本發(fā)明涉及城市公共交通車輛門系統(tǒng)，尤其是一種電動雙開內(nèi)擺門。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有的大巴車和公交車通常采用受氣缸驅(qū)動的氣動內(nèi)擺門，是將電能轉(zhuǎn)化為氣能，再由氣能轉(zhuǎn)化為動能，存在一定的能源浪費，況且氣動內(nèi)擺門受氣源的影響不穩(wěn)定，智能化程度低，氣動元件易老化、壽命低，且開關(guān)門過程中噪聲大，不具備防夾功能或者防夾功能易失效傷人，存在一定的安全隱患。

此外，現(xiàn)有的內(nèi)擺門驅(qū)動裝置通常采用聯(lián)軸器或者曲柄連桿實現(xiàn)氣缸與門軸的傳動，傳動效率低、功率大、不節(jié)能環(huán)保；另外，一些門系統(tǒng)的兩扇門必須聯(lián)動，在突發(fā)緊急狀況時，若一扇門受阻，另一扇也無法開啟，造成了極大的安全隱患，并且故障時司機(jī)也無法獲知故障位置及原因，給故障檢修和恢復(fù)造成不便。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

發(fā)明目的：針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，本發(fā)明旨在提供一種電動雙開內(nèi)擺門。

技術(shù)方案：一種電動雙開內(nèi)擺門，包括門扇和驅(qū)動門扇開合的兩個驅(qū)動裝置，驅(qū)動裝置包括門軸、穿設(shè)在該門軸上的扇形齒輪、用于帶動該扇形齒輪轉(zhuǎn)動的驅(qū)動機(jī)構(gòu)、以及用于活動安裝驅(qū)動機(jī)構(gòu)的安裝板，所述驅(qū)動機(jī)構(gòu)包括齒輪和帶動該齒輪轉(zhuǎn)動的電機(jī)，當(dāng)驅(qū)動機(jī)構(gòu)活動使得齒輪與扇形齒輪嚙合時，啟動電機(jī)驅(qū)動齒輪帶動扇形齒輪旋轉(zhuǎn)，使門軸實現(xiàn)開關(guān)門動作。該電動內(nèi)擺門驅(qū)動裝置，通過電機(jī)驅(qū)動齒輪帶動扇形齒輪及門軸旋轉(zhuǎn)，保障在傳動過程中恒定的驅(qū)動力臂，且運行平穩(wěn)、噪聲小。

進(jìn)一步的，還包括控制器，所述控制器與兩個電機(jī)均相連，每個電機(jī)均獨立受控制器控制。

進(jìn)一步的，所述控制器包括依次并聯(lián)的第一開關(guān)組、第二開關(guān)組和第三開關(guān)組，第一開關(guān)組包括串聯(lián)的開關(guān)S1和S4，第二開關(guān)組包括串聯(lián)的開關(guān)S2和S5，第三開關(guān)組包括串聯(lián)的開關(guān)S3和S6，第一開關(guān)組與第二開關(guān)組之間以及第二開關(guān)組與第三開關(guān)組之間均連接一個電機(jī)，其中，第一開關(guān)組與第二開關(guān)組之間電機(jī)，其兩邊的連接點分別位于S1與S4之間、S2與S5之間，第二開關(guān)組與第三開關(guān)組之間電機(jī)，其兩邊的連接點位于S2與S5之間、S3與S6之間。

進(jìn)一步的，當(dāng)所述控制器中的開關(guān)S2、S4和S6斷開，且S5閉合，S1和S3進(jìn)行PWM調(diào)制時，控制電機(jī)進(jìn)行開門動作；當(dāng)開關(guān)S1、S5和S3斷開，且S2閉合，S4和S6進(jìn)行PWM調(diào)制時，控制電機(jī)進(jìn)行關(guān)門動作。

進(jìn)一步的，當(dāng)所述控制器中的開關(guān)S1、S5和S3斷開，且S2閉合，S4和S6進(jìn)行PWM調(diào)制時，控制電機(jī)進(jìn)行開門動作；當(dāng)開關(guān)S2、S4和S6斷開，且S5閉合，S1和S3進(jìn)行PWM調(diào)制時，控制電機(jī)進(jìn)行關(guān)門動作。

