CN110072736A - 用于机动车或用于轨道车辆的滑动踏板*** - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于车辆或轨道车辆的滑动踏板***(1),其包括至少一个脚踏板(2),所述脚踏板通过驱动器(4)的驱动能在引导装置(6)上被引导成沿在缩回位置(8)和伸出位置(10)之间的行驶路径移动。本发明的特征在于,所述驱动器(4)包括至少一个非接触式工作的线性电动机,其中该线性电动机的驱动力在没有机械连接的情况下传递给脚踏板(2)。
Description
技术领域
本发明从一种根据权利要求1的前序部分的用于车辆或轨道车辆的滑动踏板***,其包括至少一个脚踏板,所述脚踏板通过驱动器的驱动能在引导装置上被引导成沿在缩回位置和伸出位置之间的行驶路径移动。
此外,本发明还涉及一种根据权利要求11的车辆、特别是轨道车辆,其包括至少一个滑动踏板***。
背景技术
这种滑动踏板***例如由DE102014203049A1已知。例如,这种滑动踏板***可用于客运车辆,以方便上下车和避免人员伤害。例如,在轨道车辆中,当轨道车辆停在车站时,滑动踏板***的脚踏板用于桥接轨道车辆和站台之间的间隙。这可以防止乘客进入相应的间隙中。此外,公共汽车的脚踏板可用于覆盖在车辆和路缘之间的间隙。脚踏板还可以用于桥接在车辆的平台与站台或人行道之间的水平差异,以便于轮椅和折叠椅的进入和退出。最后、但并非不重要的是,这样的滑动踏板***也可以应用在用于运输病人或残疾人的车辆中,例如以便通过驶出的脚踏板在车辆平台和道路或人行道之间形成用于可移动的病人担架或轮椅的行驶路径。
在这种情况下,脚踏板可以借助于驱动装置在缩回位置(静止位置)和伸出/驶出位置(工作位置)之间来回移动,并且为此例如在引导装置的两个彼此平行的轨道上引导。通常,脚踏板的引导是通过滚子实现的。
到目前为止,作为脚踏板的驱动器仅使用基于接触的驱动器,例如皮带传动装置、主轴驱动器或气动缸。然而,由于在滑动踏板***的区域中的车辆结构的污染、结冰、变形或者由于温度影响,可能发生这种驱动器的卡住,使得滑动踏板***变得不可正常工作,如果滑动踏板***所需的空间也由驱动器确定的话。此外,可能通过所谓的破坏活动而导致驱动传动系上的破坏或损坏。
发明内容
本发明的目的在于,进一步改进开头所述类型的用于机动车或用于轨道车辆的滑动踏板***,使得避免上述问题。同样应当提供一种具有这样的滑动踏板***的车辆、特别是轨道车辆。
该目的通过权利要求1和11的特征实现。本发明的有利改进是所附从属权利要求的主题。
本发明从一种用于机动车或轨道车辆的滑动踏板***出发,其包括至少一个脚踏板,所述脚踏板通过驱动器的驱动能在引导装置上被引导成沿在缩回位置和伸出位置之间的行驶路径运动。行驶路径在此明确包括所述缩回位置和所述伸出位置。
脚踏板在此借助驱动器在缩回位置(静止位置)和伸出位置(工作位置)之间来回移动,但也可以在缩回位置(静止位置)和完全伸出的位置(工作位置)之间的任何位置停住并且保持在那里。
滑动踏板***优选应用在轨道车辆中。轨道车辆理解成有轨车辆,例如机车、动车组、有轨电车、地铁列车、火车车厢(客运车厢或旅游车厢和/或货运车厢)、特别是高速铁路车辆。替代地,滑动踏板***可用于任何其他类型的车辆,该车辆特别是用于运输人员,例如公共汽车、救护车、残疾车辆等。
本发明的特征在于,驱动装置包括至少一个非接触式工作的线性电动机,其驱动力例如纯磁性地(洛伦兹力或磁阻力)并且没有机械连接地、即在没有机械力作用的情况下传递到脚踏板上。在此,非接触式工作的线性电动机的作用在脚踏板上的驱动力与引导力是不同的,该引导力在引导装置和脚踏板之间作用并且可以在接触的情况下(即通过机械力)、但也可非接触地(例如通过磁力)实现。
