ЭЛЕКТРОПРИВОД ДВЕРИ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА

Заявляемая полезная модель относится преимущественно к автомобильным транспортным средствам для перевозки пассажиров.
Известно устройство перемещения сдвижной двери, содержащее шарнирно-рычажный механизм выдвижения створки, установленный с возможностью поворота в ее горизонтальной поперечной плоскости, устройство фиксации створки в выдвинутом положении и механизм продольного перемещения створки, включающий опорно-направляющую балку, неподвижно установленную у дверного проема в направлении перемещения створки, направляющую штангу, на которой установлена с возможностью продольного перемещения каретка с закрепленным на каретке роликом, опирающемся на опорно-направляющую балку, ходовой винт, закрепленный с возможностью вращения, и установленную на нем с возможностью продольного перемещения ходовую гайку, отличающееся тем, что шарнирно-рычажный механизм выдвижения створки выполнен в виде пантографа, установлен на каретке, по меньшей мере, на двух шарнирах, разнесенных между собой вдоль каретки, и снабжен, по меньшей мере, двумя шарнирами для соединения со створкой, направляющая штанга и ходовой винт установлены неподвижно относительно опорно-направляющей балки и параллельно ей, ролик опирается на опорно-направляющую балку с возможностью создания момента, уравновешивающего момент от силы тяжести створки в ее вертикальной поперечной плоскости, ходовая гайка связана с пантографом поворотной тягой, шарнирно закрепленной на ходовой гайке и пантографе, а устройство фиксации створки в выдвинутом положении выполнено в виде муфты, которая установлена с возможностью продольного перемещения и фиксации на конце каретки, обращенном в сторону ее перемещения для закрытия двери, и снабжена тягой, шарнирно соединенной с рычагом пантографа и муфтой. При этом, устройство характеризуется также тем, что пантограф содержит, по меньшей мере, два рычага, соединяющих его шарниры на каретке с шарнирами для соединения со створкой. Кроме того, устройство характеризуется тем, что муфта установлена с возможностью фиксации на каретке посредством шариков, размещенных в радиальных каналах каретки и контактирующих с муфтой и направляющей штангой, а на поверхности штанги напротив радиальных каналов каретки в ее крайнем положении при закрытой двери выполнена освобождающая кольцевая канавка для шариков. Кроме того, устройство характеризуется тем, что опорно-направляющая балка установлена выше направляющей штанги перед роликом со стороны соединения устройства со створкой, а ролик опирается на поверхность опорно-направляющей балки, расположенную под углом к горизонтальной поперечной плоскости створки и обращенную вверх (пат. РФ 2211295 от 08.02.2002, E05D 15/10).
Известна поворотно-сдвижная дверь для транспортных средств, в частности, рельсовых транспортных средств или кабин лифтов, содержащая, по меньшей мере, одну створку (3), которая в закрытом состоянии расположена в стенке транспортного средства, а в открытом состоянии - с наружной стороны (1) перед стенкой транспортного средства, и при этом дверной проем свободен, а также приводные (2), поперечные (4, 5) и продольные (7) направляющие механизмы, обеспечивающие движение, по меньшей мере, одной дверной створки (3) поперек и вдоль стенки транспортного средства, причем продольные направляющие механизмы выполнены с возможностью перемещения в поперечном направлении посредством поперечных направляющих механизмов, а дверь в закрытом положении блокирована поворотной частью, входящей в направляющую, отличающаяся тем, что поворотная часть (10) имеет направляющую часть (11), выполненную с возможностью взаимодействия с направляющей (12), при этом направляющая в зоне, в которой поворотная часть (10) в закрытом положении двери взаимодействует с ней, имеет участок (12b) в форме дуги окружности вокруг мгновенного положения оси (9) вращения поворотной части (10). При этом, дверь характеризуется тем, что направляющая на участке (12a), на котором поворотная часть (10) взаимодействует с ней, когда она находится вне закрытого положения двери, проходит прямолинейно. Кроме того, дверь характеризуется тем, что в закрытом положении двери направляющая часть (11) поворотной части (10) позиционирована на расстоянии от переходной точки (18), соединяющей оба направляющих участка (12A, 12b). Кроме того, дверь характеризуется тем, что поворотная часть (10) расположена на выполненном с возможностью поперечного движения поперечном направляющем механизме (4), с возможностью вращения вокруг оси (9). Также, дверь характеризуется тем, что поворотная часть (10) установлена с возможностью поворота вокруг своей оси (9) посредством реакционного момента приводного двигателя, действующего на продольный направляющий механизм и расположенного на поперечном направляющем механизме (пат. РФ 2330766 от 22.12.2003, E05D 15/10). В этом патенте целью изобретения является создание привода двери с использованием известного принципа мертвой точки, который независимо от мгновенной нагрузки дверного полотна гарантирует открывание двери в аварийной ситуации посредством механизма аварийного срабатывания в постоянно одинаковых кинематических и прежде всего динамических условиях и при этом не требует больше места, чем используемые в настоящее время механизмы через мертвую точку, а также более высоких капиталовложений. Согласно этому патенту, эти цели достигаются за счет того, что поворотная часть содержит направляющую часть, взаимодействующую с направляющей, и что направляющая в зоне, где поворотная часть в закрытом положении двери взаимодействует с ней, имеет участок в форме дуги окружности вокруг оси вращения поворотной части. За счет этой меры действующие на дверное полотно усилия не создают никакого момента на поворотной части, и блокировка осуществляется на дугообразном участке, который по величине соответствует дугообразному участку обычных механизмов через мертвую точку, однако нейтральным образом. Для того чтобы поворотная часть из-за тряски, вибраций, наклонов транспортного средства и т.п. не попала в положение, в котором она покидает этот нейтральный участок, поворотная часть удерживается в этом положении либо с геометрическим замыканием, либо с силовым замыканием, например посредством пружины. Для открывания следует лишь устранить фиксацию с геометрическим замыканием или преодолеть за счет механизма аварийного срабатывания действующую всегда с постоянным и малым усилием фиксацию с силовым замыканием, так что часть поворотной части, взаимодействующая с направляющей, выходит из нейтральной зоны, в результате чего открывание двери в аварийной ситуации происходит независимо от величины усилий, действующих на дверное полотно в направлении открывания.
