-
TECHNISCHES
GEBIET
-
Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf Ladeflächen zum Ausziehen für Kraftfahrzeuge
und insbesondere auf einen Sperrmechanismus, um eine Gleitladefläche in einer
gewünschten
Position sicher zu halten.
-
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
-
Typische
Ladeflächen
zum Ausziehen gleiten entlang einer Schiene zwischen einer rückwärtigen ausgefahrenen
Stellung zum Beladen und Entladen und einer vorderen verstauten
Stellung für
einen Lasttransport. Ein Sperrmechanismus hält die Ladefläche in der
verstauten Stellung oder der ausgefahrenen Stellung oder in einer
anderen Stellung in Bezug auf die Schiene. Ein typischer Sperrmechanismus
umfasst ein an entweder der Ladefläche oder der Schiene fixiertes
Klinkenelement und mehrere Arretierelemente, die an der anderen
der Ladefläche oder
der Schiene fixiert sind. Wenn das Klinkenelement mit einem der
Arretierelemente in Eingriff steht, ist die Ladefläche in einem
gesperrten Zustand bezüglich
der Schiene. Um die Ladefläche
zu entsperren, rückt
ein Bediener typischerweise das Klinkenelement vom Arretierelement
aus, wodurch ermöglicht wird,
dass die Ladefläche
entlang der Schiene gleitet.
-
ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
-
Es
wird eine Klinkenanordnung geschaffen. Die Klinkenanordnung umfasst
einen Plungerkolben, der eine Rampe und eine Lippe definiert, eine
Feder und ein Abstützelement,
das eine Öffnung
definiert, durch die sich der Plungerkolben erstreckt. Die Feder spannt
den Plungerkolben in Richtung auf eine ausgefahrene Stellung vor,
in der der Plungerkolben um eine erste Distanz aus der Öffnung vorragt.
Der Plungerkolben ist von der ausgefahrenen Stellung zu einer zurückgezogenen
Stellung selektiv bewegbar, in der der Plungerkolben um eine zweite
Distanz aus der Öffnung
vorragt, wobei die zweite Distanz geringer als die erste Distanz
ist, und in der die Lippe mit dem Abstützelement in Eingriff steht,
um der Feder entgegenzuwirken und dadurch den Plungerkolben in der
zurückgezogenen
Stellung zu halten.
-
Die
Klinkenanordnung kann genutzt werden, um ein bewegliches Element
bezüglich
eines stationären
Elements selektiv zu sperren. In der ausgefahrenen Stellung kann
der Plungerkolben mit einem Schlitz in einem Anschlagelement in
Eingriff gebracht werden, um eine relative Bewegung zwischen dem beweglichen
und dem stationären
Element zu verhindern oder zu beschränken. In der zurückgezogenen Stellung
kann der Plungerkolben nicht mit dem Schlitz in Eingriff gebracht
werden und stört
demgemäß eine relative
Bewegung zwischen dem stationären
Element und dem beweglichen Element nicht.
-
Die
Klinkenanordnung der Erfindung ermöglicht eine sichere Ausrückung des
Plungerkolbens aus einem Schlitz, das heißt wenn ein Bediener einmal
den Plungerkolben zurückzieht,
bleibt der Plungerkolben ohne weitere Bemühungen des Bedieners in der
zurückgezogenen
Stellung. Die Klinkenanordnung der Erfindung ermöglicht auch ein automatisches
Zurück stellen
des Plungerkolbens in die ausgefahrene Stellung, so dass er ohne
Bemühungen oder
Eingriff des Bedieners mit einem Schlitz automatisch in Eingriff
gelangen wird, wenn er bezüglich des
Anschlagelements geeignet ausgerichtet ist.
