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1、10申请公布号CN104011311A43申请公布日20140827CN104011311A21申请号201180075681222申请日20111021E05F15/1220060171申请人盖伯伯德有限两合公司地址德国卡塞尔72发明人L林内恩科尔A哈丁74专利代理机构上海专利商标事务所有限公司31100代理人江漪54发明名称用于公共客运车辆上下车装置的驱动装置57摘要本发明涉及一种用于公共客运车辆上下车装置的驱动装置10，包含安装在旋转柱20内的驱动单元11，该驱动单元通过在上下车装置的打开和关闭过程中围绕其纵轴ZZ旋转旋转柱20进行驱动，其中，驱动装置10固定在车辆上，驱动单元11具有驱。
2、动电机30，非自锁减速器31和可控制的锁定装置32，通过该锁定装置可以对旋转柱20的旋转进行锁定。根据本发明，驱动装置10具有传感器50，通过该传感器可以测定作用于驱动装置10上的外力大小。驱动装置10此外还具有一个对传感器50的信号进行分析以及在超过传感器50测量到的外力极限值时触发锁定装置32的锁定作用的装置。85PCT国际申请进入国家阶段日2014062086PCT国际申请的申请数据PCT/EP2011/0684172011102187PCT国际申请的公布数据WO2013/056743DE2013042551INTCL权利要求书1页说明书6页附图3页19中华人民共和国国家知识产权局12发。
3、明专利申请权利要求书1页说明书6页附图3页10申请公布号CN104011311ACN104011311A1/1页21用于公共客运车辆上下车装置的驱动装置10，包含安装在旋转柱20内的驱动单元11，该驱动单元通过在上下车装置的打开和关闭过程中围绕其纵轴ZZ旋转旋转柱20进行驱动，其中，驱动装置10固定在车辆上，驱动单元11具有驱动电机30，非自锁减速器31和可控制的锁定装置32，通过该锁定装置可以对旋转柱20的旋转进行锁定，其特征在于，驱动装置10具有一传感器50，通过该传感器可以测定作用于驱动装置10上的外力大小，其中，驱动装置10此外还具有一个对传感器50的信号进行分析以及在超过传感器50测。
4、量到的外力极限值时触发锁定装置32的锁定作用的装置。2根据权利要求1的装置，其特征在于，驱动装置10包含一扭矩支承部件40，驱动装置10通过该部件和车辆相连，其中，扭矩支承部件40作为驱动单元11扭矩的吊环对向轴承。3根据权利要求2的装置，其特征在于，传感器50安装在扭矩支承部件40上。4根据权利要求1至3中一项或者多项的装置，其特征在于，传感器50为一延伸测量带。5根据权利要求1至4中一项或者多项的装置，其特征在于，传感器50通过控制单元和锁定装置32进行连接，其中，在控制单元中至少保存有一个通过传感器测定的外力极限值，控制单元具有一个控制锁定装置32的装置，通过该装置在传感器50测定的外力。
5、超过至少一个保存的极限值时触发锁定装置32的锁定作用。6根据权利要求1至5中一项或者多项的装置，其特征在于，驱动装置10具有一个在超过传感器50测定的外力极限值时对驱动电机31进行控制的装置，其中，驱动电机30的控制沿逆向于外力的方向进行触发。7根据权利要求6的装置，其特征在于，触发锁定装置32锁定作用的极限值低于控制驱动电机30的极限值。8根据权利要求1至7中一项或者多项的装置，其特征在于，在驱动单元11和扭矩支承部件40之间设有一支撑单元，该支撑单元可以实现旋转柱20的摆动。9根据权利要求8的装置，其特征在于，支撑单元包含一吊环对向轴承60，该吊环对向轴承和旋转柱20进行连接。10根据权利。
