DE60217364T2

DE60217364T2 - Isolierplattformanordnung zur abstützung einer gerätenutzlast

Info

Publication number: DE60217364T2
Application number: DE60217364T
Authority: DE
Inventors: V. Edward Edwardsville CARTER; S. Jeffrey Florissant FITZGERALD
Original assignee: Engineered Support Systems Inc
Current assignee: DRS Sustainment Systems Inc
Priority date: 2001-04-27
Filing date: 2002-04-17
Publication date: 2007-10-18
Anticipated expiration: 2022-04-18
Also published as: US20020158181A1; CA2445533C; DE60217364D1; BR0208505A; CA2445533A1; EP1423638A2; WO2002088585A3; EP1423638B1; MXPA03009784A; WO2002088585A2; US6547205B2; EP1423638A4

Description

Technisches Gebiet
Diese Erfindung bezieht sich auf einen Aufbau für das Montieren auf einem Fahrzeug für das Tragen von Nutzlasten bestehend aus Messgeräten oder Sensoren außerhalb des Fahrzeugs und insbesondere für das Montieren auf einem Aufbau einer Dämpfungsplattform, die es ermöglicht, dass verschiedene Reihen von Sensoren auf dem Fahrzeug angebracht und vor Beschädigung geschützt werden, während das Fahrzeug sich bewegt, wobei der Plattform-Aufbau die Messgeräte vor Schlägen und Vibrationen schützt, die das Fahrzeug verursacht, wenn es sich bewegt.
Technischer Hintergrund
Ein Aufbau für eine Dämpfungsplattform gemäß den Oberbegriffen der Ansprüche 1, 2 und 22 ist aus den Anmeldungen US 3,703,999 und EP 0 848 186 A2 bekannt.
Nutzlasten bestehend aus Sensoren oder Reihen von Messgeräten werden außerhalb von Fahrzeugen an diesen angebracht, um verschieden Arten von Information zu sammeln. In der auch noch anhängigen, ebenfalls übertragenen US-Anmeldung Nr. 09/755,819, die nun erteilt wurde, wird ein stabilisierter gemeinsamer Aufhängering (SCG, stabilized common gimbal, auf dem eine erste Reihe von Sensoren angebracht ist, und auf dem ebenfalls ein zweiter und separater Satz von Sensoren angebracht werden kann, beschrieben. Die Arten von derart angebrachten Messgeräten schließen elektro-optische, Mikrowellen-, optische und akustische Sensoren ein; dabei hängen die verwendeten Messgeräte von der jeweiligen Verwendung des Fahrzeugs ab. Aufgrund der Empfindlichkeit der Messgeräte wurden sie bislang nur bei Stillstand des Fahrzeugs verwendet, d.h., wenn das Fahrzeug steht. Bevor sich das Fahrzeug von einem Ort zum anderen bewegt, werden die Messgeräte von dem Fahrzeug abmontiert und auf oder in dem Fahrzeug verstaut, so dass sie keinen Schlägen und Vibrationen ausgesetzt sind, die auftreten, wenn sich das Fahrzeug von einem Ort zum anderen bewegt. Es gilt zu beachten, dass sich die Fahrzeugtypen, auf denen die Messgeräte angebracht sind, üblicherweise über unebenes Gelände bewegen.
Es liegt auf der Hand, dass das Abmontieren und Verstauen der Messgeräte diese zwar vor Beschädigungen schützt, dies die Betriebsbereitschaft des Fahrzeugs jedoch in negativer Weise beeinflusst, da für das Entfernen und Verstauen der Messgeräte sowie für anschließendes erneutes Hervorholen und Montieren nach Abstellen des Fahrzeugs an einem anderen Ort Zeit benötigt wird. Ein weiterer Nachteil liegt darin, dass in bestimmten Umgebungen Mitglieder des Bedienpersonals das Fahrzeug verlassen müssen, um die Ausrüstung zu entfernen und sie später wieder anzubringen und dabei der Gefahr von Verletzungen ausgesetzt sind. Des Weiteren ist das Fahrzeug zwar in der Lage, Kontrollaktivitäten und Datenerfassung durchzuführen, während es steht, es kann jedoch wünschenswert sein, auch dann Daten zu erfassen, wenn das Fahrzeug sich von einem Ort zum anderen bewegt. Jedoch wurden bis zum jetzigen Zeitpunkt die Risiken dieser Vorgehensweise durch die Notwendigkeit, das Bedienpersonal und die Messgeräte zu schützen, aufgewogen.
Die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung löst diese Probleme durch das Bereitstellen einer Dämpfungsplattform, die es ermöglicht, dass eine Sensor-Nutzlast an der Außenseite eines Fahrzeugs angebracht wird, und dass eine Plattform für das Montieren bereitgestellt wird, die Schläge und Vibrationen soweit verändert, dass sie die Messgeräte nicht beschädigen, so dass die Messgeräte montiert bleiben können, während sich das Fahrzeug bewegt, und das somit in der Lage ist, Kontrollaktivitäten und Datenerfassung durchzuführen, während sich das Fahrzeug bewegt.
Zusammenfassung der Erfindung
Die Erfindung besteht in einem Aufbau gemäß den Ansprüchen 1, 2 und 22.
Eine Dämpfungsplattform des Aufbaus schützt die Messgeräte oder Sensoren vor Beschädigung aufgrund von Belastungen durch Vibrationen und Schläge. Ferner stellt die Dämpfungsplattform eine starre Reaktion auf das Messgerät-Steuersystem bereit, um die Nutzlast aus Messgeräten und Sensoren ausreichend zu stabilisieren, so dass, sowohl wenn das Fahrzeug steht als auch, wenn es sich bewegt, genaue Informationen zusammengetragen werden können.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Aufbau einer Dämpfungsplattform von relativ geringem Gewicht, deren Größe es ermöglicht, dass sie auf verschiedenen Fahrzeugen an bevorzugten Stellen angebracht wird. Der Aufbau schließt Drahtseil- oder Kabel-Dämpfungsmittel für das Dämpfen der während der Bewegung des Fahrzeugs entstehenden Schläge und Vibrationen ein. Es schließt auch einen Anti-Rotations-Stangen-Mechanismus ein, um Roll-, Verstell- und Gierbewegungen der Nutzlast, die im Wesentlichen auf eine lineare Bewegung eines Aufhängerings, an dem die Nutzlast angebracht ist, beschränkt ist, einzuschränken. All dies erhöht die Lebensdauer der Sensoren.
