RU2630566C1

RU2630566C1 - Sliding plug door mechanism

Info

Publication number: RU2630566C1
Application number: RU2016140003A
Authority: RU
Inventors: Андрей Германович Перегудов
Original assignee: Андрей Германович Перегудов
Priority date: 2016-10-11
Filing date: 2016-10-11
Publication date: 2017-09-11

Abstract

FIELD: transportation.

SUBSTANCE: mechanism is provided with an internal and external frames and a carriage. The frames move relative to each other in a plane perpendicular to the axis of a vehicle. The carriage is conjugated with a door leaf and moves in a plane parallel to the vehicle axis using one engine with alternative fixing of rotational movement of the rotor or stator part by means of a control L-shaped groove. The movement of the door leaf, perpendicular to the axis of the vehicle, is provided by a crank-and-rod mechanism of the stator part of the engine. The movement of the door leaf, parallel to the axis of the vehicle, is provided by rotation of the rotational part of the engine. The mechanism is equipped with a synchronisation device for reciprocal movements of the carriages.

EFFECT: improved control of the door movement.

6 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам для приведения в действие створок, в частности створок дверей прислонно-сдвижного типа, и может быть использовано на пассажирских железнодорожных и автомобильных транспортных средствах.The invention relates to devices for actuating leaflets, in particular leaf-type door shutters, and can be used in passenger rail and road vehicles.

На наземном пассажирском транспорте широко используются двери, при открывании которых створка выдвигается в ее поперечной плоскости наружу, за стенку транспортного средства, и перемещается вдоль стенки.On ground passenger transport, doors are widely used, when opening which the sash extends in its transverse plane outward, beyond the vehicle wall, and moves along the wall.

Известен ряд механизмов, обеспечивающих перемещение дверей транспортных средств во взаимно перпендикулярных плоскостях (см. патенты РФ №№2330766, 2347688), однако известные конструкции отличаются усложненностью.A number of mechanisms are known that ensure the movement of vehicle doors in mutually perpendicular planes (see RF patents Nos. 2330766, 2347688), however, the known designs differ in complexity.

Известен механизм прислонно-сдвижных дверей (см. патент ЕР 021552, E05D 15/08, 2015 г.).Known mechanism of reclining-sliding doors (see patent EP 021552, E05D 15/08, 2015).

Известный механизм прислонно-сдвижных дверей содержит направляющее средство, имеющее первую секцию направляющего средства и вторую секцию направляющего средства. Механизм включает в себя рычажный элемент, выполненный с возможностью перемещения с дверным полотном, при этом рычажный элемент содержит первый и второй соединительный элемент. Первый соединительный элемент выполнен с возможностью соединения привода механизма с рычажным элементом, а второй соединительный элемент выполнен с возможностью перемещения по направляющему средству. Второй соединительный элемент представляет собой шарнирный соединительный элемент, соединенный с кареткой, дверного полотна, прикрепленной без возможности поворота к дверному полотну. Рычажный элемент выполнен с возможностью поворота относительно каретки, дверного полотна в результате перемещения рычажного элемента из первой секции направляющего средства во вторую секцию направляющего средства. Это устройство является наиболее близким аналогом предлагаемого технического решения.The known sliding-door mechanism comprises guiding means having a first section of guiding means and a second section of guiding means. The mechanism includes a lever element configured to move with the door leaf, while the lever element comprises a first and second connecting element. The first connecting element is arranged to connect the drive of the mechanism with the lever element, and the second connecting element is arranged to move along the guide means. The second connecting element is a hinged connecting element connected to the carriage of the door leaf attached without the possibility of rotation to the door leaf. The lever element is made to rotate relative to the carriage, the door leaf as a result of moving the lever element from the first section of the guide means to the second section of the guide means. This device is the closest analogue of the proposed technical solution.