所述非接触式工作的线性电动机可以例如包含多个线性排列成行的永磁体和多个与所述永磁体非接触地共同作用的线性排列成行的且由控制装置通电的励磁线圈,其中由永磁体和由励磁线圈产生的磁场重叠并且产生使脚踏板沿行驶路径移动的磁力。因此,在此驱动力由洛伦兹力产生,如磁激励电驱动器中常见的那样。
替代地,非接触式工作的线性电动机也可以由磁阻电动机构成,其中驱动力(仅仅)通过磁阻力而不是如在磁激励电驱动器的情况下大部分通过洛伦兹力产生。
这些措施的优点在于,在这种非接触式工作的线性电动机中,通常允许更大的几何公差,这使得非接触式工作的线性电动机特别是针对滑动踏板***区域中的扭曲和污垢不太敏感。而后,滑动踏板***是功能可靠的并且也是维护成本低的。
通过在从属权利要求中列出的措施可以有利地进一步发展和改进本发明。
如上所述,所述非接触式工作的线性电动机包含多个线性排列成行的永磁体和多个与所述永磁体非接触地共同作用的线性排列成行的且由控制装置通电的励磁线圈,其中由永磁体和由励磁线圈产生的磁场重叠并产生可以使脚踏板沿行驶路径在两个方向上移动的磁力。励磁线圈由电子控制装置如此通电,以便产生合磁力,该合磁力使脚踏板以相应期望的方向、速度和加速度移动。
在此特别是可以规定:
a)所述多个线性排列成行的永磁体(转子)设置在脚踏板上并且所述多个线性排列成行的励磁线圈(定子)设置在静止的支撑区域上,或者
b)所述多个线性排列成行的永磁体(定子)设置在静止的支撑区域上并且所述多个线性排列成行的励磁线圈(转子)设置在脚踏板(转子)上。
滑动踏板***的静止的支撑区域直接或间接地固定在例如车辆或轨道车辆的车体上或形成该车体的一部分。
特别是,所述多个线性排列成行的永磁体如此布置并且控制装置对所述多个线性排列成行的励磁线圈如此通电,使得所述脚踏板被磁力沿期望的方向拉动和/或推压或保持在期望的位置上。永磁体和/或励磁线圈优选地分别布置在一个平面中,其中这些平面彼此平行并且至少部分地重叠。永磁体的行和励磁线圈的行尤其是平行的。
根据进一步的发展,还可以规定,所述多个线性排列成行的永磁体和所述多个线性排列成行的励磁线圈如此布置和/或所述多个线性排列成行的励磁线圈如此通电,使得磁力与脚踏板在行驶路径上的位置相关。因此,作用在脚踏板上的驱动力根据脚踏板在行驶路径上的位置而变化,或者驱动力是脚踏板在行驶路径上的位置的函数。
例如,可能需要用于使脚踏板从缩回位置中移出到伸出位置的驱动力大于例如在行驶路径的其余部分上的驱动力,以便例如克服由于在引导装置的区域中的卡住或结冰引起的高的起动力。
通常,所述至少一个非接触式工作的线性电动机可以通过电子的开环控制或闭环控制装置在脚踏板在行驶路径内待移到的位置、待实现的速度、待实现的加速度或待实现的驱动力方面被开环控制或闭环控制。
以特别优选的方式,所述多个励磁线圈中的至少一个励磁线圈可以是力传感器的组成部分,该力传感器直接或间接地测量作用在脚踏板上的载荷。然后,多个励磁线圈中的至少一个励磁线圈具有有利的双重功能,其方式为:其一方面用于形成驱动力并且另一方面用作力传感器的组成部分。作为包括一个线圈的力传感器例如考虑霍尔传感器。这同样适用于至少一个永磁体。
脚踏板的行驶路径不限于直线行驶路径。而是,脚踏板可以由引导装置沿着完全或部分弯曲的行驶路径引导。
所述引导装置优选设置在滑动踏板盒中,所述脚踏板能够从所述滑动踏板盒中移出并且能够移入到所述滑动踏板盒中,其中所述至少一个非接触式工作的线性电动机至少部分地布置在滑动踏板盒中。
本发明还涉及一种具有至少一个上述滑动踏板***的车辆、特别是轨道车辆。
附图说明
下面将参考附图参考实施例更详细地描述本发明。其中:
图1是根据本发明的优选实施方式的轨道车辆的滑动踏板***的前视图;
图2是图1的滑动踏板***的俯视图;
