DE102004002113B4 - Kickdown-Element und Pedaleinheit - Google Patents
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- B60K26/021—Arrangements or mounting of propulsion unit control devices in vehicles of initiating means or elements with means for providing feel, e.g. by changing pedal force characteristics
Abstract
– einem ersten Element (14) und einem zweiten Element (12),
– wobei das erste und das zweite Element (12, 14) bei Betätigung gegeneinander entlang eines Weges in Betätigungsrichtung (B) beweglich sind und die Kraft/Weg-Kennlinie der Betätigungsbewegung eine Kraftspitze (60) aufweist,
– und wobei auf dem ersten Element (14) ein Federelement (40) angeordnet ist,
– und auf dem zweiten Element (12) eine Kontaktfläche (46) angeordnet ist,
– so daß bei Betätigung das Federelement (40) mit der Kontaktfläche (46) in Kontakt kommt,
– und wobei eine weitere Betätigung nur mit einer zur Verformung des Federelements (40) notwendigen Kraft möglich ist,
dadurch gekennzeichnet, daß
– die Kontaktfläche (46) so ausgebildet ist, daß sie mindestens an zwei voneinander quer zur Betätigungsrichtung (B) verschiedenen Positionen (P1, P2) voneinander in Betätigungsrichtung (B) verschiedene Stellungen am zweiten Element (12) aufweist,
– und das zweite Element...
Description
- Die Erfindung betrifft ein Kickdown-Element nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie eine damit ausgerüstete Pedaleinheit, insbesondere für ein Kfz.
- Ein Kickdown-Element umfaßt mindestens ein erstes und ein zweites Element. Bei Betätigung bewegen sich das erste und das zweite Element gegeneinander entlang eines Weges. Bei der Bewegung kann es sich beispielsweise um eine Rotation oder um eine lineare Bewegung handeln. Charakteristisch ist, daß die Kraft/Weg-Kennlinie der Bewegung eine Kraftspitze aufweist. Hierunter wird verstanden, daß bei der Betätigungsbewegung eine relativ hohe Gegenkraft (Kraftspitze) überwunden werden muß, wobei nach Überwindung der Kraftspitze eine geringere Kraft für die weitere Betätigungsbewegung aufzubringen ist.
- Derartige Kickdown-Elemente und Pedaleinheiten mit derartigen Kickdown-Elementen sind bekannt und werden im Kfz-Bereich zur Steuerung von Fahrzeugen mit Automatikgetriebe verwendet. Hierbei weist eine Pedaleinheit ein Pedalelement und ein Kickdown-Element auf. Bei Betätigung (Auslenkung) des Pedalelements wird am Ende des Betätigungsbereiches das Kickdown-Element wirksam, so daß ein Fahrzeugführer die Kraftspitze spürt, die zum Erreichen der Endstellung des Pedalelements überwunden werden muß. Geschieht dies, so wird die Kickdown-Funktion (Herunterschalten beim Automatikgetriebe) aktiviert.
- Es sind verschiedene Kickdown-Elemente bekannt. In der
DE 100 097 C1 der Anmelderin wird zunächst von einem mechanischen Kickdown-Schalter berichtet, bei dem ein federgespeicherter zapfenförmiger Stößelkörper durch eine Ausnehmung mit federgespeicherten Kugeln gedrückt wird. Weiter wird in der Druckschrift ein magnetisches Kickdown-Element und verschiedene Pedaleinheiten mit Kickdown-Elementen beschrieben. Ein magnetisches Kickdown-Element umfaßt einen Stößelkörper, der bei einer bestimmten Pedalauslenkung auf ein Magnetelement trifft und dieses gegen eine Magnetkraft und eine Magnetgegenkraft bewegt. Die entsprechende Kraft/Weg-Kennlinie ist durch geeignete Wahl der Elemente und ihrer jeweiligen Anordnung einstellbar. In jedem Fall handelt es sich aber um Kraftsprung-Kennlinien, gekennzeichnet durch einen Kraftanstieg bis zu einer Kraftspitze und anschließendem Kraftabfall. - Dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 entsprechende Kickdown-Elemente sind bereits bekannt aus den Druckschriften
DE 100 10 432 A1 ,DE 195 21 821 C1 ,DE 34 11 455 C2 ,DE 199 39 809 A1 ,DE 198 14 750 A1 undDE 195 04 971 A1 . - Bei der Anordnung gemäß
DE 199 39 809 A1 wird die Kontaktfläche von der Stirnfläche einer Stellschraube gebildet und ist durch Drehen der Stellschraube in Betätigungsrichtung verstellbar. - Bei dem in einen Schalter integrierten Kickdown-Element nach
DE 198 14 750 A1 kann das das Federelement tragende erste Element gegenüber dem die Kontaktfläche aufweisenden zweiten Element quer zur Betätigungsrichtung verstellt werden, wodurch der Schalter von einer Arbeitsstellung in eine Justierwinkelstellung gebracht wird. - Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Kickdown-Element und eine Pedaleinheit zu schaffen, mit denen bei möglichst einfacher Konstruktion die Kraft/Weg-Kennlinie veränderbar ist.
- Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Kickdown-Element nach Anspruch 1 sowie durch eine Pedaleinheit nach Anspruch 15.
- Die Kontaktfläche ist hierbei so ausgebildet, daß sie an voneinander quer zur Betätigungsrichtung verschiedenen Positionen voneinander in Betätigungsrichtung verschiedene Stellungen am zweiten Element aufweist. Die Kontaktfläche, also die Fläche, die überhaupt mit dem Federelement in Kontakt kommen kann, weist bspw. eine schräge Komponente oder mehrere Abschnitte, z.B. mit dazwischen angeordneten Stufen, auf. Somit ergeben sich auf der Kontaktfläche mindestens zwei Positionen (die quer zur Betätigungsvorrichtung im Abstand voneinander angeordnet sind), wobei die Kontaktfläche an den Positionen verschiedene Stellungen in Betätigungsrichtung aufweist.
- Zusätzlich ist das zweite Element gegenüber dem ersten Element in einer Richtung quer zur Betätigungsrichtung verstellbar. Durch diese Verstellung wird der Ort der Kontaktfläche, an dem das Federelement mit der Kontaktfäche in Kontakt tritt, verändert. Aufgrund der besonderen bspw. gestuften oder schrägen Ausbildung der Kontaktfläche führt diese Verstellung dazu, daß die Lage der von dem Kickdown-Element erzeugten Kraftspitze auf der Kraft/Weg-Kennlinie verschoben ist, d.h. je nach Verstellung tritt das Federelement bereits bei einer geringeren oder erst bei einer größeren Bewegung in Betätigungsrichtung in Erscheinung.
- Durch diese Verstellmöglichkeit kann ein fertiges Kickdown-Element für verschiedene Verwendungen jeweils entsprechend eingestellt werden. Beispielsweise können in großer Anzahl produzierte Kickdown-Einheiten zur Verwendung mit verschiedenen Typen von Pedaleinheiten jeweils geeignet eingestellt werden. Bevorzugt ist auch nach Einbau der Kickdown-Einheit in eine Pedaleinheit, oder auch nach Einbau der Pedaleinheit mit Kickdown-Einheit in ein Kfz, eine Verstellung des Kickdown-Elements möglich.
- Durch geeignete Gestaltung der Kontaktfläche einerseits und der Form und Anordnung des Federelements andererseits kann auf einfache Weise eine gewünschte Lage und Form der Kraftspitze erreicht werden.
- Die Bewegung der Elemente bei Betätigung ist bevorzugt linear, es ist aber auch eine Drehbewegung oder eine Bewegung entlang eines komplexen geometrischen Pfades möglich.
- Gemäß einer Weiterbildung ist das Federelement als Blattfederelement ausgebildet und relativ steil gegenüber der Betätigungsrichtung ausgerichtet. Das bevorzugt flache, in Betätigungsrichtung gerade Blattfederelement kann unter einem Winkel von weniger als 45°, bevorzugt sogar weniger als 15° zur Betätigungsrichtung ausgerichtet sein. Besonders bevorzugt ist das Blattfederelement im wesentlichen parallel zur Betätigungsrichtung, so daß eine entsprechend hohe Kraft für die erste Auslenkung, und danach ein relativ starker Abfall der für die weitere Betätigung notwendigen Kraft die Folge ist. Somit läßt sich ein gewünschter Verlauf der Kraft/Weg-Kennlinie (Kraftspitze) sehr gut erzeugen.
- Weiter bevorzugt weist das Blattfederelement ein Kontaktelement auf. Bei Betätigung kommt dieses Kontaktelement zuerst, bevorzugt sogar ausschließlich, mit der Kontaktflä che in Kontakt, so daß eine definierte Betätigung gegeben ist. Das Kontaktelement ist bevorzugt abgerundet. Besonders bevorzugt handelt es sich mindestens teilweise um ein Kugelelement, wobei der kugelige Teil des Elements der Kontaktfläche zugewandt ist. So kommt es zu einem definierten Punkt-Kontakt mit der Kontaktfläche.