6、要求2至9中一项或者多项的装置，其特征在于，扭矩支承部件40具有两个吊环对向轴承41；42。权利要求书CN104011311A1/6页3用于公共客运车辆上下车装置的驱动装置0001本发明涉及一种用于公共客运车辆上下车装置的驱动装置。该驱动装置包含一安排在旋转柱内的驱动装置，并通过在上下车装置的打开和关闭过程中围绕其纵轴旋转旋转柱进行驱动。0002公共客运车辆的上下车装置已经以乘客车门、上车斜坡、滑动楼梯或者类似装置的形式作了公开。为了移动各上下车装置，必须具备合适的驱动装置。通常，这一类装置安装在开口上方的车门框架或者车门入口区域，用于打开和关闭车门。典型的方法是，这一类的客运车门为转轴平拉门。
7、，在打开和关闭过程中除了摆动移动，同时进行侧向移动。这一类的车门系统在诸如EP1040979A2和EP1314626A1中作了公开。用于单纯的旋转或者摆动车门的、不进行侧向移动的驱动装置通常安排在车门入口区域的车门上方或者下方。例如，在DE20316764U1中说明了一种安排在车门入口上部区域的驱动装置。0003此外，对于这一类的驱动装置而言，其结构非常紧凑，以便内置于乘客车门的旋转柱中。例如，DE202008007585U1公开了一种此类驱动装置。驱动单元直接安装在旋转柱中除了可以节省空间，同时整个驱动装置还具有在维护和安装方面的多种优势。此外，驱动装置可以通过特殊的安装形式免受因车辆、门架。
8、或者旋转轴的移动而形成的负载。0004但这一类紧凑型驱动系统的问题经常在于，由于在打开或者关闭状态下向门扇施加较大的力，需要通过车门系统的杠杆臂向驱动装置和传动装置施加非常大的力。该非常大的力主要出现在破坏性情况或者超载车辆的打开和关闭过程中，可能会在门扇上的突然传导而导致驱动和/传动装置受损。0005未解决上述问题，诸如WO2011/067001A1建议，在驱动装置和将驱动装置安装在车辆上的固定部件之间设计一连接装置。在超过驱动装置上作用扭矩的极限值时，连接装置允许驱动装置围绕垂直轴进行旋转。自特定的扭矩开始，整个驱动装置进行旋转，从而避免驱动电机和传动装置受损。仅在超过特定极限值时，连接装。
9、置才脱开，而正常操作所需的扭矩可以顺利地进行传递。此外，在连接装置和固定部件之间设有一轴承，该轴承可以实现旋转轴随连接装置进行摆动，从而对旋转轴因车辆移动造成扭转和偏转进行补偿。0006为了避免手动打开车门，可以使用自锁减速传动装置，以实现对车门的锁定。当然，WO2009/060085A1也建议不使用自锁减速传动装置，以便车辆车门可以手动移动，而不会因传动装置的自锁而阻碍其移动。为了实现锁定车门，防止意外打开，设计一特殊的锁定装置。为了在紧急情况下可以打开车门，可以对锁定装置进行控制，以便其锁定作用在需要时被取消。由于传动装置仅具有较小的自锁定作用，为了确保在紧急情况下可以对上下车装置进行手动。
10、控制，仅需要取消锁定装置的锁定所用即可。0007根据上述说明，本发明的任务在于，提供一种用于公共客运车辆上下车装置的驱动装置，其驱动单元可以防止因特别大的作用在上下车装置上的外部作用力而导致的损伤。此外，驱动装置的结构应尽可能坚固、稳定和紧凑。0008根据本发明，该任务通过根据独立权利要求1的驱动装置加以解决。驱动装置的其他的有利结构见子权利要求210。0009根据本发明用于公共客运车辆上下车装置的驱动装置包含一个安排在旋转柱内说明书CN104011311A2/6页4的驱动单元，该驱动单元通过在上下车装置的打开和关闭过程中围绕其纵轴ZZ旋转旋转柱进行驱动。此外，驱动装置固定在车辆上，具有一驱动。
