一种自动化伸缩踏板组件及使用该踏板组件的车辆的制作方法

本发明涉及车辆设备领域，特别涉及一种自动化伸缩踏板组件及使用该踏板组件的车辆。

背景技术：

为了方便乘客上下车，一般在车辆的门口处设置有踏板，特别是火车等轨道交通车辆，由于火车与站台之间有一定的空隙，需要放置踏板以避免乘客踩空。目前，现有的踏板是老式手放踏板，老式手放踏板不仅笨重而且容易伤人，由于老式手放踏板是与车门分开由人工控制，不能实现自动化，乘务人员收放踏板用时过长、效率低。为了解决上述问题，公布号为cn104875761a公布日为20150902的中国专利申请公开了一种带齿条的列车上下车两用踏板，该装置由转轴齿轮和设置于脚踏板底部的齿条相啮合控制脚踏板的推出和收回，由变速箱增大转轴齿轮的扭矩力，由行程开关控制伺服电机的停止，由后导滚轮完成推出和收回脚踏板时的过渡，由控制电路中的微处理器根据红外测距电路测得的距离信号判断站台为何种站台进而控制脚踏板的行程。上述装置利用设置在脚踏板底部的齿条与转轴齿轮配合实现脚踏板的伸缩，由于脚踏板需要承重，齿轮齿条在承重下容易损坏并且在传动过程中磨损快，使装置寿命短。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种自动化伸缩踏板组件，以解决目前的自动化伸缩踏板组件的齿轮齿条容易损坏、磨损快的问题；另外，本发明的目的还在于提供一种使用上述踏板组件的车辆。

本发明的技术方案为：一种自动化伸缩踏板组件，包括踏板、设置在踏板下面的传动轴、固定在传动轴上的齿轮、固定在踏板底面与齿轮啮合的齿条，所述的传动轴上还设有至少一个滚动体支撑件，踏板下表面设有与滚动体支撑件滚动配合的支撑面。

所述的自动化伸缩踏板组件还包括导向装置，所述的导向装置包括设置在踏板两侧用于与踏板两边滚动配合并限制踏板左右移动的滚动件，所述的滚动件包括用于与前后移动的踏板在前后方向上滚动配合并限制踏板左右移动的第一滚动件、用于与翻转的踏板在竖向滚动配合并限制踏板左右移动的第二滚动件。

所述的导向装置还包括用于对踏板前后方向的移动进行导向的轨道、与踏板连接的导向连接件、设置在踏板两侧的支座，两支座沿前后方向延伸，传动轴设置在支座上，导向连接件与轨道在前后方向上导向配合且在上下方向上挡止配合，所述的导向连接件与轨道转动配合和/或导向连接件与踏板转动配合以使导向连接件运动至轨道前端时踏板能够向下翻转。

所述的轨道设有两个并分别设置在踏板的两侧，所述的导向连接件也设置有两个并与轨道一一对应，所述的轨道是设置在支座上的长腰导向孔，所述的导向连接件包括与用于与踏板固定连接的销轴、设置在销轴上且与轨道滚动配合的第三滚动件，第三滚动件与长腰导向孔的两端挡止配合，所述的销轴水平设置，销轴上设有用于避让第一滚动件的避让结构。

所述的传动轴固定在支座上靠近长腰导向孔前端的位置用于使第三滚动件移动至长腰导向孔前端时第三滚动件与传动轴竖向布置。

所述的滚动体支撑件为套装在传动轴上的第一滚动轴承，所述踏板下表面凸设有与齿条并列分布的凸筋，所述支撑面设于凸筋的下表面。

一种车辆，包括自动化伸缩踏板组件，自动化伸缩踏板组件包括踏板、设置在踏板下面的传动轴，固定在传动轴上的齿轮，固定在踏板底面与齿轮啮合的齿条，所述的传动轴上还设有至少一个滚动体支撑件，踏板下表面设有与滚动体支撑件滚动配合的支撑面。

所述的自动化伸缩踏板组件还包括导向装置，所述的导向装置包括设置在踏板两侧用于与踏板两边滚动配合并限制踏板左右移动的滚动件，所述的滚动件包括用于与前后移动的踏板在前后方向上滚动配合并限制踏板左右移动的第一滚动件、用于与翻转的踏板在竖向滚动配合并限制踏板左右移动的第二滚动件。

所述的导向装置还包括用于对踏板前后方向的移动进行导向的轨道、与踏板连接的导向连接件、用于设置在踏板两侧的支座，两支座沿前后方向延伸，传动轴设置在支座上，导向连接件与轨道在前后方向上导向配合且在上下方向上挡止配合，所述的导向连接件与轨道转动配合和/或导向连接件与踏板转动配合以使导向连接件运动至轨道前端时踏板能够向下翻转。

