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Die
Erfindung bezieht sich auf eine Torsionsachse mit zwei Zahnrädern für eine Kraftfahrzeug-Parkvorrichtung
mit mindestens zwei übereinander
angeordneten, heb- und senkbaren Plattformen, die einer Zufahrt
zugeordnet werden können, wobei
die Torsionsachse zum Gleichlauf der Plattformen beim Heben und
Senken dient. Zudem bezieht sich die Erfindung auf eine Parkvorrichtung
mit einer Torsionsachse gemäß oben genannten
Merkmalen.
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Fahrzeuge
können
nicht immer genau mittig auf einer Parkvorrichtung mit mehreren
Plattformen geparkt werden. Zudem kommt es häufig vor, daß Fahrzeuge
auf einer Längsseite,
eventuell wegen einer Beladung, etwas schwerer sind. Dies würde bei einer
derartigen Parkvorrichtung zu einer Schieflage führen. Außerdem ist es üblich, Parkvorrichtungen mittels
Arbeitszylinder, die jeweils auf den Längsseiten angeordnet sind,
zu heben und zu senken. Um eine eventuelle Schieflage zu verhindern,
ist bei derartigen Parkvorrichtungen eine Gleichlaufeinrichtung vorgesehen.
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Um
einen Gleichlauf der beiden Längsseiten einer
Parkvorrichtung zu erreichen, ist beispielsweise gemäß der
DE 25 43 947 ein querverlaufendes
Rohr an der Unterseite der Plattform gelagert, wobei an dessen beiden
Enden je ein Kettenrad befestigt ist. Zu beiden Seiten eines Plattformgestells
ist eine senkrechte Kette gespannt, die von jeweils einem Kettenrad
gekämmt
wird. Damit wird ein Gleichlauf von zwei, beidseitig zu den Plattformen
angeordneten Arbeitshydraulikzylindern geschaffen.
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Die
DE 297 22 678 U1 offenbart
zwei Zahnstangen mit jeweils einem darauf laufenden Zahnrad auf
der linken und rechten Seite der Plattformen. Die Zahnräder sind
auf einer verbindenden Welle angeordnet. Somit wird auch ein Gleichlauf
geschaffen. Es ist üblich
die Zahnräder
bei der Fertigung beziehungsweise bei der Montage stoffschlüssig mit
der Welle beziehungsweise mit dem verbindenden Rohr, beispielsweise
durch Schweißen
oder Verkleben, torsionsfest zu verbinden. Daraus erwachsen jedoch Nachteile.
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Es
ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Torsionsachse für eine Kraftfahrzeug-Parkvorrichtung
der eingangs genannten Art derart zu verbessern, daß die Zahnräder beziehungsweise
ein Zahnradwinkel der Zahnräder
zueinander an der Torsionsachse bei der Montage und Wartung leicht
einstellbar sind.
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Die
Aufgabe wird dadurch gelöst,
daß die zwei
Zahnräder
der artig kraftschlüssig
und/oder formschlüssig
zur Drehmomentübertragung
mit der Torsionsachse verbindbar sind, so daß sie in einzelnen Teilen montierbar
sind. Auf diese Weise können die
Zahnräder
zueinander noch während
der Montage direkt vor Ort eingestellt werden, damit ein möglichst
genauer Gleichlauf der beiden Seiten der Plattformen beim Heben
und Senken erfolgt. Außerdem sind
leichte Korrekturmöglichkeiten
gegeben, wenn die Einstellung der Zahnräder zueinander nicht sofort richtig
ist. Bei Wartungsarbeiten können
die Zahnräder
zueinander an der Torsionsachse neu eingestellt werden. Eine Montage
und Demontage der Bauteile, das heißt, der Torsionsachse mit den
Zahnrädern
für eine
Parkvorrichtung ist sehr einfach. Da die Zahnräder kraftschlüssig verbunden
sind, sind sie jederzeit lösbar
und leicht wieder an der Torsionsachse zu fixieren. Eine Korrektur
der Zahnräder
an der Torsionsachse ist bei einer stoffschlüssigen Verbindung gemäß dem Stand
der Technik, einer Verschweißung oder
einer Verklebung, kaum beziehungsweise nicht mehr möglich.
