Результат интеллектуальной деятельности: УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ ВЫДВИЖНОЙ ДВЕРИ

Изобретение относится к устройствам для приведения в действие створок, в частности створок дверей выдвижного типа, и может быть использовано на пассажирских железнодорожных и автомобильных транспортных средствах.

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. Такие двери также называют: "двери выносного типа", "двери диафрагменного типа", "plug-двери".

Известно устройство для перемещения поворотно-выдвижной двери пассажирских транспортных средств, содержащее направляющую штангу с кареткой, жестко соединенной со створкой двери, шарнирно-рычажный механизм для перемещения направляющей штанги поперек плоскости створки и направляющую для координации поперечного и продольного перемещения створки, неподвижно закрепленную вверху дверной коробки (см. патент ЕПВ №0320591). Направляющая штанга движется как часть четырехзвенного механизма, в котором два рычага одинаковой длины шарнирно закреплены на противоположных сторонах дверного проема и поворачиваются в противоположных направлениях. В направляющей установлен ролик, закрепленный на упоре, жестко соединенном со створкой двери. Управление створкой осуществляется через толкатель, один конец которого связан с приводом. На другом конце толкателя установлен ролик, который сопряжен с рельсом, выполненным на свободном конце упора.

Для выдвижения створки привод перемещает толкатель в направлении продольного перемещения створки. Толкатель передает усилие на упор и связанную с ним створку, и ролик, установленный в направляющей, перемещается по ее криволинейному участку, выдвигая упор со створкой в поперечном направлении. При этом рельс упора перемещается по ролику толкателя, находясь с ним в постоянном соприкосновении для восприятия движущей силы привода. Одновременно рычаги шарнирно-рычажного механизма поворачивают направляющую штангу с кареткой так, что сначала из дверного проема выдвигается наружу транспортного средства выносная боковая кромка створки, которая является передней в направлении продольного движения створки при открытии двери и выносится за пределы дверного проема перемещением перед наружной поверхностью стенки транспортного средства. Затем штанга и створка занимают положение, параллельное исходному. Дальнейшее движение упора происходит по прямолинейному участку направляющей, и створка двери перемещается вместе с кареткой вдоль направляющей штанги, освобождая дверной проем.

Рассмотренное устройство обеспечивает хорошие условия для управления створкой на всей траектории ее движения за счет воздействия непосредственно на створку через жестко связанный с ней опорный элемент, а также за счет первоначального выдвижения выносной боковой кромки створки из дверного проема путем поворота створки при открытии двери. Однако в этой конструкции вместе со створкой выдвигается в поперечной плоскости двери также и направляющая штанга с кареткой, что повышает инерционность устройства и требует дополнительных усилий по управлению створкой двери.

Известно устройство для перемещения выдвижной двери пассажирских транспортных средств, в котором направляющая штанга неподвижно закреплена у дверного проема в направлении продольного перемещения створки, каретка установлена на штанге с возможностью продольного перемещения, а шарнирно-рычажный механизм состоит из двух рычагов, одни концы которых шарнирно установлены на каретке и разнесены вдоль нее, другие - шарнирно связаны со створкой (см. акц. заявку Германии DE 10022050 или ее аналог - WO 0185518). Это устройство является наиболее близким аналогом предлагаемого технического решения и принято за прототип. Координация поперечного и продольного движения створки осуществляется направляющей с криволинейным и прямолинейным участками, которая установлена у дверного проема так же, как и в вышеописанном аналоге, - неподвижно. В направляющей установлен роликовый элемент с возможностью перемещения вдоль нее. Он жестко закреплен на рычаге шарнирно-рычажного механизма. В данной конструкции для выдвижения створки в поперечном направлении используется четырехзвенный шарнирный механизм параллелограммного типа. Управление створкой осуществляется воздействием привода на каретку в направлении продольного перемещения створки. При выдвижении створки роликовый элемент сначала перемещается по криволинейному участку направляющей, поворачивая рычаги шарнирно-рычажного механизма, и створка совершает плоско-параллельное перемещение наружу дверного проема. Затем роликовый элемент переходит на прямолинейный участок направляющей, и каретка перемещается по направляющей штанге вместе с шарнирно-рычажным механизмом и створкой, сдвигая последнюю вдоль стенки транспортного средства и освобождая дверной проем.

