CN220226541U - 一种塞拉门丝杆驱动、无源终端锁闭装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种塞拉门丝杆驱动、无源终端锁闭装置，包括丝杆、锁盒以及丝杆螺母组件，所述丝杆螺母组件包括滚轮、摆臂组、摆臂、底座、限位轴、限位板、扭簧、滚轮座以及丝杆螺母，其中，所述摆臂组为刚性摆臂体，对应与丝杆螺母和另一个摆臂铰接，底座与摆臂铰接，滚轮、限位板固定于滚轮座上，滚轮座固定于丝杆螺母上无相对运动，扭簧套于丝杆螺母上，扭簧的一端限定于滚轮座上，另一端限定于摆臂组上，限位轴与摆臂转动连接，并穿过限位板。关门后，限制丝杆螺母位置而不直接限制丝杆，这样的终端锁闭方式可减少振动冲击对丝杆的影响，提高安全可靠性；利用塞拉门塞出塞入的运动特性，在限位板上设定相关的约束轨迹，通过这样的运动偏移和轨迹约束，限制丝杆螺母在丝杆轴向来回移动时的绕轴旋转，取消终端锁闭一般所必设的通长锁闭导向轨。

Description

一种塞拉门丝杆驱动、无源终端锁闭装置

技术领域

本实用新型涉及轨道车辆、公交车辆的车门系统中驱动、锁闭装置技术领域，尤其涉及一种塞拉门丝杆驱动、无源终端锁闭装置。

背景技术

轨道车辆、公交车辆中的车门系统有各类驱动、锁闭装置，其中的丝杆驱动及相关锁闭装置作为目前主流结构，运用广泛。而这类丝杆结构，其锁闭方式又主要分为终端锁闭和全程锁闭。

全程锁闭主要思想为，在各种车门运动条件下，围绕约束丝杆运动本身展开的功能设计。即，直接约束或释放丝杆。

而终端锁闭，结合丝杆自身及车门本身的运动特点，对丝杆或丝杆螺母及其相关件进行的特殊约束结构设计。从而保证了关门后的完全机械锁闭状态。其中，终端锁闭所需的卡槽设定又可细分为丝杆外部与丝杆自身。

两相比较，在都排除设计缺陷的前提下，从功能性、复杂程度、维护成本、安全可靠性等方面分析，各有特点和优势。

相对的，目前的终端锁闭技术，结构简单，机械可靠性高。部分实施例在国内外市场中有着几十年的成熟方案。但自身运动特点上必设的零件还是限制着整体结构的精简优化。无法在保正可靠性的同等条件下，进一步的降本减材。

基于此，一种新型的、可靠的塞拉门丝杆驱动、无源终端锁闭装置的设定，在当前竞争和发展并进的市场条件下，结合成本与质量控制，是必要的、可持续发展的。

实用新型内容

本实用新型旨在提供一种塞拉门丝杆驱动、无源终端锁闭装置，以克服现有技术中存在的不足。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：一种塞拉门丝杆驱动、无源终端锁闭装置，包括丝杆、锁盒以及丝杆螺母组件，其特征在于，所述丝杆螺母组件包括滚轮、摆臂组、摆臂、底座、限位轴、限位板、扭簧、滚轮座以及丝杆螺母，其中，所述摆臂组为一个刚性摆臂体，对应与螺母和另一个摆臂铰接，底座与摆臂铰接，滚轮、限位板固定于滚轮座上，滚轮座固定在丝杆螺母上无相对运动，扭簧套于丝杆螺母上，扭簧的一端限定于滚轮座上，另一端限定于摆臂组上，限位轴穿过限位板，同时与摆臂转动连接。

作为本实用新型的一种塞拉门丝杆驱动、无源终端锁闭装置的改进，所述限位板，内部设置有导槽，导槽分设2条轨迹，其中，一端重合为单点，另一端逐渐分开为二个终点，较短的一条为圆弧状，终端锁闭用；较长的渐开状弧线为导向自限位用，以此取消了外置的通长锁闭导向轨。作为本实用新型的一种塞拉门丝杆驱动、无源终端锁闭装置的改进，所述锁盒设有卡槽，终端锁闭时滚轮进入卡槽锁定，与卡槽配合的仅有两个长短不一的导壁，而没有配套通长的导向轨来约束滚轮的绕行。

