RU2779669C1

RU2779669C1 - Sliding door drive

Info

Publication number: RU2779669C1
Application number: RU2022111174A
Authority: RU
Inventors: Михаил Львович Суворов
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Камоцци Пневматика"
Filing date: 2022-04-25
Publication date: 2022-09-12

Abstract

FIELD: public transport vehicles.

SUBSTANCE: invention relates to a sliding door leaf drive of a public transport vehicle in urban or intercity traffic. The sliding door drive includes at least one carriage 4 driven by at least one lead screw 6 with a longitudinal axis X2, a lead nut 8 moving along the lead screw 6 along the longitudinal axis X2, an inner annular element that encloses the lead nut 8. Axial the force from the running nut 8 is transmitted to the carriage 4 through the lever 11, in the groove of which the inner annular element is installed with the possibility of sliding, made in the form of a hinged bearing 13, fixed from axial movement by plates 17 and 18. The lever 11 is fixed to the carriage 4 by means of the hinge 12. The running nut 8 is connected to the lever 15, which is fixed from rotation around the X2 axis.

EFFECT: simplifying the design and improving reliability.

5 cl, 7 dwg

Description

Изобретение касается привода створки раздвижной двери общественного транспортного средства городского или междугороднего сообщения.SUBSTANCE: invention relates to the drive of a sliding door leaf of a public transport vehicle of urban or intercity traffic.

В рамках изобретения под раздвижной дверью понимаются также двери или створки дверей, которые:For the purposes of the invention, a sliding door also refers to doors or door wings which:

- перемещаются прямолинейно вдоль кузова;- move straight along the body;

- перемещаются по криволинейной траектории вдоль кузова и поперек кузова.- move along a curved path along the body and across the body.

Известен привод раздвижной двери (RU 2533537 С1, опубл. 20.11.2014) прототип, состоящий из следующих компонентов: приводимый в движение ходовой винт с продольной осью Z, движущаяся по винту вдоль оси Z ходовая гайка, внутренний кольцевой элемент, который охватывает ходовую гайку и соединяется с гайкой двумя диаметрально противоположными и образующими ось Y концами первого вала так, что внутренний кольцевой элемент поворачивается вокруг оси Y и может сдвигаться вдоль оси Y, наружный вильчатый элемент, который соединяется двумя диаметрально противоположными и образующими ось X концами второго вала с внутренним кольцевым элементом так, что наружный вильчатый элемент поворачивается вокруг оси X и может сдвигаться вдоль оси X, причем наружный вильчатый элемент имеет кронштейн для соединения с раздвижной дверью. Недостатком известного привода является линейное перемещение створок по одному направлению - вдоль оси X, сложность конструкции.A sliding door drive is known (RU 2533537 C1, publ. 11/20/2014) a prototype consisting of the following components: a driven lead screw with a longitudinal Z axis, a lead nut moving along the screw along the Z axis, an inner annular element that covers the lead nut and is connected to the nut by two diametrically opposite ends of the first shaft forming the Y axis so that the inner annular element rotates around the Y axis and can be shifted along the Y axis, the outer forked element, which is connected by two diametrically opposite ends of the second shaft forming the X axis to the inner annular element so that the outer fork is rotatable about the X-axis and can be moved along the X-axis, the outer fork having a bracket for connection to the sliding door. The disadvantage of the known drive is the linear movement of the valves in one direction - along the X axis, the complexity of the design.

Степени свободы тела:Degrees of freedom of the body:

1. Линейное перемещение вдоль оси X. Условное обозначение «X»;1. Linear movement along the X axis. Symbol "X";

2. Линейное перемещение вдоль оси У. Условное обозначение «У»;2. Linear movement along the Y axis. Symbol "Y";

3. Линейное перемещение вдоль оси Z. Условное обозначение «Z»;3. Linear movement along the Z axis. Symbol "Z";

4. Вращение вокруг оси X. Условное обозначение «ω_х»;4. Rotation around the X axis. Symbol "ω _x ";

5. Вращение вокруг оси У. Условное обозначение «ω_у»;5. Rotation around the Y axis. Symbol "ω _y ";

6. Вращение вокруг оси Z. Условное обозначение «ω_z»;6. Rotation around the Z axis. Symbol "ω _z ";

