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TECHNISCHES
GEBIET
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Betätigungsvorrichtung für Antiblockiervorrichtungen,
wie gemäß dem Oberbegriff
des angehängten
Anspruchs 1 definiert, der auf EP-B-278 896 basiert.
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STAND DER
TECHNIK
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Automatisch
betätigte
Antiblockiervorrichtungen umfassen im Allgemeinen eine Betätigungseinheit
und einen Betätigungsarm,
der von der Einheit schwenkbar getragen wird. Ein Antiblockiermittel,
gewöhnlich
eine Rolle, an deren Rand eine Anzahl von Antiblockierelementen
in Form von kurzen Kettenstücken
angebracht ist, ist rotierend am Betätigungsarm befestigt. Durch
Schwenken des Betätigungsarms kann
das Antiblockiermittel zwischen einer aktiven Stellung, in der die
Rolle an die Seitenfläche
eines Fahrzeugrades stößt, um davon
gedreht zu werden und um Kettenstücke zwischen das Rad und eine Stütze zu bringen,
und einer Ruhestellung, in der die Rolle in einem Abstand vom Rad
angeordnet und zu einer Stellung unter dem Fahrzeug gehoben ist,
umgestellt werden.
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Wenn
Antiblockiervorrichtungen dieser Art verwendet werden, ist es wichtig,
dass das rotierende Antiblockiermittel genau an der richtigen Stelle
gegen das Fahrzeugrad stößt. Man
hat auch herausgefunden, dass der Winkel des rotierenden Antiblockiermittels
in Kontakt mit dem Fahrzeugrad relativ zur Drehebene des Fahrzeugrades
das Ausmaß der
Antiblockierwirkung, die erreicht werden kann, bestimmt.
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In
der Ruhestellung der Antiblockiervorrichtung muss das rotierende
Antiblockiermittel an eine geeignete Stelle unter dem Fahrzeug gebracht
werden, an der es Abstand von der Straßenoberfläche und vom Fahrzeugrad hat.
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Antiblockiervorrichtungen
der Art, welche die vorliegende Erfindung betrifft, sind im Allgemeinen
an der Hinterachse von Schwerlastfahrzeugen befestigt. Bei Schwerlastfahrzeugen
bestehen erhebliche Unterschiede des Erscheinungsbildes hinsichtlich
des Aufbaus und der Konstruktion der Befestigungsstelle und des
Bereichs der Hinterachse. Zudem sind die Abweichungen in Bezug auf
die Konstruktion und die Anordnung der Hinterachse bei dieser Fahrzeugart erheblich.
Folglich ist es erforderlich, die Antiblockiervorrichtung bei jedem
Fahrzeugmodell auf andere Weise zu befestigen. Des Weiteren muss
die Antiblockiervorrichtung für
jeden einzelnen Befestigungsfall individuell eingestellt sein, damit
das rotierende Antiblockiermittel sowohl in der aktiven als auch
in der Ruhestellung richtig angeordnet ist.
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Aufgrund
des deutlich geringeren zur Verfügung
stehenden Platzes, ergeben sich besondere Schwierigkeiten bei Antiblockiervorrichtungen,
die auf Bussen oder kleineren Fahrzeugen montiert werden sollen.
Dieses Problem entsteht in immer größerem Maße auch bei Schwerlastfahrzeugen,
da bei modernen Lastkraftwägen
der verfügbare
Platz rund um die Hinterachse zunehmend kleiner zu werden neigt.
Folglich entsteht ein großer
Bedarf an Antiblockiervorrichtungen, die so klein wie möglich sind.