進(jìn)一步的，所述控制器連接有用于實時監(jiān)控電機(jī)電流的ADC采樣模塊，控制器通過監(jiān)控電機(jī)電流的變化判斷門扇是否遇阻，并在遇阻時控制門驅(qū)動機(jī)構(gòu)驅(qū)動門扇改變運動狀態(tài)。開、關(guān)門過程中若碰到障礙物，電機(jī)電流會有變化，則能通過控制器實現(xiàn)防夾操作，提高了安全性。

進(jìn)一步的，所述遇阻包括開門遇阻和關(guān)門遇阻，開門遇阻時控制器控制內(nèi)擺門終止運動，關(guān)門遇阻時控制器控制內(nèi)擺門在當(dāng)前位置開門。

進(jìn)一步的，還包括開關(guān)組件，所述開關(guān)組件包括開到位開關(guān)和關(guān)到位開關(guān)，所述門軸上固定有凸輪，門開到位時，凸輪觸發(fā)開到位開關(guān)，門到位開關(guān)向控制器發(fā)送開到位信號；門關(guān)到位時，凸輪觸發(fā)關(guān)到位開關(guān)，門到位開關(guān)向控制器發(fā)送關(guān)到位信號，運行時司機(jī)可及時獲知門的開關(guān)狀態(tài)，便于故障檢查，提高安全性。

進(jìn)一步的，所述控制器上設(shè)有用于與車輛或者外部設(shè)備進(jìn)行通信的CAN模塊和串口模塊，能夠通過CAN模塊和串口模塊與司機(jī)處或者遠(yuǎn)程控制室進(jìn)行通信，并能方便存儲故障或車況信息。

進(jìn)一步的，所述驅(qū)動裝置還包括位于安裝板上的解鎖機(jī)構(gòu)，該解鎖機(jī)構(gòu)包括解鎖氣缸、與該解鎖氣缸相連接的解鎖端、以及向驅(qū)動機(jī)構(gòu)施加扭轉(zhuǎn)回彈力的彈性元件；當(dāng)解鎖氣缸進(jìn)氣時，解鎖端推動驅(qū)動機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動，扭轉(zhuǎn)彈性元件并使齒輪與扇形齒輪嚙合，當(dāng)解鎖氣缸排氣時，解鎖端脫離驅(qū)動機(jī)構(gòu)，該驅(qū)動機(jī)構(gòu)中的齒輪在彈性元件的扭轉(zhuǎn)回彈力的作用下與扇形齒輪相脫離。該驅(qū)動裝置通過增設(shè)解鎖機(jī)構(gòu)可實現(xiàn)司機(jī)或乘客在車輛行駛的緊急情況下氣動解鎖，從而控制齒輪和扇形齒輪的嚙合情況。

進(jìn)一步的，所述驅(qū)動裝置還包括設(shè)于安裝板上的限位裝置，該限位裝置抵靠在遠(yuǎn)離解鎖端的驅(qū)動機(jī)構(gòu)的一側(cè)面，當(dāng)解鎖氣缸進(jìn)氣時，解鎖端推動驅(qū)動機(jī)構(gòu)向一側(cè)轉(zhuǎn)動，限位裝置向驅(qū)動機(jī)構(gòu)施加一反向力，限制齒輪與扇形齒輪的嚙合間隙。該驅(qū)動裝置通過增設(shè)限位裝置來調(diào)節(jié)齒輪與扇形齒輪的嚙合間隙。該驅(qū)動裝置通過增設(shè)限位裝置來調(diào)節(jié)齒輪與扇形齒輪的嚙合間隙，保障整個電動內(nèi)擺門驅(qū)動裝置嚙合平穩(wěn)、減低噪聲和增強(qiáng)乘車舒適度。

進(jìn)一步的，所述驅(qū)動機(jī)構(gòu)通過支座可轉(zhuǎn)動連接于安裝板上，該支座上設(shè)有可與解鎖端抵接的擋塊，所述解鎖端和限位裝置分別位于擋塊的兩側(cè)。

進(jìn)一步的，所述彈性部件為扭簧，該扭簧套在位于安裝板上的固定軸的外壁，該固定軸與支座可轉(zhuǎn)動連接；所述扭簧的一端搭靠在安裝板上，另一端搭靠在擋塊上。

