DE9018058U1 - Driving robot - Google Patents
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Description
. Prof. Dipl.-Ing. Werner Gramm Dipl.-Phys. Dr. jur. Edgar Lins Dipl.-Ing. Thorsten Rehmann Patentanwälte European Patent Attorneys. Prof. Dipl.-Ing. Werner Gramm Dipl.-Phys. Dr. jur. Edgar Lins Dipl.-Ing. Thorsten Rehmann Patent Attorneys European Patent Attorneys
Hanns-Peter Schrammek RechtsanwaltHanns-Peter Schrammek Attorney at Law
Georg Witt Anwaltsakte Georg Witt Attorney File
Helmstedter Straße 58 H 1093-5 DE-2Helmstedter Strasse 58 H 1093-5 DE-2
38126 Braunschweig Datum 38126 Braunschweig Date
18. April 199418 April 1994
FahrroboterDriving robot
Die Erfindung betrifft einen Fahrroboter für ein Kraftfahrzeug, der ein zentrales, im Fahrgastraum zu befestigendes Gehäuse und Betätigungselemente für Gaspedal, Bremse und/oder Kupplung sowie Schalt- bzw. Wählhebel aufweist.The invention relates to a driving robot for a motor vehicle, which has a central housing to be attached in the passenger compartment and operating elements for the accelerator pedal, brake and/or clutch as well as gearshift or selector lever.
Es ist bekannt, daß die Funktionskontrolle von Kraftfahrzeugen, insbesondere auch die Kontrolle von Abgaswerten, auf Rollenprüfständen mit Hilfe von Fahrrobotern erfolgen kann, die gegenüber einem menschlichen Fahrer den Vorteil eines exakt steuerbaren Programmablaufs und einer relativ geringen Streuung der Meßwerte gewährleisten. Derartige Fahrroboter sind daher in zahlreichen Ausführungsformen im Einsatz.It is known that the functional control of motor vehicles, in particular the control of exhaust gas values, can be carried out on roller test benches using driving robots, which, compared to a human driver, offer the advantage of a precisely controllable program sequence and a relatively low scatter of the measured values. Such driving robots are therefore used in numerous designs.
Es ist bekannt, das zentrale Gehäuse, an dem die Betätigungselemente für Gaspedal, Bremse, ggf. Kupplung sowie Schalt- bzw. Wählhebel nach Ausbau des Fahrersitzes an der Verankerung des Fahrersitzes zu befestigen. Der hiermit verbundene Montageaufwand ist erheblich, so daß sich eine derartige Ausführungsform nicht durchsetzen konnte.It is known to attach the central housing to which the actuating elements for the accelerator pedal, brake, and possibly the clutch, as well as the gearshift or selector lever, to the anchorage of the driver's seat after the driver's seat has been removed. The assembly work involved is considerable, so that such an embodiment could not prevail.
Durch einen vorbenutzten, von dem Anmelder hergestellten und von der WECO Industrietechnik GmbH vertriebenen Fahrroboter, dokumentiert in einem Prospekt dieses Unternehmens mit dem Titel "WECO Industrietechnik - WECO Fahrroboter", ist es bekannt,Through a previously used driving robot manufactured by the applicant and distributed by WECO Industrietechnik GmbH, documented in a brochure of this company entitled "WECO Industrietechnik - WECO driving robot", it is known that
Theodor-Heuss-Straße 1 D-38122 Braunschweig BUttdeSrepablifc'Beütschtericl·Theodor-Heuss-Straße 1 D-38122 Braunschweig BUttdeSrepablifc'Beütschtericl·
Telefon 05 31-800 79 Telex 0-9 52 620 gramm d Telefax 0531-812 97Telephone 05 31-800 79 Telex 0-9 52 620 gramm d Fax 0531-812 97
das zentrale Gehäuse des Fahrroboters auf dem Fahrersitz dadurch zu befestigen, daß sich das Gehäuse einerseits an der Rückenlehne und an der Sitzfläche des Fahrgastsitzes abstützt und andererseits mit Halteblechen die Außenkanten der Sitzpolster übergreift. Diese Befestigungsart hat sich an sich bewährt, stößt aber bei einer zunehmenden Technisierung der Sitze auf Schwierigkeiten, weil die Seiten der Sitzflächen durch Bedien- und/oder Steuerelemente belegt werden, so daß die Montage von Halteblechen nicht mehr - jedenfalls nicht ohne weiteres - möglich ist.to attach the central housing of the driving robot to the driver's seat by supporting the housing on the one hand on the backrest and on the seat surface of the passenger seat and on the other hand by using retaining plates to overlap the outer edges of the seat cushions. This type of attachment has proven itself to be successful, but is encountering difficulties as seats become increasingly mechanized because the sides of the seat surfaces are occupied by operating and/or control elements, so that the installation of retaining plates is no longer possible - at least not easily.