Ein weiteres, von der Erfindung bereitgestelltes Merkmal besteht darin, dass der Aufbau der Dämpfungsplattform im Wesentlichen die Verletzungsgefahren für das Bedienpersonal verringert. Dies ist darauf zurückzuführen, dass der Aufbau es nicht mehr nötig macht, dass das Personal das Fahrzeug verlassen muss, um die Nutzlast aus Messgeräten abzumontieren und zu verstauen, bevor das Fahrzeug von einem Ort zu einem anderen bewegt wird, und dass das Fahrzeug auch nicht erneut verlassen werden muss, um die Nutzlast wieder hervorzuholen und anzubringen, wenn das Fahrzeug einen neuen Standort erreicht hat. Stattdessen kann das Personal nun die ganze Zeit über im Fahrzeug bleiben. Zusätzlich erhöht dies die Zeit, in der das Fahrzeug betriebsbereit und das Betriebspersonal einsatzbereit ist, da die Messgeräte jederzeit verwendet werden können.
Zusammengefasst bezieht sich die vorliegende Erfindung auf einen Aufbau für eine Dämpfungsplattform zur Verwendung auf einem Fahrzeug, auf dem empfindliche Ausrüstung einschließlich elektronischer Ausrüstung und Sensoren angebracht ist. Die Messgeräte und Sensoren werden an einem Aufhängering angebracht. Der Aufbau für die Dämpfungsplattform schließt einen Befestigungsarm für das Anbringen des Aufbaus auf dem Fahrzeug ein. Die Einheit schließt ferner eine Platte ein, an welcher der Aufhängering befestigt ist. Die Platte ist mit dem Befestigungsarm durch Dämpfungsmittel verbunden, die Schlag- und Vibrationskräfte, die durch das Fahrzeug hindurch übertragen werden, dämpft. Somit sind die Messgerät- und Sensoreinheiten vor Beschädigungen durch Schläge und Vibrationen geschützt, insbesondere wenn das Fahrzeug sich bewegt. Dies ist wichtig, weil dadurch ermöglicht wird, die Messgeräte und Sensoren sowohl zu verwenden, wenn das Fahrzeug steht, als auch wenn es sich in Bewegung befindet. Der Aufbau schließt ferner eine Reihe von Stangen und Hebeln ein, die einen Rückhaltemechanismus bilden, der die Bewegung der Plattform sowie der Sensoren-Nutzlast, die auf dem Plattform-Aufbau angebracht ist, blockiert. Der Aufbau ist insbesondere insofern vorteilhaft, dass die auf der Plattform angebrachten Messgeräte und Sensoren nun zu Kontrollaktivitäten und zur Datenerfassung, sowohl wenn das Fahrzeug steht, als auch wenn es sich in Bewegung befindet, verwendet werden können. Weitere Gegenstände und Merkmale sind zum Teil offensichtlich, zum Teil im Folgenden dargelegt.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die Gegenstände der Erfindung werden durch die in den Zeichnungen dargestellten veranschaulichenden Ausführungsformen erreicht, wobei die Zeichnungen einen Teil der Spezifikation darstellen.
1 ist eine Aufrisszeichnung eines Aufbaus einer Dämpfungsplattform der vorliegenden Erfindung mit einer darauf angebrachten Nutzlast aus Messgeräten/Sensoren;
2 ist eine Draufsicht des Aufbaus;
3 ist eine Aufrisszeichnung des Aufbaus, der teilweise im Querschnitt gezeigt wird;
4 ist eine weitere Draufsicht des Aufbaus;
5 ist eine perspektivische Ansicht von einem Befestigungsarm des Aufbaus, die sowohl Dämpfungsspiralen und Anordnungen von Hebeln/Stangen zeigt, die verwendet werden, um Schlag- und Vibrationskräfte zu dämpfen; und,
6 ist eine perspektivische Explosionszeichnung eines Rückhaltemechanismus des Aufbaus der Dämpfungsplattform.
In den verschiedenen Ansichten der Zeichnungen gleiche Bezugszeichen stehen für gleiche Teile.
Beste Ausführungsform der Erfindung
Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen weist ein Fahrzeug V eine äußere Fläche oder eine Außenfläche D auf. Es gilt zu beachten, dass die Fläche eine hintere Fläche des Fahrzeugs, ein Dachabschnitt oder eine andere geeignete Stelle auf dem Fahrzeug sein kann. Eine Anordnung von Aufhängeringen G, wie etwa der in der auch noch anhängigen, ebenfalls übertragenen Patentanmeldung beschriebene stabilisierte gemeinsame Aufhängering, auf den weiter oben Bezug genommen wurde, weist verschiedene darauf angebrachte Messgeräte oder Sensoren auf. Zum Beispiel umfasst ein erster Sensor oder eine Reihe von Sensoren S1 einen Halter für eine Kamera, der eine Kamera sowie deren assoziierte Optik einschließt. Ein zweiter Sensor oder eine Abfolge von Sensoren S2 umfasst eine nach vorne gerichtete Infrarot- oder FLIR-Anordnung. Die Sensoren und Messgeräte sind im Stand der Technik gut bekannt und werden nicht beschrieben. Sensoren S1 und S2 werden auf gegenüberliegenden Seiten des Aufbaus des Aufhängerings angebracht gezeigt. Der nicht gezeigte dritte Sensor S3, welcher einen Radar umfasst, kann auf dem Aufhängering angebracht werden. Dem Fachmann ist ersichtlich, dass weitere Messgeräte oder Sensoren, wie etwa die in dem Abschnitt über den technischen Hintergrund dieser Spezifikation erwähnten, auf dem Aufbau des Aufhängerings neben den hierin erwähnten angebracht werden können. Es ist ein Merkmal des stabilisierten gemeinsamen Aufhängerings, dass die Sensor-Nutzlast S1 sich gemäß eines automatisiertes Verfahrens um eine Mittelachse drehen kann.
