CN107386859A - 一种扇形涡轮蜗杆驱动单内摆车门 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种扇形涡轮蜗杆驱动单内摆车门，包括门体、门轴、旋转座、拐臂、偏心轴、滑道、安装座、门轴的旋转驱动装置、安全解锁装置，还包括控制单元，每一单扇内摆门是通过电机驱动蜗杆，蜗杆驱动固连在门轴上端的扇形蜗轮正反向旋转，从而带内摆门打开或关闭；所述安全解锁装置是通过解锁插销、弹簧、销轴、拉簧，将安装有蜗杆的蜗杆座牵制在安装座上；控制单元包括电机正反转启停开关、急停按钮、检测门体全开或全关的位置传感器、PLC。正常状态下，扇形蜗轮与蜗杆啮合；应急状态下，通过人工或电磁力拉开解锁插销，扇形蜗轮即与蜗杆解开啮合，从而可通过人工自由的推开或关闭单扇内摆门，结构简单，操控方便，安全实用性强。

Description

一种扇形涡轮蜗杆驱动单内摆车门

技术领域

本发明涉及一种扇形涡轮蜗杆驱动式单内摆车门，属汽车行业装备技术领域。

背景技术

公共汽车是一种最方便适用的公众出行交通工具，随着环保意识增强，一种新能源纯电动公汽越来越普遍的应用于城市交通中。现有公汽的双扇内摆门的开关动力操纵机构主要有：气动内摆门及电动内摆门两种；气动内摆门是通过有杆气缸驱动门轴，门轴带动门板在车身门洞内摆动，该种驱动方式需要清洁干燥的压缩空气源。然而，新能源纯电动公汽为节能降噪需要，车上普遍不设空压机及气动组件，因此气动内摆门不适用于纯电动公汽。

现有的纯电动公共汽车内摆门装置，是采用电机、减速机等装置，代替普通有杆气缸驱动门轴，带动门扇在车身门洞内摆动。电动内摆门装置主要有两种结构：其一是车门两侧各安装一套电机及减速装置；其二是车门两侧共用一套电机及减速装置，无论是单电机或双电机结构电动内摆门，均需较多齿轮、减速机等零件，结构复杂，生产成本高，使用过程中，车门上方还会滴下油污，另一方面，有些电动内摆门没有设置安全解锁装置，不方便在应急情况下强制性开门，不利于安全使用。

也有如中国实用新型专利“客车用电动推杆内摆门”（201520027709.0）和“客车用电机内藏式电动内摆门”（201520027903.9）所公开的，采用电动推杆驱动内摆门方式，该种结构不足之处是：结构相对复杂，由于公汽的开关门次繁多，电动推杆的无故障运行时间较短，实用性不强。

发明内容

本发明目的是针对背景技术存在问题，设计一种扇形涡轮蜗杆驱动单内摆车门，包括门轴的旋转驱动装置和安全解锁装置，每一单扇内摆门是通过电机驱动蜗杆，蜗杆驱动固连在门轴上端的扇形蜗轮正反向旋转，从而带内摆门打开或关闭；所述安全解锁装置是通过解锁插销、弹簧、销轴、拉簧，将安装有蜗杆的蜗杆座牵制在安装座上，正常状态下，扇形蜗轮与蜗杆啮合；应急状态下，通过人工或电磁力拉开解锁插销，扇形蜗轮即与蜗杆解开啮合，从而可通过人工自由的推开或关闭单扇内摆门，结构简单，操控方便，安全实用性强。

本发明的技术方案是：一种扇形涡轮蜗杆驱动单内摆车门，包括：门体1、门轴2、旋转座3、拐臂4、偏心轴5、滑道6、安装座8、门轴2的旋转驱动装置、安全解锁装置，还包括控制单元；所述安装座8通过螺栓固连在车体门框上，所述门轴2的上端通过球面关节轴承定位在安装座8中，门轴2的下端通过球面关节轴承定位在车体底板上；所述偏心轴5 固连于门体1上沿，偏心轴5的上端定位在滑道6中，所述拐臂4的一端通过旋转座3与门体1铰接，拐臂4的另一端固连在门轴2上；当门轴2旋转时，拐臂4带动门体1，在旋转座3和偏心轴5的共同作用下呈摆动式旋转；其特征在于：