In der EP A 0 235 333 ist ein Fahrroboter beschrieben, dessen zentrales Gehäuse im Fußraum des Fahrersitzes unter den Sitz greifend auf dem Boden des Fahrgastraumes abgestützt ist und an seiner Oberseite mit einem verstellbaren Gestänge am Lenkrad dadurch befestigt ist, daß eine eine Drehung des Lenkrades ermöglichende Verbindung am unteren Scheitel des Lenkrades hergestellt wird. Zu diesem Zweck wird auf das Lenkrad eine Plattform aufgesetzt, die in Umfangsrichtung verlaufende, nach unten offene Nuten aufweist, in denen Führungselemente des vom Gehäuse ausgehenden Gestänges eingreifen können, um so eine Fixierung des Gehäuses relativ zum Lenkrad zu ermöglichen. Diese Anordnung weist erhebliche Nachteile auf. Diese bestehen insbesondere darin, daß eine sichere Abstützung mit einer großen Auflagefläche auf dem Boden des Fahrgastraumes bei noch vorhandenem Fahrersitz in aller Regel nicht möglich ist und daß der Lenkradkranz mit Reaktionskräften belastet wird, die die Grenzen der Belastbarkeit des Lenkradkranzes erreichen können. Je nach Stabilität des Lenkradkranzes kann sich dieser mehr oder weniger verbiegen und damit eine Unsicherheit bei der Positionierung des Fahrroboters und damit eine Ungenauigkeit bei der Betätigung der Pedale und Hebel des Kraftfahrzeuges ergeben.EP A 0 235 333 describes a driving robot whose central housing is supported on the floor of the passenger compartment in the footwell of the driver's seat, reaching under the seat, and is attached to the steering wheel on its upper side with an adjustable rod by creating a connection at the lower apex of the steering wheel that enables the steering wheel to rotate. For this purpose, a platform is placed on the steering wheel, which has grooves running in the circumferential direction and open at the bottom, in which guide elements of the rods extending from the housing can engage, in order to enable the housing to be fixed relative to the steering wheel. This arrangement has considerable disadvantages. These consist in particular in the fact that secure support with a large contact surface on the floor of the passenger compartment is generally not possible when the driver's seat is still present, and that the steering wheel rim is subjected to reaction forces that can reach the limits of the steering wheel rim's load-bearing capacity. Depending on the stability of the steering wheel rim, it can bend more or less, resulting in uncertainty in the positioning of the driving robot and thus inaccuracy in the operation of the pedals and levers of the motor vehicle.
Die vorliegende Erfindung geht von der Problemstellung aus, eine Befestigung für einen Fahrroboter in einem Kraftfahrzeug zu erreichen, die weder einen Ausbau des Fahrersitzes benötigt noch zu Festigkeitsproblemen bzw. Abhängigkeiten vom Material des Lenkradkranzes aufweisen.The present invention is based on the problem of achieving a fastening for a driving robot in a motor vehicle, which neither requires the removal of the driver's seat nor has any strength problems or dependencies on the material of the steering wheel rim.
Ausgehend von dieser Problemstellung weist ein erfindungsgemäßer Fahrroboter mit den eingangs erwähnten Merkmalen die weiteren Merkmale auf, daß das Gehäuse zur Abstützung auf der Sitz- und Rückenlehnenfläche des Fahrersitzes vorgesehen und mit einer Stange verbunden ist, die einen auf das Lenkrad aufsetzbaren Lenkradrahmen aufweist und mit diesem mittig am Lenkrad montierbar ist.Based on this problem, a driving robot according to the invention with the features mentioned at the beginning has the further features that the housing is provided for support on the seat and backrest surface of the driver's seat and is connected to a rod which has a steering wheel frame that can be placed on the steering wheel and can be mounted with this in the middle of the steering wheel.