Рассмотренное устройство обеспечивает хорошие условия для управления створкой на всей траектории ее движения за счет воздействия непосредственно на створку через жестко связанный с ней рычажный элемент, а также за счет первоначального выдвижения створки из дверного проема с плавным переходом к продольному перемещению при открытии двери. Однако в этой конструкции применена сложная кинематическая схема с множеством достаточно нагруженных и требующих регулярного обслуживания элементов, что в свою очередь приводит к снижению надежности и увеличению как стоимости самого механизма, так и стоимости владения в целом.The considered device provides good conditions for controlling the sash along the entire trajectory of its movement due to the impact directly on the sash through the lever element rigidly connected with it, as well as due to the initial extension of the sash from the doorway with a smooth transition to longitudinal movement when the door is opened. However, this design uses a complex kinematic scheme with many sufficiently loaded and requiring regular maintenance elements, which in turn leads to a decrease in reliability and an increase in both the cost of the mechanism itself and the cost of ownership in general.

Техническая проблема, на решение которой направлено предлагаемое устройство, заключается в создании конструкции, обеспечивающей хорошую управляемость перемещения створки при простоте кинематической схемы и минимальном количестве элементов конструкции.The technical problem to which the proposed device is aimed is to create a design that provides good controllability of the movement of the sash with the simplicity of the kinematic scheme and the minimum number of structural elements.

Техническая проблема решается механизмом прислонно-сдвижной двери, обеспечивающим перемещения дверных полотен во взаимно перпендикулярных плоскостях, снабженным внутренней и внешней рамами, имеющими возможность перемещаться одна относительно другой в плоскости, перпендикулярной оси транспортного средства, и хотя бы одной кареткой, сопряженной с дверным полотном, имеющей возможность перемещаться в плоскости, параллельной оси транспортного средства, с использованием одного двигателя с попеременной фиксацией вращательного движения роторной или статорной части посредством управляющего Г-образного паза, сопряженного через ролик с кареткой дверного полотна, обеспечивающего фиксацию роторной части двигателя при расположении ролика в вертикальной части управляющего паза и фиксацию статорной при расположении ролика в горизонтальной, причем возможность перпендикулярного оси транспортного средства перемещения дверного полотна обеспечивается кривошипно-шатунным механизмом статорной части двигателя, шарнирно сопряженным с внешней рамой, кривошип которого имеет возможность поворачиваться на угол больше 180° до упора, фиксируя механизм в закрытом положении от несанкционированного открывания, а возможность параллельного оси транспортного средства перемещения не менее чем одного дверного полотна, сопряженного с двигателем через каретку, поводок, ременную либо цепную передачу, во внутренней раме, обеспечивается вращением роторной части двигателя, кроме того, механизм снабжен устройством синхронизации взаимных движений кареток.The technical problem is solved by a reclining-sliding door mechanism, providing door leaf movements in mutually perpendicular planes, provided with internal and external frames, capable of moving one relative to another in a plane perpendicular to the axis of the vehicle, and at least one carriage paired with a door leaf having the ability to move in a plane parallel to the axis of the vehicle, using one engine with alternately fixing rotational motion the rotor or stator part by means of a control L-shaped groove mated through a roller with a carriage of a door leaf, providing fixation of the rotor part of the engine when the roller is located in the vertical part of the control groove and fixing the stator when the roller is horizontal, with the possibility of moving the door leaf perpendicular to the vehicle axis is provided by a crank mechanism of the stator part of the engine, articulated with an external frame, the crank of which has the ability to rotate an angle of more than 180 ° to the stop, fixing the mechanism in the closed position from unauthorized opening, and the ability to move at least one door leaf parallel to the vehicle axis, coupled to the engine through the carriage, leash, belt or chain transmission, in the internal frame, is provided by rotation of the rotor part of the engine, in addition, the mechanism is equipped with a device for synchronizing the mutual movements of the carriages.

