ДВЕРНАЯ СИСТЕМА
DOOR SYSTEM

Настоящее изобретение относится к дверной системе, содержащей:
A) по меньшей мере одно дверное полотно для закрытия дверного проема, например, в транспортном средстве, при этом дверной проем определяется по меньшей мере первой и второй дверной стойкой,
причем дверное полотно имеет первую и вторую стороны, при том, что в случае, когда дверной проем закрыт, дверное полотно расположено между первой и второй стойками, первая сторона дверного полотна расположена рядом с первой дверной стойкой и вторая сторона - рядом со второй стойкой,
B) систему позиционирования для перемещения дверного полотна из первого положения во второе положение, при этом во втором положении дверное полотно обеспечивает доступ к дверному проему.
Такая дверная система, как правило, на известном уровне техники применяется, в транспортных средствах, например, автобусах.
Целью настоящего изобретения является предоставление улучшенной дверной системы, которая посредством относительно простой конструкции (с относительно небольшим количеством компонентов) сочетает высокую степень надежности с высоким комфортом для пассажиров, попадающих во внутрь через дверной проем, оснащенный дверной системой. Дополнительной задачей изобретения является улучшение кинематических условий передвижения дверной системы с целью снижения пиков напряжения и увеличения срока службы механизмов. Эти и другие задачи полностью достигаются разработкой дверной системы по п. 1. Зависимые пункты формулы изобретения рассматривают предпочтительные варианты осуществления изобретения.
В соответствии с особенностью изобретения дверная система (1) содержит:
A) по меньшей мере одно дверное полотно для закрытия дверного проема, например, в транспортном средстве, дверной проем определяется по меньшей мере первой и второй дверной стойкой,
B) систему позиционирования для крепления и перемещения дверного полотна между: - закрытым положением, в котором дверное полотно размещается в упомянутом дверном проеме между первой и второй дверной стойкой и первая боковая кромка дверного полотна располагается рядом с первой дверной стойкой и вторая боковая кромка располагается рядом со второй боковой стойкой, и
- открытым положением в котором дверное полотно предоставляет доступ к дверному проему,
при этом система позиционирования содержит:
- штангу подвески, у которой два противоположных конца опираются на опорную конструкцию в первой точке подвески на стороне первой дверной стойки и во второй точке подвески на стороне второй дверной стойки,
элемент подвески, который соединяет дверное полотно со штангой подвески и который скользит вместе с дверным полотном вдоль штанги подвески между первой и второй опорными точками,
- силовой привод, выполненный с возможностью поступательного перемещения элемента подвески вдоль штанги подвески от начального положения, соответствующего закрытому положению дверного полотна, до конечного положения, соответствующего открытому положению дверного полотна,
С) направляющую систему, выполненную с возможностью направления перемещения дверного полотна от закрытого положения к открытому:
- в начальной фазе поворота дверного полотна наружу, в которой вторая боковая кромка дверного полотна перемещается в поперечном направлении от упомянутого дверного проема и в боковом направлении за вторую дверную стойку,
- в фазе бокового поступательного перемещения дверного полотна по меньшей мере частично в сторону от дверного проема,
- в заключительной фазе поворота вовнутрь дверного полотна, в противоположном направлении относительно начального поворота наружу,
отличающаяся тем, что:
- каждый из двух противоположных концов штанги подвески скользит в горизонтальном направлении, перпендикулярном к дверному проему, и
- элемент подвески соединен с возможностью скольжения с нелинейным верхним направляющим рельсом, расположенным над штангой подвески.
Таким образом предлагается дверная система, которая посредством относительно простой конструкции (с относительно небольшим количеством компонентов), сочетает высокую степень надежности с высоким комфортом для тех, кто попадает внутрь через дверной проем, оснащенный дверной системой. В отличие от наиболее известных дверных систем, которые полностью перемещаются наружу во время первой фазы, в дверной системе в соответствии с настоящим изобретением, преимущественно только вторая сторона дверного полотна перемещается наружу во время первой фазы. Таким образом снижается вероятность того, что отдельный человек, стоящий перед дверной системой, будет напуган, или уменьшается страх, который он/она испытает при открывающейся двери.