所述门轴2的旋转驱动装置包括：蜗杆套9、销轴10、扇形涡轮13、蜗杆14、电机15、电机座16；所述电机15固连在电机座16上，所述电机15的输出轴与蜗杆14直联，所述蜗杆14与扇形蜗轮13啮合；所述扇形蜗轮13的旋转中心固连在门轴2的上端；所述蜗杆14的两端设置有蜗杆轴承，所述蜗杆轴承的外圈定位在蜗杆套9的内部；

所述蜗杆套9的左端设置有拉耳11，蜗杆套9的右端设置有耳挂12；所述拉耳11与安装座8呈水平式滑动接触，拉耳11中有水平向销孔，所述耳挂12与销轴10铰接，所述销轴10旋接在安装座8上；

所述安全解锁装置包括：解锁插销17、弹簧18、插销座19、拉簧7；所述拉簧7是拉力弹簧；所述解锁插销17和弹簧18设置于插销座19中；所述拉簧7的两端分别与安装座8和电机座16挂钩式连接；

正常状态下，所述解锁插销17的右端伸出插销座19外并插入拉耳11中设置的水平向销孔中，解锁插销17与拉耳11中设置的水平向销孔是滑动配合，拉簧7用于牵制蜗杆套9以确保蜗杆14与扇形蜗轮13啮合；

应急情况下，通过外部设置的拉索，人工的克服弹簧18压力，将所述解锁插销17从插销座19的左端拉出，拉簧7又用于解开蜗杆14与扇形蜗轮13之间的啮合。

如上所述一种扇形涡轮蜗杆驱动单内摆车门，其特征在于：所述扇形涡轮13的扇形角设定为100~120°。

如上所述一种扇形涡轮蜗杆驱动单内摆车门，其特征在于：所述控制单元包括：用于控制电机15正反转的双向启动按钮、急停按钮、用于检测门体1处于全开或全关状态时的位置传感器或接近开关、PLC控制模块；所述PLC控制模块用于逻辑控制电机15的运转或停止。

如上所述一种扇形涡轮蜗杆驱动单内摆车门，其特征在于：所述安全解锁装置还包括电磁铁线圈，所述解锁插销17设置为所述电磁铁线圈的铁芯；应急情况下，当电磁铁线圈得电时，所述解锁插销17通过电磁力从插销座19的左端拉出。

如上所述一种扇形涡轮蜗杆驱动单内摆车门，其特征在于：所述拉耳11或者是呈水平放置的圆锥体，所述安装座8的相应位置设置有与所述圆锥体相似的圆锥帽，所述圆锥体和圆锥帽上均设置有容纳所述解锁插销17穿过的圆孔。

本发明有益效果是：

1、本发明技术方案结构简单，总体体积小，节省了制造成本，提高了安全性，扇形蜗轮以旋转角相同、方向相反的运动驱动门体的开关，使用寿命长，稳定性强。

2、应急开门机构的安全解锁装置通过拉动蜗杆与蜗轮脱离以实现紧急状态下的手动开关门控制，操作简单省力，实用性较强。

本发明的特征及优点将通过实施例结合附图进行详细说明。

附图说明

图1是本发明实施例“一种扇形涡轮蜗杆驱动单内摆车门”轴侧示意图；

图2是本发明实施例“一种扇形涡轮蜗杆驱动单内摆车门”主视图；

图3是图1中A处局部放大示意图；

图4是驱动机构放大后俯视图；

图5是安全解锁装置与驱动机构之关系示意图。

附图中的标记说明：

图1至图5中，1—门体，2—门轴，3—旋转座，4—拐臂，5—偏心轴，6—滑道，7—上拉簧，8—安装座，9—蜗杆套，10—销轴，11—拉耳，12—耳挂，13—扇形蜗轮，14—蜗杆，15—电机，16—电机座，17—解锁插销，18—弹簧，19—插销座。