При отсутствии ограничений по всем (перечисленным) степеням свободы тело имеет возможность одновременно линейно перемещаться вдоль осей X, y, Z, а также вращаться вокруг этих осей. Для механизма передающего движение от вращающегося ходового винта посредством ходовой гайки на тело, установленное на направляющей линейного перемещения с возможностью поступательного перемещения вдоль этой направляющей при условии что винт и направляющая условно параллельны, т.е. фактические отклонения от их взаимной параллельности не позволяют пренебречь этими отклонениями, необходимо ввести конструктивные элементы, исключающие влияние этих отклонений от параллельности. Например, линейное перемещение X тела производится по направляющей, расположенной вдоль оси X; при этом тело дополнительно совершает вращение ω_х на ограниченный угол. Ходовой винт также ориентирован вдоль оси X. На винте расположена ходовая гайка, ограниченная от вращения ω_х относительно ходового винта. Ходовая гайка, также, должна быть параллельна ходовому винту. В силу неточностей изготовления и сборки имеются отклонения от параллельности направляющей, ходового винта и ходовой гайки по всем степеням свободы за исключением X.In the absence of restrictions on all (listed) degrees of freedom, the body has the ability to simultaneously move linearly along the X, y, Z axes, as well as rotate around these axes. For a mechanism that transmits motion from a rotating lead screw by means of a lead nut to a body mounted on a linear movement guide with the possibility of translational movement along this guide, provided that the screw and the guide are conventionally parallel, i.e. actual deviations from their mutual parallelism do not allow neglecting these deviations, it is necessary to introduce structural elements that exclude the influence of these deviations from parallelism. For example, linear movement X of a body is performed along a guide located along the X axis; in this case, the body additionally rotates ω _x through a limited angle. The lead screw is also oriented along the X axis. The lead nut is located on the screw, which is limited from rotation ω _x relative to the lead screw. The lead nut must also be parallel to the lead screw. Due to inaccuracies in manufacturing and assembly, there are deviations from the parallelism of the guide, lead screw and lead nut in all degrees of freedom except for X.

Поэтому, задачей изобретения является необходимость конструктивными мерами исключить воздействие на ходовую гайку кинематических связей У, Z, ω_х, ω_у, ω_z.Therefore, the objective of the invention is the need for constructive measures to exclude the impact on the running nut of the kinematic bonds Y, Z, ω _x , ω _y , ω _z .

Техническим результатом является исключение воздействия на ходовую гайку кинематических связей У, Z, ω_х, ω_у, ω_z, упрощение конструкции и повышение надежности.The technical result is to eliminate the impact on the running nut of the kinematic links Y, Z, ω _x , ω _y , ω _z , simplifying the design and increasing reliability.

В соответствии с изобретением, указанный технический результат достигается с помощью привода раздвижной двери, включающий по меньше мере одну каретку 4, приводимый в движение по меньшей мере один ходовой винт 6 с продольной осью Х2, движущуюся по ходовому винту 6 вдоль оси Х2 ходовую гайку 8, внутренний кольцевой элемент, который охватывает ходовую гайку 8, осевое усилие от ходовой гайки 8 передается каретке 4 через рычаг 11, в пазу которого установлен с возможностью скольжения внутренний кольцевой элемент, выполненный в виде шарнирного подшипника 13 зафиксированного от осевого перемещения пластинами 17 и 18, причем рычаг 11 закреплен на каретке 4 с помощью шарнира 12, при этом ходовая гайка 8 соединена с рычагом 15, зафиксированным от поворота вокруг оси Х2.In accordance with the invention, the specified technical result is achieved using a sliding door drive, including at least one carriage 4, driven by at least one lead screw 6 with a longitudinal axis X2, moving along the lead screw 6 along the X2 axis, the lead nut 8, the inner ring element that covers the running nut 8, the axial force from the running nut 8 is transmitted to the carriage 4 through the lever 11, in the groove of which the inner ring element is installed with the possibility of sliding, made in the form of a hinged bearing 13 fixed from axial movement by plates 17 and 18, and the lever 11 is fixed on the carriage 4 by means of the hinge 12, while the running nut 8 is connected to the lever 15, which is fixed from rotation around the X2 axis.

Согласно изобретению, каретка 4 выполнена с возможностью продольного перемещения по направляющей (1, 2) вдоль оси X1, параллельной оси Х2, и содержит кронштейн 10 для соединения с раздвижной дверью.According to the invention, the carriage 4 is made with the possibility of longitudinal movement along the guide (1, 2) along the axis X1, parallel to the axis X2, and contains a bracket 10 for connection with a sliding door.

