一种驱动机构运动方向转换装置及方法与流程

1.本发明涉及驱动设备领域，具体涉及一种驱动机构运动方向转换装置及方法。


背景技术：

2.目前，一般动力源只能驱动物体沿动力源轴线方向做直线运动，但往往物体在直线运动时遇到拐点会存在转换方向问题，传统的做法是，动力源尾座与活动架固定连接，然后利用动力源与驱动前端的弯道部分轨道挤压，产生反作用力分解，作用于活动架上导向轮及滑块，带动活动架相对与固定架做纵向运动，也就是这时导向轮和滑块一方面相对于活动架横向运动，又和活动架相对于固定架作纵向运动，整个复合运动轨迹由上导轨决定。市场上的动力源由直线平移运动到塞拉方向运动转换基本上都是通过上导轨斜侧面处挤压产生挤压力，再由挤压力产生塞拉方向分力，通过塞拉方向分力使机构产生塞拉运动。
3.上述方式会带来如下问题：1、若客户要求增加塞拉距离，需要塞拉门垂直塞拉时，上导轨道在弯道需要做成90度，挤压力产生不了塞拉方向力，导致无法塞拉运动，即现有产品无法做成垂直塞拉，满足不了客户的需求；
4.2、由于塞拉运动方向的力来自于动力源分力的分力，产生塞拉力非常小，导致塞拉后下部装置密封性差，同理，动力源驱动如已达底部，反方向充气达到需要的气压即推或拉力时，需要一定的时间，导致塞拉产生卡顿现象；
5.3、动力源固定于活动架上，气缸推拉力的反作用力全部作用于活动架上，导致活动架易产生变形；
6.4、由于塞拉力来自于动力源分力的分力，若要增大塞拉力，必须加大气缸直径或气压或上轨道斜度，这样导致上导轨内测斜面压力加大，容易破坏上导轨斜面，且不断加大气缸直径，有可能无法满足装置整体安装要求，为整体装置设计带来困难。


技术实现要素：

7.本发明的目的是提供一种驱动机构运动方向转换装置及方法，实现驱动机构运动方向的转换，可进行垂直塞拉，并解决上述动力源直接固定于活动架带来的问题。
8.为了解决上述技术问题，本发明提供了一种驱动机构运动方向转换装置，包括固定架、活动架和动力源，所述活动架上安装有导向轮，所述固定架上安装有导轨，所述动力源能够驱动所述导向轮在所述导轨内移动，所述动力源的尾座与所述活动架之间连接有连杆机构，当导向轮经过导轨弯道时，所述连杆机构能够带动所述活动架在所述固定架上移动，所述活动架能够带动所述导向轮在所述导轨内相对导轨直线部分做纵向移动。
9.作为本发明的进一步改进，所述活动架两端安装在所述固定架上，所述固定架上设有固定托盘，所述导轨设在所述固定托盘下，所述连杆机构包括第一连杆和第二连杆，所述第一连杆两端分别转动连接所述动力源的尾座和所述固定托盘，所述第二连杆两端分别转动连接所述第一连杆和所述活动架，所述第一连杆与所述第二连杆之间的连接点为杠杆连接点；当所述导向轮由导轨直道转换到弯道时，所述第一连杆和所述第二连杆均围绕所
述杠杆连接点顺时针旋转；当所述导向轮由导轨弯道转换到直道时，所述第一连杆和所述第二连杆均围绕所述杠杆连接点逆时针旋转。
10.作为本发明的进一步改进，所述第一连杆两端分别安装有方向相反的第一转轴，所述第一连杆两端分别通过相应的第一转轴与所述动力源的尾座和所述固定托盘转动连接，所述第二连杆两端分别安装有第二转轴，所述第二连杆两端分别通过相应的第二转轴与所述第一连杆和所述活动架转动连接。
11.作为本发明的进一步改进，所述第一连杆与所述固定托盘连接的第一转轴与所述固定架之间还设有辅助支架，所述活动架两侧分别设有侧板，所述动力源的尾座对应一端的侧板上设有连接板，所述第二连杆通过所述连接板与所述侧板转动连接。
12.作为本发明的进一步改进，所述固定架上设有轴承槽，所述活动架两端分别设有主动轴承和从动轴承，所述主动轴承和所述从动轴承均活动安装在所述轴承槽内，所述从动轴承与所述固定托盘之间连接有同步摆臂，两侧的所述同步摆臂之间连接有同步杆。
13.作为本发明的进一步改进，所述活动架上设有直线导轨，所述直线导轨上滑动安装有承载滑块，所述承载滑块包括左承载滑块和右承载滑块，所述动力源驱动连接所述左承载滑块，所述导向轮安装在所述左承载滑块上。