Wie oben erwähnt, war es bislang notwendig, die verschiedenen Messgeräte und Sensoren zu entfernen und zu verstauen, sobald das Fahrzeug bewegt werden sollte. Dies war auf das Risiko der Beschädigungen von Messgeräten und Sensoren aufgrund von Vibrationen des Fahrzeugs und Unebenheiten des Bodens zurückzuführen, die bei Bewegung des Fahrzeugs auftreten. Zusätzlich zu der für das Abmontieren, das Verstauen, das erneut Hervorholen und das Anbringen der Nutzlast benötigten Zeit könnte des Weiteren Bedienpersonal, das diese Aufgaben durchführt, gefährdet sein. Mit einem Aufbau einer Dämpfungsplattform 10 gemäß der vorliegenden Erfindung ist dies nicht länger notwendig. Stattdessen bleibt die Nutzlast die gesamte Zeit über an ihrem Platz, während die Messgeräte und Sensoren für das Zusammentragen von Information verwendet werden, sowohl bei Stillstand des Fahrzeugs als auch, wenn es sich in Bewegung befindet.
Aufbau 10 umfasst drei Teile. Zunächst ist ein Aufbau eines Befestigungsarms für das Anbringen des Aufbaus 10 an die äußere Deckfläche des Fahrzeugs vorhanden, der im Allgemeinen mit der Bezugsziffer 12 gekennzeichnet wird. Zweitens existiert eine Plattform oder Platte, die im Allgemeinen mit der Bezugsziffer 14 gekennzeichnet ist, auf der die Messgeräte und/oder Sensoren, die eine Nutzlast umfassen, angebracht sind. Drittens gibt es ein Dämpfungsmittel, das im Allgemeinen mit der Bezugsziffer 16 gekennzeichnet ist, mittels dessen die Plattform 14 an Befestigungsarm 12 angebracht ist. Dieses Dämpfungsmittel dämpft Schläge und Vibrationen, die durch das Fahrzeug hindurch übertragen werden können und die anderenfalls die Nutzlast aus Messgeräten und Sensoren beschädigen könnten. Das Dämpfungsmittel stellt aus diesem Grund eine stabile Befestigungsplattform für die Nutzlast bereit, welche die Verwendung der Messgeräte und Sensoren für das Sammeln oder Erfassen von Information unabhängig davon, ob das Fahrzeug steht oder sich in Bewegung befindet, ermöglicht.
Unter Bezugnahme auf 2 wird Platte 14 im Allgemeinen mit in der Draufsicht dreieckiger Form sowie als einstückige Konstruktion gezeigt. Die Ecken der Platte sind abgerundet, wie bei 18 gezeigt. In der Mitte der Länge jeder Seite 20a–20c der Platte ist jeweils ein angeformter, nach außen abstehender rechteckig geformter Vorsprung 22a–22c vorhanden. Die Außenwand 24 jedes Vorsprungs fällt schräg nach innen von der oberen Fläche 26 der Platte zu einer unteren Fläche 28 davon hin ab (siehe 3 und 5). Neben den Enden jedes Vorsprungs liegen Schlitze 30 vor. Das obere Ende von jedem Schlitz öffnet sich in Richtung der oberen Fläche 26 der Platte. Das andere Ende von jedem Schlitz öffnet sich zur Wand 24 des jeweiligen Vorsprungs 22a–22c hin. Wie im Folgenden beschrieben, werden die Schlitze verwendet, um Platte 14 an Dämpfungsmittel 16 zu befestigen. An jedem abgerundeten Ende von Platte 14 ist eine im Allgemeinen fünfeckig geformte Öffnung 32 gebildet. Eine kreisförmige Öffnung 34 ist in der Mitte der Platte gebildet. Aufhängring G wird unter Verwendung dieser Öffnung an der Platte befestigt.
Befestigungsarm 12 besteht aus drei separaten, identisch geformten Befestigungsarmgliedern 12a–12c. Jedes Befestigungsarmglied wird separat an der Oberfläche D des Fahrzeugs V angebracht, und jedes Befestigungsarmglied wird verwendet, um einen Abschnitt des Dämpfungsmittels 16 an einer Seite 20a–20c von Platte 14 zu befestigen. Eine Basis 40 von jedem Befestigungsarm weist eine äußere, sich vertikal erstreckende Wand 42 des Gliedes, das im Allgemeinen L-förmig ist, auf. Wie in 5 gezeigt, erstreckt sich eine Reihe von sich vertikal erstreckenden, beabstandeten Öffnungen 44 durch Basis 40 des Befestigungsarmgliedes. Diese Öffnungen nehmen Bolzen (nicht gezeigt) auf, um das Befestigungsarmglied an dem Fahrzeug anzubringen. An der Oberseite jeder Wand 42 ist in der Mitte der Wand eine vertikale Verlängerung 46 gebildet. Eine Innenseite 48 von Verlängerung 46 neigt sich nach innen von der Oberseite der Verlängerung zu der Basis des Befestigungsarmgliedes hin (siehe 3 und 5). Bohrungen 50 werden auf jeder Seite 48, an jedem Ende jeder Verlängerung 46 gebildet, um eine Basisplatte 52 von Dämpfungsmittel 16 an dem Befestigungsarmglied zu befestigen.
