一种客车门机系统.pdf

本发明涉及一种客车门机系统，包括固定在车身上的托盘、机械连接的传动机构，车门联动机构、车门锁定机构和门扇机构；其特征在于所述的传动机构还包括一个行星外移滑动机构；它包括带轮连接板、张紧板、柔性带连接板、滑动轴、太阳轮和垂直外移机构；所述的车门联动机构包括门扇联动机构；所述的车门锁定机构包括锁定挂钩、锁扣和挂钩连接板。本发明的客车门机系统采用了电机直接驱动行星外移滑动机构的设计，具有传动比大，并具有两级传动比的特点，输出扭矩小，功率消耗少；启闭车门时，门扇和门框不发生干涉，运动灵活，磨损少，密封性好，成本低廉等优点。

1.  一种客车门机系统，包括固定在车身上的托盘、机械连接的传动机构，车门联动机构、车门锁定机构和门扇机构；所述的门扇机构包括导向滑道、驱动滑套、门扇导向滚轮和滑槽；所述的车门联动机构包括门扇滑道、门扇联动杆、摇臂以及滚轮；所述的传动机构包括车载电源、驱动电机及与之相连的减速器、主动带轮、从动带轮和连接在它们之间的柔性带、其特征在于所述的传动机构还包括一个行星外移滑动机构；它包括带轮连接板、张紧板、柔性带连接板、滑动轴、太阳轮和垂直外移机构；所述的减速器安装在带轮连接板上，带轮连接板左右两端安装在滑动轴上，滑动轴通过滑动轴滚轮安装在门扇机构的滑槽中；减速器的输出轴与行星外移滑动机构的太阳轮连接；所述的垂直外移机构一端与行星外移滑动机构的行星架连接，另一端与所述的托盘连接；所述从动带轮安装在张紧板上，张紧板通过张紧螺栓安装在带轮连接板的一端；柔性带的一侧与柔性带连接板连接；柔性带连接板与门扇驱动滑套连接，门扇驱动滑套套装在滑动轴上，并与门扇的上端固定连接，门扇导向滚轮垂直安装在门扇驱动滑套的下方，并装在导向滑道内；所述滑动轴的两端通过滑动轴滚轮安装在车身上的滑槽中；同步摆杆的两端铰接在车身上，左右两端对称的同步拨叉的一端固连在同步摆杆的左右杆端上，另一端通过其上的U形开口分别与滑动轴的左右两端相连；
所述的车门联动机构包括门扇联动机构的驱动臂，其一端固定在带轮连接板上，另一端通过驱动臂销轴铰接在连杆的一端，连杆的另一端通过摇臂销轴与摇臂一端铰接，摇臂的另一端固连在门扇联动杆的上端；门扇联动杆的上端铰接在托盘上，下端铰接在车身上，摇臂上的滚轮安装在门扇滑道中；
所述车门锁定机构包括锁定挂钩、锁扣和挂钩连接板；锁扣安装在所述托盘上，锁定挂钩一端铰接在门扇驱动滑套上，另一端钩在锁扣上；挂钩连接板的下端铰接在锁定挂钩上，上端与所述柔性带的另一侧连接。

2.  根据权利要求1所述的客车门机系统，其特征在于所述门扇机构为左右对称的门扇机构，包括对称的左、右导向滑道、左、右驱动滑套、左、右门扇导向滚轮和滑槽；所述的柔性带连接板与左门扇驱动滑套连接，左门扇驱动滑套套装在滑动轴上，并与左门扇的上端固定连接，左门扇导向滚轮垂直安装在左门扇驱动滑套的下方，并装在左导向滑道内；
所述的车门联动机构包括左、右门扇联动机构，右门扇联动机构的驱动臂，其一端固定在带轮连接板上，另一端通过驱动臂销轴铰接在连杆的一端，连杆的另一端通过摇臂销轴与摇臂一端铰接，摇臂的另一端固连在右门扇联动杆的上端；右门扇联动杆的上端铰接在托盘上，下端铰接在车身上，右摇臂上的右滚轮安装在右门扇滑道中；左门扇联动机构的左门扇联动杆、左门扇滑道、左滚轮和左摇臂与右门扇联动杆、右门扇滑道、右滚轮和右摇臂的结构及安装方法相同；所述右门扇联动机构与左扇门联动机构对称安装；
所述车门锁定机构的锁定挂钩一端铰接在右门扇驱动滑套上。

