用于驱动轨道车辆的门的门驱动模块、具有门和门驱动模块的门系统以及用于运行门系统的方法与流程

1.本方法涉及一种用于驱动轨道车辆的门的门驱动模块、一种具有门和门驱动模块的门系统以及一种用于运行门系统的方法。


背景技术：

2.作为枢转滑动门的门驱动装置使用旋转驱动装置，如具有传动装置和主轴或齿带的ac或dc马达。所述门的枢转运动通过引导装置、滑槽或致动器实现。所述门的平移运动大多通过由旋转的丝杠驱动的螺母、通过齿条或通过齿带来实现。所述系统与设计有关地在驱动装置中具有多个部件，这些部件可能磨损并且因此可能必须在寿命周期中被维修。


技术实现要素：

3.在所述背景下，本方案的任务是提供一种用于驱动轨道车辆的门的改进的门驱动模块、一种具有门和改进的门驱动模块的门系统以及一种用于运行门系统的改进的方法。
4.所述任务通过一种具有装置权利要求1的特征的门驱动模块、通过一种根据权利要求10的门系统以及通过一种根据权利要求12的方法来解决。
5.通过所提出的方案可实现的优点在于，提供了一种门驱动模块，该门驱动模块能够在使用仅非常少的构件的情况下实现用于轨道车辆的门的复杂的可运动性。因此，所述门可以在多个平面中例如可枢转地运动。用于驱动轨道车辆的门的门驱动模块具有线性马达，该线性马达具有带有至少一个线圈或磁体的定子和带有至少一个磁体或线圈的转子，其中，所述线圈和磁体构造用于产生线性驱动运动和至少部分旋转的驱动运动，以驱动与所述转子耦联或能耦联的门。
6.所述门可以是枢转滑动门。所述枢转滑门可以具有至少一个沿一个方向可线性运动的并且可枢转的门扇或两个可线性运动的并且可枢转的门扇，这些门扇为了打开和关闭该门沿相反的方向运动并且附加或替代地枢转。所述线圈可以是圆柱形线圈并且在通电时构造用于产生磁场。所述门驱动模块有利地构造用于在至少一个第一平面和第二平面中或在多个另外的平面中驱动该门。这能够实现在每个门使用仅一个线性马达的情况下门的枢转运动。所述线性的和附加地或替代地至少部分旋转的驱动运动在此例如可以作为强制运动遵循滑槽。
7.所述定子例如可以具有多个线圈，这些线圈可以恰好沿定子的延伸轴线并且附加地或替代地沿径向相互错开地布置在定子中或上、尤其是布置在围绕定子的定子纵向延伸轴线的螺旋形连接线上。因此，通过给恰好沿定子的延伸轴线布置的线圈通电可以产生用于具有磁体的转子的线性驱动运动。通过给定子的沿径向布置的线圈通电可以产生用于具有磁体的转子的至少部分旋转的驱动运动。
8.所述转子还可以具有多个磁体，这些磁体可以恰好沿转子的延伸轴线并且附加地或替代地沿径向相互错开地布置在转子中或上、尤其是布置在围绕转子的转子纵向延伸轴
线的螺旋形连接线上。这能够根据定子线圈的布置结构和通电实现转子的线性驱动运动并且附加地或者替代地实现转子的至少部分旋转的驱动运动。
9.所述定子例如可以杆形地、圆环形地或圆环部段形地成形。“杆形”可以理解为柱形的成形部，例如具有圆形横截面。作为杆形的定子，转子例如可以在定子的周面上沿定子被引导。作为圆环形的或圆环部段形的定子，该定子例如可以至少部分地包围转子，以便在驱动时稳定该转子。
10.根据一个实施方式，该转子可以杆形地、圆环形地或圆环部段形地成形。作为杆形的转子，该转子例如可以由例如至少部分地在转子的周面上包围转子的定子稳定地引导。作为圆环形的或圆环部段形的转子，该转子例如可以至少部分地在定子的周面上包围定子，以便在驱动时被该定子稳定。此外，定子的和附加地或替选地转子的这种弯曲的成形部还能够实现所述两个元件彼此的紧凑的布置结构并且因此节约结构空间。
11.所述线圈可以容纳在定子或转子中，并且附加地或替代地磁体可以容纳在转子或定子中。这提供了一种定子和附加地或替代地转子的受保护的容纳可能性。在所述门打开模块的准备运行的状态下，所述磁体和线圈可以布置在定子和转子的朝向彼此的侧面中。
