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Die
Erfindung betrifft gemäß dem Oberbegriff des
Patentanspruches 1 eine Einrichtung zur Betätigung wenigstens einer Drosselklappe
umfassend eine Betätigungseinrichtung,
wie Gasdrehgriff, eine mit dieser kinematisch gekoppelte, konzentrische Seilscheibe
sowie einen mit der wenigstens einen Drosselklappe verbundenen Seilzug.
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Derartige
Drosselklappenbetätigungen
werden insbesondere bei Motorrädern
verwendet. In Hinblick auf eine komfortable und sichere Bedienbarkeit
ist dabei einerseits ein nicht zu großer Betätigungsweg am Gasdrehgriff
gefordert, so dass im mittleren und oberen Lastbereich eine geringe
Verdrehung des Gasdrehgriffes eine relativ große Drosselklappenverstellung
bedingt, andererseits besteht, vor allem im unteren Lastbereich,
die Forderung nach einer guten Dosierbarkeit, so dass in diesem
Lastbereich zweckmäßigerweise
eine große
Verdrehung des Gasdrehgriffes eine relativ geringe Drosselklappenverstellung
bewirkt.
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Um
den genannten Forderungen gerecht zu werden, wurden beispielsweise
Drosselklappenbetätigungen
mit einem elektrischen Drehstellungsgeber vorgeschlagen, wobei eine
Umsetzung des Stellsignals eines Gasdrehgriffes mittels einer Steuereinrichtung
unter Berücksichtung
gespeicherter Stellkurven erfolgt; in diesem Zusammenhang wird auf
die
DE 195 47 408
A1 verwiesen. Derartige Einrichtungen zur Betätigung einer
Drosselklappe mittels eines elektrischen Stellgliedes sind zwar
sehr flexibel hinsichtlich des frei bestimmbaren Übertragungsverhaltens,
jedoch insbesondere im Vergleich zu mechanischen Lösungen technisch
und wirtschaftlich überaus
aufwändig.
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Ferner
wurde beispielsweise mit der
DE 34 03 760 A1 eine Drosselklappenbetätigung mit
einem progressiven Übertragungsverhalten
vorgeschlagen, wobei ein Seilzug mit einer Seilscheibe mit abnehmendem
Radius korrespondiert, so dass mit zunehmendem Öffnungswinkel der Drosselklappe
der Seilzug mit einem kleiner werdenden Hebelarm angreift. Diese
Lösung
ist zwar vergleichsweise einfach und kostengünstig, jedoch ist die Möglichkeit
zur Änderung
des Hebelarmes über
den Öffnungswinkel
mittels einer derartigen Seilscheibe begrenzt, ein optimaler Kraft-/Wegverlauf
bei sehr großer
Progression ist nicht realisierbar. Darüber hinaus wird durch eine stark
progressive Seilscheibe der Seilzug direkt über den Anlenkpunkt der Seilscheibe
stark ausgelenkt, wodurch der Seilzug in ein Führungsrohr schräg eintritt
und so auch aufgrund des sich ändernden
Eintrittswinkels mechanisch stark belastet ist, was einen reibungsfreien
Betrieb beeinträchtigt
und zu hohem Verschleiß führt.
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Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zur
Betätigung
einer Drosselklappe bereitzustellen, welche auf einfache Weise und
mit geringem Aufwand hinsichtlich Herstellung und Kosten einen optimierten
progressiven Kraft-/Wegverlauf zwischen einem Bedienelement und
einer Drosselklappe ermöglicht.
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Die
Lösung
der Aufgabe erfolgt mit den Merkmalen des Anspruchs 1, wobei gemäß der zu Grunde
liegenden Idee zur Koppelung eines Gasdrehgriffes mit einer Seilscheibe
eine Mitnahmeeinrichtung vorgesehen ist, welche bei einer Drehung des
Gasdrehgriffes eine durch eine Übertragungsfunktion
gewandelte Drehung der Seilscheibe ermöglicht. Im weiteren Verlauf
erfolgt eine Betätigung
der Drosselklappe beispielsweise mittels eines Seilzuges, welcher
die Seilscheibe mit der Drosselklappe zumindest mittelbar verbindet.
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Vorteilhafte
Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand
der Unteransprüche.
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In
der Regel erfolgt eine progressive Wandlung, bei welcher mit zunehmender
Drehung des Gasdrehgriffes eine stetig größer werdende Änderung
des Drosselklappenöffnungswinkel
erzielt wird, jedoch ist prinzipiell eine beliebige zweckmäßige, auch
unstetige Wandlung realisierbar.
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Gemäß einer
besonders bevorzugten Ausführung
erfolgt mittels der Mitnahmeeinrichtung ausgehend von einer Leerlaufstellung über einen
unteren Lastbereich in Richtung eines mittleren und oberen Lastbereiches
bei einer Drehung des Gasdrehgriffes eine Verschiebung des Übersetzungsverhältnisses
zur Seilscheibe ins Schnellere, so dass mit zunehmender Drehung
des Gasdrehgriffes eine größer werdende
Verstellung der Drosselklappe erzielt wird.
