CZ308583B6

CZ308583B6 - Automatické výklopné tažné zařízení především pro osobní automobil

Info

Publication number: CZ308583B6
Application number: CZ2017-24A
Authority: CZ
Inventors: Josef BERNARD
Original assignee: Vapos, Spol. S R.O.
Priority date: 2017-01-20
Filing date: 2017-01-20
Publication date: 2020-12-16
Also published as: PL3571066T3; WO2018133888A1; CZ201724A3; EP3571066A1; EP3571066B1; ES2913648T3

Abstract

Automatické výklopné tažné zařízení ovládané pomocí servopohonu (17) se sestává z otočného hřídele (40), na jehož jednom konci je nalisováno a zajištěno kolíky (43) tažné rameno (14), kdy v prostřední části otočného hřídele (40) je uloženo jehlové ložisko (8). Za ním je osazení (41) otočného hřídele (40), kdy na osazení (41) navazuje z jedné strany vnější kroužek (9) jehlového ložiska (8), a z druhé strany aretační víko (20). Vnější kroužek (9) jehlového ložiska (8) a aretační víko (20) jsou pevně spojeny s přírubou (26) nosníku (80) tažného zařízení, přičemž v části otočného hřídele (40) za osazením (41) jsou otvory kolmé na osu otáčení otočného hřídele (40), které tvoří vedení (76) pro kuličky (54). Nejméně jedna z kuliček (54) je v příslušném geometrickém obraze víka aretace (20), proti nejméně jednomu koncovému spínači (23, 24), kdy na druhém konci je vytvořeno prodloužení (42), které je propojeno s vačkou (16), a v podélné ose otočného hřídele (40) je vytvořen otvor ve kterém je uložen rozpínací trn (52), hlavní pružina (77) a záložní pružina (78). Rozpínací trn (52) je v jednom směru ovládán pružinami (77, 78), v druhém směru je ovládán axiální vačkou (16) spojenou se servopohonem (17) přes momentovou spojku (72), která je uložena ve vačce (16).

Description

Automatické výklopné tažné zařízení především pro osobní automobil

Oblast techniky

Vynález se týká příslušenství především k osobnímu automobilu, konkrétně výklopného tažného zařízení.

Dosavadní stav techniky

V současné době se využívají tažná zařízení tří základních typů. S hákem tažného zařízení, který je pevně spojen s nosnými prvky karoserie, s odnímatelným hákem tažného zařízení a výklopné tažné zařízení. Výklopná tažná zařízení j sou ovládána buď mechanicky, pomocí lanka nebo pomocí servopohonu poháněnému elektrickou energií. U výklopných zařízení se servopohonem jsou známa řešení s více servopohony, kdy základem funkčnosti u těchto zařízení je využití pevného spojení mezi vačkou a otočným hřídelem. Tyto konstrukce výklopných tažných zařízení se vyznačují vysokou hmotností a složitou konstrukcí. Známým stavem techniky vycházejícím z patentové literatury jsou, např. spisy EP 1504928, DE 102010032991 A US 2013093162, které všem řeší celý problém odlišně od předkládaného řešení.

U výklopných tažných zařízení se k aretaci tažného ramene využívá vícenásobných aretačních prvků, kdy nevýhodou těchto řešení je skutečnost, že nelze přesností výroby zaručit geometrickou souosost vzájemně do sebe zapadajících součástí, kdy se tyto nedostatky řeší např. dodatečnými kompenzačními prvky, které takováto řešení prodražují.

Podstata vynálezu

Výše uvedené nedostatky do značné míry řeší uspořádání podle tohoto vynálezu, kdy výklopné tažné zařízení je zkonstruováno tak, aby funkce aretačního mechanizmu a následně vyklopení nebo zaklopení tažného ramena proběhlo automaticky pomocí pouze jednoho servopohonu a bez využití pevného spojení mezi vačkou a otočným hřídelem, kdy vačka odjišťuje aretační mechanizmus a zároveň otáčí otočným hřídelem do polohy vyklopeno nebo zaklopeno.