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Eine
kraftschlüssige
Verbindung wird vorzugsweise dadurch geschaffen, daß eine Zahnradachse
des jeweiligen Zahnrads als Spreizbolzen an den dem Zahnrad abgewandten
Ende ausgebildet ist. Ein Spreizbolzen ist ein wirksames Mittel,
eine kraftschlüssige
Verbindung zu schaffen. Der Spreizbolzen wird mittels eines Schraubgewindes
gespreizt.
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Um
die Haltekraft zwischen Zahnradachse beziehungsweise Spreizbolzen
und Torsionsachse zu erhöhen,
weist der Spreizbolzen mehrere Spreizkeile, bevorzugt mindestens
drei Spreizkeile, besonders bevorzugt mindestens fünf Spreizkeile
in Umfangsrichtung auf. Diese Spreizkeile, die vorzugsweise auf
einem zentrierten Konus aufliegen und in Achsrichtung linienförmig in
zumindest einer rohrförmigen
Aussparung einer Torsionsachse angreifen, schaffen eine ausreichende
Drehmomentübertragungswirkung.
Praktischerweise ist der Konus als Mutter für eine Spannschraube ausgebildet.
Die Spannschraube befindet sich außen, um ein Zahnrad auf der
Zahnradachse festzuspannen. Damit die Spreizkeile eine entsprechende
Spreizung beim Festschrauben des Konus erzielen, sind die Spreizkeile
mit einem Keilwinkel α zu
einem Konuswinkel β des
Konus entsprechend gegensinnig ausgebildet, wobei der Keil- beziehungsweise
Konuswinkel α, β im Bereich
von 4° bis
20°, bevorzugt
ca. 6°,
liegt. Vorzugsweise weisen die Spreizkeile parallele Außenoberflächen zur
Torsionsachse auf und bleiben dadurch während des Spreizvorgangs stets
parallel zur Innenoberfläche
der Torsionsachse.
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Die
in der Zahnradachse geführte
Spannschraube spannt an ihrem Kopfende das Zahnrad ein und am Schraubenenede
wird der Konus mit Innengewinde eingeschraubt. Diese Konstruktion
führt beim
Schrauben der Spannschraube zu einer Bewegung des Konus in Richtung
Zahnrad, wobei gleichzeitig die Spreizkeile auf eine zylindrische
Innenfläche
der Torsionsachse gepreßt
werden. Somit wird eine für
die Drehmomentübertragung
hochfeste Verbindung zwischen Zahnradachse und Torsionsachse geschaffen.
Gleichzeitig wird das Zahnrad in axialer Richtung fest eingespannt.
Das Zahnrad ist vorzugsweise über
eine formschlüssige
Verbindung mit der Zahnradachse verbunden.
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In
einer alternativen Ausführungsform
weist die Torsionsachse zumindest als zentrierte Innenaussparung
an ihren beiden Enden ein Vieleck auf. In dieses Vieleck können die
Spreizkeile in die Ecken eingreifen, so daß die kraftschlüssige Verbindung
mit einer leicht formschlüssigen
Verbindung ergänzt wird.
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Eine
formschlüssige
Verbindung zwischen den Zahnrädern
und der Torsionsachse kann auch dadurch geschaffen werden, daß das dem
Zahnrad gegenüberliegende
Ende einer Zahnradachse ein zur Innenaussparung der Torsionsachse
korrespondierendes Vieleck als Außenumfang aufweist.
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Günstig ist
es, wenn die Torsionsachse aus einem besonders torsionssteifen Material
gefertigt ist, beispielsweise Edelstahllegierungen oder Legierungen
mit Chromanteilen. Um Material zu sparen und die Parkvorrichtung
insgesamt leicht und preiswert zu schaffen, ist die Torsionsachse
als Rohr ausgebildet. Die Torsionsachse kann aber auch als Stange
mit zentrierten Ausnehmungen jeweils an ihren Enden zur Aufnahme
einer Zahnradachse mit daran befestigten Zahnrädern ausgebildet sein.
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Eine
umgekehrte Steckverbindung, das heißt, die Torsionsachse wird
in die Zahnradachse gesteckt und form- und/oder kraftschlüssig verbunden,
ist natürlich
auch möglich.