11、电机、一个非自锁减速器和可控制锁定装置。通过锁定装置可以对旋转柱的旋转进行锁定。0010根据本发明，驱动装置具有一传感器，通过该传感器可以测定作用于驱动装置上的外力大小。该外力通过打算手动甚至是暴力打开上下车装置的人员进行施加。此外，外力的大小直接或者间接通过因外力造成的部件变形进行测量。传感器自身不需要测量力的大小，而是对其作用进行测定，通过该作用可以推断出外力的大小。0011此外，驱动装置具有一个对传感器信号进行分析的装置，在超过传感器所测定外力的极限值时触发锁定装置的锁定作用。由此可以实现，对于外力而言，自一定大小开始取消对驱动装置的锁定，以便可以手动打开上下车装置，而不会导致驱动单元损。
12、坏。对此，该极限值也可以直接或者仅间接等于外部施加的力的大小。如果外力根据部件变形进行测量，其极限值与变形程度一致，因此可以间接测定外力大小。0012驱动装置优先包含一个扭矩支承部件，通过该部件驱动装置和车辆进行连接，扭矩支撑部件用作驱动装置扭矩的吊环对向轴承。由此吊环对向轴承对驱动装置施加的扭矩进行抵销，因为驱动装置固定在车辆的固定部件上。因此可以实现，驱动装置的驱动扭矩被传递到旋转柱上，以便使其进行旋转。0013所使用的传感器可以是延伸测量带。该测量带可以容易地粘贴在驱动装置的部件上，在驱动装置上存在较高外力时发生变形。延伸测量带对变形进行记录，在变形时自特定大小开始取消锁定装置的锁定作用。
13、。由此延伸测量带间接通过特定部件形成的变形确定施加在驱动装置上的外力大小。在该情况下，触发锁定装置锁定作用的极限值间接等于外力的大小，因为该极限值为变形程度。0014在本发明一种优先使用的实施形式中，延伸测量带作为传感器安装在扭矩支承部件上，该支承部件作为驱动单元扭矩的吊环对向轴承。如果此处出现扭矩支承部件变形，这意味着，在驱动装置上存在较高的可能导致驱动单元受损的外力。0015在本发明的另一种实施形式中，传感器通过控制单元和锁定装置相连，其中，在控制单元中至少保存有一个通过传感器测定的外力极限值。控制单元具有一个控制锁定装置的装置，通过该装置在传感器测定的外力超过至少一个保存的极限值时触发锁。
14、定装置的锁定作用。0016此外还规定，驱动装置具有一个在超过传感器测定的外力极限值时对驱动电机进行控制的装置，其中，驱动电机的控制沿逆向于外力的方向进行触发。由此可以避免完全打开上下车装置，因为电机逆向于该外力进行移动。0017在本发明的一种实施形式中，用于触发锁定装置锁定作用的极限值和控制驱动电机的极限值不同，以便在存在较高的外力时通过电机激活逆向控制。但两个极限值也可以相同。0018在本发明的一种实施形式中，在驱动单元和扭矩支承部件之间存在一支架单元，该支架单元可以实现旋转柱的摆动。由此，在相关车辆工作过程中旋转柱的扭转和偏转不会对驱动单元形成负面影响。摆动是指沿X和/或Y方向的偏转。为了。
15、实现该摆动，支架单元为一对准旋转柱的吊环对向轴承。此外，扭矩支承部件同时具有两个吊环对向轴承，其旋转轴位于同一高度或者安排在一个水平面内。所有三个吊环对向轴承均位于旋转柱一说明书CN104011311A3/6页5个非常高的点，从而使得旋转柱的摆动能力可以直接作用于旋转柱在车辆或者门架上的固定区域。0019驱动装置这种可移动的灵活固定方式使得可以将驱动装置安装在不同的车辆中。甚至可以将驱动装置用于具有较小倾角例如最大倾斜5度的旋转柱上。0020相对于具有安全连接装置的实施形式例如WO2011/067001A1所述，本发明的优点在于，本质上需要的部件更少，因此本发明使用更少的花费即可实现。此外，无。
16、安全连接装置的驱动装置具有更加紧凑的结构，因此易于维护。如果人员或者物体倚靠在旋转柱上，并非整个驱动装置均进行旋转对于超载车辆该情况较为不利。此外，触发锁定作用的极限值可以针对不同的车辆或者使用条件进行调节。如果在车辆工作过程中发现所选择的极限值过高或者过低，则可以在控制单元中简单地通过重新编程进行修改。0021将延伸测量带安装在扭矩支承部件上的特殊优点在于，传感器可以简单地进行安装，且可靠显示外力是否会导致驱动单元受损。如果扭矩支承部件尽管使用了规定的安装方式仍然发生变形，则说明应取消锁定。0022本发明的其他优点、特点和符合目的的实施形式见子权利要求和下文中根据图纸对优先使用的实施示例进行。