- Die Verstellung kann manuell erfolgen, oder es kann ein steuerbarer Antrieb vorgesehen sein, um die Verstellung zu bewirken. Für den Fall der Verwendung eines steuerbaren Antriebs ist es möglich, die Verstellung im Betrieb des Kickdown-Elements bzw. der Pedaleinheit durchzuführen, also beispielsweise während der Fahrt eines hiermit ausgerüsteten Kfz. So kann eine Steuerelektronik, beispielsweise zur Begrenzung der Geschwindigkeit innerhalb geschlossener Ortschaften, die Kraftspitze innerhalb der Kraft/Weg-Kennlinie eines Fahrpedals auf einen der aktuellen Fahrsituation entsprechenden Maximalwert einstellen.
- Für die Einstellbewegung werden das erste und das zweite Element quer zur Betätigungsrichtung gegeneinander verschoben. Hierbei wird unter einer Querbewegung zwar bevorzugt eine Bewegungsrichtung rechtwinklig zur Betätigungsrichtung verstanden, es sind aber selbstverständlich auch andere Winkel und Bewegungsrichtungen denkbar, bei denen es zu einer geeigneten Verstellung kommt. Bevorzugt allerdings ist das erste Element gegenüber dem zweiten Element zum Zwecke der Verstellung verdrehbar. Ein entsprechender Aufbau kann sehr einfach ausgestaltet sein, wobei bevorzugt die Betätigungsrichtung in Axialrichtung, und die Verstellbewegung als Verdrehbewegung realisiert ist. Für die manuelle Verstellung ist es bevorzugt, am ersten und/oder am zweiten Element eine Werkzeugöffnung für ein Werkzeug zum Drehen des ersten und/oder zweiten Elements vorzusehen, beispielsweise eine Sechskant-Öffnung.
- Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist an dem Kickdown-Element ein Rückholelement vorgesehen, das der Betätigungsbewegung eine Gegenkraft entgegensetzt.
- Die erfindungsgemäße Pedaleinheit weist zunächst ein Pedalelement auf, d.h. ein Element, das zur Betätigung ausgelenkt wird. Weiter weist die Pedaleinheit ein vorbeschriebenes Kickdown-Element auf. Bei Betätigung des Pedalelements wird bei einer bestimmten Auslenkung das Kickdown-Element wirksam, so daß sich die von ihm hervorgerufene Kraftspitze in der Kraft/Weg-Kennlinie der Pedaleinheit bemerkbar macht.
- Nachfolgend werden Ausführungsformen der Erfindung anhand von Zeichnungen näher beschrieben. Hierbei zeigen:
-
1 eine perspektivische Ansicht einer Kickdown-Einheit; -
2 eine perspektivische Ansicht der Kickdown-Einheit aus1 , teilweise im Aufriß; -
3 eine Draufsicht auf die Kickdown-Einheit aus1 ; -
4 ,5 in einer Seitenansicht verschiedene Pedalstellungen einer Pedaleinheit mit Kickdown-Einheit; -
6 eine Längsschnitt-Darstellung entlang der Linie C-C' aus3 durch die Kickdown-Einheit aus1 ; -
7a eine perspektivische Darstellung eines Blattfederelements der Kickdown-Einheit aus1 ; -
7b eine Längsschnitt-Darstellung des Blattfederelements aus7a ; -
8a eine Längsschnitt-Darstellung entlang der Linie D-D' in6 mit einem Blattfederelement und einem Rampenelement; -
8b eine Längsschnitt-Darstellung entsprechend8a mit einer alternativen Form eines Rampenelements; -
9a –9d Längsschnitt-Darstellungen der Kickdown-Einheit aus1 bei verschiedenen Betätigungsstellungen; -
10a ,10b vergrößerte Darstellung eines Rampenelementes und eines Blattfederelementes in den9b ,9c -
11a ,11b Längsschnitt-Darstellungen der Kickdown-Einheit aus1 bei verschiedenen Einstellungen; -
12 eine weitere Ausführungsform einer Kickdown-Einheit mit Motor; -
13a ,13b Kraft/Weg-Kennlinien der Pedaleinheit aus3 ,4 bei verschiedenen Einstellungen. -
1 zeigt ein Kickdown-Element10 . Das Kickdown-Element10 umfaßt einen Stößel12 und eine Hülse14 . Der im wesentlichen zylindrische Stößel12 ist innerhalb der Hülse14 so angeordnet, daß er axial gegenüber der Hülse14 beweglich ist. Stößel12 und Hülse14 sind bevorzugt aus Kunststoff gebildet, es sind aber auch andere Materialien (z.B. Metall) möglich. - Wie