進(jìn)一步的，所述電機(jī)為具有自鎖功能的蝸輪蝸桿減速電機(jī)，該蝸輪蝸桿減速電機(jī)的輸出軸與齒輪相連接。該蝸輪蝸桿減速電機(jī)可在門軸旋轉(zhuǎn)過程中的任一位置(即開、關(guān)門中任一位置)均可實現(xiàn)自動鎖閉，同時可實現(xiàn)小功率電機(jī)驅(qū)動大負(fù)載，保障較高傳動效率。

有益效果：本發(fā)明采用電動內(nèi)擺門，噪聲低、輸出穩(wěn)定、節(jié)能環(huán)保，且不采用曲柄連桿或者聯(lián)軸器，設(shè)置的驅(qū)動裝置大大提高了傳動效率，能夠?qū)崿F(xiàn)滿功率輸出，配合控制器的開關(guān)組，能夠高效控制兩臺電機(jī)，雖然本發(fā)明采用一個驅(qū)動器驅(qū)動兩個電機(jī)，兩個電機(jī)卻相對獨立，兩扇門分別能進(jìn)行單獨的開合運動，且門速度可調(diào)，兩扇門的開合可設(shè)置先后順序。而氣缸與扭簧配合能夠?qū)崿F(xiàn)手動解鎖和遠(yuǎn)程解鎖，在遇到緊急情況時能夠手動推開門扇逃生；此外，本發(fā)明采用電流檢測在遇阻時自動改變運動狀態(tài)，能夠有效防擠壓，全程檢測、靈敏可靠，具有很高的安全性。還能與車輛或者外部設(shè)備進(jìn)行通信，記錄和傳輸故障信息。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，運行可靠，壽命長，具有很高的可靠性。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是驅(qū)動裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是開關(guān)組件開到位狀態(tài)示意圖；

圖4是開關(guān)組件關(guān)到位狀態(tài)示意圖；

圖5是驅(qū)動機(jī)構(gòu)和解鎖機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)俯視圖；

圖7是電機(jī)控制原理圖；

圖8是本發(fā)明的系統(tǒng)框架圖。

具體實施方式

下面通過一個最佳實施例并結(jié)合附圖對本技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明。

如圖1所示，一種電動雙開內(nèi)擺門，包括門扇16、驅(qū)動門扇16開合的兩個驅(qū)動裝置和控制器17。

如圖2所示，每個驅(qū)動裝置均包括門軸1、扇形齒輪2、安裝板3、用于帶動該扇形齒輪2轉(zhuǎn)動的驅(qū)動機(jī)構(gòu)和解鎖機(jī)構(gòu)，其中門軸1可跟內(nèi)擺門相連接，并通過自身的旋轉(zhuǎn)帶動內(nèi)擺門實現(xiàn)開關(guān)門動作，該門軸1上固定穿設(shè)有扇形齒輪2。安裝板3可安裝于內(nèi)擺門的門梁15上，門軸1穿過門梁15可與門框相連接。結(jié)合圖1可知，門軸1上固定有上轉(zhuǎn)臂18和下轉(zhuǎn)臂19，開門時由門軸1轉(zhuǎn)動而帶動上轉(zhuǎn)臂18和下轉(zhuǎn)臂19繞著門軸1旋轉(zhuǎn)，圖中位于左側(cè)的一對上轉(zhuǎn)臂18和下轉(zhuǎn)臂19繞著門軸1順時針轉(zhuǎn)動，位于右側(cè)的一對上轉(zhuǎn)臂18和下轉(zhuǎn)臂19繞著門軸1逆時針轉(zhuǎn)動，關(guān)門時相反；上轉(zhuǎn)臂18和下轉(zhuǎn)臂19的活動端通過螺栓與門扇16相連，因而帶動門扇16運動，門扇16的頂部設(shè)有限位導(dǎo)柱20，限位導(dǎo)柱20嵌入門框上的限位滑槽內(nèi)，限制門扇16連接導(dǎo)柱的部位沿著限位滑槽往復(fù)做開關(guān)門運動，此外門扇16上還設(shè)有機(jī)械鎖21。