Размещение шарнирно-рычажного механизма на каретке в описанном аналоге-прототипе позволяет выдвигать в поперечном направлении только створку, что облегчает управление ее перемещением за счет меньшей инерционности устройства. Но управляющее усилие по перемещению створки приложено к каретке, и передается на створку через шарнирный механизм. Отсутствие жесткой связи между приводным элементом и створкой ухудшает управление скоростью ее перемещения в момент закрытия двери, повышает вероятность травмирования пассажиров и требует дополнительных технических мер по ее предотвращению. Кроме того, плоскопараллельное движение створки в начале открытия двери затрудняет эксплуатацию устройства на пассажирских транспортных средствах при обморожении двери в условиях низких температур окружающей среды, так как требуется дополнительное усилие по отделению одновременно всех кромок створки от дверной рамы.

Задача, на решение которой направлено предлагаемое устройство, заключается в создании конструкции, обладающей низкими инерционными свойствами, обеспечивающей хорошую управляемость створки и выдвижение выносной боковой кромки створки из дверного проема в начальный момент открытия двери поворотом створки относительно другой ее боковой кромки.

Поставленная задача решается следующим образом.

Устройство для перемещения выдвижной двери содержит прямолинейную направляющую, неподвижно закрепленную у дверного проема в направлении продольного перемещения створки двери. На прямолинейной направляющей установлена с возможностью перемещения вдоль нее каретка. На каретке закреплен шарнирно-рычажный механизм, состоящий, по меньшей мере, из двух поворотных рычагов. Рычаги шарнирно установлены на каретке, разнесены между собой вдоль нее и шарнирно соединены со створкой с возможностью поворота в поперечной плоскости двери. Вдоль прямолинейной направляющей неподвижно установлена координирующая направляющая, выполненная с прямолинейным и криволинейным участками для координации продольного и поперечного перемещения створки. На поворотном рычаге шарнирно-рычажного механизма закреплен роликовый элемент, который установлен с возможностью перемещения по координирующей направляющей вдоль ее участков.

Согласно предлагаемому техническому решению устройство выполнено с возможностью поворота створки относительно ее первой боковой кромки и выдвижения ее выносной второй боковой кромки наружу из дверного проема в начальный момент открытия двери. При этом поворотные рычаги шарнирно-рычажного механизма закреплены на створке около первой ее боковой кромки, и крайний рычаг выполнен большей длины. Устройство снабжено приводным толкателем, установленным на каретке прямолинейной направляющей с возможностью ограниченного перемещения вдоль нее, и упором. Упор выполнен в виде направляющего элемента, который жестко закреплен одним концом на створке и кинематически связан с приводным толкателем с возможностью углового и линейного перемещения в поперечной плоскости двери.

Место закрепления шарнирно-рычажного механизма на створке и выполнение крайнего рычага большей длины по сравнению с длиной другого поворотного рычага в совокупности обеспечивают поворот створки в поперечной плоскости двери на некоторый угол относительно одной боковой кромки с выдвижением другой (выносной) боковой кромки из дверного проема в начальный момент открытия двери. Это позволяет облегчить управление створкой, по сравнению с прототипом, в случае обморожения двери в условиях низких температур за счет снижения управляющего усилия, необходимого для отрыва кромок створки от рамы двери.

