PL172628B1 - Mechanizm napedowo-blokujacy do drzwi pojazdunakretka napedowa (52, 80) zawiera rolke toczna do blokowania ruchu drzwi (2) w polozeniu jej skoku i rolka toczna stanowia pierwszy zespól blokujacy.FIG. 3 A PL PL PL PL PL - Google Patents

Abstract

1. Mechanizm napedowo-blokujacy do drzwi pojazdu, zawierajacy obrotowa srube nape- dowa, majaca ciagly gwint, polaczona z zespolem napedzajacym i przytwierdzona do konstrukcji po- jazdu oraz zawierajacy nakretke napedowa osadzo- na na srubie napedowej i zamocowana do drzwi pojazdu, przy czym ze sruba napedowa i nakretka napedowa jest polaczony co najmniej jeden zespól blokujacy, znamienny tym, ze sruba napedowa (40) ma ruchowy odcinek o dodatnim pierwszym skoku (42) i ma czesc blokujaca (50) o ujemnym skoku, zas nakretka napedowa (52, 80) zawiera rolke toczna (54) do blokowania ruchu drzwi (2) w polozeniu jej styku z czescia blokujaca (50) sruby napedowej (40), przy czym czesc blokujaca (50) o ujemnym skoku i rolka toczna (54) stanowia pierwszy zespól blokujacy. FIG. 3 A PL PL PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest mechanizm napędowo-blokujący do drzwi pojazdu.

Obrotowe napędy śrubowe drzwi pojazdów opisano w patentach USA 5 077 938 i 3 745 705.

Opis patentowy nr US 5,077,935 opisuje mechanizm napędowo-blokujący do drzwi pojazdu, zawierający obrotową śrubę napędową, mającą ciągły gwint, połączoną z zespołem napędzającym i przytwierdzoną do konstrukcji pojazdu. Na śrubie napędowej jest osadzony zespół przesuwny, przymocowany do drzwi. Zespół przesuwny zawiera nakrętkę napędową, która składa się z elementu rurowego otaczającego obudowę łożyska kulkowego i połączonego z nim za pomocą wkrętów. Mechanizm posiada zespół blokujący zawierający dwa kołnierze unieruchomione osiowo na nakrętce-prowadzący lub przeciwobrotowy kołnierz i kołnierz blokująco-odblokowujący.

Opis patentowy US 3,745,705 ukazuje mechanizm napędowo-blokujący do drzwi pojazdów, który posiada zespół blokujący .zawierający koło blokujące zamontowane na nagwintowanej osi i zapadkę blokującą, która jest zamontowana na trzpieniu obrotowym w płaszczyźnie prostopadłej do tej osi.

Układy napędowe do drzwi pojazdów, wykorzystywane w pojazdach do przewozów masowych, muszą odpowiadać szczególnym warunkom roboczym typowym dla tych pojazdów. Wymagania te obejmują stosowanie wymuszonych, a w niektórych przypadkach nadmiarowych, mechanizmów blokujących, które zapewniają, że drzwi pozostają zamknięte a układy blokady działają podczas jazdy oraz podczas znajdowania się pojazdu we wszelkich miejscach poza wyznaczonymi przystankami dla pasażerów. Ponadto wymaga się, aby drzwi mogły być otwierane mechanicznie przez użycie układu zwalniania awaryjnego, umożliwiającego odblokowanie drzwi i ręczne ich przestawienie z położenia zamknięcia do położenia otwarcia.

Blokowanie drzwi jest trudne szczególnie przy stosowaniu obrotowego napędu śrubowego, ponieważ drzwi przesuwane są przez nakrętkę lub ruchomy element przesuwny przemieszczający się po gwintowanym sworzniu. W tym układzie każde wadliwe zadziałanie nakrętki napędowej lub silnika napędzającego obrotową oś gwintowaną może spowodować zwolnienie drzwi, czyli możliwość ręcznego przestawienia mechanizmu w położenie otwarcia drzwi.

Wykorzystywane obecnie układy napędowe zawierają zwykle złożone i drogie mechanizmy pomocnicze służące do zapewnienia' blokowania z zewnątrz, czyli dodatkowo do układu napędowego.

172 628

Według wynalazku mechanizm napędowo-blokujący do drzwi pojazdu zawiera obrotową śrubę napędową mającą ciągły gwint, połączoną z zespołem napędzającym i przytwierdzoną do konstrukcji pojazdu oraz zawierający nakrętkę napędową osadzoną na śrubie napędowej i zamocowaną do drzwi pojazdu, przy czym ze śrubą napędową i nakrętką napędową jest połączony co najmniej jeden zespół blokujący.

Mechanizm napędowo-blokujący charakteryzuje się tym, że śruba napędowa ma ruchomy odcinek o dodatnim pierwszym skoku i ma część blokującą o ujemnym skoku, zaś nakrętka napędowa zawiera rolkę toczną, do blokowania uchu drzwi w położeniu jej styku z częścią blokującą śruby napędowej, przy czym część blokująca o ujemnym skoku i rolka toczna stanowią pierwszy zespół blokujący.

W korzystnym przykładzie sąsiadujący z zespołem napędzającym, pierwszy koniec śruby napędowej jest zamontowany w samonastawnym łożysku tocznym, a przeciwległy drugi koniec śruby napędowej jest zamontowany w samonastawnym łożysku osiowym, przy czym oba łożyska mają kuliste osady połączone ze wspornikami, za pomocą których śruba napędowa jest dołączona do konstrukcji pojazdu.

W pobliżu drugiego końca śruba napędową jest wyposażona w obrotową zapadkę blokującą, która wystaje prostopadle od fragmentu obwodu śruby napędowej, zaś nakrętka napędowa ma ogranicznik wystający od czołowej powierzchni końcowej nakrętki napędowej, przy czym zapadka blokująca jest umieszczona w szczelinie utworzonej w ograniczniku w położeniu zamknięcia drzwi i stanowi drugi zespół blokujący.

Nakrętka napędowa w jednym z przykładów ma wieszak, za pomocą którego jest połączona z drzwiami.

W jednym z wariantów nakrętka napędowa jest zamontowana na drzwiach za pośrednictwem wieszaka, który jest ślizgowo zamocowany na pręcie przytwierdzonym do konstrukcji pojazdu.