作为本实用新型的一种塞拉门丝杆驱动、无源终端锁闭装置的改进，所述底座与丝杆的轴心垂直相对高度为定值。

作为本实用新型的一种塞拉门丝杆驱动、无源终端锁闭装置的改进，所述底座通过一个或多个刚性体，用于与门扇固定连接。

作为本实用新型的一种塞拉门丝杆驱动、无源终端锁闭装置的改进，该塞拉门丝杆驱动、无源终端锁闭装置适用于单开塞拉门结构和双开塞拉门结构。

与现有终端锁闭技术相比，本实用新型的有益效果是：

利用塞拉门塞出塞入的运动特性，在限位板上设定相关的约束轨迹，通过这样的运动偏移和轨迹约束，限制丝杆螺母在丝杆轴向来回移动时的绕轴旋转，取消终端锁闭一般所必设的通长锁闭导向轨。以减重、降低复杂程度，同时减少各类成本。

同时相对目前全程锁闭技术，相对丝杆外置的终端锁闭方案(非丝杆自身导槽落锁结构)本身具有以下优点：

锁闭结构简单，机械可靠性高；

不直接限制丝杆，以减少振动冲击对其的各种影响，提高安全可靠性；

配套的紧急解锁装置在操作时，无需强制保持在激活状态便能手动开启门扇，使这样的解锁装置可简化结构，提高机械可靠性；

设定这样的丝杆驱动、终端锁闭装置，可保证多次障碍物探测功能结束后，门进入自由状态，可手动、电控开启或关闭车门。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型中记载的一种实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，基于原理，还可以根据这些附图和说明获得其他的衍生的实施例相关图解。

图1为本实用新型实施例中，塞拉门丝杆驱动、无源终端锁闭装置，在塞拉门锁闭状态的立体图(正面)。

图2为本实用新型实施例中，塞拉门丝杆驱动、无源终端锁闭装置，在塞拉门锁闭状态的立体图(背面)。

图3为本实用新型实施例中，塞拉门丝杆螺母组件的自限位结构及其关键限位结构表述，在塞拉门锁闭状态时的示意图。

图4为本实用新型实施例中，塞拉门丝杆驱动、无源终端锁闭装置，在塞拉门塞拉阶段的立体图(正面)。

图5为本实用新型实施例中，塞拉门丝杆驱动、无源终端锁闭装置，在塞拉门塞拉阶段的立体图(背面)。

图6为本实用新型实施例中，塞拉门丝杆螺母组件的自限位结构及其关键限位结构表述，在塞拉门塞拉阶段的示意图。

图7为本实用新型实施例中，塞拉门丝杆驱动、无源终端锁闭装置，在塞拉门平移阶段的立体图(正面)。

图8为本实用新型实施例中，塞拉门丝杆驱动、无源终端锁闭装置，在塞拉门平移阶段的立体图(背面)。

图9为本实用新型实施例中，塞拉门丝杆螺母组件的自限位结构及其关键限位结构表述，在塞拉门平移阶段的示意图。

其中图1～图3、图4～图6、图7～图9作为3组图组，分别表示各不同状态下的相同状态。

其中，1、丝杆；2、锁盒；3、丝杆螺母组件；4、滚轮；5、摆臂组；6、摆臂；7、底座；8、限位轴；9、限位板；10、扭簧；11、滚轮座。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一种实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1～图3所示，整体结构主要由丝杆1、锁盒2、丝杆螺母组件3组成。其中，滚轮4、摆臂组5、摆臂6、底座7、限位轴8、限位板9、扭簧10、滚轮座11及其核心丝杆螺母为丝杆螺母组件3的主要组成部件。摆臂组5的2个轴心分别铰接在丝杆螺母及摆臂6上，底座7与摆臂6的另一头铰接在一起。滚轮4、限位板9固定于滚轮座11上，并与丝杆螺母固定在一起相对不动。扭簧10套于丝杆螺母上，一头限定于滚轮座11上，一头限定于摆臂组5上。限位轴8穿过限位板9的槽，固定在摆臂6上，可自由转动。

其中，所述限位板内部设置有特制导槽，导槽分2条轨迹。其中，一端重合为单点，另一端逐渐分开为二个终点。较短的一条为圆弧状，终端锁闭用；较长的渐开状弧线为导向自限位用，以此取消了外置的通长锁闭导向轨。该渐开状弧线轨迹是基于所设定的相对运动位置关系，所推导出的一种特定曲线方程式。所述锁盒2设有卡槽，终端锁闭时滚轮进入卡槽锁定。与卡槽配合的仅有两个长短不一的导壁，而没有配套通长的导向轨来约束滚轮的绕行。