Штанга подвески, опирающаяся на две стороны подвижной опоры, и непосредственное направление элемента подвески сверху штанги подвески снижает действие механических деформирующих сил относительно стационарной опоры, способствует более сглаженной последовательности перемещений и, последнее, но не менее важное, допускает большие, по величине, отклонения размеров системы подвески.
Более подробно настоящее изобретение описывается посредством прилагаемых чертежей:
- на фиг. 1 показана дверная система в соответствии с настоящим изобретением,
- на фиг. 2, 3, 4, 5, 6 показана последовательность открытия дверного полотна, вид сверху дверной системы на фиг. 1,
- на фиг. 7, 8 показано закрытое положение дверного полотна и полностью открытое положение в соответствии с фиг. 2 и 6, вид сбоку дверной системы, показанной на фиг. 1,
на фиг. 9 - увеличенный вид верхней и нижней частей дверной системы, показанной на фиг. 1,
- на фиг. 10, 11 - увеличенные виды сверху первой боковой области и второй боковой области дверной системы, показанной на фиг. 1, в соответствии с последовательностями перемещений, фиг. 2 и 4.
Как показано на чертежах, дверная система 1, например, для пассажирского транспортного средства 2, или других применений, содержит:
A) одно дверное полотно 3 для закрытия дверного проема 4, например, в транспортном средстве 2, дверной проем 4 определяется по меньшей мере первой 5 и второй 6 дверной стойкой,
B) систему позиционирования 7 для крепления и перемещения дверного полотна 3 между:
- закрытым положением (Фиг. 1, 2), в котором дверное полотно 3 располагается в упомянутом дверном проеме 4 между первой 5 и второй 6 дверной стойкой, и первая боковая кромка 8 дверного полотна 3 располагается рядом с первой дверной стойкой 5 и вторая боковая кромка 9 дверного полотна 3 располагается рядом со второй дверной стойкой 6, и
- открытым положением (Фиг. 6), в котором дверное полотно 3 предоставляет доступ к дверному проему 4,
при этом система позиционирования 7 содержит:
- штангу подвески 10, у которой два противоположных конца 11, 12 опираются на опорную конструкцию 13 в первой точке подвески на стороне первой дверной стойки 5 и во второй точке подвески на стороне второй дверной стойки 6,
элемент подвески 14, который соединяет дверное полотно 3 со штангой подвески 10 и который скользит вместе с дверным полотном 3 вдоль штанги подвески 10 между первой и второй точками подвески,
- силовой привод 15, выполненный с возможностью поступательно перемещать элемент подвески 14 вдоль штанги подвески 10 от начального положения, соответствующего закрытому положению дверного полотна 3 (Фиг. 2), до конечного положения, соответствующего открытому положению дверного полотна 3 (Фиг. 6) и наоборот,
С) направляющую систему 16, выполненную с возможностью направлять дверное полотно 3 от закрытого положения к открытому:
- в начальной фазе (Фиг. 2, 3) поворота дверного полотна 3 наружу, в которой вторая боковая кромка 9 дверного полотна перемещается в поперечном направлении от дверного проема 4 и в боковом направлении за вторую дверную стойку 6,
- в фазе бокового поступательного перемещения дверного полотна 3 (Фиг. 4, 5) по меньшей мере частично в сторону от дверного проема 4,
- в заключительной фазе поворота дверного полотна 3 внутрь (Фиг. 5, 6), в противоположном направлении относительно начального поворота наружу.
