CZ31924U1 - Automatické výklopné zařízení především pro osobní automobil - Google Patents

Description

Oblast techniky

Technické řešení se týká příslušenství především k osobnímu automobilu, konkrétně elektricky ovládaného výklopného 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 jsou 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 zařízení se vyznačují vysokou vahou, složitou konstrukcí, což vyvolává vyšší poruchovost zařízení, než by bylo při použití jednodušší konstrukce.

K aretaci tažného ramene se v současné době využívá vícenásobných aretačních prvků, kdy nevýhodou těchto řešení je skutečnost, že nelze přesností výroby zaručit geometrickou souosost vzájemně do sebe zapadajících ploch, kdy se tyto nedostatky řeší např. dodatečnými kompenzačními prvky, které takováto řešení prodražují.

Podstata technického řešení

Výše uvedené nedostatky do značné míry řeší uspořádání podle tohoto technického řešení, kdy výklopné tažné zařízení je zkonstruováno tak, aby funkce aretačniho 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 a zaklopeno.

Hlavní díly výklopného mechanizmu jsou otočný hřídel, na jehož jednom konci je nalisováno a skolíkováno tažné rameno ukončené na druhém konci koulí. V prostřední části otočného čepu je přesný ložiskový průměr, který tvoří vnitřní kroužek 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 radiálně i otočně spolu s otočným hřídelem a v pozici zaklopeno nebo vyklopeno ovládá vždy jedna z kuliček 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 jsou vyvrtány dva otvory, kdy větší slouží jako vedení pro rozpínácí část tmu a pro hlavní pružinu, v menším průměru je uložen menší průměr tmu a záložní pružina. Rozpínácí tm se pohybuje v ose rotace a otáčí se spolu s otočným hřídelem, tm je v jednom směru stále tlačen pružinami, v druhém směm je ovládán (posouván) axiální vačkou spojenu se servopohonem přes momentovou spojku.

Rozpínácí tm má část vodící, 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 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.

-1 CZ 31924 Ul

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

Servopohon se otáčí doleva (zaklopeno) nebo doprava (vyklopeno) otáčí vačkou, která působí na rozpínací tm a pootočením vačky o polovinu otáčky dojde k úplnému odaretování mechanizmu. V druhé polovině otáčky vačky dojde k zachycení prodloužení hřídele unášečem 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 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 bude blíže objasněno pomocí výkresů, kde obr. 1 znázorňuje rozpínací tm, obr. 2 znázorňuje vačku ve výchozí poloze, obr. 3 znázorňuje vačku pootočenou o 180° v mezipoloze, obr. 4 znázorňuje vačku pootočenou do záběru, obr. 5 znázorňuje vačku v koncové poloze, obr. 6a a 6b znázorňuje řez zaaretovaným zařízením, obr. 7a a 7b znázorňuje řez odaretováným 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. 1 la a 11b znázorňuje řez zařízením ze kterého je patrné, že rozpínací tm je proti úplnému odjištění mechanizmu zajištěn pojistkou.

Příklad uskutečnění technického řešení

Hlavní díly výklopného mechanizmu jsou otočný hřídel 40, na jehož jednom konci je nalisováno a zajištěno kolíky 43 tažné rameno 14 ukončené na druhém konci koulí. V prostřední části otočného hřídele 40 je přesný ložiskový průměr, který tvoří vnitřní kroužek jehlového ložiska 8. Na tento průměr navazuje osazení 41 otočného hřídele 40, které tvoří axiální ložisko, 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. Část otočného hřídele 40 za osazením 41 je vyvrtána, otvory jsou kolmé na osu otáčení hřídele 40 a tvoří vedení 76 pro kuličky 54, které se pohybují současně radiálně i otočně spolu s otočným hřídelem 40 a v pozici zaklopeno nebo vyklopeno ovládá vždy jedna z kuliček 54 v aretačním víku 20 koncový spínač 23, 24. Při odjištění mechanizmu se kuličky 54 dostanou na malý průměr 83 rozpínacího tmu 52 a ponoří se do vodícího 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 unášeče 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 jsou vyvrtány dva otvory, kdy větší slouží jako vedení pro rozpínací část tmu 52 a pro hlavní pružinu 77, v menším průměru je uložen menší průměr tmu 52 a záložní pružina 78. Rozpínací tm 52 se pohybuje v ose rotace a otáčí se spolu s otočným hřídelem 40, tm 52 je v jednom

-2CZ 31924 Ul směru stále tlačen dvěma pružinami 77 a 78, v druhém směruje ovládán (posouván) axiální vačkou 16 spojenou se servopohonem 17 přes momentovou spojku 72.

Rozpínací tm 52 má část vodící 81, kuželovou 82, bezpečnostní 28, malý průměr 83, 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 pouzdru 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 konstrukčnímu uspořádání je dosaženo následujících funkcí výklopného tažného zařízení:

Servopohon 17 se otáčí doleva (zaklopeno) nebo doprava (vyklopeno) otáčí vačkou 16, která působí na rozpínací tm 52 a pootočením vačky 16 o polovinu otáčky dojde k úplnému odaretování mechanizmu (viz obr. 7). V druhé polovině otáčky vačky 16 dojde k zachycení prodloužení hřídele 42 unašečem vačky 16, který je vytvořen na jejím obvodu, a když dosáhne otočný hřídel 40 příslušné pozice v aretačním víku 20, kuličky 54 zapadnou do drážek 58 aretačního víka 20 a posunou pružně 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 21. 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 přeruší a po odstranění překážky se musí zařízení restartovat. Dalším bezpečnostním prvkem je bezpečnostní pojistka 23 (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 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 servomotoru, a tak není možné tažné rameno 14 vyklopit ani zaklopit. Toto není možné ani za jízdy.

Průmyslová využitelnost

Toto řešení je využitelné především v automobilovém průmyslu

Claims (3)

NÁROKY NA OCHRANU

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

-3 CZ 31924 Ul (54) je v příslušném geometrickém uspořádám aretačního víka (20), proti nejméně jednomu koncovému spínači (23), (24), kdy na druhém konci otočného hřídele (40) 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

5 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 zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že rozpínací tm (52) má vodící část (81), kuželovou část (82), bezpečnostní část (28), část (83) o malém průměru, část (84) odlehčení pro západku pojistky (13) a odtlačovací část (12).

ío

3. Automatické výklopné 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 průměm vačky (16).