自動門驅動系統的螺母組件的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種自動門驅動系統的螺母組件，包括傳動架、套設于絲桿上的螺母、固定在螺母上的隨動部件；螺母安裝在傳動架內，傳動架連接門機構；所述傳動架中有限定螺母隨絲桿轉動角度范圍的機構，絲桿驅動螺母組件沿絲桿軸向往復運動。本實用新型的相對于現有技術中的螺母組件需要與滑槽相配合的形式，不需要滑槽，因此結構更加簡潔，運行也更平穩，由于構成其整體的部件數量少，因此易于加工且自重小，不需要過大的安裝空間。
【專利說明】
自動門驅動系統的螺母組件
技術領域
[0001]本實用新型涉及自動控制系統領域，具體是一種自動門驅動系統的螺母組件。
【背景技術】
[0002]螺旋驅動控制系統，一般為電機驅動螺桿，帶動設置在螺桿上的螺母組件進行往復運動，進而帶動與螺母組件連接的被控對象。通常而言，螺旋驅動控制系統較多應用于軌道門、電動門領域，其同時還具有鎖定與解鎖功能。通常應用于上述領域的螺旋驅動控制系統，由電磁鎖對螺母組件進行鎖定，進而實現鎖門的功能。這種形式的螺旋驅動控制系統，電磁鎖必須隨時通電才能保證鎖門的穩定性，如果電磁鎖斷電后，則會存在門自動打開風險，而現有技術中以機械鎖對門進行鎖定的結構，大多存在結構復雜的問題，作為主要由機械結構構成的系統，為實現較好的鎖定效果，螺母組件的結構通常較為復雜，需要專門的滑槽配合，結構復雜會帶來可靠性差，自重大，不易控制等問題，尤其在應用于公共交通領域時，失效時會威脅到乘客的人身安全。
【實用新型內容】
[0003]實用新型目的:本實用新型提供的一種自動門驅動系統的螺母組件，以解決現有技術中，應用電磁鎖的門系統所存在的斷電后門會自動打開的問題，以及應用機械鎖的門系統所存在的螺母組件結構復雜，需要專門的滑槽配合，自重大，不易控制等問題。
[0004]技術方案:為解決上述技術問題，本實用新型的一種自動門驅動系統的螺母組件，包括傳動架、套設于絲桿上的螺母、固定在螺母上的隨動部件;螺母安裝在傳動架內，傳動架連接門機構;所述傳動架中有限定螺母隨絲桿轉動角度范圍的機構，絲桿驅動螺母組件沿絲桿軸向往復運動。
[0005]進一步地，所述傳動架具有與被控對象連接的安裝部，安裝部向上延伸形成由四根立柱構成的螺母安裝部，螺母安裝在四根立柱構成的空間內，在其中面向橫梁一側的兩根立柱頂端安裝有限定螺母隨絲桿轉動角度范圍的限位銷。
[0006]進一步地，所述螺母的外徑大于兩側立柱之間的距離。
[0007]進一步地，所述螺母由內圈和外圈構成，內圈與絲桿螺紋配合，外圈套在內圈上并通過防滑齒相互配合，外圈面向橫梁一側向外延伸有隨動部件的安裝座。
[0008]進一步地，所述安裝座有一螺孔，隨動部件有一螺桿，螺桿旋接在螺孔內，使隨動部件和螺母固定連接。
[0009]進一步地，所述隨動部件為滾輪。
[0010]進一步地，所述螺母的外圈兩側分別位于對應的相鄰立柱之間，絲桿通過螺母外圈驅動傳動架沿絲桿軸向移動。
[0011]進一步地，所述螺母組件中還包含向螺母施加扭轉力的彈性部件。
[0012]進一步地，所述彈性部件為扭簧，扭簧一端搭靠在傳動架上，另一端搭靠在螺母上。
[0013]進一步地，所述螺母外圈向外延伸有擋塊，扭簧一端搭靠在該擋塊上。
[0014]有益效果:本實用新型的一種自動門驅動系統的螺母組件，相對于現有技術中的螺母組件需要與滑槽相配合的形式，不需要滑槽，因此結構更加簡潔，運行也更平穩，由于構成其整體的部件數量少，因此易于加工且自重小，不需要過大的安裝空間。