В соответствии с особенностью изобретения, каждый из упомянутых двух противоположных концов 11, 12 штанги подвески 10 предоставляет возможность скольжения в горизонтальном направлении, перпендикулярном к дверному проему 4, и элемент подвески 14 соединен с возможностью скольжения с нелинейной верхней направляющей 17, расположенной над штангой подвески 10.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения каждый из двух упомянутых противоположных концов 11, 12 штанги подвески 10 может дополнительно поворачиваться относительно вертикальной оси вращения, проходящей через упомянутый конец 11, 12.
Выражение «дверной проем 4» обозначает гипотетическую поверхность, простирающуюся от первой дверной стойки 5 ко второй дверной стойке 6. В случае прямых дверных стоек 5, 6 и/или, если обе стойки находятся в общей плоскости, выражение «дверной проем 4» обозначает эту общую плоскость, определенную и ограниченную первой и второй дверными стойками. В случае изогнутых или наклоненных к друг другу дверных стоек 5, 6, выражение «дверной проем 4» обозначает соответствующим образом изогнутую плоскость или изогнутую гипотетическую плоскость, простирающуюся между первой и второй дверной стойкой. В соответствии с настоящим изобретением первая и вторая точки подвески расположены и могут перемещаться в различные положения во время движения открытия и/или закрытия дверного полотна 3, и определять текущее направление поступательного перемещения дверного полотна 3.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения верхняя направляющая 17 является неподвижной направляющей и прикрепленной к опорной конструкции 13. Верхняя направляющая 17 простирается, как правило, в горизонтальной плоскости от первой стороны 18 дверной системы 1 (где установлена первая дверная стойка 5) до второй стороны 19 дверной системы 1 (где установлена вторая дверная стойка 6), одновременно приближаясь к дверному проему 4 и сходясь с плоскостью, которая, по существу является параллельной к дверному проему 4 (Фиг. 2).
Начальная секция 20 верхней направляющей 17 (на первой стороне 18) определяет с дверным проемом 4 начальный угол схождения α20, например, 36° (или от 25 до 45°). Конечная секция 22 верхней направляющей 17 (на второй стороне 19) определяет, с дверным проемом 4, конечный угол схождения α22, например, 0° (или от 0° до 5°), и промежуточная секция 21 верхней направляющей 17, между начальной секцией 20 и конечной секцией 22, определяет с дверным проемом 4 промежуточный угол схождения α21, например, 5° (или от 1° до 10°), при этом промежуточный угол схождения α21 меньше, чем начальный угол схождения α20, и конечный угол схождения α22 меньше, чем промежуточный угол схождения α21. Эта конфигурация облегчает начальный поворот наружу и конечный обратный поворот вовнутрь дверного полотна 3.
Верхняя направляющая 17 содержит преимущественно перевернутый профиль «U», и может с низу взаимодействовать с верхним направляющим роликом 25 или роликовым подшипником, соединенным, например, с помощью вертикального стержня с элементом подвески 14.
Первый и второй конец 11, 12 штанги подвески 10 закрепляются с возможностью скользящего перемещения или качения по соответствующим первой и второй боковым направляющим 23, 24, которые соединяются в горизонтальной и поперечной плоскости с дверным проемом 4. Боковые направляющие 23, 24 могут иметь угловой или С-образный профиль и могут взаимодействовать с вспомогательным направляющим роликом 26 или роликовым подшипником первого и второго концов 11, 12 штанги подвески 10.
Вторая боковая направляющая 24 на второй стороне 19 может быть больше длины первой боковой направляющей 23, чтобы обеспечить большее по величине начальное поперечное движение наружу второй боковой кромки 9 дверного полотна 3 относительно меньшего по величине начального движения первой боковой кромки 8 дверного полотна 3.