14.作为本发明的进一步改进，所述活动架两端还安装有同步牵引轮，所述同步牵引轮之间绕设有牵引绳，所述左承载滑块与所述右承载滑块分别与所述牵引绳相对两边连接。
15.作为本发明的进一步改进，所述左承载滑块和所述右承载滑块分别连接有携门架。
16.作为本发明的进一步改进，所述活动架两端下方还分别设有立柱，所述立柱与同侧的所述固定架之间连接有固定板，所述立柱上设有上转臂，所述上转臂与所述活动架之间活动连接有上摆臂。
17.一种驱动机构运动方向转换方法，包括如上所述的一种驱动机构运动方向转换装置，连杆机构在导向轮经过导轨弯道时，通过动力源反作用力带动活动架在固定架上移动，从而所述活动架带动导向轮在导轨内相对导轨直线部分做纵向运动。
18.本发明的有益效果：本发明利用动力源尾座的横向反作用力推动连杆机构带动活动架实现纵向塞拉运动，完整利用了动力源的动力，并通过连杆机构增大纵向塞拉力：由于增大了纵向塞拉力，而横向运动力完全满足要求，本发明可以选着直径较小的动力源，从而减少了导轮对上轨道内测面磨损程度，同时结构更趋于小巧合理，满足安装要求；由于此结构增大了纵向塞拉力，完全可解决目前市面门系统上开关门卡顿和门关闭不严的问题，同时，采用连杆机构连接动力源尾座，避免了动力源的反作用力全部作用于活动支架，导致活动架易产生变形；且由于此结构利用动力源尾座的横向反作用力，可以进行导轮在导轨内垂直塞拉，满足客户需求。
附图说明
19.图1是本发明的正视结构示意图；
20.图2是本发明的图1中a部分放大示意图；
21.图3是本发明的侧视结构示意图；
22.图4是本发明关门状态俯视结构示意图；
23.图5是本发明开门状态俯视结构示意图；
24.图6是本发明的运动原理简化示意图；
25.图7是本发明的实施例塞拉门结构示意图；
26.图中标号说明：10、固定架；101、轴承槽；102、固定板；20、活动架；201、直线导轨；202、连接板；203、侧板；204、主动轴承；205、从动轴承；206、同步牵引轮；207、牵引绳；208、上摆臂；209、上转臂；30、动力源；301、动力源的尾座；40、连杆机构；401、第一连杆；402、第二连杆；403、第一转轴；404、第二转轴；405、辅助支架；50、固定托盘；501、导轨；502、同步杆；503、同步摆臂；60、导向轮；70、左承载块；701、携门架；71、右承载块；80、立柱；90、门板。
具体实施方式
27.下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。
28.实施例一
29.参考图1和图2，本发明实施例提供了一种驱动机构运动方向转换装置，包括固定架10、活动架20和动力源30，活动架20上安装有导向轮60，固定架10上安装有导轨501，动力源30能够驱动导向轮60在导轨501内移动，动力源的尾座301与活动架20之间连接有连杆机构40，当导向轮60经过导轨501弯道时，连杆机构40能够带动活动架20在固定架10上移动，活动架20能够带动导向轮60在导轨501内相对导轨直线部分做纵向移动。即连杆机构40在导向轮60经过导轨501弯道时，通过动力源30反作用力带动活动架20在固定架10上移动，从而活动架20带动导向轮60在导轨501内相对导轨直线部分做纵向运动。
30.本发明利用动力源的尾座301的横向反作用力推连杆机构40带动活动架20在固定架10上实现纵向拉塞运动，本发明结构完整利用了动力源30的动力，并通过连杆机构40增大纵向塞拉力，由于上述结构增大了纵向塞拉力，而横向运动力完全满足要求，可采用小直径动力源30，减少导向轮60对上导轨501内测面磨损程度，避免传统动力源的尾座301反作用力全部作用于活动架20，导致活动架20产生变形，同时结构更趋于小巧合理，满足小空间安装要求；由于此结构增大了纵向塞拉力，塞拉力非常大，可以使导向轮60带动拉塞装置密封性高，且连杆机构40带动活动架20力量大，无需多余过渡时间，完全解决目前市面上门系统开关门卡顿和门关闭不严的问题；由于此结构利用动力源的尾座301的横向反作用力，连杆机构40可以带动动力源的尾座301自摆，纵向塞拉力足够大，从而可以进行垂直塞拉，节省轨道设计整长，从而节省设计空间，满足客户需求。