-
Dementsprechend
wird eine Vorrichtung mit einem ersten Element, einem zweiten Element,
das zwischen einer ersten Stellung und der zweiten Stellung bezüglich des
ersten Elements selektiv bewegbar ist, einem Anschlagelement, das
mit dem ersten oder zweiten Element verbunden ist, und einer Klinkenanordnung
geschaffen, die mit dem anderen des ersten und zweiten Elements
verbunden ist. Das Anschlagelement definiert einen Schlitz und eine
Rampe. Die Klinkenanordnung umfasst einen Plungerkolben, der eine
Rampe und eine Lippe definiert, eine Feder und ein Abstützelement,
das eine Öffnung
definiert, durch die sich der Plungerkolben erstreckt. Die Feder
spannt den Plungerkolben in eine ausgefahrene Stellung vor, in der
der Plungerkolben um eine erste Distanz aus der Öffnung vorragt, die ausreicht, damit
der Plungerkolben mit dem Schlitz in Eingriff gelangt, wenn das
zweite Element in der ersten Stellung ist, um eine relative Bewegung
zwischen dem ersten und zweiten Element zu verhindern oder zu beschränken.
-
Der
Plungerkolben ist von der ausgefahrenen Stellung zu einer zurückgezogenen
Stellung selektiv bewegbar, in der der Plungerkolben mit dem Schlitz
nicht in Eingriff steht und in der die Lippe mit dem Abstützelement
in Eingriff steht, um der Feder entgegenzuwirken, und dadurch den
Plungerkolben in der zurückgezogenen
Stellung zu halten. Wenn der Plungerkolben in der zurückgezogenen
Stellung ist, ist folglich das zweite Element zu der zweiten Stellung
bewegbar.
-
Das
Anschlagelement enthält
ein geometrisches Merkmal wie zum Beispiel eine Rampe, die geeignet
angeordnet ist, um während
einer Bewegung des zweiten Elements von der ersten Stellung zur zweiten
Stellung den Plungerkolben zu berühren und dadurch zu bewirken,
dass die Lippe vom Abstützelement
ausrückt,
so dass die Feder den Plungerkolben in die ausgefahrene Stellung
bewegt. Der Plungerkolben wird somit automatisch zurückgestellt,
um mit einem anderen Schlitz in Eingriff zu gelangen, wenn das zweite
Element in der zweiten Stellung ist.
-
In
einer beispielhaften Ausführungsform
ist das erste Element eine Schiene, und das zweite Element ist eine
Ladefläche
für eine
Fahrzeugfracht, die entlang der Schiene zwischen einer verstauten
Stellung und einer ausgefahrenen Stellung versetzbar ist. Dementsprechend
muss ein Bediener der Ladefläche
nur den Plungerkolben zu der zurückgezogenen
Stellung bewegen, um die Ladefläche
aus der verstauten Stellung zu bewegen. Die Klinkenanordnung wird
ohne Aufwand für
den Bediener mit einem anderen Anschlag automatisch in Eingriff
gelangen, wenn die Ladefläche
in der ausgefahrenen Stellung ist, wodurch die Möglichkeit einer zu weiten Ausfahrbewegung
der Ladefläche über die
ausgefahrene Stellung hinaus reduziert oder eliminiert wird.
-
Die
obigen Merkmale und Vorteile und andere Merkmale und Vorteile der
vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung der
besten Verfahren zum Ausführen
der Erfindung ohne weiteres ersichtlich, wenn sie in Verbindung
mit den beiliegenden Zeichnungen vorgenommen wird.
-
KURZBESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
-
1 ist
eine schematische perspektivische Ansicht einer Gleitladefläche, die
einen Sperrmechanismus gemäß der vorliegenden
Erfindung enthält;
-
2 ist
eine schematische perspektivische Ansicht einer Klinkenanordnung
und eines Arretierelements des Sperrmechanismus von 1;
-
3 ist
eine schematische, partiell aufgeschnittene perspektivische Ansicht
der Klinkenanordnung und des Arretierelements von 2;
-
4 ist
eine schematische Seitenschnittansicht der Klinkenanordnung und
des Arretierelements von 2, wobei der Plungerkolben der
Klinkenanordnung in einer ausgefahrenen Stellung ist; und
-
5 ist
eine schematische Seitenschnittansicht der Klinkenanordnung und
des Arretierelements von 2, wobei der Plungerkolben der
Klinkenanordnung in einer zurückgezogenen
Stellung ist.
