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Die
vorliegende Erfindung betrifft allgemein Motorräder und insbesondere Drosselpositionssensoren
für Motorräder.
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Die
Besitzer von Motorrädern
kaufen häufig verschiedene
Zubehöreinrichtungen
für ihre
Motorräder.
Zum Beispiel kann ein Motorradbesitzer Griffleuchten und geheizte
Drosselgriffe für
sein Motorrad kaufen. Derartige Griffleuchten werden gewöhnlich an
den Enden der entsprechenden Griffe installiert, und die geheizten
Drosselgriffe werden anstelle der Original-Drosselgriffe installiert.
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Um
eine Stromversorgung für
die Griffleuchten oder geheizten Drosselgriffe vorzusehen, können Elektrodrähte durch
das Innere der hohlen, rohrförmigen
Griffe geführt
werden, die mit einer Stromquelle wie etwa der Batterie des Motorrads
verbunden werden. Wenn jedoch der innere Durchgang versperrt ist,
weil etwa ein Drosselpositionssensor für eine elektronische Drossel
im Inneren des Durchgangs angeordnet ist, werden die Elektrodrähte für die Zubehöreinrichtungen
außen
am Griff geführt.
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Die
vorliegende Erfindung gibt gemäß einem Aspekt
einen Drosselpositionssensor für
ein Motorrad an, das einen Lenker mit einem Ende umfasst. Der Drosselpositionssensor
umfasst einen Rotor mit einem ersten Ende und einem zweiten Ende.
Der Rotor ist im Inneren des Lenkers angeordnet und wird relativ zu
dem Lenker gedreht. Das zweite Ende liegt näher an dem Ende des Lenkers
als das erste Ende. Der Drosselpositionssensor umfasst weiterhin
einen Sensor, der betrieben werden kann, um eine Drehung des Rotors
relativ zu dem Lenker zu erfassen und ein Signal zu erzeugen, das
der Drehung des Rotors relativ zu dem Lenker entspricht. Der Drosselpositionssensor
umfasst weiterhin wenigstens ein Elektrokabel, das sich von dem
ersten Ende in den Rotor erstreckt. Das Elektrokabel erstreckt sich
durch den Rotor, wobei von dem zweiten Ende des Rotors her auf das
Elektrokabel zugegriffen werden kann.
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Die
vorliegende Erfindung gibt gemäß einem anderen
Aspekt eine Drosselanordnung für
ein Motorrad an, das einen Lenker mit einem Ende umfasst. Die Drosselanordnung
umfasst einen Drosselpositionssensor mit einem ersten Ende und einem
zweiten Ende. Der Drosselpositionssensor ist derart in dem Lenker
positioniert, dass das zweite Ende näher an dem Ende des Lenkers
liegt als das erste Ende. Der Drosselpositionssensor umfasst einen
ersten Elektroanschluss, auf den von dem zweiten Ende her zugegriffen
werden kann. Die Drosselanordnung umfasst weiterhin eine Drosselgriff,
der über
dem Ende des Lenkers positioniert ist. Der Drosselgriff ist mit dem
Drosselpositionssensor verbunden und kann gedreht werden, um eine
Drosselwinkeleingabe für den
Drosselpositionssensor vorzusehen, sodass der Drosselpositionssensor
ein Signal erzeugt, das der Drosselwinkeleingabe entspricht. Die
Drosselanordnung umfasst weiterhin eine elektrische Komponente mit
einem zweiten Elektroanschluss, der elektrisch mit dem ersten Elektroanschluss
verbunden ist.
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In
einer anderen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung umfasst der Drosselpositionssensor einen
Rotor mit einer ersten Vielzahl von Keilen, die sich von einer Außenfläche des
Rotors erstrecken, während
der Drosselgriff eine zweite Vielzahl von Keilen umfasst, die sich
von einer Innenfläche des
Drosselgriffs erstrecken. Die erste und die zweite Vielzahl von
Keilen können
in einer Vielzahl von Ausrichtungen in Bezug aufeinander verbunden
werden.
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Andere
Merkmale und Aspekte der Erfindung werden durch die folgende ausführliche
Beschreibung mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen verdeutlicht.
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In
den Zeichnungen werden einander entsprechende Teile jeweils durch
gleiche Bezugszeichen angegeben.
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1 ist
eine Seitenansicht eines Motorrads gemäß der vorliegenden Erfindung.
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2 ist
ein perspektivische Explosionsansicht eines Drosselpositionssensors
gemäß der vorliegenden
Erfindung.
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3 ist
eine perspektivische Explosionsansicht des Drosselpositionssensors
von der zur 2 entgegen gesetzten Seite.
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4 ist
eine teilweise ausgeschnittene Seitenansicht des Drosselpositionssensor
von 2 und zeigt den Drosselpositionssensor ohne eine Drosselwinkeleingabe.
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5 ist
eine teilweise ausgeschnittene Seitenansicht des Drosselpositionssensors
von 2 und zeigt den Drosselpositionssensor mit einer
Drosselwinkeleingabe.
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6 ist
eine Querschnittansicht des Drosselpositionssensors entlang der
Linie 6-6 von 4 und zeigt die Ausrichtung
eines Magneten der Drosselpositionsanordnung ohne eine Drosselwinkeleingabe.