Привод согласно изобретению, содержит ходовой винт 6 с левой резьбой и ходовой винт 7 с правой резьбой, приводимые во вращение с помощью электродвигателя 5.The drive according to the invention comprises a lead screw 6 with a left-hand thread and a lead screw 7 with a right-hand thread, driven by an electric motor 5.

Согласно изобретению, рычаг 15 зафиксирован от поворота вокруг оси Х2 пальцем 16, установленным неподвижно на рычаге 11.According to the invention, the lever 15 is fixed from rotation around the X2 axis by a pin 16 fixed on the lever 11.

Согласно изобретению, для фиксации от поворота вокруг оси Х2, рычаг 15 выполнен с возможностью зацепления с корпусом шарнира 12.According to the invention, for locking against rotation around the X2 axis, the lever 15 is designed to engage with the hinge body 12.

Ниже изобретение описывается подробнее на основании прилагаемых фигур. Они представляют собой лишь примеры, и изобретение не ограничивается показанными вариантами исполнения.The invention is described in more detail below with reference to the accompanying figures. They are merely examples and the invention is not limited to the embodiments shown.

На иллюстрациях изображены:The illustrations show:

фиг. 1: общий вид привода раздвижной двери согласно изобретению,fig. 1: general view of the sliding door drive according to the invention,

фиг.2: кинематическая схема,figure 2: kinematic diagram,

фиг. 3: вид привода раздвижной двери в поперечном сечении,fig. 3: cross-sectional view of the sliding door drive,

фиг. 4 а), б), в): вид привода раздвижной двери в различных сечениях,fig. 4 a), b), c): view of the sliding door drive in various sections,

фиг.5: вид привода раздвижной двери в сечении,figure 5: view of the sliding door drive in section,

фиг. 6: вариант исполнения конструктивного элемента привода раздвижной двери,fig. 6: version of the structural element of the sliding door drive,

фиг.7: вариант исполнения конструктивного элемента привода раздвижной двери.Fig.7: variant of the structural element of the sliding door drive.

На неподвижных цилиндрических направляющих 1 и 2 (фиг.1) размещены подвижные каретки 3 и 4, предназначенные для крепления к ним дверных створок (не показаны) с возможностью перемещения вдоль направляющих, а также качания вокруг геометрической оси направляющих. Электродвигатель 5 вращает ходовой винт, имеющий две части - с левой резьбой 6 и правой резьбой 7. В зацеплении с винтом находятся две ходовые гайки 8 и 9, установленные на каретках 3 и 4 соответственно. Таким образом происходит синхронное перемещение кареток 3 и 4 с закрепленными на них дверными створками (не показаны) при открытии и закрытии двери (двустворчатой). Для одностворчатой двери конструкция привода аналогична и отличается наличием одной каретки 4 или 3 и одной резьбовой поверхности ходового винта 6 или 7. В связи с тем, что привод симметричен, далее описывается конструкция половины привода; вторая половина привода аналогична описываемой. В процессе открытия / закрытия двери кронштейн 10 каретки 4 помимо продольного перемещения вдоль оси X1 также совершает поперечное перемещение (фиг.1, 2) в направлении Y. Поперечное перемещение составляет до 70 мм и более. Также, происходит качание А1 каретки 4 (поворот на ограниченный угол относительно оси X1) совместно с шарниром 12 (ось Х3), а также, качание А2 рычага 11 (поворот на ограниченный угол относительно оси Х2 винта 6), в котором размещена ходовая гайка 8 (фиг.3).On fixed cylindrical rails 1 and 2 (figure 1) there are movable carriages 3 and 4, designed for attaching door leaves (not shown) to them with the possibility of moving along the rails, as well as swinging around the geometric axis of the rails. The electric motor 5 rotates the lead screw, which has two parts - with left-hand thread 6 and right-hand thread 7. Two lead nuts 8 and 9 mounted on carriages 3 and 4, respectively, are engaged with the screw. Thus, there is a synchronous movement of the carriages 3 and 4 with door leaves (not shown) attached to them when opening and closing the door (double-leaf). For a single-leaf door, the design of the drive is similar and differs in the presence of one carriage 4 or 3 and one threaded surface of the lead screw 6 or 7. Due to the fact that the drive is symmetrical, the design of the drive half is described below; the second half of the drive is similar to that described. In the process of opening / closing the door, the bracket 10 of the carriage 4, in addition to longitudinal movement along the X1 axis, also makes a transverse movement (Fig.1, 2) in the Y direction. The transverse movement is up to 70 mm or more. Also, the carriage 4 swings A1 (rotation at a limited angle relative to the X1 axis) together with the hinge 12 (X3 axis), as well as the swing A2 of the lever 11 (rotation at a limited angle relative to the X2 axis of the screw 6), in which the running nut 8 is placed (figure 3).