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EP-A-162
823 beschreibt eine Antiblockiervorrichtung der oben definierten
Art, bei der die Betätigungseinheit
einen Druckluftzylinder umfasst, der über einen Hebel und einen ersten
Draht mit dem Betätigungsarm
fernverbunden ist, um den Arm durch Übertragung von Zugkraft über den
Draht in die aktive Stellung zu schwenken. Eine Rückholfeder
ist mit einem zweiten Draht verbunden, der wiederum mit dem Betätigungsarm
verbunden ist, um die Feder vorzuspannen, wenn der Arm die aktive
Stellung einnimmt. Die Rückkehr
des Betätigungsarms
in die Ruhestellung deaktiviert den Druckluftzylinder, woraufhin
die Rückholfeder
den Betätigungsarm in
die Ruhestellung zurückbringt,
indem sie über
den zweiten Draht eine Zugkraft überträgt. Eine ähnliche
Lösung, welche
die Merkmale, die im Oberbegriff von Anspruch 1 erwähnt sind,
umfasst, ist in
US 5,386,888 offenbart.
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Eine
Drahtkonstruktion dieser Art ist empfindlich gegen die salzige und
feuchte Umgebung, die im Winter im Bereich des Fahrzeugfahrwerks
vorherrscht. Bei Konstruktionen dieser Art treten häufig Schwierigkeiten
mit Korrosion an den Drähten
auf, wodurch sie hängenbleiben
oder verrosten. Zusätzlich
dazu ist auch die Dehnung der Drähte
aufgrund von Zugbelastung eine Möglichkeit,
die in Betracht zu ziehen ist.
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EP-B-278
896 beschreibt eine Betätigungseinheit
für Antiblockiervorrichtungen
umfassend ein Antriebsmittel in Form einer axial beweglichen Zahnstange
im Eingriff mit einem Ritzel, das wiederum mit dem Betätigungsarm
verbunden ist, um diesen zu schwenken. Das Ritzel ist mittig in
Bezug auf den Bewegungsbereich der Zahnstange und an derselben Welle
wie der Betätigungsarm
angeordnet, wobei aus diesem Grund auch der Betätigungsarm mittig in Bezug
auf den Bewegungsbereich der Zahnstange angeordnet ist. Ähnliche
Konstruktionen sind auch in EP-A-487 297 und EP-A-443 455 beschrieben.
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Eine
Schwierigkeit, die bei Zahnstangen/Ritzel-Kombinationen dieser Art
auftritt, ist dass diese kompliziert und folglich teuer herzustellen
und zu warten sind. Ein anderer Nachteil bei diesen Konstruktionen
ist, dass sich aufgrund der mittigen Anordnung des Betätigungsarms
in Bezug auf den Bewegungsbereich der Zahnstange der Platz, der
dem Konstrukteur zur Verfügung
steht, um die Betätigungseinheit
unter einem Fahrzeug anzuordnen, verringert, wodurch es schwierig
ist, die Betätigungsvorrichtung
in der Nähe
einer anderen Komponente unter dem Fahrzeug anzuordnen, was oftmals
erforderlich ist.
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KURZDARSTELLUNG
DER ERFINDUNG
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Es
ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Betätigungsvorrichtung
für Antiblockiervorrichtungen
bereitzustellen, die im Vergleich zu den oben beschriebenen Lösungen nach
dem Stand der Technik stark verbessert ist.
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Eine
spezielle Aufgabe ist es, eine Betätigungseinheit bereitzustellen,
die in die Vorrichtung eingebaut ist und dem Konstrukteur große Freiheit dabei
gibt, die Einheit an der Unterseite des Fahrzeugs anzuordnen.
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Diese
und andere Aufgaben, die aus der folgenden Beschreibung ersichtlich
sind, sind jetzt nach den Lehren der Erfindung durch eine Betätigungsvorrichtung
der Art, die in der Einleitung hierzu definiert ist und die zusätzlich dazu
die Merkmale aufweist, die im kennzeichnenden Teil von Anspruch
1 angeführt sind,
erreicht worden.
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Demgemäß ist ein
Drehmittel, das so angeordnet ist, dass es sich um eine Drehwelle
dreht, mit einem linearen Antriebsmittel verbunden, dessen Kraft
in der Richtung entlang. einer Längsachse durch
ein strangartiges Antriebsübertragungselement
ausgeübt
wird, um eine lineare Bewegung des Antriebsmittels in eine Schwenkbewegung
eines Betätigungsarmes
zu übertragen.