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7 ist
eine Querschnittansicht des Drosselpositionssensors entlang der
Linie 7-7 von 5 und zeigt die Ausrichtung
des Magneten der Drosselpositionsanordnung mit einer Drosselwinkeleingabe.
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8 ist
eine perspektivische Ansicht eines Sensors des Drosselpositionssensors
von 2.
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9a ist
eine perspektivische Ansicht eines Rotors des Drosselpositionssensors
von 2.
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9b ist
eine perspektivische Ansicht des Rotors von der zur 9a entgegen
gesetzten Seite.
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10 ist
eine perspektivische Ansicht einer Drosselanordnung einschließlich des
Drosselpositionssensors von 2.
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Bevor
Ausführungsformen
der Erfindung im Detail erläutert
werden, soll darauf hingewiesen werden, dass die Erfindung in ihrer
Anwendung nicht auf die Details des Aufbaus und der Anordnung der
Komponenten beschränkt
ist, die in der folgenden Beschreibung genannt oder in den beigefügten Zeichnungen
gezeigt sind. Die Erfindung kann durch andere Ausführungsformen
und auf verschiedene Weise realisiert werden. Weiterhin ist zu beachten,
dass die hier verwendete Terminologie lediglich beispielhaft ist und
nicht als einschränkend
aufzufassen ist. Wenn von „enthalten", „umfassen" oder „aufweisen" die Rede ist, bedeutet
dies, dass neben den in diesem Zusammenhang genannten Elementen
auch äquivalente
oder zusätzliche
Elemente vorgesehen sein können.
Soweit nicht näher
spezifiziert, ist unter „montiert", „verbunden", „gehalten" und „gekoppelt" eine direkte oder indirekte
Montage, Verbindung, Halterung oder Kopplung zu verstehen. Die Bezeichnungen „verbunden" und „gekoppelt" sind zudem nicht
auf physikalische oder mechanische Verbindungen oder Kopplungen
beschränkt.
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1 zeigt
ein Motorrad 10 mit einem Vorderrad 14, einem
Rückrad 18,
einem Motor 22 und einem Rahmen 26, mit dem das
Vorder- und das Rückrad 14, 18 verbunden
sind. Das Motorrad 10 umfasst weiterhin eine Lenkanordnung 30,
die mit dem Rahmen 26 verbunden ist. Die Lenkanordnung 30 kann um
eine Lenkachse geschwenkt werden und umfasst einen Lenker 34, über den
eine Schwenkbewegung der Lenkanordung 30 veranlasst werden
kann. Der Lenker 34 umfasst einen linken Griff (nicht gezeigt) und
einen rechten Griff 38, die durch einen Fahrer gegriffen
werden, um das Motorrad 10 zu lenken.
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Der
linke Griff ist an dem linken Endteil des Lenkers 34 befestigt,
und der rechte Griff bzw. Drosselgriff 38 ist an dem rechten
Endteil des Lenkers 34 befestigt. Ein linkes Steuergehäuse (nicht
gezeigt) ist innen neben dem linken Griff angeordnet, und ein rechtes
Steuergehäuse 42 ist
innen neben dem Drosselgriff 38 angeordnet. Das linke Steuergehäuse und das
rechte Steuergehäuse 42 sind
an dem Motorradlenker 34 befestigt. Das linke Steuergehäuse und
das rechte Steuergehäuse 42 umfassen
Betätigungsschalter,
die mit verschiedenen Einrichtungen an dem Motorrad 10 wie
etwa dem Scheinwerfer, dem Starter, den Blinkern, der Hupe und anderen
aus dem Stand der Technik bekannten Einrichtungen kommunizieren
und diese steuern. Der gezeigte Lenker 34 ist allgemein
ein kontinuierliches hohles Rohr, das aus einem Metall wie etwa
Stahl hergestellt ist. Es ist jedoch zu beachten, dass auch andere
Typen von Lenkern wie etwa zweistückige Lenker (z.B. „Clip-ons") in Verbindung mit
der vorliegenden Erfindung verwendet werden können.
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2 und 3 zeigen
einen Drosselpositionssensor 46, der ausgebildet ist, um
mit dem Drosselgriff 38 verbunden zu werden. Der Drosselpositionssensor 46 umfasst
einen Rotor 50, der relativ zu dem Lenker 34 um
eine zentrale Achse 54 gedreht werden kann. Wie in 9a und 9b gezeigt,
umfasst der Rotor 50 ein Kabel 58 mit einer Vielzahl
von einzelnen Leitungen oder Elektrodrähten 62, die durch
zwei Ummantelungen 66 geführt werden. Die einzelnen Elektrodrähte 62 sind
ebenfalls ummantelt, um die Drähte 62 voneinander
zu isolieren. In dem gezeigten Aufbau umfasst das Kabel 58 drei
Einzeldrähte 62.
Alternativ hierzu kann der Leiter 58 mehr oder weniger
als drei Einzeldrähte 62 umfassen.