【附圖說明】
[0015]圖1為本實用新型結構不意圖；
[0016]圖2為螺母組件與傳動架的組合結構示意圖；
[0017]圖3為傳動架結構示意圖；
[0018]圖4為螺母結構不意圖；
[0019]圖5為本實用新型所應用的雙開塞拉門的結構示意圖；
[0020]圖6為固定架與橫梁的組合狀態局部示意圖；
[0021 ]圖7為圖6的左端部隱藏安裝支架的局部示意圖；
[0022]圖8為橫梁、安裝支架、掛架、長導柱以及同步桿的組合狀態局部示意圖；
[0023]圖9為門關閉狀態下導向限位桿與限位板之間的位置示意圖；
[0024]圖10為門開啟的狀態下導向限位桿與限位板之間的位置示意圖；
[0025]圖11為導向鎖塊的第一種實施方式；
[0026]圖12為導向鎖塊的第二種實施方式；
[0027]圖13為導向鎖塊與限位機構、隨動部件的配合狀態示意圖；
[0028]圖14為手動機構結構示意圖；
[0029]圖15為橫梁上包含聯動機構的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0030]下面結合附圖對本實用新型作更進一步的說明。
[0031]如圖1至圖4所示的自動門驅動系統的螺母組件，包括螺母31以及與螺母31剛性連接的隨動部件7，螺母31與絲桿2構成螺旋運動副，在螺母31外側安裝有傳動架9，傳動架9與螺母31之間可相對運動，傳動架9連接門機構;傳動架9與螺母31之間設置有扭簧10，扭簧10以傳動架9為支撐向隨動部件7施加壓力，傳動架9連接被控對象6，在具體應用中，該被控對象6可為軌道交通領域中地鐵的電動塞拉門或者移門系統的門扇，或者大巴等車輛的電動門。而在傳動架9中還有限定螺母31隨絲桿2轉動角度范圍的機構，該機構為一個空間，螺母31上的隨動部件7在該空間中隨螺母31上下運動，該空間的上端與下端限定了隨動部件7的轉動范圍，進而限定了螺母31隨絲桿2運動時的轉動范圍。
[0032]傳動架9具有與被控對象6連接的安裝部91，安裝部91向上延伸形成由四根立柱92構成的螺母安裝部，螺母31安裝在四根立柱92構成的空間內，在其中一側的兩根立柱92頂端安裝有限定螺母31隨絲桿2轉動角度范圍的限位銷12，因此，這兩根立柱92的底部與限位銷12之間形成了螺母31隨絲桿2轉動時的轉動空間，限位銷12即為上述的上端，而兩根立柱92之間空間的底部則為下端。螺母31的外徑大于兩側立柱92之間的距離，因此螺母31被限制在兩側立柱92之間的空間內，在螺母31運動時，通過對不同側的立柱92施加推力，帶動傳動架9隨螺母31—起運動，螺母31由內圈和外圈構成，內圈與絲桿配合，外圈套在內圈上并通過防滑齒相互配合，外圈向外延伸有隨動部件7的安裝座，安裝座有一螺孔，隨動部件7有一螺桿，螺桿旋接在螺孔內，使隨動部件7和螺母31固定連接。隨動部件7可以采用滾輪，也可是其他類型表面光滑運行阻力小的部件，如表面光滑的滑動塊等。螺母組件3中還包含向螺母31施加扭轉力扭簧10，扭簧一端搭靠在傳動架9上，另一端搭靠在螺母31上，扭簧采用內徑大于與螺母配合的絲桿直徑的型號，并套在絲桿外部，螺母31外圈有向外延伸有擋塊32，扭簧一端搭靠在該擋塊32上。
[0033]本實用新型的自動門驅動系統的螺母組件，可應用于軌道交通門領域的塞拉門或者移門系統，下面結合其應用于雙開塞拉門系統的方式，對本實用新型作詳細描述。