Предложенное размещение приводного толкателя на каретке прямолинейной направляющей и его кинематическая взаимосвязь с упором, жестко связанным со створкой, обеспечивают надежную, малоинерционную, более точную, по сравнению с прототипом, передачу управляющего усилия на створку, постоянное приложение управляющего усилия через толкатель непосредственно к створке двери. В результате достигается хорошая управляемость створки, в том числе, в случае обморожения двери в условиях низких температур.

Один из возможных вариантов установки толкателя на каретке заключается в том, что на каретке, параллельно прямолинейной направляющей, неподвижно закреплена короткая направляющая, а приводной толкатель установлен на короткой направляющей.

Упор, выполненный в виде направляющего элемента, может иметь любую конструкцию, в которой реализуется его кинематическая взаимосвязь с толкателем для осуществления угловых и линейных перемещений направляющего элемента в поперечной плоскости двери. В частности, вдоль направляющего элемента, перпендикулярно к продольной плоскости створки, выполнен паз, приводной толкатель снабжен роликом с вертикальной осью вращения, и ролик установлен в пазу с возможностью механического взаимодействия с направляющим элементом.

В устройстве целесообразно использовать роликовый элемент, который состоит из держателя, жестко закрепленного на поворотном рычаге шарнирного механизма, и планки, на концах которой установлены два ролика, и которая в средней части шарнирно соединена с держателем. Такая конструкция роликового элемента улучшит управляемость створки за счет обеспечения плавности хода и предотвращения ее заклинивания в положении при закрытой двери в случае задержки роликового элемента в мертвой зоне криволинейного участка направляющей, изогнутого по дуге окружности, превышающей 90°.

Целесообразно также поворотные рычаги шарнирного механизма и упор, выполненный в виде направляющего элемента, установить на кронштейне, выполненном с возможностью крепления к створке двери. Это дополнительно обеспечивает удобство монтажа устройства на створке.

Сущность предлагаемого изобретения иллюстрируется чертежами, представленными на фиг.1-4.

На фиг.1 - схематическое изображение устройства в положении при закрытой двери, вид сверху.

На фиг.2 - схематическое изображение устройства в положении створки при продольном ее перемещении, вид сверху.

На фиг.3 - вид устройства сверху при повороте створки в начале ее поперечного перемещения.

На фиг.4 - толкатель во взаимосвязи с упором, вид в продольной плоскости двери.

Устройство для перемещения выдвижной двери (фиг.1, 2) состоит из прямолинейной направляющей 1 с установленной на ней кареткой 2, шарнирно-рычажного механизма 3, координирующей направляющей 4, роликового элемента 5, толкателя 6, упора 7 и электропривода 8 (фиг.3).

Прямолинейная направляющая 1 неподвижно закреплена на панелях 9, предназначенных для крепления на боковых стенках дверного проема. Шарнирно-рычажный механизм 3 установлен на каретке 2. Он содержит два рычага 10, 11, которые установлены на шарнирах 12, 12', разнесенных между собой вдоль каретки 2, и на шарнирах 13, 13' кронштейна 14, который жестко закреплен на створке 15 около ее боковой кромки 16. Длина рычага 10 (расстояние между шарнирами 12, 13) больше, чем длина рычага 11 (расстояние между шарнирами 12', 13'). Длина рычагов 10, 11 и расположение их в поперечной плоскости двери относительно друг друга и относительно оси прямолинейной направляющей 1 подобраны таким образом, что в начале открытия двери выносная боковая кромка 17 створки 15 выдвигается из дверного проема поворотом створки 15 в поперечной плоскости на некоторый угол вокруг противоположной кромки 16.

Координирующая направляющая 4 неподвижно соединена с панелями 9 и служит для координации продольного и поперечного перемещения створки 15. Она состоит из прямолинейного участка 18, расположенного параллельно прямолинейной направляющей 1, и криволинейного участка 19 (фиг.2) и размещена над кареткой 2 и шарнирно-рычажным механизмом 3. Рычаг 10 связан с координирующей направляющей 4 посредством роликового элемента 5 (фиг.1, 2).