所述的轨道设有两个并分别设置在踏板的两侧，所述的导向连接件也设置有两个并与轨道一一对应，所述的轨道是设置在支座上的长腰导向孔，所述的导向连接件包括与用于与踏板固定连接的销轴、设置在销轴上且与轨道滚动配合的第三滚动件，第三滚动件与长腰导向孔的两端挡止配合，所述的销轴水平设置，销轴上设有用于避让第一滚动件的避让结构，所述的传动轴固定在支座上靠近长腰导向孔前端的位置用于使第三滚动件移动至长腰导向孔前端时第三滚动件与传动轴竖向布置。

本发明的有益效果为：本发明所述的自动化伸缩踏板组件通过在传动轴上设置至少一个与踏板滚动配合的滚动体支撑件，在使用时，滚动体支撑件对踏板起支撑作用，避免了齿轮齿条承重过大造成的损伤，同时也降低了齿轮齿条的磨损速度，延长自动化伸缩踏板组件的使用寿命。

更进一步的，踏板两侧设有用于与踏板两边滚动配合限制踏板左右移动的滚动件，既可以避免踏板左右移动，又可以避免踏板的两边受到磨损，防止踏板在运动的过程中踏板左右摆动而引起与支座产生不必要摩擦或踏板不能正常工作。

更进一步的，导向装置还包括用于对踏板前后方向的移动进行导向的轨道及与踏板连接的导向连接件，在使用时踏板在导向连接件与轨道在前后方向的导向作用下前后伸缩，由于导向连接件与轨道在上下方向上挡止配合，防止踏板上下摆动，通过导向连接件与设置的轨道使踏板能够平稳伸缩，同时踏板不使用时由于导轨对导向连接件在上下方向的挡止作用使踏板不容易产生振动，解决了目前的伸缩踏板易产生振动且伸缩时不稳定的问题。

更进一步的，所述的传动轴固定在支座上靠近长腰导向孔前端的位置用于使第一滚动件移动至长腰导向孔前端时第一滚动件与传动轴竖向布置，竖向布置的传动轴和第一滚动件可以使踏板可翻转的角度更大，适用于更多的翻转角度的情况。

附图说明

图1为本发明的一种自动化伸缩踏板组件的具体实施例的结构示意图；

图2为图1的仰视图；

图3为本发明的一种自动化伸缩踏板组件的具体实施例的踏板与地面成30°夹角时的状态示意图；

图4为本发明的一种自动化伸缩踏板组件的具体实施例的踏板与地面成15°夹角时的状态示意图；

图5为本发明的一种自动化伸缩踏板组件的具体实施例的踏板完全收缩时的状态示意图；

图6为本发明的一种自动化伸缩踏板组件的具体实施例的踏板一侧的导向装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施方式作进一步说明。

本发明的一种自动化伸缩踏板组件的具体实施例，如图1至图6所示，自动化伸缩踏板组件包括踏板3、气动马达4、传动轴11和导向装置，导向装置包括设置在踏板3两侧沿前后方向延伸的两个支座1，传动轴11两端由支座1固定支承。气动马达4和传动轴11固定在支座1前端。考虑到在踏板3工作的过程中出现意外情况根据实际安装位置便于安装及拆卸，采用支座1上端为固定端。为了减少传动轴11和支座1结合处旋转时的摩擦阻力，在其结合处涂上脂润滑油。气动马达4通过联轴器7与传动轴11连接并传递扭矩到传动轴11上，传动轴11上固定安装有与踏板3滚动配合的第一滚动轴承9和齿轮12，第一滚动轴承9对称设置有两个，踏板3下表面凸设有与齿条并列分布的凸筋13，凸筋13的下表面为用于支撑第一滚动轴承9的支撑面。在本实施例的其他实施例中，第一滚动轴承9还可以是滚轮等其他滚动体支撑件。齿轮12与传动轴11为一体式结构即传动轴为齿轮轴，第一滚动轴承9起到支撑和传送踏板3的作用，第一滚动轴承9上涂上脂润滑油。

