних подшипниках 6а (6b), и имеющей выше подшипников 6а и 6b рычаги 7а (7b) поворота стоек 4а (4b) жестко соединенные со стойками 4а (4b) и шарнирно соединенные тягами 8а (8b) регулируемой длины, каждая из которых является шатуном кривошипно-шатунного механизма 9, кривошипами (фиг. 3) которых являются плечи 10а и 10b двуплечего рычага (ДР) 11, закрепленного на выходном валу 12 двигателя 13 возвратно-вращательного движения, корпус 13а которого закреплен на основании 14 устройства, при этом каждое плечо 10а (10b) ДР 11 шарнирно соединено с первым концом 15 тяги 8, второй конец 16 которой шарнирно соединен с рычагом 7а (7b) поворота стойки 4а (4b) так, что правое плечо 10b ДР 11 соединено с левой тягой 8а, соединенной с рычагом 7а поворота левой поворотной стойки 4а, а левое плечо 10а ДР 11 соединено шарнирно с правой тягой 8b, шарнирно соединенной с рычагом 7b поворота правой поворотной стойки 4b; на верхних поперечинах 1 с и 1d створок 1а и 1b имеются кронштейны 17 с роликами 18, подвижными в линейных направляющих 19 и 20, параллельных верхним поперечинам 1 с и 1d створок 1а и 1b в закрытом состоянии двери 1; привод имеет средства 21 (фиг. 2) разблокирования в закрытом состоянии двери 1, доступные изнутри и снаружи кузова (не показан) транспортного средства (не показано), при этом шарниры 22а и 22b, соединяющие плечи 11а и 11b двуплечего рычага 11 с тягами 8а и 8b, являются шаровыми; при закрытой двери 1 в положении кривошипно-шатунного механизма 9 «мертвая точка» левая тяга 8а расположена на нижней части шарового шарнира 22b правого плеча 10b, а правая тяга 8b расположена на верхней части шарового шарнира 22а левого плеча 10а, при этом отношение радиуса вращения оси шарнира 23 а рычага 7а поворота стойки 4а относительно оси стойки 4а к расстоянию между осями шаровых шарниров 22а и 22b двуплечего рычага 11 находится в интервале 0,9…1,1; основание 14 (фиг. 1-3) состоит из днища 24, задней стенки 25, передней стенки 26 и торцовых стенок 27а и 27b; задняя стенка 25 основания 14 устройства закреплена на стенке (не показана) кузова (не показан) выше двери 1; направляющие 19 и 20 роликов 18, закрепленных на кронштейнах 17 верхних поперечин 1 с и 1d створок 1а и 1b, выполнены в днище 24 основания 14; верхние подшипниковые опоры 6 поворотных стоек 4а и 4b закреплены на левой торцовой стенке 27а и правой торцовой стенке 27b основания 14.
При использовании на транспортном средстве с электрическим тяговым приводом двигателем 13 возвратно-вращательного движения является мотор-редуктор 28 (фиг. 2) с вентильным электродвигателем и планетарным редуктором (не показан).
Для использования на транспортном средстве, имеющем пневматическую систему, двигателем 13 возвратно-вращательного движения является пневматический поворотный двигатель с углом поворота выходного вала 12 не менее 180° или поршневой пневмодвигатель (не показан) с передачей «рейка-шестерня» (не показана).
Для обеспечения выхода из салона транспортного средства при аварийной ситуации при закрытой двери 1 (отключение подачи энергоносителя к двигателю 13 возвратно-вращательного движения), средства 21 (фиг. 2) разблокирования привода из положения «мертвая точка» включают рычаг 29 аварийной разблокировки, имеющий ось 29а вращения, установленную в кронштейне 29b привода возвратно-вращательного движения, конец 30 рычага 28 соединен тросом 31а с внутренней аварийной рукояткой (не показана) на кронштейне 32 тросов 31а и 31b над рычагом 29.
Средства 21 разблокирования привода при закрытой двери 1 приводятся в движение усилием одного из двух тросов 31а или 311b (от внешней или внутренней аварийной рукоятки (не показаны) аварийной разблокировки створок 1а и 1b двери 1); тросы 31а и 31b фиксируются на удаленном от оси 29а вращения конце рычага 29 и при приложении усилия по крайней мере к одному из тросов 31а или 31b, они, перемещаясь, приводят во вращательное движение рычаг 29, который, в свою очередь, воздействует на плечо 10а (10b) двуплечего рычага 11 и выводит кривошипно-шатунный механизм 9 привода из заблокированного положения (в положении «мертвая точка»).
Основание 14 устройства с приводом двери 1 внутреннего открывания монтируется на кузов посредством монтажных отверстий. После монтажа основания 14 в подшипниках 6а, 6b на боковых стенках 27а и 27b фиксируются поворотные стойки 4а и 4b створок 1а и 1b двери 1, тяги 8 соединяются с рычагами 7а и 7b поворотных стоек 4а и 4b; ролики 18 створок 1а и 1b двери 1 заводятся в направляющие 19 и 20 при монтаже основания 14.
Двигатель 13 возвратно-вращательного движения может быть расположен вертикально, а механизм 9 - в горизонтальной плоскости.
При подаче управляющего сигнала на открытие створок 1а и 1b двери 1 выходной вал 12 двигателя 13 возвратно-вращательного движения начинает поворачиваться, чем выводит механизм 9 из заблокированного положения «мертвая точка» и, воздействуя на тяги 8а и 8b створок 1а и 1b, через рычаги 7а и 7b, поворотные стойки 4а, 4b, рычаги 2 и 3 и обеспечивают поворот и открывание створок 1а и 1b согласно кинематической схеме.
При выводе механизма 9 из положения «мертвая точка» флажок 33 датчика 34 перемещается вместе с поворотом двуплечего рычага 11, и датчик 34 формирует сигнал о том, что дверь 1 разблокирована. Исполнение датчика 34 может быть как нажимного действия (микропереключатель), так и бесконтактного действия (индуктивный датчик). Далее вращение вала 12 двигателя 13 возвратно-вращательного движения через механизм 9 переводит створки 1а и 1b двери 1 в заданное положение «Открыто», система управления (не показана) прекращает подачу энергию на двигатель 13 возвратно-вращательного движения.
Процесс закрывания двери 1 происходит в обратной последовательности: выходной вал 12 двигателя 13 возвратно-вращательного движения, вращаясь, через тяги 8а и 8b обеспечивает поворот стоек 4а и 4b двери 1, и, воздействуя на створки 1а и 1b двери 1, обеспечивает их закрывание. При достижении положения «Закрыто» тяги 8а и 8b створок 1а и 1b двери 1 переходят в положение «мертвая точка», обеспечивая заблокированное положение механизма и створок 1а и 1b. Флажок 33 при этом перекрывает область датчика 34, который формирует сигнал о заблокированном положении створок 1а и 1b двери 1.
При отключении подачи энергоносителя к двигателю 13 возвратно-вращательного движения при закрытой двери 1 человек (водитель, пассажир и др.), воздействуя на одну из аварийных рукояток (не показаны), вытягивает трос 31а или 31b, рычаг 29 поднимается, воздействует через упор 35, поворачивается по часовой стрелке на двуплечий рычаг 11 и выводит механизм 9 из положения «мертвая точка». Далее створки 1а и 1b двери 1 можно открывать вручную.