2 in einer Aufriß-Darstellung zeigt, wirkt eine Feder als Rückholelement16 innerhalb der Hülse14 einer Betätigung des Stößels12 in einer Betätigungsrichtung in Richtung des Pfeils B entgegen. Gegen die Kraft des Rückholelements16 – und eines Kickdown-Federelements, das unten näher erläutert wird – kann der Stößel12 bei Betätigung in die Hülse14 hineingedrückt werden. - Weiter weist der Stößel
12 eine Rastfeder18 auf, die rund um das Stößelelement12 angeordnet ist. - Die Anordnung der Rastfeder
18 ist aus der Draufsicht in3 besonders gut erkennbar. Die Innenseite der Hülse14 weist eine Anzahl von Rillen20 und dazwischen angeordneten Stegen auf, die sich mindestens im oberen Bereich der Hülse14 in Axial-Richtung erstrecken. Die am Stößelelement12 angeordnete Rastfeder18 weist drei Ausbuchtungen22 auf, die gleichmäßig über den Umfang verteilt sind. Jede der Ausbuchtungen22 greift in eine Vertiefung20 ein, so daß eine Rastposition erreicht ist. Die Rastfeder18 ist mit dem Stößelelement12 fest verbunden. So ist das Stößelelement12 gegen die Hülse14 in Betäti gungsrichtung B verschiebbar (wobei die Ausbuchtungen entlang der Nuten20 verschoben werden). Allerdings ist das Stößelelement12 durch die Rastung der Feder18 in den Ausbuchtungen20 hinsichtlich ihrer Drehposition gegenüber der Hülse14 festgelegt. - Das Stößelelement
12 mit der Rastfeder18 kann gegenüber der Hülse14 in verschiedene Raststellungen gedreht werden. Für eine manuelle Verstellung ist eine Werkzeugausnehmung24 vorgesehen, in die im gezeigten Beispiel ein Sechskant-Schlüssel eingesteckt werden kann, um das Stößelelement12 gegen den Widerstand der Rastfeder18 zu verdrehen. Beim Verdrehen des Stößelelements12 rastet die Rastfeder18 jeweils in die nächste Rastposition (Rillen20 ) ein. - In
4 ist eine Pedaleinheit30 dargestellt. Die Pedaleinheit30 umfaßt ein Grundelement32 und ein Pedalelement34 . Beim Einbau der Pedaleinheit30 in ein Kfz steht das Grundelement fest. Das Pedalelement34 ist über ein Filmscharnier36 verschwenkbar an der Grundeinheit32 angelenkt. Das Pedalelement34 kann durch Auslenkung entlang seines Pedalwegs (Richtung des Pfeiles A aus4 ) betätigt werden. Hierbei verschwenkt das Pedalelement34 gegenüber dem Grundelement32 . Der Pedalbewegung wirkt mindestens ein Rückholelement entgegen (nicht dargestellt). - Die Pedaleinheit
30 umfaßt weiter das Kickdown-Element zu aus1 . Die Hülse14 ist bevorzugt gemeinsam mit dem Grundkörper32 in einem Spritzgußverfahren aus Kunststoff geformt. - Fest mit dem Pedalelement
34 verbunden ist ein Druckelement38 . Bei Betätigung des Pedalelements34 drückt das Druckelement38 gegen das Stößelelement12 der Kickdown-Einheit10 , so daß diese betätigt wird. - In
5 ist die Pedaleinheit30 in einer zweiten Betätigungsstellung gezeigt, bei der das Pedalelement34 relativ weit ausgelenkt ist. Es ist zu sehen, wie durch das Druckelement38 das Stößelelement12 der Kickdown-Einheit10 in die Hülse14 hineingedrückt wurde. - In
6 ist das Kickdown-Element10 in einer Längsschnittdarstellung gezeigt. Wie hier sichtbar ist, befindet sich innerhalb der Hülse14 , fest mit dieser verbunden, ein Blattfeder- Element40 . Das Blattfeder-Element40 steht aufrecht parallel zur Betätigungsrichtung B. An dem Blattfederelement40 ist ein halbkugelförmiger Kontaktkörper42 angeordnet. - Fest mit dem Stößelelement
12 verbunden ist ein Rampenelement44 oberhalb des Blattfederelements40 angeordnet. - Die Form des Rampenelements
44 und des Blattfederelements40 mit seinem Kontakthörper42 ist aus den7a ,7b und8a genauer ersichtlich. - Das Blattfederelement