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Um
eine verbesserte Anpreßwirkung
und eine ausreichend drehmomentfeste Verbindung zu schaffen, weisen
die Spreizkeile nach außen
hin eine zentrierte Längsnut
auf, so daß die
Spreizkeile im Querschnitt gesehen am äußeren Umfang wannenförmig aus
dem Spreizbolzen herausragend ausgebildet sind.
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Die
Aufgabe wird auch mit einer Parkvorrichtung mit einer Torsionsachse
nach oben genannten Merkmalen gelöst, wobei an jedem Zahnrad
eine Zahnstange zugeordnet sein kann, die vom Zahnrad gekämmt wird.
Die Zahnstange stützt
sich dabei auf den Befestigungsboden der Parkvorrichtung auf und gibt
eine zusätzliche
Stabilität
der Parkvorrichtung.
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Die
Parkvorrichtung kann auch für
jedes Zahnrad jeweils eine Kette, das heißt, auf beiden Längsseiten
der Parkvorrichtung, aufweisen, die von dem entsprechenden Zahnrad
gekämmt
wird und am Boden der Parkvorrichtung befestigt ist. Eine Rückenversteifung
der Kette bietet weitere Stabilitätsvorteile.
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Bevorzugt
ist die Torsionsachse an der Unterseite der untersten Plattform
der Parkvorrichtung angeordnet.
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Es
versteht sich, daß die
vorstehend genannten und nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur
in der jeweilig angegebenen Kombination, sondern auch in anderen
Kombinationen verwendbar sind.
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Die
Erfindung wird im folgenden anhand mehrerer Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf
fünf zugehörige Zeichnungen
erläutert.
Es zeigen:
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1 eine
Vorderansicht einer Parkvorrichtung,
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2 eine
Seitenansicht einer Parkvorrichtung,
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3 eine
Explosionsdarstellung der Verbindung Zahnrad mit der Torsionsachse,
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4 eine
Draufsicht einer montierten Zahnradachse in einer Torsionsachse,
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5 eine
Explosionsdarstellung der Verbindung Spreizbolzen mit der Torsionsachse
und
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6a, 6b die
Parkvorrichtung mit einem kämmenden
Zahnrad in zwei Ausführungsvarianten.
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Die 1 zeigt
in der Vorderansicht eine Parkvorrichtung 1 mit einer oberen
Plattform 2 und einer unteren Plattform 3. Auf
der oberen und unteren Plattform 2, 3 ist jeweils
ein Fahrzeug zu einer Symmetrieachse S der Parkvorrichtung 1 nicht
mittig geparkt. Dies führt
zu einer einseitigen Belastung der Parkvorrichtung. Die Gewichtskräfte auf
der einen Seite sind deutlich höher
als auf der anderen Seite. Damit keine Schräglage auftritt, ist eine Gleichlaufeinrichtung
vorgesehen. An der Unterseite der unteren Plattform 3 ist
eine Torsionsachse 4 gelagert. Die Torsionsachse 4 ist
praktischerweise als Rohr ausgebildet, das aus einem nicht rostenden,
im Wesentlichen torsionssteifen Material, wie beispielsweise Edelstahl
gefertigt ist. An beiden Enden der Torsionsachse 4 sind
jeweils Zahnradachsen 5 mittels einer kraftschlüssigen Verbindung
eingepaßt.
Auf den Zahnradachsen 5 befinden sich jeweils Zahnräder 6. Die
Zahnräder 6 kämmen jeweils
eine Kette 8. Diese Bauteile bilden zusammen eine Gleichlaufeinrichtung für einen
Gleichlauf beim Heben und Senken der beiden Plattformen 2, 3.
Ein möglicher
ungleichmäßiger Kraftaufwand,
wie er in der 1 dargestellt ist und die Arbeitszylinder 10 aufbringen
müssen,
wird somit ausgeglichen.
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Die 1 zeigt
einen typischen Parkzustand mit einer einseitige Belastung der Parkvorrichtung 1. Aus
diesem Grund ist eine Gleichlaufeinrichtung für den Betrieb einer Parkvorrichtung
mit Heb- und Senkmechanismus erforderlich. Die Plattformen 2, 3 werden
an einem Ständer 15 in
Gleitführungen
geführt.