图3是线性电动机的原理示意图,线性电动机优选应用在图1和图2的滑动踏板***中。
具体实施方式
图1至3中所示的滑动踏板***1的优选实施方式例如在用于客运的轨道车辆中使用。
滑动踏板***1包括例如在此未示出的滑动踏板盒,脚踏板2借助于非接触式工作的线性电动机4沿此处例如笔直的行驶路径可从滑动踏板盒中移出或可移入滑动踏板盒中。脚踏板2通过在此线性的引导装置6相对于在轨道车辆的车体上例如在底侧设置的滑动踏板盒线性引导。
滑动踏板盒形成滑动踏板***的静止的支撑区域并且直接或间接地固定在轨道车辆的车体上或形成轨道车辆的车体的一部分。脚踏板2可以在移入位置/缩回位置8(图2中通过虚线表示的位置)和移出位置/伸出位置10(图2中通过实线表示的位置)之间沿着行驶路径移动,其中,在轨道车辆的行驶状态下缩回位置形成一个保持位置,并且在乘客上下车的停止期间伸出位置形成另一个保持位置、即脚踏板至少暂时保持在其中的位置。在这方面,缩回位置8和伸出位置10均表示行驶路径的极限位置。然而,特别是也可以将这两个极限位置8、10之间的中间位置作为保持位置。
引导装置6在此包括例如布置在滑动踏板盒中设置的一对导轨12,其中特别是侧向在脚踏板2上可旋转地安装的滚子14可以在所述导轨中滚动。脚踏板2相对于滑动踏板盒的驱动通过非接触式工作的线性电动机4实现,其中非接触式工作的线性电动机4根据脚踏板的位置至少部分地设置在滑动踏板盒中。
非接触式工作的线性电动机4可以在此例如包括多个线性排列成行的永磁体16和多个与永磁体16非接触地相互作用的线性排列成行的且由电子控制装置18通电的励磁线圈20。
在图3的示例中,优选地两个平行行的分别具有北极和南极的永磁体16在一个平面中依次相继地设置。在永磁体16的该线性排列成行中,优选地反极性的磁极部分彼此对置。在当前情况下,例如同样存在两个同样依次相继地线性排列的励磁线圈20,其中永磁体16和励磁线圈20的磁场至少部分地重叠。永磁体16的线性行和励磁线圈20的线性行尤其是平行的。
在此特别是规定,永久磁铁(转子)16布置在脚踏板上,并且励磁线圈(定子)20布置在滑动踏板盒上。替代地,永磁体(定子)16可以布置在滑动踏板盒上并且励磁线圈20可以布置在脚踏板(转子)上。
如图1所示,永磁体16和励磁线圈20优选分别布置在一个平面中,其中这些平面彼此平行并且至少部分地覆盖。由永磁体16和励磁线圈20产生的磁场重叠并产生使脚踏板2沿行驶路径移动的磁力。因此,在此驱动力由洛伦兹力产生,如磁激励电驱动器中常见的那样。
替代地,非接触式工作的线性电动机4也可以由磁阻电动机构成,其中驱动力(仅仅)通过磁阻力而不是如在磁激励电驱动器的情况下大部分通过洛伦兹力产生。
励磁线圈20由电子控制装置18通电,以产生合磁力,该磁力使脚踏板2沿着行驶路径分别以期望的方向、速度和加速度移动。特别地,永磁体16如此布置并且励磁线圈20如此由电子控制装置18通电,使得脚踏板2被合磁力沿期望方向拉动和/或推压。
在此还可以规定,永磁体16和励磁线圈20如此布置和/或励磁线圈20被如此通电,使得磁力与脚踏板2在行驶路径上的位置相关。然后,作用在脚踏板2上的驱动力根据脚踏板2在行驶路径上的位置而变化,或者用于脚踏板2的驱动力是脚踏板2在行驶路径上的位置的函数。
例如,可能需要用于使脚踏板2从缩回位置8中移出到伸出位置10的驱动力大于例如在行驶路径的其余部分上的驱动力,以便例如克服由于在引导装置6的区域中的卡住或结冰引起的高的起动力。
通常,所述至少一个非接触式工作的线性电动机4可以通过电子开环控制或闭环控制装置在脚踏板2在行驶路径内部待移到的位置、待实现的速度、待实现的加速度或待实现的驱动力方面被开环控制或闭环控制。特别是,在闭合控制的范围内可以设置产生实际值的反馈信号的传感器,例如行程传感器、速度传感器、加速度传感器或力传感。