-
BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
-
Nach 1 ist
bei 4 eine Anordnung für
eine Gleitladefläche
dargestellt, die einen Sperrmechanismus 10 gemäß der vorliegenden
Erfindung enthält. Die
Anordnung 4 für
eine Gleitladefläche
umfasst ein Gleitelement 6, um eine Ladefläche aufzunehmen, die
entlang einer Schiene 8 gleiten kann. Jede Seite der Anordnung 4 für eine Gleitladefläche enthält einen
Sperrmechanismus, der in 2–5 bei 10 dargestellt
ist, mit zumindest einer Klinkenanordnung 12 und einem
ersten und zweiten Anschlagelement 14, 15, worauf
hierin auch als "Arretierelemente" verwiesen wird.
Zur einfachen Beschreibung wird überall
angenommen, dass die Arretierelemente 14, 15 an
einem stationären
Element wie zum Beispiel der Schiene 8 oder einem Fahrzeugboden
angebracht sind, während
die Klinkenanordnung 12 an einem beweglichen Element wie
zum Beispiel der Gleitplattform 6 angebracht ist. Es sollte
jedoch erkannt werden, dass die Arretierelemente 14, 15 am
beweglichen Element und die Klinkenanordnung 12 am stationären Element
angebracht sein könnten,
ohne das erfinderische Konzept zu ändern.
-
Eine
beispielhafte Ladeflächenanordnung, bei
der der Sperrmechanismus verwendet werden kann, ist in der gemeinsam übertragenen
US-Patentanmeldung mit Seriennummer 11/007871, die am 9. Dezember
2004 eingereicht wurde, mit dem Titel "Sliding Vehicle Load Floor", Bartos et al.,
beschrieben und in ihrer Gesamtheit durch Verweis hier miteinbezogen.
-
Nach 2 und 3 umfasst
die Klinkenanordnung 12 einen Plungerkolben 16,
der innerhalb eines Gehäuses 20 abgestützt ist,
das als Abstützelement
dient. Der Plungerkolben 16 verläuft zumindest teilweise durch
eine Plungerkolbenöffnung 22 innerhalb
des Gehäuses 20 und
ruht auf einer Abstützfläche 23,
die die Plungerkolbenöffnung 22 zum Teil
definiert. Der Plungerkolben 16 umfasst ein Distalende 34,
eine Lippe 40, eine schräge Plungerkolbenrampe 38,
die von der Lippe 40 schräg nach unten verläuft, eine
Schulter 24 und eine Stange 18. Die Schulter 24 wirkt
mit dem Gehäuse 20 zusammen, um
ein zu weites Ausfahren des Plungerkolbens 16 durch die
Plungerkolbenöffnung 22 zu
verhindern. Die Stange 18 erstreckt sich durch eine Stangenöffnung 26 innerhalb
einer Vorspannplatte 28, die vom Gehäuse 20 für den Plungerkolben
ausgeht. Eine Feder 30 umgibt die Stange 18 und
verläuft
zwischen der Schulter 24 und der Vorspannplatte 28,
um den Plungerkolben 16 wie in 3 gezeigt
in Richtung auf eine ausgefahrene Stellung vorzuspannen. Das Distalende 34 des
Plungerkolbens 16 hat einen nicht kreisförmigen Querschnitt
(wie dargestellt vorzugsweise rechteckig), und steht mit den Arretierelementen 14, 15 wie
hierin beschrieben in Wechselwirkung, um die Gleitplattform 6 in
mehreren Stellungen bezüglich
der Schiene 8 zu sperren. Die Öffnung 22 hat ebenfalls
einen nicht kreisförmigen
Querschnitt und ist in der dargestellten Ausführungsform rechteckig. Die
nicht kreisförmigen
Querschnitte des Plungerkolbens und der Öffnung verhindern eine Drehung
des Plungerkolbens um dessen Achse.