W szczelinie ogranicznika jest umieszczony zespół do wykrywania obecności zapadki blokującej w szczelinie.

W innej odmianie wynalazku mechanizm napędowo-blokujący do drzwi pojazdu, charakteryzuje się tym, że w pobliżu drugiego końca, przeciwległego do zespołu napędzającego, śruba napędowa jest wyposażona w obrotową zapadkę blokującą, która wystaje prostopadle do fragmentu obwodu śruby napędowej, zaś nakrętka napędowa ma ogranicznik wystający od czołowej powierzchni końcowej nakrętki napędowej, przy czym zapadka blokująca jest umieszczona w szczelinie utworzonej w ograniczniku w położeniu zamknięcia drzwi i stanowi pierwszy zespół blokujący.

W korzystnym przykładzie tej odmiany wynalazku sąsiadujący z zespołem napędzającym, pierwszy koniec śruby napędowej jest zamontowany w samonastawnym łożysku tocznym, a przeciwległy drugi koniec śruby napędowej jest zamontowany w samonastawnym łożysku osiowym, przy czym oba łożyska mają kuliste osady połączone ze wspornikami, za pomocą których śruba napędowa jest dołączona do konstrukcji pojazdu.

Śruba napędowa,w jednym przykładzie, ma ruchowy odcinek o dodatnim pierwszym skoku i ma część blokującą o ujemnym skoku, zaś nakrętka napędowa zawiera rolkę toczną do blokowania ruchu drzwi w położeniu jej styku z częścią blokującą śruby napędowej, przy czym część blokująca o ujemnym skoku i rolka toczna stanowią drugi zespół blokujący.

Również w tej odmianie wynalazku korzystnie nakrętka napędowa ma wieszak, za pomocą którego jest połączona z drzwiami.

W jednym z wariantów nakrętka napędowa jest zamontowana na drzwiach za pośrednictwem wieszaka, który jest ślizgowo zamocowany na pręcie przytwierdzonym do konstrukcji pojazdu.

W szczelinie ogranicznika jest umieszczony zespół do wykrywania obecności zapadki blokującej w szczelinie.

Mechanizm napędowo-blokujący według wynalazku jest stosunkowo prosty i tani. Blokady, pierwsza i druga, napędzane są bezpośrednio przez obrót napędzanej śruby

172 628 napędowej. Wynalazek zapewnia równocześnie podtrzymywanie napędzanych drzwi, podczas przemieszczania ich od otwarcia do zamknięcia.

Mimo, iż przedstawiono obrotowe zespoły blokujące zestawione bezpośrednio ze wspornikiem drzwi, ro jtisii możliwe stosownie blokady do drzwi z wykorzystaniem ich wieszaków. Sposoby zamykania z oddzielnymi wieszakami, czy bez nich, są równoważne., Dodatkowo w mechanizmie według wynalazku obrotowa śruba napędowa podtrzymuje napędzane drzwi. Oba zespoły blokujące mechanizmu stanowi integralna część śruby napędowej i nakrętki napędowej.

Mechanizm napędowo-blokujący według wynalazku jest zaopatrzony w elementy montażowe kompensujące odkształcenia i zmiany kształtu konstrukcji pojazdu. Chociaż właściwości zespołów blokujących według wynalazku opisano w przykładzie wykonania, gdzie ciężar drzwi przenoszony jest na nagwintowany sworzeń napędowy, to możliwe jest również zastosowanie blokad w innych wykonaniach, z oddzielnymi wieszakami drzwi. Zestawienie obu zespołów blokujących jest takie, że na odcinku z ujemnym skokiem śruby napędowej zapadka blokująca i zderzak stanowią dodatkową blokadę zapobiegającą osiowemu ruchowi nakrętki wzdłuż śruby napędowej, przez oddziaływanie wzajemne tych części. Taka kombinacja umożliwia uruchamianie zarówno pierwszego jak i drugiego zespołu blokującego, przez obrotową śrubę napędową. Pomocniczy elektryczny układ sterujący zlicza liczbę obrotów śrubowego elementu napędowego i rozpoznaje położenie blokady wtórnej, zapadki blokującej i zaczepu sektorowego, opisanych powyżej. Układ zapewnia wskazanie prawidłowości blokady drzwi i, w przeciwnym przypadku, niesprawności lub uszkodzenia.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia częściowy przekrój pojazdu transportowego ukazujący drzwi od wewnętrznej strony z mechanizmem blokującym według wynalazku, fig. 2 - drzwi z mechanizmem blokującym w jego położeniu nieruchomym w przekroju poprzecznym wzdłuż linii 2-2 z fig. 1, fig. 2A - częściowy widok mechanizmu z fig. 2, z ukazaniem zwłaszcza awaryjnego sektora zębatego i wału obrotowego, współdziałającego z zespołem zapadkowym, w położeniu działania, czyli odblokowania drzwi, fig. 2B - częściowy widok mechanizmu z fig. 2, z ukazaniem zwłaszcza zespołu do awaryjnego otwierania drzwi, z zastosowaniem sektora zębatego, współdziałającego z nim małego koła zębatego i zespołu zapadkowego, w położeniu działania, fig. 2C - część zespołu z fig. 2B, przedstawiający segment zębaty i połączony z nim uchwyt awaryjny, fig. 3A- częściowy przekrój wzdłuż linii 3A-3A z fig. 2, ukazujący nakrętkę napędową na śrubie napędowej w położeniu normalnym, tuż przed zamknięciem drzwi, położenie i ustawienie drzwiowej zapadki blokującej w położeniu A z fig. 4, względne położenie i ustawienie zapadki blokującej, ogranicznika zapadki blokującej, czyli zderzaka oraz czujnika uruchamianego zapadką blokującą, oraz przekroje elementów napędowych i zespołu, włącznie z łożyskiem oporowym wału, współpracującego koła zębatego, zespołu do uruchamiania awaryjnego i połączonego z nim czujnika elektromagnetycznego, fig. 3B - część przekroju z fig. 3a, ograniczona do części śruby napędowej i nakrętki napędowej drzwi w położeniu B z fig. 4, fig. 3C - przekrój, podobny do przekroju z fig. 3B, lecz z ukazaniem śruby napędowej drzwi, nakrętki napędowej drzwi i zapadki blokującej 15 w położeniu C z fig. 4, fig. 3D - przekrój podobny do przekroju z fig. 3C, ukazujący zapadkę blokującą śrubę napędową drzwi i zaczep zapadki blokującej, czyli zderzaka, w położeniu pełnego zablokowania, w położeniu oznaczonym D z fig. 4. tig. 4 - częściowy przekrój końca wału napędowego wzdłuż linii 4-4 z fig. 3A, ukazujący zwłaszcza kolejne położenia zapadki blokującej przy normalnym obrocie, podczas zbliżania się do położenia zablokowania oraz w położeniu pełnego zablokowania zapadki blokującej i ogranicznika zapadki blokującej, czyli zderzaka, fig. 5 - przekrój mechanizmu wzdłuż linii 5-5 z fig. 3A, z ukazaniem zwłaszcza łożysk wodzika krzywkowego znajdujących się na każdym z końców nakrętki napędowej drzwi, fig. 6 - napędzany koniec zespołu napędowego w rozłożeniu, ze szczególnym zaznaczeniem elementów regulacji ruchu

