一种用于塞拉门系统的协同装置及塞拉门系统的制作方法

1.本实用新型涉及塞拉门技术领域，具体涉及一种用于塞拉门系统的协同装置及塞拉门系统。


背景技术：

2.塞拉门是一种现有技术中常用的一种门机构，通常用作车门，如常见的轨道交通系统通常采用塞拉门作为车门；所谓塞拉门，主要是这种门具有塞和拉两个动作，即，在门关闭时，是由车内或车外塞入车门口处，使之关闭、密封；在门开启时，门需要先移开门口一段距离后，才能沿车体内侧或外侧滑动；目前，铁路车厢的塞拉门通常分为内塞拉门和外塞拉门两种，分别由车内或车外塞入门口处；而日本通常采用内塞拉门，欧、美一些国家大多采用外塞拉门。
3.在塞拉门的塞、拉过程中，门通常是平动，即，门始终保持竖直状态，而为保持门的平动，现有塞拉门系统通常需要对门的上部和下部两个进行约束，以便牢靠的固定门，并需要在上部和下部设置动力，以便同步驱动门动作，然而，采用这种方式构成的塞拉门系统，存在结构复杂、成本高的问题，不利于提高塞拉门系统的推广应用，此外，现有的塞拉门系统中，为在门沿车厢宽度方向移动的过程中，约束和限制门沿车厢的长度方向移动，通常会导致门沿车厢宽度方向的阻力（摩擦力）大大增加，不仅导致磨损加剧，而且会消耗更多的动力，不节能，亟待改进。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于改善现有技术中所存在的不足，提供一种结构简单、成本低的协同装置，不仅可以与现有的塞拉装置配合使用，而且可以有效降低门沿车厢长度方向移动时的摩擦力和阻力，更有利于实现塞、拉动作，降低能耗。
5.本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：
6.为解决现有塞拉装置结构复杂、成本高等问题，提供了一种用于塞拉门系统的协同装置，包括机架、用于约束机架沿所设定的第一方向运动的第一约束机构、用于连接门的连接座、用于约束所述连接座沿所设定的第二方向从动的第二约束机构、以及动力部，
7.所述第二约束机构设置于所述机架，所述动力部用于驱动所述机架、连接座以及第二约束机构同步沿所述第一方向运动，且所述第一方向与所述第二方向相互垂直。在本方案中，通过设置第一约束机构和第二约束机构，额可以分别限制和约束门沿第一方向及第二方向移动，而本方案只设置有一个动力部，用于驱动门沿第一方向（即车厢的宽度方向），而门沿第二方向（即车厢的长度方向，后文不再赘述）的运动可以为从动，从而有利于整体结构更加简单、紧凑，有利于降低成本；在本方案中，设置连接座是为了连接和/或支撑门，而设置第一约束机构，可以有效约束和限制机架沿第一方向移动，从而使得在动力部的驱动下，整个机架、第二约束机构、与第二约束机构相连的连接座、以及与连接座相连的门可以同步沿第一方向移动，设置第二约束机构是为了约束连接座，使得连接座可以沿第二
约束机构所设定的第二方向移动，由于第一方向与第二方向相互垂直，使得门在沿第一方向和第二方向移动时，可以有效完成塞、拉动作，达到塞拉门的效果。
8.为有效约束所述机架和/或第二约束机构，优选的，包括两个所述第一约束机构，且所述两个第一约束机构分别设置于所述机架和/或第二约束机构的两端。以便同时对机架的两端进行约束，有利于机架和第二约束机构准确、平稳的沿所设定的第一方向移动。
9.为解决现有塞拉门系统中，机架沿车厢宽度方向（即第一方向）运行时的阻力、摩擦力大，导致磨损加剧、动力消耗多、能耗高等问题，进一步的，所述第一约束机构分别包括支撑架及至少两个活动设置于所述机架和/或第二约束机构的约束轮，所述约束轮分别卡设于所述支撑架，用于沿支撑架移动和/或滚动，所述动力部用于驱动机架相对于所述支撑架沿第一方向直线运动。在本方案中，通过设置支撑架，既可以约束约束轮，又可以为约束轮的移动提供场所，从而使得在动力部的驱动下，整个机架可以通过约束轮接触支撑架，并通过约束轮约束机架的移动方向，及通过约束轮的移动和/或滚动相对于支撑架移动，由于在运动过程中，相对运动通过约束轮实现，从而可以有效减少接触面积，从而有利于降低摩擦，而约束轮的运动状态是移动和/或滚动，尤其是当约束轮的运动状态是滚动时，可以进一步降低机架沿第一方向运行时的阻力和摩擦力，可以在确保机架沿第一方向直线移动的同时，使得机架在第一约束机构的约束下沿第一方向的移动更顺畅，从而有利于降低磨损、降低动力损耗、更节能。