[0034]如圖5所示，本實用新型所應用的雙開塞拉門系統，包括固定架40、設置在固定架40上的塞拉軌道41、橫梁11以及安裝在橫梁11上用于驅動一側門往復移動的驅動機構，與驅動機構配合的用于牽引另一側門往復移動的聯動機構;驅動機構連接主動套筒組件6，主動套筒組件6通過聯動機構牽引從動套筒組件61，聯動機構驅動帶動主動套筒組件6的門48與從動套筒組件61的門48相向或者相背運動，主動套筒組件6與從動套筒組件61分別通過攜門架連接兩側門48;從動套筒組件61上還設置有與塞拉軌道41相配合的滾輪;在橫梁兩端分別安裝掛架49，掛架49之間平行裝有兩根長導柱50，主動套筒組件6與從動套筒組件61分別套裝在不同的長導柱50上，并可在各對應的長導柱50上往復運動，各個長導柱50兩端穿過掛架49，并在端部安裝滾動部件，滾動部件為軸承等具有滾動功能的裝置或零部件，在固定架40上設置一組安裝支架43，滾動部件與設置在安裝支架43內側的滑道相配合。安裝支架43之間還可以設置一根能夠軸向轉動的同步桿47，同步桿47兩端固定連接聯動臂64，各個聯動臂64通過連桿與掛架49活動連接。如圖15所示，聯動機構包括分別安裝在各個掛架49上的滾輪及繞在滾輪上的牽引部件63，牽引部件63在兩個滾輪之間形成閉環，該閉環牽引部件63的一邊與主動套筒組件6連接，另一邊與從動套筒組件61連接，而牽引部件63可以為同步帶、鋼絲繩、傳動鏈等，使用傳動鏈時滾輪可更換為齒輪。
[0035]如圖7至圖14所示，驅動機構包括固定于橫梁11上的電機1、導向鎖塊51以及限位機構4，電機I與控制器連接；電機I的軸連接絲桿2，在絲桿2上成套配置有螺母組件3;螺母組件3包括螺母31以及與螺母31剛性連接的隨動部件7，螺母31與絲桿2構成螺旋運動副，在螺母31外側安裝有傳動架9，傳動架9與螺母31之間可相對運動;傳動架9與螺母31之間設置有扭簧10，扭簧10以傳動架9為支撐向隨動部件7施加壓力，傳動架9連接主動套筒組件6，絲桿2正向轉動過程中，帶動螺母31與隨動部件7同時運動，當運動到隨動部件7與導向鎖塊51接觸后，隨動部件7在導向鎖塊51上表面的導向下運動至限位機構4并被該限位機構4阻擋，隨動部件7隨絲桿2轉動進入導向鎖塊51的側面與限位機構4之間的空間而被鎖定;絲桿2反向轉動時，隨動部件7隨絲桿2反向轉動至脫離導向鎖塊51的限制而解除鎖定，然后沿絲桿2軸向運動。導向鎖塊51具有一面向限位機構4的側面，該側面與限位機構4之間形成能夠落入隨動部件7的空間。側面為能夠限制隨動部件7彈出的斜面，側面與豎直面之間的夾角為0-10°，在此角度范圍內，導向鎖塊51既能對隨動部件7施加作用力，又不會因角度過大而導致隨動部件7被鎖死的問題，該角度優選為3°。而在傳動架9中還有限定螺母31隨絲桿2轉動角度范圍的機構，該機構為一個空間，螺母31上的隨動部件7在該空間中隨螺母31上下運動，該空間的上端與下端限定了隨動部件7的轉動范圍，進而限定了螺母31隨絲桿2運動時的轉動范圍。
[0036]如圖7所示，作為第一種實施方式，導向鎖塊51具有一引導隨動部件7向限位機構4移動的光滑的上表面，在隨動部件7運動過程中，當其不與導向鎖塊51上表面接觸時，處于自由狀態，即位于上述限定隨動部件7轉動的空間的下端，設置在螺母31與傳動架9之間的扭簧10可設置為處于放松狀態或者較小的壓縮狀態，不向螺母31施加扭轉力，或者向螺母31施加較小的扭轉力，可使螺母31在帶動隨動部件7運行中，更加平穩。當隨動部件7通過導向鎖塊51上表面時，扭簧10被壓縮，向螺母31施加扭力，由此，保證了隨動部件7能夠在接觸到限位板13后，通過絲桿2轉動帶動螺母31以及扭簧10施加的扭轉力，可順利地進入限位板13與導向鎖塊51之間的空間。