Dämpfungsmittel 16 schließt ein Kabel-Dämpfungsmittel 54 ein, der sowohl mit Platte 14 als auch mit einem der Befestigungsarmglieder 12a–12c verbunden ist. Dementsprechend schließt Dämpfungsmittel 16 drei Kabel-Dämpfungsmittel 54 ein, wie in 1 gezeigt. Jedes Kabel-Dämpfungsmittel schließt eine erste Basisplatte 52 ein, die, wie beschrieben, an einer Seite 48 von einem der Befestigungsarmglieder befestigt ist. Das Kabel-Dämpfungsmittel schießt ferner eine zweite Basisplatte 56 ein, die im Wesentlichen identisch mit Basisplatte 52 ist, die an der äußeren Wand 24 von einer der Vorsprünge 22a–22c von der Platte 14 befestigt ist. Jede Basisplatte weist eine Reihe von gleichmäßig beabstandeten Bohrungen 58 auf (siehe 5), die sich quer zu einer Längsachse der Platte von einem Ende der Platte zu dem anderen erstrecken. Wie in 5 gezeigt, erstrecken sich die Bohrungen durch die Basisplatte von einer Seite 56a zu einer gegenüberliegenden Seite 56b der Platte.
Zusätzlich erstrecken sich auch beabstandete Bohrungen 60 quer zu der Längsachse der Basisplatte durch die Platte. Diese Bohrungen erstrecken sich von einer Seite 56c der Platte durch diese hindurch auf die gegenüberliegende Seite 56d der Platte. Die Bohrungen 60 nehmen Bolzen (nicht gezeigt) auf, um die entsprechende Platte 52 oder 56 an das Befestigungsarmglied oder die Platte zu befestigen.
Jedes Kabel-Dämpfungsmittel umfasst ferner ein mehradriges Drahtkabel 62. Dieses handelsübliche Kabel, wird durch die in den Basisplatten 52, 56 gebildeten Bohrungen 58 hindurchgeführt, um eine Spirale zu bilden, die sich von einem Ende jedes Kabel-Dämpfungsmittels zum anderen erstreckt. Auch wenn dies nicht in den Zeichnungen gezeigt wird, ist es für den Fachmann klar ersichtlich, dass mehr als ein Kabel 62 für jedes Dämpfungsmittel 54 verwendet werden kann, wobei jedes Kabel 62 sich über einen Abschnitt der Länge des Dämpfungsmittels erstreckt.
Die Kabel-Dämpfungsmittel dienen im montierten Zustand dazu, Plattform 14 mit Befestigungsarm-Aufbau 12 zu verbinden. Jedoch sind die Kabel 62 zwar einerseits stabil genug, um die Plattform in einem Abstand zu den Befestigungsarmgliedern zu halten, jedoch sind sie auch flexibel. Diese Flexibilität ermöglicht es, dass das Kabel die Schlag- und Vibrationskräfte, die entstehen, wenn das Fahrzeug V sich bewegt, im Wesentlichen dämpft und anderenfalls auf dem Aufbau von Aufhängeringen G und die auf dem Aufbau von Aufhängeringen angebrachten Reihen von Sensoren S1, S2 übertragen werden könnten. Die Verwendung der Kabel-Dämpfungsmittel begrenzt eher die Bewegung der Plattform bei Bewegung des Fahrzeugs, so dass die Größe jeglicher Schlag- und Vibrationskräfte, die auf die Anordnung von Aufhängeringen und Sensoren oder Messgeräten übertragen werden, sich in dem Bereich befindet, den sie ohne Beschädigung aushalten können. Dies hilft dabei, die verschiedenen Vorteile zu erreichen, auf die oben Bezug genommen wurde. Das heißt, es wird ermöglicht, dass die Sensor-Nutzlast zu jedem Zeitpunkt angebracht bleiben kann. Dies führt zu bedeutsamen Einsparungen, was das Personal angeht, weil die Nutzlast nicht verstaut und vor jeder Bewegung erneut verstaut werden muss. Zusätzlich können die Messgeräte zu Kontrollaktivitäten oder Datenerfassung verwendet werden, auch wenn das Fahrzeug sich bewegt, da die Plattform auch dann stabil bleibt.
Bei einigen Nutzlast-Einrichtungen ist es wünschenswert, die Sensoren oder Messgeräte zu bewegen, um eine geeignete Überwachung bereitzustellen oder um gewünschte Information zu erhalten. Mit der in der Zeichnung gezeigten Anlage beinhaltet dies das Bewegen der Anordnung des Aufhängerings und/oder der Sensoreinheiten S1, S2, die auf der Anordnung des Aufhängerings angebracht sind. Damit die für das Erzeugen einer derartigen Bewegung erzeugten Kräfte effektiv, effizient, und auf kontrollierte Art und Weise, die eine Beschädigung des Aufhängerings und der Messgeräte oder Sensoren verhindert, genutzt werden, wird ein Rückhaltemechanismus, der mit der allgemeinen Bezugsziffer 64 bezeichnet wird, in den Zeichnungen gezeigt. Unter Bezugnahme auf 3 wird gezeigt, dass der Abschnitt der Anordnung, der entlang der Linien 3-3 in 2 freigelegt wird, eine Torsionsstange 66 enthält, die sich durch eine längliche Bohrung 68 hindurch erstreckt, die in einem Befestigungsarmglied 12c gebildet ist. Stange 66 ist lang genug, dass sich die jeweiligen Enden der Stange über die Seiten des Befestigungsarmglieds hinaus erstrecken. Wie in 6 gezeigt, ist jedes Ende von Stange 66 geschlitzt, wie bei 70, für die Verbindung mit einer Gier-Torsionsstange 72, die sich von dem Ende von Stange 66 aus nach außen erstreckt. In 3 werden die Verstell- und Gier-Torsionsstangen jedoch als einstückige Stangen gezeigt.