Отличительными признаками предлагаемого технического решения являются:Distinctive features of the proposed technical solution are:

- использование для реализации перемещения дверных полотен во взаимно перпендикулярных плоскостях одного двигателя с применением принципа «относительного» вращательного движения двигателя с попеременной фиксацией роторной или статорной части;- use for the implementation of the movement of door leafs in mutually perpendicular planes of one engine using the principle of "relative" rotational motion of the engine with alternately fixing the rotor or stator part;

- введение в конструкцию устройства двух рам, перемещающихся одна относительно другой посредством двигателя с кривошипно-шатунным механизмом, шарнирно сопряженным с внешней рамой;- the introduction to the design of the device of two frames moving one relative to the other by means of an engine with a crank mechanism pivotally coupled to the outer frame;

- введение в конструкцию управляющего Г-образного паза и каретки, сопряженной с дверным полотном, перемещающейся в плоскости, перпендикулярной плоскости взаимного перемещения рам, фиксирующим вращательное движение роторной или статорной части с помощью ролика каретки, перемещающегося в управляющем Г-образном пазу.- introduction to the design of the control L-shaped groove and the carriage, conjugated with the door leaf, moving in a plane perpendicular to the plane of mutual movement of the frames, fixing the rotational movement of the rotor or stator part with the help of a carriage roller moving in the control L-shaped groove.

Предложенная совокупность отличительных признаков обеспечивает упрощение конструкции механизма при сохранении качества перемещения створок.The proposed set of distinctive features provides a simplification of the design of the mechanism while maintaining the quality of movement of the wings.

Сравнение заявляемого способа с прототипом позволило установить, что предлагаемое решение отличается тем, что прислонное (перпендикулярное оси транспортного средства) перемещение каретки осуществляется посредством кривошипно-шатунного механизма статорной части двигателя, а сдвижное (параллельное), вращением роторной части двигателя через ременную либо цепную передачу.Comparison of the proposed method with the prototype made it possible to establish that the proposed solution is characterized in that the lean (perpendicular to the vehicle axis) carriage is moved by means of the crank mechanism of the stator part of the engine, and the movable (parallel) rotation of the rotor part of the engine through a belt or chain drive.

Анализ известных технических решений в данной области техники показывает, что предлагаемое устройство имеет признаки, которые отсутствуют в известных технических решениях, что соответствует условию патентоспособности - «новизна», а использование их в заявленной совокупности дало возможность получить новый технический эффект: простоту кинематической схемы в совокупности с высокой надежностью механизма.An analysis of known technical solutions in this technical field shows that the proposed device has features that are not in the known technical solutions, which corresponds to the patentability condition - “novelty”, and their use in the claimed combination made it possible to obtain a new technical effect: the simplicity of the kinematic scheme in combination with high reliability of the mechanism.

Изобретение иллюстрируется чертежами, где: на фиг. 1 - схематически изображен механизм в положении закрытых дверей, вид сверху, на фиг. 2 - в положении закрытых дверей, вид сверху (управляющий элемент и двигатель не показаны); на фиг. 3 - в положении открытых дверей, вид сверху; на фиг. 4 - в положении открытых дверей, вид сверху (управляющий элемент и двигатель не показаны), на фиг. 5 - кинематическая схема прислонного (перпендикулярного оси транспортного средства) перемещения каретки, на фиг. 6 - кинематическая схема сдвижного (параллельного оси транспортного средства) перемещения каретки.The invention is illustrated by drawings, where: in FIG. 1 - schematically shows the mechanism in the closed position, top view, in FIG. 2 - in the closed position, top view (control element and engine not shown); in FIG. 3 - in the open position, top view; in FIG. 4 - in the open position, top view (control element and engine not shown), in FIG. 5 is a kinematic diagram of a carriage leaning (perpendicular to the axis of the vehicle), FIG. 6 is a kinematic diagram of a movable (parallel to the axis of the vehicle) movement of the carriage.

Дверной механизм содержит две рамы 1, 2, перемещающиеся одна относительно дугой в плоскости «А», и каретки дверных полотен 3 перемещающиеся в плоскости «Б», перпендикулярной плоскости взаимного перемещения рам, посредством двигателя 4 с попеременной фиксацией вращательного движения его роторной и статорной части.The door mechanism contains two frames 1, 2, moving one relatively arc in the plane “A”, and carriages of door leaves 3 moving in the plane “B”, perpendicular to the plane of mutual movement of the frames, by means of the engine 4 with alternate fixation of the rotational movement of its rotor and stator parts .