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Der
Rotor 50 umfasst weiterhin eine Drahthalterung 70,
die konfiguriert ist, um wenigstens einen Teil des Kabels 58 zu
halten. In dem gezeigten Aufbau hält die Drahthalterung 70 ungefähr eine
Hälfte
des Kabels 58. Alternativ hierzu kann die Drahthalterung 70 konfiguriert
sein, um im wesentlichen die gesamte Länge des Kabels 58 oder
aber weniger als die Hälfte
des Kabels 58 zu halten. Elektroanschlüsse 74 sind mit den
freiliegenden Enden der einzelnen Drähte 62 verbunden,
sodass eine Leistung oder ein elektrisches Signal von den einzelnen
Drähten 62 zu den
Elektroanschlüssen 74 geführt werden
kann. Die Elektroanschlüsse 74 werden
ebenfalls durch die Drahthalterung 70 gehalten. In dem
gezeigten Aufbau ist die Drahthalterung 70 aus einem Kunststoffmaterial
(z.B. Nylon) ausgebildet, um die Elektroanschlüsse 74 voneinander
zu isolieren. Alternativ hierzu kann die Drahthalterung 70 aus
einem von verschiedenen nicht-leitenden Materialien ausgebildet sein.
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Wie
weiterhin in 9a und 9b gezeigt, umfasst
der Rotor 50 weiterhin einen Magneten 78, der
durch die Drahthalterung 70 gehalten wird. Der Magnet 78 ist
in einem Aufnahmeteil 82 der Drahthalterung 70 angeordnet
(siehe 6 und 7). Ein Presspassung zwischen
dem Magneten 78 und dem Aufnahmeteil 82 kann verwendet
werden, um den Magneten 78 in dem Aufnahmeteil 82 zu
sichern. Alternativ hierzu kann ein Kleber (z.B. ein Epoxidkleber)
verwendet werden, um den Magneten 78 in dem Aufnahmeteil 82 zu
sichern. In dem gezeigten Aufbau ist der Magnet 78 in der
Form eines Parallelogramms vorgesehen, um in dem Aufnahmeteil 82 eingesteckt zu
werden, der ebenfalls die Form eines Parallelogramms aufweist. Alternativ
hierzu können
der Magnet 78 und der Aufnahmeteil 82 eine beliebige
Anzahl von verschiedenen Formen aufweisen. Der Magnet 78 kann
aus einer Neodym-Eisen-Bor-Legierung hergestellt sein, die etwa
von Hitachi Metals, Ltd. in Tokio, Japan unter der Handelsbezeichnung
HS-43EH erhältlich
ist.
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Wie
in 9a und 9b gezeigt,
ist ein Teil des Kabels 58 um den Magneten 78 herum
nicht durch die Ummantelung 66 bedeckt. Deshalb können an
einem Ende des Magneten 78 die einzelnen Drähte 62 gespreizt
und um den Aufnahmeteil 82 der Drahthalterung 70 geführt sein,
wobei sie dann später
auf dem gegenüberliegenden
Ende des Magneten 78 zusammengeführt werden. Bei einem derartigen
Aufbau des Kabels 58 erstrecken sich die Teile des Kabels 58 mit
den Ummantelungen 66 im wesentlichen koaxial zu dem Magneten 78.
Alternativ hierzu können
das Kabel 58 und/oder die einzelnen Drähte 62 in dem Kabel 58 auf
verschiedene Weise in Nachbarschaft zu dem Magneten 78 geführt werden,
sodass das Kabel 58 im wesentlichen nicht koaxial zu dem
Magneten 78 ist.
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Das
Kabel 58, die Drahthalterung 70, der Magnet 78 und
die Elektroanschlüsse 74 werden nach
der Montage übergossen,
sodass das Kabel 58, die Drahthalterung 70, der
Magnet 78 und die Elektroanschlüsse 74 durch einen
Rotorüberguss
(durch Strichlinien gezeigt) umschlossen sind. Der Rotorüberguss 86 kann
aus einem von verschiedenen Materialien (z.B. Nylon) ausgebildet
sein. Wie in 2, 3, 9a und 9b gezeigt,
ist das Kabel 58 nicht vollständig durch den Rotorüberguss 86 umschlossen.
Insbesondere erstreckt sich das Kabel 58 entlang der Länge des
Rotorübergusses 86 von
einem ersten Ende 90 des Rotorübergusses zu einem zweiten
Ende 94 des Rotorübergusses 86.
Wenigstens einer der einzelnen Drähte 62, die sich von
dem ersten Ende 90 des Rotorübergusses 86 erstrecken, ist
elektrisch mit einer Stromquelle (z.B. einer Motorradbatterie, nicht
gezeigt) verbunden. An dem zweiten Ende 94 des Rotorübergusses 86 kann
auf die Elektroanschlüsse 74 für eine elektrische
Verbindung mit entsprechenden Elektroanschlüssen einer elektrischen Komponenten
oder Zubehöreinrichtung 98 zugegriffen
werden (siehe 10).
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Wie
in 2, 3, 9a und 9b gezeigt,
umfasst der Rotor 50 einen Verbindungsteil, der in der
Form einer Vielzahl von äußeren, sich
axial erstreckenden Keilen 102 in Nachbarschaft zu dem zweiten
Ende 94 konfiguriert ist. Der Rotor 50 umfasst
weiterhin eine zweite Vielzahl von äußeren, sich axial erstreckenden
Keilen 106 (siehe 2 und 3),
die zwischen dem erste Ende 90 und der ersten Vielzahl
von äußeren, sich
axial erstreckenden Keilen 102 angeordnet sind.