172 628 i elementów sterujących według wynalazku, fig. 7 - dodatkowy częściowy widok, w rozłożeniu, części końcowej mechanizmu, z dokładniejszym przedstawieniem silnika napędowego, sprzęgła łączącego silnik napędowy z wałem śruby napędowej oraz połączonego z nim łożyska kulistego osadzonego we wsporniku montażowym pojazdu, fig. 8 - przekrój części końcowej mechanizmu wzdłuż linii 8-8 z fig. 7, z dokładniejszym ukazaniem łożyska wałeczkowego lub igłowego w osadzie kulistej oraz części śruby napędowej, przeciwległej do części z fig. 5 oraz jej nakrętkę napędową drzwi, wraz z łożyskiem wodzika krzywkowego znajdującym się po wewnętrznej stronie nakrętki, fig. 9 - przekrój wzdłuż linii 9-9 z fig. 8, z dokładniejszym ukazaniem sprzęgła podatnego i występów sprzęgających sprzęgła między silnikiem i wałem śruby napędowej, fig. 10 - typowy układ sterujący mechanizmu blokującego według wynalazku, fig. 11 - inny przykład wykonania mechanizmu blokującego w widoku od wewnętrznej strony drzwi, fig. 12 - mechanizm blokujący z fig. 11 w przekroju wzdłuż linii 12-12 z fig. 11.

Mimo, że wynalazek opisywany jest w odniesieniu do korzystnego wykonania, to ij-si zrozumiałe. że celem tego nie jest ograniczenie wynalazku do tego wykonania

J z CJ J Cf J J

Przeciwnie, wszelkie odmiany, modyfikacje i rozwiązania równoważne uważa się za zgodne z ideą i zakresem wynalazku, określonymi przez załączone zastrzeżenia patentowe.

Na fig. 1 przedstawiono dwuczęściowe drzwi przesuwne 2 zainstalowane na ścianie pojazdu, napędzane przez poszczególne (linia przerywana) górne mechanizmy napędowo-blokujące 10. Drzwi są przemieszczane od pewnego położenia otwarcia do położenia zamknięcia, i podobnie - od położenia zamknięcia do położenia otwarcia. Mechanizm napędowo-blokujący 10 drzwi 2 zawiera wielozwojną śrubę napędową 40, napędzaną zespołem napędowym, który stanowi korzystnie silnik elektryczny 33, służący do zapewnienia ruchu drzwi. Drzwi 2 połączone ze śrubą napędową 40 za pomocą odpowiedniego zespołu zawieszenia 31 (fig. 2) oraz połączone są z zespołem nakrętki napędowej 52 i wieszakiem 30. Chociaż przedstawiono oddzielne mechanizmy napędowo-blokujące 10 obsługujące każdą z części drzwi 2, obie części drzwi 2 może obsługiwać jeden mechanizm napędowo-blokujący 10, przy napędzie za pomocą pojedynczego wału napędowego, z użyciem śrub napędowych o przeciwnych kierunkach gwintu.

Połączony z silnikiem elektrycznym 33 pierwszy koniec 6 śruby napędowej 40 ma czop 36 o zmniejszonej średnicy (fig. 8) osadzony obrotowo w wałeczkowym samonastawnym łożysku tocznym 34, zainstalowanym w osadzie kulistej, połączonej z konstrukcją pojazdu wspornikiem 38. Zastosowanie łożysk tocznych 34 zapewnia samonaprowadzanie według wynalazku, omówione poniżej bardziej szczegółowo. Silnik elektryczny 33 połączony jest z kołnierzem samonastawnego łożyska tocznego 34 za pomocą tulei kołnierzowej 39 i napędza śrubę napędową 40 za pośrednictwem typowego sprzęgła elastycznego 37 typu Love-joy.

Samonastawne łożysko toczne 34 ma swobodę ruchu wokół osi pionowej, i wokół osi poziomej, prostopadłej do osi śruby napędowej.

Z zespołu nakrętki napędowej 52 wystaje przeciwobrotowe ramię 58 (fig. 2). Przeciwobrotowe ramię 58 wchodzi w, połączoną z obudową 9 mechanizmu napędowoblokującego 10, i ułożoną wzdłuż niej prowadnicę 59, służącą do prowadzenia nakrętki napędowej 52. Przeciwobrotowe ramię 58 i prowadnica 59 utrzymują ukierunkowanie promieniowe nakrętki napędowej 52 podczas przemieszczania się drzwi 2.

Przeciwległy, napędzany drugi koniec 8 śruby napędowej 40 osadzony jest obrotowo w samonastawnym osiowym łożysku 41 zainstalowanym w osadzie kulistej (patrz fig. 3A). Oba łożyska 41 i 34 zamocowane do konstrukcji pojazdu 11 (odpowiednio, poprzez wsporniki 35 i 38). Zespół nakrętki napędowej 52 podtrzymuje śrubę napędową 40.

