Пневмопривод дверей транспортного засобу

Изобретение относится к пневмоприводам дверных механизмов, преимущественно транспортных средств. Известны пневмоприводы дверных механизмов транспортных средств, содержащие два, соосно установленных пневмоцилиндра с общим штоком-рейкой, которая находится в зацеплении с шестерней выходного вала [1], но надежность такого привода мала вследствие интенсивного износа направляющих штока, кроме того привод имеет значительные габаритные размеры. Проблема увеличения надежности и компактности в аналогичных приводах решается за счет выполнения поршня в виде укрепленной на выходном валу лопасти [2], однако эта конструкция требует сложных профилей для уплотнения вала с лопастью, сложна регулировка угловы х перемещений выходного вала. Известен привод, выполненный на основе поршневого поворотного двигателя [3], состоящий из выходного вала-стакана, взаимодействующего посредством пальцев на штоке цилиндра с винтовыми пазами неподвижной гильзы. Недостатки такой конструкции: значительные габариты механизма преобразования движения в радиальном направлении, что затрудняет установку привода на разные транспортные средства и повышает материалоемкость; низкая экономичность привода из-за больших потерь на трение. В основу предлагаемого технического решения поставлена задача усовершенствования пневмопривода двери, в котором поступательное перемещение штока цилиндра преобразуется во вращение выходного валавтулки за счет взаимодействия винтовой канавки толкателя, закрепленного на штоке с пальцами-шариками, установленными в опорах качения вала-втулки. Техническим результатом предлагаемого решения является уменьшение габаритных размеров пневмопривода, снижение потерь на трение, за счет чего уменьшается материалоемкость, повышается эффективность и универсальность привода. Поставленная задача решается тем, что в пневмоприводе, содержащем пневмоцилиндр со штоком и выходной вал-втулку, взаимодействующую посредством пальцев с винтовыми канавками, согласно изобретения канавки выполнены на толкателе, закрепленном, с исключением поворота, на штоке цилиндра, пальцами служат шарики, размещенные во внутренних обоймах подшипников качения, закрепленных в установочных отверстиях стенки вала-втулки, при этом оси установочных отверстий расположены по винтовой линии, а подшипники выполнены насыпными. Существенные признаки конструкции: - выполнение винтовых канавок на толкателе, пальцы в виде шариков, размещение шариков в стенке вала-втулки способствует уменьшению габаритов, материалоемкости, упрощению конструкции; - размещение шариков в стенке вала-втулки посредством насыпных подшипников качения способствует уменьшению габаритов и снижению потерь на трение; - установка подшипников по винтовой линии обеспечивает высокую нагрузочную способность привода. На фиг. 1 изображена принципиальная схема привода двери, вид сверху; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1: на фиг. 3 - узел на фиг. 2; на фиг. 4 - сечение Б-Б на фиг. 3. Пневмопривод двери (например, откидной, см. фиг. 1, 2} состоит из вертикального цилиндра 1, установленного на кронштейне 2, размещенного на несущи х конструкциях транспортного средства (не показаны). На выходном валу-втулке 3 закреплены рычаги, шарнирно связанные с дверью и стойкой транспортного средства. На штоке 5 цилиндра закреплен, например, на резьбе, толкатель 6, с винтовыми канавками 7 (фиг. 3) с заданным, например, в форме дуги окружности, профилем. С поверхностью канавки контактирует шарик 8, размещенный во внутреннем объеме насыпного, например, шарикового, подшипника 10. Наружная обойма 11 подшипника закреплена, например на резьбе, в установочных отверстиях 12 стенки вала-втулки. Толкатель имеет шлицевой венец, взаимодействующий со шлицевой гильзой 13, установленной на кронштейне 2. Шлицевое или аналогичное по функции соединение толкателя 6 и гильзы 13 предохраняет его от проворота под действием усилий, возникающих в приводе. Элементы, исключающие проворот толкателя, могут быть иными, например, шпонка на толкателе, шпоночный паз на гильзе 13 и т.п. Опорами для выходного вала. являются наружная поверхность шлицевой гильзы 13 с антифрикционными вставками 14 любого типа и подшипник 15, размещенный на несущей конструкции транспортного средства (не показана). Функции пальцев, передающих движение от толкателя 6 к валу-втулке 3, выполняют шарики 8, количество которых устанавливается в зависимости от технических характеристик привода. Нагрузочная способность и жесткость механизма преобразования движения обеспечивается расположением шариков 8 по винтовой линии в соответствии с расположением канавок 7 на толкателе 6. Привод работает следующим образом: в исходном положении шток 5 цилиндра втянут, дверь открыта. При подаче сжатого воздуха в цилиндр, шток 5 с толкателем 6 начинают подниматься. В месте контакта винтовой канавки 7 и шарика 8 (фиг. 3) действует радиальная - Fr, аксиальная - Fa и тангенциальная - FT составляющие силы нормального давления (фиг. 3). Аксиальная составляющая частично компенсируется весом двери и воспринимается подшипником 14, радиальная воспринимается подшипником 10, под действием тангенциальной составляющей вал-втулка 3 поворачивается и дверь, в ходе плоскопараллельного перемещения, закрывается. Под действием трения шарик 8 вместе с обоймой 9 приходит во вращение, перекатываясь по шарикам подшипника 10, которые в свою очередь, катятся по обойме 11, возникающее трение качения меньше трения скольжения, возникающего в аналогичных конструкциях. При опускании штока 5 преобразование движения происходит аналогично, дверь при этом открывается. Анти фрикционные вставки 14, в виде колец и шайбы, уменьшают трение при вращении вала-втулки 3. Шлицевое сопряжение толкателя 6 и гильзы 13 воспринимает реактивный момент тангенциальной составляющей и не позволяет толкателю 6 поворачиваться. Выполнение пальца в виде шарика 8 упрощает конструкцию, поскольку используется стандартный элемент. Так как шарик 8 утоплен в канавке 7 и обойме 9 зазор между валом-втулкой 3 и толкателем 6 может быть установлен в пределах 0,5-1 мм, а насыпная конструкция подшипника 10 уменьшает его габариты на столько, что позволяет довести толщину стенки втулки до 12-15 мм, в результате чего общий диаметр выходного вала привода не превышает 45-50 мм.