17、的说明。0023其中0024图1具有内置驱动装置的旋转柱原理图；0025图2经过根据本发明的驱动装置一种实施示例一部分的轴向截面示意图；0026图3驱动装置上半部分的三维视图。0027图1显示的是一种用于车辆上下车装置的驱动装置简化原理图。对此，相关的驱动装置10的驱动单元11安排在旋转柱20的外管内部，由此驱动装置10至少包含一个旋转柱20和安排在其中的驱动单元11。旋转柱20具有用于固定此处未作说明的车门的固定臂22和23，且通过地面轴承24以可旋转的方式固定在地面上，对此，地面通常为车辆地板。0028通过控制驱动单元11，旋转柱围绕其纵轴ZZ旋转轴ZZ进行旋转，由此移动固定臂22，23，。
18、进而作用于固定在固定臂上的车门。对此，驱动单元11具有不同的结构可以将其部件以不同的方式安排在旋转柱内。图2中说明了一种根据本发明的驱动装置10的优先使用的实施形式，对此，仅显示了旋转柱20的上半部分和驱动单元及其上部固定装置。0029该部分的旋转柱20具有一个外管21，在该外观中安排有驱动电机30和减速器31。电机30的输出元件和减速器31的输入元件相连，其输出轴作为导向轴72伸入电机支架70中。导向轴72优先以非圆方式从减速器31向电机支架70传递扭矩。例如，该导向轴可以具有多角形或者多边形横截面。电机支架70以可旋转方式安装在轴承套71中，该轴承套和旋转柱20的外管21固定连接在一起。导。
19、向轴72以可沿Z方向移动的方式固定在电机支架70中，以便可以实现驱动单元沿Z方向进行移动，进而对因颠簸或者旋转柱20延伸形成的纵向变化进行补偿。0030比较有利的方法是，根据本发明的整个驱动装置10为紧凑型驱动结构，在该驱动装置中电气驱动电机30和减速器31沿轴向依次安排在旋转柱20管状外壳21的内部。驱动装置的这种细长结构可以内置于管状结构的车门旋转柱的任何位置。因此可以方便地根据车辆情况和连接可能性选择驱动装置的安装位置，由此在以前常用的车门驱动装置的位说明书CN104011311A4/6页6置，例如车顶区域可以形成其他部件的结构空间。0031此外，减速器31的输出元件可以和升降旋转单元进。
20、行连接。升降旋转单元是一种已经公开的部件，尤其适用于外部摆动车门。通过车门升降，门扇可以和车门门架通过锁止楔形成闭锁链接。0032此外还设有一用于驱动装置10或者其中包含的驱动单元的支架，此处考虑的是，由于旋转柱的长度，在工作过程中其扭转和偏转几乎无法避免。旋转柱20的移动的原因在于，相关车辆由于加速和制动过程以及曲线行驶而出现颠簸和扭转。对于公共汽车，轮胎和路边石或者类似边缘接触会导致车辆变形，进而导致旋转柱20进行移动。因为驱动装置10通过固定装置连接至车辆的固定位置的部件上，因此，旋转柱20的这一类扭转和偏转会对驱动单元造成负面影响。0033驱动装置10通过固定部件安装到车辆上。对此，驱。
21、动装置优先包含一个扭矩支承部件40，驱动装置10通过该部件固定到车辆上。扭矩支承部件40用作驱动单元扭矩的吊环对向轴承，且优先具有两个吊环对向轴承41和42。此外，驱动单元通过另一个吊环对向轴承60和扭矩支承部件40进行连接，对此，支撑装置60可以实现旋转柱的摆动。三个吊环对向轴承41，42和60的旋转轴优先安排在一个高度或者一个平面内，这可以形成有利的外力分配比。0034根据本发明，此外还设有一旋转路径检测装置。该装置优先通过增量传感器或者绝对值传感器直接对驱动电机30的电机轴或者上下车装置的输出轴进行检测。例如，如果驱动装置10用于乘客车门，旋转路径可以通过连接旋转柱的驱动轴进行检测。通过。