Внешняя рама 1, имеющая в своем составе управляющие Г-образные пазы 5, две каретки перпендикулярного перемещения 6, стационарно закреплена через кронштейны 7 к кузову транспортного средства 8.The external frame 1, which includes control L-shaped grooves 5, two carriages of perpendicular movement 6, is stationary mounted through brackets 7 to the body of the vehicle 8.

Внутренняя рама 2 сопряжена с двигателем 4 и включает в себя, две каретки дверных полотен 3, направляющую горизонтального перемещения кареток 9, поводки 10. Внутренняя рама 2 через каретки перпендикулярного перемещения 6 движется относительно рамы 1 и соответственно относительно кузова 8 в перпендикулярной плоскости. Таким образом, каретки 3 могут перемещаться относительно кузова 8 транспортного средства во взаимно перпендикулярных плоскостях «А» и «Б».The inner frame 2 is coupled to the engine 4 and includes two door carriage 3 carriages, a guide for the horizontal movement of the carriages 9, and leashes 10. The inner frame 2, through the carriages of perpendicular movement 6, moves relative to the frame 1 and, respectively, relative to the body 8 in a perpendicular plane. Thus, the carriage 3 can move relative to the body 8 of the vehicle in mutually perpendicular planes "A" and "B".

Каждая каретка 3 представляет собой конструкцию с кронштейном 11 крепления дверного полотна 12, поводком 10 механической связи с зубчатым ремнем 13, либо цепью, роликом 14, перемещающуюся по горизонтальной направляющей кареток 9 в плоскости «Б».Each carriage 3 is a structure with a bracket 11 for fastening the door leaf 12, a leash 10 of a mechanical connection with a toothed belt 13, or a chain, a roller 14, moving along the horizontal guide of the carriages 9 in the "B" plane.

Каждый управляющий Г-образный паз 5 представляет собой непрерывный паз в виде прорези или П-образного профиля, задающий требуемую траекторию движения каретки 3 посредством ролика 14, а также обеспечивающий работу двигателя 4 в части фиксации вращательного движения роторной либо статорной части.Each control L-shaped groove 5 is a continuous groove in the form of a slot or a U-shaped profile that defines the desired trajectory of the carriage 3 by means of the roller 14, and also ensures the operation of the motor 4 in terms of fixing the rotational movement of the rotor or stator part.

Двигатель 4 представляет собой конструкцию с независимо вращающимися ротором, сопряженным с шестерней 15, статором, сопряженным с кривошипом 16 и опорами крепления к раме 2.The motor 4 is a design with independently rotating rotor mated to the gear 15, the stator mated to the crank 16 and mounting supports to the frame 2.

Двигатель 4, закрепленный к раме 2, через кривошип 16 статора и шатун 17, шарнирно закрепленный на раме 1, поворотом статора при зафиксированном роторе на 180° обеспечивает взаимное перемещение рам, а значит и кареток 3 в плоскости «А».The motor 4, mounted to the frame 2, through the crank 16 of the stator and the connecting rod 17, pivotally mounted on the frame 1, by rotating the stator with a fixed rotor 180 ° provides mutual movement of the frames, and hence the carriages 3 in the plane "A".

Двигатель 4, закрепленный к раме 2, через шестерню, либо звездочку 15, сопряженную с ротором, и ременную, либо цепную передачу 13 с натяжным роликом 18, при зафиксированном статоре обеспечивает через механическую связь поводка 10 продольное перемещение кареток 3 в плоскости «Б».The engine 4, mounted to the frame 2, through a gear, or an asterisk 15, coupled to the rotor, and a belt or chain gear 13 with a tension roller 18, with a fixed stator provides for the longitudinal movement of the carriages 3 in the plane "B" through the mechanical connection of the lead 10.