31.实施例二
32.参考图1和图2，本发明实施例提供了一种驱动机构运动方向转换装置，在实施例一的基础上，其中，活动架20两端安装在固定架10上，固定架10上设有固定托盘50，导轨501设在固定托盘50下，连杆机构40包括第一连杆401和第二连杆402，第一连杆401两端分别转动连接动力源的尾座301和固定托盘50，第二连杆402两端分别转动连接第一连杆401和活动架20，动力源的尾座301反作用带动第一连杆401和第二连杆402，形成活动杠杆，利用其杠杆力使导向轮60在弯道时，转向力达到最大。设第一连杆401与第二连杆402之间的连接点为杠杆连接点；当导向轮60由导轨501直道转换到弯道时，第一连杆401和第二连杆402均
围绕杠杆连接点顺时针旋转；当导向轮60由导轨501弯道转换到直道时，第一连杆401和第二连杆402均围绕杠杆连接点逆时针旋转。
33.具体原理：当导向轮60由导轨501直道转换到弯道时，由于直道变弯道，前端动力源30在拐点遇到阻力，拉动动力源的尾座301稍向前，从而带动第一连杆401围绕杠杆连接点顺时针旋转并带动第二连杆402顺时针旋转，从而给到活动架20一个纵向力，使活动架20相对固定架10向下纵向运动，由于活动架20向下运动，从而带动活动架上的导向轮60产生向下的纵向塞拉力，使导向轮60具有足够的塞拉力顺利进入弯道；同理，当导向轮60由导轨501弯道转换到直道时，由于前端动力源30遇到阻力，给到动力源的尾座301反向作用力，反向作用力作用于第一连杆401使其围绕杠杆连接点逆时针旋转，并带动第二连杆402逆时针旋转，从而第二连杆402给到活动架20一个向上的纵向力，使活动架20相对固定架10向上纵向运动，由于活动架20向上运动，从而带动导向轮60产生向上的纵向塞拉力，使导向轮60具有足够大的塞拉力顺利进入直道，完成了直道与弯道的运动转换。
34.具体的，第一连杆401两端分别安装有方向相反的第一转轴403，第一连杆401两端分别通过相应的第一转轴403与动力源的尾座301和固定托盘50转动连接，第二连杆402两端分别安装有第二转轴404，第二连杆402两端分别通过相应的第二转轴404与第一连杆401和活动架20转动连接，即在具体安装时，可采用转轴活动连接各部件，形成带动转动结构，转轴内可通过固定六角头螺栓进行固定。
35.进一步的，第一连杆401与固定托盘50连接的第一转轴403与固定架10之间还设有辅助支架405，活动架20两侧分别设有侧板203，动力源的尾座301对应一端的侧板203上设有连接板202，第二连杆402通过连接板202与侧板203转动连接，辅助支架405辅助第一转轴403位置固定，从而保证连杆机构40的杠杆效果，连接板202方便实际固定安装，可根据实际设计确定。
36.实施例三
37.本发明实施例提供了一种驱动机构运动方向转换装置，在实施例一的基础上，参考图3，其中，固定架10上设有轴承槽101，活动架20两端分别设有主动轴承204和从动轴承205，主动轴承204和从动轴承205均活动安装在轴承槽101内，从动轴承205与固定托盘50之间连接有同步摆臂503，两侧的同步摆臂503之间连接有同步杆502，在活动架20做纵向运动时，通过连接的主动轴承204和从动轴承205在轴承槽101内活动，同时，由于从动轴承205通过同步摆臂503连接同步杆502，使两侧活动架20同步摆动进行纵向活动。
38.实施例四
39.本发明实施例提供了一种驱动机构运动方向转换装置，将实施例一
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实施例三运用在塞拉门中，其中，活动架20上设有直线导轨201，直线导轨201上滑动安装有承载滑块，承载滑块包括左承载滑块70和右承载滑块71，动力源30驱动连接左承载滑块70，左承载滑块70上安装有导向轮60。
40.具体的，参考图4