[0037]如圖8所示，作為第二種實施方式，橫梁11上還固定安裝有用于隨動部件7移動的滑軌5，該滑軌5與導向鎖塊51相接并與導向鎖塊51的上表面平滑過渡，具體為，導向鎖塊51設置在滑軌5靠近限位部件的一端，并具有水平的上表面，與滑軌5的上表面相接成為一個整體水平表面。設置滑軌5后，隨動部件7即與滑軌5上表面接觸并可在該上表面上往復運動，在這種設置方式下，隨動部件7位于上述限定隨動部件7轉動的空間的上端與下端之間，不與上端或下端接觸，此時螺母31與傳動架9之間的扭簧10處于壓縮狀態，當隨動部件7運動到與限位板13接觸后，絲桿2轉動帶動螺母31轉動的力以及扭簧1對螺母31施加的扭轉力，保證了隨動部件7能夠順利進入限位板13與導向鎖塊51之間的空間。設置滑軌5，使隨動部件7在滑軌5的限制下運動，能夠進一步增加螺母組件3運動的平穩性。
[0038]如圖9至圖12所示，傳動架9具有與主動套筒組件6連接的安裝部91，安裝部91向上延伸形成由四根立柱92構成的螺母安裝部，螺母31安裝在四根立柱92構成的空間內，在其中面向橫梁11 一側的兩根立柱92頂端安裝有限定螺母31隨絲桿2轉動角度范圍的限位銷12，因此，限位銷12與橫梁11側的兩根立柱92的底部與限位銷12之間形成了螺母31隨絲桿2轉動時的轉動空間，限位銷12即為上述的上端，而兩根立柱92之間空間的底部則為下端。螺母31的外徑大于兩側立柱92之間的距離，因此螺母31被限制在兩側立柱92之間的空間內，在螺母31沿絲桿2軸向運動時，通過對不同側的立柱92施加推力，帶動傳動架9隨螺母31 —起運動，螺母31由內圈和外圈構成，內圈與絲桿2螺紋配合，外圈套在內圈上并通過防滑齒相互配合，外圈面向橫梁11 一側向外延伸有隨動部件7的安裝座，安裝座有一螺孔，隨動部件7有一螺桿，螺桿旋接在螺孔內，使隨動部件7和螺母31固定連接。隨動部件7可以采用滾輪，也可是其他類型表面光滑運行阻力小的部件，如表面光滑的滑動塊等。采用滾輪與導向鎖塊51搭配，在通過導向鎖塊51表面時能最大限度減小螺母組件3的運行阻力，提升系統的使用平穩性。螺母31的外圈兩側分別位于對應的相鄰立柱92之間，絲桿2通過螺母31外圈驅動傳動架9沿絲桿2軸向移動。螺母組件3中還包含向螺母31施加扭轉力扭簧10，扭簧一端搭靠在傳動架9上，另一端搭靠在螺母31上，扭簧采用內徑大于絲桿2直徑的型號，套在絲桿2外部，螺母31外圈有向外延伸有擋塊32，扭簧一端搭靠在該擋塊32上。
[0039]如圖13所示，限位機構4包括一個安裝在橫梁11上的限位板13，該限位板13具有面向導向鎖塊51的側面，該側面與導向鎖塊51的側面構成能夠落入隨動部件7的空間，限位板13通過銷軸14可旋轉地安裝在橫梁11上，該限位板13面向導向鎖塊51—側具有彎折的立板26，該立板26的角度根據實際應用時配做，具體為，在隨動部件7不與立板26接觸時，該彎折立板26的上半段為豎直，下半段向導向鎖塊51的方向彎折，而隨動部件7與立板26接觸后，驅動限位板13轉動，當轉動停止后，下半段變為豎直方向，上半段向導向鎖塊51的方向彎折，立板26的彎折度，根據限位板13的轉動角度而設定，如限位板13的轉動角度為α，那么立板26的上半段與下半段之間所夾鈍角的角度為180°-α;限位板13和銷軸14之間還設置有復位彈簧，復位彈簧可以為扭簧，扭簧套在銷軸14上，其一端固定在限位板13上，另一端固定在橫梁11上，限位板13在旋轉動作中能夠通過其邊緣觸發信號開關15，限位板13上開有腰孔27，橫梁11上安裝有限位銷19，限位銷19伸入腰孔27內限制限位板13旋轉角度。