In Übereinstimmung mit der EP A 0 235 333 stützt sich der Fahrroboter am Lenkrad des Kraftfahrzeuges ab. Das zentrale Gehäuse des Fahrroboters ist aber nicht im Fußraum angeordnet, sondern auf dem Fahrersitz, so daß die Befestigung des erfindungsgemäßen Fahrroboters einerseits an dem Fahrersitz und andererseits an dem Lenkrad erfolgt. Um von der Stabilität des Lenkrades unabhängig zu werden und den Lenkradkranz nicht mit den Reaktionskräften zu belasten, werden die Haltekräfte mit einer mit der Lenkachse fluchtenden Stange auf das Lenkrad übertragen, so daß eine Abstützung an der stabilen Lenkachse erfolgt und das Lenkrad zentral in Fortsetzung der Lenkachse mit den Reaktionskräften beaufschlagt wird. Die Anordnung des zentralen Gehäuses des Fahrroboters auf dem Fahrersitz ermöglicht dabei, eine Verbindung mit der die Lenkachse fortsetzenden Stange über relativ kurze Hebelarme herzustellen.In accordance with EP A 0 235 333, the driving robot is supported on the steering wheel of the motor vehicle. The central housing of the driving robot is not arranged in the footwell, but on the driver's seat, so that the fastening of the driving robot according to the invention takes place on the one hand on the driver's seat and on the other hand on the steering wheel. In order to become independent of the stability of the steering wheel and not to load the steering wheel rim with the reaction forces, the holding forces are transferred to the steering wheel with a rod aligned with the steering axis, so that support is provided on the stable steering axis and the steering wheel is subjected to the reaction forces centrally in continuation of the steering axis. The arrangement of the central housing of the driving robot on the driver's seat makes it possible to establish a connection with the rod that continues the steering axis via relatively short lever arms.
Zur Anpassung an verschiedene Fahrzeugtypen ist es zweckmäßig, wenn die Verbindung des Fahrroboters mit der Stange in unterschiedlichen Abständen zur Lenkradebene herstellbar ist. Hierzu kann die Stange in einer einfachen Ausführungsform an ihrem freien Ende eine Mehrzahl von Durchgangslöchern aufweisen, durch die ein mit einem Verbindungsgestänge zum zentralen Gehäuse koppelnder Verbindungsstift hindurchsteckbar ist, der beispielsweise auch eine U-Form aufweisen.In order to adapt to different vehicle types, it is useful if the connection of the driving robot to the rod can be made at different distances from the steering wheel level. In a simple embodiment, the rod can have a number of through holes at its free end through which a connecting pin can be inserted that is coupled to a connecting rod to the central housing and can also have a U-shape, for example.
Der Lenkradrahmen wird vorzugsweise mit verstellbaren Spannvorrichtungen an der Oberseite und seitlich am Lenkrad befestigt und zentriert. Die Spannvorrichtungen sollten dabei einen solchen Spannhub aufweisen, daß eine Befestigung des Lenkradrahmens auf allen Durchmessern gängiger Lenkräder möglich ist.The steering wheel frame is preferably attached and centered with adjustable clamping devices on the top and sides of the steering wheel. The clamping devices should have such a clamping stroke that the steering wheel frame can be attached to all diameters of common steering wheels.
In einer zweckmäßigen Ausfiihrungsform weist der Lenkradrahmen eine die Lenkachse überquerende Platte auf, die mit einer Aufnahme für die Stange versehen ist. Die Verbindung der Stange mit der Aufnahme kann dabei mit einem Bajonettverschluß erfolgen, der die Verbindung auch bei einer ggf. notwendigen geringen Lenkradbewegung zur Zentrierung des Fahrzeuges auf dem Rollenstand beibehält.In a practical embodiment, the steering wheel frame has a plate that crosses the steering axis and is provided with a holder for the rod. The rod can be connected to the holder using a bayonet lock, which maintains the connection even if a slight movement of the steering wheel is necessary to center the vehicle on the roller stand.
Eine Drehung des zentralen Gehäuses wird dadurch verhindert, daß eine Verbindung von beiden Seiten des zentralen Gehäuses zu der zentralen, mit der Lenkachse fluchtenden Stange hergestellt wird, vorzugsweise in Form eines die Oberseite des Gehäuses überspannenden Bügels, der mittig ein Verbindungselement zur Stange aufweist. Rotation of the central housing is prevented by establishing a connection from both sides of the central housing to the central rod aligned with the steering axis, preferably in the form of a bracket spanning the top of the housing and having a connecting element to the rod in the middle.