3.  根据权利要求1或2所述的客车门机系统，其特征在于所述的垂直外移机构一端与行星外移滑动机构的行星架固接的是移动齿轮，与移动齿轮啮合的齿条固装在所述托盘上，并把主动带轮和齿圈固接。

4.  根据权利要求1或2所述的客车门机系统，其特征在于所述的垂直外移机构一端与行星外移滑动机构的行星架固接的是转臂，转臂与拉杆的一端铰接，拉杆的另一端铰接在所述托盘上。

5.  根据权利要求1或2所述的客车门机系统，其特征在于所述的主动带轮可以选用同步带轮、多楔带轮或主动链轮中的一种；所述的柔性带可以对应选用与所述的主动带轮配套的同步带、多楔带或链条中的一种；所述的从动轮可以对应选用与所述的主动带轮配套的从动同步带轮、从动多楔带轮或从动链轮中的一种。

6.  根据权利要求3所述的客车门机系统，其特征在于所述的主动带轮可以选用同步带轮、多楔带轮或主动链轮中的一种；所述的柔性带可以对应选用与所述的主动带轮配套的同步带、多楔带或链条中的一种；所述的从动轮可以对应选用与所述的主动带轮配套的从动同步带轮、从动多楔带轮或从动链轮中的一种。

7.  根据权利要求4所述的客车门机系统，其特征在于所述的主动带轮可以选用同步带轮、多楔带轮或主动链轮中的一种；所述的柔性带可以对应选用与所述的主动带轮配套的同步带、多楔带或链条中的一种；所述的从动轮可以对应选用与所述的主动带轮配套的从动同步带轮、从动多楔带轮或从动链轮中的一种。