Jak pokazano na fig. 3A, napędzany drugi koniec 8 śruby napędowej 40 ma przedłużenie 12 o zmniejszonych średnicach. Na przedłużeniu 12 są osadzone, bez możliwości obrotu względem osi, kolejno oddalone od ułożyskowanego czopa, koło zębate 14 i

172 628 zespół zapadkowy 60, mający małe koło zębate 61 do zwalniania awaryjnego, zapadkę 62, sprężynę 63 i nakrętkę 13 lub ogranicznik, zainstalowany, na końcu wału do utrzymywania w odpowiednim miejscu, i zachowania odstępów wspomnianych powyżej elementów. Zespół zapadkowy 60 może swobodnie obracać się względem koła zębatego 14 dzięki znajdującemu się między nimi łożysku tulejowemu.

Między nakrętką napędową 52 i łożyskiem 41 z osadą kulistą, znajduje się, połączona również z węższą częścią śruby napędowej 40, blokująca zapadka 22 (fig. 6).

Od powierzchni końcowej 53 nakrętki napędowej 52 odchodzi ogranicznik 23 zapadki blokującej 22 znajdujący się między powierzchnią końcową 53 i obrotową zapadką blokującą 22. Jak to najlepiej widać na fig. 6, obrotowa zapadka blokująca 22 ma w zasadzie kształt segmentu, podobnie jak ogranicznik 23 zapadki blokującej 22, przy czym zajmuje ona część kąta pełnego, zarówno przedłużenia 12 śruby napędowej 40, jak i powierzchni 53 nakrętki napędowej 52. Według wynalazku, obrotowa śruba napędowa 40 przemieszcza nakrętkę napędową 52 i połączony z nimi wieszak 30 do punktu w pobliżu położenia zamknięcia. Ustawienie ogranicznika 23 zapadki blokującej 22, jest takie, że we wspomnianych powyżej położeniach końcowego zamykania i blokowania wszelkie przemieszczenia nakrętki napędowej 52 w kierunku otwarcia drzwi 2, w wyniku nieprawidłowego działania nakrętki napędowej 52, lub innej wady w układzie, doprowadza do sprzężenia zapadki blokującej 22 z ogranicznikiem 23 zapobiegając otwarciu drzwi 2. Przy takiej konstrukcji zatem, wymuszone otwarcie drzwi 2 możliwe jest tylko przez obrót śruby napędowej 40, utrzymującej drzwi 2 w położeniu zamknięcia. Ta blokada zapewnia dodatkowe blokowanie drzwi 2, co jest wysoce pożądane przy działaniu urządzeń drzwiowych pojazdów komunikacyjnych.

Wymuszone, opisane powyżej, blokowanie jest wspomagane za pomocą zespołu do wykrywania obecności zapadki blokującej 22 w szczelinie 32. Zespół ten, w przedstawionym przykładzie wykonania, zawiera podparty sprężyną suwak 24 przechodzący przez część ogranicznika 23. Z suwakiem współpracuje czujnik blokowania 27 osadzony na wsporniku 28, połączonym z obsadą łożyska 41, jak to pokazano na fig. 3A, 3D. Suwak 24 jest wysunięty do położenia 26 (fig, 3A), kiedy zapadka blokująca 22 znajduje się w obrębie segmentu ogranicznika 23, jak to przedstawiono na fig. 3D. W wysuniętym położeniu suwak 23 powoduje wytworzenie sygnału w przetworniku elektromagnetycznym stanowiącym czujnik blokowania 27 i poprzez to wskazanie obecności zapadki blokującej 22 w szczelinie 32 ogranicznika 23.

Na wystającej części wspornika 28 znajduje się krzywka 29. Zatem, w wyniku pełnej zgodności położenia nakrętki napędowej 52 z kątem obrotu śruby napędowej 40, możliwe jest określenie położenia drzwi 2 na podstawie obrotu śruby napędowej 40. Obrót śruby napędowej 40 jest określany poprzez kątowe położenie koła zębatego 14 umożliwiające zliczanie impulsów elektrycznych spowodowanych zmianami reluktancji elektromagnetycznej przetwornika w czujniku obrotu 15 śruby napędowej 40 wywołanych zębami na obwodzie koła zębatego 14 napędzanego śrubą napędową 40. Ponieważ suwak 24 podtrzymywany jest przez nakrętkę napędową 52, z którą połączone są drzwi 2, to konieczne jest, aby nakrętka napędowa 52 i z kolei panel drzwiowy dochodziły do położenia pełnego zamknięcia, zanim suwak 24 będzie mógł wejść we współpracę z zapadką blokującą 22, która przymocowana jest do śruby napędowej 40, i ostatecznie uruchomić czujnik blokowania 27 w celu stwierdzenia zamknięcia drzwi 2 i sygnalizacji blokady. Bez spełnienia powyższego warunku w całości, nie będzie możliwe pełne zamknięcie drzwi 2 i wygenerowanie sygnału blokady.

W przypadku wystąpienia nieprawidłowości w układzie napędowym, powodujących, że nakrętka napędowa 52 i połączone z nią drzwi 2, zawieszone na wieszaku 30, nie dosuwają się do położenia zamknięcia, a zapadka blokująca 22 nie uruchamia suwaka 24, nastąpi wskazanie wadliwości mechanizmu napędowo blokującego 10 drzwi 2, w wyniku porównania liczby obrotów otrzymanej na podstawie impulsów obrotów śruby napędowej 40

172 628 z czujnika obrotu 15, i wykrycia nieprawidłowości za pomocą konwencjonalnych środków elektrycznych (fig. 10).

Jednak, jeżeli równoczesne wadliwe działanie ściskanej sprężyny 25 suwaka 24 spowoduje znalezienie się suwaka 24 w położeniu wysunięcia bez obecności zapadki blokującej 22, mogłoby nastąpić wskazanie zamknięcia i zablokowania drzwi 2. Oddziaływanie krzywki 29 na suwak 24, przy dalszym przemieszczaniu się drzwi 2 spowoduje wsunięcie suwaka 24 do położenia nieaktywnego, czyli położenia wycofania względem czujnika blokowania 27, pozwalając uniknąć fałszywej sygnaliazcji zamknięcia i zablokowania drzwi 2.

Na fig 3A, 5 i 8 nakrętka napędowa 52 zaopatrzona jest na jednym z końców w rolkę toczną 54. Rolka toczna 54 jest sprzęgnięta ze ściankami 45 gwintu przy przemieszczaniu nakrętki napędowej 52 w kierunku wzdłużnym śruby napędowej 40. Również nakrętka napędowa 52 (fig. 5 i 8) zaopatrzona jest na każdym ze swoich końców w przenoszące siły wodziki krzywkowe 55.