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Wie
in 2 und 3 gezeigt, umfasst der Drosselpositionssensor 46 weiterhin
ein Gehäuse 110,
das konfiguriert ist, um den Rotor 50 aufzunehmen. In dem
gezeigten Aufbau umfasst das Gehäuse 110 zwei
Aufnahmeteile 114, die jeweils konfiguriert sind, um eine
Sensoranordnung 118 aufzunehmen. Die Aufnahmeteile 114 sind
einander gegenüber
an dem Gehäuse 110 angeordnet,
sodass die entsprechenden Sensoranordnungen 118 einander
gegenüber
angeordnet sein können
und der Rotor 50 zwischen den Sensoranordnungen 118 angeordnet
sein kann. Alternativ hierzu kann das Gehäuse 110 auch mehr
oder weniger als zwei Aufnahmeteile 114 umfassen, um mehr
oder weniger als zwei Sensoranordnungen 118 aufzunehmen.
Das Gehäuse
umfasst an einem Ende zwei Nockenflächen 122 und zwei Stoppflächen 126 in
Nachbarschaft zu den entsprechenden Nockenflächen 122. Das Gehäuse 110 kann
aus einem von einer Vielzahl verschiedener Materialien (z.B. Kunststoff,
Nylon) ausgebildet sein
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Wie
in 8 gezeigt, umfassen die Sensoranordnungen 118 jeweils
ein Kabel 130 mit einer Vielzahl von einzelnen Elektrodrähten 134,
die durch eine Ummantelung 138 geführt werden. Die einzelnen Elektrodrähte 134 sind
auch ummantelt, um die Drähte 134 voneinander
zu isolieren. In dem gezeigten Aufbau umfasst das Kabel 130 drei
einzelne Drähte 134.
Die freiliegenden Enden der einzelnen Elektrodrähte 134 sind elektrisch
mit einer Leiterplatte 142 verbunden, die wiederum elektrisch
mit einem Hall-Effekt-Sensor 146 verbunden ist. Wie aus
dem Stand der Technik bekannt ist, ist der Hall-Effekt- Sensor 146 konfiguriert,
um eine Spannung proportional zu der Bewegung oder Ausrichtung des
Sensors in einem Magnetfeld auszugeben. In dem gezeigten Aufbau
umfasst der Hall-Effekt-Sensor 146 ein
kleines halbleitendes Plättchen
und eine Auswertungsschaltung, die auf einem einzelnen Siliciumchip
integriert sind. Dabei kann der Sensor 146 eine variable Spannung
(z.B. 0-5 Volt) direkt an die Leiterplatte 142 ausgeben,
um die Bewegung oder Ausrichtung des Sensors 146 in dem
Magnetfeld anzugeben. Der Sensor 146 kann ein programmierbarer
linearer Hall-Effekt-Sensor sein, wie etwa der von der Micronas
Semiconductor Holding AG in Zürich,
Schweiz, unter der Modellnummer HAL815 erhältliche. Alternativ hierzu
können
andere Typen von Hall-Effekt-Sensoren verwendet werden. Weiterhin
können andere
Typen von Sensoren betrieben werden, um eine variable Spannung in
Abhängigkeit
von der relativen Bewegung oder Ausrichtung des Rotors 50 und des
Gehäuses 110 auszugeben.
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Wie
in 8 gezeigt, werden das Kabel 130, die
Leiterplatte 142 und der Sensor 146 nach der Montage
mit einem Sensorüberguss 150 (durch Strichlinien
gezeigt) übergossen,
um das Kabel 130, die Leiterplatte 142 und den
Sensor 146 im wesentlichen zu umschließen. Das Kabel 130 ist
jedoch nicht vollständig
durch den Sensorüberguss 150 umschlossen.
Ein Teil des Kabels 130 erstreckt sich von dem Sensorüberguss 150,
sodass die einzelnen Elektrodrähte 134 elektrisch
mit einer Motorsteuereinheit (ECU, nicht gezeigt) des Motorrads 10 verbunden
sein können.
Der Sensorüberguss 150 kann aus
einem von verschiedenen Materialien (z.B. Kunststoff, einschließlich von
Nylon) ausgebildet sein.
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Wie
in 2 und 3 gezeigt, sind die Sensoranordnungen 118 in
den Aufnahmeteilen 114 des Gehäuses 110 angeordnet
und an dem Gehäuse 110 befestigt.
In dem gezeigten Aufbau werden die Sensoranordnungen 118 durch
Heißkleben
an dem Gehäuse 110 befestigt,
um die Sensoranordnungen 118 in den Aufnahmeteilen 114 des
Gehäuses 110 zu sichern.
Alternativ hierzu können
Befestigungselemente (z.B. Schrauben) oder Presspassungen zwischen
den Sensoranordnungen 118 und den Aufnahmeteilen 114 verwendet
werden, um die Sensoranordnungen 118 in den Aufnahmeteilen 114 des
Gehäuses 110 zu
sichern.
