ПАССАЖИРСКАЯ ДВЕРЬ С ЛИНЕЙНОЙ НАПРАВЛЯЮЩЕЙ ДЛЯ СРЕДСТВ ОБЩЕСТВЕННОГО ПАССАЖИРСКОГО ТРАНСПОРТА
PASSENGER DOOR WITH LINEAR GUIDE FOR PUBLIC PASSENGER TRANSPORT FACILITIES

Изобретение касается раздвижной или поворотно-раздвижной двери пассажирского транспортного средства. Дверь содержит по меньшей мере одно дверное полотно, сдвигающееся в направлении движения транспортного средства, подвешенное в несущей направляющей, причем несущая направляющая представляет собой линейную направляющую по меньшей мере с одной направляющей рейкой, по которой перемещаются салазки с кронштейном для подвешивания двери.
Подобные пассажирские двери известны и описаны, например, в заявке на патент EP 1 314 626 A1.
Проблема, связанная с такими дверями, состоит в том, что в пределах дверного проема пространство для монтажа привода двери над полотнами крайне ограничено. В результате устройства и компоненты, необходимые для подвешивания и направления дверей, а также привода должны иметь как можно меньший объем. Однако, например, несущие направляющие должны быть способны воспринимать все нагрузки, возникающие под действием веса и движений дверных полотен, кроме того, необходимо обеспечить надежное направление дверных полотен.
Таким образом, задача изобретения состоит в том, чтобы создать такую линейную направляющую несущей направляющей, чтобы добиться очень высокой несущей способности и оптимального направления при крайне малом пространстве для монтажа.
Согласно изобретению данная задача решена путем создания пассажирской двери согласно независимому пункту 1 формулы изобретения. Предпочтительные варианты пассажирской двери описаны в зависимых пунктах 2-12 формулы.
Следует отметить, что признаки, приведенные в пунктах формулы изобретения по отдельности, могут сочетаться в различных вариантах, целесообразных с технологической точки зрения, представляя собой новые исполнения изобретения. Для дополнительного разъяснения изобретения приводятся описания, в частности, относящиеся к конкретным иллюстрациям.
Изобретение в соответствии с ограничительной частью пункта 1 касается пассажирской двери средств общественного транспорта, состоящей по меньшей мере из одного дверного полотна, сдвигающегося в направлении движения транспортного средства и подвешенного в несущей направляющей. При этом несущая направляющая представляет собой линейную направляющую по меньшей мере с одной направляющей рейкой, по которой перемещается бегунок с кронштейном для подвешивания дверного полотна.
В соответствии с изобретением линейная направляющая имеет шариковую опору, которая включает два канала в бегунке и два канала, образованные первыми дорожками качения в бегунке и вторыми дорожками качения в направляющей рейке, по которым перемещаются два ряда шариков, на которые приходится нагрузка между неподвижной направляющей рейкой и движущимся параллельно ей бегунком, несущим направляющие салазки. Каждый ряд шариков в результате относительного движения между бегунком и направляющей рейкой в конце дорожек качения возвращается в канал в бегунке первой парой возвратных направляющих, а в конце соответствующего канала снова направляется между дорожками качения второй парой возвратных направляющих. При этом плоскости возврата каждой пары возвратных направляющих находятся под одним углом к плоскости дорожек качения и пересекаются. Кроме того, возвратные направляющие расположены одна за другой в соответствующих направляющих колпачках, которые находятся попарно на обоих концах бегунка. В соответствии с изобретением направляющие колпачки по меньшей мере частично состоят из усиленной волокнами пластмассы.
Таким образом, главная идея изобретения состоит в использовании в качестве линейной направляющей подшипника с циркулирующими шариками. Использование подобного подшипника на несущей направляющей пассажирской двери дает различные преимущества. Благодаря тому, что в отличие от других известных линейных шариковых направляющих ряды шариков ведутся не снаружи вокруг направляющей рейки, а возвращаются через каналы внутри бегунка, удается, в частности, значительно уменьшить размеры линейной направляющей. При этом для экономии места особенно выгодно, что плоскости возврата на концах бегунка пересекаются и возвратные направляющие расположены одна за другой. Благодаря этой экономии места можно использовать относительно большие шарики, которые могут воспринимать возникающие нагрузки на систему.
Кроме того, исполнение шариковой опоры согласно изобретению также позволяет интегрировать уплотнения опоры в бегунок, благодаря чему можно добиться очень хорошей герметизации опоры.
Кроме того, материал направляющих колпачков на концах бегунка выбран так, что обеспечивает очень хорошее скольжение шариков при возврате. Для предотвращения износа усиленная волокнами пластмасса должна обладать соответствующей высокой твердостью. В любом случае, твердость колпачков ниже твердости шариков для предотвращения их износа.