[0040]如圖5、圖6所示，固定架40上還設置有導向限位桿42，其一端與固定架40固定連接，另一端為自由端;限位板13可旋轉地安裝在橫梁11上，當兩側門48在驅動機構和聯動機構的帶動下關閉時，限位板13旋轉直至阻擋導向限位桿42的自由端，限制被牽引的一側門回移；當兩側門48在驅動機構和聯動機構的帶動下打開時，限位板13反轉而解除對導向限位桿42自由端的阻擋，使被牽引的一側門往回移動，限位板13反轉而解除對導向限位桿42自由端的阻擋后，導向限位桿42抵近限位板13邊緣，限制限位板13轉動。
[0041 ]如圖13、圖14所示，限位機構4還包括一個手動機構，該手動機構包括一個安裝在橫梁11上的固定支架20和一個安裝在銷軸14上的活動支架17，兩個支架之間安裝有復位彈簧，復位彈簧可以為扭簧，扭簧套在銷軸14，其一端固定在固定支架20上，另一端與活動支架17固定連接，活動支架17在旋轉過程中能夠將隨動部件7從導向鎖塊51與限位機構4之間的空間中撥出，具體為，可在活動支架17下部設置一個彎折的撥動塊21，撥動塊21從隨動部件7下方將其從導向鎖塊51與限位機構4之間的空間中撥出，活動支架17可通過手動拉繩8驅動繞銷軸14轉動，手動拉繩8與解鎖開關連接，解鎖開關可以為一個手動旋鈕，旋轉時能夠拉動手動拉繩8。在實際應用中，其實際安裝在諸如地鐵內壁等能夠使人容易接觸到的位置上。當旋動解鎖開關帶動活動支架17以銷軸14為轉動中心轉動時，撥動塊21推動隨動部件7向上運動。活動支架17與限位板13安裝在同一個銷軸14上，二者相互之間不會干涉，并且集成度高，能夠節省安裝空間。
[0042 ]本實用新型的一種雙開塞拉門系統，可分為以下運動過程及狀態:
[0043]1、電動鎖門:控制器向電機I發出信號，使電機I驅動絲桿2轉動，絲桿2通過螺母組件3驅動隨動部件7沿絲桿2軸向向限位機構4運動，當隨動部件7接觸到導向鎖塊51時，在導向鎖塊51上表面的導向下運動至限位板13并被該限位板13阻擋，隨動部件7隨絲桿2轉動進入導向鎖塊51的側面與限位板13之間的空間而被鎖定，在此過程中，限位板13轉動，觸發設置在其下方的信號開關15，信號開關15向控制器發出到位信號后，控制器控制電機I停轉，完成鎖門。此時，限位板13阻擋在導向限位桿42自由端前部，當聯動機構失效時，由于主動套筒組件6的門已被導向鎖塊鎖定，因此不會輕易被打開。而如果沒有導向限位桿42，從動套筒組件61—側的門則能夠被手動打開，并帶動整個橫梁進行塞拉動作。設置了導向限位桿42，塞拉動作即被阻擋，因此即使手動拉動從動套筒組件61—側的門，也不能夠打開。
[0044]2、電動開門:控制器向電機I發送信號，使電機I帶動絲桿2反向轉動，隨動部件7隨絲桿2反向轉動至脫離導向鎖塊51的限制而解除鎖定，并于限位板13脫離，限位板13在扭簧的作用下回位，解除對導向限位桿42的阻擋，觸發信號開關15向控制器發出解鎖信號，然后限位部件沿絲桿2軸向運動。當隨動部件7運動到絲桿2另一端時，電機I停轉，完成開門，此時導向限位桿42處于限位板13的上方并能夠限制限位板13反向回轉，避免誤觸信號開關。