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Der
Drosselpositionssensor 46 umfasst weiterhin einen Nocken 154,
der für
eine Drehung mit dem Rotor 50 gekoppelt ist, einen Kompressionsring 158,
der zwischen dem Nocken 154 und dem Rotor 50 positioniert
ist, und einen Stopp 162, der mit dem Rotor 50 für eine Drehung
relativ zu dem Rotor 50 gekoppelt ist. Wie in 2 und 3 gezeigt,
umfasst der Nocken 154 eine Vielzahl von inneren, sich
axial erstreckenden Keilen 166, die konfiguriert sind,
um mit der zweiten Vielzahl von äußeren, sich
axial erstreckenden Keilen 106 an dem Rotor 50 verbunden zu
werden. Dabei ist der Nocken 154 für eine Mitdrehung mit dem Rotor 50 fixiert,
wobei er jedoch entlang der Länge
des Rotors 50 gleiten kann. Der Nocken 154 umfasst
auch zwei Nockenflächen 170 und zwei
Stoppflächen 174 in
Nachbarschaft zu den entsprechenden Nockenflächen 170. Die Nockenflächen 170 des
Nockens 154 und die Nockenflächen 122 des Gehäuses 110 weisen
im wesentlichen ähnliche
Konturen auf, sodass im wesentlichen die gesamten Längen der
Nockenflächen 122, 170 miteinander
verbunden werden, wenn der Nocken 154 zu der am weitesten
links befindlichen Position gegen das Gehäuse 110 bewegt wird
(siehe 4). Entsprechend weisen die Stoppflächen 174 des
Nockens 154 und die Stoppflächen 126 des Gehäuses 110 im
wesentlichen ähnliche
Konturen auf, sodass im wesentlichen die gesamten Längen der
Stoppflächen 126, 174 miteinander
verbunden werden, wenn der Nocken 154 zu der am weitesten
links befindlichen Position gegen das Gehäuse 110 bewegt wird. Wie
weiterhin in 4 gezeigt, ist die Feder 158 zwischen
dem Nocken 154 und einer Federstange 178 an dem
Rotor 50 angeordnet. Die Feder 158 spannt also
den Nocken 154 gegen das Gehäuse 110 vor.
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Der
Stopp 162 ist in Nachbarschaft zu der ersten Vielzahl von äußeren, sich
axial erstreckenden Keilen 102 angeordnet und ist über einen
C-Clip 182, der mit einer Vertiefung 186 in dem
Rotor 50 verbunden ist (siehe 2 und 3),
axial an dem Rotor 50 befestigt. Der Stopp 162 ist
jedoch nicht für eine
gemeinsame Drehung mit dem Rotor 50 fixiert. Der Rotor 162 kann
sich relativ zu dem Stopp 162 und dem Gehäuse 110 drehen.
Der Stopp 162 umfasst eine Vielzahl von elastischen Gliedern 190,
die an dem Außenumfang
des Stopps angeordnet sind. Die elastischen Glieder 190 sind
konfiguriert, um mit einem Schlitz 194 in Nachbarschaft
zu einem Ende 192 des Lenkers 34 verbunden zu
werden, um den Drosselpositionssensor 46 in dem Lenker 34 zu
halten (siehe 10). In anderen Ausführungsformen können erhöhte Laschen,
die Rippen auf ihren Flächen
aufweisen, um die Wände
der Schlitze 194 zu kontaktieren, anstelle der elastischen
Glieder 190 verwendet werden. Die Rippen werden während der Montage
zusammengedrückt,
um eine robuste Presspassung zwischen den Laschen und den Schlitzen zu
erzeugen. In weiteren Ausführungsformen
können drei
oder mehr Lasche/Schlitz- Verbindungen
verwendet werden, um das Endspiel der Stopps 162 in Bezug
auf den Lenker 34 zu reduzieren.
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Wie
in 2-5 gezeigt, umfasst der Drosselpositionssensor 46 weiterhin
ein Rohr 202, das das Gehäuse 110, die Sensoranordnungen 118, den
Nocken 154, die Feder 158, Teile des Stopps 162 und
Teile des Rotors 50 umschließt. Nach dem Einsetzen in das
Rohr 202 wird das Gehäuse 110 axial in
dem Rohr 202 gehalten. Wie in 2 gezeigt,
umfasst ein Ende des Rohrs 202 mehrere Stufen 206, die
innen neben dem Außenumfang
des Rohrs 202 ausgebildet sind. Die Stufen 206 werden
mit entsprechenden Schlitzen 210 in dem Ende des Gehäuses 110 gegenüber den
Nocken- und Stoppflächen 122, 126 verbunden,
um das Gehäuse 110 drehend
in Bezug auf das Rohr 202 auszurichten. Die Stufen 206 stoßen gegen
entsprechende Endflächen 214 in Nachbarschaft
zu den Schlitzen 210, um die Einstecktiefe des Gehäuses 110 in
das Rohr 202 zu begrenzen (siehe auch 4 und 5).