12.根据一个实施方式，转子的至少一个转子区段可以布置在定子之内或定子的定子区段布置在转子之内。例如，杆形转子的至少一个转子区段可以布置在圆环形的或圆环部段形的定子之内，或者杆形定子的定子区段可以布置在圆环形的或圆环部段形的转子之内。因此，能够实现转子和定子的被引导的或稳定的相对运动。此外，这提供了一种转子和定子彼此的紧凑的布置结构。
13.此外有利的是，定子至少环绕地容纳转子的转子区段或转子至少环绕地容纳定子的定子区段。在此，定子例如可以圆环形地成形并且环绕地容纳杆形转子的转子区段。替代地，转子可以圆环形地成形并且环绕地容纳杆形定子的定子区段。因此，能够实现转子和定子的被稳定引导的或稳定的相对运动。
14.此外有利的是，根据一个实施方式的门驱动模块具有用于在引导装置中或上引导门的引导装置并且附加地或替代地具有用于在门被驱动时引导门的致动器。这种引导装置可以用作门支承和引导系统，而不需要另外的致动器。所述致动器能够实现门的电驱动的引导。
15.门系统具有门和门驱动模块，该门驱动模块在上述变型方案之一中成形。这样的门系统实现了一种用于打开和关闭门的符合功能的系统，其中，有利地仅使用非常少的构件。例如，不需要诸如旋转马达的附加旋转驱动装置。在这种门系统中可以有利地节省构件成本、维修成本、结构空间和重量。所述门可以与转子耦联、尤其是沿径向在转子上耦联。因此，由所述线性马达产生的驱动力可以理想地并且均匀地从转子被传递到门上。
16.一种用于运行所述门系统的方法具有通电步骤。在通电步骤中，给线圈通电，以便使门运动。在通电步骤中，可以给线圈通电，以便线性地并且附加地或替代地至少局部旋转地、例如枢转地使门的至少一个门扇运动。
17.该方法例如可以以软件或硬件或以由软件和硬件组成的混合形式例如在控制装置中实现。
附图说明
18.在下面的说明中参考附图详细阐述在此提出的方案的实施例。在附图中：
19.图1示出根据一个实施例的具有门系统的轨道车辆的示意图，该门系统具有门和用于驱动该门的门驱动模块；
20.图2至图4分别示出根据一个实施例的门驱动模块的示意图；
21.图5示出根据一个实施例的门驱动模块的示意性侧向示图；以及
22.图6示出根据一个实施例的用于驱动门系统的方法的流程图。
具体实施方式
23.在本方案的有利的实施例的以下描述中，对于在不同附图中示出的并且作用相似的元件使用相同或相似的附图标记，其中，省去对这些元件的重复描述。
24.图1示出根据一个实施例的具有门系统105的轨道车辆100的示意图，该门系统具有门110和用于驱动该门110的门驱动模块115。门驱动模块115从正面透视地示出。
25.仅示例性地，门系统105布置在轨道车辆100上。根据一个替代的实施例，门系统105可以对应地与另一个车辆、例如商用车如载重汽车或轿车相关地使用。
26.门系统105具有带有至少一个门扇的门110和门驱动模块115。根据该实施例，所述门110是枢转滑动门。根据该实施例，所述门扇为了打开门110而可沿一个方向线性地运动和枢转，并且为了关闭门110而可沿与该方向相反的方向线性地运动和枢转。根据一个实施例，门110具有两个门扇，这些门扇为了打开和关闭而分别沿相反的方向可运动和可枢转地成形。
27.门驱动模块115构造用于驱动门110。为此，门驱动模块115具有线性马达，该线性马达具有带有至少一个线圈125或磁体130的定子120和带有至少一个磁体130或线圈125的转子135，其中，所述线圈125和磁体130构造用于产生线性驱动运动140和至少部分旋转的驱动运动145，以驱动与所述转子135耦联或能耦联的门110。根据该实施例，线圈125成形为柱形线圈并且在通电时构造用于产生磁场。