-
Nach 4 und 5,
worin gleiche Bezugsziffern auf gleiche Komponenten von 1–3 verweisen,
umfasst der Sperrmechanismus 10 einen biegsamen Bowdenzug 48,
der innerhalb einer Ummantelung 44 bewegbar ist. Der Zug
bzw. Strang 48 ist vorzugsweise mit einer Griffanordnung
wirksam verbunden, die in 1 mit 49 allgemein
dargestellt ist. Der Strang 48 ist an einem Pfosten 50 angebracht,
der in Richtung auf die Stange 18 aufrecht verläuft. Ein
Stangenstift 52 erstreckt sich durch die Stange 18 und
befestigt den Pfosten 50 daran.
-
Um
den Plungerkolben 16 zurückzuziehen, das heißt den Plungerkolben
aus der ausgefahrenen Stellung, die in 4 dargestellt
ist, zu der in 5 gezeigten zurückgezogenen
Stellung zu bewegen, wird eine Kraft auf die in 1 bei 49 dargestellte Griffanordnung
angewendet. Der Strang 48 überträgt die Kraft von der Griffanordnung über den
Pfosten 50 auf den Plungerkolben 16, wodurch die
Feder 30 zusammengedrückt
wird und die Rampe 38 und die Lippe 40 durch die Öffnung 22 gezogen
werden. Da der Strang 48 über einen Stift 50 am
Plungerkolben angebracht ist, stimmt der Vektor der vom Strang ausgeübten Kraft
nicht mit der Achse des Plungerkolbens überein, wodurch zusätzlich zur
lateralen Versetzung des Plungerkolbens eine Tendenz des Plungerkolbens,
um eine zum Kraftvektor senkrechte Achse zu drehen, induziert wird.
Während
sich der Plungerkolben 16 in das Gehäuse 20 bewegt, überquert
die schräge
Plungerkolbenrampe 38 die Abstützfläche 23 der Plungerkolbenöffnung 22,
und während
der Plungerkolben 16 nach unten kippt, wird ein vertikaler
Zwischenraum 54 zwischen dem Plungerkolben 16 und
dem Gehäuse 20 innerhalb
der Plungerkolbenöffnung 22 geschaffen.
-
Die
Stangenöffnung 26 ist
geringfügig
größer als
die Stange 18, was erlaubt, dass die Stange 18 um
die Stangenöffnung 26 schwenkt,
während
sich der Plungerkolben 16 dreht. Der Plungerkolben 16 setzt
seine Bewegung in das Gehäuse 20 fort,
bis die Lippe 40 auf dem Plungerkolben 16 in das
Gehäuse 20 fällt, so
dass der Plungerkolben 16 die in 5 gezeigte
zurückgezogene
Stellung erreicht. In der zurückgezogenen
Stellung ist der vertikale Zwischenraum 54 maximiert. Ein
durch den Plungerkolben 16 verlaufender Plungerkolbenstift 56 verhindert ein
zu weites Zurückziehen
des Plungerkolbens 16 in das Gehäuse 20, indem er mit
dem Gehäuse 20 in Wechselwirkung
tritt. Eine Bewegung des Plungerkolbens 16 in das Gehäuse drückt die
Feder 30 zwischen der Schulter 24 und der Vorspannplatte 28 zusammen.
Die Lippe 40 auf dem Plungerkolben 16 steht in
Wechselwirkung mit dem Plungerkolbengehäuse 20, was verhindert,
dass die Feder 30 den Plungerkolben 16 aus dem
Gehäuse 20 und
in die ausgefahrene Stellung zurück
drängt.
-
Es
ist festzustellen, dass die Arretierelemente 14, 15 im
Wesentlichen identisch sind, so dass eine Beschreibung des Arretierelements 14 als
Beschreibung des Arretierelements 15 ausreicht. Wieder
auf 2 und 3 verweisend umfasst das Arretierelement 14 einen
Sperrabschnitt 58 und zwei Rückstellabschnitte 60.