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Die
2 zeigt
eine Parkvorrichtung
1 mit zwei Plattformen
2,
3.
Der Arbeitszylinder
10 führt bei Betätigung ein Heben und Senken
der Plattformen
2,
3 aus. Die Kette
8 ist
am Boden
12 der Parkvorrichtung
1 befestigt, ungefähr in der
Nähe des
hubausführenden
Arbeitszylinders
10. In dem Abschnitt, in dem das Zahnrad
6 die
Kette
8 kämmt,
weist die Kette quadratische Elemente
9 auf, die als Rückenverstärkung dienen.
Somit können
Gewichtskräfte über die
Zahnräder
und die Rückenverstärkung
9 der
Kette
8 der Plattformen
2,
3 zur Stabilitätsverbesserung der
Parkvorrichtung
1 stützend
auf den Boden
12 übertragen werden.
Im hinteren Teil der Plattformen
2,
3 befindet
sich ein Ständer
15.
Die Funktionsweise dieser Parkvorrichtung ist im Detail beispielsweise
in der
DE 10 2005 014 282 und
DE 20 2004 019 685 beschrieben
und deren Inhalt wird durch die Bezugnahme vollumfänglich mit
einbezogen.
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Die 3 zeigt
in einer Explosionsdarstellung die Torsionsachse 4, in
die die Zahnradachse 5 zur kraftschlüssigen Verbindung eingeschoben
wird. Die Zahnradachse kann in zwei Endabschnitte eingeteilt werden,
zum einen das Ende 5a, an dem das Zahnrad 6 mittels
eines Paßstiftes 14 formschlüssig befestigt
ist und das dem Zahnrad abgewandten Ende 5b, das im Wesentlichen
einen Speizbolzen 5b mit insgesamt fünf Spreizkeilen 16 ausbildet.
Die Spreizkeile 16 liegen auf einem zentrierten Konus 18 mit
Innengewinde auf, der als Mutter einer Spannschraube 20 wirkt
und von der Schraube 20 gegen das Ende 5a mit
dem Zahnrad 6 durch Schrauben bewegt werden kann. Eine
Beilagscheibe ist vor dem Zahnrad 6 aufgesteckt. Distanzscheiben 22 sind beidseitig
vom Zahnrad 6 angeordnet.
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Die 4 zeigt,
daß die
Spreizkeile 16 einen Keilwinkel α zur Torsionsachse aufweisen,
der zum Konuswinkel β entsprechend
gegensinnig ausgebildet ist. Der Keilwinkel und der Konuswinkel
sind ungefähr
circa 6° groß.
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Die
Zahnradachse 5 ist mittels eines Lagers 24 unter
der Plattform 3 drehbar gelagert. Bei der Montage beziehungsweise
Einstellung des Zahnrads 6 zur Torsionsachse 4 wird
nun der Konus 18 mit den darauf gelagerten und vom Keilbolzen 5b durch
entsprechende Aussparungen geführte
Spreizkeile 16 in die rohrförmige Torsionsachse 4 eingeschoben.
Das Torsionsrohr 4 läßt sich
zur Einstellung relativ zur Zahnradachse 5 drehen. Wenn
die richtige Ausrichtung der beiden Zahnrädern 6 zueinander
gefunden ist, wird mittels Festschrauben der Spannschraube 20 der
Konus 18 in Pfeilrichtung gegen das Zahnrad 6 bewegt,
so daß die
Spreizkeile 16 auf den Keilflächen sich nach außen bewegen
und gegen die Innenwand der Torsionsachse 4 gedrückt werden.
Somit wird eine äußerst feste
Verbindung zur Drehmomentübertragung
geschaffen. Eine Justage der Zahnräder 6 zueinander ist
sofort oder später
jederzeit durch kurzzeitiges Lösen
und wieder Festschrauben der Spannschraube 20 möglich.