22、输出轴对旋转路径进行检测的优点在于，可以识别出驱动装置中可能的材料断裂，从而在车门意外打开时进行报警。0035驱动单元的减速器31根据本发明为非自锁结构，因此，由于其较小的自锁作用在紧急情况下可以手动控制上下车装置。为了对上下车装置进行锁定，设有一锁定装置32，例如该锁定装置为制动器。该制动器在图2的实施示例中位于电机30的轴向下方。为了在紧急情况下可以打开车门，仅需要取消锁定装置32的锁定作用即可。这可以获得较高的安全性。0036附加的锁定装置或者制动装置的结构可以使得，在无电流的状态下对驱动装置形成机械锁定装置。制动装置可以以电气和手动的方式进行解锁，以便对驱动装置进行解锁，并进行电动和/。
23、或手动控制。制动装置的手动解锁可以通过已经公开的带手动排气装置的弹力制动装置进行，其中，制动装置的手动排气装置可以用于紧急机械解锁装置。这一类的制动装置以“低活动制动器”的概念作了公开。但也可以选择使用其他合适的锁定装置。例如，制动装置可以借助弹力作用于驱动电机30的输出轴上，且可以以电磁方式进行解锁。0037如果驱动电机30可以被短路，则可以取消锁定装置式样的制动器。通过驱动电机30出现的短路力矩可以对上下车装置进行锁定，并阻止车门移动。即使车辆停止和未工作的过程中，均可以始终确保该功能的实现。因此，根据本发明的锁定装置32不再通过单独的装置，而是通过驱动电机30的短路装置加以实现。0038。
24、如果实施了紧急解锁，优先通过机械开关断开电机30两个触点之间的连接，短路力矩由此被取消，车门可以轻松地手动打开。车门的自行锁定功能通过简单地断开电机的说明书CN104011311A5/6页7正负电缆即可取消。在电机无电流状态下也可以始终进行锁定，也就是说断电对锁定无影响。在断电或者电子设备出现故障的情况下，也可以通过对短路开关的控制进行紧急解锁。也可以在短路中断后通过重新连接开关对上下车装置尤其是车门再次进行锁定。短路开关优先在无辅助功能以及车辆停止或者电流中断的情况下均可正常工作。0039使用这一类短路开关的优点一方面在于减少紧急解锁所需的部件，另一方面短路开关可以安排在任意符合人体工学要求。
25、的位置。对于这一类实施形式的锁定装置不再需要敷设常见的鲍登线或者气动管道。当然也可以组合使用以短路为基础的锁定装置以及使用制动器或者机械锁定装置。尤其是，当短路力矩不足以安全锁定车门时，组合使用上述方法尤其有利。0040比较有力的方法是，可控短路通过电机线圈的特殊线圈加以确保，该特殊线圈仅用于形成短路。通过特殊线圈也可以实现较高的制动作用或者锁定作用。0041如果乘客打算手动打开车门，所选择的锁定装置32可以主动解锁。例如在紧急情况下。对于作用于车门的意外外力，例如在破坏性情况或者超载车辆的打开和关闭过程中，该锁定装置可以避免打开车门。由于在打开或者关闭状态下门扇上存在较大的外力，通过车门系统。
26、的杠杆臂可以在驱动单元和传动装置上施加非常大的外力。该外力可能会导致驱动装置或者传动装置受损。0042因此，根据本发明，驱动装置10至少包含一个传感器50，通过该传感器可以对作用于驱动单元11的这一类外力直接或者间接进行测定。一旦测定到的外力超过规定的极限值，则解除所选择的锁定装置32的锁定作用，由此车门被打开。例如，对制动装置的制动作用和/或电机30的短路力矩进行取消。0043如图3的三维视图所示，传感器50优先安排在扭矩支承部件40上。对此，图3显示的是允许旋转柱20进行摆动的上部吊环对向轴承60和扭矩支承部件40的两个吊环对向轴承41和42。0044例如，传感器50可以由延伸测量带构成，。