Предпочтительно, чтобы пластмасса, из которой, по меньшей мере, частично состоят колпачки, была усилена стекловолокном. Например, это может быть полиамид, в частности, PA 6, усиленный стекловолокном. Возможно и использование полиформальдегида (POM), так как он отличается высокой прочностью, твердостью и жесткостью. В частности, направляющие колпачки можно изготавливать методом литья под давлением.
Напротив, бегунок должен предпочтительно состоять, по меньшей мере, частично из легкого металла, в частности алюминия. Благодаря этому бегунок отличается крайне малым весом и может изготовляться, например, методом экструзионного прессования. Предпочтительно, чтобы твердость материалов бегунка и направляющих колпачков была примерно равна. В предпочтительном варианте изобретения бегунок состоит из двух частей, причем первая часть, на которую приходятся все нагрузки на направляющую рейку, изготавливается, например, из закаленной шарикоподшипниковой стали. Из алюминия может состоять вторая часть бегунка, в которой только возвращаются шарики и отсутствуют нагрузки.
В возвратной направляющей в колпачках ряды шариков пересекаются, причем угол между плоскостями возврата и плоскостью дорожек качения составляет, например, 30-70°. В одном из вариантов изобретения направляющая рейка представляет собой U-образный или C-образный профиль, причем на каждой стороне профиля есть пара внутренних и обращенных друг к другу дорожек качения. Таким образом, необходимые дорожки качения могут быть образованы внутри направляющей рейки, причем U- или C-образная направляющая заключает в себя шарикоподшипники как своего рода корпус.
Предпочтительно, чтобы бегунок, перемещающийся по направляющей рейке, имел перемычку, входящую в рейку, с двумя парами дорожек качения, обращенных к дорожкам качения рейки и конгруэнтных им. Между дорожками качения на бегунке и направляющей рейке находятся ряды шариков, причем для обоих рядов шариков между бегунком и рейкой имеются два расположенных один над другим канала. Например, эта воспринимающая нагрузку перемычка может быть изготовлена из шарикоподшипниковой стали, а остальная часть бегунка - из алюминия.
В предпочтительном варианте изобретения пассажирская дверь имеет два дверных полотна, сдвигаемых в продольном направлении, и две линейные направляющие. Рейки линейных направляющих располагаются одна над другой на одной стороне перемещаемой в горизонтальном поперечном направлении опоры привода несущей направляющей, а салазки передвигаются по направляющим рейкам в разных горизонтальных плоскостях. Благодаря этому можно расположить обе рейки пассажирской двери с двумя полотнами одну над другой на одной стороне опоры привода несущей направляющей и установить салазки на направляющих рейках в разных горизонтальных плоскостях с экономией места.
В другом варианте изобретения дверные полотна подвешиваются на кронштейнах с помощью поворотного шарнира с горизонтальными осями вращения, параллельными направляющим рейкам. В этом случае преимущество состоит в том, что независимо от исполнения соответствующего полотна, которое может быть плоским или выгнутым, можно использовать одинаковые компоненты. Кроме того, благодаря такому виду подвески полотен можно компенсировать допуски относительно нижней направляющей двери. Благодаря этому момент вращения, действующий вокруг продольной оси направляющей рейки, остается постоянным и не зависит от возможных перекосов полотна двери.
Прочие преимущества, особенности и целесообразные варианты изобретения описаны в подпунктах формулы изобретения и в следующем описании предпочтительных примеров исполнения с соответствующими иллюстрациями.
На фигурах показано следующее:
Фиг. 1 - перспективное изображение снаружи несущей направляющей поворотно-раздвижной двери с двумя створками в закрытом состоянии;
Фиг. 2 - изображение несущей направляющей согласно фиг. 1 сбоку и снаружи;
Фиг. 3 - сечение несущей направляющей согласно фиг. 2 вдоль линии C-C;
Фиг. 4 - перспективное изображение одной из реек несущей направляющей с установленным бегунком;
Фиг. 5 - увеличенное по сравнению с фиг. 4 перспективное изображение конца бегунка, установленного в направляющую рейку;
Фиг. 6 - поперечное сечение бегунка и направляющей рейки из фиг. 5.
Несущая направляющая, показанная на фиг. 1 и 2, подходит для поворотно-раздвижных дверей с двумя створками, причем сами дверные полотна на фигурах не показаны. Изображенная несущая направляющая предназначена для монтажа в дверном проеме не показанного средства пассажирского транспорта. Для подвешивания двери в верхней части не показанного дверного проема находится несущая плита 10 с боковыми стенками 11 и 12. Для крепления плиты 13 в не показанном проеме используются держатели 13 и 14, с помощью которых плиту 13 можно, например, привинтить к проему.
