Результат интеллектуальной деятельности: ВЫСТАВНАЯ СДВИЖНАЯ ДВЕРЬ ДЛЯ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА

Изобретение относится к транспортному машиностроению, а именно к автоматическим дверям пассажирского автомобильного и железнодорожного транспорта.

Прототипом является система выставных раздвижных дверей для транспортных средств, содержащая привод с механизмом выставления и перемещения дверной створки, находящейся в дверном проеме в закрытом положении заподлицо с внешней обшивкой, а в открытом положении - снаружи, перед обшивкой транспортного средства, и приводимой в действие электродвигателем цепной или ременной передачи [Пат. 2347688, МПК B60J 5/06, B61D 19/00, 2009].

Недостатками прототипа являются:

- сложная конструкция системы;

- неудобство в эксплуатации, обусловленное отсутствием в системе универсального механизма для открывания и закрывания дверей разного типоразмера;

- сложность в эксплуатации, связанная с обслуживанием большого числа узлов, которые трудно защитить от пыли и грязи.

Задачей изобретения является упрощение конструкции, повышение надежности и улучшение эксплуатационных характеристик.

Задача решается тем, что в выставной сдвижной двери для транспортного средства, содержащей привод с механизмом выставления и перемещения двери, находящейся в дверном проеме в закрытом положении заподлицо с внешней обшивкой, а в открытом положении - снаружи, перед обшивкой транспортного средства, механизм реализован в виде основания, платформы, рычага и двух кинематических связей, одна из которых выполнена в виде двух червяков со скрещивающимися взаимно перпендикулярными осями и червячного колеса, которое жестко закреплено на оси одного червяка, размещенного на платформе и взаимодействующего с зубчатым сектором, связанным с одним концом рычага, другой конец которого соединен с дверью, и сопряжено с другим червяком, ось которого совмещена с осью поворота рычага и платформы.

Вторая кинематическая связь выполнена в виде червячной пары, колесом которой является платформа. Червячное колесо размещено в средней плоскости червяка, взаимодействующего с зубчатым колесом. Один червяк выполнен глобоидным. Червячная передача выполнена самотормозящейся. Червяк намагничен в радиальном направлении. Червяк, ось которого совмещена с осью поворота рычага и платформы, выполнен пустотелым. Конец рычага соединен с дверью посредством салазок, размещенных неподвижно и вертикально на двери. Продольная ось симметрии салазок проходит через центр масс двери.

Указанные отличительные признаки позволяют достичь следующих преимуществ по сравнению с прототипом.

Выполнение одной кинематической связи в виде двух червяков со скрещивающимися взаимно перпендикулярными осями и червячного колеса, которое жестко закреплено на оси одного червяка, размещенного на платформе и взаимодействующего с зубчатым сектором, связанным с одним концом рычага, другой конец которого соединен с дверью, и сопряжено с другим червяком, ось которого совмещена с вертикальной осью поворота платформы, позволяет размещать электродвигатель, управляющий поворотом рычага вокруг оси и, следовательно, перемещением двери, вне платформы. Это снижает весогабаритные характеристики поворачивающихся частей, их момент инерции, а также упрощает подвод энергии к двигателям, которые, кстати, могут быть не только электрическими. Это при частых остановах и пусках снижает энергопотребление, дает возможность применять менее мощный электродвигатель, улучшая тем самым эксплуатационные характеристики. Кроме того, упрощается конструкция механизма выставления и перемещения двери, что повышает надежность и улучшает эксплуатационные характеристики.

Выполнение второй кинематической связи в виде червячной пары, колесом которой является платформа, уменьшает число деталей механизма, что снижает его весогабаритные характеристики и уменьшает энергопотребление.

Выполнение червяка глобоидным и размещение червячного колеса в средней плоскости червяка, взаимодействующего с зубчатым колесом, уменьшает весогабаритные характеристики механизма. Выполнение червячной передачи самотормозящейся позволяет автоматически фиксировать дверь в нужном положении после отключения электродвигателей, что упрощает конструкцию и улучшает эксплуатационные характеристики привода.

Намагничивание червяка в радиальном направлении позволяет использовать его в виде датчика угла поворота рычага, и следовательно - датчика положения двери, разместив при этом рядом с ним, например, геркон или датчик Холла. Это упрощает конструкцию и повышает ее надежность.

Выполнение червяка, ось которого совмещена с осью поворота рычага и платформы, пустотелым дает возможность без возможного закручивания провода (кабеля) во время работы двери подключать электрические приборы, находящиеся в ней, например красный габаритный фонарь. При этом второй провод идет по «массе» транспортного средства. Это исключает перекручивание и возможный обрыв провода, что повышает надежность и улучшает эксплуатационные характеристики.

Прохождение продольной оси симметрии салазок через центр масс двери уменьшает сопротивление выносу (вносу) двери от момента неуравновешенности двери, что повышает эксплуатационные характеристики.

Изобретение поясняется чертежами.

На фиг. 1 изображена схема механизма выставления и перемещения двери. На фиг. 2 изображен разрез А-А механизма. На фиг. 3 изображен разрез Б-Б механизма. На фиг. 4 изображен вариант выполнения червяка механизма. На фиг. 5 изображена схема выставной сдвижной двери в закрытом состоянии. На фиг. 6 изображен вид В двери. На фиг. 7 изображена схема выставленной двери. На фиг. 8 изображена схема двери в открытом состоянии. На фиг. 9 изображен разрез Г-Г.