根据一个特别优选的实施方式,励磁线圈20中的至少一个励磁线圈可以是力传感器的组成部分,该力传感器直接或间接地测量作用在脚踏板2上的载荷。作为包括一个线圈的力传感器例如考虑霍尔传感器。
脚踏板2的行驶路径不限于直的行驶路径。而是,脚踏板2可以由引导装置6沿着完全或部分弯曲的行驶路径引导。
在本发明的范围内还包括这样的设计,其包含在此描述的实施方法的特征的任意组合。
附图标记列表
1 滑动踏板***
2 脚踏板
4 线性电动机
6 引导装置
8 缩回位置
10 伸出位置
12 导轨
14 滚子
16 永磁体
18 控制装置
20 励磁线圈
Claims (11)
1.一种用于车辆或轨道车辆的滑动踏板***(1),其包括至少一个脚踏板(2),所述脚踏板通过驱动器(4)的驱动能在引导装置(6)上被引导成沿在缩回位置(8)和伸出位置(10)之间的行驶路径移动,其特征在于,所述驱动器(4)包括至少一个非接触式工作的线性电动机,其中该线性电动机的驱动力在没有机械连接的情况下传递给脚踏板(2)。
2.根据权利要求1所述的滑动踏板***,其特征在于,所述非接触式工作的线性电动机(4)包含多个线性排列成行的永磁体(16)和多个与所述永磁体(16)非接触地共同作用的线性排列成行的且由控制装置(18)通电的励磁线圈(20),其中由永磁体(16)和由励磁线圈(20)产生的磁场重叠并且产生使脚踏板(2)沿行驶路径移动的磁力。
3.根据权利要求2所述的滑动踏板***,其特征在于:
a)所述多个线性排列成行的永磁体(16)设置在脚踏板(2)上并且所述多个线性排列成行的励磁线圈(20)设置在静止的支撑区域上,或者
b)所述多个线性排列成行的永磁体(16)设置在静止的支撑区域上并且所述多个线性排列成行的励磁线圈(20)设置在脚踏板(2)上。
4.根据权利要求2或3所述的滑动踏板***,其特征在于,所述多个线性排列成行的永磁体(16)布置成并且控制装置(18)对所述多个线性排列成行的励磁线圈(20)通电成,使得所述脚踏板(2)被磁力沿期望的方向拉动和/或推压。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的滑动踏板***,其特征在于,所述多个线性排列成行的永磁体(16)和所述多个线性排列成行的励磁线圈(20)布置成和/或所述多个线性排列成行的励磁线圈(20)通过控制装置(18)通电成,使得磁力或驱动力与脚踏板(2)在行驶路径上的位置相关。
6.根据权利要求2至4中任一项所述的滑动踏板***,其特征在于,所述多个励磁线圈(20)中的至少一个励磁线圈是力传感器的组成部分,所述力传感器直接或间接地测量作用到脚踏板(2)上的载荷。
7.根据前述权利要求中任一项所述的滑动踏板***,其特征在于,非接触式工作的线性电动机(4)由磁阻电动机构成。
8.根据前述权利要求中任一项所述的滑动踏板***,其特征在于,所述脚踏板(2)通过所述引导装置(6)沿直线和/或弯曲的行驶路径引导。
9.根据前述权利要求中任一项所述的滑动踏板***,其特征在于,所述引导装置(6)设置在滑动踏板盒中,所述脚踏板(2)能够从所述滑动踏板盒中移出并且能够移入到所述滑动踏板盒中,其中所述至少一个非接触式工作的线性电动机(4)至少部分地布置在滑动踏板盒中。
10.根据前述权利要求中任一项所述的滑动踏板***,其特征在于,所述至少一个非接触式工作的线性电动机(4)通过电子的开环控制或闭环控制装置(18)在脚踏板(2)在行驶路径内待移到的位置、待实现的速度、待实现的加速度或待实现的驱动力方面被开环控制或闭环控制。
11.一种车辆、尤其是轨道车辆,其包括至少一个根据前述权利要求中任一项所述的滑动踏板***(1)。
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