传动轴11上设有套筒8，套筒8主要固定定位第一滚动轴承9的作用，套筒8内部也涂有脂润滑油，防止与传动轴11产生干摩擦。第一滚动轴承9设置有两个，分别对称设置在齿轮12的两边，踏板3的背面固定有与齿轮12啮合的齿条10，齿条10通过沉头螺钉固定在踏板3的中间，传动轴11上的齿轮12与固定在踏板3上的齿条10啮合并通过齿轮齿条把力矩传输到踏板3上带动踏板3运动，为了防止齿轮12、齿条10之间因生锈增加摩擦而使齿轮12、齿条10破坏，在齿轮12、齿条10上涂抹脂润滑油。传动轴11不仅要承受扭矩而且也要承受一部分踏板3通过第一滚动轴承9传递给它的压力，因为踏板3在伸缩时所需的功率小、速度低，属于开式传动且容易缺润滑油，所以传动轴11、齿条10选用铸q235a。踏板3在全自动化伸缩踏板中起到连接、支撑的作用，其力学性能的好坏对整个机械结构的可靠性，耐久性影响极大，由于踏板3主要起支撑作用及踏板3表面必须防滑，踏板3选用hq235b花纹钢板；踏板3的导向端通过第二滚动轴承6与支座1上的长腰导向孔5连接并起到一定支承和导向的作用，踏板3下面与两个第一滚动轴承9和齿条10接触，第一滚动轴承9主要是对踏板3起支撑作用，齿条10与传动轴11上的齿轮啮合为踏板3的运转提供动力。在整个装置中，在齿轮、齿条、滚道、滚动轴承、传动轴与支座1的连接处使用脂润滑油。驱动齿轮和齿条体积小，隐藏在踏板下，不容易夹带异物，提高了安全性，同时润滑脂也不易外露造成不美观和污染。驱动齿轮和齿条啮合位置相对固定，不受踏板承载和磨损变化，保证设计技术参数在机构寿命期内的相对稳定一致。

导向装置还包括设置在支座1上的轨道、相对设置在踏板3两侧的导向连接件。踏板3设有接地端31和导向端32，导向连接件与轨道沿前后方向上导向配合且在上下方向上挡止配合，导向连接件对称设置在导向端32的左右两边，轨道为设置在支座1上的长腰导向孔5，长腰导向孔5在水平方向开口，导向连接件包括与踏板3通过焊接固定连接的水平设置的销轴33、固定在销轴上的第二滚动轴承6，长腰导向孔5与第二滚动轴承6滚动配合，且长腰导向孔5在前后方向上对第二滚动轴承6导向配合，在上下方向上与第二滚动轴承6挡止配合，长腰导向孔5的两端与第二滚动轴承挡止配合，踏板3通过第二滚动轴承6与支座1可旋转配合，在踏板3运动时，由于第二滚动轴承6与支座1直接接触，踏板3上的载重通过第二滚动轴承6传递到支座1上，第二滚动轴承6也起到支撑和传送踏板3的作用，踏板3在第二滚动轴承6与长腰导向孔5在前后方向的导向作用下前后伸缩，由于第二滚动轴承6与长腰导向孔5在上下方向上挡止配合，防止踏板上下摆动，通过第二滚动轴承6与设置的长腰导向孔5使踏板3能够平稳伸缩，同时踏板3不使用时由于长腰导向孔5对第二滚动轴承6在上下方向的挡止作用使踏板不容易产生振动，解决了目前的伸缩踏板易产生振动且伸缩时不稳定的问题。传动轴11固定在支座1上靠近长腰导向孔5前端的位置用于使第二滚动轴承6移动至长腰导向孔5前端时第二滚动轴承6与传动轴11竖向布置，竖向布置的传动轴11和第二滚动轴承6可以使踏板3可翻转的角度更大，适用于更多的翻转角度的情况。在支座1上的长腰导向孔5内也涂有脂润滑油，以减少第二滚动轴承6的磨损，在其他实施例中，第二滚动轴承6还可以为滚轮或者滚轴等其他第三滚动件，选用滚轮作为第三滚动件时，滚轮与销轴转动配合。