На боковых стенках 11 и 12 с внутренней стороны находятся поперечные направляющие 15 и 16. Внутри поперечных направляющих находится несущая направляющая, поперечная продольной оси транспортного средства. Сама несущая направляющая оснащена занимающей почти всю ширину дверного проема опорой 20 привода, с обоих сторон которого находятся части рамы 21 и 22, которые перемещаются на роликах по поперечным направляющим 15 и 16, так что вся опора 20 привода может перемещаться по горизонтали поперек продольной оси.
На наружной стороне опоры 20 привода одна над другой находятся две направляющие рейки 30 и 31 линейной направляющей, причем на этих рейках перемещаются салазки 40 и 41 в продольном направлении. Как видно из чертежей, направляющие салазки 40 и 41 находятся на разных горизонтальных плоскостях.
На салазках 40 и 41 находится по одному кронштейну, на которых с помощью поворотных шарниров 42 и 43 подвешены крепления створок двери 44 и 45, на которых можно закрепить дверные створки, здесь не показанные. Оси вращения шарниров 42, 43 расположены горизонтально и параллельно направляющим рейкам 30, 31.
В качестве приводного устройства в данном варианте изобретения используется расположенный на одном конце несущей направляющей электродвигатель 50, изображенный в сечении на фиг. 3. Двигатель 50 с помощью планетарной передачи 51 приводит в движение зубчатый ремень 52. Такой привод описан, например, в немецкой заявке на полезную модель DE 20 2005 015 168. Естественно, в качестве привода двери может использоваться и другое устройство, например, с пневматическим цилиндром и/или шпиндельный привод, если он способен перемещать направляющие салазки 40, 41 в продольном направлении вперед и назад.
В показанном варианте исполнения зубчатый ремень 52 соединен захватом с салазками 40 и 41 таким образом, что они приводятся в противоположное направление в продольном направлении. Как показано на фиг. 2, у захвата 53 салазок 41 есть направляющий ролик 53', который входит в находящуюся на несущей плите 10 направляющую 17 и, следовательно, координирует движение поворота створок. При продольном движении салазок 41 направляющий ролик 53' вместе с захватом 53 движется по направляющей 17. В конце движения закрытия или в начале движения открытия направляющий ролик 53' движется в загнутой внутрь части, в результате чего опора 20 привода координированно смещается по поперечным направляющим 15 и 16.
В закрытом положении система двери блокируется устройством 60, которое задействуется соединительной штангой 61, которая соединена с подвижным корпусом двигателя 50. Таким образом, для блокировки используется сила, возникающая из силы реакции двигателя 50. В дальнейшем подробное описание не приводится, к примеру, описание этого устройства имеется в немецкой заявке на полезную модель DE 20 2005 015 169.
Ниже на основании, в частности, фиг. 4-6 описывается линейная направляющая несущей направляющей.
На фиг. 4-6 показана одна из направляющих реек, расположенных на опоре 20 привода, которая в дальнейшем обозначается позицией 30. В рейке 30, имеющей предпочтительно U- или C-образную форму, движется бегунок 32, на котором можно закрепить непоказанные салазки и, следовательно, створку двери. На обоих концах бегунка 32 есть по два направляющих колпачка 33, 34 и 35, 36; бегунок установлен в направляющей рейке 30 на шарикоподшипнике. Таким образом, бегунок 32 может перемещаться параллельно рейке 30.
На фиг. 5 показан левый конец бегунка 32 без направляющих колпачков, так что видны дорожки качения шариков опоры в направляющей рейке 30 и каналы в бегунке 32. Кроме того, виден пример возвратной направляющей 37, вокруг которой шарики опоры на конце бегунка 32 разворачиваются в другом направлении. Другие возвратные направляющие находятся внутри не показанных на фиг. 5 направляющих колпачков, причем предпочтительно, чтобы с каждой стороны бегунка 32 было по две таких направляющих.