40 ist ein flaches, längliches Teil aus Federstahl, das leicht gebogen ist. Wie im Querschnitt in7b ersichtlich weist das Blattfederelement40 an seiner Rückseite eine Versteifung41 auf. In einem oberen Bereich43 ist das Blattfederelement40 zu einer Spitze geformt. Im Bereich der Spitze befindet sich an der Seitenfläche als halbkugelförmige Ausstülpung das Kontaktelement42 . Wie aus6 ersichtlich, ist das Rampenelement44 an der Innenseite des hülsenförmig ausgebildeten unteren Bereichs des Stößelelements12 angebracht. Das Rampenelement44 ist als halbrunder Vorsprung an der Innenwand des Stößelements12 ausgebildet. Auf dieser erstreckt es sich in Umfangsrichtung. - Wie aus
8a ersichtlich ist das Rampenelement44 nicht rechtwinkelig zur Bewegungsrichtung B angeordnet, sondern schräg zu dieser, im dargestellten Beispiel unter einem Winkel von ca. 60°. Dementsprechend lassen sich auf der Oberfläche des Rampenelements44 (Kontaktfläche) zwei Positionen P1, P2 definieren, die quer zur Betätigungsrichtung voneinander abweichen, d.h. mit einem Abstand angeordnet sind. Die jeweiligen Punkte der Kontaktfläche an den Positionen P1, P2 weisen aufgrund der schrägen Anordnung des Rampenelements44 in Bewegungsrichtung verschiedene Stellungen am Stößelelement12 auf, d.h. sind in8a in verschiedener Höhe angeordnet. -
8b zeigt eine alternative Ausführungsform, bei der ein alternatives Rampenelement45 gezeigt ist. Das Rampenelement45 ist in drei Abschnitte45a ,45b ,45c unterteilt, die innerhalb des Stößelements12 in verschiedener Höhe angeordnet sind. Die Anordnung und Erstrechung der Abschnitte45a ,45b ,45c entspricht bevorzugt den verschiedenen Rast stellungen der Verdrehung des Stößelelements12 gegenüber der Hülse14 , so daß das Kontaktelement42 der darunter angeordneten Kontaktfeder40 jeweils in einer Raststellung mittig unter einem der Abschnitte45a ,45b ,45c des Rampenelements45 angeordnet ist. - In den
9a –9d ist das Kickdown-Element10 jeweils in Längsschnitt-Darstellungen in verschiedenen Betätigungsstellungen gezeigt. Hierbei zeigt9a eine Ausgangsstellung ohne Betätigung des Stößelelements12 . In9b ist das Stößelelement12 – bspw. durch das Druckelement38 des Pedalelements34 aus4 ,5 – in Betätigungsrichtung B in die Hülse14 eingeschoben. Es ist zu sehen, wie das Stößelelement12 mit der Rastfeder18 gegenüber der feststehenden Hülse14 nach unten verschoben ist, wobei das Rückstellelement16 zusammengedrückt ist. In der in9b gezeigten Betätigungsstellung berührt das Kontaktelement42 des Blattfederelements40 gerade die nach außen zugängliche Fläche (Kontaktfläche)46 des Rampenelementes44 , und zwar an einer Kontaktstelle48 . Diese Position mit Kontakt des Kontaktelements42 und des Rampenelements44 ist in10a noch einmal separat dargestellt. - Aufgrund des Kontaktes zwischen dem Blattfederelement
40 und dem Rampenelement44 wird der weiteren Betätigung des Kickdown-Elements10 ab der in9b gezeigten Kontaktstellung eine zusätzliche, relativ hohe Gegenkraft entgegengesetzt. Die im wesentlichen parallel zur Betätigungsrichtung B angeordnete Blattfeder40 muß für eine weitere Betätigung erst ausgelenkt werden, so daß das Rampenelement44 das Kontaktelement42 passieren kann. Erst durch Aufwenden einer relativ hohen Kraft kommt es zu einer flexiblen Verformung des Blattfederelementes40 , so daß eine weitere Betätigung des Kickdown-Elementes stattfinden kann und die in9c dargestellte Position erreicht wird. Hierbei ist die Blattfeder40 quer zu ihrer Längsrichtung ausgelenkt. - In
10b sind das Blattfederelement40 und das Rampenelement44 in der in9c dargestellten Stellung noch einmal vergrößert dargestellt. Wie ersichtlich wurde das Kontaktelement42 radial ausgelenkt. - Schließlich zeigt