Das Arretierelement 14 kann innerhalb des Umfangs der beanspruchten
Erfindung aus einem oder mehreren Stücken bestehen. Der Sperrabschnitt 58 definiert
einen Sperrschlitz 64, um das Distalende 34 des
Plungerkolbens 16 aufzunehmen. Der Sperrschlitz 64 hat
im Wesentlichen die gleiche Breite wie das Distalende 34 des
Plungerkolbens 16, um den Plungerkolben 16 innerhalb
des Sperrschlitzes 64 wie hierin beschrieben ausreichend
zu sperren. Ein Paar Sperrrampen 66 definieren dazwischen
den Sperrschlitz 64. Jeder der Rückstellabschnitte 60 weist
eine innere Rückstellrampe 72,
die von einem Zwischenraumschlitz 70 aufwärts zu einer
Oberseite 74 verläuft,
und eine äußere Rampe 76 auf,
die von der Oberseite 74 weg schräg nach unten verläuft.
-
Im
Betrieb wird der Plungerkolben 16 wie oben beschrieben
zurückgezogen,
was eine Bewegung der die Gleitplattform 6 entlang der
Schiene 8 freigibt. Wenn der Plungerkolben 16 vollständig zurückgezogen
ist, ruht das Distalende 34 innerhalb des Zwischenraumschlitzes 70 zwischen
den Rückstellrampen 72.
Da der Zwischenraumschlitz 70 breiter als der Sperrschlitz 64 und
somit breiter als das Distalende 34 des Plungerkolbens 16 ist,
wird der Plungerkolben 16 das Arretierelement 14 während einer
Anfangsbewegung der Ladefläche
nicht berühren.
Folglich bewegt sich die Klinkenanordnung 12 anfangs mit
der Gleitplattform 6, an der sie angebracht ist, innerhalb
des Zwischenraumschlitzes 70 zu einer Position, wo der
Plungerkolben 16, selbst wenn er freigegeben ist, aufgrund
einer Wechselwirkung mit einer der Rampen 66 nicht mit
dem Sperrschlitz 64 erneut in Eingriff gelangen wird.
-
Während die
Klinkenanordnung 12 eine Bewegung bezüglich des Arretierelements 14 fortsetzt, berührt der
Plungerkolben 16 die innere Rückstellrampe 72 von
einem der Rückstellabschnitte 60.
Eine Relativbewegung des Plungerkolbens und der Rampe 72 wird
bewirken, dass der Plunger kolben dreht, wodurch die Lippe 40 vom
Gehäuse 20 ausgerückt und
ermöglicht
wird, dass die Feder 30 den Plungerkolben 16 aus
dem Gehäuse 20 in
Richtung auf den Sperrschlitz 64 zwingt. Während der
Plungerkolben 16 ausfährt,
wirkt die Plungerkolbenrampe 38 gegen die Plungerkolbenöffnung 22,
um eine Drehung des Plungerkolbens 16 zu erhöhen. Eine
der Sperrrampen 66 drückt
anfangs gegen den Plungerkolben 16, was dessen vollständige Ausfahrbewegung
nicht zulässt.
Wenn der Plungerkolben 16 die Sperrrampe freigibt, wird,
während
die Ladefläche
bewegt wird, eine vollständige
Ausfahrbewegung verwirklicht, und der Plungerkolben 16 erreicht
die in 4 gezeigte ausgefahrene Stellung.