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Wie
in 4 und 5 gezeigt, ist an einem Ende
des Rohrs 202 gegenüber
den Stufen 206 der Innendurchmesser des Rohrs 202 derart
dimensioniert, dass er eine Presspassung mit dem Außendurchmesser
des Stopps 162 vorsieht. Außerdem umfasst das Rohr 202 an
diesem Ende mehrere elastischen Laschen 218, die konfiguriert
sind, um mit vertieften Teile 222 in dem Stopp 162 verbunden
zu werden und dadurch positiv den Stopp 162 in dem Rohr 202 zu
halten (siehe auch 2 und 3). In anderen
Ausführungsformen
kann der Stopp 162 Höcker
umfassen, die in entsprechenden Löchern in dem Rohr 202 aufgenommen
werden, um den Stopp 162 positiv in dem Rohr 202 zu
halten. Weiterhin umfasst das Rohrs 202 an demselben Ende
zwei Vertiefungsteile 226, um entsprechende Vorsprungsteile 230 an
dem Stopp 162 aufzunehmen und dadurch den Stopp 162 drehend
in Bezug auf das Rohr 202 auszurichten. Dadurch werden
die elektrischen Komponenten des Drosselpositionssensors 46 einschließlich der
Sensoranordnungen 118 im wesentlichen im Inneren des Rohrs 202 geschützt. Bei
dem beschriebenen Aufbau ist das Rohr 202 aus einem korrosionsfreien
Metall (z.B. einem verzinkten Stahl) ausgebildet. Alternativ hierzu
kann das Rohr 202 aus einem von verschiedenen korrosionsfreien
Metallen oder strukturell steifen Kunststoff- oder Verbundmaterialien
ausgebildet sein.
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In 4, 5 und 10 ist
der Drosselpositionssensor 46 im Inneren des Lenkers 34 positioniert
gezeigt. Die elastischen Glieder 190 an dem Stopp 162 sind
mit den Schlitzen 194 in dem Lenker 34 verbunden,
um den Drosselpositionssensor 46 im wesentlichen im Inneren
des Lenkers 34 zu halten (siehe 10). Um
den Drosselpositionssensor 46 aus dem Lenker 34 zu
entfernen, können
die Enden der elastischen Glieder 190 zueinander gebogen werden,
um aus den Schlitze 194 gelöst zu werden. Dann kann der
Drosselpositionssensor 46 entfernt werden.
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Ein
O-Ring 234 ist in einer Vertiefung 238 in dem
Gehäuse
angeordnet (siehe auch 2 und 3), um einen
Zwischenraum zwischen dem Außendurchmesser
des Rohrs 202 und dem Innendurchmesser des Lenkers 34 zu
kompensieren. Der O-Ring 234 kann auch die Vibrationsstärke reduzieren,
die von dem Lenker 34 zu dem Drosselpositionssensor 46 übertragen
wird. Alternativ hierzu können sich
eine Vielzahl von elastischen Gliedern oder elastischen Laschen 242 (siehe
auch 2 und 3) von der Außenfläche des
Rohrs 202 erstrecken, um mit der Innenfläche des
Lenkers 34 verbunden zu werden und einen Zwischenraum zwischen
dem Außendurchmesser
des Rohrs 202 und dem Innendurchmesser des Lenkers 34 zu
kompensieren. In anderen Ausführungsformen
ist der Innendurchmesser des Lenkers 34 derart dimensioniert,
dass er passend in das Rohr 202 aufgenommen werden kann, ohne
dass die Verwendung des O-Rings 234 oder der elastischen
Laschen 242 erforderlich ist.
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Obwohl
nicht in den Zeichnungen gezeigt, wird der Drosselgriff 38 durch
das Steuergehäuse 42 auf
aus dem Stand der Technik bekannte Weise axial auf dem Lenker 34 gehalten.
Wie in 10 gezeigt, umfasst der Drosselgriff 38 eine
Gummigrifffläche 246,
die durch einen Fahrer des Motorrads 10 gegriffen wird.
Der Drosselgriff 38 umfasst weiterhin einen Verbindungsteil
oder eine Vielzahl von inneren, sich axial erstreckenden Keilen 250,
die konfiguriert sind, um mit der ersten Vielzahl von äußeren, sich
axial erstreckenden Keilen 102 an dem Rotor 50 verbunden zu
werden, wenn der Drosselgriff 38 über dem Ende 198 des
Lenkers 34 positioniert wird. Die Keile 250 gestatten,
dass der Drosselgriff 38 in Bezug auf den Lenker 34 in
einer Vielzahl von verschiedenen Ausrichtungen ausgerichtet wird.
Insbesondere gestatten die Keile 250, 102, dass
der Drosselgriff 38 relativ zu dem Lenker 34 in
kleinen Inkrementen (d.h. in Übereinstimmung
mit dem Abstand zwischen den Keilen 250, 102)
eingestellt wird, sodass ein graphisches Design oder Logo an dem
Ende des Drosselgriffs 38 präzise in Bezug auf den Boden
ausgerichtet werden kann.
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Während des
Betriebs des Motorrads 10 kann der Fahrer den Drosselgriff 38 drehen,
um eine Drosselwinkeleingabe für
den Drosselpositionssensor 46 vorzusehen. Der Drosselpositionssensor 46 ist
wiederum konfiguriert, um ein Signal, das proportional zu der Drosselwinkeleingabe
ist, an die ECU auszugeben. In einem Motor 10 mit einem
Kraftstoffeinspritzsystem und einer seilbetätigten Drossel kann die ECU
das Signal verwenden, um zu berechnen, wie viel Kraftstoff zu der
in den Motor 22 eintretenden Luft hinzugefügt werden
soll. Nachdem berechnet wurde, wie viel Kraftstoff hinzugefügt werden soll,
kann die ECU eine oder mehrere Kraftstoffeinspritzdüsen (nicht
gezeigt) steuern, um die erforderliche Kraftstoffmenge hinzuzufügen. In
einem Motorrad 10 mit einer elektronischen Drosselsteuerung kann
das durch den Drosselpositionssensor 46 ausgegebene Signal
durch die ECU auch verwendet werden, um die Drosselöffnung zu
steuern.