Das Antriebsübertragungselement
erstreckt sich im Wesentlichen entlang der Längsachse des Antriebsmittels
zwischen dem Antriebsmittel und dem Drehmittel, um Bewegung in zwei
entgegengesetzten Richtungen zwischen dem Antriebsmittel und dem
Drehmittel zu übertragen.
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Das
Antriebsübertragungselement
ist nicht drehbar mit dem Drehmittel verbunden, d. h. es ist in Umfangsrichtung
sicher am Drehmittel befestigt, wie zum Beispiel eine Kette; die
in ein gezahntes Rad eingreift, oder ein Draht, der fest um ein
Rad gespannt ist.
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Auf
diese Weise ist eine Betätigungsvorrichtung
bereitgestellt, in der die Bewegung des linearen Antriebsmittels
in eine Drehbewegung eines Drehmittels übertragen werden kann, ohne
dass sich das lineare Antriebsmittel auf beiden Seiten des Drehmittels über dieses
hinaus erstrecken muss. Damit ist es möglich, das Drehmittel in einem
Endabschnitt der Betätigungseinheit
anzuordnen und ein Ende des Betätigungsarms
direkt mit dem Drehmittel zu verbinden, wodurch die Betätigungseinheit
einfach an einer günstigen
Stelle unter einem Fahrzeug angeordnet werden kann, da sich die
Betätigungseinheit
im Wesentlichen in einer einzigen Richtung vom Befestigungspunkt
des Betätigungsarms
aus erstreckt. Diese Richtung kann passend zum individuellen Aufbau verschiedener
Fahrzeuge frei gewählt
werden. Das gegenüberliegende
Ende des Betätigungsarmes,
d. h. das Ende, das im Abstand vom Drehmittel und vom Antriebsübertragungselement
angeordnet ist, kann ein Antiblockiermittel halten.
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Zusätzlich dazu
kann der Betätigungsarm
in einem großen
Winkelbereich geschwenkt werden, ohne zusätzlichen Platz in mehr als
einer Richtung zu benötigen.
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Da
die Antriebsübertragung
zwischen dem Antriebsmittel und dem Drehmittel durch ein strangartiges
Mittel statt durch direktes Eingreifen von Zähnen am Antriebsmittel beziehungsweise
am Antriebsübertragungsmittel
erfolgt, ist es möglich,
die Betätigungseinheit
zu geringeren Kosten als bisher herzustellen, aufgrund der Tatsache,
dass die Antriebs- und Drehmittel nicht mehr mit einer Mehrzahl von
direkt ineinander greifenden gezahnten Abschnitten ausgebildet sein
müssen,
die mit großer Präzision zu
produzieren sind.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform wirkt
das Antriebs mittel entlang einer Längsachse im Wesentlichen senkrecht
zur Drehachse des Drehmittels.
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Gemäß einer
anderen bevorzugten Ausführungsform
ist das Antriebsübertragungselement
mit einem ersten Abschnitt ausgebildet, der mit dem Antriebsmittel
verbunden ist, sowie einem zweiten Abschnitt, der mit dem Drehmittel
verbunden ist.
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Gemäß einer
weiteren bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung erstreckt sich das Antriebsübertragungselement in einer
Endlosschleife rund um das Drehmittel und rund um ein Umlenkmittel,
um das sich das Antriebsübertragungselement
durch seine Anordnung bewegen kann. Auf einfache Weise ermöglicht diese
Anordnung dem Antriebsübertragungselement,
Bewegung in zwei entgegengesetzten Bewegungsrichtungen aufzunehmen,
ohne dass das Element selbst imstande sein muss, Druckkräfte aufzunehmen.