В варианте осуществления изобретения элемент подвески 14 может соединять штангу подвески 10 и дверное полотно 3 с верхней направляющей 17 таким образом, что верхняя направляющая 17 определяет (только) положение (опорную точку) дверного полотна 3 в горизонтальной плоскости подвески, также угловую ориентацию дверного полотна 3 относительно вертикальной оси, принимая во внимание дверной проем 4. В этом варианте осуществления изобретения предлагается одна или более вспомогательных направляющих 27, 28, которые посредством скольжения удерживают дверное полотно 3 относительно опорной конструкции 13 способом, определяющим, возможно совместно с верхней направляющей, также угловую ориентацию дверного полотна 3 относительно вертикальной оси, принимая во внимание дверной проем 4, в каждом положении элемента подвески 14 вдоль штанги подвески 10. В дополнительном варианте осуществления изобретения элемент подвески 14 может посредством скольжения соединять штангу подвески 10 и дверное полотно 3 с верхней направляющей 17 таким образом, что верхняя направляющая 17 определяет положение (опорную точку) дверного полотна 3 в горизонтальной плоскости подвески, и также угловую ориентацию дверного полотна 3 относительно вертикальной оси, принимая во внимание дверной проем 4.
В любом случае, точно заданное перемещение двери можно легко адаптировать к требованиям по форме и пространству конкретного применения, например в автобусе или вагоне поезда, придав соответствующую форму нелинейной верхней направляющей 17 и, возможно, вспомогательным направляющим 27, 28. Возможный требуемый поворот дверного полотна 3 относительно штанги подвески 10 можно получить с помощью шарнирной петли 29 (позволяющей вращение относительно вертикальной оси, но блокирующей все относительные поступательные перемещения), установленной между дверным полотном 3 и элементом подвески 14. Шарнирная петля 29 может быть расположена в самом дверном полотне 3, в элементе подвески 14 или в опорной консоли, которая соединяет дверное полотно 3 с элементом подвески 14.
Первая и вторая опорные точки определяют местоположения, в которых значительная часть фактически всего веса дверного полотна 3 передается к опорной конструкции 13, которая в свою очередь монтируется в применяемой модели, например, пассажирского транспортного средства 2.
Силой привод 15 прикрепляется к опорной конструкции 13 и первый конец 30 силового привода располагается на стороне первой дверной стойки 5 и второй конец 31 привода располагается на стороне второй дверной стойки 6, а также ползун 32 силового привода, соединенный с элементом подвески 14 и перемещающийся вдоль силового привода 15, чтобы тянуть или толкать элемент подвески 14 вдоль штанги подвески 10.
Соединение между ползуном 32 силового привода и элементом подвески 14 можно реализовать на практике с помощью штанги 33 с шарнирной головкой, адаптированной для компенсации различных взаимных положений между ползуном силового привода 32 и элементом подвески 14.
Согласно вариантам осуществления изобретения силовой привод 15 может содержать линейный силовой привод, например пневматическую или гидравлическую цилиндро-поршневую группу или двигатель, имеющий резьбовой ротор, при этом картер двигателя или нарезной элемент на роторе образуют ползун привода. В другом варианте осуществления изобретения система позиционирования 7 содержит рычажный механизм, который одновременно соединен с первым концом 30 силового привода и системой вспомогательных направляющих 27, 28 дверного полотна 3, и выполнена с возможностью толкать вторую боковую кромку 9 дверного полотна 3 в поперечном направлении наружу от дверного проема 4, в качестве реакции на обратное движение первого конца 30 силового привода, являющееся противоположным поступательному движению ползуна 32 силового привода. Такое обратное движение первого конца 30 силового привода вызвано начальным сопротивлением дверного полотна 3 выдвижению из закрытого положения и возникновению в результате этого противодействующей силы между ползуном 32 силового привода и первым концом 30 силового привода, который перемещает первый конец в обратном направлении, пока не будет достигнуто положение останова.
Начальное сопротивление дверного полотна 3 может, например, подействовать на изогнутою начальную блок-секцию 43 направляющей системы, например, вспомогательных направляющих 27, 28, верхней направляющей 17 или дополнительной направляющей. В соответствии с другим вариантом осуществления изобретения, начальное сопротивление можно получить с помощью упругого усилия пружины, действующего на приводной ползун 32 или инерционного или фрикционного сопротивления дверной системы 1.