Выставная сдвижная дверь для транспортного средства содержит платформу 1, закрепленную на червячном зубчатом колесе 2, установленном с возможностью поворота на втулке 3, неподвижно закрепленной на основании 4, и сопряженном с червяком 5, соединенным с первым электродвигателем (не показан) и вращающимся в опорах 6 основания. На оси 7 платформы с возможностью поворота установлен зубчатый сектор 8 с рычагом 9, пальцем 10 и поворачивающимся на последнем ползуном 11, имеющий зубья 12, взаимодействующие с зубьями глобоидного червяка 13, который установлен в пазу 14 платформы 1 с возможностью осевого вращения и имеет жестко закрепленное на оси червячное колесо 15, сопряженное с червяком 16, вал 17 которого установлен во втулке 3 с возможностью вращения и соединен со вторым электродвигателем (не показан), закрепленным на основании 4. Червяк 16 может быть выполнен с отверстием 18, т.е. полым. Ползун с возможностью перемещения размещен в пазу 19 неподвижных салазок 20, закрепленных вертикально на двери 21, на которой закреплены держатели 22 роликов 23, имеющих возможность взаимодействия с направляющей 24 и ее боковым отгибом 25, установленной на стенке 26 кузова транспортного средства напротив дверного проема 27 последней. Дверь может иметь шипы 29, имеющие возможность взаимодействия с клинообразными пазами 29 дверного проема. Выставная сдвижная дверь работает следующим образом.

В закрытом состоянии дверь 21 находится в дверном проеме 27 заподлицо с наружной поверхностью стенки и удерживается от перемещения ползуном 11 и рычагом 9, вращение которого вокруг вертикальной и горизонтальной осей предотвращается самотормозящимися червячными передачами (фиг. 1-3, 5, 6).

Для открывания двери сначала включают двигатель, приводящий во вращение вал 17 червяка 16, который посредством зубчатого колеса 15 и связанного с ним глобоидного червяка 13 поворачивает зубчатый сектор 8 на оси 7. При этом рычаг 9 поворачивается вокруг вертикальной оси и выносит посредством пальца 10 и ползуна 11 дверь 21, висящую на последнем, до положения, при котором ролики 23 оказываются над направляющими 24. При этом для лучшей ориентации роликов вдоль направляющей 24 их торцы должны касаться отгиба 25. Кроме того, для уменьшения сопротивления выносу двери 21 ролики 23 могут располагаться чуть выше направляющей, т.е. как бы зависать над ней (фиг. 7).

После этого для поворота рычага 9 вокруг горизонтальной оси включают другой электродвигатель, соединенный с червяком 5. В результате этого червяк 5 начинает вращаться в опорах 6 и поворачивать на втулке 3 зубчатое колесо 2 вместе с платформой 1 (фиг. 1-3, 8). При этом происходит также поворот рычага 9 (на фиг. 6 по часовой стрелке), благодаря чему дверь 21 сначала опускается до момента касания роликов 23 направляющей 24, а потом катится по ней, освобождая дверной проем 27. Поворот рычага 9 (колеса 2) на угол 180° произведет максимальное смещение двери относительно дверного проема. Затем двигатель выключают, и дверь остается автоматически зафиксированной в этом положении. Заметим, что положение двери можно легко «запоминать» по количеству оборотов червяков. Если червяк 16 выполнить с отверстием 18, то через него можно пропустить провод, который потом прокладывается по рычагу 9 и через пустотелый палец и отверстие в ползуне проходит в дверь для питания находящихся в ней приборов (фиг. 4).

Закрывают дверь в обратной последовательности. Включают двигатель, вращающий червяк 5 в обратном направлении, благодаря чему зубчатое колесо 2 вместе с платформой 1 и рычагом 9 будут поворачиваться против часовой стрелки, а дверь 21 начнет перемещаться к дверному проему посредством ползуна 11, скользящему в салазках 20 и одновременно поворачивающемуся относительно пальца 10. После поворота рычага 9 на угол 180° дверь окажется напротив проема, а ролики 23 приподнимутся над направляющей 24. Далее выключают указанный двигатель и включают в обратном направлении другой двигатель, вращающий вал 17 с червяком 16. В результате зубчатый сектор 8 будет поворачиваться в исходное положение, втягивая при этом посредством рычага 9 дверь 21 в дверной проем 27. При достижении исходного положения двигатель выключают. Заметим, что если после этого опять кратковременно включить двигатель, поворачивающий колесо 2, и приподнять дверь, то ее шипы 28 войдут в клинообразные пазы 29 дверного проема, что обеспечит еще более плотное прилегание двери к проему и лучшую герметизацию последнего (фиг. 9). При этом перемещение двери в горизонтальном направлении может быть обеспечено малой упругой деформацией в этом направлении рычага 9 или небольшим осевым перемещением (в данном случае) пальца 10. Поскольку все перемещения двери осуществляются с помощью одного рычага, то при выполнении соединения пальца 10 с рычагом 9 быстроразъемным, например типа кулачкового зажима, можно быстро открыть дверь в нештатной ситуации, разъединив ее с рычагом и вытолкнув наружу. Отметим также, что для облегчения описания работы направляющая 24 показана снаружи транспортного средства, однако она может быть и внутри его кузова или внизу, под дверью.

Внедрение изобретения позволит создать простую по конструкции, надежную и удобную в эксплуатации автоматическую дверь с универсальным для разных типоразмеров дверей механизмом, содержащим по существу десять деталей.