-
Um
den Sperrmechanismus 10 erneut zu sperren, bewegt sich
die Gleitplattform 6 entlang der Schiene 8, wodurch
sich die Klinkenanordnung 12 in Richtung auf eines der
Arretierelemente 14, 15 bewegt, Für eine einfache
Beschreibung wird angenommen, dass die Gleitplattform 6 die
Klinkenanordnung 12 in Richtung auf das Arretierelement 15 bewegt,
um die Gleitplattform 6 in einer verschiedenen Stellung
zu sperren. Es sollte jedoch erkannt werden, dass sich die Gleitplattform 6 auch
in Richtung auf das Arretierelement 14 zurückbewegen
könnte,
ohne die Funktion der Erfindung zu ändern. Der Plungerkolben 16 berührt eine
der Sperrrampen 66 des Arretierelements 15, die
den Plungerkolben 16 zurück in das Gehäuse 20 schiebt,
wodurch die Feder 30 komprimiert wird. Die Sperrrampe 66 ist
so entworfen, dass sie den Plungerkolben 16 nicht vollständig in
die zurückgezogene
Stellung schiebt. Stattdessen gleitet der Plungerkolben 16 entlang
der Sperrrampe 66, um potenzielle Energie in der Feder 30 zu
speichern. Wenn der Plungerkolben 16 den Sperrschlitz 64 erreicht,
drückt
die in der Feder 30 gespeicherte potenzielle Energie den
Plungerkolben 16 in den Sperrschlitz 64, um die
Gleitplattform 6 lagemäßig zu sperren.
-
In
der bevorzugten Ausführungsform
sind drei Arretierelemente 14, 15, 15' enthalten,
um die Ladefläche
in drei Stellungen zu sperren: verstaut, mittlere Ausfahrstellung
und vollständige
Ausfahrstellung. Jedes Arretierelement 14, 15, 15' arbeitet wie
hierin beschrieben. Die Sperrrampen 66 sind identisch,
so dass ein erneutes Sperren aus beiden Richtungen erleichtert wird.
Außerdem
sollte erkannt werden, dass mehrere Klinkenanordnungen 12 in Verbindung
mit einem einzigen Arretierelement 14 genutzt werden können, ohne
das erfinderische Konzept zu ändern.
Da die Arretierelemente 14, 15, 15' weniger Teile
und geringere Kosten als die Klinkenanordnung 12 aufweisen,
ist dies jedoch nicht das bevorzugte Verfahren, um die Erfindung
in die Praxis umzusetzen.
-
Obgleich
die besten Verfahren zum Ausführen
der Erfindung im Detail beschrieben wurden, sollte es sich verstehen,
dass die verwendete Terminologie hinsichtlich Wortwahl und Beschreibung
eher beispielhaft als beschränkend
sein soll. Der Fachmann, an den sich diese Erfindung richtet, wird
erkennen, dass im Lichte der obigen Lehren viele Modifikationen
der vorliegenden Erfindung möglich
sind. Daher sollte es sich verstehen, dass innerhalb des Umfangs der
beigefügten
Ansprüche
die Erfindung in einer anderen, im Wesentlichen äquivalenten Weise als hierin
konkret beschrieben in die Praxis umgesetzt werden kann. Eine Klinkenanordnung
umfasst einen Plungerkolben mit einer Rampe und einer Lippe, wobei
ein Abstützelement
eine Öffnung
definiert, durch die der Plungerkolben verläuft. Eine Abstützfläche definiert
zum Teil die Öffnung
und stützt
den Plungerkolben ab. Der Plungerkolben ist zwischen einer ausgefahrenen
Stellung, in der der Plungerkolben um eine erste Distanz aus der Öffnung vorragt,
und einer zurückgezogenen
Stellung selektiv bewegbar, in der der Plungerkolben um eine zweite
Distanz aus der Öffnung
vorragt, wobei die zweite Distanz geringer als die erste Distanz
ist. In der ausgefahrenen Stellung befinden sich die Rampe und die
Lippe auf einer ersten Seite der Öffnung.
-
Im
Gegensatz dazu befinden sich in der zurückgezogenen Stellung die Rampe
und die Lippe auf einer zweiten Seite der Öffnung, wobei die Lippe mit
dem Abstützelement
in Eingriff steht, um die zurückgezogene
Stellung beizubehalten.