Кроме того, шариковая опора имеет два ряда шариков K1 и K2, которые пересекаются на каждом конце бегунка 32. Предпочтительно, чтобы ряды шариков двигались в закрытых каналах внутри бегунка и в открытых по бокам каналах между направляющей рейкой и бегунком. В корпусе бегунка 32 для этого образованы, например, два канала KL1 и KL2, как показано на фиг. 5 и 6. Каналы KL1, KL2 расположены друг над другом и параллельно продольной оси бегунка 32. Таким образом, ряд шариков K1 меняет направление, например, между верхним каналом KL1 бегунка 32 и нижними дорожками качения LS3 и LS4 в направляющей рейке 30, а второй ряд шариков K2 - между нижним каналом KL2 бегунка 32 и верхними дорожками качения LS1 и LS2 направляющей рейки 30. Эта часть бегунка 32, внутри которой разворачиваются шарики обоих рядов, может быть изготовлена, например, из алюминия, чтобы весить как можно меньше. На эту часть не приходятся нагрузки.
Дорожки качения LS1, LS2, LS3 и LS4 направляющей рейки 30 вместе с соответствующими дорожками качения на бегунке 32 образуют открытые по бокам каналы. У направляющей рейки 30 вверху и внизу есть, например, две расположенных рядом дорожки качения LS1, LS2 и LS3, LS4, положение которых показано на фиг. 6. Так как предпочтительно, чтобы направляющая рейка 30 представляла собой U-образный профиль, на каждой стороне этого профиля может находиться по паре внутренних и обращенных друг к другу дорожек качения. Каждая пара ориентированных друг к другу дорожек качения образует верхний и нижний направляющий желобок для одного ряда шариков. Через середину этих желобков проходит плоскость Y. Для образования канала на корпусе бегунка 32 есть перемычка 32', которая входит в направляющую рейку 30. На этой перемычке 32' вверху и внизу также имеется пара дорожек качения LL1, LL2 и LL3, LL4. Таким образом, дорожки качения LS1, LS2, LL1 и LL2 образуют первый верхний канал, а дорожки качения LS3, LS4, LL3 и LL4 - второй нижний канал, в котором движутся ряды шариков K1 и K2. Следовательно, эти каналы лежат в плоскости Y, в то время как каналы KL1 и KL2 бегунков 32 находятся в другой плоскости, которая должна предпочтительно быть параллельной плоскости Y.
На каналы, образованные дорожками качения, приходится нагрузка от створок двери, так что перемычка 32' предпочтительно изготавливается из шарикоподшипниковой стали. То же относится к направляющей рейке 30.
Каждый ряд шариков K1 и K2 в результате относительного движения между бегунком 32 и направляющей рейкой 30 в конце дорожек качения возвращается в канал K1 или K2 в бегунке 32 первой парой возвратных направляющих, а в конце соответствующего канала K1, K2 снова направляется между дорожками качения второй парой возвратных направляющих. Одна из возвратных направляющих показана на фиг. 5 и обозначена позицией 37. Другие возвратные направляющие не показаны и находятся внутри направляющих колпачков 33, 35 и 36 (фиг. 4).
Как показано на фиг. 5, ряды шариков K1, K2 пересекаются в конце бегунка 32 и выводятся из каналов в бегунке 32 соответственно на дорожки качения между бегунком 32 и направляющей рейкой 30 и наоборот. Таким образом, возвратные направляющие образуют плоскости возврата X1 и X2, изображенные на фиг. 6. Плоскость возврата X1 находится под углом α к плоскости Y, а плоскость возврата X2 - под углом β к плоскости Y. Плоскости возврата X1 и X2 пересекаются, поэтому возвратные направляющие в продольном направлении 20 бегунка расположены одна за другой. Угол α, β между плоскостями возврата X1 и X2 и плоскостью Y составляет, например, 30-70°.
Согласно изобретению направляющие колпачки 33, 34, 35, 36 состоят из усиленной стекловолокном пластмассы. Этот материал обеспечивает хорошее скольжение шариков внутри колпачков, в то время как бегунок 32 изготовлен из металла, например алюминия или шарикоподшипников стали.
Перечень позиций
10 Несущая плита
11, 12 Боковая стенка
13, 14 Держатель
15, 16 Поперечная направляющая
17 Направляющая
20 Опора привода
21, 22 Часть рамы
30, 31 Направляющая рейка
32 Бегунок
32' Перемычка
33, 34, 35, 36 Направляющий колпачок
37 Возвратная направляющая
40, 41 Направляющие салазки
42, 43 Поворотный шарнир
44, 45 Крепление полотна двери
50 Электродвигатель
51 Планетарная передача
52 Зубчатый ремень
53 Захват
53' Направляющий ролик
60 Блокировочное устройство
61 Соединительная штанга
K1, K2 Ряд шариков
X1, X2 Плоскость возврата
Y Плоскость, проходящая через дорожки качения направляющей рейки
α, β Угол между Y и плоскостью возврата
KL1, KL2 Канал в бегунке
LS1 … LS4 Дорожка качения в рейке
LL1 … LL4 Дорожка качения в бегунке