一种客车门机系统
技术领域
本发明涉及一种客车车门开关系统，具体为一种可使客车车门开关向外滑移的门机系统，国际专利分类号拟为Int.Cl⁷.B60J 5/00。
背景技术
现有的客车门机系统(如电动塞拉门)的门扇移出机构有滑车轨道式和三维连杆机构式两种，驱动机构为丝杠式和主从动带轮式两种。不论哪种结构和形式的门扇移出机构，其导向机构的导向滑道均为曲线形。曲线形导向滑道存在的主要缺点是：1.车门在开启时，需要较大的电机功率和扭矩，功率消耗大；2.门扇启闭时，门扇和门框容易发生干涉，运动不灵活，机件磨损大；3.门扇关闭后锁定机构复杂；4.门扇密封困难。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明要解决的技术问题是，设计一种新的客车门机系统，也称为客车门电动外移滑动门机系统，它具有车门运动灵活，无干涉，密封性好，机构工作可靠，驱动电机功率低，输出扭矩小，功率消耗少，成本较低等优点。
本发明解决所述技术问题的技术方案是：设计一种客车门机系统，包括固定在车身上的托盘、机械连接的传动机构，车门联动机构、车门锁定机构和门扇机构；所述的门扇机构包括导向滑道、驱动滑套、门扇导向滚轮和滑槽；所述的车门联动机构包括门扇滑道、门扇联动杆、摇臂以及滚轮；所述的传动机构包括车载电源、驱动电机及与之相连的减速器、主动带轮、从动带轮和连接在它们之间的柔性带、其特征在于所述的传动机构还包括一个行星外移滑动机构；它包括带轮连接板、张紧板、柔性带连接板、滑动轴、太阳轮和垂直外移机构；所述的减速器安装在带轮连接板上，带轮连接板左右两端安装在滑动轴上，滑动轴通过滑动轴滚轮安装在门扇机构的滑槽中；减速器的输出轴与行星外移滑动机构的太阳轮连接；所述的垂直外移机构一端与行星外移滑动机构的行星架连接，另一端与所述的托盘连接；所述从动带轮安装在张紧板上，张紧板通过张紧螺栓安装在带轮连接板的一端；柔性带的一侧与柔性带连接板连接；柔性带连接板与门扇驱动滑套连接，门扇驱动滑套套装在滑动轴上，并与门扇的上端固定连接，门扇导向滚轮垂直安装在门扇驱动滑套的下方，并装在导向滑道内；所述滑动轴的两端通过滑动轴滚轮安装在车身上的滑槽中；同步摆杆的两端铰接在车身上，左右两端对称的同步拨叉的一端固连在同步摆杆的左右杆端上，另一端通过其上的U形开口分别与滑动轴的左右两端相连；
所述的车门联动机构包括门扇联动机构的驱动臂，其一端固定在带轮连接板上，另一端通过驱动臂销轴铰接在连杆的一端，连杆的另一端通过摇臂销轴与摇臂一端铰接，摇臂的另一端固连在门扇联动杆的上端；门扇联动杆的上端铰接在托盘上，下端铰接在车身上，摇臂上的滚轮安装在门扇滑道中；
所述车门锁定机构包括锁定挂钩、锁扣和挂钩连接板；锁扣安装在所述托盘上，锁定挂钩一端铰接在门扇驱动滑套上，另一端钩在锁扣上；挂钩连接板的下端铰接在锁定挂钩上，上端与所述柔性带的另一侧连接。
与现有技术相比，本发明的客车门机系统采用了电机直接驱动行星外移滑动机构的设计，动力源为车载电源，驱动动力由电机提供，不需要现有技术的专门气源和复杂气路，也不需要一般的电机丝杠驱动机构，因而是全新设计。所设计门机系统的行星外移滑动机构具有传动比大，并具有两级传动比的特点，驱动电机功率低，输出扭矩小，功率消耗少；启闭车门时，门扇和门框不发生干涉，运动灵活，磨损少；车门密封性好；车门锁定机构的锁定和开启无需另设能源，机构运行可靠；系统零部件少，成本低廉等优点。
附图说明
图1为本发明客车门机系统一种安装在双扇门客车实施例的主视示意图；
图2为本发明客车门机系统一种安装在双扇门客车实施例的主视放大示意图；
图3为本发明客车门机系统一种安装在双扇门客车实施例的行星外移滑动机构一种实施例的俯视示意图；
图4为本发明客车门机系统一种安装在双扇门客车实施例的车门联动机构一种实施例的俯视示意图；
图5为本发明客车门机系统的行星外移滑动机构(齿轮齿条式)一种实施例的示意图；
图6为本发明客车门机系统的行星外移滑动机构和车门联动机构连接关系一种实施例(齿轮齿条式)的示意图；
图7为本发明客车门机系统行星外移滑动机构另一种实施例(转臂和拉杆式)的示意图。
图8为本发明客车门机系统行星外移滑动机构和车门联动机构连接关系另一种实施例(转臂和拉杆式)的示意图。
具体实施方式
本发明门机系统既适用于双扇门客车的门机系统，也适用于单扇门客车的门机系统。很明显，双扇门客车的门机系统比单扇门客车的门机系统要复杂一些，因此下面结合双扇门客车门机系统的实施例及其附图详细叙述本发明：