[0045]3、手動鎖門:手動驅動主動套筒組件6，使螺母組件3在絲桿2軸向向限位機構4運動，此時絲桿2為被動轉動。當隨動部件7接觸到導向鎖塊51時，在導向鎖塊51上表面的導向下運動至限位板13并被該限位板13阻擋，隨動部件7隨絲桿2轉動進入導向鎖塊51的側面與限位板13之間的空間而被鎖定，在此過程中，限位板13轉動，觸發設置在其下方的信號開關15，信號開關15向控制器發出到位信號后，控制器控制電機I停轉，完成鎖門。
[0046]4、手動開門:兩側門鎖定狀態時，通過轉動解鎖開關，使得手動拉繩8拉動活動支架17繞銷軸14做順時針方向轉動，活動支架17的撥動塊21從下部將隨動部件7撥動，使隨動部件7離開鎖定位置，同時扭簧驅動限位板13繞銷軸14順時針轉動，并觸發信號開關15，松開解鎖開關后，活動支架17在復位彈簧的驅動下旋轉到起始位置，然后手動驅動被控對象6，使螺母組件3在絲桿2軸向向遠離限位機構4的方向運動，實現手動開門。
[0047]以上所述僅是本實用新型的優選實施方式，應當指出:對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本實用新型的保護范圍。
【主權項】
1.一種自動門驅動系統的螺母組件，其特征在于:包括傳動架(9)、套設于絲桿(2)上的螺母(31)、固定在螺母(31)上的隨動部件(7);螺母(31)安裝在傳動架(9)內，傳動架(9)連接門機構;所述傳動架(9)中有限定螺母(31)隨絲桿(2)轉動角度范圍的機構;絲桿(2)驅動螺母組件(3)沿絲桿(2)軸向往復運動。2.根據權利要求1所述的自動門驅動系統的螺母組件，其特征在于:所述傳動架(9)具有與被控對象(6)連接的安裝部(91 )，安裝部(91)向上延伸形成由四根立柱(92)構成的螺母安裝部，螺母安裝在四根立柱(92)構成的空間內，在其中面向橫梁(11)一側的兩根立柱(92)頂端安裝有限定螺母(31)隨絲桿(2)轉動角度范圍的限位銷(12)。3.根據權利要求2所述的自動門驅動系統的螺母組件，其特征在于:所述螺母(31)的外徑大于兩側立柱(92)之間的距離。4.根據權利要求2所述的自動門驅動系統的螺母組件，其特征在于:所述螺母(31)由內圈和外圈構成，內圈與絲桿(2)螺紋配合，外圈套在內圈上并通過防滑齒相互配合，外圈面向橫梁(11) 一側向外延伸有隨動部件(7)的安裝座。5.根據權利要求4所述的自動門驅動系統的螺母組件，其特征在于:所述安裝座有一螺孔，隨動部件(7)有一螺桿，螺桿旋接在螺孔內，使隨動部件(7)和螺母(31)固定連接。6.根據權利要求1-5任一項所述的自動門驅動系統的螺母組件，其特征在于:所述隨動部件(7)為滾輪。7.根據權利要求4所述的自動門驅動系統的螺母組件，其特征在于:所述螺母(31)的外圈兩側分別位于對應的相鄰立柱(92)之間，絲桿(2)通過螺母(31)外圈驅動傳動架(9)沿絲桿(2)軸向移動。8.根據權利要求1或2所述的自動門驅動系統的螺母組件，其特征在于:所述螺母組件(3)中還包含向螺母(31)施加扭轉力的彈性部件(1)。9.根據權利要求8所述的自動門驅動系統的螺母組件，其特征在于:所述彈性部件(10)為扭簧，扭簧一端搭靠在傳動架(9)上，另一端搭靠在螺母(31)上。10.根據權利要求9所述的自動門驅動系統的螺母組件，其特征在于:所述螺母(31)外圈向外延伸有擋塊(32)，扭簧一端搭靠在該擋塊(32)上。
【文檔編號】E05F15/652GK205577702SQ201620070511
【公開日】2016年9月14日
【申請日】2016年1月22日
【發明人】葛漢青, 俎文凱, 戴祖信, 史旭東, 貢智兵
【申請人】南京康尼機電股份有限公司