具体实施方式

以下结合附图对本发明实施例作进一步说明，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制，凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内，本技术方案中未详细述及的，均为公知技术。

参见图1～图5，本发明一种扇形涡轮蜗杆驱动单内摆车门，包括：门体1、门轴2、旋转座3、拐臂4、偏心轴5、滑道6、安装座8、门轴2的旋转驱动装置、安全解锁装置，还包括控制单元；所述安装座8通过螺栓固连在车体门框上，所述门轴2的上端通过球面关节轴承定位在安装座8中，门轴2的下端通过球面关节轴承定位在车体底板上；所述偏心轴5 固连于门体1上沿，偏心轴5的上端定位在滑道6中，所述拐臂4的一端通过旋转座3与门体1铰接，拐臂4的另一端固连在门轴2上；当门轴2旋转时，拐臂4带动门体1，在旋转座3和偏心轴5的共同作用下呈摆动式旋转。

所述门轴2的旋转驱动装置包括：蜗杆套9、销轴10、扇形涡轮13、蜗杆14、电机15、电机座16；所述电机15固连在电机座16上，所述电机15的输出轴与蜗杆14直联，所述蜗杆14与扇形蜗轮13啮合；所述扇形蜗轮13的旋转中心固连在门轴2的上端；所述蜗杆14的两端设置有蜗杆轴承，所述蜗杆轴承的外圈定位在蜗杆套9的内部。本发明实施例中，所述扇形涡轮13的扇形角设定为100~120°。

所述蜗杆套9的左端设置有拉耳11，蜗杆套9的右端设置有耳挂12；所述拉耳11与安装座8呈水平式滑动接触，拉耳11中有水平向销孔，所述耳挂12与销轴10铰接，所述销轴10旋接在安装座8上。

所述安全解锁装置包括：解锁插销17、弹簧18、插销座19、拉簧7；所述拉簧7是拉力弹簧；所述解锁插销17和弹簧18设置于插销座19中；所述拉簧7的两端分别与安装座8和电机座16挂钩式连接。

正常状态下，所述解锁插销17的右端伸出插销座19外并插入拉耳11中设置的水平向销孔中，解锁插销17与拉耳11中设置的水平向销孔是滑动配合，拉簧7用于牵制蜗杆套9以确保蜗杆14与扇形蜗轮13啮合。

应急情况下，通过外部设置的拉索，人工的克服弹簧18压力，将所述解锁插销17从插销座19的左端拉出，此时蜗杆套9在拉簧7的拉力作用下，带动蜗杆14绕销轴10旋转，由此即解开了蜗杆14与扇形蜗轮13之间的啮合，外部通过人力即可推开或关上门体1。

作为优选，所述安全解锁装置中，或者是增设有电磁铁线圈，所述解锁插销17设置为所述电磁铁线圈的铁芯；应急情况下，司机人工在控制台上按动按钮使电磁铁线圈得电，所述解锁插销17通过电磁力从插销座19的左端拉出。

本发明实施例中，所述的通过人力或电磁力拉开解锁插销17的二个技术方案是并联状态，互为备用。

作为优选，所述拉耳11或者是呈水平放置的圆锥体，所述安装座8的相应位置设置有与所述圆锥体相似的圆锥帽，所述圆锥体和圆锥帽上均设置有容纳所述解锁插销17穿过的圆孔。这种结构更有利于扇形蜗轮13与蜗杆14可靠的啮合，从而更好的驱动门轴2旋转。

所述控制单元包括：用于控制电机15正反转的双向启动按钮、急停按钮、用于检测门体1处于全开或全关状态时的位置传感器或接近开关、PLC控制模块；所述PLC控制模块用于逻辑控制电机15的运转或停止。当出现应急情况时，PLC还可输出异常信号到司机操作总控制台。