Folglich können
einfache, die Zugkraft aufnehmende Antriebsübertragungselemente verwendet
werden, die wirtschaftlich vorteilhaft sind.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNG
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Die
Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die beiliegende
schematische Zeichnung, die zum Zweck der Veranschaulichung eine derzeit
bevorzugte, nicht einschränkende
Ausführungsform
der Erfindung zeigt, näher
beschrieben.
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1 ist eine schematische
Draufsicht einer Antiblockiervorrichtung, die ein Antiblockiermittel
aufweist, das nahe bei einem Fahrzeugrad angeordnet ist.
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2 ist eine entlang der Linie
II-II in 1 durchgeschnittene
Ansicht einer Betätigungsvorrichtung
für eine
Antiblockiervorrichtung.
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3 ist eine entlang der Linie
III-III in 2 durch geschnittene
Ansicht der Betätigungseinheit.
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BESCHREIBUNG
EINER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
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Die
folgende Beschreibung nimmt Bezug auf 1,
die eine bevorzugte Ausführungsform
einer Antiblockiervorrichtung 1, die an einem schematisch dargestellten
Fahrzeugrad 5 eines Motorfahrzeugs montiert ist, zeigt.
Die Antiblockiervorrichtung 1 umfasst eine Betätigungsvorrichtung,
die eine Betätigungseinheit 10 und
einen Betätigungsarm 6,
der schwenkbar von der Betätigungseinheit 10 getragen ist,
und ein Antiblockiermittel 2, das drehbar am Arm 6 montiert
ist und eine Rolle 3 und eine Vielzahl von Antiblockierelementen
in Form von Kettenstücken 4, die
am Rand der Rolle 3 befestigt sind, umfasst, umfasst. Der
Betätigungsarm 6 erstreckt
sich somit zwischen der Betätigungseinheit 10 und
dem Antiblockiermittel 2.
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Mit
Hilfe der Betätigungseinheit 10 kann
der Betätigungsarm 6 aktiviert
werden, um eine Schwenkbewegung, die durch den Doppelpfeil 7 angezeigt
ist, zwischen einer aktiven Stellung, wie abgebildet, und einer
Ruhestellung auszuführen.
In der aktiven Stellung ist der Rand der Rolle 3 in Kontakt mit
der Seitenfläche
des Fahrzeugrades 5, und folglich wird die Rolle 3 in
Richtung des Pfeils 8 gedreht, wodurch Kettenstücke 4 vor
das Fahrzeugrad 5 zwischen dieses und die Straßenoberfläche gebracht werden,
wenn sich das Fahrzeug in die Richtung von Pfeil 9 bewegt.
In der Ruhestellung (nicht gezeigt) ist das Antiblockiermittel 2 vom
Fahrzeugrad 5 und der Straßenoberfläche weg an eine geeignete Stelle
unter dem Fahrzeug gebracht worden.
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Die
Betätigungseinheit 10 ist
im Folgenden unter Bezugnahme auf die 2 und 3 näher beschrieben. Die Betätigungseinheit 10 umfasst
eine Antriebseinheit 12 und eine Übertragungseinheit 13, die
in einem Antriebseinheitsgehäuse 11a beziehungsweise
einem Übertragungseinheitsgehäuse 11b, welche
zusammen das Gehäuse 11 bilden,
eingeschlossen sind.
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Die
Antriebseinheit 12 umfasst einen Druckluftzylinder 20,
der ein Kolbenmittel 22 aufweist, das linear entlang einer
Längsachse
B wirkt, und damit das Antriebsmittel bildet. Das Kolbenmittel 22 umfasst
eine Kolbenstange 24, die in das Innere der Übertragungseinheit 13 ragt.
Der Druckluftzylinder 20 ist ein doppeltwirkender Zylinder,
d. h. er ist imstande, das Kolbenmittel 22 in beiden Richtungen entlang
der Längsachse
B anzutreiben.