Взаимно противоположное вращение роторной и статорной части двигателя 4 позволяет существенно упростить кинематику механизма и систему управления двигателем.The mutually opposite rotation of the rotor and stator parts of the engine 4 can significantly simplify the kinematics of the mechanism and the engine control system.

Синхронизация взаимного положения и продольного направления перемещения кареток 3 в варианте с двумя дверными полотнами осуществляется через механическую связь поводков 10 с противоположными ветвями зубчатого ремня 13.Synchronization of the mutual position and the longitudinal direction of movement of the carriages 3 in the variant with two door leafs is carried out through the mechanical connection of the leads 10 with the opposite branches of the toothed belt 13.

Механизм работает следующим образомThe mechanism works as follows

В исходном состоянии дверные полотна 12 находятся в закрытом положении.In the initial state, the door leafs 12 are in the closed position.

Дверные полотна 12 сдвинуты между собой и прислонены к кузову 8.The door leafs 12 are shifted together and leaned against the body 8.

Фиксация дверных полотен 12 в закрытом положении, исключающая самопроизвольное либо несанкционированное открытии, осуществляется:Fixing door leafs 12 in the closed position, excluding spontaneous or unauthorized opening, is carried out:

- перемещение в плоскости «А», кривошипом 16, стоящим на упоре 19 в зафиксированном состоянии за счет расположения кривошипа 16 за плоскостью соосного положения кривошипа 16 и шатуна 17. Выведение шатуна 16 из зафиксированного положения производится вращением статорной части двигателя 4 либо внешним механическим воздействием на кривошип 16.- movement in the plane "A", the crank 16, standing on the stop 19 in a fixed state due to the location of the crank 16 behind the plane of the coaxial position of the crank 16 and the connecting rod 17. The rod 16 is removed from the fixed position by rotating the stator part of the engine 4 or by external mechanical action crank 16.

- перемещение в плоскости «Б», роликом 14, находящемся в вертикальной зоне управляющего Г-образного паз 5.- movement in the plane "B", the roller 14, located in the vertical zone of the control L-shaped groove 5.

При подаче команды «открыть» на двигатель 4, перемещение дверных полотен 12 в плоскости «Б» через каретку 3, поводки 10, зубчатый ремень 13, шестерню 15 запрещено роликом 14, вследствие чего происходит фиксация ротора двигателя 4 и поворот статора на 180°, перемещая кривошип 16 в противоположное крайнее положение. Данное перемещение кривошипа 16 через шатун 17 обеспечивает перемещение рамы 2, а следовательно, и дверных полотен 12 в плоскости «А» в выдвинутое положение относительно кузова 8 и перевод ролика 14 в горизонтальную зону управляющего Г-образного паза 5, тем самым фиксируя статор двигателя 4 и разрешая вращение ротора. Каретка 3 через поводки 10, зубчатый ремень 13, шестерню 15, осуществляет перемещение дверных полотен 12 в открытое положение в плоскости «Б». Ролик 14, находящийся в горизонтальной части управляющего Г-образного паза 5, и кривошип 16 препятствуют перемещению дверных полотен 12 в плоскости «А».When giving the command "open" to the engine 4, the movement of the door leaf 12 in the plane "B" through the carriage 3, the leads 10, the toothed belt 13, the gear 15 is prohibited by the roller 14, as a result of which the rotor of the motor 4 is fixed and the stator is rotated 180 °, moving the crank 16 to the opposite extreme position. This movement of the crank 16 through the connecting rod 17 provides the movement of the frame 2, and therefore the door leaves 12 in the plane "A" in the extended position relative to the body 8 and the transfer of the roller 14 into the horizontal zone of the control L-shaped groove 5, thereby fixing the motor stator 4 and allowing rotation of the rotor. The carriage 3 through the leashes 10, the toothed belt 13, the gear 15, moves the door leaf 12 to the open position in the plane "B". The roller 14, located in the horizontal part of the control L-shaped groove 5, and the crank 16 impede the movement of door leafs 12 in the plane "A".