Um von Materialeigenschaften des Polsters des Fahrersitzes weitgehend unabhängig zu werden, ist es zweckmäßig, wenn ein starrer L-förmiger Sitzrahmen auf dem Fahrersitz aufgesetzt ist und dieser Sitzrahmen das zentrale Gehäuse trägt.In order to be largely independent of the material properties of the driver's seat upholstery, it is advisable to have a rigid L-shaped seat frame on the driver's seat and for this seat frame to support the central housing.
Die Erfindung soll im folgenden anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert werden. Es zeigen:The invention will be explained in more detail below using an embodiment shown in the drawing. They show:
Figur 1 - eine Seitenansicht auf einen im Fahrgastraum eines Kraftfahrzeuges untergebrachten Fahrroboter, der sich auf dem Fahrersitz und am Lenkrad abstütztFigure 1 - a side view of a driving robot housed in the passenger compartment of a motor vehicle, which is supported on the driver's seat and the steering wheel
Figur 2 - eine perspektivische Ansicht auf einen auf dasFigure 2 - a perspective view of a
Lenkrad aufgespannten Lenkradrahmen und einer daran befestigten Stange, die die Lenkachse fortsetzt undSteering wheel frame mounted on the steering wheel and a rod attached to it that continues the steering axis and
Figur 3 - eine Seitenansicht einer Spannvorrichtung, dieFigure 3 - a side view of a clamping device, the
den Lenkradkranz übergreift.overlaps the steering wheel rim.
Figur 1 läßt den Fahrgastraum 1 eines Kraftfahrzeuges im Bereich eines Fahrersitzes 2 und des Lenkrades 3 erkennen. Der Fahrroboter besteht aus einem zentralen Gehäuse 4, von dem wenigstens ein Betätigungselement 5 zur Betätigung von Pedalen 6 und/oder eines (nicht dargestellten) Schalt- oder Wählhebels des Kraft- fahrzeuge aufweist.Figure 1 shows the passenger compartment 1 of a motor vehicle in the area of a driver's seat 2 and the steering wheel 3. The driving robot consists of a central housing 4, of which at least one actuating element 5 has for actuating pedals 6 and/or a gearshift or selector lever (not shown) of the motor vehicle.
Das zentrale Gehäuse 4 stützt sich über einen L-förmigen Sitzrahmen 7 sowohl auf der Sitzfläche 8 als auch an der Rückenfläche 9 des Fahrersitzes 2 ab. Die Abstützung an der Rückenfläche 9 erfolgt dabei über eine längenverstellbare Stützvorrichtung 10.The central housing 4 is supported by an L-shaped seat frame 7 on both the seat surface 8 and the back surface 9 of the driver's seat 2. The support on the back surface 9 is provided by a length-adjustable support device 10.
In Fahrtrichtung gesehen seitlich weist das zentrale Gehäuse 4 zwei Buchsen 11 auf, die die beiden Enden eines umgedrehten U-förmigen Bügels 12 aufnehmen. An der Quertraverse 13 des U-förmigen Bügels 12 ist mittig eine Halterung 14 bestehend aus zwei nach oben ragenden parallelen Blechen angebracht, die Durchgangsöffnungen für einen U-förmigen Arretierungsstift 15 aufweisen.Viewed laterally in the direction of travel, the central housing 4 has two bushings 11 which accommodate the two ends of an inverted U-shaped bracket 12. A bracket 14 consisting of two parallel metal sheets projecting upwards is attached centrally to the cross member 13 of the U-shaped bracket 12 and has through holes for a U-shaped locking pin 15.