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Die Übertragungseinheit 13 ist
ausgebildet mit einem Drehmittel 30, das sich entlang der
Längsachse
B erstreckt, und umfasst eine Welle 32, die für eine Drehbewegung
um eine Drehachse A angebracht ist, und ein Rad 34, das
nicht drehbar auf der Welle 32 befestigt und so angeordnet
ist, dass es sich in einer Drehebene dreht, die der Längsachse
B entspricht. Zusätzlich
dazu ist die Übertragungseinheit 13 mit
einer Rolle 36 ausgestattet, die ebenfalls im Gehäuse 11 montiert
ist. Ein strangförmiges
und nicht dehnbares Antriebsübertragungselement,
in diesem Fall eine Antriebsübertragungskette 40,
erstreckt sich in einer Endlosschleife rund um das Drehmittel und
die Rolle 36 und ist mit dem Endabschnitt der Kolbenstange 24 verbunden.
Die Kette 40, deren Glieder imstande sind, sich gegeneinander
zu verbiegen, ist ebenfalls nicht drehbar am Rand des Rades 34 befestigt
und erstreckt sich entlang einer geraden Linie parallel zur Längsachse
B und nahe der Verlängerung
der Kolbenstange 24, wenn diese die Stellung einnimmt,
bei der sie maximal in die Übertragungseinheit 13 eindringt.
Folglich wird das Drehmittel 30 gedreht, wenn das Kolbenmittel 22 in
seiner Längsrichtung
B verschoben wird. Wie aus 2 ersichtlich,
ist ein Ende des Betätigungsarms 6 nicht
drehbar mit der Welle 32 an der Außenseite des Gehäuses 11 verbunden,
wodurch das Kolbenmittel 22, wenn es verschoben wird, bewirkt,
dass der Arm 6 eine Schwenkbewegung ausführt. Das
Antiblockiermittel 2, das am entgegengesetzten Ende des Betätigungsarms 6 in
einem Abstand vom Drehmittel 30 und dem Antriebsübertragungselement 40 befestigt
ist, bewegt sich dann auf das Fahrzeugrad 5 zu oder von
diesem weg. Der Radius des Rads 34 bestimmt das Übersetzungsverhältnis zwischen
der Bewegung des Antriebsmittels 22 und der Bewegung des
Betätigungsarms 6.
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Die
Rolle 36, die ganz nahe beim Antriebsmittel 22 angeordnet
ist, um die Kette 40 zwischen der Rolle 36 und
der Kolbenstange 22 zu führen, kann mit einem kleinen
Durchmesser ausgeführt sein,
wenn das Antriebsübertragungselement
eine Kette ist, die gegeneinander flexible Glieder aufweist, ein
Merkmal, das zur der Möglichkeit
beiträgt,
die Betätigungseinheit
als Mittel-kompakter Größe zu konstruieren.
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Das Übertragungseinheitsgehäuse 11a,
das die Übertragungseinheit 13 einschließt, schützt deren
Bauteile wirksam vor den Umwelteinflüssen. 2 zeigt auch ein Halteglied 15,
das am Gehäuse 11 befestigt
ist, und das für
die Befestigung am Fahrzeug vorgesehen ist, um die Betätigungseinheit
stabil zu halten.
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Die
Kette 40 umfasst einen ersten Abschnitt 41, der
mit einem Befestigungsmittel in Form einer Befestigungsplatte 44,
die Teil eines Glieds der Kette 40 bildet und mittels Schrauben
oder einem anderen geeigneten Mittel an der Kolbenstange 24 befestigt ist,
ausgestattet ist. Ein zweiter Abschnitt 42 der Kette 40 ist
mit einem entsprechenden Befestigungsmittel ausgebildet, bei dem
ein Glied eine Befestigungsplatte 46 aufweist, die am Rand
des Rads 34 befestigt ist. Derartige Antrieb/Übertragungs-Verbindungen können auch
auf andere geeignete Weise erreicht werden, wie zum Beispiel durch
Ausstatten des Rades 34 und/oder der Kolbenstange 24 mit
Zähnen im
Eingriff mit den Glieder der Kette 40. Die aus den Zeichnungsfiguren
ersichtliche Lösung
ist jedoch vorteilhaft hinsichtlich der Herstellung, insofern als
glatte Räder
einfacher und billiger herzustellen sind, als gezahnte Räder.
