SK6774Y1 - Protišmykové zariadenie na kolesá automobilu - Google Patents

Abstract

Nosný diel (1), upevniteľný na disk (12) kolesa, má pomocou otočných čapov (13) uložených niekoľko radiálne usporiadaných ramien (2), z ktorých každé má záberovú plochu (5), ktorá v pracovnej polohe dosadá na obvodovú časť pneumatiky a v polohe pokoja je zasunutá smerom k stredu kolesa.

Description

SK 6774 Υ1

Oblasť techniky

Technické riešenie sa týka oblasti protišmykových zariadení, konkrétne ide o protišmykové zariadenie na kolesá automobilu.

Doterajší stav techniky

Snaha o zlepšenie záberu kolies automobilov v náročných zimných alebo terénnych podmienkach s pomocou rôznych reťazí, hrabadiel, šliapadiel a pod. je veľmi stará. Napr. z US patentového spisu 768495 z roku 1904 je vidieť použitie ručne nasaditeľných reťazí na tento účel. Z US patentového spisu 1 150148 z roku 1913 sú známe reťaze spínané počas jazdy, ktoré sa v princípe vyrábajú aj dodnes pod označením OnSpot. Používajú sa najmä pre nákladné, záchranné a údržbové vozidlá.

Sú známe aj protišmykové zariadenia, ktorá sa montujú na koleso automobilu a v prípade potreby sa spínajú, t. j. uvedú sa do pracovnej polohy. Ide o pneumatické systémy, ktoré sú opísané napr. vo WO 0172533, EP 0930980, WO 2004012949, alebo o mechanické systémy, ktoré sú zjavné napr. z WO 2011050218 alebo DE 10201001 1339. Tieto protišmykové zariadenia majú rôzne vlastnosti, líšia sa v zložitosti, skutočnej použiteľnosti, spoľahlivosti a cenou.

Podstata technického riešenia

Cieľom technického riešenia je vytvoriť protišmykové zariadenie namontovateľné na kolesá automobilu, ktoré umožňuje diaľkové ovládanie s vyváženou konštrukciou z hľadiska všetkých prevádzkových parametrov s ohľadom na jednoduchosť, spoľahlivosť, praktickú použiteľnosť a ovládateľnosť.

Uvedený cieľ je dosiahnutý protišmykovým zariadením na kolesá automobilu, upevniteľným na disk kolesa podľa technického riešenia, ktorého podstata spočíva v tom, že má na disk kolesa upevniteľný nosný diel, na ktorom je s pomocou otočných čapov, ktorých osi otáčania sú rovnobežné s rovinou disku a kolmé na radiálny smer, uložených niekoľko radiálne usporiadaných ramien, pričom každé rameno je vybavené zábernou plochou, ktorá v pracovnej polohe dosadá na obvodovú časť pneumatiky a v polohe pokoja je zasunutá smerom k stredu kolesa.

V prvom variante je každé rameno na nosnom diele uložené na dvoch čapoch prostredníctvom dvoch kľúk, ku ktorým je otočné pripojené v dvoch bodoch, pričom osi čapov, ležiace výhodne v tej istej rovine kolmej na os kolesa, sú v radiálnom smere proti sebe posunuté, čím rameno a kľuky vytvárajú paralelogram.

V druhom variante je každé rameno na nosnom diele uložené na jednom čape.

Protišmykové zariadenie je možné vybaviť aspoň jedným diaľkovo bezdrôtovo ovládaným elektromotorom s batériami na ovládanie polohy ramien.

Ďalej je možné vybaviť protišmykové zariadenie systémom dobíjania, diagnostikovania stavu a vyhodnocovania porúch a tento systém spojiť s riadiacim modulom.

Elektromotor je možné umiestniť do osi kolesa.

Na výstupnom hriadeli elektromotora je uložená západka v podobe krúžka s obvodovými výstupkami, ktorých počet zodpovedá počtu ramien, pričom v polohe pokoja zasahujú ramená za výstupky a pri pootočenej západke sú vysunuté silou pružín do pracovnej polohy.

Pružiny sú výhodne torzné a sú usporiadané okolo osí čapov jednej z kľúk.

Na výstupnom hriadeli elektromotora môže byť umiestnený špirálový slimák, ktorý zaberá s ozubeným segmentom vytvoreným na jednej kľuke.

Je tiež možné priradiť každému ramenu jeden elektromotor s výstupným hriadeľom súosovým s osou jedného z čapov uloženia ramien na nosnom diele.

Proti zalomeniu paralelogramu v úvrate je vhodné priradiť jednej kľuke pružný element predpätý proti ramenu.

Na zaručenie správnej funkcie je pri určitých geometrických pomeroch možné, že vnútorné kľuky majú inú dĺžku než vonkajšie kľuky.