Ein Paar Verstellhebel 74 werden an den jeweiligen Enden von Verstell-Torsionsstange 66 angebracht. Die beiden Verstellhebel sind identisch geformt, wobei jeder Hebel sich in seiner Höhe von seinem auf Stange 66 angebrachten äußeren Ende 76 aus zu seinem inneren Ende 78 hin verjüngt. Eine Öffnung 80, die neben dem äußeren Ende des Hebels liegt, ermöglicht es, dass der Hebel auf das Ende von Stange 66 geschoben wird. Ein Schlitz 82 erstreckt sich zwischen dieser Öffnung und dem äußeren Ende des Hebels. Eine vertikale Bohrung 84 erstreckt sich durch den Verstellhebel aus Öffnung 80 heraus. Die Größe der Bohrung ist derart ausgebildet, dass ein Bolzen 86 durch sie hindurch geschoben werden kann, um den Hebel an Stange 66 unter Verwendung einer Mutter 88 und von Unterlegscheiben 90 zu befestigen. Ein Paar Hülsen 92 sind ebenfalls auf Verstell-Torsionsstange 66 angebracht, wobei eine Hülse zwischen dem Bewegungsarmglied und einer Innenseite von Hebel 74 und die andere Hülse auf der gegenüberliegenden Seite des Verstellhebels angeordnet ist.
Ein Schlitz 94 reicht von dem inneren Ende 78 des Hebels aus nach innen in das Gehäuse von Verstellhebel 74 hinein. Der Schlitz ist ausreichend breit, um ein Ende einer Welle 96 aufzunehmen, deren anderes Ende 97 ein Gewinde aufweist, um die Welle an der Unterseite von Platte 14 (siehe 3) zu befestigen. Das Ende der Welle, das in den Schlitz 94 geführt ist, ist ein knollenförmiges Ende, in welchem eine Öffnung 98 für das Befestigen der Welle an Verstellhebel 74 unter Verwendung eines Bolzens 100, der durch eine querverlaufende Bohrung 102, die sich von den Seiten des Verstellhebels und des Schlitzes 94 erstreckt, geführt ist. Der Bolzen wird durch eine Seite des Verstellhebels in den Schlitz eingeführt, durch die Öffnung 98 in dem Schaft, sowie durch die Öffnung auf der anderen Seite des Schlitzes. Eine Mutter 104 und Unterlegscheiben 106 werden mit dem Bolzen verwendet, um die Welle 96 zu fixieren. Nach der Fixierung ist Welle 96 drehbar an dem Verstellhebel befestigt.
Ein Paar Gierhebel 108, die in ihrem Aufbau den Verstellhebeln ähnlich sind, werden auf den äußeren Enden der jeweiligen Gier-Torsionsstangen 72 angebracht. Wenn die Stange eine einstückige Stange ist, wie in 3 gezeigt, dann sind die Gierhebel auf den äußeren Enden des Stange außerhalb der jeweiligen Verstellhebel angebracht. Die beiden Gierhebel sind ebenfalls identisch ausgebildet, wobei jeder Hebel sich von einem äußeren Ende 110 aus, das auf Stange 72 angebracht ist, in seiner Höhe zu einem inneren Ende 112 hin verjüngt. Eine neben dem äußeren Ende des Hebels liegende Öffnung 114 vereinfacht das Einsetzen des Hebels auf das äußere Ende von Stange 72. Ein Schlitz 116 erstreckt sich zwischen dieser Öffnung und dem äußeren Ende des Hebels, und eine Bohrung 118 erstreckt sich durch den Gierhebel außerhalb der Öffnung 114. Wie vorher hat die Bohrung eine Größe, die dafür geeignet ist, dass ein Bolzen 120 hindurch gesteckt wird und der Gierhebel mit Stange 72 unter Verwendung einer Mutter 122 und von Unterlegscheiben 124 befestigt wird. Wie in den 3–6 gezeigt, weist das äußere Ende der Gier-Torsionsstange 72 einen abgeflachten Bereich 126 auf. In 6 wird ein halbzylindrischer Einsatz 127 gezeigt. Dieser Einsatz passt in die Öffnung 114 und weist eine flache Seite auf, die auf dem abgeflachten Abschnitt 126 von Stange 72 aufliegt. Der Einsatz wird verwendet, um die Anpassung des Gierhebels auf Gier-Torsionsstange 72 zu ermöglichen.
Ein Schlitz 128 erstreckt sich von dem Ende 112 des Hebels aus in das Gehäuse von Gierhebel 108 hinein. Der Schlitz ist breit genug, um ein Ende einer Spannschraube 130 aufzunehmen. Dieses Ende der Spannschraube weist eine darin gebildete Öffnung 132 auf, um die Spannschraube unter Verwendung eines Bolzens 134, der sich durch eine querverlaufende Bohrung 136, die sich von den Seiten des Gierhebels und des Schlitzes 128 erstreckt, an Gierhebel 108 zu befestigen. Der Bolzen wird durch eine Seite des Gierhebels in Schlitz 128 hinein durch Öffnung 132 hindurch geführt, und durch die Öffnung an der anderen Seite des Schlitzes. Eine Mutter 136 und Unterlegscheiben 138 werden mit dem Bolzen verwendet, um die Spannschraube an dem Gierhebel zu befestigen.
Das andere Ende der Spannschraube verfügt über ein Gewinde (nicht gezeigt). Dieses Ende der Spannschraube wird durch eine Öffnung in der Seitenwand von Platte 14 hindurch geführt. Die Öffnung erstreckt sich von der Seite der Platte in die Seitenwand einer der fünfeckigen Öffnungen 32, die in der Platte gebildet sind (siehe 2). Ein Verbindungselement (nicht gezeigt) wird über ein Gewinde mit diesem Ende der Spannschraube verbunden, um die Spannschraube an der Platte zu befestigen.
Wie in den Zeichnungen gezeigt, schließt der Rückhaltemechanismus 64 drei Sätze von Verstellhebeln 74 und Gierhebeln 108 ein, die an Plattform 14 befestigt sind. Jeder Satz, einer für jedes Befestigungsarmglied, schließt ein Paar von jedem Hebel ein. Die Hebel werden jeweils an der vorgesehenen Stelle angebracht und sind separat unter Verwendung des Endes 97 von Welle 96 für die Verstellhebel 74 oder der Spannschrauben 130 für die Gierhebel 108 verstellbar. Wie oben gezeigt ermöglicht der Rückhaltemechanismus es, dass der Aufhängering G und die Nutzlasten aus Sensoren S1, S2 je nach Bedarf so ausgerichtet und positioniert werden können, dass Kontrollaktivitäten durchgeführt oder Daten erfasst werden können.