此外兩扇門的接觸位置處均貼有密封橡膠條，密封橡膠條具有密封作用，并且能夠提供緩沖，防止夾傷乘客。為防止左右門板開關(guān)門由于密封橡膠條的上下位置關(guān)系，其運動過程中會產(chǎn)生干涉，通過控制器17控制兩個電機(jī)5的運動順序，可實現(xiàn)左右門板開關(guān)的先后順序。

本發(fā)明還包括開關(guān)組件22，開關(guān)組件22包括開到位開關(guān)和關(guān)到位開關(guān)，所述門軸1上固定有凸輪23，如圖3所示，門開到位時，凸輪23觸發(fā)開到位開關(guān)，門到位開關(guān)向控制器17發(fā)送開到位信號；如圖4所示，門關(guān)到位時，凸輪23觸發(fā)關(guān)到位開關(guān)，門到位開關(guān)向控制器17發(fā)送關(guān)到位信號，運行時司機(jī)可及時獲知門的開關(guān)狀態(tài)，便于故障檢查，提高安全性。

如圖5所示，安裝板3上設(shè)有固定軸12，上述驅(qū)動機(jī)構(gòu)通過支座10可轉(zhuǎn)動連接于固定軸12上。該驅(qū)動機(jī)構(gòu)包括齒輪4和帶動該齒輪4轉(zhuǎn)動的電機(jī)5，且齒輪4和電機(jī)5分別固定在支座10上，且該電機(jī)5為具有自鎖功能的蝸輪蝸桿減速電機(jī)，該蝸輪蝸桿減速電機(jī)的輸出軸與齒輪4相連接。該電動內(nèi)擺門驅(qū)動裝置，通過電機(jī)驅(qū)動齒輪帶動扇形齒輪及門軸旋轉(zhuǎn)，保障在傳動過程中恒定的驅(qū)動力臂，且運行平穩(wěn)、噪聲小。同時該電機(jī)可在門軸旋轉(zhuǎn)過程中的任一位置(即開、關(guān)門中任一位置)均可實現(xiàn)自動鎖閉，同時可實現(xiàn)小功率電機(jī)驅(qū)動大負(fù)載，保障較高傳動效率。

上述支座10上還設(shè)有擋塊11，該擋塊11上設(shè)有擋桿13。如圖2所示，上述解鎖機(jī)構(gòu)包括位于安裝板3上的解鎖氣缸6、與該解鎖氣缸6相連接的解鎖端7、以及向驅(qū)動機(jī)構(gòu)施加扭轉(zhuǎn)回彈力的彈性元件8，該彈性部件8為扭簧，該扭簧套在固定軸12的外壁，扭簧的一端搭靠在位于安裝板3的固定柱14上，另一端搭靠在擋桿13上。增設(shè)的解鎖機(jī)構(gòu)可實現(xiàn)司機(jī)或乘客在車輛行駛的緊急情況下氣動解鎖，從而控制齒輪和扇形齒輪的嚙合情況。

上述安裝板3上還設(shè)有限位裝置9，該限位裝置9抵靠在遠(yuǎn)離解鎖端7的驅(qū)動機(jī)構(gòu)的一側(cè)面，且該限位裝置9和解鎖端7和分別位于擋塊11的兩側(cè)，具體的限位裝置9為螺釘，該螺釘通過螺母并緊在安裝板3上。

開關(guān)門工作過程：當(dāng)解鎖氣缸6進(jìn)氣時，解鎖端7推動擋塊11帶動支座10轉(zhuǎn)動，扭轉(zhuǎn)彈性元件8的同時并使得齒輪4向扇形齒輪2的方向運動并與之嚙合，此時位于擋塊11另一側(cè)面的限位裝置9向擋塊11施加一反向力，通過調(diào)節(jié)限位裝置9來限制齒輪4與扇形齒輪2的嚙合間隙，保障傳動過程中運行平穩(wěn)、減低噪聲和增強(qiáng)乘車舒適度；啟動電機(jī)5驅(qū)動齒輪4帶動扇形齒輪2旋轉(zhuǎn)，進(jìn)一步帶動門軸1轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)開關(guān)門動作。

緊急解鎖工作過程：當(dāng)解鎖氣缸6排氣時，解鎖端7向后縮回，并脫離擋塊11，支座10在彈性元件8的扭轉(zhuǎn)回彈力的作用下轉(zhuǎn)動，并帶動齒輪4與扇形齒輪2相脫離，此時可自由手動轉(zhuǎn)動門軸，實現(xiàn)緊急情況下的手動開關(guān)門動作。