Основные требования к конструкции привода:Basic requirements for the design of the drive:

- При использовании передачи ходовой винт / гайка, при вращении винта гайка не должна вращаться совместно с винтом.- When using a lead screw / nut gear, the nut must not rotate with the screw when the screw is turned.

- Гайка должна воспринимать только усилия, направленные по оси, т.е. должна быть соосна винту, смещение линий действия сил относительно оси Х2 необходимо исключить, т.к. при этом образуются моменты сил, приводящие к потерям, снижению кпд, преждевременному износу и отказу узла, возможно заклинивание;- The nut should only absorb forces directed along the axis, i.e. must be coaxial with the screw, the displacement of the lines of action of forces relative to the X2 axis must be excluded, because in this case, moments of forces are formed, leading to losses, reduced efficiency, premature wear and failure of the assembly, jamming is possible;

- Также, требуется исключение избыточных кинематических связей в конструкции, т.е. введение «развязок», позволяющих выполнять: синхронное перемещение каретки вдоль оси X1 и гайки вдоль оси Х2; качание каретки А1; качание А2 рычага гайки.- Also, it is required to exclude redundant kinematic connections in the structure, i.e. the introduction of "interchanges" that allow you to perform: synchronous movement of the carriage along the X1 axis and the nut along the X2 axis; carriage swing A1; swing A2 lever nut.

При этом следует отметить, что межосевое расстояние между осью Х2 винта (гайки) и осью Х3 шарнира 12 в процессе открытия / закрытия двери меняется в пределах нескольких мм. Оси X1, Х2, Х3 имеют существенные отклонения от параллельности.It should be noted that the center distance between the X2 axis of the screw (nut) and the X3 axis of the hinge 12 during the process of opening / closing the door varies within a few mm. Axes X1, X2, X3 have significant deviations from parallelism.

Для обеспечения выполнения вышеперечисленных требований, разработана конструкция, показанная на фиг.1-6. Гайка 8 установлена соосно на винте 6, положение гайки 8 в прочтранстве обусловлено сопряжением поверхностей резьбы гайки 8 и винта 6. Для передачи осевого усилия от гайки 8 рычагу 11 каретки 4 на гайке 8 имеется выступающий заплечик Б; со второй стороны установлено стопорное кольцо 14. Для исключения возможности вращения гайки совместно с винтом к гайке механически прикреплен рычаг 15, зафиксированный от поворота относительно рычага 11 пальцем 16, или, в качестве второго варианта, рычаг 15 выполнен с возможностью зацепления с корпусом шарнира 12. Для исключения избыточных кинематических связей гайка 8 вставлена в шарнирный подшипник 13, который в свою очередь вставлен в паз рычага 15 и зафиксирован от осевого перемещения пластинами 17 и 18. Рычаг 11 при помощи шарнира 12 закреплен на каретке 4 При этом шарнирный подшипник 13 имеет возможность скользить вдоль паза рычага 11, исключая воздействие У на гайку при совместном повороте каретки 4 с шарниром 12 относительно оси X1. В направлении X рычаг 11 ограничен относительно каретки 4, т.е. имеет возможность перемещаться вдоль X только совместно с кареткой. Рычаг 15 механически соединен с гайкой 8 и не имеет возможности перемещаться по X, У, Z отдельно от гайки 8, установленной соосно ходовому винту 6. При этом, рычаг 15 зафиксирован от поворота вокруг оси Х2 пальцем 16, установленным неподвижно на рычаге 11, или, как вариант, рычаг 15 выполнен с возможностью зацепления с корпусом шарнира 12. Пластины 17 и 18 механически крепятся к рычагу 11 в зоне расположения шарнирного подшипника 13 таким образом, что шарнирный подшипник 13 ограничен от перемещения вдоль X относительно рычага 11, сохраняя при этом возможность перемещаться вдоль паза рычага 11 (т.о. исключая воздействия У и Z на гайку 8).To ensure the fulfillment of the above requirements, the design shown in Fig.1-6. The nut 8 is installed coaxially on the screw 6, the position of the nut 8 in space is due to the mating of the thread surfaces of the nut 8 and the screw 6. To transfer the axial force from the nut 8 to the lever 11 of the carriage 4, the nut 8 has a protruding shoulder B; a locking ring 14 is installed on the second side. To exclude the possibility of rotation of the nut together with the screw, the lever 15 is mechanically attached to the nut, fixed from rotation relative to the lever 11 by the pin 16, or, as the second option, the lever 15 is made with the possibility of engagement with the hinge body 12. To eliminate excessive kinematic connections, the nut 8 is inserted into the hinged bearing 13, which, in turn, is inserted into the groove of the lever 15 and is fixed from axial movement by plates 17 and 18. The lever 11 is fixed to the carriage 4 with the help of the hinge 12. In this case, the hinged bearing 13 has the ability to slide along the groove of the lever 11, excluding the influence of Y on the nut during the joint rotation of the carriage 4 with the hinge 12 relative to the axis X1. In the X direction, the lever 11 is limited relative to the carriage 4, i. e. has the ability to move along X only together with the carriage. The lever 15 is mechanically connected to the nut 8 and is not able to move along X, Y, Z separately from the nut 8, which is installed coaxially with the lead screw 6. At the same time, the lever 15 is fixed from rotation around the X2 axis by the pin 16 fixed motionless on the lever 11, or alternatively, the lever 15 is designed to engage with the body of the hinge 12. The plates 17 and 18 are mechanically attached to the lever 11 in the area of the hinge bearing 13 in such a way that the hinge bearing 13 is limited from moving along X relative to the lever 11, while maintaining the ability to move along the groove of the lever 11 (i.e. excluding the effects of U and Z on the nut 8).