Beschrieben wurde ein Aufbau einer Dämpfungsplattform, die auf einem Fahrzeug angebracht wird, auf der eine Nutzlast aus empfindlicher elektronischer Ausrüstung und Sensoren angebracht werden kann. Der Aufbau der Dämpfungsplattform schließt eine Vielzahl von Befestigungsarmgliedern für das Anbringen des Aufbaus auf dem Fahrzeug ein. Eine Platte, auf der die Nutzlast angebracht wird, ist mit den Befestigungsarmgliedern durch Dämpfungsmittel verbunden, die Schlag- und Vibrationskräfte, die durch das Fahrzeug hindurch übertragen werden, dämpfen. Ein Rückhaltemechanismus schließt eine Reihe von Stangen und Hebeln ein, welche die Bewegung der Plattform und somit die der Nutzlast von auf dem Plattform-Aufbau angebrachten Sensoren dämpfen. Die Anordnung ist insbesondere insofern vorteilhaft, dass die Nutzlast aus Messgeräten zu jedem Zeitpunkt montiert bleiben kann, unabhängig davon, ob das Fahrzeug steht oder sich bewegt. Ferner können die Sensoren nun sowohl bei Stillstand des Fahrzeugs als auch wenn es sich in Bewegung befindet für Kontrollaktivitäten und Datenerfassung verwendet werden.
Im Hinblick auf oben Erwähntes gilt zu beachten, dass die mehreren Gegenstände und Vorteile der vorliegenden Erfindung erreicht wurden, und dass weitere vorteilhafte Ergebnisse erzielt wurden.
Da an dem obigen Aufbau mehrere Veränderungen vorgenommen werden könnten, ohne von dem Schutzumfang der Ansprüche abzuweichen, ist es beabsichtigt, dass sämtliche in der obigen Beschreibung enthaltene oder in den begleitenden Zeichnungen gezeigte Gegenstände als die Erfindung veranschaulichend, diese jedoch nicht einschränkend verstanden werden sollen.

Claims

Ein Aufbau (10) für das Montieren auf einem Fahrzeug (V) für das Tragen von einem oder mehreren Messgeräten oder Sensoren (S1, S2), die für das Erfassen von Daten sowohl bei Stillstand des Fahrzeugs, als auch während das Fahrzeug sich in Bewegung befindet, verwendet werden, wobei der Aufbau folgendes umfasst: einen Befestigungsarm (12), der an einer Außenseite des Fahrzeuges (V) angebracht wird; eine Plattform (14), auf der Messgeräte und Sensoren (S1, S2), die eine Nutzlast davon umfassen, befestigt werden; und Dämpfungsmittel (16), über das die Plattform (14) an dem Befestigungsarm (12) befestigt ist, wobei das Dämpfungsmittel der Dämpfung von Schlägen und Vibrationen dient, die durch das Fahrzeug hindurch übertragen werden und die andernfalls die aus Messgeräten und Sensoren bestehende Nutzlast beschädigen würden, wobei das Dämpfungsmittel ein stabiles Tragen der Nutzlast auf der Plattform und die Verwendung der Messgeräte und Sensoren zum Erfassen von Information ermöglicht, ungeachtet dessen, ob das Fahrzeug sich in Ruhe befindet oder sich bewegt, dadurch gekennzeichnet, dass, die Plattform (14) eine Mehrkant-Plattform (14) umfasst und der Befestigungsarm (12) eine Vielzahl von Befestigungsarmgliedern (12a–12c) für jede Hauptseite (20a–20c) der Mehrkant-Plattform (14) einschließt, die einzeln an die Außenseite des Fahrzeuges angebracht werden, so dass an jeder Seite der Plattform (20a–20c) ein Befestigungsarmglied (12a–12c) vorhanden ist; und des Weiteren folgendes umfassend: einen angeformten, sich nach außen erstreckenden Vorsprung (22a–22c), der in der Mitte der Länge einer jeden Seite (20a–20c) der Platte (14) zwecks Anbringung der Platte an das Dämpfungsmittel (16) angebracht ist, wobei jeder Vorsprung (22a–22c) eine sich von einer oberen Fläche (26) der Platte (14) zu einer unteren Fläche (28) davon schräg nach innen neigende Außenwand (24) aufweist und Schlitze (30) in der Platte (14) neben jedem Ende jedes Vorsprungs (22a–22c) gebildet sind und ein oberes Ende eines jeden Schlitzes sich zu der oberen Fläche (26) der Platte hin öffnet und das andere Ende des Schlitzes (30) sich in die Richtung der Außenwand (24) des entsprechenden Vorsprungs (22a–22c) öffnet, wobei Schlitze (30) Befestigungselemente für das Anbringen der Platte (14) an dem Dämpfungsmittel (16) aufweisen.
Ein Aufbau (10) für das Montieren auf einem Fahrzeug (V) für das Tragen von einem oder mehreren Messgeräten oder Sensoren (S1, S2), die zum Ermitteln von Daten sowohl bei Stillstand des Fahrzeugs als auch, wenn es sich in Bewegung befindet, dienen sollen, wobei der Aufbau folgendes umfasst: einen Befestigungsarm (12), der an einer Außenseite eines Fahrzeuges angebracht wird; eine Plattform (14), auf der Messgeräte und Sensoren (S1, S2), welche eine Nutzlast davon umfassen, befestigt werden; und ein Dämpfungsmittel (16), über das die Plattform (14) an dem Befestigungsarm (12) befestigt ist, wobei das Dämpfungsmittel der Dämpfung von Schlägen und Vibrationen dient, die durch das Fahrzeug hindurch übertragen werden und die andernfalls die aus Messgeräten und Sensoren bestehende Nutzlast beschädigen würden, wobei das Dämpfungsmittel ein stabiles Tragen der Nutzlast auf der Plattform und die Verwendung der Messgeräte und Sensoren zum Erfassen von Informationen ermöglicht, ungeachtet dessen, ob das Fahrzeug sich in Ruhe befindet oder sich bewegt, dadurch gekennzeichnet, dass die Plattform eine Mehrkant-Plattform (14) und der Befestigungsarm (12) ein Befestigungsarmglied (12a–12c) für jede Hauptseite (20a–20c) der Mehrkant-Plattform (14) beinhaltet, um an dem Fahrzeug an jeder Seite (20a–20c) der Platte (14) befestigt zu werden, und das Dämpfungsmittel (16) ein Kabel-Dämpfungsmittel (54) für jedes Befestigungsarmglied (12a–12c) einschließt, wobei das Dämpfungsmittel (16) an die Mehrkant-Plattform (14) in der Mitte der Länge jeder Hauptseite (20a–20c) der Mehrkant-Plattform (14) befestigt wird.