Hlavní díly výklopného tažného mechanizmu jsou otočný hřídel, na jehož jednom konci je nalisováno a zkolíkováno tažné rameno ukončené na druhém konci koulí. V prostřední části otočného hřídele je ložiskový průměr pro uložení jehlového ložiska. Na tento průměr navazuje osazení otočného hřídele, které tvoří axiální ložisko, kdy axiální síly jsou zachycovány z jedné strany vnějším kroužkem jehlového ložiska a z druhé strany aretačním víkem, kdy vnější kroužek jehlového ložiska a aretační víko jsou pevně spojeny k přírubě nosníku tažného zařízení. Část otočného hřídele za osazením je vyvrtána, otvory jsou kolmé na osu otáčení a tvoří vedení pro kuličky, které se pohybují současně spolu s otočným hřídelem a v pozici zaklopeno nebo vyklopeno ovládá vždy jedna z kuliček v příslušném geometrickém obraze koncový spínač. Při odjištění mechanizmu se kuličky dostanou na malý průměr rozpínacího tmu a ponoří se do vodícího průměru otočného hřídele, na jehož druhém konci je vytvořeno prodloužení, které se při otáčení vačky pouze dotýká unašeče vačky a hřídel se otáčí spolu s vačkou do polohy vyklopeno nebo zaklopeno. V podélné ose otočného hřídele je vytvořen otvor, který slouží jako vedení pro rozpínací část tmu a pro hlavní a záložní pružinu. Rozpínací tm se pohybuje v ose rotace a otáčí se spolu s otočným hřídelem, tm je v jednom směru stále tlačen pmžinami, v druhém směm je ovládán (posouván) axiální vačkou spojenou se servopohonem přes momentovou spojku.

Rozpínací tm má část vodicí, kuželovou, bezpečnostní, malý průměr, odlehčení pro pojistku a odtlačovací část. Vačka spolu s momentovou spojkou je uložena v radiálním ložisku a dále v plastovém pouzdm, ke kterému je přišroubován servopohon. Servopohon s vačkou mají osu

-1 CZ 308583 B6 otáčení rovnoběžnou s osou otočného hřídele, ale posunutou o poloměr roztečného průměru vačky. Mechanizmus vyklápění včetně servopohonu a koncových spínačů chráněných kryty je těsněn guferem a několika „O“ kroužky.

Díky tomuto konstrukčnímu uspořádání je dosaženo následujících funkcí výklopného tažného zařízení:

Servopohon se otáčí doleva (zaklopeno) nebo doprava (vyklopeno) otáčí vačkou, která působí na rozpínací tm, který se posouvá a dojde k odaretování mechanizmu a následně dojde k zachycení prodloužení hřídele unašečem vačky, který je vytvořen na jejím obvodu, a když dosáhne otočný hřídel příslušného geometrického obrazu ve víku aretace, kuličky zapadnou do drážek víka aretace a posunou pružně uložené dotyky tak, že vypnou koncové spínače a dojde k zastavení otáčení servopohonu, který je jištěn momentovou spojkou proti přetížení. Spojka je nastavena tak, aby maximální síla na obvodu dráhy tažného ramena nepřesáhla předepsanou sílu. Příslušný kroutící moment momentové spojky je vytvořen talířovými pružinami, které se předepínají matici. Momentová spojka je uložena ve vačce a plní funkci bezpečnosti při pohybu tažného ramena. V případě, že by se tažné rameno o něco zachytilo je servopohon časově omezen tak, že se po nastaveném časovém limitu pohyb tažného ramena přeruší a po odstranění překážky se musí zařízení restartovat. Dalším bezpečnostním prvkem je bezpečnostní pojistka, která jistí úplné odaretování mechanizmu tak, že při posunutí rozpínacího tmu do polohy, kdy kuličky sjedou z kuželové části rozpínacího tmu na jeho válcovou část, a dojde k zamknutí rozpínacího tmu se západkou pojistky a kuličky se dotýkají válcového průměru rozpínacího tmu a uvolní se v drážkách, tažné rameno má v této pozici aretačního mechanizmu mírnou vůli, ale nemůže dojít k úplnému odjištění mechanizmu, když se kuličky dostanou na válcovou část rozpínacího tmu, dojde k vypnutí koncových spínačů (snímačů nebo vypínačů), elektronika signalizuje poruchu. Spuštění automatického vyklápění tažného zařízení lze provést různými způsoby od tlačítek uvnitř vozu, nebo na zadním víku vozu, případně i dálkovým ovládáním, nebo radarovým nebo ultrazvukovým čidlem či jinými způsoby. Po připojení elektrické zástrčky do zásuvky elektronika vypne elektrický obvod pro přívod elektrické energie do servopohonu, a tak není možné tažné rameno vyklopit ani zaklopit. Toto není možné ani za jízdy.