Вышеописанное изобретение представляет собой достаточно сложную конструкцию (поперечный направляющий механизм перпендикулярный плоскости двери, поворотно-сдвижная дверь, сложный механизм блокировки), предназначенную для применения прежде всего на железнодорожном пригородном транспорте с большим потоком пассажиров, а не автомобильном транспорте (автобусы и микроавтобусы).
Известен электропривод двери транспортного средства, состоящий из следующих основных частей:
- реверсивного, коллекторного электродвигателя постоянного тока 1, имеющего номинальную скорость вращения равную 3000 об/мин;
- двухступенчатого редуктора 2 с цилиндрическими зубчатыми парами, на выходном валу которого выполнен ходовой винт;
- штока 3, внутри которого закреплена пластмассовая гайка, взаимодействующая с ходовым винтом. На конце штока выполнена вилка 4, с помощью которой шток соединяется с рычагом двери. Шток поступательно перемещается внутри трубчатой направляющей;
- блока датчиков 5, который выдает сигналы в крайних положениях штока;
- узла разблокировки, состоящего из оси 6, установленной в двух кронштейнах 7. Через ось проходит стержень 8, поступательное движение которого в оси обеспечивается шпоночным соединением. При повороте ручки 9 срабатывает шариковый замок, и происходит разблокировка привода. Ось соединяется с кронштейнами через резиновые амортизаторы, которые гасят ударную нагрузку и компенсируют неточности сборки;
- блока управления 10, выполненного в пластмассовом корпусе и имеющего в своем составе микропроцессор, программируемый на заданный алгоритм работы привода по командам управления. В корпусе на плате имеется разъем для подключения программатора (компьютера), при помощи которого может быть изменен как алгоритм работы привода, так и величина уровня ограничения тока и длительность задержки при упоре створки в преграду до включения команды на реверс. Эти два параметра определяют усилие, с которым створка давит на преграду, и время этого воздействия. На заводе-изготовителе устанавливаются параметры ограничения максимального значения тока в цепи электродвигателя на уровне 6A и автоматического реверса направления движения створки двери при наличии механического препятствия ее перемещению (например, при упоре в пассажира или его багаж) по истечению паузы в 1 с.
После получения сигнала в блок управления «Дверь закрыта» функция реверса блокируется до получения команды «Дверь открыть».
Подключение привода к сети автобуса осуществляется через четырехштырьковый соединитель 11 и отдельный провод (минус сети) (1).
Фиксация двери и привода в закрытом состоянии осуществляется за счет внутренних сил трения моторедуктора. Для открывания двери вручную необходимо повернуть ручку (9), при этом срабатывает шариковый замок и происходит разблокировка привода, что позволяет открыть дверь вручную, приложив усилие к двери. Это решение по совокупности существенных признаков принимаем за прототип.
Недостатком прототипа является нереверсивность всего привода, т.е. невозможность движения штока под действием внешних сил из-за внутренних сил трения в данной конструкции привода, а также сложность узла разблокировки (наличие стержня, оси в двух кронштейнах, шарикового замка).
Технический результат заявляемой полезной модели электропривода двери транспортного средства заключается в упрощении конструкции электропривода двери в целом, в том числе, в упрощении механизма блокировки двери за счет конструктивного обеспечения фиксации двери путем механического ограничения свободного перемещения элементов двери и привода. При этом отсутствует специальный механизм или устройство, блокирующее дверь в закрытом состоянии.
Технический результат достигается решением задачи по созданию электропривода двери транспортного средства, включающего моторедуктор, механизм привода открывания и закрывания двери с рычагом поворота двери, механизм блокировки и разблокировки двери, характеризующегося тем, что механизмом блокировки двери выполнен заедино с механизмом привода двери, состоящим из приводного рычага моторедуктора, рычага поворота двери и тяги, соединяющей эти рычаги, а механизм разблокировки двери выполнен в виде отдельного аварийного рычага, связанного конструктивно с приводным рычагом моторедуктора.