9d eine Endstellung des Kickdown-Elements10 , bei dem das Stößelelement12 vollständig in die Hülse14 eingeschoben ist und an deren stirnseitiger Wand anstößt. Hierbei hat das Rampenelement44 das Kontaktelement42 der Blattfeder40 vollständig passiert. - Wie in den
10a und10b dargestellt, bewirkt das im wesentlichen kugelförmige Kontaktelement42 , daß zwischen dem Blattfederelement40 und dem Rampenelement44 stets ein Punktkontakt stattfindet. Bei der Betätigung ergibt sich eine charakteristische Kraft/Weg-Kennlinie. Während die Blattfeder40 bei der in10a dargestellten Stellung der weiteren Betätigung in Betätigungsrichtung B zunächst einen relativ großen Widerstand entgegensetzt, ist nach erfolgter Verformung der Blattfeder40 und Auslenkung des Kontaktelements42 eine weitere Bewegung mit erheblich geringerem Kraftaufwand möglich. - Entsprechend ergibt sich für die Kraft/Weg-Kennlinie eine Kraftspitze. In
13a ist eine Kraft/Weg-Kennlinie der Pedaleinheit30 aus4 dargestellt, wobei die Gegenkraft F über die Auslenkung A gezeigt ist. Nach einem ersten, monotonen Bereich62 ergibt sich ab einer Auslenkung A1 zunächst durch das Rückholelement16 eine Stufe, und dann bei einer Auslenkung A2 eine Kraftspitze60 . Während im ersten, monotonen (im gezeigten Beispiel linearen) Bereich62 lediglich die Rückholelemente der Pedaleinheit30 (nicht dargestellt) wirkam sind, wird ab der Auslenkung A1 das Kickdown-Element wirksam. Die Auslenkung A2 entspricht hierbei der in9b ,10a dargestellten Kontaktposition des Blattfederelements40 mit dem Rampenelement44 . Die Folge ist ein sehr schneller Kraftanstieg, und nach Überwinden der Kraftspitze60 ein relativ steiler Abfall der Kraft F. - Eine Besonderheit bei der Kickdown-Einheit zu besteht nun darin, daß die Kraft/Weg-Kennlinie einstellbar ist. Hierfür ist der Stößel
12 gegenüber der Hülse14 , wie im Zusammenhang mit den1 –3 erläutert, verdrehbar. Durch die besondere Form des Rampenelementes44 , das, wie im Zusammenhang mit6 erläutert, in Umfangsrichtung schräg innerhalb des Stößelelements12 angeordnet ist, ergibt sich durch die Drehung des Stößelelements12 mit dem Rampenelement44 gegenüber der Hülse14 mit dem darin feststehenden Blattfederelement40 eine Veränderung der Betätigungsstellung, bei der es zu einem Kontakt zwischen dem Kontaktelement42 und der Kontaktfläche46 kommt. Denn die Kontaktfläche46 ist so gestaltet, daß sie an verschiedenen Positionen in Umfangsrichtung (d.h. quer zur Betätigungsrichtung) eine verschiedene Höhe (in Betätigungsrichtung) innerhalb des Stößelelementes aufweist. Eine Verdrehung entspricht hierbei einer Verstellung quer zur Betätigungsrichtung B. - Die Wirkung der entsprechenden Verstellung ist aus den
11a und11b ersichtlich. Hier ist das Kickdown-Element in zwei verschiedenen Verstellpositionen dargestellt. - In
11a befindet sich das Stößelelement in einer ersten Drehposition, bei der das Rampenelement44 oberhalb des Kontaktelementes42 relativ weit oben am Stößelelement12 angeordnet ist. Bei einer Betätigung des Stößelelements12 trifft das Kontaktelement42 somit erst nach einem relativ weiten Betätigungsweg auf die Kontaktstelle der Kontaktfläche46 des Rampenelementes44 (vgl.10a ). - Im Gegensatz zu
11a ist in der Darstellung von11b das Stößelelement12 gegenüber der Hülse14 um einen bestimmten Winkelbetrag gedreht, bspw. durch Eingriff eines Werkzeuges in die Werkzeugöffnung24 . Aufgrund der in Umfangsrichtung schrägen Anordnung des Rampenelementes44 rückt dieses in der Schnittebene – und damit oberhalb des Kontaktelementes42 der Blattfeder40 – in Betätigungsrichtung B näher an die Blattfeder40 heran. Die Kontaktstelle48 auf der Kontaktfläche46 verlagert sich in Umfangsrichtung. Die hierdurch erzielte Verstellung (Verschiebung des Rampenelementes44 nach unten in11b gegenüber11a ) resultiert aus der Form und Anordnung des Rampenelementes44 . Im gezeigten Beispiel weist dieses eine durchgehende, in Umfangsrichtung schräg angeordnete Kontaktfläche46 auf. Alternativ ist es ebenso möglich, das Rampenelement44 gestuft auszubilden, wobei die verschiedenen Stufen jeweils in Umfangsrichtung gerade verlaufende Teil-Kontaktflächen aufweisen, die aber gegeneinander in Betätigungsrichtung B versetzt sind (vgl.8b ). - Die Wirkung der Verstellung des Kickdown-Elementes