10.为解决支撑架对约束轮的导向和约束问题，进一步的，所述约束轮的轮面设置于环状约束槽，所述支撑架设置有两根相互平行并具有所设定间距的约束件，所述两根约束件分别卡在所述环状约束槽中，并分别位于所述约束轮的上方和下方，用于约束约束轮并为约束轮导向。在本方案中，通过在支撑架设置有两根相互平行并具有所设定间距的约束件，并在约束轮的轮面设置环状约束槽，利用所述环状约束槽将约束轮卡在所述两根约束件之间，通过环状约束槽与约束件的配合，不仅可以有效约束约束轮，防止约束轮沿第二方向移动，从而达到约束机架的目的，而且可以为约束轮的移动导向，且使得约束轮可以相对于约束件滚动，从而可以限制机架严格沿第一方向移动，此外，由于约束轮卡在所述两根约束件之间，使得约束轮的上、下两个方向都受到约束件的约束和支撑，更有利于承载，尤其有利于机架承受门所带来的偏心载荷，确保机架可以沿第一方向水平移动。
11.为进一步减少摩擦，提高顺滑性能，进一步的，所述约束件上用于接触所述约束轮的面为弧形面。利用弧形面与约束轮的环状约束槽相配合，既可以实现对约束轮的约束，又可以有效降低摩擦，提高顺滑性能。
12.优选的，所述支撑架设置有用于安装所述约束件的安装槽，所述两根约束件分别构造于所述安装槽内，
13.或，
14.所述两根约束件分别可拆卸的安装于所述安装槽内。通过设置安装槽，可以将所述约束轮设置于所述安装槽内，即有利于结构更紧凑，又有利于防尘，确保约束轮与约束件高精度的配合。
15.为解决机架沿第一方向的直线驱动问题，优选的，所述动力部包括电机、直线机构，所述电机设置于所述机架，所述直线机构包括设置于所述支撑架的齿条及设置于所述机架或所述第二约束机构的齿轮，齿条的长度方向与所述第一方向一致，所述齿轮与齿条
相啮合，电机用于驱动所述齿轮转动。在本方案中，齿轮在电机的驱动下转动时，可以沿齿条直线移动，从而带动机架直线移动，而通过与第一约束机构的配合，使得机架可以在电机的驱动下严格按第一方向移动。
16.为解决电机与齿轮之间的动力传递问题，进一步的，还包括传动机构，所述传动机构包括同步杆，所述同步杆设置于所述机架或所述第二约束机构，且所述齿轮分别安装于所述同步杆的端部，
17.所述同步杆设置有从动带轮，所述电机与主动带轮相连，主动带轮与从动带轮之间张紧有传动带，电机用于驱动主动带轮转动，
18.或，所述同步杆设置有从动齿轮，所述电机与主动齿轮相连，主动齿轮与从动齿轮相啮合，电机用于驱动主动齿轮转动。在本方案中，通过设置同步杆，可以实现机架两侧对应位置处的齿轮同步被驱动，而同步杆与电机之间可以通过带传动机构和/或齿轮传动机构相连，从而有效解决电机与齿轮之间的动力传递问题。
19.为解决连接座沿第二方向移动时的约束和引导问题，进一步的，所述第二约束机构包括导向轨，且导向轨与机架相连，所述连接座的一端约束于所述导向轨，另一端用于连接门，连接座用于沿导向轨移动，导向轨用于支撑连接座和/或为连接座导向。在本方案中，通过将连接座约束于所述导向轨，可以通过导向轨约束连接座并为连接座的从动导向，以便支撑门并约束门的移动方向。
20.为降低连接座沿导向轨移动时的阻力，优选的，所述连接座的一端设置有滚轮，所述滚轮设置于所述导向轨内，用于沿导向轨滚动。通过设置滚轮，使得滚轮可以相对于导向轨滚动，从而可以有效降低相对运动时的摩擦力和阻力。