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图7，本实施例中动力源30采用有杆气缸，小直径有杆气缸(本实施例可选择25
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32mm直径气缸，市面上产品在增大纵向力时，往往需要40mm以上的气缸)推动左承载滑块70在直线导轨201上横向运动，在导轨501直线部分时，安装在左承载滑块70上的导向轮60不受纵向方向力的作用，活动架20不会产生纵向运动，参考图4，在塞拉门关门时，即当导向轮60运动到导轨501弯道部分时，由于受到反作用的分力即纵向力的作用，
有杆气缸尾座的反作用力带动第一连杆401围绕杠杆连接点顺时针旋转并带动第二连杆402顺时针旋转，从而给到活动架20一个纵向力，从而带动活动架20作纵向运动，由于连杆机构40杠杆作用，使导向轮60具有足够的塞拉力顺利进入弯道，即顺利完成关门，且关门力更大，完全关闭状态时，关门力达到最大，密封更加严实；反之，在完全关闭状态时，开门力达到最大，即当导向轮60由导轨501弯道转换到直道时，由于前端动力源30遇到阻力，给到动力源的尾座301反向作用力，反向作用力作用于第一连杆401使其围绕杠杆连接点逆时针旋转，并带动第二连杆402逆时针旋转，从而第二连杆402给到活动架20一个向上的纵向力，使活动架20相对固定架10向上纵向运动，由于活动架20向上运动，从而带动导向轮60产生向上的纵向塞拉力，使导向轮60具有足够大的塞拉力顺利进入直道，有利于缩短开门时间和气缸充气时间，达到瞬时开门效果，动作原理与关门相反，完全解决目前市面气动塞拉门开关门卡顿和门关闭不严的问题。
41.进一步的，活动架20两端还安装有同步牵引轮206，同步牵引轮206之间绕设有牵引绳207，左承载滑块70与右承载滑块71分别与牵引绳207相对两边连接。在本实施例中，同步牵引轮206可采用钢丝轮，牵引绳207为钢丝，左承载滑块70与右承载滑块71分别与不同两侧的钢丝固定，即，在动力源30驱动左承载滑块70动作时，带动一侧钢丝运动，从而同步带动右承载滑块71在直线导轨201做反向运动，从而实现两侧门板同时开门及关门。
42.进一步的，左承载滑块70和右承载滑块71分别连接有携门架701，用于连接门板。
43.进一步的，活动架20两端下方还分别设有立柱80，立柱80与同侧的固定架10之间连接有固定板102，立柱80上设有上转臂209，上转臂209与活动架20之间活动连接有上摆臂208，在开门关门时，随活动架20做转动，从而带动立柱80下方常规设置的连接板，一同带动门板90开启或关闭。
44.即上述驱动机构的转向装置，在运用到塞拉门时，在开关门时，经过导轨501弯道时，利用有杆气缸后尾座(或等同于本发明原理结构即动力源30)的横向反作用力推动连杆机构40带动活动架20实现纵向塞拉运动，从而带动导向轮60顺利进入弯道变道，承载滑块70从而带动携门架701开启或关闭门板90，塞拉门包括但不限于电动塞拉门和气动塞拉门。
45.以上转向装置和转向方法运用在塞拉门上，若客户要求门板上加造型(增加塞拉距离)，且门板与门框间隙很小，需要塞拉门垂直塞拉时，上导轨道在弯道需要做成90度，且由于此结构利用动力源尾座的横向反作用力，可以进行导轮在导轨内垂直塞拉，完全满足不了客户的需求；由于此结构增大了纵向塞拉力，完全解决目前市面上塞拉门开关门卡顿和门关闭不严的问题，密封性高，车行驶过程中不会产生异响；同时，采用连杆机构连接动力源尾座，避免了动力源的反作用力全部作用于活动支架，导致活动架易产生变形；由于市面上塞拉门塞拉力来自于动力源分力的分力，若要增大塞拉力，必须加大气缸直径或气压或上轨道斜度，这样导致上导轨内测斜面压力加大，容易破坏上导轨斜面，且不断加大气缸直径，有可能无法满足塞拉门安装要求，为整车设计带来困难，而本发明塞拉力完全满足，可以选着直径较小的气缸，从而减少了导轮对上轨道内测面磨损程度，同时结构更趋于小巧合理，满足安装要求。
46.以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。