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In 4 ist
der Drosselpositionssensor 46 in einer Konfiguration gezeigt,
die einer Null-Drosselwinkeleingabe entspricht. Mit anderen Worten
ist die Drosselöffnung
im wesentlichen geschlossen, wobei jedoch eine ausreichende Menge
an Luft durch die Drosselöffnung
gelassen wird, damit der Motor 22 mit einer niedrigen Geschwindigkeit
leerlaufen kann. Bei einer Null-Drosselwinkeleingabe kann der Drosselpositionssensor 46 eine
kleine Spannung (z.B. weniger als 1 Volt) an die ECU ausgeben, damit
die ECU eine oder mehrere Kraftstoffeinspritzdüsen steuern kann, um die entsprechende
Kraftstoffmenge hinzuzufügen
und den Motor 22 bei der Leerlaufgeschwindigkeit zu halten.
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Ohne
eine Eingabe von dem Fahrer des Motorrads 10 werden der
Drosselgriff 38 und der Drosselpositionssensor 46 zu
der Null-Drosselwinkeleingabe vorgespannt, indem die entsprechenden
Nockenflächen 170, 122 des
Nockens 154 mit dem Gehäuse 110 verbunden
sind. Wie in 4 gezeigt, spannt die Feder 158 den
Nocken 154 gegen das Gehäuse 110 vor. Wegen
der Konturen der entsprechenden Nockenflächen 170, 122 des
Nockens 154 und des Gehäuses 110 wird
eine Axialkraft auf den Nocken 154 ausgeübt, die
etwa durch die Feder 158 vorgesehen wird, sodass sich der
Nocken 154 um die zentrale Achse 54 relativ zu
dem Gehäuse 110 dreht, bis
die entsprechenden Stoppflächen 174, 126 des Nockens 154 und
des Gehäuses 110 gegeneinander stoßen. Der
Rotor 50 wird also dazu gezwungen, sich mit dem Nocken 154 zu
drehen, weil der Nocken 154 für eine gemeinsame Drehung mit
dem Rotor 50 gekeilt ist.
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In 6 ist
die Ausrichtung des Magneten 78 relativ zu den Hall-Effekt-Sensoren 146 während der
Null-Drosselwinkeleingabe
gezeigt. Der Magnet 78 emittiert ein Magnetfeld, das durch
die Feldlinien „B" wiedergegeben wird.
Wegen der Ausrichtung des Magneten 78 relativ zu den Hall-Effekt-Sensoren 146 während der
Null-Drosselwinkeleingabe durchdringen die Feldlinien B die Hall-Effekt-Sensoren 146 im wesentlich
nicht quer. Daraus resultiert, dass die Hall-Effekt-Sensoren 146 eine kleine
Spannung (z.B. weniger als 1 Volt) an die ECU ausgeben können, sodass
die ECU die eine oder mehreren Kraftstoffeinspritzdüsen steuern
kann, um die entsprechende Kraftstoffmenge hinzuzufügen, um
den Motor 22 bei der Leerlaufgeschwindigkeit zu halten.
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Wenn
der Fahrer des Motorrads 10 das Motorrad 10 beschleunigen
möchte,
wird eine Drosselwinkeleingabe für
den Drosselpositionssensor 46 vorgesehen. Wegen der Verbindung
der Keile 250, 102 an dem Drosselgriff 38 mit
dem Rotor 50, dreht sich der Rotor 50 relativ
zu dem Gehäuse 100. 5 zeigt
den Rotor 50 in einer Position, die der vollen Drosselwinkeleingabe
entspricht. Weil der Nocken 154 für eine gemeinsame Drehung mit
dem Rotor 50 verkeilt ist, dreht sich auch der Nocken 154 relativ
zu dem Gehäuse 110.
Die Drehung des Nockens 154 relativ zu dem Gehäuse 110 und
die Konturen der entsprechenden Nockenflächen 170, 122 veranlassen,
dass der Nocken 154 entlang des Rotors 50 gegen
die Vorspannung der Feder 158 weg von dem Gehäuse 110 gleitet.
Wenn der Fahrer des Motorrads 10 den Drosselgriff 38 loslässt, spannt
die Feder 158 den Nocken 154 zu dem Gehäuse 110 vor.
Die entsprechenden Nockenflächen 170, 172 des
Nockens 154 und des Gehäuses 110 veranlassen,
dass sich der Nocken 154 und der Rotor 50 relativ
zu dem Gehäuse 110 drehen,
wenn sich der Nocken 154 entlang des Rotors 50 dreht.
Der Drosselpositionssensor 46 wird zu der Null-Drosselwinkeleingabe
zurückversetzt,
wenn die entsprechenden Stoppflächen 174, 126 des
Nockens 154 und des Gehäuses 110 gegeneinander
stoßen.
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In 7 ist
die Ausrichtung des Magneten 78 relativ zu den Hall-Effekt-Sensoren 146 während einer
Voll-Drosselwinkeleingabe
gezeigt. Bei dieser Ausrichtung des Magneten 78 dringen
die Feldlinien B im wesentlichen quer durch die Hall-Effekt-Sensoren 146.