Prehľad obrázkov na výkresoch

Príklady uskutočnenia protišmykového zariadenia na kolesá automobilu podľa technického riešenia sú znázornené na priložených výkresoch, kde obr. 1 predstavuje protišmykové zariadenie namontované na kolese, obr. 2 to isté zariadenie v pracovnej polohe, obr. 3 druhý príklad uskutočnenia protišmykového zariadenia namontovaného na kolese, obr. 4 zariadenie podľa obr. 3 v pracovnej polohe, obr. 5 tretí príklad uskutočnenia protišmykového zariadenia namontovaného na kolese, obr. 6 zariadenie podľa obr. 5 v pracovnej polohe a obr. 7A - 7D schematicky niekoľko fáz vysúvania ramien do pracovnej polohy v prvom príklade uskutočnenia.

SK 6774 Υ1

Príklady uskutočnenia

Protišmykové zariadenie má nosný diel 1, v tomto prípade vytvorený v podobe platne. Tento nosný diel 1 je známym spôsobom, napr. podľa CZ patentového spisu 280219, namontovaný na disk 12 kolesa automobilu z vonkajšej strany kolesa. Na nosnom diele 1 je v rovnakých uhlových rozstupoch uložených niekoľko radiálne usporiadaných ramien 2. V tomto prípade sú štyri. Kvôli prehľadnosti je na obr. 1 a 2 znázornené vždy len jedno. Každé rameno 2 je otočné uložené na čapoch 13 prostredníctvom dvoch kľúk 3 a 4. Osi čapov 13 sú rovnobežné s rovinou disku 12 a kolmé na radiálny smer. V radiálnom smere sú proti sebe presadené a v tomto prípade ležia v tej istej rovine. Aj miesta otočného pripojenia ramena 2 ku kľukám 3, 4 sú od seba vzdialené. Kľuka 3, ktorá má os otáčania bližšie k osi kolesa, je vnútorná a druhá kľuka 4 je vonkajšia. Uvedené usporiadanie vytvára z každého ramena 2 a jeho kľúk 3, 4 paralelogram. Ramená 2 majú na koncoch záberové plochy 5, ktoré v pracovnej polohe dosadajú na obvod pneumatiky (obr. 2) a v polohe pokoja sú zasunuté smerom k stredu kolesa (obr. 1).

Konkrétne uskutočnenie kľúk 3, 4 je dané požiadavkou na spoľahlivú funkciu počas celej životnosti zariadenia s prihliadnutím na prevádzkové podmienky. Preto je v tomto príklade uskutočnenia vonkajšia kľuka 4 zdvojená. Vnútorná kľuka 3 je potom usporiadaná medzi zdvojenými časťami vonkajšej kľuky 4.

Protišmykové zariadenie má ďalej na nosnom diele 1 umiestnený diaľkovo a bezdrôtovo ovládaný elektromotor 7 s batériami. Elektromotor 7 je umiestnený v osi kolesa.

V prvom príklade uskutočnenia (obr. 1 a 2) je na výstupnom hriadeli elektromotora 7 upevnená západka 8 v podobe krúžka s radiálnymi výstupkami 9 na obvode. Počet výstupkov 9 sa rovná počtu ramien 2, ktoré sú v polohe pokoja zachytené za týmito výstupkami 9, a tým sú fixované. Po vyslaní ovládacieho signálu elektromotoru 7 tento pootočí západku 8. Tým dôjde k uvoľneniu ramien 2, ktoré sa následne silou torzných pružín 6 presunú do pracovnej polohy (obr. 2). Pružiny 6 sú usporiadané okolo osí čapu 13 jednej z kľúk 3 alebo

4. Ramená 2 so záberovými plochami 5 konajú pritom krivočiary pohyb okolo boku pneumatiky daný paralelogramom. V konečnej fáze tohto pohybu dosadnú záberové plochy 5 na obvod pneumatiky a ramená 2 bočné priľahnú k boku pneumatiky. Prestavenie ramien 2 do pracovnej polohy sa môže vykonávať počas jazdy. Spätné vracanie ramien 2 do polohy pokoja sa v tomto príklade uskutočnenia vykonáva manuálne. Ramená 2 sa pritom pohybujú proti sile pružín 6, kým zapadnú za výstupky 9 západky 8.

Druhý príklad uskutočnenia (obr. 3 a 4) sa od opísaného prvého príkladu uskutočnenia líši v ovládaní pohybu ramien 2. Pohyb ramien 2 tak z polohy pokoja do pracovnej polohy, ako z pracovnej polohy do polohy pokoja, zaobstaráva v celom rozsahu elektromotor 7. Elektromotor 7 je preto v tomto prípade výkonnejší a je vhodné vybaviť ho dobíjacím ústrojenstvom batérií. Na výstupnom hriadeli elektromotora 7 je upevnený špirálový slimák 10, ktorý zaberá s ozubeným segmentom 11, vytvoreným ako súčasť jednej z kľúk 3 alebo 4. Pohyb ramien 2 ovládajú elektrické signály vydávané bezdrôtovo elektromotoru 7. V tomto uskutočnení je vhodné priradiť vnútornej kľuke 3 pružinu (nezakreslená), ktorá je predpätá proti ramenu 2, aby sa zabránilo zalomeniu paralelogramu v úvratoch, kedy sú kľuky 3 a 4 orientované rovnobežne.