本发明的客车门机系统(以下简称门机系统，参见图1-8)，包括固定在车身上的托盘43、机械连接的传动机构，车门联动机构、车门锁定机构和左右对称的门扇机构；所述地门扇机构包括对称的左、右导向滑道41、42、左、右驱动滑套40、35、左、右门扇导向滚轮21、22和滑槽12；所述的车门联动机构包括左、右门扇滑道4、8，左、右门扇联动杆5、6，左、右摇臂2、10以及左、右滚轮3和9；所述的传动机构包括车载电源、驱动电机24及与之相连的减速器25、主动带轮26、从动带轮19和连接在它们之间的柔性带20等。本发明的主要特征在于在传动机构中独特设计了一个行星外移滑动机构，行星外移滑动机构包括带轮连接板23、张紧板18、柔性带连接板39、滑动轴11、太阳轮27和垂直外移机构等；所述的减速器25安装在带轮连接板23上，带轮连接板23左右两端安装在滑动轴11上，滑动轴11通过滑动轴滚轮13安装在门扇机构的滑槽12中；减速器25的输出轴与行星外移滑动机构的太阳轮27连接；所述从动带轮19安装在张紧板18上，张紧板18通过张紧螺栓17安装在带轮连接板23的一端；柔性带20的一侧与柔性带连接板39连接；柔性带连接板39与左门扇驱动滑套40连接，左门扇驱动滑套40套装在滑动轴11上，并与左门扇1的上端固定连接，左门扇导向滚轮21垂直安装在左门扇驱动滑套40的下方，并装在左导向滑道41内；所述右门扇传动机构与左扇门对称安装；同步摆杆16的两端铰接在车身上，左右两端对称的同步拨叉14一端固连在同步摆杆16的上，另一端通过其上的U形开口分别与滑动轴11的左右两端相连。
本发明客车门机系统所述垂直外移机构可使门扇做垂直于车身表面运动，其一端与行星外移滑动机构的行星架连接，另一端与所述的托盘43连接；与托盘43之间的连接方式实施例设计了两种：一种是垂直外移机构的一端与行星外移滑动机构的行星架固接的是移动齿轮28，与移动齿轮28啮合的齿条29固装在所述托盘43上，并把主动带轮26和齿圈固接。在实际应用中，可以把主动带轮26和齿圈设计为一体，把移动齿轮28和行星架设计为一体，与移动齿轮28啮合的齿条29固定安装在所述托盘43上。另一种是垂直外移机构的一端与行星外移滑动机构的行星架固接的是转臂44，把转臂44与拉杆45的一端铰接，而把拉杆45的另一端铰接在所述托盘43上(参见图7)。在实际应用中，可以把转臂44和行星外移滑动机构的行星架设计为一体，转臂44和拉杆45的一端用销轴连接，而把拉杆45的另一端铰接在托盘43上(参见图7、8)。
本发明传动机构所述从动带轮19安装在张紧板18上，张紧板18通过张紧螺栓17安装在带轮连接板23的一端；调整张紧螺栓17可以调整柔性带20的张紧度。柔性带20绕在主动带轮26和从动带轮19上，柔性带20的一侧与柔性带连接板39连接；柔性带连接板39与左门扇驱动滑套40连接，左门扇驱动滑套40套装在滑动轴11上，并与左门扇1的上端固定连接，左门扇导向滚轮21垂直安装在左门扇驱动滑套40的下方，并装在左导向滑道41内；柔性带20的另一侧与车门锁定机构中的挂钩连接板38的上端连接。本发明所述右门扇传动机构结构相同，安装方式与左扇门对称。
本发明门机系统所述的车门联动机构包括左、右门扇联动机构。右门扇联动机构的驱动臂34一端固定在带轮连接板23上，另一端通过驱动臂销轴33铰接在连杆32的一端，连杆32的另一端通过摇臂销轴30与摇臂31一端铰接，摇臂31的另一端固连在右门扇联动杆6的上端；右门扇联动杆6的上端铰接在托盘43上，下端铰接在车身上，右摇臂10上的右滚轮9安装在右门扇滑道8中；左门扇联动机构的左门扇联动杆5、左门扇滑道4、左滚轮3和左摇臂2与右门扇联动杆6、右门扇滑道8、右滚轮9和右摇臂10的结构及安装方法相同。当开启车门时，所述的滑动轴11和带轮连接板23一同向车身外滑移，带轮连接板23在向外滑移的同时带动驱动臂34向外移动，驱动臂34推动连杆32，连杆32推动摇臂31带动右门扇联动杆6转动，同时带动右摇臂10转动，推动右滚轮9使右门扇7下端移出车身，以便使右门扇7沿车身向右滑动，使右门扇开启。关门时，上述动作相反。左门扇联动机构和右门扇联动机构的安装相同。左门扇联动机构的启闭过程和右门扇联动机构的启闭过程也相同。
本发明门机系统所述滑动轴11的两端通过滑动轴滚轮13安装在车身上的滑槽12中。同步摆杆16的两端铰接在车身上，左右两端对称的同步拨叉14的一端固连在同步摆杆16的左右杆端上，另一端通过其上的U形开口分别与滑动轴11的左右两端相连，以保证滑动轴11和带轮连接板23左右两端的同步移出和移入。