Der Aufbau gemäß Anspruch 2, wobei die aus Messgeräten und Sensoren bestehende Nutzlast relativ zum Fahrzeug beweglich ist und die Vorrichtung weiterhin einen Rückhaltemechanismus besitzt, mit der sich die Nutzlast relativ zum Fahrzeug von einer Ausrichtung in eine andere Ausrichtung bewegen kann.
Der Aufbau gemäß Anspruch 2, wobei die Plattform (14) eine Mehrkant-Plattform ist und der Befestigungsarm (12) eine Vielzahl von Befestigungsarmgliedern (12a–12c) besitzt, die einzeln an der Außenwand des Fahrzeugs angebracht werden, wobei es für jede Seite der Platte jeweils ein Befestigungsarmglied gibt.
Der Aufbau gemäß Anspruch 3, wobei die Platte (14) einstückig ausgebildet ist.
Der Aufbau gemäß Anspruch 4, weiterhin einschließend einen angeformten, nach außen abstehenden Vorsprung (22a–22c) in der Mitte der Länge jeder Seite der Platte (14) zwecks Befestigung der Platte an dem Dämpfungsmittel.
Der Aufbau gemäß Anspruch 6, wobei jeder Vorsprung (22a–22c) eine äußere, sich von einer oberen Oberfläche zu einer unteren Oberfläche der Platte schräg nach innen neigende Außenwand (24) aufweist und Schlitze (30) in der Plattform neben jedem Ende jedes Vorsprungs (22a–22c) gebildet sind und ein oberes Ende jedes Schlitzes sich zu der oberen Fläche (26) der Platte (14) hin öffnet und das andere Ende des Schlitzes sich zu die Außenwand des entsprechenden Schlitzes öffnet, wobei die Schlitze (30) Befestigungselemente zum Anbringen der Platte an dem Dämpfungsmittel aufweisen.
Der Aufbau gemäß Anspruch 2, wobei jedes Kabel-Dämpfungsmittel (54) sowohl mit der Plattform (14) als auch mit einem Befestigungsarm (12a–12c) verbunden ist.
Der Aufbau gemäß Anspruch 8, wobei jedes Kabel-Dämpfungsmittel (54) eine erste Basisplatte (52), die mit dem Befestigungsarm (12a–12c) verbunden ist, und eine zweite Basisplatte (56), die mit der Plattform (14) verbunden ist, einschließt
Der Aufbau gemäß Anspruch 9, wobei die beiden Basisplatten (52, 56) gleich ausgebildet sind.
Der Aufbau gemäß Anspruch 9, wobei jede Basisplatte (52, 56) eine erste Reihe von beabstandeten Bohrungen (58) besitzt, die sich quer zu einer Längsachse der Basisplatte von einem zum anderen Ende der Basisplatte erstrecken.
Der Aufbau gemäß Anspruch 11, wobei jede Basisplatte (52, 56) weiterhin eine zweite Reihe von beabstandeten Bohrungen (60) besitzt, die sich durch die Basisplatte erstrecken, wobei die Bohrungen die zweite Reihe umfassen, die eine derartige Größe besitzt, um die Befestigungen aufzunehmen, welche verwendet werden, um die Basisplatte an dem Befestigungsarm oder an der Platte anzubringen.
Der Aufbau gemäß Anspruch 11, weiterhin ein Kabel (62) einschließend, das gewindeförmig durch die erste Reihe von Bohrungen (58) in jeder Basisplatte (52, 56) verläuft, um so eine Spirale zu bilden, die vom einen zum anderen Ende des Kabel-Dämpfungsmittels verläuft, wobei die Spirale stabil genug ist, um die Platte in einer beabstandeten Beziehung zu dem Befestigungsarm zu halten und flexibel genug, um Stoß- und Vibrationskräfte zu dämpfen, die entstehen, wenn das Fahrzeug sich bewegt und die anderenfalls auf die Nutzlast übertragen werden würden.
Der Aufbau gemäß Anspruch 13, wobei das Kabel (62) ein Drahtkabel ist.
Der Aufbau gemäß Anspruch 13, wobei das Kabel (62) ein mehradriges Kabel ist.
Der Aufbau gemäß Anspruch 13, der ferner eine Vielzahl von Kabeln (62) einschließt, die gewindeförmig durch die erste Reihe von Bohrungen (58) in den Basisplatten (52, 56) jedes Kabel-Dämpfungsmittels (54) geführt werden, um so die Spirale zu bilden, wobei jedes der Kabel sich entlang eines Abschnitts der Länge des Kabel-Dämpfungselements (54) erstreckt.
Der Aufbau gemäß Anspruch 3, wobei ein Rückhaltemechanismus den Kräften, die bei einer Bewegung der Sensoren und Messgeräte auftreten, entgegenwirkt, um eine Beschädigung derselben zu verhindern.
Der Aufbau gemäß Anspruch 17, wobei der Rückhaltemechanismus eine Torsionsstange (66) einschließt, die sich durch eine längsseitige Bohrung (68), die in jedem Befestigungsarm (12a–12c) gebildet ist, erstreckt.