Dĺžka kľúk 3 a 4 a poloha ich osí otáčania je daná geometrickými pomermi kolesa, disku a pneumatiky. Dĺžka vnútorných kľúk 3 sa pritom môže líšiť od dĺžky vonkajších kľúk 4. Výsledkom je vždy optimálne dosadnutie záberových plôch 5 na obvod pneumatiky a ramien 2 na bok pneumatiky.

Na pohyb paralelogramu je možné použiť aj iné ovládacie systémy než opísané elektrické - napr. pneumatické.

Na obr. 7A - 7D je schematicky znázornených niekoľko polôh paralelogramu. Na obr. 7B a 7C obchádzajú ramená 2 so záberovými plochami 5 bok neznázomenej pneumatiky, na obr. 7D dosadajú záberové plochy 5 na obvod pneumatiky (pracovná poloha).

V treťom príklade uskutočnenia (obr. 5 a 6) je každé rameno 2 uložené na jedinom čape 13. Ramená 2 so záberovými plochami 5 vykonávajú v tomto prípade otočný pohyb. Toto usporiadanie je vhodné pre kolesá s nízkoprofilovými pneumatikami. Pri tomto príklade uskutočnenia je tiež vhodné vybaviť každé rameno 2 elektromotorom 7. Elektromotory 7 sú potom usporiadané súosovo s osami čapov 13.

Protišmykové zariadenie je vhodné vybaviť systémom diagnostikovania stavu a vyhodnocovania porúch a tento systém napojiť na riadiaci modul. Toto nie je na obr. znázornené.

Z bezpečnostných dôvodov je vhodné vybaviť zariadenie krytom - neznázomené.

NÁROKY NA OCHRANU

Claims (12)

1. Protišmykové zariadenie na kolesá automobilu upevniteľné na disk (12) kolesa, vyznačujúce sa t ý m , že má na disk (12) kolesa upevniteľný nosný diel (1), na ktorom je s pomocou otočných čapov (13), ktorých osi otáčania sú rovnobežné s rovinou disku (12) a kolmé na radiálny smer, uložených niekoľko radiálne usporiadaných ramien (2), pričom každé rameno (2) je vybavené záberovou plochou (5), ktorá v pracovnej polohe dosadá na obvodovú časť pneumatiky a v polohe pokoja je zasunutá smerom k stredu kolesa.

SK 6774 Υ1

2. Protišmykové zariadenie podľa nároku 1,vyznačujúce sa tým, že každé rameno (2) je na nosnom diele (1) uložené na dvoch čapoch (13) prostredníctvom dvoch kľúk (3,4), ku ktorým je otočné pripojené vo dvoch bodoch, pričom osi čapov (13), ležiace výhodne v tej istej rovine kolmej na os kolesa, sú v radiálnom smere proti sebe posunuté, čím rameno (2) a kľuky (3, 4) vytvárajú paralelogram.

3. Protišmykové zariadenie podľa nároku 1,vyznačujúce sa tým, že každé rameno (2) je na nosnom diele (1) uložené na jednom čape (13).

4. Protišmykové zariadenie podľa nároku 1,vyznačujúce sa tým, že je vybavené aspoň jedným diaľkovo bezdrôtovo ovládaným elektromotorom (7) s batériami na ovládanie polohy ramien (2).

5. Protišmykové zariadenie podľa nároku 4, vyznačujúce sa tým, že je vybavené systémom dobíjania, diagnostikovania stavu a vyhodnocovania porúch a tento systém je spojený s riadiacim modulom.

6. Protišmykové zariadenie podľa nároku 4, vyznačujúce sa tým, že elektromotor (7) je usporiadaný v osi kolesa.

7. Protišmykové zariadenie podľa nároku 6, vyznačujúce sa tým, že na výstupnom hriadeli elektromotora (7) je uložená západka (8) v podobe krúžka s obvodovými výstupkami (9), ktorých počet zodpovedá počtu ramien (2), pričom v polohe pokoja zasahujú ramená (2) za výstupky (9) a pri pootočenej západke (8) sú vysunuté silou pružín (6) do pracovnej polohy.

8. Protišmykové zariadenie podľa nároku 7, vyznačujúce sa tým, že pružiny (6) sú torzné a sú usporiadané okolo osí čapov (13) jednej z kľúk (3, 4),

9. Protišmykové zariadenie podľa nároku 6, vyznačujúce sa tým, že na výstupnom hriadeli elektromotora (7) je usporiadaný špirálový slimák (10), ktorý zaberá s ozubeným segmentom (11) vytvoreným na jednej kľuke (3 alebo 4).

10. Protišmykové zariadenie podľa nároku 4, vyznačujúce sa tým, že každému ramenu (2) je priradený jeden elektromotor (7) s výstupným hriadeľom súosovým s osou jedného z čapov (13) uloženia ramien (2) na nosnom diele (1).

11. Protišmykové zariadenie podľa nároku 2, vyznačujúce sa tým, že jednej kľuke (3 alebo 4) je priradený pružný element predpätý proti ramenu (2).

12. Protišmykové zariadenie podľa nároku 2, vyznačujúce sa tým, že vnútorné kľuky (3) majú inú dĺžku než vonkajšie kľuky (4).