После обратного перемещения первого конца 30 привода и возникшего в связи с этим начального поворота наружу дверного полотна 3, приводной ползун 32 продолжает свой ход и перемещает элемент подвески 14 вдоль штанги подвески 10 и дверное полотно 3 в направлении открытого положения двери.
В другом варианте осуществления изобретения первый конец 30 привода соединен с первым рычагом 34, который поворачивается вокруг первой (вертикальной) оси вращения 35 (которая является стационарной относительно опорной конструкции 13 и находится на первой стороне 18 дверной системы) на расстоянии от и перпендикулярно к продольной оси 36 привода 15, таким образом продольное перемещение первого конца 30 силового привода вызывает поворот первого рычага 34 относительно первой оси вращения 35.
Первый рычаг 34 соединен посредством управляющей штанги 37 со вторым рычагом 38, который имеет возможность перемещения относительно второй (вертикальной) оси вращения 39 (которая является неподвижной относительно опорной конструкции 13 и находится на второй стороне 19 дверной системы) на расстоянии от первой оси вращения 35, при этом второй рычаг 38 подсоединен к системе вспомогательных направляющих 27, 28 дверного полотна 3.
Перемещение первого конца 30 силового привода в направлении противоположном поступательному движению ползуна 32 силового привода вызывает поворот первого 34 и второго 38 рычагов, таким образом, что второй рычаг 38 толкает вторую боковую кромку 9 дверного полотна 3 в поперечном направлении наружу от дверного проема 4. Система вспомогательных направляющих 27, 28 дверного полотна 3 может содержать нижний вспомогательный направляющий рельс 27 и верхний вспомогательный направляющий рельс 28, расположенные или установленные на дверном полотне 3, при этом второй рычаг 38 содержит нижнее плечо 40 рычага, которое взаимодействует с нижним вспомогательным направляющим рельсом 27 и верхнее плечо 41 рычага, которые взаимодействует с верхним вспомогательным направляющим рельсом 28.
В более широком смысле, направляющая система содержит один или несколько вспомогательных направляющих рельсов 27, 28, встроенных в дверное полотно 3 или установленных на дверном полотне 3, и взаимодействует посредством одного или нескольких вспомогательных направляющих роликов 42 или роликовых подшипников, подсоединенных к опорной конструкции 13, преимущественно к рычажному механизму, а именно ко второму рычагу 38.
Вспомогательные направляющие ролики 42 могут взаимодействовать с нижним и/или верхним вспомогательным направляющим рельсом 27, 28 и посредством второго рычага 38 не только задавать положение поступательного движения дверного полотна 3, но также и угловую ориентацию этого полотна.
Таким образом, траекторию перемещения дверного полотна 3 можно эффективно определить только с небольшим люфтом.
В другом варианте осуществления изобретения изогнутая начальная блок-секция 43 вспомогательного направляющего рельса 27, 28 рядом со второй боковой кромкой 9 дверного полотна 3 имеет такую форму, что во время перемещения дверного полотна 3 в закрытое положение, вспомогательный направляющий ролик(и) 42 прижимает вторую боковую кромку 9 дверного полотна 3 ко второй дверной стойке 6. Ради простоты описания, настоящее изобретение было описано как дверная система 1, содержащая по меньшей мере одно дверное полотно 3. Однако, на практике дверные системы иногда поставляются заказчикам без дверных полотен. Следовательно, изобретение также относится к дверной подсистеме, которая совпадает с упомянутой дверной системой 1, за исключением того, что дверное полотно 3 отсутствует и дверная подсистема подходит для установки с дверным полотном 3. Наконец, изобретение также относится к транспортному средству 2, содержащему дверную систему 1.