Objasnění výkresů

Technické řešení podle tohoto vynálezu bude blíže objasněno pomocí výkresů, kde obr. 1 znázorňuje rozpínací tm, obr. 2 znázorňuje vačku ve výchozí poloze, obr. 3 znázorňuje vačku pootočenou o 18° v mezipoloze, obr. 4 znázorňuje vačku pootočenou do záběm, obr. 5 znázorňuje vačku v koncové poloze, obr. 6 znázorňuje řez zaaretovaným zařízením, obr. 7 znázorňuje řez odaretovaným zařízením, obr 8 znázorňuje řez vačkou a momentovou spojkou, obr. 9 znázorňuje detail řezu vačkou a momentovou spojkou, obr. 10 znázorňuje řez zařízením kdy je vačka pootočena o 90° a je tak vidět prodloužení otočného hřídele a obr. 11 znázorňuje řez zařízením ze kterého je patrné, že rozpínací tm je proti úplnému odjištění mechanizmu zajištěn pojistkou.

Příklady uskutečnění vynálezu

Hlavní díly výklopného mechanizmu jsou otočný hřídel 40. na jehož jednom konci je nalisováno a zajištěno kolíky 43 tažné rameno 14 ukončené na dmhém konci koulí ISO 50. V prostřední části otočného hřídele 40 je uloženo jehlové ložisko 8, za nímž je osazení 41 otočného hřídele 40 pro zachycení axiálních sil, kdy axiální síly jsou zachycovány z jedné strany vnějším kroužkem 9 jehlového ložiska 8 a z druhé strany aretačním víkem 20, kdy vnější kroužek 9 jehlového ložiska 8 a aretační víko 20 jsou pevně spojeny s přírubou 26 nosníku 80 tažného zařízení. V části otočného hřídele 40 za osazením 41 jsou otvory kolmé na osu otáčení hřídele 40 a tvoří vedení 76 pro kuličky 54, které se pohybují spolu s otočným hřídelem 40 a v pozici zaklopeno nebo vyklopeno ovládá vždy jedna z kuliček 54 v příslušném geometrickém obraze ve víku aretace 20 koncový spínač 23,

- 2 CZ 308583 B6

24. Při odjištění mechanizmu se kuličky 54 dostanou na malý průměr 83 rozpínacího tmu 52 a přesunou se ve vodicím průměru otočného hřídele 40 (viz obr. 7), na jehož druhém konci je vytvořeno prodloužení 42 (viz obr. 10), které se při otáčení vačky 16 pouze dotýká unašeče vačky 16 a hřídel 40 se otáčí spolu s vačkou 16 do polohy vyklopeno nebo zaklopeno (viz obr. 2, 3, 4 a 5). V podélné ose otočného hřídele 40 je vytvořen otvor, který slouží jako vedení pro rozpínací část tmu 52. pro hlavní pružinu 77 a záložní pružinu 78. Rozpínací tm 52 se pohybuje v ose rotace a otáčí se spolu s otočným hřídelem 40, tm 52 je v jednom směru stále tlačen dvěma pružinami 77 a 78, v druhém směru je ovládán (posouván) axiální vačkou 16 spojenou se servopohonem 17 přes momentovou spojku 72.

Rozpínací tm 52 má část vodicí 81 provedení pmžin 77 a 78, část kuželovou 82 pro ovládání kuliček 54. část bezpečnostní 28. která brání nedovolenému upnutí kuliček 54. malý průměr 83 pro odjištění kuliček 54. odlehčení 84 pro západku pojistky 13 a odtlačovací část 12. Vačka 16 spolu s momentovou spojkou 72 je uložena v radiálním ložisku 75 a dále v plastovém pouzdm 27. ke kterému je přišroubován servopohon 17. Servopohon 17 s vačkou 16 mají osu otáčení rovnoběžnou s osou otočného hřídele 40. ale posunutou o poloměr roztečného průměru vačky 16 (viz obr. 8). Mechanizmus vyklápění včetně servopohonu 17 a koncových spínačů 23 a 24 chráněných kryty 25 má krytí IP 67, je těsněn guferem 79 a několika „O“ kroužky.

Díky tomuto konstmkčnímu uspořádání je dosaženo následujících funkcí výklopného tažného zařízení:

Servopohon 17 se otáčí doleva (zaklopeno) nebo doprava (vyklopeno) otáčí vačkou 16 a posouvá rozpínací tm 52 a dojde k úplnému odaretování mechanizmu (viz obr. 7), současně dojde k zachycení prodloužení hřídele 42 unašečem vačky 16, který je vytvořen na jejím obvodu, a když dosáhne otočný hřídel 40 příslušného geometrického obrazu ve víku aretace 20. kuličky 54 zapadnou do drážek 58 víka aretace 20 a posunou pmžně uložené dotyky 21 a 22 tak, že vypnou koncové spínače 23 a 24 a dojde k zastavení otáčení servopohonu 17, který je jištěn momentovou spojkou 72 proti přetížení. Spojka 72 je nastavena tak, aby maximální síla na obvodu dráhy tažného ramena 14 nepřesáhla předepsanou sílu. Příslušný kroutící moment momentové spojky 72 je vytvořen talířovými pružinami 70, které se předepínají maticí 71. Momentová spojka 72 je uložena ve vačce 16 a plní funkci bezpečnosti při pohybu tažného ramena 14. V případě, že by se tažné rameno 14 o něco zachytilo, je servopohon 17 časově omezen tak, že se po nastaveném časovém limitu pohyb tažného ramena 14 přemší a po odstranění překážky se musí zařízení restartovat. Dalším bezpečnostním prvkem je bezpečnostní pojistka 73 (viz obr. 11), která jistí úplné odaretování mechanizmu tak, že při posunutí rozpínacího tmu 52 do polohy, kdy kuličky 54 sjedou z kuželové části 82 rozpínacího tmu 52 na jeho válcovou část 28 (viz obr. 11), a dojde k zamknutí rozpínacího tmu 52 se západkou pojistky 13 a kuličky 54 se dotýkají válcového průměru 28 rozpínacího tmu 52 a uvolní se v drážkách 58. tažné rameno 14 má v této pozici aretačního mechanizmu mírnou vůli, ale nemůže dojít k úplnému odjištění mechanizmu když se kuličky 54 dostanou na válcovou část 28 rozpínacího tmu 52, dojde k vypnutí koncových spínačů 23, 24 (snímačů nebo vypínačů), elektronika signalizuje pomchu. Spuštění automatického vyklápění tažného zařízení lze provést různými způsoby od tlačítek uvnitř vozu, nebo na zadním víku vozu, případně i dálkovým ovládáním, nebo radarovým nebo ultrazvukovým čidlem či jinými způsoby. Po připojení elektrické zástrčky do zásuvky elektronika vypne elektrický obvod pro přívod elektrické energie do servomotoru, a tak není možné tažné rameno 14 vyklopit ani zaklopit. Toto není možné ani za jízdy.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Automatické výklopné tažné zařízení ovládané pomocí servopohonu (17), vyznačující se tím, že sestává z otočného hřídele (40), na jehož jednom konci je nalisováno a zajištěno kolíky (43) tažné rameno (14), kdy v prostřední části otočného hřídele (40) je uloženo jehlové ložisko (8), za nímž je osazení (41) otočného hřídele (40), kdy na osazení (41) navazuje z jedné strany vnější kroužek (9) jehlového ložiska (8), a z druhé strany aretační víko (20), kdy vnější kroužek (9) jehlového ložiska (8) a aretační víko (20) jsou pevně spojeny s přírubou (26) nosníku (80) tažného zařízení, přičemž v části otočného hřídele (40) za osazením (41) jsou otvory kolmé na osu otáčení otočného hřídele (40) které tvoří vedení (76) pro kuličky (54), přičemž nejméně jedna z kuliček (54) je v příslušném geometrickém obraze víka aretace (20), proti nejméně jednomu koncovému spínači (23), (24), kdy na druhém konci je vytvořeno prodloužení (42), které je propojeno s vačkou (16), a v podélné ose otočného hřídele (40) je vytvořen otvor ve kterém je uložen rozpínací tm (52), hlavní pružina (77) a záložní pružina (78), přičemž rozpínací tm (52) je v jednom směru ovládán pružinami (77), (78), v druhém směm je ovládán axiální vačkou (16) spojenou se servopohonem (17) přes momentovou spojku (72), která je uložena ve vačce (16).
2. Automatické výklopné tažné zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že rozpínací tm (52) má část vodicí (81) pro vedení pružin (77), (78), část kuželovou (82) pro ovládání kuliček (54), která přechází v část bezpečnostní (28) na níž navazuje malý průměr (83) rozpínacího tmu (52) pro odjištění kuliček (54), odlehčení (84) pro západku pojistky (13) a odtlačovací část (12).
3. Automatické výklopné tažné zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že servopohon (17) s vačkou (16) mají osu otáčení rovnoběžnou s osou otočného hřídele (40), ale posunutou o poloměr roztečného průměru vačky (16), kdy vačka (16) má po obvodu unašeč pro ovládání prodloužení (42) otočného hřídele (40).
4. Automatické výklopné tažné zařízení podle některého z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že servopohon (17) je jištěn momentovou spojkou (72) a talířovými pružinami (70) proti přetížení, kdy talířové pmžiny (70) jsou předepnuty maticí (71), a momentová spojka (72) je uložena ve vačce (16) pro zajištění bezpečnosti při pohybu tažného ramena (14).