27、该测量带使用专用粘合剂粘贴在扭矩支承部件40的适当位置。通过较高的外力，例如由乘客手动作用于车门的外力，扭矩支承部件40发生变形，该变形被延伸测量带50所记录。一旦变形达到特定的极限值，该情况即被评价为试图打开车门，所选择的锁定装置32的锁定作用被取消。由此可以打开车门，且不会损坏驱动单元。0045传感器50也可以安装在驱动装置10的其他适合测量施加在上下车装置例如车门上的外力的位置。另外可以使用多个传感器。对此，传感器50不需要直接位于施加这一类外力的位置，而是可以位于所施加的外力作用于驱动装置10的位置。例如传感器50可以安排在固定臂22，23或者旋转柱20上，并在相应位置对部件变形进行测。
28、量。此外，可以设有多个传感器，以便对不同位置上的外力作用进行测定。0046此外所测定外力的极限值保存在图中未作说明的控制单元中，该控制单元和传感器50和锁定装置32相互连接在一起。控制单元接收传感器50的信号，并对其进行分析。一旦超过保存的极限值，控制单元对锁定装置32进行相应的动作。低于极限值的外力表示上下车装置承受的是常规负载，例如乘客倚靠车门形成的负载。在这一类情况下，车门不会打开。高于极限值的外力则相反意味着蓄意的打开尝试，该尝试可能会导致驱动单元受损。为了对情况加以区分，触发锁定作用的极限值必须进行精确的确定。例如根据试验加以确说明书CN104011311A6/6页8定，针对不同的外。
29、力测量对驱动装置的影响。该极限值也可以从理论上加以确定。0047如果期望并获得允许打开上下车装置，锁定装置32的锁定作用可以主动解除。如果并不期望打开上下车装置，但应获得允许，则可以被动解除锁定作用，以避免损坏驱动单元的部件。0048此外还规定，在超过作用于驱动装置10上的外力极限值时，也可以对驱动电机30进行控制。优先沿与外力相反的方向对电机进行控制。由此可以使得，尽管可以打开车门，但通过电机避免完全打开车门。保存在控制单元中的用于触发锁定装置32锁定作用的和用于控制驱动电机30的极限值相同或者存在差异。在低于该极限值时，优先规定，触发锁定装置32的极限值低于控制电机30的极限值。电机仅可以。
30、在非常高的外力下才被激活。0049在特定的条件下也可以规定，电机30沿和外力作用相同的方向进行控制。车门自动打开，以避免破坏性活动的进一步动作。如果因为传感器50的类型以及在驱动装置10上的安排无法确定外力的方向，在控制电机30时可能对其他的信息进行处理。例如可能出现如下情况，即乘客尝试暴力关闭已经打开的车门。通过通过所选择的传感器50无法识别乘客尝试打开车门或者关闭车门，而是仅识别出施加的外力，控制单元可以提供车门处于何种状态的信息。如果车门关闭，则为尝试打开车门，而如果车门打开，则该尝试为暴力关闭车门。电机30可以和外力方向相同或者逆向于外力方向进行相应的控制。0050如果延伸测量带以适当。
31、的方式安装到扭矩支承部件40上，则可以沿不同方向对扭矩支承部件40的变形进行记录。由此可以确定外力施加的方向。同时可以安装多个延伸测量带，以便对施加外力的方向进行更好的测定。0051在本发明的一种实施示例中，在超过外力的极限值时可以触发警报。警报信号通知车辆驾驶员和/或控制中心。0052标号列表005310驱动装置005411驱动单元005520旋转柱005621外管，外壳005722，23杠杆臂005824地面轴承005930驱动电机006031减速器006132锁定装置，锁定设备，制动器006240扭矩支承部件006341，42吊环对向轴承006450传感器，延伸测量带006560吊环对向轴承006670电机支架006771轴承套006872导向轴说明书CN104011311A1/3页9图1说明书附图CN104011311A2/3页10图2说明书附图CN104011311A103/3页11图3说明书附图CN104011311A11。