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Zweckmäßigerweise
wird mittels der Mitnahmeeinrichtung ausgehend von der Leerlaufstellung über den
unteren Lastbereich in Richtung des mittleren und oberen Lastbereiches
die Drehung des Gasdrehgriff ins Langsame übersetzt auf die Seilscheibe übertragen,
mit zunehmender Verdrehung erfolgt eine Verschiebung des Übersetzungsverhältnisses zur
Seilscheibe ins Schnellere und ab einer vorbestimmten Stellung des
Gasdrehgriffes wird die Drehung des Gasdrehgriffes 1:1 auf die Seilscheibe übertragen.
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Sehr
vorteilhaft ist es, wenn die Mitnahmeeinrichtung und somit die Skalierung
der Übertragungsfunktion
variabel ist, so dass eine individuelle Anpassung dem Fahrerwunsch
entsprechend beispielsweise hinsichtlich einer sportlichen Fahrweise mit
direktem Ansprechverhalten oder einer komfortablen Fahrweise mit
weichem Ansprechverhalten möglich
ist.
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Gemäß einer
besonders vorteilhaften Ausgestaltung umfasst die Mitnahmeeinrichtung
einen Mitnahmestift, welcher in einem sich in Richtung einer nahe
dem Kreismittelpunkt liegenden Sehne erstreckenden Langloch geführt und
mit einem Hebelelement verbunden ist, dessen freies Ende mit einem verstellbaren
Anschlagelement korrespondiert.
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Zweckmäßigerweise
bewegt sich der Mitnahmestift entsprechend der Stellung des Gasdrehgriffes
ausgehend von der Leerlaufstellung mit zunehmendem Verdrehwinkel
vom radial inneren Ende des Langloches zu dessen radial äußeren Ende,
wobei zwischen Gasdrehgriff und Seilscheibe eine Relativdrehung
mit Vorlauf des Gasdrehgriffes erfolgt.
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Nachfolgend
wird unter Bezugnahme auf Figuren ein besonders zu bevorzugendes
Ausführungsbeispiel
näher erläutert, dabei
zeigen schematisch und beispielhaft
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1 einen mit einer Drosselklappe
einer Brennkraftmaschine verbundenen Gasdrehgriff,
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2a einen Gasdrehgriff mit
Seilscheibe bei Stellung im unteren Lastbereich,
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2b einen Gasdrehgriff mit
Seilscheibe bei Stellung im mittleren Lastbereich bis Volllast sowie
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2c einen Gasdrehgriff mit
Seilscheibe in Leerlaufstellung.
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In 1 ist eine Einrichtung 100 zur
Betätigung
einer Drosselklappe 108 einer hier nicht näher gezeigten
Brennkraftmaschine mittels eines Gasdrehgriffes 102 dargestellt.
Derartige Einrichtungen finden sich üblicherweise bei Motorrädern, wobei
der Gasdrehgriff 102 rohrabschnittsförmig, zylindrisch ausgebildet
ist und um seine Längsachse
drehbar am äußeren Ende
eines Lenkers angeordnet ist. Der Gasdrehgriff 102 ist
in einer Leerlaufstellung entsprechend einer nicht betätigten Stellung
rückstellkraftbeaufschlagt
gegen einen Anschlag gehalten. Eine Betätigung erfolgt durch eine Verdrehung
des Gasdrehgriffes 102 entgegen der Rückstellkraft.
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Mit
dem Gasdrehgriff 102 ist koaxial eine Seilscheibe 104 verbunden,
welche umfangsseitig das Ende eines Seilzuges 106 aufnimmt
und gemeinsam mit dem Gasdrehgriff 102 verdrehbar ist.
Ausgehend von der Leerlaufstellung wird der Seilzug 106 bei
einer Drehung der Seilscheibe 104 auf der Seilscheibe 104 entgegen
der Rückstellkraft
aufgewickelt und somit verkürzt,
so dass die Drosselklappe 108, mit welcher der Seilzug 106 zumindest
mittelbar verbunden ist, in Öffnrichtung
verschwenkt wird. Die Rückstellkraft
wird beispielsweise mittels einer Feder, welche auf die Drosselklappe 108 in
Schließrichtung
wirkt, aufgebracht.
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Auch
wenn vorliegend nur eine Drosselklappe 108 dargestellt
ist, sind sinngemäß selbstverständlich auch
Anordnungen mit mehreren Drosselklappen beispielsweise für mehrere
Zylinder einer Brennkraftmaschine umfasst. Die Drosselklappe 108 dient
zur Regelung eines in den Zylinder einströmenden Gasvolumens, wobei eine
Zumischung des Kraftstoffes beispielsweise durch Einspritzung in
das Saugrohr erfolgt.