Роликовый элемент 5 состоит из держателя 20 (фиг.2), жестко закрепленного на рычаге 10, и роликов 21 с вертикальными осями вращения. Ролики 21 установлены в направляющей 4 и закреплены на концах планки 22, которая в средней части установлена с возможностью поворота на оси 23 в держателе 20.

Толкатель 6 (фиг.4) установлен на каретке 2 с возможностью перемещения вдоль прямолинейной направляющей 1. Он размещен на короткой направляющей 24, закрепленной на каретке 2 параллельно прямолинейной направляющей 1. Короткая направляющая 24 снабжена ограничителями 25, 26 перемещения толкателя 6. Толкатель 6 сопряжен с упором 7, который выполнен в виде прямолинейного направляющего элемента с U-образным профилем поперечного сечения, образующим паз 29, продольная геометрическая ось которого расположена в поперечной плоскости двери перпендикулярно к створке 15 (фиг.1, 2, 3). Упор 7 расположен под короткой направляющей 24 (фиг.4) и жестко закреплен на кронштейне 14 (фиг.3). Упор 7 может быть расположен по высоте створки как угодно относительно короткой направляющей 24 в других вариантах конструкции (не показаны). На толкателе 6 установлен ролик 27 с вертикальной осью вращения 28, размещенный в пазу 29 направляющего элемента (упора) 7. Толкатель 6 соединен со скользящей опорой 30, двигающейся по дополнительной направляющей 31, закрепленной на короткой направляющей 24 параллельно последней (фиг.1, 2). Толкатель 6 жестко соединен с ремнем 32 (фиг.1, 2) ременной передачи электропривода 8 (фиг.3).

В исходном положении, когда дверь закрыта, толкатель 6 соприкасается с ограничителем 25 на короткой направляющей 24 (фиг.4), ролики 21 роликового элемента 5 находятся на криволинейном участке 19 координирующей направляющей 4, боковые кромки 16, 17 створки 15 прилегают к дверной раме (фиг.1).

При открытии двери привод 8 перемещает ремень 32 вместе с толкателем 6. Толкатель 6 передает движущее усилие через ролик 27 и упор 7 на кронштейн 14 и створку 15. За счет разности длин рычагов 10, 11 створка 15 поворачивается в поперечной плоскости двери относительно боковой кромки 16. При этом сначала выносная боковая кромка 17 створки 15 выдвигается наружу в поперечном направлении, за стенку транспортного средства (фиг.3). Затем, по мере перемещения роликов 21 по криволинейному участку 19 направляющей 4, кромка 16 створки 15 так же выдвигается в поперечном направлении. При выдвижении створки 15 в поперечном направлении упор 7 вместе со створкой 15 совершает угловые и линейные перемещения в поперечной плоскости двери на ролике 27 толкателя 6, находясь в постоянном механическом контакте с толкателем 6. Когда толкатель 6 находится рядом с ограничителем 26, ролики 21 расположены в начале прямолинейного участка 18 направляющей 4, а створка 15 занимает положение, параллельное ее исходному положению. Каретка 2 перемещается по прямолинейной направляющей 1, а ролики 21 роликового элемента 5 - по прямолинейному участку 18 направляющей 4. Кронштейн 14 и связанные с ним шарнирно-рычажным механизм 3, упор 7 и створка 15 совершают продольное перемещение, и створка 15 сдвигается вдоль стенки транспортного средства, освобождая дверной проем. В процессе продольного перемещения створки 15 ее боковая кромка 17 выносится за пределы дверного проема и движется перед наружной поверхностью стенки транспортного средства, в то время как боковая кромка 16 движется в зоне дверного проема до полного открытия двери.

Чтобы закрыть дверь, привод 8 перемещает ремень 32 с толкателем 6 в обратном направлении, толкатель 6 воздействует через упор 7 и кронштейн 14 на створку 15, и все действия устройства совершаются в обратном порядке.