Устройство для определения наличия препятствия в створе сдвижных дверей Российский патент 2025 года по МПК B60J5/06 B60R16/08 F15B5/00 F15B20/00 

Изобретение относится к области транспортного машиностроения, а именно к средствам управления приводов дверей транспортных средств.

Известны способы определения наличия препятствия в створе прислонно-сдвижных (сдвижных) дверей с пневмоприводом: по превышению времени достижения закрытого положения дверей; по срабатыванию контактного датчика «активная кромка», размещаемому в торцевых уплотнительных профилях дверей; по отсутствию сигнала перемещения от датчика положения дверей; по срабатыванию дифференциального датчика (или реле) давления между полостями пневмоцилиндра; и т.п.

Все эти способы не лишены недостатков, как, например: способ по превышению времени достижения закрытого положения дверей имеет низкую надежность; контактный датчик работает только при закрывании дверей; отсутствие сигнала перемещения от датчика положения не может быть напрямую связано с усилием зажатия предмета в створе; дифференциальное реле давления недостаточно надежно и требует настройки, а дифференциальный датчик давления имеет сложную конструкцию и требует калибровки.

Известно (US, заявка 2017/0268280, опубл. 20.03.2017) устройство управления дверью транспортного средства, содержащее: датчик наличия постороннего предмета в области открывания/закрывания створок дверей транспортного средства, размещенный на двери транспортных средств; процессор (контроллер), сконфигурированный для управления открытием или закрытием двери на основе информации, касающейся объекта, обнаруженного через датчик; блок питания, подключенный к процессору; энергонезависимую память, связанную с процессором; блок выходных сигналов, связанный с процессором; интерфейс, соединяющий внешние устройства с процессором. Датчик может быть выполнен как ультразвуковой датчик или видеокамера.

Недостатком данного устройства управления является недостаточность средств управления, доступных для людей с ограниченными физическими возможностями, и пониженные надежность и быстродействие, что обусловлено единственным устройством, управляющим всеми исполнительными элементами дверного проема.

Известна (RU, патент 2794426, опубл. 18.04.2023) система управления дверями транспортного средства, имеющими чувствительную кромку с датчиком наличия препятствия, с приводами управляемыми соленоидами, содержащая главный блок управления с контроллером, энергонезависимой памятью для записи рабочей программы, блоком выходных сигналов; дополнительные блоки управления дверями; устройство проверки соответствия между полученным и зарегистрированным идентификационным кодом; устройство обнаружения манипуляции пользователя с переключателем разблокировки замка двери; устройство обнаружения команд, выдаваемых пользователем, находящимся у двери; устройство обнаружения препятствия в диапазоне, охватываемом углом поворота двери, исключающее движение двери для предотвращения столкновения двери с препятствием; датчик снаружи транспортного средства для обнаружения касания пользователя; CAN-шина, связывающая датчики и устройства с главным блоком управления дверями, отличающаяся тем, что каждая дверь имеет дополнительные блоки управления, один из которых, соединенный первой шиной с главным блоком управления, является блоком управления соленоидом, а другой, соединенный второй шиной с главным блоком управления, - блоком управления данными, получаемыми от датчиков наличия препятствия чувствительной кромки двери и передачей их по электрическому кабелю на блок управления соленоидом.

Недостатком известного технического решения следует признать сложность используемой системы. Конструкция датчика наличия препятствия не раскрыта.

Техническая проблема, решаемая с использованием разработанного способа, состоит в развитии базы средств контроля оборудования вагонного парка.

Технический результат, достигаемый при реализации разработанного способа, состоит в его упрощении, повышении надежности, обеспечении возможности работы на всем диапазоне рабочего хода дверей как при закрытии, так и при открытии дверей, а также в обеспечении прямой линейной зависимости усилия зажатия препятствия от измеряемого усилия на пневмоцилиндре, возможности интеграции в существующие пневмоприводы дверей с минимальными доработками (модернизация).

Для достижения указанного технического результата предложено использовать разработанное устройство для определения наличия препятствия в створе сдвижных дверей. Устройство содержит тензодатчик, соединенный с пневмоцилиндром и через шарнирное соединение жестко прикрепленным к основанию, в качестве которого использована деталь транспортного средства, выход тензодатчика подключен ко входу системы управления, выход которой подключен к блоку пневмораспределителей.

Предлагаемый способ определения наличия препятствия в створе прислонно-сдвижных (сдвижных) дверей основан на применении тензодатчика, измеряющего усилие, развиваемое пневмоцилиндром привода дверей. Усилие, развиваемое пневмоцилиндром привода дверей, всегда прямо пропорционально усилию зажатия препятствия в створе; тензодатчик работает как при закрывании дверей, так и при открывании; тензодатчик возможно применить в уже существующих конструкциях приводов дверей.

Возможные и предпочтительные схемы размещения тензодатчика приведены на фиг.1-5: При этом использованы следующие обозначения: пневмоцилиндр 1, тензодатчик 2, основание 3, шарнирное соединение 4, блок 5 пневмораспределителей, система 6 управления.

Схемы реализации устройства, приведенные на фиг.1 и фиг.2, возможно реализовать с тензодатчиками, контролирующими сжимающие/растягивающие усилия.

Схемы фиг. 3 и фиг. 4 возможно реализовать с тензодатчиками, контролирующими изгибающие усилия.

Для всех вышеприведенных схем возможна различная комбинация шарнирных, подвижных и неподвижных соединений, обеспечивающая достаточное количество степеней свободы для обеспечения нормальных режимов работы пневмоцилиндра (определяется производителем).

На фиг.5 приведена схема выполнения устройства, когда тензодатчик установлен между штоком пневмоцилиндра и механизмом привода двери. Но такие схемы менее предпочтительны ввиду того, что тензодатчик будет перемещаться в пространстве и потребуется прокладка гибкого кабеля связи с датчиком.

Устройство может быть реализовано с использованием двух пневмоклапанов (пневмораспределителя) с соленоидами в качестве блока пневмораспределителей. В качестве системы управления может быть использован электронный блок с микроконтроллером, в микроконтроллер залита прошивка, определяющая алгоритм работы всего комплекса.

Изобретение относится к транспортному машиностроению. Устройство определения наличия препятствия в створе сдвижных дверей содержит тензодатчик, соединенный с пневмоцилиндром и через шарнирное соединение жестко прикрепленный к основанию, в качестве которого использована деталь транспортного средства. Выход тензодатчика подключен ко входу системы управления, выход которой подключен к блоку пневмораспределителей, подключенному к механизму привода двери. Упрощается конструкция, повышается надежность, обеспечивается возможность работы на всем диапазоне рабочего хода дверей как при закрытии, так и при открытии дверей, а также в обеспечении прямой линейной зависимости усилия зажатия препятствия от измеряемого усилия на пневмоцилиндре. 5 ил.

Устройство для определения наличия препятствия в створе сдвижных дверей, характеризуемое тем, что оно содержит тензодатчик, соединенный с пневмоцилиндром и через шарнирное соединение жестко прикрепленный к основанию, в качестве которого использована деталь транспортного средства, выход тензодатчика подключен ко входу системы управления, выход которой подключен к блоку пневмораспределителей, подключенному к механизму привода двери.