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Betätigungseinrichtung für ein Kraftfahrzeug mit Hilfe von nur zwei Pedalen
Die Erfindung betrifft eine Betätigungseinrichtung für ein Kraftfahrzeug mit Hilfe von nur zwei Pedalen, des Brems- und des Gaspedales. Die bestehenden und bisher verwendeten Einrichtungen zur Betätigung von Kraftfahrzeugen benützen drei Pedale, d. s. das Kupplungs-, Brems- und Gaspedal, was den Fahrer stark beansprucht und seine Aufmerksamkeit vom Lenken des Fahrzeuges abzieht. Aus diesen Gründen besteht in der Kraftfahrzeugtechnik das Bestreben nach Vereinfachung dieser Betätigungsart, und eine der möglichen Lösungen, die heute im Kraftfahrzeugbau angestrebt werden, ist die Beseitigung des Kupplungspedals.
Bei Umlaufgetrieben, insbesondere mit hydraulischer Kupplung oder hydraulischem Drehmomentwandler, wird das Kupplungspedal nicht verwendet ; derartige hydraulische Einrichtungen sind jedoch verhältnismässig kompliziert und arbeiten mit nicht so günstigem Wirkungsgrad wie ein normales mechanisches Getriebe.
In letzter Zeit sind mehrere Vorschläge zur Betätigung mit zwei Pedalen auch für normale Getriebeausführungen bekanntgeworden. Es handelt sich hiebei gewöhnlich um eine besondere Kupplung, die nach einer bestimmten Umdrehungszahl des Motors durch Fliehgewichte eingerückt wird. Zu diesem Zwecke wird entweder eine besondere Kupplung oder eine normale Kupplung benützt. Das Ausrücken der Kupplung beim Schalten der Gangstufen erfolgt dann entweder pneumatisch oder elektrisch. Solche Ausführungen weisen jedoch den Nachteil auf, dass bei stehendem Fahrzeug mit eingestelltem Motor eine Verbindung zwischen dem Motor und den Hinterrädern nicht besteht und es daher nicht möglich ist, das Fahrzeug auf Steigungen bzw. Gefällen zuverlässig gegen unbeabsichtigtes Abfahren zu sichern.
Gegenstand der Erfindung ist eine Betätigungseinrichtung des Fahrzeuges mit Hilfe von zwei Pedalen, welche diese Nachteile beseitigt und nicht nur mechanische Getriebe, sondern auch gewöhnliche Kupp- lungen mit Ausnützung des Unterdruckes in der Saugrohrleitung als erforderliche Kraftquelle verwendet.
In der Zeichnung ist einAusführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes schematisch veranschaulicht.
Als Kraftquelle für das Ausrücken einer normalen Kupplung wird in diesem Falle der Unterdruck in der Ansaugleitung benützt ; mittels des Rohres 1 wird Unterdruck aus der Ansaugleitung über das Rückschlagventil 2 in den Unterdruckbehälter 3 geleitet. Der Unterdruck aus dem Behälter wird über vier Ventile 8,12, 16 und 20 in den Kupplungs-Betätigungszylinder 4 mit der Membran 5 übermittelt. Der auf die Membran 5 wirkende Druck wird mittels der Zugstange 6 auf den Kupplungshebel 7 übertragen.
Das Schaltventil besteht aus dem Zylinder 8, in dem sich der Schieber 9 bewegt, der als Dreiwegventil wirkt. Der Schieber wird elektromagnetisch mittels der Spule 10 betätigt und mittels der Feder 11 in Grundstellung gehalten. Konstruktiv gleich ist das Absperrventil 12 mit dem Schieber 13, der elektromagnetischen Spule 14 und der Feder 15. Das Regelventil 16 besteht ebenfalls aus dem Schieber 17 in der Funktion eines Dreiweghahnes. Der Schieber wird mittels des vom Motor angetriebenen Fliehkraftreglers 18 gesteuert. In der Grundstellung wird der Schieber mittels der Feder 19 gehalten.
Das Drosselventil 20 besteht aus einem Gehäuse, in welches zwei Kanäle munden und in welchem ein Zapfen 21 verschwenkbar ist. Der Zapfen 21 ist derart gestaltet, dass bei seinem Verschwenken zwischen den Anschlägen 22 die Durchtrittsfläche bei geringer Betätigung des Gaspedales 24 klein und
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bei vollständiger Betätigung desselben gross ist. Der Hebel 35 des verschwenkbaren Zapfens 21 ist mittels der Zugstange 23 mit dem Gaspedal 24 verbunden.