10 wird auch aus dem Vergleich der Kraft/Weg-Kennlinien aus13a und13b deutlich, wobei die Darstellung in13a der Einstellung aus11a und die Darstellung in13b der Einstellung in11b entspricht. Aufgrund der in beiden Fällen gleichen Anordnung des Kickdown-Elementes10 innerhalb der Pedaleinheit30 (vgl.4 ) wird in beiden Fällen bei einem Auslenkungswert A1 das Kickdown-Element als solches aktiv, und das Rückstellelement16 des Kickdown-Elements10 bewirkt zunächst eine erhöhte Steigerung der Gegenkraft, die sich mit steigender Auslenkung weiter vergrößert. - Während bei der Einstellung wie in
11a gezeigt es erst bei einer relativ großen Auslenkung A2 zum Wirksamwerden des eigentlichen Kickdown-Elementes (Zusammenwirken der Blattfeder40 mit dem Rampenelement44 ) und damit zur Ausbildung der Kraftspitze60 kommt, erfolgt dies nach der Verstellung gemäß11b bereits bei einer geringeren Auslenkung A3. Die Form und Höhe der Kraftspitze60 ist hier dieselbe wie in13a , allerdings ist die Kraftspitze60 gegenüber der Einstellung aus11a und der Kraft/Weg-Kennlinie aus13a zu einer geringeren Auslenkung A hin verschoben. - Die in
7a ,7b gezeigte Form des Kontaktelements42 und der bspw. in6 gezeigte Querschnitt des Rampenelements44 kann geändert werden, um einen gewünschten Kennlinienverlauf zu erhalten. Soll bspw. die Form der Kraftspitze60 so geändert werden, daß die Kraftspitze60 höher wird, so ist Kontaktelement42 oder Rampenelement44 entsprechend größer auszubilden, so daß eine stärkere Auslenkung der Blattfeder40 erfolgt. Soll der Anstieg oder Abfall an der Kraftspitze60 geringer sein, so daß die Kraftspitze60 breiter wird, kann dies durch Ausbildung von allmählich ansteigenden Flanken des Rampenelements44 erreicht werden. Entsprechend sind verschiedene Querschnitte des Rampenelements44 möglich. -
12 zeigt ein Kickdown-Element10a , das eine Abwandlung des Kickdown-Elements10 darstellt. Das Kickdown-Element10a ist im wesentlichen wie das Kickdown-Element10 ausgebildet, so daß sein Aufbau und seine Funktion hier nicht noch einmal beschrieben werden sollen. Im Unterschied zum Kickdown-Element10 weist das Kickdown-Element10a aber am Hülsenelement14 einen angeformten Antriebsflansch50 auf. Das Stößelelement12 ist demgegenüber verdrehfest angeordnet. Ein Elektromotor52 treibt über ein Antriebsritzel54 das Hülsenelement14 an, so daß es sich gegenüber dem Stößelelement12 dreht. - Hierbei kann, wie oben im Zusammenhang mit dem Kickdown-Element
10 beschrieben, auch das Kickdown-Element10a über verschiedene Raststellungen der gegenseitigen Verdrehung der Hülse14 und des Stößelelements12 verfügen. Bevorzugt ist aber, daß beim alternativen Kickdown-Element10a die Verstellung des Stößelelements12 gegenüber der Hülse14 stufenlos erfolgt. Hierbei ist das aus dem Antriebsflansch50 und dem Ritzel54 gebildete Getriebe bevorzugt selbsthemmend ausgestaltet, so daß bei stromlosem Motor52 die Hülse14 feststeht. - Bevorzugt ist der Motor
52 an eine Steuereinrichtung angeschlossen. Diese steuert den Motor52 so an, daß für das Kickdown-Element10a eine gewünschte Kraft/Weg-Kennlinie, d.h. eine entsprechende Lage der Kraftspitze60 erreicht wird. Hierfür kann auch ein Positionsensor für die Drehposition der Hülse14 vorgesehen sein.