本发明技术方案结构简单，总体体积小，节省了制造成本，提高了安全性，扇形蜗轮以旋转角相同、方向相反的运动驱动门体的开关，使用寿命长，稳定性强。应急开门机构的安全解锁装置通过拉动蜗杆与蜗轮脱离以实现紧急状态下的手动开关门控制，操作简单省力，实用性较强。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种扇形涡轮蜗杆驱动单内摆车门，包括：门体（1）、门轴（2）、旋转座（3）、拐臂（4）、偏心轴（5）、滑道（6）、安装座（8）、门轴（2）的旋转驱动装置、安全解锁装置，还包括控制单元；所述安装座（8）通过螺栓固连在车体门框上，所述门轴（2）的上端通过球面关节轴承定位在安装座（8）中，门轴（2）的下端通过球面关节轴承定位在车体底板上；所述偏心轴（5）固连于门体（1）上沿，偏心轴（5）的上端定位在滑道（6）中，所述拐臂（4）的一端通过旋转座（3）与门体（1）铰接，拐臂（4）的另一端固连在门轴（2）上；当门轴（2）旋转时，拐臂（4）带动门体（1），在旋转座（3）和偏心轴（5）的共同作用下呈摆动式旋转；其特征在于：

所述门轴（2）的旋转驱动装置包括：蜗杆套（9）、销轴（10）、扇形涡轮（13）、蜗杆（14）、电机（15）、电机座（16）；所述电机（15）固连在电机座（16）上，所述电机（15）的输出轴与蜗杆（14）直联，所述蜗杆（14）与扇形蜗轮（13）啮合；所述扇形蜗轮（13）的旋转中心固连在门轴（2）的上端；所述蜗杆（14）的两端设置有蜗杆轴承，所述蜗杆轴承的外圈定位在蜗杆套（9）的内部；

所述蜗杆套（9）的左端设置有拉耳（11），蜗杆套（9）的右端设置有耳挂（12）；所述拉耳（11）与安装座（8）呈水平式滑动接触，拉耳（11）中有水平向销孔，所述耳挂（12）与销轴（10）铰接，所述销轴（10）旋接在安装座（8）上；

所述安全解锁装置包括：解锁插销（17）、弹簧（18）、插销座（19）、拉簧（7）；所述拉簧（7）是拉力弹簧；所述解锁插销（17）和弹簧（18）设置于插销座（19）中；所述拉簧（7）的两端分别与安装座（8）和电机座（16）挂钩式连接；

正常状态下，所述解锁插销（17）的右端伸出插销座（19）外并插入拉耳（11）中设置的水平向销孔中，解锁插销（17）与拉耳（11）中设置的水平向销孔是滑动配合，拉簧（7）用于牵制蜗杆套（9）以确保蜗杆（14）与扇形蜗轮（13）啮合；

应急情况下，通过外部设置的拉索，人工的克服弹簧（18）压力，将所述解锁插销（17）从插销座（19）的左端拉出，拉簧（7）又用于解开蜗杆（14）与扇形蜗轮（13）之间的啮合。

2.如权利要求1所述一种扇形涡轮蜗杆驱动单内摆车门，其特征在于：所述扇形涡轮（13）的扇形角设定为100~120°。

3.如权利要求1所述一种扇形涡轮蜗杆驱动单内摆车门，其特征在于：所述控制单元包括：用于控制电机（15）正反转的双向启动按钮、急停按钮、用于检测门体（1）处于全开或全关状态时的位置传感器或接近开关、PLC控制模块；所述PLC控制模块用于逻辑控制电机（15）的运转或停止。

4.如权利要求1所述一种扇形涡轮蜗杆驱动单内摆车门，其特征在于：所述安全解锁装置还包括电磁铁线圈，所述解锁插销（17）设置为所述电磁铁线圈的铁芯；应急情况下，当电磁铁线圈得电时，所述解锁插销（17）通过电磁力从插销座（19）的左端拉出。

5.如权利要求1所述一种扇形涡轮蜗杆驱动单内摆车门，其特征在于：所述拉耳（11）或者是呈水平放置的圆锥体，所述安装座（8）的相应位置设置有与所述圆锥体相似的圆锥帽，所述圆锥体和圆锥帽上均设置有容纳所述解锁插销（17）穿过的圆孔。