导向装置还包括相对设在两个支座1上处于长腰导向孔5与踏板3之间均匀设置的三个用于在踏板3伸缩水平运动时限制踏板3左右移动的水平轴承21，销轴33与踏板3连接的一端设置有避让台，避让台与踏板的上表面焊接固定，使销轴高于水平轴承21以保证销轴随踏板3前后伸缩时不与水平轴承21发生干涉。在本发明的其他实施例中，水平轴承21还可以是滚轮、滚套、万向轮、滚珠等其他第一滚动件，水平轴承21可防止踏板3在运动的过程中或车在行驶时由于颠簸使踏板3左右摆动而引起与支座1产生不必要摩擦，防止踏板3不能正常工作。导向装置还包括相对固定在两支座1上处于靠近长腰导向孔5前端的与踏板3两边滚动配合用于在踏板3翻转时限制踏板左右移动的竖直轴承22，在本发明的其他实施例中，竖直轴承还可以为竖直设置的滚轮、万向轮、滚珠等其他第二滚动件。由于在踏板3翻转着地时，它的接地端31和导向端32均不再受六个水平轴承21的限制，如图1所示，在靠近长腰导向孔5前端各安装一个竖直轴承22，可以在踏板3收缩时限制踏板3的左右移动。支座1的上端设有固定螺孔，采用多条螺栓向上固定；确保踏板在承重范围内支座不变形、松脱，从而保证踏板在行程内最佳的各部间隙，有利于踏板的平顺移动。支座1上长腰导向孔5两端的半圆轨道的直径与第二滚动轴承6的直径相等，当踏板3运动到长腰导向孔5前端时因受到阻力，气动马达4停止运动，踏板3因重力下降并接触地面；当踏板3收缩运动到长腰导向孔5后端时，踏板3受到阻力停止运动同时气动马达4也因压力增加而停止工作。在本实施例中，上述竖直轴承和水平轴承均选用螺栓滚动轴承，根据实际安装情况，也可以先用其他类型的普通的滚动轴承。

自动化伸缩踏板组件伸出时的工作过程：首先气动马达4驱动传动轴11，有传动轴11带动齿轮驱使齿条10水平运动，踏板3在齿条10的带动下伸出，在伸出过程中，踏板3导向端32的第二滚动轴承6在支座1上的长腰导向孔5和水平轴承21的导向作用下水平伸出，同时位于踏板3下面的第一滚动轴承9支撑和传送踏板3，直到踏板3的导向端32的第二滚动轴承6滚动到长腰导向孔5的前端时，气动马达4停止运动，踏板3因重力下降并接触地面，在下降的过程中由竖直轴承22的限位作用可以保证踏板3不会左右移动，踏板3的接地端与地面接触后完成踏板3的伸出作业，乘客可以从踏板3上经过，在第一滚动轴承的支撑作用下，可以有效保护齿轮齿条，使齿轮齿条不会由于受力过大受到损伤。

自动化伸缩踏板组件缩回时的工作过程的逆过程，原理相同，不再赘述。

本发明的一种车辆的具体实施例，车辆包括自动化伸缩踏板组件，自动化伸缩踏板组件与上述实施例中所述的自动化伸缩踏板组件的结构相同，不再赘述。

在本发明的一种自动化伸缩踏板组件及车辆的其他实施例中，气动马达和传动轴还可以直接固定在车辆上；长腰导向孔还可以为导向槽，其中导向槽的开口可以水平，也可以竖直向上，当导向槽的开口竖直向上时，导向槽的槽口设有与滚动轴承上下方向挡止配合的挡边，与踏板连接的销轴为l型，其一端与踏板固定，一端与设置在导向槽内的滚动轴承连接，当然上述的第二滚动轴承也可以为滚轮或者与直接导向槽滑动配合的导向销，导向槽的槽口竖直向上时，导向销上设有与导向槽槽口在上下竖直方向上挡止配合挡止结构；上述支座也可以不设，此时轨道可以为与车辆支架直接固定连接的导轨，竖直轴承及水平轴承也直接固定在车辆支架上；支座也可以不沿前后方向延伸，在踏板的单侧前后设置两个支座，在两支座之间设置与导向连接件配合的导轨；上述水平轴承及竖直轴承也可以不设，踏板依靠支座的导向伸缩；上述销轴的一端还可以直接与设置在支座上的导向槽滑动配合，另一端与踏板可转动配合；上述轨道还可以不设置在踏板的两侧，此时踏板可以设置在板槽内，此时板槽构成踏板的轨道，此时导向连接件可以为设置在踏板后端的滚动轴承，此时支座也可以不设，直接将板槽固定在车辆支架上即可，另外，此时踏板两侧的导向装置还可以仅包括竖直轴承或者仅设置水平轴承，竖直轴承或者水平轴承可以设置在板槽壁上；上述销轴的也可以与水平轴承在同一水平高度，在销轴上设置用于避让水平轴承的折弯机构即可；上述齿轮齿条结构还可以设置至少两个；第一滚动轴承也还可以设置一个或者至少三个；上述支座上水平轴承数量也可以是一个、两个或者至少四个，水平轴承构成的滚动件还可以是还可以为水平设置的链轮结构、滚筒结构；上述竖直轴承当然也可以是至少两个，竖直轴承构成的滚动件还可以是沿水平方向或者竖直方向延伸的滚筒结构。