Jak przedstawiono na fig. 3A, 3B, 3C, 3D i 4 śruba napędowa 40 ma gwint z grzbietami 44 i wgłębieniami 46, przy czym śruba napędowa 40 ma odcinek z pierwszym skokiem 42, który odpowiada liniowemu przesunięciu nakrętki napędowej 52 przypadającemu na jeden obrót śruby napędowej 40 przy obrocie w kierunku 43, podczas przemieszczania się drzwi 2 od położenia otwarcia do położenia zamknięcia. Pierwszy skok 42 gwintu jest ukształtowany od części gwintowanej pierwszego końca 6 do krótkiej części przejściowej, mającej w przybliżeniu zerowy kąt nachylenia. Blokująca część 50 śruby napędowej 40 z ujemnie, czyli odwrotnie, nachylonym gwintem rozciąga się w przybliżeniu w zakresie 90 stopni obrotu śruby napędowej 40.

Należy zauważyć, że chociaż nakrętka napędowa 52 jest przemieszczana z określoną szybkością przy pracy lub przebywaniu pierwszego odcinka 42, jej przemieszczanie w blokującej części 50 jest, w stosunkowo niewielkim zakresie obrotu śruby napędowej 40 wynoszącym 90 stopni, przeciwne do ruchu nakrętki napędowej 52 podczas przechodzenia przez gwintowaną część z pierwszym skokiem 42. Ten złożony charakter ruchu jest ważny dla działania mechanizmu napędowo-blokującego 10 dlatego, że przy ciągłym jednokierunkowym ruchu obrotowym śruby napędowej 40 osiąga się odmienne i oddzielne ruchy nakrętki napędowej 52 i połączonego z nią, wieszaka 30 drzwi 2. Ruchami tymi są przesuw z zadanym pierwszym skokiem 42, na jeden obrót śruby napędowej 40, przesuw zerowy na krótkiej części przejściowej oraz w zasadzie odwrotny, czyli ujemny przesuw 57 (fig. 3D) dla określonej z góry, dodatkowej liczby stopni kąta obrotu.

Na fig. 3A, 3B, 3C i 4 przedstawiono działanie szczególnie ważnych części mechanizmu napędowo-blokującego według wynalazku, w szczególności zaopatrzonej w gwint o skoku ujemnym, blokującej części 50 podczas znajdowania się rolki tocznej 54 w blokującej części 50 oraz blokadę wtórną, zapewniana przez obrót zapadki blokującej 22 i współdziałającego z nią ogranicznika 23, które są uruchamiane w kolejnych fazach przez obrót jednej śruby napędowej 40.

Jak to widać najlepiej na fig. 3A, gdzie przedstawiono napędzany koniec 8 mechanizmu 10 według wynalazku, nakrętka napędowa 52 i sprzężona z nią rolka toczna 54, przy obrocie w kierunku 43 odpowiadającym ruchowi wskazówek zegara, czyli przy obrocie w kierunku zamykania, jak to przedstawiono, powoduje przemieszczanie nakrętki napędowej 52 i drzwi 2 do przedstawionego na fig. 1 położenia odpowiadającego pełnemu zamknięciu drzwi 2.

W celu przedstawienia wzajemnych zależności współdziałających części zespołu funkcjonalnego według wynalazku, fig. 1 przedstawia częściowy przekrój, z ukazaniem wnętrza, pojazdu, przy pokazaniu na wspomnianych fig. 3A, 3B, 3C i 3D tylko prawego mechanizmu napędowo-blokującego z fig. 1, i tylko po stronie prawego napędzanego końca 8. Wracając do fig. 3A i 4, obrotowa zapadka blokująca 22 w położeniu A z fig. 4, znajduje się o 270 stopni obrotu od położenia pełnego zablokowania. Na fig. 3B obrót śruby napędowej 40 nastąpił o 90 stopni w kierunku 43, do położenia

172 628

B z fig. 4. Na fig. 3C nastąpił obrót śruby napędowej 40 o następne 90 stopni, jak przedstawiono na fig. 4, w pozycji C. Należy zauważyć, że na każdej z fig. 3A, 3B, 3C osiowe przemieszczenie blokującego ogranicznika 23 nastąpiło w kierunku 56, to znaczy w pobliże położenia pełnego zablokowania z fig. 3D. Przemieszcza się również ku przodowi nakrętka napędowa 52 i jej rolka toczna 54, przechodząc od gwintu o normalnym skoku 42, z fig. 3A, aż do sytuacji z fig. 3C, gdzie rolka toczna 54 osiąga punkt 48 skoku zero śruby napędowej 40. Na fig. 3D obrót śruby napędowej 40 spowodował przemieszczenie rolki tocznej 54 do końca wgłębienia 51 gwintu o ujemnym nachyleniu umożliwiając skuteczne kolankowe zablokowanie śruby napędowej 40 i nakrętki napędowej 52, ponieważ siła wywierana w kierunku otwarcia na drzwi 2 nie może spowodować powstania momentu obrotowego, obracającego śrubę napędową 40 w kierunku otwarcia. Wywieranie siły na drzwi 2 w kierunku otwarcia w rzeczywistości spowoduje obrót śruby napędowej 40 w kierunku zamknięcia, w wyniku oddziaływania ujemnego kąta nachylenia gwintu blokującego części 50. Jakkolwiek blokująca część 50 z ujemnym skokiem gwintu, w korzystnym wykonaniu zajmuje 90 stopni kąta obrotu śruby napędowej 40, to możliwe jest osiągnięcie opisanego powyżej efektu samoczynnego blokowania również przy innych pożądanych długościach i skokach gwintu. Przy przemieszczaniu się rolki tocznej 54 do końca blokującej części 50 śruby napędowej 40 z ujemnym nachyleniem gwintu i przy odpowiednim do tego przemieszczeniu nakrętki napędowej 52, zapadka blokująca 22 przemieszcza się tak, że wchodzi w szczelinę 32 między ogranicznikiem 23 i powierzchnią końcową 53 nakrętki napędowej 52. Osiągnięcie tego położenia zapewnia, że przy wadliwym działaniu rolki tocznej 54, ruch nakrętki napędowej 52 względem śruby napędowej 40 będzie niemożliwy wskutek współdziałania zapadki blokującej 22 i wewnętrznej części ogranicznika 23 (patrz fig. 3D i 6).