21.根据所述协同装置，进一步提供了一种塞拉门系统，包括门、塞拉装置和所述协同装置，所述协同装置和塞拉装置分别与所述门相连，且分别对应所述门的上部或下部，
22.所述塞拉装置设置有用于驱动门沿所述第一方向移动的第一驱动部及用于驱动门沿所述第二方向移动的第二驱动部，
23.门用于在所述动力部和第一驱动部的驱动下沿所述第一方向移动，并用于在所述第二驱动部的驱动下沿所述第二方向移动。即，在本塞拉门系统中，当门进行塞的动作时，需要所述动力部和第一驱动部同步动作，以便同步驱动所述门沿第一方向移动，且为平动，当门进行拉的动作时，只需所述第二驱动部驱动门沿第二方向移动即可，此时，协同装置不为门提供动力，只起到约束和限位的作用，从而有利于简化整个塞拉门系统，有利于塞拉门系统的整体结构更加简单、紧凑，成本更低。
24.一种车厢，包括厢体、所述协同装置或所述塞拉门系统，所述厢体设置有门洞，所述协同装置设置于所述门洞的上方和/或下方。
25.与现有技术相比，使用本实用新型提供的一种用于塞拉门系统的协同装置及塞拉门系统，具有结构简单、紧凑、成本低等特点，不仅可以与现有的塞拉装置配合使用，而且可以有效降低门沿车厢长度方向移动时的摩擦力和阻力，更有利于实现塞、拉动作，有利于降低能耗。
附图说明
26.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用
的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
27.图1为本实用新型实施例1中提供的一种协同装置的结构示意图。
28.图2为图1的主视图。
29.图3为图2的局部放大示意图i。
30.图4为图2的a
‑
a视图。
31.图5为图3的b
‑
b视图。
32.图6为本实用新型实施例2中提供的一种塞拉门系统的结构示意图之一。
33.图7为本实用新型实施例2中提供的一种塞拉门系统的结构示意图之二，其中，带箭头的实线所代表的方向为第一方向，带箭头的虚线所代表的方向为第二方向。
34.图8为本实用新型实施例2中提供的一种塞拉门系统中，一种塞拉装置的结构示意图。
35.图9为图8的俯视图。
36.图10为图9的c
‑
c视图。
37.图11为本实用新型实施例3中提供的一种车厢的结构示意图。
38.图中标记说明
39.协同装置100、机架101、第一约束机构102、电机103、连接座104、支撑架105、约束轮106、约束件107、安装槽108、主动带轮109、传动带110、从动带轮111、同步杆112、齿轮113、齿条114、导向轨115、滚轮116、
40.塞拉装置200、移动架201、第三约束机构202、第一带轮203、第二带轮204、连接架205、轨道206、承载轮207、导向轮208
41.门300、厢体301、条状开口302。
具体实施方式
42.下面将结合本实用新型实施例中附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
43.实施例1
44.请参阅图1
‑
图5，本实施例中提供了一种用于塞拉门系统的协同装置，包括机架101、用于约束机架101沿所设定的第一方向运动的第一约束机构102、用于连接门300的连接座104、用于约束所述连接座104沿所设定的第二方向从动的第二约束机构、以及动力部，
45.所述第二约束机构设置于所述机架101，所述动力部用于驱动所述机架101、连接座104以及第二约束机构同步沿所述第一方向运动，且所述第一方向与所述第二方向相互垂直。在本方案中，通过设置第一约束机构102和第二约束机构，额可以分别限制和约束门