28.根据该实施例，定子120具有多个线圈125，这些线圈恰好沿定子120的延伸轴线147布置。仅示例性地在此示出三个线圈125，定子120根据一个替代的实施例具有更多或更少的线圈125。此外，定子120根据该实施例杆形地成形，根据该实施例具有圆形横截面。转子135根据该实施例圆环形地成形。
29.线圈125根据该实施例容纳在定子120中，和/或磁体130根据该实施例容纳在转子135中。根据该实施例，定子120的一个定子区段布置在转子135之内。在此，圆环形的转子135根据该实施例环绕地包围定子区段。根据该实施例，转子135的平行于定子120的延伸轴线147延伸的另一延伸轴线149短于定子120的延伸轴线147。根据该实施例，所述另一延伸轴线149具有如下长度，该长度小于延伸轴线147的一半那么长或者甚至小于延伸轴线147四分之一那么长。
30.根据一个替代的实施例，门驱动模块115还具有用于在引导装置中或上引导门110的引导装置和/或用于在门110被驱动时引导门的致动器。
31.根据该实施例，门110与转子135耦联。根据该实施例，门110与转子135在至少一个耦联点150处耦联。根据一个实施例，门110沿径向耦联在转子135上。
32.在此，提出的门驱动模块115具有线性马达作为用于在弯曲的布置结构中车辆的枢转滑动门的驱动装置。在此有利地不需要附加的旋转驱动装置，如具有传动装置和主轴或齿带的ac或dc马达。在此提出的门驱动模块115有利地在驱动装置中仅具有非常少的部件，这些部件可能磨损，从而在寿命周期中仅出现少的维修工作。所述线性马达实现了在减少维修和提高可用性方面的改进。在此，这里提出的线性马达构造用于执行门110在多于仅仅一个平面中的运动。
33.根据该实施例，以线性电驱动马达形式的线性马达直接集成到具有一个或多个枢转滑动门的车辆的门支承和引导系统中。能够在多个平面中但至少在两个平面中实现门运动。
34.具有线圈125的定子120或线性马达的磁体130(它们需要用于产生驱动运动140、145)根据不同的实施例在横截面中实施为圆环、圆环部段或圆。根据一个实施例，实现了一种反向的布置结构。门驱动模块115在径向的而且线性的布置结构中具有多个、但至少一个线圈125和磁体130。在运行中，线性马达跟随门110的枢转运动，该枢转运动根据一个实施例通过没有其它致动器或/和附加的致动器的强制引导来执行。在任意的径向位置上、但至少一个位置上执行门110的至少其中一个门扇的耦联，以用于力传递f。
35.在此提出的方案的优点是，在双扇的实施方案中减少机械构件、提高驱动装置的可靠性、降低维修成本、由于较小的摩擦损耗而提高效率、紧凑的结构形式以及在门驱动装置失效时可能的独立运行。
36.图2示出根据一个实施例的门驱动模块115的示意图。在此，可以涉及借助图1描述的门驱动模块115的一个实施例，区别在于定子120根据该实施例圆环部段形地成形和/或转子135杆形地成形。
37.根据该实施例，转子135的至少一个转子区段布置在定子120之内。根据该实施例，定子120仅示例性地四分之一圆环部段形地成形和/或具有仅一个线圈125。
38.根据该实施例，转子135在朝向转子135的周面的区域中、例如直接在周面下方具有磁体130。根据一个实施例，转子135具有多个磁体130，这些磁体恰好沿转子135的所述另一延伸轴线149布置。根据该实施例，定子120的平行于转子135的所述另一延伸轴线149延伸的延伸轴线147短于转子135的所述另一延伸轴线149。根据该实施例，所述另一延伸轴线149具有如下长度，该长度大于延伸轴线147的两倍那么长或者甚至大于延伸轴线147四倍那么长。
39.根据一个替代的实施例，定子120圆环形地成形并且环绕地包围转子135的转子区段。