Der Aufbau gemäß Anspruch 18, wobei die Länge der Torsionsstange (66) so ausgebildet ist, dass sie über die Enden der Befestigungsarme (12a–12c) hinausgeht und der Rückhaltemechanismus weiterhin ein Paar von Verstellhebeln (74) einschließt, von denen jeder mit einem Ende der Torsionsstange (66) verbunden ist.
Der Aufbau gemäß Anspruch 19, wobei der Rückhaltemechanismus weiterhin ein Paar Gierhebel (108) einschließt, von denen jeder mit einem Ende mit der Torsionsstange (66) verbunden ist.
Der Aufbau gemäß Anspruch 20, wobei jeder Verstellhebel (74) und jeder Gierhebel (108) einzeln und verstellbar mit der Platte verbunden ist.
Ein Aufbau (10) einer Plattform mit einem Dämpfungsmittel für das Montieren auf einem Fahrzeug (V) sowie für das Tragen einer Nutzlast, bestehend aus Messgeräten und Sensoren (S1, S2), welche zum Erfassen der Daten sowohl bei Stillstand des Fahrzeugs, als auch während sich das Fahrzeug in Bewegung befindet, dienen sollen, wobei dieser Aufbau folgendes umfasst: eine Plattform (14), auf welcher die Nutzlast befestigt wird; eine Vielzahl von Befestigungsarmgliedern (12a–12c) zum Befestigen an der Außenseite des Fahrzeuges, dabei ist die Plattform (14) an jedem Befestigungsarmglied (12a–12c) befestigt; ein Dämpfungsmittel (16) zur Befestigung der Plattform (14) an jedem Befestigungsarmglied (12a–12c) für das Dämpfen von Schlägen und Vibrationen, die durch das Fahrzeug hindurch übertragen werden, um so eine stabile Plattform für die Befestigung der Nutzlast bereitzustellen; und gekennzeichnet dadurch, dass die Plattform eine Mehrkant-Plattform (14) umfasst; das gegenseitige Verbinden der Plattform (14) und der Befestigungsarmglieder (12a–12c) für jede Hauptseite (20a–20c) der Mehrkant-Plattform (14) über einen Rückhaltemechanismus erfolgt, um zu ermöglichen, dass die Sensoren und Messgeräte, die die Nutzlast umfassen von einer Ausrichtung in eine andere bewegt werden, um eine Kontrolle bereitzustellen oder um die gewünschte Information zu erfassen während das Fahrzeug steht oder fährt, und dadurch, dass das Dämpfungsmittel (16) eine Spirale (62) enthält, die sowohl an einer Seite der Plattform (14) sowie an einem benachbarten Befestigungsarmglied (12a–12c) befestigt ist, wobei das Dämpfungsmittel (16) an der Mehrkant-Plattform (14) in der Mitte der Länge jeder Hauptseite (20a–20c) der Mehrkant-Plattform (14) befestigt ist.
Der Aufbau gemäß Anspruch 22, wobei das Dämpfungsmittel (16) ferner eine erste Basisplatte (52) einschließt, die an dem Befestigungsarmglied (12a–12c) befestigt ist, sowie eine zweite Basisplatte (56), die an der Plattform befestigt ist.
Der Aufbau gemäß Anspruch 23, wobei jede Basisplatte (52, 56) eine erste Reihe von beabstandeten Bohrungen (58) einschließt, die quer zu einer Längsachse der Basisplatte von einem Ende der Basisplatte zum anderen verläuft, und die ferner eine zweite Reihe von beabstandeten Bohrungen (60) enthält, die sich durch die Basisplatte erstrecken, wobei die Bohrungen die zweiten Reihen umfassen, deren Größe derart ausgebildet ist, dass sie Befestigungselemente aufnehmen können, die verwendet werden, um die Basisplatte an dem Befestigungsarm oder der Plattform zu befestigen.
Der Aufbau gemäß Anspruch 24, der weiterhin ein Kabel (62) einschließt, das durch die erste Reihe von Bohrungen (58) in jeder der Basisplatten (52, 56) verlaufen, um so die Spirale zu bilden, wobei die Spirale sich von einem Ende jedes Kabel-Dämpfungsmittels zum anderen erstreckt und stabil genug ist, um die Plattform in einer beabstandeten Beziehung zu dem Befestigungsarm zu halten, und flexibel genug, um Schläge und Vibrationen zu dämpfen, die erzeugt werden, wenn sich das Fahrzeug in Bewegung befindet und die anderenfalls auf die Nutzlast übertragen würden.
Der Aufbau gemäß Anspruch 25, der ferner eine Vielzahl von Kabeln (62) enthält, die gewindeförmig durch die erste Reihe von Bohrungen (58) in jeder der Basisplatten (52, 56) jedes Kabel-Dämpfungsmittels (54) geführt ist, um die Spirale zu bilden, wobei sich jedes Kabel entlang eines Abschnitts der Länge des Kabel-Dämpfungsmittels (54) erstreckt.
Der Aufbau gemäß Anspruch 22, wobei der Rückhaltemechanismus eine Torsionsstange (66) einschließt, die durch eine längliche Bohrung (68) in jedem Befestigungsarmglied (12a–12c) geführt wird.
Der Aufbau gemäß Anspruch 27, wobei die Länge der Torsionsstange (66) derart ausgebildet ist, dass sie sich über die Enden des Befestigungsarmgliedes (12a–12c) hinaus erstreckt, und der Rückhaltemechanismus ferner ein Paar Verstellhebel (74) enthält, von denen jeder mit einem Ende der Torsionsstange (66) verbunden ist.
Der Aufbau gemäß Anspruch 28, wobei der Rückhaltemechanismus ferner ein Paar Gierhebel (108) einschließt, von denen jeder mit einem Ende der Torsionsstange (66) verbunden ist.
Der Aufbau gemäß Anspruch 29, wobei jeder Verstellhebel (74) und jeder Gierhebel (108) einzeln und verstellbar an der Plattform befestigt ist.