300沿第一方向及第二方向移动，而本方案只设置有一个动力部，用于驱动门300沿第一方向（即车厢的宽度方向），而门300沿第二方向（即车厢的长度方向，后文不再赘述）的运动可以为从动，从而有利于整体结构更加简单、紧凑，有利于降低成本；在本方案中，设置连接座104是为了连接和/或支撑门300，而设置第一约束机构102，可以有效约束和限制机架101沿第一方向移动，从而使得在动力部的驱动下，整个机架101、第二约束机构、与第二约束机构相连的连接座104、以及与连接座104相连的门300可以同步沿第一方向移动，设置第二约束机构是为了约束连接座104，使得连接座104可以沿第二约束机构所设定的第二方向移动，由于第一方向与第二方向相互垂直，使得门300在沿第一方向和第二方向移动时，可以有效完成塞、拉动作，达到塞拉门的效果。
46.在本实施例中，所述机架101主要起支撑作用，机架101可以采用采用现有技术中常用的支撑结构，作为优选，如图1或图2所示，所述机架101可以为板状结构，固定于所述第二约束机构，用于支撑动力部。
47.如图1
‑
图5所示，在本实施例中，为有效约束机架101和/或第二约束机构，本塞拉装置200可以包括两个所述第一约束机构102，且所述两个第一约束机构102分别设置于所述机架101和/或第二约束机构的两端，以便同时对机架101和/或第二约束机构的两端进行约束，有利于机架101和第二约束机构准确、平稳的沿所设定的第一方向移动。
48.第一约束机构102具有多种实施方式，例如可以采用现有技术中的导轨
‑
滑块机构，但存在阻力、摩擦力大，导致磨损加剧、动力消耗多等问题，在本实施例中，如图2
‑
图5所示，所述第一约束机构102分别包括支撑架105及至少两个活动设置于所述机架101和/或第二约束机构的约束轮106，所述约束轮106分别卡设于所述支撑架105，用于沿支撑架105移动和/或滚动，所述动力部用于驱动机架101和第二约束机构相对于所述支撑架105沿第一方向直线运动；而在本实施例中，所述约束轮106的轮面设置于环状约束槽，如图3所示，所述支撑架105设置有两根相互平行并具有所设定间距的约束件107，作为优选，所述约束件107的表面为弧形面，更便于适配约束轮106的环状约束槽，如图3及图5所示，所述两根约束件107分别卡在所述环状约束槽中，并分别位于所述约束轮106的上方和下方，约束件107用于约束约束轮106并为约束轮106导向，还更有利于承载，尤其有利于机架101承受门300所带来的偏心载荷，确保机架101和第二约束机构可以沿第一方向水平移动。
49.在本实施例中，支撑架105主要起到支撑约束件107的作用，故支撑架105的结构可以根据实际需求而定，作为一种举例，所述支撑架105设置有用于安装约束件107的安装槽108，如图3及图5所示，所述两根约束件107分别构造于所述安装槽108内，如可以分别构造于安装槽108内相互平行的两个面，即，约束件107与支撑架105可以为一体结构；而在另一种举例中，所述两根约束件107可以分别可拆卸的安装于所述安装槽108内，如可以通过螺栓连接实现可拆卸连接于安装槽108内相互平行的两个面，以便将所述约束轮106设置于所述安装槽108内，即有利于结构更紧凑，又有利于防尘，确保约束轮106与约束件107高精度的配合。
50.如图3及图5所示，在本实施例中，所述约束件107上用于接触所述约束轮106的面为弧形面，利用弧形面与约束轮106的环状约束槽相配合，既可以实现对约束轮106的约束，又可以有效降低摩擦，提高顺滑性能；作为举例，所述约束件107可以优先采用圆杆或类似圆杆的结构。
51.在本实施例中，动力部用于驱动机架101相对于支持架移动，具有多种实施方式，作为优选，所述动力部包括电机103、直线机构，所述电机103设置于所述机架101，其中，所述直线机构包括设置于所述支撑架105的齿条114及设置于所述机架101或所述第二约束机构的齿轮113，齿条114的长度方向与所述第一方向一致，如图3及图5所示，所述齿轮113与齿条114相啮合，电机103用于驱动所述齿轮113转动，驱动齿轮113沿齿条114直线移动，从而带动机架101和第二约束机构直线移动，而通过与第一约束机构102的配合，使得机架101和第二约束机构可以在电机103的驱动下严格按第一方向移动。