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Die 5 zeigt
in einer Explosionsdarstellung die Verbindung vom Spreizbolzen 5b mit
der Torsionsachse 4. Die Torsionsachse 4 weist
in dieser Ausführungsform,
zumindest im Querschnitt der Innenausnehmung, ein Achteck auf. Die
Spreizkeile 16 haben eine zentrierte Längsnut 26, so daß die Spreizkeile 16 im
Querschnitt gesehen am äußeren Umfang
wannenförmig
aus dem Spreizbolzen 5b herausragend ausgebildet sind.
Die Längsseitenkanten 28a, 28b treten
somit aus dem Spreizkeil 16 hervor und bilden somit eine
linienförmige
Eingriffsfläche, die
gegen die Innenwand der rohrförmigen
Torsionsachse 4 wirkt. Die Welle des Spreizbolzens 5b ist
zur Verdeutlichung durchsichtig dargestellt.
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Die 5 zeigt
die längliche
Spannschraube 20 mit einem Gewinde im Bereich des Konus 18.
Der Konus 18 mit Innengewinde ist zur Funktion als Mutter
auf die Spannschraube 20 aufgeschraubt. Das auf die Spannschraube 20 zwischen
zwei Distanzscheiben 22 aufgesteckte Zahnrad ist in dieser
Fig. aus Vereinfachungsgründen
nicht gezeigt. Beim Festschrauben der Spannschraube 20 wird
das Zahnrad 6 gegen die Zahnradachse mit dem Konus 18 als
Gegenlager geschraubt.
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Die 6a zeigt
vergrößert den
Ausschnitt der Befestigung der Kette 8 am Boden 12 der
Parkvorrichtung 1. Die Kette 8 weist zur Versteifung
an jedem Kettenglied einen rechteckförmigen Quader auf. Somit übernimmt
die Kette 8 eine abstützende
Funktion, die auch ganz oder zum Teil Gewichtskräfte der Plattform übertragen
kann.
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Die 6b zeigt
eine alternative Ausführungsform
einer versteiften Kette. Eine Zahnstange 11 wird vom Zahnrad 6 gekämmt. Bei
dieser alternativen Ausführungsform
lassen sich noch höhere
Abstützkräfte von
den Plattformen 2, 3 übertragen. Somit kann es möglich sein,
den Arbeitszylinder 10 auf einen einzigen zu reduzieren.
Insbesondere wird auf die zeichnerischen Darstellungen aller Figuren
als wesentlich verwiesen.
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Die
jetzt mit der Anmeldung und später
eingereichten Ansprüche
sind Versuche zur Formulierung ohne Präjudiz für die Erzielung weitergehenden Schutzes.
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Sollte
sich hier bei näherer
Prüfung,
insbesondere auch des einschlägigen
Standes der Technik, ergeben, daß das eine oder andere Merkmal
für das
Ziel der Erfindung zwar günstig,
nicht aber entscheidend wichtig ist, so wird selbstverständlich schon
jetzt eine Formulierung angestrebt, die ein solches Merkmal, insbesondere
im Hauptanspruch, nicht mehr aufweist.
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Die
in den abhängigen
Ansprüchen
angeführten
Rückbeziehungen
weisen auf die weitere Ausbildung des Gegenstandes des Hauptanspruches
durch die Merkmale des jeweiligen Unteranspruches hin. Jedoch sind
diese nicht als ein Verzicht auf die Erzielung eines selbständigen,
gegenständlichen
Schutzes für
die Merkmale der rückbezogenen Unteransprüche zu verstehen.
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Merkmale,
die bislang nur in der Beschreibung offenbart wurden, können im
Laufe des Verfahrens als von erfindungswesentlicher Bedeutung, zum Beispiel
zur Abgrenzung vom Stand der Technik beansprucht werden.
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Merkmale,
die nur in der Beschreibung offenbart wurden, oder auch Einzelmerkmale
aus Ansprüchen,
die eine Mehrzahl von Merkmalen umfassen, können jederzeit zur Abgrenzung
vom Stande der Technik in den ersten Anspruch übernommen werden, und zwar
auch dann, wenn solche Merkmale im Zusammenhang mit anderen Merkmalen
erwähnt wurden
beziehungsweise im Zusammenhang mit anderen Merkmalen besonders
günstige
Ergebnisse erreichen.