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Gemäß der Erfindung
ist das strangartige Antriebsübertragungselement 40 imstande,
Bewegung zwischen dem Antriebsmittel 22 und dem Drehmittel 40 in
zwei entgegengesetzten Richtungen (Doppelpfeil 26 von 3) in der Längsrichtung
B zu übertragen.
Gemäß einer
alternativen Ausführungsform
könnte
eine solche Übertragung
erreicht werden, ohne dass Element 40 als Zugkraft aufnehmende
Endlosschleife ausgeführt
ist. Das Antriebsübertragungselement 40 könnte zum
Beispiel als Strangstück
ausgeführt
sein, das sich vom Antriebsmittel 22 in dessen Längsrichtung
B zum Rand des Drehmittels 40 erstreckt und selbst imstande
ist, Zug- sowie Druckkräfte
aufzunehmen, zum Beispiel eine Kette, deren Glieder sich nur in
einer Richtung drehen können.
Auch in diesem Fall ist das Antriebsübertragungselement jedoch so
angeordnet, dass es sich in zumindest einer Richtung biegt, um imstande
zu sein, sich selbst an den Umfang des Drehmittels anzupassen, während sich
dieses bewegt.
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Gemäß einem
Aspekt der Erfindung bildet die Kette 40 eine Antrieb übertragende
Verlängerung des
Antriebsmittels 22, wobei diese Verlängerung seitlich rund um das
Drehmittel 30 umgelenkt wird, wodurch sie in der Längsrichtung
B nur auf einer Seite des Drehmittels 30 Platz benötigt. In
diesem Fall ist das Antriebsmittel 22 in einer ersten Endstellung
in einem Abstand vom Drehmittel 30 angeordnet, und erstreckt
sich in einer zweiten Endstellung näher zum oder bis zum Drehmittel 30.
Die Verlängerung
der Längsachse
B ist dann parallel zum Antrieb übertragenden
Abschnitt der Kette ausgerichtet.
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Gemäß der gezeigten
Ausführungsform
ist der Druckluftzylinder 20 doppeltwirkend, ohne dass irgendein
Federmittel mit ihm verbunden ist. Folglich können die Ausmaße des Druckluftzylinders 20 klein sein,
da keine Federkraft zu überwinden
ist, was die Wahlfreiheit beim Montieren der Antiblockiervorrichtung
weiter erhöht.
Eine schwere Rückholfeder,
wie sie gewöhnlich
in Antiblockiervorrichtungen verwendet wird, stellt an sich ein
Sicherheitsrisiko bei Montier- und Wartungsarbeiten dar.
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Schließlich ist
hervorzuheben, dass die Erfindung in keiner Weise als beschränkt auf
die hierin beschriebene Ausführungsform
angesehen werden soll, sondern Änderungen
innerhalb des Umfangs der erfinderischen Idee, wie in den beigefügten Ansprüchen ausgedrückt, möglich sind.
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Zum
Beispiel ist die Erfindung anwendbar auf linear wirkende Antriebsmittel,
die durch andere Kraftquellen als Druckluft betrieben werden. Zusätzlich kann
eine Rückholfeder
am Antriebsmittel angeschlossen sein, sollte dies in bestimmten
Situationen wünschenswert
sein. Des Weiteren muss das Antriebsübertragungselement, ausgenommen
dort, wo dies ausdrücklich
erwähnt
ist, keine Kette sein, sondern könnte
aus irgendeinem anderen strangartigen Mittel gebildet sein, das
imstande ist, Bewegung in seiner Längsrichtung zu übertragen.
Zusätzlich
ist das erfinderische Konzept auf die abgebildete Art von Antiblockiermittel,
das eine Rolle einschließt,
sowie auf andere Arten von drehbaren Antiblockiermitteln anwendbar.