如圖6所示，本實施例中控制器17位于車門頂部中間位置，左右兩側(cè)分別有一個驅(qū)動裝置，其中，控制器17與兩個控制裝置中的電機(jī)5均相連，每個電機(jī)5獨立受控制器17控制。

如圖7所示，控制器17包括依次并聯(lián)的第一開關(guān)組、第二開關(guān)組和第三開關(guān)組，第一開關(guān)組包括串聯(lián)的開關(guān)S1和S4，第二開關(guān)組包括串聯(lián)的開關(guān)S2和S5，第三開關(guān)組包括串聯(lián)的開關(guān)S3和S6，第一開關(guān)組與第二開關(guān)組之間以及第二開關(guān)組與第三開關(guān)組之間均連接一個電機(jī)5，其中，第一開關(guān)組與第二開關(guān)組之間電機(jī)5，其兩邊的連接點分別位于S1與S4之間、S2與S5之間，第二開關(guān)組與第三開關(guān)組之間電機(jī)5，其兩邊的連接點位于S2與S5之間、S3與S6之間。由于電源的正負(fù)極以及電機(jī)5的安裝方式不同，因此存在兩種相反的控制狀態(tài)，即：當(dāng)所述控制器17中的開關(guān)S2、S4和S6斷開，且S5閉合，S1和S3進(jìn)行PWM調(diào)制(脈沖寬度調(diào)制)時，控制開門動作；當(dāng)開關(guān)S1、S5和S3斷開，且S2閉合，S4和S6進(jìn)行PWM調(diào)制時，控制關(guān)門動作。

或者，當(dāng)所述控制器17中的開關(guān)S1、S5和S3斷開，且S2閉合，S4和S6進(jìn)行PWM調(diào)制時，控制開門動作；當(dāng)開關(guān)S2、S4和S6斷開，且S5閉合，S1和S3進(jìn)行PWM調(diào)制時，控制關(guān)門動作。

開、關(guān)門過程中若碰到障礙物，電機(jī)5電流會有變化，控制器17連接有用于實時監(jiān)控電機(jī)5電流的ADC采樣模塊，控制器17通過監(jiān)控電機(jī)5電流的變化判斷門扇16是否遇阻，且根據(jù)電流的變化程度可以控制防夾力的大小，并在遇阻時控制門驅(qū)動機(jī)構(gòu)驅(qū)動門扇16改變運動狀態(tài)；遇阻包括開門遇阻和關(guān)門遇阻，開門遇阻時控制器17控制內(nèi)擺門終止運動，關(guān)門遇阻時控制器17控制內(nèi)擺門在當(dāng)前位置開門。

控制器17上還設(shè)有用于與車輛或者外部設(shè)備進(jìn)行通信的CAN模塊和串口模塊，能夠通過CAN模塊和串口模塊與司機(jī)處或者遠(yuǎn)程控制室進(jìn)行通信，并能方便存儲故障或車況信息。

本發(fā)明的控制器17采用微處理器全程閉環(huán)控制門運動，并與車輛通過總線實時通信，智能化程度高。速度閉環(huán)，通過獲取電機(jī)霍爾信號，經(jīng)過光耦隔離電路后，微處理器自行運算得到電機(jī)速度和位置；電流閉環(huán)，則在開關(guān)下側(cè)設(shè)置采用電阻，經(jīng)運算放大后微處理器得到電機(jī)電流；速度、電流均通過PID實現(xiàn)閉環(huán)控制。

控制器17上還設(shè)有過流保護(hù)功能，特定情況下門運動卡頓，導(dǎo)致不能開關(guān)門，此時ADC采樣的電機(jī)電流持續(xù)較大電流，若持續(xù)時間大于3秒，則觸發(fā)過流保護(hù)，PWM調(diào)制停止，電機(jī)自動斷電。

控制器17上還設(shè)有故障輸出功能，微處理器檢測到系統(tǒng)故障后，通過總線向車輛輸出特定故障代碼，車輛則會進(jìn)行故障提示和處理，及時提醒進(jìn)行維保。

以上僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出：對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。