Kombinacja ta zapewnia rezerwę blokowania drzwi 2 pojazdu w sposób prosty, wysoce efektywny i tani. Należy zauważyć, że przy zastosowaniu wspomnianej kombinacji rezerwowego blokowania przez blokującą część 50 z ujemnym skokiem gwintu śruby napędowej 40, osiąga się blokowanie kolankowe i związane z tym wymuszone blokowanie mechaniczne, tak że skuteczne odblokowanie drzwi 2 jest możliwe tylko przez obrót gwintowanej śruby napędowej 40.

Znane trudności przy uruchamianiu drzwi nowoczesnych pojazdów komunikacyjnych wzrastają przy zmianach wymiarów konstrukcyjnych pojazdu spowodowanych tolerancjami wytwarzania i, zwłaszcza, zmian wymiarów konstrukcji w miejscu zamocowania mechanizmu napędowo-blokującego drzwi, spowodowanych ugięciami przy wsiadaniu i wysiadaniu pasażerów podczas normalnej codziennej eksploatacji.

Według niniejszego wynalazku mechanizm napędowo-blokujący zawiera samonastawne zespoły mocujące. Jeden z nich, umieszczony na wyjściu 6 z silnika 33, stanowi łożysko kulkowo-rolkowe 34 w kombinacji z silnikowym sprzęgłem sprężystym 37 (patrz fig. 8). Drugi zespół mocujący, umieszczony w końcu napędzanym 8, stanowi wahliwe wzdłużne łożysko kulkowe 41, w którym osadzone jest przedłużenie 12 o zmniejszonej średnicy śruby napędowej 40. Zastosowanie kulistych, samonastawnych łożysk, łącznie z łożyskiem wałeczkowo-wzdłużnym na jednym końcu śruby napędowej 40, poprawia sprawność i ułatwia montaż mechanizmu napędowo-blokującego 10 za pomocą wsporników 35 i 38 do konstrukcji 11 pojazdu (patrz fig. 2 i 8). W szczególności zastosowanie kulistych łożysk umożliwia odchylenia, czyli zmianę ugięcia konstrukcji 11 pojazdu między wspornikami 35, 38, bez wywerania naprężeń na śrubę napędową 40.

Jak pokazano na fig. 2, 2a i 2B, z małym kołem zębatym 61 do zwalniania awaryjnego i zespołem zapadkowym 60 współdziała segment zębaty 19 do zwalniania awaryjnego (fig. 2B). Z segmentem zębatym 19 funkcjonalnie połączony jest uchwyt 17. W położeniu zwalniania awaryjnego (fig. 2B), segment o zębaty 19 utrzymywany jest w położeniu awaryjnym przez zespół przegubowy 21. Zespół przegubowy 21 utrzymuje segment zębaty 19 albo w jego nieaktywnym, czyli normalnym położeniu (jak to pokazano na fig. 2), albo w położeniu wysunięcia, czyli awaryjnym, omawianym poniżej.

172 628

Jak wspomniano wcześniej, część blokująca 50 śruby napędowej 40 odpowiada 90 stopni kąta obrotu śruby napędowej, zatem w celu ręcznego odblokowania drzwi 2, bez obrotu śruby napędowej 40, jest konieczny obrót śruby napędowej 40 tylko o około 90 stopni w kierunku otwarcia. Odbywa się to przez ręczne przemieszczenie uchwytu 17 do dołu, co powoduje obrót segmentu zębatego 19 wokół jego osi obrotu 18, zamontowanej na wsporniku 5, w pokazanym na fig. 2B kierunku, w celu sprzężenia segmentu zębatego 19 z małym kołem zębatym 61. Przemieszczenie uchwytu 17 do jego położenia awaryjnego powoduje obrót śruby napędowej 40 poza część blokującą 50 śruby napędowej 40 (fig. 2 i 2B). W tym punkcie kąt nachylenia gwintu śruby napędowej 40 jest taki, że ręczne wywieranie siły na drzwie 2 powoduje dalzzy wstezzny obrót śrbby napędowej 40 umożliwiając ręczne otwarcie drzwi 2. Ponieważ zespół przegubowy 20 utrzymuje segment zębaty 19 w położeniu górnym, to elektromagnetyczny czujnik położenia zainstalowany na wsporniku 5 wykrywa brak segmentu 19 i, w wyniku działania połączonego z nim układu sterującego (fig. 10) zapobiega napędowi drzwi 2, kiedy segment zębaty 19 znajduje się w położeniu górnym, czyli awarynym (fig. 2B).

Zespół zdoaoikowz 60 umożliwia powrotne przestawienie uchwytu awaryjnego 17.

A X W X A U VZ

Małe koło zębate 61 i podparta sprężyna 63 zapadka 62 stanowią część zespołu zapadkowego 60. Małe koło zębate 61 jest integralną częścią zespołu zapadkowego 60. Zespół zapadkowy 60 zainstalowany jest na kole zębatym 14 za pomocą odpowiedniego ułożyskowania i ma możliwość obracania się wokół koła 2 zębatego 14. Koło zębate 14 zainstalowane jest na zwężonym przedłużeniu 12 śruby napędowej 40. Koło zapadkowe 64 stanowi integralną część koła zębatego 14. Moment segmentu 19 przekazywany jest na śrubę napędową 40 w kierunku 66 otwarcia, przez małe koło zębate 61 i zespół zapadkowy 60, łącznie z podpartą sprężyną 63, zapadką 62 i kołem zapadkowym 64. Natomiast przemieszczenie w kierunku przeciwnym jest swobodne, umożliwiając powrót uchwytu 17 w górę do położenia wyjściowego.

Na fig. 11 i 12 przedstawiono inny przykład wykonania mechanizmu napędowoblokującego według wynalazku. W tej konstrukcji podstawa 70, wytworzona przez wytłaczanie lub w podobny sposób, zaopatrzona jest w osady łożysk, przymocowane do niej w celu podtrzymywania śruby napędowej 40, w sposób podobny do wsporników 35 i 38 na konstrukcji 11 pojazdu, pokazanych na fig. 2. Podstawa 70 jest również połączona z konstrukcją 11 korpusu pojazdu w odpowiednich punktach na jego długości.

