基于TRIZ理論的移門無障礙導軌創新設計

谷宇，史翔

（南京康尼機電股份有限公司，江蘇 南京 210013）

目前移門的導向裝置一般有兩種，一種是用帶有凹槽的門檻和下部有凸出的門板配合實現導向，由于這種移門的門檻上有凹槽的存在，在實際使用過程中，一些細碎雜物會掉進凹槽內，影響門的移動，嚴重時會將門卡死。凹槽過大的話，高跟鞋的鞋跟或其他物體都可能嵌在凹槽內，造成安全隱患。

另一種是使用門檻上固定的凸出的導軌和門板底下的凹槽配合實現導向，固定的凸出的導軌經常會絆倒老人和小孩等行動不便的人，不利于清掃，造成安全隱患。本研究的目的在于克服現有技術的不足，提供了一種移門無障礙導軌，通過滑塊和導向銷構成的凸輪推桿機構實現門檻上無障礙的通行。

1 TRIZ理論介紹

TRIZ是在1946年由科學家G.S.Altshuller創立并發展完善的一門創新學科。TRIZ建立了一個通過學習并利用多種創新原理和算法實現發明創新的綜合理論體系。TRIZ理論體系是在哲學的認識論、系統論和辯證法的思想指導下，以交叉學科知識、專業知識和基礎知識為基礎，以系統科學、思維科學為支柱，建立了以技術系統進化法則為TRIZ理論基礎，運用了物場模型、資源分析、矛盾分析和功能分析4個分析工具，從理想化、資源、矛盾和技術系統過程4大基本概念出發，運用技術矛盾、創新原理、效應庫和物理矛盾分離法4大工具求解較簡單的問題。應用發明問題解決算法ARIZ做求解較難的問題。

技術和物理矛盾是TRIZ發明問題解題工具的一種，矛盾是指對系統技術參數產生對立的影響。TRIZ根據矛盾的性質，把矛盾歸納為2類：一類是技術矛盾，另一類是物理矛盾。

技術矛盾：技術矛盾是指對技術系統的兩個技術參數產生對立的需求或影響。

物理矛盾：物理矛盾是指對技術系統的同一個技術參數產生對立的需求或影響。解決此類矛盾，可以運用分離原理求解。

2 移門無障礙導軌的TRIZ分析

根據問題描述，由于導軌在導向的時候，凸出和凹陷是必需的，但是在人員通過時是不需要的，導軌的導向特征這一技術參數產生了對立的需求，是一對物理矛盾。

通過提取物理矛盾，采用時間分離原理。使用可伸縮的導向銷代替導軌的凸出部分，當門扇關閉的時候，導向銷伸出門檻踩踏面，并插入門板底部的凹槽，對門扇起導向定位的作用。當門扇打開的時候，導向銷縮入門檻踩踏面，此時門檻的踩踏面是平的，方便行人通過。

3 移門無障礙導軌技術方案

如圖1本技術解決方案組成：包括門檻（1）、導向銷（2）、滑塊（3）、底部帶凹槽的門板（4），其中門檻（1）作為機架為導向銷（2）和滑塊（3）的往復運動提供支撐，導向銷（2）裝在門檻（1）體內，與滑塊（3）的曲線輪廓或凹槽接觸，可以上下伸縮，當導向銷（2）伸出門檻（1）踩踏面時插入門板（4）底部的凹槽實現導向；滑塊（3）是一個具有曲線輪廓或凹槽的構件，滑塊（3）裝在門檻（1）體內，滑塊（3）和門板（4）連接，滑塊（3）在門檻（1）踩踏面下和門板（4）同步同方向做往復直線運動；滑塊（3）和導向銷（2）之間形成凸輪推桿機構，通過摩擦副傳遞運動，滑塊（3）做為凸輪的角色，導向銷（2）作為推桿的角色。本裝置通過滑塊（3）的曲線輪廓或凹槽，控制導向銷（2）配合門板（4）的移動進行伸縮運動。

圖1

如圖2：門扇處于關閉位置，導向銷（2）全部伸出門檻踩踏面，并插入門板底部的凹槽，對門扇起導向定位的作用。

圖2

如圖3：當開門時，門板（4）帶動滑塊（3）沿開門方向移動，滑塊（3）的凸輪曲面的移動帶動導向銷（2）縮回，；當關門時，門板（4）帶動滑塊（3）沿關門方向移動，滑塊（3）的凸輪曲面的移動帶動導向銷（2）依次適時伸出插入門板（4）底部的凹槽中，導向銷（2）與門板（4）底部的凹槽配合，實現門系統導向。

圖3

如圖4：門扇處于全開位置，導向銷（2）全部縮回到門檻的踩踏面下，保證門檻（1）通過區是平坦的沒有凸出物妨礙出入。

圖4

如圖5所示，移門無障礙導軌的三維結構如下圖，結構簡單可靠。

圖5

4 主要技術指標

占用地板以下厚度小于40mm，不與車體邊梁干涉。

導軌運動阻力小于20N。

移門能夠承受2000N的承載力試驗。

環境溫度范圍：－25～+50℃。

相對濕度：≤100%，部件中材料表面處理后能夠滿足大于96h的中性鹽霧試驗要求。

5 結語

此裝置克服傳統移門導軌存在的缺陷，其利用門板的運動帶動滑塊運動，滑塊的移動可以帶動導向銷伸縮，導向銷的伸縮無需額外的動力，僅依靠門板自身的運動實現導向銷的自動伸縮，從而實現門的導向；由于使用的是凸輪推桿機構，結構簡單、占用空間小、機構零件少、加工精度要求不高、便于維修。