Im kugelförmigen Handgriff 25 des Schalthebels 26 ist ein Schalter eingebaut, der eine Kupferplatte 27 bildet, die in der ausgeschalteten Grundstellung mittels einer Feder 28 gehalten wird, welche vom Schalthebel mittels einer Einlage 29 isoliert ist. Die Schaltplatte ist an einem Pol 37 der elektro- magnetischen Spule 10 mittels der Leitung 36 angeschlossen, der zweite Pol 38 ist mittels der Leitung 39 an einen Pol 40 einer Batterie 30 und mittels der Leitung 54 an einen Pol 55 der Spule 14 angeschlossen, wobei der zweite Pol 41 der Batterie an die Masse 42 angeschlossen ist.
Auf der Schaltwelle 31 des Getriebes ist eine Nut 43 so ausgebildet, dass in der Leerlaufstellung ein Stift 32 in sie einfällt, der den Schalter 33 betätigt ; in der Leerlaufstellung ist der Schalter ausgeschaltet. Beim Einschalten jeder Gangstufe wird die Welle 31 verschoben, der Stift 32 wird aus der Nut 43 gehoben und schaltet den Schalter 33 ein, der mittels der Leitung 44 einen Pol 56 der Spule 14 mit der Masse verbindet. Zum Schalter 33 ist mittels der Leitung 45 der Schalter 34 parallel angeschlossen, der am Armaturenbrett angebracht und von Hand aus mittels eines Knopfes 57 betätigt wird.
Die Arbeitsweise der erfindungsgemässen Einrichtung ist wie folgt : Nach dem Anlassen des Motors wird durch die Rohrleitung 1 die Luft aus dem Behälter 3 angesaugt. Im Schaltventil 8 und auch im Absperrventil 12 ist die Zuleitung des aus dem Behälter 3 in die Rohrleitungen 46,47 führenden Unterdruckes abgeschlossen. Die Kammer des Kupplungs-Betätigungszylinders 4 ist über eine Rohrleitung 48 an das Drosselventil 20 angeschlossen. Letzteres steht über eine Rohrleitung 49 mit dem Regelventil 16, von dem eine Rohrleitung 50 in das Absperrventil 12 führt, in Verbindung. Die Kammer des KupplungBetätigungszylinders 4 ist über die genannten Ventile mit der Atmosphäre verbunden und die Kupplung ist eingerückt.
Falls es erwünscht ist, das Fahrzeug in Bewegung zu setzen, wird die erste Gangstufe vorgeschaltet.
Nachdem der Motor auf Leerlauf läuft, ist die Übertragung des Unterdruckes vom Schaltventil 8 abgeschlossen. Durch Andrücken des Handgriffes 25 wird die Feder 28, die auf der Platte 27 aufsitzt, zusammengedrückt, bis diese den Schalthebel 26 berührt. Dadurch wird der elektrische Stromkreis über die Spule 10 der Batterie 30 geschlossen. Das Schaltventil 8 verschiebt sich und gibt Unterdruck zur Rohrleitung 51 und zum Regelventil 16 frei.
Beim eigentlichen Schalten der ersten Gangstufe wird die Schaltwelle 31 verschoben, dadurch wird der Stift 32 aus demEinschnitt 43 herausgedrückt und der Schalter 33 wird eingeschaltet. Dadurch schliesst sich der elektrische Stromkreis über die Spule 14, und die Batterie 30 und das Drosselventil 12 ermöglichen die Übertragung des Unterdruckes durch die Rohrleitung 50. über das Regelventil 16, weiter durch eine Rohrleitung 52 über das Drosselventil 20 in den Kupplungs-Betätigungszylinder 4 ; durch den Druck auf die Membran 5 wird mit Hilfe der Zugstange 6 die Kupplung ausgerückt. Daher ist es möglich, die Gangstufe in üblicher Weise einzuschieben.
Nach Einschieben des Ganges und Nachlassen des Druckes auf den Handgriff 25 des Schalthebels 26 kehrt die Feder 28 in die normale Stellung zurück ; dadurch wird der Kontakt mit der Platte 27 und dem Schalthebel 26 und gleichzeitig der elektrische Stromkreis über die Spule 10 unterbrochen. Das Schaltventil 8 schliesst wieder die Zufuhr des Unterdruckes zum Regelventil 16.