Na fig. 12 podstawa 70 zaopatrzona jest poza tym w podłużny występ 71, służący do zainstalowania pręta 72 wieszaka 74 drzwi 2. Do podstawy 70 przymocowana jest również prowadnica przeciwobrotowa 83 dla nakrętki napędowej 80, podobna do prowadnicy 59 z fig. 2.

Nakrętka napędowa 80, identyczna w działaniu do nakrętki napędowej 52 z pierwszego wykonania, jest przemieszczana po śrubie napędowej 40, przy ruchu drzwi 2 od położenia otwarcia do położenia zamknięcia i od położenia zamknięcia do położenia otwarcia. Nakrętka napędowa 80 zaopatrzona jest w ramię przeciwobrotowe 82, podobne do ramienia 58, pokazanego na fig. 2,- zaopatrzone na końcu w rolkę 87, przesuwająca się wzdłuż prowadnicy' przeciwobrotowej 83 podczas przemieszczania się drzwi 2. Nakrętka napędowa 80 zaopatrzona jest poza tym w otwór smarowniczy 54, umożliwiający smarowanie rolki tocznej 54 (fig. 3A).

Nakrętka napędowa 80, zainstalowana i przeznaczona do poruszania się wzdłuż śruby napędowej 40, połączona jest z płytą drzwi 2 za pośrednictwem wieszaka 74 (fig. 11). Wieszak 74 posiada ramię 75 ślizgowo zamocowane na pręcie 72. Ramię 75 wieszaka 74 zaopatrzone jest poza tym w łożysko ślizgowe 77 lub inną panewkę, zapewniającą wzdłużne przemieszczanie się po pręcie 72 z małym tarciem, Od ramienia 75 odchodzi występ 76 służący do zamocowania wsporników 78. Wsporniki 78 zapewniają regulację położenia drzwi 2 w stosunku do wieszaka 74 i konstrukcji pojazdu. Działanie mechanizmu napędowo-blokującego według tego wykonania jest identyczne do opisanego uprzednio. Napęd obrotowy śruby napędowej 4 powoduje przemieszczanie wzdłużne

172 628 nakrętki napędowej 80. Ramię przeciwobrotowe 82 i rolka 87 utrzymują ustawienie kątowe nakrętki napędowej 80 i śruby napędowej 40 podczas ich działania. Ponieważ nakrętka napędowa 80 zainstalowana jest obrotowo miedzy ramionami 75 wieszaka 74, to ruch obrotowy nakrętki napędowej 80 powoduje przemieszczanie drzwi 2 wzdłuż pręta 72, zapewniając ruch drzwi 2 z położenia otwarcia do położenia zamknięcia i z położenia zamknięcia do położenia otwarcia. Na fig. 10 przedstawiono typowy, lecz nie ograniczający, układ sterujący mechanizmu, napędowo-blokującego według wynalazku. Układ zawiera sterownik 65, który korzystnie wykorzystuje mikroprocesor, programowane logiczne, układy scalone lub przekaźnikowe układy logiczne, i steruje prądem doprowadzanym do silnika napędowego 33.

Z kolei silnik elektryczny 33 przekazuje moment obrotowy na śrubę napędową 40 czyli, jak to pokazano w przypadku końca napędzanego 8, uruchamia drzwi 2 od położenia otwarcia do zamknięcia. Sterownik 65 otrzymuje sygnały wejściowe z czujnika położenia 16, czujnik blokowania 27 zamknięcia i blokady drzwi oraz sygnały z czujnika obrotu 15 zliczającego obroty koła zębatego 14. Do wejścia sterownika 65 (fig. 10) doprowadzany jest również dodatkowy sygnał wejściowy reprezentujący pracę silnika napędowego 33. Jak wspomniano powyżej, normalne działanie mechanizmu napędowego blokującego przy przemieszczaniu drzwi 2 od położenia otwarcia do położenia zamknięcia powoduje wykonanie przez śrubę napędową 40 określonej liczby obrotów, sygnalizowanej przez czujnik obrotu 15, wyrażanej ilością impulsów dla zadanego przesuwu drzwi 2. Ponieważ nakrętka napędowa 52 przesuwa się o stały odcinek na jeden obrót śruby napędowej 40, to liczba impulsów generowanych przez czujnik obrotu 15 zostaje porównana z zapamiętaną w sterowniku 65 liczbą reprezentującą normalnie działanie drzwi 2. Podobnie, sygnały z czujnika blokowania 27 blokady wprowadzane są do sterownika 65, kiedy zapadka blokująca 22 wchodzi w ogranicznik 23, wysuwając suwak 26 i umożliwiając w ten sposób sygnalizację za pośrednictwem czujnika blokowania 27.

Podczas pracy, przy rozpoczynaniu czynności zamykania drzwi 2, właściwa liczba impulsów z czujnika obrotu 15 i sygnalizacja zamknięcia i blokady z czujnika blokowania 27 wskazują działanie normalne i nie powodują sygnalizacji niesprawności na wskaźniku 67. Jeżeli liczba impulsów z któregokolwiek z czujników 15, 27 różni się od zadanego wzorca, to następuje sygnalizacja niesprawności mechanizmu napędowo-blokującego 10 drzwi 2 na wskaźniku 67.

Dalsze działanie sterownika 65 uwzględnia obecność lub brak obecności dźwigni awaryjnej 17, wskazywane przez czujnik 16. Przy pracy, jeżeli dźwignia awaryjna 17 zostanie uruchomiona przez pociągnięcie ku dołowi (fig. 2), to segment zębaty 19 przemieści się do położenia aktywnego (fig. 2B) i odsłonięcie czujnika 16 spowoduje wysianie sygnału do sterownika 65 dla umożliwienia prawidłowej reakcji na powstałą sytuację awaryjną.

Należy zauważyć, że w razie potrzeby, w konkretnym zastosowaniu w układzie sterującym można uwzględnić inne właściwości i ich kombinacje według różnych wynalazków. Ponieważ te odmiany układu nie stanowią części niniejszego wynalazku, układ z fig. 10 został włączony tylko w celu uzupełnienia opisu wynalazku.