В варианте исполнения электропривод двери транспортного средства характеризуется тем, что приводной рычаг моторедуктора расположен на выходном валу моторедуктора.
В другом возможном варианте исполнения электропривод двери транспортного средства характеризуется тем, что приводной рычаг моторедуктора расположен на оси, соосной или параллельной оси выходного вала моторедуктора.
В варианте исполнения электропривод двери транспортного средства характеризуется тем, что аварийный рычаг расположен на одной оси вращения с приводным рычагом моторедуктора.
В другом варианте исполнения электропривод двери транспортного средства характеризуется тем, что аварийный рычаг имеет другую ось вращения, отличную от оси вращения приводного рычага моторедуктора.
В варианте исполнения электропривод двери транспортного средства характеризуется тем, что аварийный рычаг выполнен с приводным рычагом заедино (т.е. в виде одной детали) или соединен с ним неразъемно. В этом случае аварийный рычаг двигается вместе с приводным рычагом при открывании или закрывании двери. В этом случае звенья механизма открывания и закрывания двери одновременно являются звеньями механизма блокировки и разблокировки двери.
Конструктивная связь аварийного рычага с приводным рычагом моторедуктора может быть реализована любыми другими, в том числе известными средствами. Так выполнение конструктивной связи рычагов с использованием независимого аварийного рычага позволяет этому рычагу оставаться неподвижным при открывании и закрывании двери в штатном режиме эксплуатации, с перемещением его вниз под воздействием силы, приложенной человеком при аварийном открывании двери.
В основном варианте исполнения электропривод двери транспортного средства характеризуется тем, что механизм привода открывания и закрывания двери выполнен таким образом,, что при верхнем расположении механизма относительно двери в закрытом и заблокированном положении двери точка сочленения рычага привода с тягой (точка 1) расположена ниже точки пересечения траектории, образованной радиусом рычага привода, и линии соединяющей ось вращения рычага привода с центром сферы наконечника тяги со стороны двери.
В варианте исполнения электропривод двери транспортного средства характеризуется тем, что механизм привода открывания и закрывания двери выполнен таким образом, что при любом расположении механизма относительно двери в закрытом и заблокированном положении двери, ось сочленения рычага привода с тягой (точка 1) расположена на траектории части окружности, образованной радиусом рычага привода в направлении закрывания двери с пересечением линии, соединяющей ось вращения рычага привода с осью сферы наконечника тяги со стороны двери. Под любым расположением механизма привода двери понимается как верхнее, так и нижнее его расположение отностительно двери.
Таким образом, компоновочное решение заявляемого электропривода двери транспортного средства реализует принцип перехода приводного рычага моторедуктора через мертвую точку, о чем будет подробно изложено ниже.
Заявляемая полезная модель представлена на прилагаемых фигурах.
Фиг. 1 - электропривод двери, вид спереди.
Фиг. 2 - электропривод двери, вид сверху.
Фиг. 3 - электропривод двери, вид спереди (фрагмент).
Электропривод двери транспортного средства состоит из моторедуктора 1 (состоит из электродвигателя и редуктора), приводного рычага 2 моторедуктора, тяги 3, рычага 4 поворота двери, вращающегося вокруг оси 5, двери 6, упоров 7 проема 8 двери, аварийного рычага 9.
Электропривод работает следующим образом. Приводной рычаг 2 моторедуктора (фиг. 1, 3), поворачиваясь из т. 1 по часовой стрелке в т. 2, тянет за собой тягу 3, воздействует на рычаг 4 поворота двери, закрепленный на оси 5, и открывает дверь 6. При обратном повороте приводного рычага 2 моторедуктора из т. 2 дверь 6 начинает закрываться. Полное прилегание двери 6 к упорам 7 проема 8 наступает в момент, когда рычаг 2 находится в т. 3 (фиг. 3). Продолжающийся поворот рычага 2 к т. 1 начинает сопровождаться сопротивлением тангенциальной составляющей силы упругой деформации всей системы. Когда рычаг 2 проходит т. 4, тангенциальная составляющая меняет направление действия и в т. 1 прижимает рычаг 2 к упору 7, в результате чего осуществляется фиксация рычага 2 и двери 6 в закрытом положении. Для открытия двери 6 вручную необходимо потянуть аварийный рычаг 9 в направлении стрелки (фиг. 1, 3) и преодолевая действие тангенциальной составляющей перевести рычаг 2 в т. 3 и открыть дверь вручную, приложив усилие к двери 6.
Заявляемая полезная модель электропривода двери транспортного средства проста по конструкции, надежна в эксплуатации и применима прежде всего в автобусах и микроавтобусах.
Литература
1. Электропривод двери винтовой ЭПД-В-12-РМ, Руководство по эксплуатации ФА22.01.000.5 РЭ, г. Киев. Производитель - НПФ АРКО ЛТД, ООО Украина, Киев. Сайт производителя - http://52313.ua.all.biz/contacts?show=phone