52.为便于传动，还包括传动机构，所述传动机构包括同步杆112，所述同步杆112设置于所述机架101或所述第二约束机构，例如，同步杆112可以通过轴承安装于机架101和/或第二约束机构，而齿轮113可以分别通过轴承安装于所述同步杆112的端部，如图1
‑
图3所示，而电机103与同步杆112之间的传动具有多种实施方式，作为第一种实施方式，所述同步杆112上设置有从动带轮111，如图1
‑
图3所示，所述电机103与主动带轮109相连，主动带轮109与从动带轮111之间张紧有传动带110，电机103通过传动带110驱动主动带轮109转动，从而带动同步杆112和齿轮113转动，达到驱动机架101和第二约束机构相对于支撑架105移动的目的。
53.作为一种优选，所述机架101的两侧分别设置有两个约束轮106，且其中一个约束轮106可以设置于所述同步杆112，另一个约束轮106可以直接设置于所述机架101或第二约束机构，如可以安装于第二约束机构上的侧板等。
54.作为第二种实施方式，同步杆112上也可以设置从动齿轮，所述电机103与主动齿轮相连，主动齿轮与从动齿轮相啮合，电机103用于驱动主动齿轮转动，同样也能达到传动的目的，可以理解，电机103与同步杆112之间采用现有技术常见的传动方式达到传动的目的，都在本实施例的保护范围之内，这里不再赘述。
55.如图1
‑
图5所示，作为优选，在本实施例中，所述第二约束机构包括导向轨115，且导向轨115与机架101相连，所述连接座104的一端约束于所述导向轨115，另一端用于连接门300，连接座104用于沿导向轨115移动，导向轨用于支撑连接座和/或为连接座导向；在本实施例中，通过将连接座104约束于所述导向轨115，可以通过导向轨115约束连接座104并为连接座104的从动过程导向，以便支撑门300并约束门300的移动方向。
56.如图4所示，在更进一步的方案中，所述连接座104的一端设置有滚轮116，所述滚轮116设置于所述导向轨115内，用于沿导向轨115滚动；通过设置滚轮116，使得滚轮116可以相对于导向轨115滚动，从而可以有效降低相对运动时的摩擦力和阻力。
57.可以理解，所述连接座104的数目可以为多个，门300通过至少一个连接座104与所述传动带110相连即可实现对门300的约束和导向。
58.在本实施例中，与本门300塞拉装置200相配合的门300可以为一个或两个，当只有一个门300时，可以构成单开门300，当有两个门300时，可以构成双开门300（或对开门300），如图1及图2所示，这里不再赘述。
59.实施例2
60.本实施例提供了一种塞拉门系统，包括门300、塞拉装置200和所述协同装置100，所述协同装置100和塞拉装置200分别与所述门300相连，且分别对应所述门300的上部或下部，
61.所述塞拉装置200可以为现有技术中常用的塞拉装置200，如图6
‑
图10所示，作为举例，所述塞拉装置200设置有用于驱动门300沿所述第一方向移动的第一驱动部及用于驱动门300沿所述第二方向移动的第二驱动部，
62.门300用于在所述动力部和第一驱动部的驱动下沿所述第一方向移动，并用于在所述第二驱动部的驱动下沿所述第二方向移动。即，在本塞拉门系统中，当门300进行塞的动作时，需要所述动力部和第一驱动部同步动作，以便同步驱动所述门300沿第一方向移动，且为平动，当门300进行拉的动作时，只需所述第二驱动部驱动门300沿第二方向移动即可，此时，协同装置100不为门300提供动力，只起到约束和限位的作用，从而有利于简化整个塞拉门系统，有利于塞拉门系统的整体结构更加简单、紧凑，成本更低。
63.具体而言，作为一种举例，如图6