Wynalazek został opisany w odniesieniu do konkretnego przykładu jego wykonania. Jest oczywiste, że są możliwe różne jego odmiany, modyfikacje i zmiany, oczywiste dla specjalisty na podstawie powyższego opisu. Zatem wszelkie tego typu odmiany, modyfikacje i zmiany uważa się za objęte ideą i zakresem załączonych zastrzeżeń.

Claims (12)

1. Mechanizm napędowo-blokujący do drzwi pojazdu, zawierający obrotową śrubę napędową, mającą ciągły gwint, połączoną z zespołem napędzającym i przytwierdzoną do konstrukcji pojazdu oraz zawierający nakrętkę napędową osadzoną na śrubie napędowej i zamocowaną do drzwi pojazdu, przy czym ze śrubą napędową i nakrętką napędową jest połączony co najmniej jeden zespół blokujący, znamienny tym, że śruba napędowa (40) ma ruchowy odcinek o dodatnim pierwszym skoku (42) i ma część blokującą (50) o ujemnym skoku, zaś nakrętka napędowa (52, 80) zawiera rolkę toczną (54) do blokowania ruchu drzwi (2) w położeniu jej styku z częścią blokującą (50) śruby napędowej (40), przy czym część blokująca (50) o ujemnym skoku i rolka toczna (54) stanowią pierwszy zespół blokujący.

2. Mechanizm napędowo-blokujący według zastrz. 1, znamienny tym, że sąsiadujący z zespołem napędzającym (33), pierwszy koniec (6) śruby napędowej (40) jest zamontowany w samonastawnym łożysku tocznym (34), a przeciwległy drugi koniec (8) śruby napędowej (40) jest zamontowany w samonastawnym łożysku osiowym (41), przy czym oba łożyska (34, 41) mają kuliste osady połączone ze wspornikami (35, 38), za pomocą których śruba napędowa (40) jest dołączona do konstrukcji pojazdu (11).

3. Mechanizm napędowo-blokujący według zastrz. 1, znamienny tym, że w pobliżu przeciwległego do zespołu napędzającego (33) drugiego końca (8) śruba napędowa (40) jest wyposażona w obrotową zapadkę blokującą (22), która wystaje prostopadle od fragmentu obwodu śruby napędowej (40), zaś nakrętka napędowa (52, 80) ma ogranicznik (23) wystający od czołowej powierzchni końcowej (53) nakrętki napędowej (52, 80), przy czym zapadka blokująca (22) jest umieszczona w szczelinie (32) utworzonej w ograniczniku (23) w położeniu zamknięcia drzwi (2) i stanowi drugi zespół blokujący.

4. Mechanizm napędowo-blokujący według zastrz. 3, znamienny tym, że nakrętka napędowa (52, 80) ma wieszak (30, 74), za pomocą którego jest połączona z drzwiami (2).

5. Mechanizm napędowo-blokujący według zastrz. 4, znamienny tym, że nakrętka napędowa (80) jest zamontowana do drzwi (2) za pośrednictwem wieszaka (74), który jest ślizgowo zamocowany na pręcie (72) przytwierdzonym do konstrukcji pojazdu (11).

6. Mechanizm napędowo-blokujący według zastrz. 3, znamienny tym, że w szczelinie (32) ogranicznika (23) jest umieszczony zespół do wykrywania obecności zapadki blokującej (22) w szczelinie (32).

7. Mechanizm napędowo-blokujący do drzwi pojazdu, zawierający obrotową śrubę napędową mającą ciągły gwint, połączoną z zespołem napędzającym i przytwierdzoną do konstrukcji pojazdu oraz zawierający nakrętkę napędową osadzoną, na śrubie napędowej i zamocowaną do drzwi pojazdu, przy czym ze śrubą napędową i nakrętką napędową jest połączony współpracujący co najmniej jeden zespół blokujący, znamienny tym, że w pobliżu przeciwległego do zespołu napędzającego drugiego końca (8) śruba napędowa (40) jest wyposażona w obrotową zapadkę blokującą (22), która wystaje prostopadle do fragmentu obwodu śruby napędowej (40), zaś nakrętka napędowa (52, 80) ma ogranicznik (23) wystający od czołowej powierzchni końcowej (53) nakrętki napędowej (52, 80), przy czym zapadka blokująca (22) jest umieszczona w szczelinie (32) utworzonej w ograniczniku (23) w położeniu zamknięcia drzwi (2) i stanowi pierwszy zespół blokujący.

8. Mechanizm napędowo-blokujący według zastrz. 7, znamienny tym, że sąsiadujący z zespołem napędzającym (33), pierwszy koniec (6) śruby napędowej (40) jest zamontowany w samonastawnym łożysku tocznym (34), a przeciwległy drugi koniec (8) śruby napędowej (40) jest zamontowany w samonastawnym łożysku osiowym (41), przy czym

172 628 oba łożyska (34, 41) mają kuliste osady połączone ze wspornikami (35, 38), za pomocą których śruba napędowa (40) jest dołączona do konstrukcji pojazdu (11).

9. Mechanizm napędowo-blokujący według zastrz. 7, znamienny tym, że śruba napędowa (40) ma ruchowy odcinek o dodatnim pierwszym skoku (42) i ma część blokującą (50) o ujemnym skoku, zaś nakrętka napędowa (52, 80) zawiera rolkę toczną (54) do blokowania ruchu drzwi (2) w położeniu jej styku z częścią blokującą (50) śruby napędowej (40), przy czym część blokująca (50) o ujemnym skoku i rolka toczna (54) stanowią drugi zespół blokujący.

10. Mechanizm napędowo-blokujący według zastrz. 9, znamienny tym, że nakrętka napędowa (52, 80) ma wieszak (30, 74), za pomocą którego jest połączona z drzwiami (2).

11. Mechanizm napędowo-blokujący według zastrz. 10, znamienny tym, że nakrętka napędowa (80) jest zamontowana do drzwi (2) za pośrednictwem wieszaka (74), który jest ślizgowo zamocowany na pręcie (72) przytwierdzonym do konstrukcji pojazdu (11).

12. Mechanizm napędowo-blokujący według zastrz. 7, znamienny tym, że w szczelinie (32) ogranicznika (23) jest umieszczony zespół do wykrywania obecności zapadki blokującej (22) w szczelinie (32).