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Einen
Gasdrehgriff 202 mit Seilscheibe 204 zur Betätigung eines
Seilzuges 206 bei Stellung im unteren Lastbereich zeigt 1a. Der Gasdrehgriff 202 ist
koaxial zur Seilscheibe 204 und zu ihr relativ verdrehbar
angeordnet, zur Koppelung des Gasdrehgriffes 202 mit der
Seilscheibe 204 ist ein Mitnahmestift 208 vorgesehen,
welcher vorliegend dem Gasdrehgriff 202 zugeordnet ist
und mit einem in der Seilscheibe 204 ausgebildeten Langloch 209 korrespondiert;
das Langloch 209 erstreckt sich im wesentlichen in Richtung
einer nahe dem Kreismittelpunkt, gegebenenfalls auch einer durch
den Kreismittelpunkt verlaufenden Sehne. Lage und Form des Langloches
beeinflussen neben dem Anschlagelement 212 maßgeblich
das Übertragungsverhalten
der Mitnahmeeinrichtung. Das Langloch kann gerade, aber auch einer
Kurvenform folgend ausgebildet sein.
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Der
Mitnahmestift 208 ist mit einem Hebelelement 210 verbunden,
welches an seinem festen Ende 210b drehbar gelagert ist
und dessen freies Ende 210a mit einem Anschlagelement 212 zusammenwirkt;
das Anschlagelement 212 weist zur gleitenden Führung des
freien Hebelendes 210a eine kurvige Anlauffläche 212a auf.
Um sicherzustellen, dass das freie Hebelende 210a stets
der Anlauffläche 212a folgt,
ist mittels einer Feder 218 eine entsprechende Vorspannkraft
aufgebracht.
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Das
Anschlagelement 212 ist mittels einer vorliegend als Rändelschraube 216 ausgebildeten Verstelleinrichtung,
welche sich am Gehäuse 214 abstützt, verstellbar,
wobei das Anschlagelement 212 ebenfalls hebelartig verschwenkbar
ist. Das feste Hebelende bildet den Drehpunkt und ist dem Leerlaufbereich
zugeordnet, wohingegen das freie, verschwenkbare Hebelende dem unteren
Lastbereich zugeordnet ist, so dass bei einer Verstellung des Anschlagelementes 212 eine
mit zunehmendem Lasterhebel größer werdende
Skalierung der Übertragungsfunktion
zwischen Gasdrehgriff 202 und Seilscheibe 204 erfolgt.
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1b zeigt eine Verstellung
des Anschlagelementes 212 für eine sportliche Fahrweise
mit direktem Ansprechverhalten entsprechend der Pfeilrichtung b
und eine Verstellung für
eine komfortable Fahrweise mit weichem Ansprechverhalten entsprechend
der Pfeilrichtung c.
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In
der mit 1a dargestellten
Stellung im unteren Lastbereich korrespondiert der Mitnahmestift 208 mit
dem mittleren bis radial äußeren Bereich
des Langloches 209. Eine Drehung des Gasdrehgriffes 202 wird
ins Langsame gewandelt auf die Seilscheibe 204 übertragen,
indem sich bei einer Drehung des Gasdrehgriffes 202 entsprechend
der Pfeilrichtung a das freie Ende 210a des Hebels Elementes 210 entlang
der kurvige Anlauffläche 212a des
Anschlagelementes 212 bewegt und sich der Mitnahmestift 208 in Langloch 209 radial
nach außen
bewegt, so dass Seilscheibe 204 eine langsamere Drehung
als der Gasdrehgriff ausführt
und der Seilzug 206 eine entsprechende Bewegung auf die
Drosselklappe überträgt. In diesem
Arbeitsbereich ist so eine dosierbarkeitsoptimierte Drosselklappenbetätigung ermöglicht.
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1b zeigt den Gasdrehgriff 202 mit
der Seilscheibe 204 bei Stellung im mittleren Lastbereich bis
Volllast. Durch fortschreitende Drehung des Gasdrehgriffes 202 in
Pfeilrichtung a hat sich das Hebelelement 210 aus dem Eingriffsbereich
des Anschlagelementes 212 heraus bewegt, der Mitnahmestift 208 wirkt
mit dem radial äußeren Bereich
des Langloches 209 zusammen und eine Drehung des Gasdrehgriffes 202 wird
1:1 in eine Drehung der Seilscheibe 204 umgesetzt. In diesem
Arbeitsbereich ist so eine betätigungswegoptimierte
Drosselklappenbetätigung
ermöglicht.
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1c zeigt den Gasdrehgriff 202 mit
der Seilscheibe 204 bei Stellung im Leerlaufbereich. Der mittleren
Stift 208 korrespondiert mit dem radial inneren Bereich
des Langloches in 209 wobei eine maximale Übersetzung der Bewegung des
Gasdrehgriffes 202 ins Langsame erfolgt.
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Insofern
im Rahmen der vorliegenden Anmeldung auf ein Übersetzungsverhältnis oder
eine Übertragungsfunktion
Bezug genommen wird, wird eine Abgrenzung auf die Übersetzung
zwischen Betätigungseinrichtung,
wie Gasdrehgriff, zugrunde gelegt. Gegebenenfalls an im weiteren
Verlauf, beispielsweise an der Drosselklappenwelle angeordnete weitere
Getriebeeinrichtungen, wie Kurvenscheiben, sind nicht mit umfasst.