所述摆臂组5设置有连接板，连接板与摆臂组5螺纹连接。仅表示为一个刚性的摆臂体。

所述底座7通过一个或多个刚性体(通常为门携架)，用于与门扇固定连接，

整体上，丝杆1的两头固定于适配的机构中，仅可绕轴心旋转，无相对移动。锁盒2固定于同样的机构中。底座7固定于可带动门扇塞出塞入的装置上(通常为门携架)。因这样的装置自身运动限制，以图3、图6、图9为视角，底座7仅可左右移动，即底座7在整个塞拉门运动的任意位置，始终保持水平，且与丝杆1的轴心垂直相对高度始终为定值。限位轴8因门扇的塞出塞入动作，在限位板9的槽内来回运动。因这样的配合约束，滚轮4在整个运动过程中，在无通长导向轨的条件下，始终保持向上的位置直至锁闭旋转进入锁盒2的卡槽。

详细说明如下：

电机作为动力源驱动丝杆1，如图1所示，按A向旋转以开门或按B向旋转以关门。

电机驱动以A向旋转时，如图1所示，丝杆1因其结构特点，任意时刻都有2个分力F_Ax、F_Ar，欲推动和旋转丝杆螺母组件3中的丝杆螺母。其中F_Ax为移动推力，F_Ar所产生的扭矩为旋转动力。当在锁闭状态时(图1～图3)，丝杆螺母组件3上的滚轮4被锁盒2的卡槽限制无法按丝杆1的轴向进行移动。而同时因F_Ar作用，丝杆1克服扭簧10的扭矩，带动丝杆螺母原地旋转，直至滚轮4进入锁盒2的导槽(图4)。此时限位轴8和限位板9已经从图3状态进入了图6状态。同时整个丝杆螺母组件3因F_Ax作用开始进行轴向移动。此时根据不同速度，如果F_Ar所产生的扭矩大于扭簧10的扭矩，滚轮4抵住锁盒2的短导壁，当滚轮4离开锁盒2的短导壁后，限位轴8的下沿抵住了限位板9的槽；如果F_Ar所产生的扭矩小于扭簧10的扭矩，滚轮4刚进入锁盒2的导槽时，就抵住了锁盒2的长导壁，当脱离长导壁后，限位轴8的上沿抵住了限位板9的槽。所以丝杆螺母在轴向移动时，滚轮4始终向上，相对丝杆1的轴心不旋转。以这样的状态完成塞拉门的塞出以及平移(图7～图9)至完全开门。

电机驱动以B向旋转时，如图1所示，丝杆1因其结构特点，任意时刻都有2个分力F_Bx、F_Br，欲推动和旋转丝杆螺母组件3中的丝杆螺母。其中F_Bx为移动推力，F_Br所产生的扭矩为旋转动力。如图7～图9所示，此时塞拉门正在平移阶段，因F_Br所产生的扭矩和扭簧10的扭矩的作用下，使得限位轴8的上沿抵住了限位板9的槽(图9)，所以滚轮4在丝杆螺母组件3的移动过程中，可不接触任何外部物体始终向上，保持相对丝杆轴心不旋转。直至塞拉门的塞入阶段，同样因F_Br所产生的扭矩和扭簧10的扭矩的作用下，滚轮4抵住了锁盒2的长导壁。丝杆螺母依然被丝杆1驱动进行轴向移动而不转动，所以滚轮4依然向上不旋转。当轴向移动将到底时(图4～图6)，长导壁结束，因F_Br所产生的扭矩及扭簧10的扭矩作用下，使丝杆1带动丝杆螺母及滚轮4进入锁盒2的卡槽内。此时塞拉门整体锁闭。

当没有电机动力源时，在关门锁闭位置，通过手动解锁，克服扭簧10的扭矩，带动滚轮4从锁盒2的卡槽内转出并接触锁盒2的长导壁。此时塞拉门在自由位置，丝杆螺母组件3可在丝杆1的轴向移动，即可手动打开和关闭塞拉门。此时，丝杆螺母组件3为主动件，丝杆1为从动件。