本发明门机系统所述车门锁定机构包括锁定挂钩36、锁扣37和挂钩连接板38；锁扣37安装在所述托盘43上，锁定挂钩36一端铰接在右门扇驱动滑套35上，另一端钩在锁扣37上；挂钩连接板38的下端铰接在锁定挂钩36上，上端与所述柔性带20的另一侧连接。本发明所述车门锁定机构与传统的电磁车门锁定机构不同，它不用电，结构简单，便于维修，可随门关闭自动锁定，动作可靠，安全性好。
本发明门机系统所述的主动带轮26可以是同步带轮、多楔带轮和链轮中的一种；所述的柔性带20可以对应选用与所述的主动带轮26配套的同步带20、多楔带20或链条20中的一种，即柔性带20可以选用与同步带轮26配套的同步带20、与多楔带轮26配套的多楔带20，或与链轮26配套的链条20中的一种；所述的从动轮19可以对应选用与所述的主动带轮26配套的从动同步带轮19、从动多楔带轮19或从动链轮19中的一种。本发明门机系统所述的实施例是以同步带轮26、同步带20和从动同步带轮19为例来叙述的本发明结构的，但完全可以采用其他所述的设计。
本发明门机系统的工作过程是：1.对于齿轮齿条式的垂直移出机构而言，当驱动电机24正传时，驱动电机24通过减速器25输出轴带动行星外移滑动机构的太阳轮27转动，由于右导向滑道42和左导向滑道41的导向作用，在车门没有移出车身前，齿圈和主动带轮26不能转动，但行星架和移动齿轮28可以转动；移动齿轮28转动时，由于移动齿轮28和齿条29的啮合作用，移动齿轮28绕自身轴线转动的同时也向车身外移动，带动滑动轴11和带轮连接板23一同向车身外移动；在右门扇驱动滑套35和左门扇驱动滑套40的推动下，使左门扇1和右门扇7的上端向车身外移动，实现垂直移出动作；在右门扇联动机构和左门扇联动机构作用下，使右门扇7和左门扇1的下端也向车身外移动，因此，本发明门机系统可以称为客车门电动外移滑动门机系统。当导向滚轮21移出右导向滑道42和左导向滑道41的垂直段后，行星架和移动齿轮28停止转动，齿圈和主动带轮26开始转动，同时带动同步带20运动，同步带20的一侧通过柔性带连接板39带动左门扇驱动滑套40连同左门扇1一起沿车身向左运动。同步带20的另一侧则通过挂钩连接板38带动锁定挂钩36绕其铰点转动，使锁定挂钩36和锁扣37脱开，同时带动右门扇驱动滑套35连同右门扇7一起沿车身向右运动，实现开门动作。当驱动电机24反转时，同步带20反向运动，一侧同步带20通过柔性带连接板39带动左门扇驱动滑套40连同左门扇1一起向右运动；另一侧同步带20通过挂钩连接板38带动锁定挂钩36运动，锁定挂钩36带动右门扇驱动滑套35连同右门扇7一起向左运动。当左、右门扇1、7处于关闭状态时，锁定挂钩36和锁扣37自动挂接，完成关门过程，左、右门扇1、7处于关闭锁定状态。
2.对于转臂拉杆式的垂直移出机构而言，当驱动电机24正传时，驱动电机24通过减速器25输出轴带动行星外移滑动机构的太阳轮27转动，由于右导向滑道42和左导向滑道41的导向作用，在车门没有移出车身前，齿圈和主动带轮26不能转动，但行星架和转臂44可以转动；转臂44转动时，由于转臂44和拉杆45用销轴连接，转臂44转动的同时带动行星架向车身外移动，带动滑动轴11和带轮连接板23一同向车身外移动，在右门扇驱动滑套35和左门扇驱动滑套40的推动下，使左门扇1和右门扇7的上端向车身外移动，实现垂直移出动作。转臂拉杆式的垂直移出机构的其余动作与所述齿轮齿条式的垂直移出机构相同。
本发明未述及之处适用于现有技术。
本发明门机系统所设计的行星外移滑动机构具有传动比大，并具有两级传动比的特点，即可实现客车门扇向外(即垂直车身表面方向)移出移入时采用大传动比，而客车门扇沿车身的两侧(即平行车身表面方向)移动时采用小传动比，同时行星外移滑动机构和左右导向滑道配合可自动实现两极传动比的变化，实现两扇车门垂直车身表面的移出移入和平行车身表面的滑动。左右门扇联动机构以带轮连接板为动力，通过驱动臂推动连杆使摇臂和门扇联动杆的转动，带动门扇下端的平滑移出移入，方便灵活，无干涉，磨损少，并且车门密封性良好，有利于清洁卫生。
本发明门机系统实施例及其附图虽然是以双扇门客车的门机系统为例，但很明显，双扇门客车的门机系统与单扇门客车的门机系统的本质结构是一样的，因此本发明同样适用于更为简单的单扇门客车的门机系统。