При подаче команды «закрыть» на двигатель 4 ролик 14, находящийся в горизонтальной части управляющего Г-образного паза 5, фиксирует статор двигателя 4, вследствие чего происходит вращение ротора. Каретка 3 через поводки 10, зубчатый ремень 13, шестерню 15, осуществляет перемещение дверных полотен 12 в закрытое положение в плоскости «Б» и перевод ролика 14 в вертикальную зону управляющего Г-образного паза 5, тем самым фиксируя ротор двигателя 4 и разрешая перемещение в плоскости «А». Поворот статора двигателя 4 на 180° перемещает кривошип 16 в противоположное крайнее положение за плоскость соосного положения кривошипа 16 и шатуна 17 до упора. Данное перемещение кривошипа 16 через шатун 17 обеспечивает перемещение рамы 2, а следовательно, и дверных полотен 12 в плоскости «А» в задвинутое (закрытое) положение вровень с кузовом 3. Стоящий на упоре 19 в зафиксированном состоянии за счет расположения кривошип 16 и ролик 14, находящийся в вертикальной части управляющего Г-образного паза 5, фиксируют дверные полотна 14 в закрытом положении.When giving the command "close" to the motor 4, the roller 14, located in the horizontal part of the control L-shaped groove 5, fixes the stator of the motor 4, as a result of which the rotor rotates. The carriage 3 through the leashes 10, the toothed belt 13, the gear 15, moves the door leaves 12 to the closed position in the “B” plane and transfers the roller 14 into the vertical zone of the control L-shaped groove 5, thereby fixing the rotor of the motor 4 and allowing movement in plane "A". The rotation of the stator of the motor 4 through 180 ° moves the crank 16 to the opposite extreme position beyond the plane of the coaxial position of the crank 16 and the connecting rod 17 to the stop. This movement of the crank 16 through the connecting rod 17 provides the movement of the frame 2, and therefore the door leaf 12 in the plane “A” in the retracted (closed) position flush with the body 3. Standing on the stop 19 in a fixed state due to the location of the crank 16 and the roller 14 located in the vertical part of the control L-shaped groove 5, the door leafs 14 are fixed in the closed position.

Описанное устройство позволяет максимально просто и надежно реализовать перемещение дверных полотен во взаимно перпендикулярных плоскостях с применением одного двигателя, используя принцип «относительного» вращательного движения двигателя с попеременной фиксацией его роторной или статорной части, в частности створки дверей прислонно-сдвижного типа, и может быть использовано на всех видах пассажирского и грузового транспорта.The described device allows you to most simply and reliably implement the movement of door leafs in mutually perpendicular planes using one engine, using the principle of "relative" rotational movement of the engine with alternating fixation of its rotor or stator part, in particular the shutter of the door retractable-sliding type, and can be used on all types of passenger and freight vehicles.

Claims

The mechanism of a reclining-sliding door, providing door leaf movements in mutually perpendicular planes, provided with internal and external frames that can move one relative to another in a plane perpendicular to the axis of the vehicle, and at least one carriage paired with the door leaf and having the ability to move into a plane parallel to the axis of the vehicle, using one engine with alternately fixing the rotational movement of the rotor or stator part the control L-shaped groove, interfaced through the roller with the carriage of the door leaf and securing the rotor part of the engine when the roller is located in the vertical part of the control groove and fixing the stator part of the engine when the roller is horizontal, and the door axis can be moved perpendicular to the vehicle axis - a connecting rod mechanism of the stator part of the engine, articulated with the outer frame, the crank of which has the ability to rotate bend over an angle of more than 180 °, locking the mechanism in a closed position from unauthorized opening, and the possibility of parallel to the vehicle axis moving at least one door leaf, coupled with the engine through the carriage, leash, belt or chain transmission in the inner frame, is provided by rotation rotor part of the engine, in addition, the mechanism is equipped with a device for synchronizing the mutual movements of the carriages.