‑
图10所示，所述塞拉装置200可以在所述协同装置100的基础上增加用于驱动门300沿第二方向移动的动力即可（即，增加所述第二驱动部），例如，所述塞拉装置200还包括移动架201、两个分别设置于所述移动架201两端的第三约束机构202、用于连接门300扇的连接架205、用于约束连接架205并为连接架205沿第二方向的移动导向的第四约束机构，所述第三约束机构202的结构可以与所述第一约束机构102的结构相同，用于约束并为移动架201沿第一方向的移动导向，所述第一驱动部的结构可以与所述驱动部的结构相同，即，可以利用电机103提供动力，并通过带传动机构驱动设置于移动架201的同步杆112转动，而移动架201的两端分别设置有齿轮113，第三约束机构202的支撑架105上设置有与所述齿轮113相配合的齿条114，且所述移动架201的两端和/或所述同步杆112的两端分别设置有约束轮106，支撑架105设置有两根相互平行的约束件107，并将约束轮106限制于所述两根约束件107之间，以达到约束和限制移动架201移动方向的目的；
64.如图8
‑
图10所示，所述第四约束机构可以为设置于所述移动架201一侧的轨道206，所述轨道206沿所述第二方向设置，连接架205约束于所述轨道206（例如，所述连接架205设置有至少一个用于承重的承载轮207和至少一个导向轮208，且所述承载轮207和导向轮208分别卡在所述轨道206内），轨道206用于支撑连接架205并为连接架205的移动导向，所述第二驱动部包括电机103和和带传动机构，所述带传动机构包括第一带轮203、第二带轮204以及传动带110，传动带110张紧于第一带轮203与第二带轮204之间，如图8
‑
图10所示，第一带轮203与电机103相连，电机103通过驱动第一带轮203转动达到驱动传动带110沿第二方向移动的目的；而所述连接架205的一端与所述传动带110相连，以便在第四约束机构的约束及传动带110的带动下沿第二方向直线移动，连接架205的另一端用于连接门300，以便带动门300沿第二方向平移；当本塞拉门系统只包括一个门300时，可以构成单开门300，本塞拉门系统只包括两个门300，且两个门300对称布置时，可以构成双开门300（或对开门300），此时，一个门300通连接架205与第一带轮203一侧的传动带110相连，另一个门300需要通过另一个连接架205与第一带轮203另一侧的传动带110相连，以便两个连接架205的移动方向始终相反，从而达到对开的效果，如图6
‑
图9所示。
65.为便于控制，还包括控制器，所述控制器分别与所述动力部、第一驱动部及第二驱动部相连，控制器用于控制所述动力部与第一驱动部同步动作，以驱动门300沿第一方向平动（即门300保持始终保持竖直状态），从而完成塞的动作，同时，控制器可以控制所述第二驱动部动作，以驱动门300在第二驱动部的驱动下沿第二方向平动，使得门300可以有效完
成拉（开或关）的动作。
66.可以理解，所示控制器可以为现有技术中常用的控制器，如单片机、plc、嵌入式处理器等，这里不再赘述。
67.实施例3
68.本实施例提供了一种车厢，包括厢体301、实施例1中的所述协同装置100、或实施例2中所述的塞拉门系统，所述厢体301设置有门300洞，所述协同装置100设置于所述门300洞的上方和/或下方，如图11所示。
69.可以理解，所述支撑架105可以固定于所述厢体301，如可以固定于厢体301的骨架，而所述厢体301设置有用于供第一约束机构102和/或第三约束机构202沿第一方向移动的空间，且所述厢体301还设置有与所述空间相连通的条状开口302，如图11所示，以便为连接架205沿第二方向的移动提供空间。
70.以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。