Claims (15)
- Kickdown-Element mit – einem ersten Element (
14 ) und einem zweiten Element (12 ), – wobei das erste und das zweite Element (12 ,14 ) bei Betätigung gegeneinander entlang eines Weges in Betätigungsrichtung (B) beweglich sind und die Kraft/Weg-Kennlinie der Betätigungsbewegung eine Kraftspitze (60 ) aufweist, – und wobei auf dem ersten Element (14 ) ein Federelement (40 ) angeordnet ist, – und auf dem zweiten Element (12 ) eine Kontaktfläche (46 ) angeordnet ist, – so daß bei Betätigung das Federelement (40 ) mit der Kontaktfläche (46 ) in Kontakt kommt, – und wobei eine weitere Betätigung nur mit einer zur Verformung des Federelements (40 ) notwendigen Kraft möglich ist, dadurch gekennzeichnet, daß – die Kontaktfläche (46 ) so ausgebildet ist, daß sie mindestens an zwei voneinander quer zur Betätigungsrichtung (B) verschiedenen Positionen (P1, P2) voneinander in Betätigungsrichtung (B) verschiedene Stellungen am zweiten Element (12 ) aufweist, – und das zweite Element (12 ) gegenüber dem ersten Element (14 ) in einer Richtung quer zur Betätigungsrichtung (B) verstellbar ist, so daß der Ort (48 ) der Kontaktfläche (46 ), an dem das Federelement (40 ) mit der Kontaktfläche (46 ) in Kontakt kommt, und damit die Lage der Kraftspitze auf der Kraft/Weg-Kennlinie verschiebbar ist. - Kickdown-Element nach Anspruch 1, bei dem – das Federelement als Blattfederelement (
40 ) ausgebildet ist. - Kickdown-Element nach Anspruch 2, bei dem – das erste und zweite Element (
12 ,14 ) bei Betätigung linear zueinander beweglich sind, – und das Blattfederelement (40 ) mit der Betätigungsrichtung (B) einen Winkel von weniger als 45° einschließt. - Kickdown-Element nach Anspruch 3, bei dem – das Blattfederelement (
40 ) mit der Betätigungsrichtung (B) einen Winkel von weniger als 15° einschließt. - Kickdown-Element nach einem der Ansprüche 2 bis 4, bei dem – das Blattfederelement (
40 ) ein abgerundetes Kontaktelement (42 ) aufweist, – wobei bei Betätigung das Kontaktelement (42 ) mit der Kontaktfläche (46 ) in Kontakt tritt. - Kickdown-Element nach Anspruch 5, bei dem – das Kontaktelement (
42 ) mindestens teilweise kugelförmig ist. - Kickdown-Element nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem – die Kontaktfläche (
46 ) mindestens zwei Abschnitte aufweist, die quer zur Betätigungsrichtung (B) an verschiedenen Positionen angeordnet sind, – wobei die beiden Abschnitte in Betätigungsrichtung (B) verschiedene Stellungen aufweisen. - Kickdown-Element nach Anspruch 7, bei dem mindestens eine Stufe zwischen den Abschnitten gebildet ist.
- Kickdown-Element nach Anspruch 7, bei dem – die Kontaktfläche (
46 ) durchgehend ist und einen Winkel zur Betätigungsrichtung (B) aufweist, der von 90° abweicht. - Kickdown-Element nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem – ein steuerbarer Antrieb (
52 ) vorgesehen ist, um das erste Element (14 ) gegenüber dem zweiten Element (12 ) quer zur Betätigungsrichtung (B) linear oder rotatorisch zu verstellen. - Kickdown-Element nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem – das erste Element (
14 ) über Rastmittel (20 ,22 ) mit dem zweiten Element (12 ) gekoppelt ist, so daß für eine Bewegung quer zur Betätigungsrichtung (B) eine Anzahl von Raststellungen vorgesehen sind. - Kickdown-Element nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem – das erste Element (
14 ) gegenüber dem zweiten Element (12 ) verdrehbar ist. - Kickdown-Element nach Anspruch
12 , bei dem – am ersten und/oder am zweiten Element (12 ,14 ) eine Werkzeugöffnung (24 ) zum Einsetzen eines Werkzeuges zum Drehen des ersten und/oder zweiten Elements (12 ,14 ) vorgesehen ist. - Kickdown-Element nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem – zwischen dem ersten Element (
14 ) und dem zweiten Element (12 ) mindestens ein Rückholelement vorgesehen ist, das der Betätigung eine Gegenkraft entgegensetzt. - Pedaleinheit mit – einem Pedalelement (
34 ), – und einem Kickdown-Element (10 ,10a ) nach einem der vorangehenden Ansprüche.
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