Beim Durchtreten des Gaspedales 24 wird die Drehzahl des Motors erhöht und durch den Einfluss der Fliehkraft beginnt das Gewicht des Reglers 18 die Zufuhr des Unterdruckes imRegelventil16 abzuschliessen und die Verbindung zum Schaltventil 8 über die Rohrleitung 51 herzustellen. Die Kupplung wird dabei eingerückt und der Wagen fährt an. Bei weiterer Schaltung aus der ersten auf die zweite Gangstufe wird in derselben Weise wie beim Schalten der ersten Gangstufe der Strom in die Spule 10 eingeleitet, und das Schaltventil 8 öffnet dem Unterdruck den Weg über das Regelventil 19 und das Drosselventil 20 in den Kupplungs-Betätigungszylinder 4 und rückt die Kupplung aus.
Wird der Handgriff 25 nach Einschieben der zweiten Gangstufe freigelassen und somit kein weiterer Druck auf diesen ausgeübt, erfolgt eine Unterbrechung des Kontaktes derkupferplatte 27 mit dem Schalthebel 26 und dadurch des elektrischen Stromes in der Spule 10. Der Kupplungs-Betätigungszylinder 4 stellt wieder die Verbindung mit der Atmosphäre her und die Kupplung wird eingerückt.
Die Einrückgeschwindigkeit der Kupplung wird mittels des Drosselventiles 20 geregelt, so dass bei geringem Niedertreten des Gaspedales 24 das Einrücken langsamer und bei raschem Niedertreten desselben das Einrücken schneller vor sich geht. Damit bei raschem Niedertreten des Gaspedales 24 oder beim Schalten mit Gas stets ein genügender Unterdruck für das Ausrücken der Kupplung zur Verfügung steht, ist der Unterdruckbehälter 3 mit einem Rückschlagventil 2 versehen. Das Schalten der übrigen Gangstufen erfolgt in gleicher Weise wie das Schalten aus der ersten auf die zweite Gangstufe.
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Falls es erwünscht ist, das Fahrzeug anzuhalten, genügt es, zu bremsen, da sich beim Absinken der Motordrehzahl unter 800 Umdr/min die Kupplung unter dem Einfluss des Regelventile selbsttätig ausrückt. Erst nach Stillstand des Wagens ist es möglich, den Schalthebel in die Leerlaufstellung zu bringen oder eine andere gewünschte Gangstufe einzuschalten.
Bei der Lecrlaufstellung des Schalthebels 26 wird mit Hilfe des Schalters 33 der Strom zur Spule 14 ausgeschaltet, und das Drosselventil 12 verbindet den Kupplungs-Betätigungszylinder 4 der Kupplung über die Ventile 16 und 20 mit der Atmosphäre ; die Kupplung wird eingerückt. Auf diese Weise ist das Ausrücklager der Kupplung entlastet, wenn der Motor auf Leerlauf dreht.
Beim Bergabfahren wird normalerweise mit dem Motor gebremst. Das Ausrücken der Kupplung erfolgt erst bei einer Geschwindigkeit, die 800 Umdr/min entspricht, also bei Drehzahlen, bei denen die Bremswirkung des Motors gering ist.
Bei Bergabfahrt kann aus Spargründen der Schalthebel auf die Leerlaufstellung geschoben werden.
Handelt es sich um ein kürzeres Gefälle der Fahrbahn, so genügt es, den Handgriff 25 des. Schalthebels 26 anzudrücken ; dadurch wird die Kupplung ausgerückt und der Handgriff wird so lange in angedrücktem Zustande gehalten, bis die Drehzahl des Motors unter 800 Umdr/min abfällt. Bei darauffolgendem Freilassen des kugeligen Handgriffes bleibt die Kupplung ausgerückt.
Wird auf dem Gefälle das Gaspedal 24 getreten, d. h. wird Gas zugegeben, so erhöhen sich die Drehzahlen des Motors, das Regelventil 16 entlüftet den Kupplungs-Betätigungszylinder 4 ; die Kupplung wird eingerückt. Bei der Fahrt auf einem längeren Gefälle wird man den Ganghebel durch Andrücken des kugeligen Handgriffes in die Leerlaufstellung ausschieben.
Die erfindungsgemässe Art der Betätigung des Fahrzeuges mit Hilfe von nur zwei Pedalen vereinfacht die Bedienung bedeutend ; der Fahrer kann seine ganze Aufmerksamkeit dem Lenken des Fahrzeuges widmen.