Der Arretierungsstift 15 ragt durch eine Durchgangsöffnung 16 einer Stange 17 hindurch, die so ausgerichtet ist, daß sie mit der Lenkachse 18 des Lenkrades 3 fluchtet, d. h. die Lenkachse 18 auf der Fahrerseite des Lenkrades 3 fortsetzt. Die Verbindung der Stange 17 mit dem Lenkrad 3 erfolgt über einen Lenkradrahmen 19, der im wesentlichen die obere Hälfte des Lenkrades 3 abdeckt und mit einer die Lenkachse 18 überspannenden Platte 20 nach unten abgeschlossen ist. Der Lenkradrahmen 19 ist an drei Stellen mit dem Lenkrad 3 verbunden, und zwar an wenigstens zwei Stellen mit Spannvorrichtungen 21, deren Spannhub so ausgelegt ist, daß sie an verschiedene übliche Lenkraddurchmesser anpaßbar sind. Auf der Platte 20 ist eine hohlzylindrische Aufnahme 22 angebracht, die einen Längsschlitz 23 aufweist, der sich im Bereich der Platte 22 in Umfangsrichtung stufenförmig erweitert und so zusammen mit einem Vorsprung 24 der Stange 17 einen Bajonettverschluß bildet. Die dadurch bewirkte Festlegung der Stange 17 erlaubt eine Drehbewegung des Lenkrades 3, wie sie zur Zentrierung des Kraftfahrzeuges auf einem Rollenprüfstand ggf. erforderlich ist. Eine Arretierungshülse 25, die in einer stufenförmigen Erweiterung des Innendurchmessers einen nach innen ragenden Vorsprung 26 aufweist, ist mit Hilfe des Vorsprunges ebenfalls in dem Bajonettverschluß festlegbar und verhindert ein zufälliges Lösen der durch den Bajonettverschluß hergestellten Verbindung zwischen der Aufnahme 22 und der Stange 17.The locking pin 15 extends through a through hole 16 of a rod 17, which is aligned so that it is flush with the steering axis 18 of the steering wheel 3, i.e. the steering axis 18 continues on the driver's side of the steering wheel 3. The rod 17 is connected to the steering wheel 3 via a steering wheel frame 19, which essentially covers the upper half of the steering wheel 3 and is closed off at the bottom by a plate 20 spanning the steering axis 18. The steering wheel frame 19 is connected to the steering wheel 3 at three points, namely at least two points with clamping devices 21, the clamping stroke of which is designed so that it can be adapted to various standard steering wheel diameters. A hollow cylindrical holder 22 is mounted on the plate 20, which has a longitudinal slot 23 that widens in the circumferential direction in a step-like manner in the area of the plate 22 and thus forms a bayonet lock together with a projection 24 of the rod 17. The resulting fixation of the rod 17 allows a rotary movement of the steering wheel 3, as may be necessary for centering the motor vehicle on a roller test bench. A locking sleeve 25, which has an inwardly projecting projection 26 in a step-like widening of the inner diameter, can also be fixed in the bayonet lock with the help of the projection and prevents accidental loosening of the connection between the holder 22 and the rod 17 established by the bayonet lock.
Figur 3 verdeutlicht im Detail die Befestigung des Lenkradrahmens 19 an dem Kranz des Lenkrades 3 mit einem im wesentlichen U-förmigen Blech 27, das mit einem üblichen Spannhebel 28 die Spannvorrichtung 21 bildet.Figure 3 illustrates in detail the fastening of the steering wheel frame 19 to the rim of the steering wheel 3 with a substantially U-shaped plate 27, which forms the clamping device 21 with a conventional clamping lever 28.
Die erfindungsgemäße Befestigung des Fahrroboters bewirkt, daß durch die Betätigung der Pedale 6 auftretende Reaktionskräfte in der Lenkachse 18, also im Zentrum der Lenksäule aufgenommen werden. Beschädigungen des Lenkrades und insbesondere der Lenksäule durch außerhalb des Zentrums aufzunehmende Reaktionskräfte, wie sie bei der EP 0 235 333 Bl auftreten, sind somit ausgeschlossen.The fastening of the driving robot according to the invention means that reaction forces arising from the operation of the pedals 6 are absorbed in the steering axis 18, i.e. in the center of the steering column. Damage to the steering wheel and in particular to the steering column caused by reaction forces absorbed outside the center, as occurs in EP 0 235 333 B1, is thus excluded.
Claims (8)
Gramm + Lins
Li/hoPatent attorneys
Gram + Lins
Li/ho
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DE9018058U DE9018058U1 (en) | 1989-12-08 | 1990-12-07 | Driving robot |
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DE9018058U1 true DE9018058U1 (en) | 1994-06-23 |
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Family Applications (1)
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DE (1) | DE9018058U1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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EP0784965A2 (en) | 1996-01-18 | 1997-07-23 | Siemens Aktiengesellschaft | Mobile device for use in dental applications for registering and transmitting data |
CN110103221A (en) * | 2019-05-21 | 2019-08-09 | 深圳市超时空机器人有限公司 | A kind of long-range drive manner, equipment and its system |
DE102018212174A1 (en) * | 2018-07-23 | 2020-01-23 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Retrofit kit for a vehicle and vehicle system |
-
1990
- 1990-12-07 DE DE9018058U patent/DE9018058U1/en not_active Expired - Lifetime
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