在这样的手动开门时，丝杆1受丝杆螺母组件3的推动，以A向旋转，丝杆螺母组件3中的丝杆螺母始终受到丝杆1趋于保持在原来位置所产生的反作用力F_Bx、F_Br。

在塞拉门塞出阶段(图4～图6)，因受F_Br所产生的扭矩与扭簧10的扭矩，使得滚轮4抵住锁盒2上的长导壁，滚轮4始终保持向上状态，相对丝杆1的轴心不旋转。

在塞拉门平移阶段(图7～图9)，受F_Br所产生的扭矩与扭簧10的扭矩影响，限位轴8的上沿抵住了限位板9的槽(图9)。滚轮4故此无接触始终向上，继续保持相对丝杆1的轴心不旋转。

在这样的手动关门时，丝杆1受丝杆螺母组件3的推动，以B向旋转，丝杆螺母组件3中的丝杆螺母始终受到丝杆1趋于保持在原来位置所产生的反作用力F_Ax、F_Ar。

在塞拉门平移(图7～图9)和塞入阶段(图4～图6)，因F_Ar产生的扭矩作用，当F_Ar产生的扭矩大于扭簧10的扭矩，限位轴8的下沿抵住限位板9的槽，直至滚轮4接触到了锁盒2的短导壁上。当F_Ar产生的扭矩小于扭簧10的扭矩，限位轴8的上沿抵住限位板9的槽，直至滚轮4接触到了锁盒2的长导壁上。当关到位不再产生F_Ax、F_Ar，而丝杆螺母始终受到扭簧10的扭矩，推动滚轮4进入锁盒2的卡槽内，即塞拉门完全锁闭。在锁闭过程前的整个运动过程中，滚轮2始终保持向上，相对丝杆1的轴心不旋转。

当没有任何外部动力源的情况下，在非锁闭的任意位置，因扭簧10的扭矩作用，限位轴8上沿抵住了限位板9的槽，或者滚轮4抵在了锁盒2的长导壁上。所以滚轮4始终保持向上，相对丝杆1的轴心不旋转。

以上为根据图1～图9的一种实施例所进行的详细说明，同样适用于因门扇开启方向变更，整体为一套镜像结构。也适用于双开塞拉门结构，整个这样的结构可以车门系统中心线或附近设为左右镜像，并同步驱动与锁闭。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本原理特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (6)

1.一种塞拉门丝杆驱动、无源终端锁闭装置，包括丝杆、锁盒以及丝杆螺母组件，其特征在于，所述丝杆螺母组件包括滚轮、摆臂组、摆臂、底座、限位轴、限位板、扭簧、滚轮座以及丝杆螺母，其中，所述摆臂组为一个刚性摆臂体，对应与螺母和另一个摆臂铰接，底座与摆臂铰接，滚轮、限位板固定于滚轮座上，滚轮座固定在丝杆螺母上无相对运动，扭簧套于丝杆螺母上，扭簧的一端限定于滚轮座上，另一端限定于摆臂组上，限位轴穿过限位板，同时与摆臂转动连接。

2.根据权利要求1所述的一种塞拉门丝杆驱动、无源终端锁闭装置，其特征在于，所述限位板，内部设置有导槽，导槽分设2条轨迹，其中，一端重合为单点，另一端逐渐分开为二个终点，较短的一条为圆弧状，终端锁闭用；较长的渐开状弧线为导向自限位用，以此取消了外置的通长锁闭导向轨。

3.根据权利要求1所述的一种塞拉门丝杆驱动、无源终端锁闭装置，其特征在于，所述锁盒设有卡槽，终端锁闭时滚轮进入卡槽锁定，与卡槽配合的仅有两个长短不一的导壁，而没有配套通长的导向轨来约束滚轮的绕行。

4.根据权利要求1所述的一种塞拉门丝杆驱动、无源终端锁闭装置，其特征在于，所述底座与丝杆的轴心垂直相对高度为定值。

5.根据权利要求1所述的一种塞拉门丝杆驱动、无源终端锁闭装置，其特征在于，所述底座通过一个或多个刚性体，用于与门扇固定连接。

6.根据权利要求1所述的一种塞拉门丝杆驱动、无源终端锁闭装置，其特征在于，该塞拉门丝杆驱动、无源终端锁闭装置适用于单开塞拉门结构和双开塞拉门结构。