Daraus resultiert, dass die Hall-Effekt-Sensoren 146 eine
relativ große
Spannung (z.B. zwischen 4 und 5 Volt) an die ECU ausgeben können, sodass
die ECU die eine oder mehreren Kraftstoffeinspritzdüsen steuern
kann, um die entsprechende Kraftstoffmenge zu der durch die Drosselöffnung gehenden
Luft hinzufügen
kann.
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In
dem gezeigten Aufbau des Drosselpositionssensors 46 werden
zwei Sensoranordnungen 118 verwendet. Die Verwendung von
zwei Sensoranordnungen 118 in dem Drosselpositionssensor 46 sieht eine
doppelte Redundanz für
das Kraftstoffeinspritzsystem vor. Insbesondere schlägt einer
der Hall-Effekt-Sensoren 146 in der Richtung der positiven Spannung
aus (z.B. zwischen 0 und 5 Volt), während der andere Hall-Effekt-Sensor 146 in
der Richtung der negativen Spannung ausschlägt (z.B. zwischen –5 und 0
Volt). Auf diese Weise sehen die Sensoren 146 eine Selbstprüfung vor,
um sicherzustellen, dass das durch die ECU empfangene Drosselwinkeleingangssignal
kontinuierlich ist und die Qualität des durch die ECU empfangenen
Drosselwinkeleingangssignals innerhalb der Spezifikation liegt.
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Wie
in 10 gezeigt, kann eine elektrische Komponente oder
eine elektrische Zubehöreinrichtung 98 elektrisch
mit den Elektroanschlüssen 74 verbunden
sein. Insbesondere kann die elektrische Zubehöreinrichtung 98 entsprechende
Elektroanschlüsse 254 umfassen
(schematisch in 10 gezeigt), die konfiguriert
sind, um mit den Elektroanschlüssen 74 in
dem Rotor verbunden zu werden, um Leistung von der Motorradbatterie
oder ein elektrisches Signal von einer anderen Quelle in dem Motorrad 10 zu empfangen. 10 zeigt
schematisch mehrere Konfigurationen der elektrischen Zubehöreinrichtung 98 einschließlich eines
Heizelements 158 und einer LED 262. Obwohl nicht
in den Zeichnungen gezeigt, können
ein oder mehrere Heizelemente 258 in den Drosselgriff 38 gegossen
und elektrisch mit den Elektroanschlüssen 74 in dem Rotor 50 über komplementäre Elektroanschlüsse 254 verbunden
sein. Die Elektroanschlüsse 254 können konfiguriert
sein, um elektrisch mit den Anschlüssen 74 in dem Rotor 50 verbunden
zu werden, wenn der Drosselgriff 38 über das Ende 198 des
Lenkers 34 gleitet.
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Weiterhin
können
eine oder mehrere LEDs 262 in Nachbarschaft zu einer durchscheinenden Endkappe 266 des
Drosselgriffs 38 angeordnet ein, um die durchscheinende
Endkappe 266 zu beleuchten. Wie die Heizelemente 258 kann
eine Gruppe von LEDs 262 unter Verwendung eines Satzes
von komplementären
Elektroanschlüssen 254 elektrisch
mit den Elektroanschlüssen 74 in
dem Rotor 50 verbunden werden. Die Endkappe 266 kann
ein graphisches Design oder Logo umfassen, das durch die LEDs 262 beleuchtet
wird. Wie oben erläutert,
gestatten die Keile 250, 102 eine präzise Einstellung
des Drosselgriffs 38 in Bezug auf den Lenker 34 oder
den Boden, sodass das graphische Design oder Logo an der Endkappe 266 wie
durch den Fahrer des Motorrads 10 gewünscht ausgerichtet werden kann.
Die LEDs 262 können
unter anderem zusammen mit dem Scheinwerfer des Motorrads, den Bremsleuchten und
den Blinkern aktiviert werden. In anderen Ausführungsformen kann die Endkappe 266 aus
dem Drosselgriff 38 entfernt werden, um einen Zugriff auf die
Elektroanschlüsse 74 zu
gestatten.
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In
anderen Ausführungsformen
der Erfindung können
die Heizelemente 258 und die LEDs 262 in der Drosselanordnung
integriert werden. Weil die elektrischen Zubehöreinrichtungen 98 Leistung von
der Motorradbatterie über
das sich durch den Rotor 50 erstreckende Kabel 58 und
die Elektroanschlüsse 74 empfangen,
auf die von dem Ende des Rotors 50 her zugegriffen werden
kann, müssen
keine zusätzlichen
Drähte
an der Außenseite
des Lenkers 34 für
die Verbindung mit der Motorradbatterie geführt werden.
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Wie
weiterhin in 10 gezeigt, kann ein Stöpsel 270 mit
den Elektroanschlüssen 74 verbunden
werden, wenn keine der elektrischen Zubehöreinrichtungen 98 verwendet
wird. Der Stöpsel 270 kann
mehrere Stifte 274 für
die Verbindung mit entsprechenden Elektroanschlüssen 74 umfassen,
und der Stöpsel
kann aus einem von verschiedenen nicht-leitenden Kunststoff- oder Verbundmaterialien ausgebildet
sein.