40.图3示出根据一个实施例的门驱动模块115的示意图。根据该实施例，门驱动模块115在前面或在正面的横截面中示出。在此，可以涉及借助图1描述的门驱动模块115的一个实施例，区别在于转子135根据该实施例圆环部段形地成形。转子135根据该实施例四分之一圆环部段形地成形。
41.图4示出根据一个实施例的门驱动模块115的示意图。根据该实施例，门驱动模块115在前面或在正面的横截面中示出。在此，可以涉及借助前面的附图描述的门驱动模块115的一个实施例。
42.根据该实施例，定子120圆环形地成形，并且转子135杆形地成形。根据该实施例，
转子135的至少一个转子区段容纳在圆环形的定子120中。在此，定子120根据该实施例环绕地包围转子区段。根据该实施例，定子120具有多个线圈125、在此示例性地三个线圈125，这些线圈沿径向、在此示例性地均匀彼此间隔开地布置在定子120中或上。根据该实施例，转子135具有多个磁体130、在此示例性地三个磁体130，这些磁体沿径向、在此示例性地均匀彼此间隔开地布置在转子135中或上。根据该实施例，所述磁体130和线圈125分别布置在定子120和转子135朝向彼此的侧面中或上。根据该实施例，磁体130分别以多于60度、在此分别以120度相对彼此旋转地布置。根据该实施例，线圈125分别以多于60度、在此分别以120度相对彼此旋转地布置。
43.根据一个替代的实施例，转子135圆环形地成形并且定子120杆形地成形。根据一个替代的实施例，定子120的至少一个定子区段容纳在圆环形的转子135中，该转子例如环绕地包围定子区段。根据一个替代的实施例，定子120如在这里也示出的那样具有多个线圈125，这些线圈沿径向布置在定子120或上。根据所述替代的实施例，转子135同样具有多个磁体130，这些磁体沿径向布置在转子135中或上。
44.图5示出根据一个实施例的门驱动模块115的示意性侧向示图。在此，可以涉及借助图4描述的门驱动模块115的一个实施例。
45.根据该实施例，线圈125沿径向相互错开地、在此示例性地布置在围绕定子120的定子纵向延伸轴线505的螺旋形连接线500上，和/或磁体130沿径向相互错开地、在此示例性地布置在围绕转子135的转子纵向延伸轴线515的螺旋形连接线510上。根据该实施例，定子120的延伸轴线在多达20％偏差的公差范围内对应于转子135的另一延伸轴线。
46.图6示出根据一个实施例的用于驱动门系统的方法600的流程图。在此，可以涉及一种在图1中描述的门系统，该门系统具有在图1至图5之一中描述的门驱动模块之一。
47.所述方法600具有通电步骤605。在通电步骤605中，给线圈通电，以便使门运动。在通电步骤605中，可以给线圈通电，以便线性地和/或至少局部旋转地、例如枢转地使门的至少一个门扇运动。
48.根据该实施例，所述方法600还具有提供步骤610，在该提供步骤中提供所述门系统。
49.在此提出的方法步骤可以重复地执行。
50.如果一个实施例在第一特征与第二特征之间具有“和/或”连接，那么这可以解读为：该实施例根据一个实施形式不仅具有第一特征、而且具有第二特征，而根据另一个实施形式仅具有第一特征或者仅具有第二特征。
51.附图标记列表
52.100 轨道车辆
53.105 门系统
54.110 门
55.115 门驱动模块
56.120 定子
57.125 线圈
58.130 磁体
59.135 转子
60.140 线性驱动运动
61.145 旋转驱动运动
62.147 延伸轴线
63.149 另一个延伸轴线
64.150 耦联点
65.500 围绕定子纵向延伸轴线的螺旋形连接线
66.505 定子纵向延伸轴线
67.510 围绕转子纵向延伸轴线的螺旋形连接线
68.515 转子纵向延伸轴线
69.600 用于运行门系统的方法
70.605 通电步骤
71.610 提供步骤