Claims

1. Привод раздвижной двери, включающий по меньше мере одну каретку (4), приводимый в движение по меньшей мере один ходовой винт (6) с продольной осью Х2, движущуюся по ходовому винту (6) вдоль продольной оси Х2 ходовую гайку (8), внутренний кольцевой элемент, который охватывает ходовую гайку (8), отличающийся тем, что осевое усилие от ходовой гайки (8) передается каретке (4) через рычаг (11), в пазу которого установлен с возможностью скольжения внутренний кольцевой элемент, выполненный в виде шарнирного подшипника (13), зафиксированного от осевого перемещения пластинами (17) и (18), причем рычаг (11) закреплен на каретке (4) с помощью шарнира (12), при этом ходовая гайка (8) соединена с рычагом (15), зафиксированным от поворота вокруг продольной оси Х2.1. Sliding door drive, including at least one carriage (4), driven by at least one lead screw (6) with a longitudinal axis X2, moving along the lead screw (6) along the longitudinal axis X2, the lead nut (8), an inner annular element that encloses the running nut (8), characterized in that the axial force from the running nut (8) is transmitted to the carriage (4) through the lever (11), in the groove of which the inner annular element is installed with the possibility of sliding, made in the form of a hinged bearing (13), fixed from axial movement by plates (17) and (18), and the lever (11) is fixed on the carriage (4) by means of a hinge (12), while the running nut (8) is connected to the lever (15), fixed from rotation around the longitudinal axis X2.

2. Привод по п.1, отличающийся тем, что каретка (4) выполнена с возможностью продольного перемещения по направляющей (1, 2) вдоль оси X1, параллельной продольной оси Х2, и содержит кронштейн (10) для соединения с раздвижной дверью.2. The drive according to claim 1, characterized in that the carriage (4) is made with the possibility of longitudinal movement along the guide (1, 2) along the axis X1, parallel to the longitudinal axis X2, and contains a bracket (10) for connection with a sliding door.

3. Привод по п.1, отличающийся тем, что он содержит ходовой винт (6) с левой резьбой и ходовой винт (7) с правой резьбой, которые приводятся во вращение с помощью электродвигателя (5).3. Drive according to claim 1, characterized in that it comprises a lead screw (6) with a left-hand thread and a lead screw (7) with a right-hand thread, which are driven by an electric motor (5).

4. Привод по п.1, отличающийся тем, что рычаг (15) зафиксирован от поворота вокруг продольной оси Х2 пальцем (16), установленным неподвижно на рычаге (11).4. The drive according to claim 1, characterized in that the lever (15) is fixed from rotation around the longitudinal axis X2 by a pin (16) mounted motionless on the lever (11).

5. Привод по п.1, отличающийся тем, что для фиксации от поворота вокруг продольной оси Х2 рычаг (15) выполнен с возможностью зацепления с корпусом шарнира (12).5. The drive according to claim 1, characterized in that for fixation from rotation around the longitudinal axis X2, the lever (15) is made with the possibility of engagement with the hinge body (12).