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Die
Erfindung betrifft gemäß dem Oberbegriff des
Patentanspruchs 1 eine Einrichtung zur Betätigung wenigstens einer Drosselklappe
mit einer Betätigungseinrichtung,
wie Gasdrehgriff, wenigstens einer mit dieser kinematisch gekoppelten, über einen Betätigungswinkel
verschwenkbaren Drosselklappe sowie einer im Übertragungsweg zwischen Betätigungseinrichtung
und Drosselklappe(n) angeordneten Übersetzungseinrichtung zur
Erzeugung eines progressiven Übertragungsverhaltens
entsprechend einer progressiven Gesamtübertragungsfunktion.
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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 Gasdrehgrift
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, schlägt beispielsweise
die
DE 34 03 760 A1 eine
Drosselklappenbetätigung
mit einem progressiven Übertragungsverhalten
vor, wobei ein mittels einer Betätigungseinrichtung
betätigter
Seilzug mit einer Seilscheibe, deren Mantelflächenabstand zur Schwenkachse
mit zunehmendem Öffnungswinkel der
Drosselklappe abnimmt, korrespondiert, so dass mit zunehmendem Öffnungswinkel
der Drosselklappe der Seilzug mit einem kleiner werdenden Hebelarm
angreift.
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Insbesondere
bei Motorrädern
darf jedoch der Weg an der Betätigungseinrichtung,
wie Gasdrehgriff, nicht zu groß werden.
Darüber
hinaus wird durch eine stark progressive Seilscheibe der Seilzug direkt über den
Anlenkpunkt der Seilscheibe stark ausgefenkt, 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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Einerseits
ist eine sehr große
Progression gefordert, andererseits existieren Randbedingungen, welche
die Möglichkeit
zur Erzeugung eines progressiven Übertragungsverhaltens zwischen
Betätigungseinrichtung
und Drosselklappe(n) begrenzen.
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Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zur
Betätigung
wenigstens einer Drosselklappe bereitzustellen, welche eine insbesondere
hinsichtlich Reibung und Verschleiß optimierten Bewegungsübertragung
zwischen einer Betätigungseinrichtung
und einer Drosselklappe bei gleichzeitig besonders progressivem Übertragungsverhalten
ermöglicht.
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Die
Lösung
der Aufgabe erfolgt mit den Merkmalen des Anspruchs 1, wobei gemäß dem zugrunde
liegenden Gedanken mittels der Übersetzungseinrichtung
zwischen Betätigungseinrichtung und
Drosselklappe(n) eine progressive Gesamtübertragungsfunktion realisiert
ist, welche eine erste und eine zweite progressive Teilfunktion
umfasst.
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Vorteilhafte
Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand
der Unteransprüche.
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Gemäß einer
besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Übersetzungseinrichtung
zur Erzeugung der ersten progressiven Teilfunktion betätigungseinrichtungsseitig
eine erste (Antriebs-) Kurvenscheibe, welche beispielsweise mittels
eines Seilzuges mit der Betätigungseinrichtung,
wie Gasdrehgriff, verbunden ist und deren wirksamer Hebel über den
Betätigungswinkel
ausgehend von einer Leerlaufstellung in Richtung eines oberen Lastbereiches
abnimmt, so dass im unteren Lastbereich eine große Verdrehung des Gasdrehgriffes
eine relativ geringe Drosselklappenverstellung und somit eine gute
Dosierbarkeit bewirkt und im mittleren und oberen Lastbereich eine
geringere Verdrehung des Gasdrehgriffes eine relativ große Drosselklappenverstellung
bedingt. Der Wirksame Hebel ist definiert durch den momentanen Abstand
des Angriffspunkt des Seilzuges zur Achse der Kurvenscheibe entsprechend
dem Abstand der Kurvenmantelfläche
zur Kurvenachse.
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Zweckmäßigerweise
wird die Progression der ersten (Antriebs-) Kurvenscheibe durch
eine zweite drosselklappenseitige (Abtriebs-) Kurvenscheibe, welche
beispielsweise mittels eines Seilzuges direkt oder unter Zwischenschaltung
eines Übertragungselementes
mit der Drosselklappe verbunden ist und zur Erzeugung der zweiten
progressiven Teilfunktion dient, gleichsinnig unterstützt, wobei
der wirksame Hebel der zweiten drosselklappenseitigen (Abtriebs-)
Kurvenscheibe über
den Betätigungswinkel
ausgehend von der Leerlaufstellung in Richtung des oberen Lastbereiches
zunimmt.
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Einem
sehr vorteilhaften Ausführungsbeispiel
zufolge sind die erste und zweite Kurvenscheibe relativ zueinander
drehfest, jedoch gemeinsam verdrehbar, koaxial auf einer Welle gelagert
und die zweite Kurvenscheibe ist zur Bewegungsübertragung auf die Drosselklappe,
beispielsweise mittels eines Seilzuges, mit einem mit der Drosselklappenwelle
koaxial und drehfest verbundenen Übertragungselement verbunden,
welches topfartig ausgebildet ist und dessen äußerer Rand die zweite Kurvenscheibe
ringartig umgibt.
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In
Verbindung mit einem Seilzugverteiler ist zweckmäßigerweise die zweite Kurvenscheibe
in diesen integriert und als Doppelkurvenscheibe mit zwei Kurven,
deren wirksame Hebel über
den Betätigungswinkel
ausgehend von der Leerlaufstellung in Richtung des oberen Lastbereiches
zunehmen, ausgebildet.
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Insofern
im Rahmen der vorliegenden Anmeldung auf die Gesamtübertragungsfunktion
Bezug genommen wird, wird eine Abgrenzung auf die im Übertragungsweg
zwischen Betätigungseinrichtung und
Drosselklappe(n) angeordnete Übersetzungseinrichtung
zugrunde gelegt. Gegebenenfalls an der Betätigungseinrichtung und/oder
an der Drosselklappenwelle angeordnete weitere Getriebeeinrichtungen,
wie Kurvenscheiben, sind nicht mit umfasst.
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Nachfolgend
werden unter Bezugnahme auf Figuren besonders zu bevorzugende Ausführungsbeispiele
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 eine Einrichtung zur
Betätigung
einer Drosselklappe mit zwei Kurvenscheiben,
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2b eine Einrichtung zur
Betätigung
einer Drosselklappe mit zwei Kurvenscheiben in Draufsicht und
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2c eine Einrichtung zur
Betätigung
mehrerer Drosselklappe mit Doppelkurvenscheibe.
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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 Öffnungsrichtung
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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2a zeigt eine Einrichtung 200 mit
zwei Kurvenscheiben 204, 206 zur Betätigung wenigstens einer
hier nicht näher
dargestellten Drosselklappe von vorne, eine Draufsicht ist mit 2b gezeigt.
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Mit
der Antriebskurvenscheibe 204 verbunden ist ein Seilzug 202,
welcher mittels einer Betätigungseinrichtung,
wie Gasdrehgriff, in Zugrichtung betätigbar ist. Die Antriebskurvenscheibe 204 weist eine üblich Progression
auf, wobei der Angriff des Seilzuges 202 an der Antriebskurvenscheibe 204 bei einer
Betätigung
in Richtung größerer Drosselklappenöffnungswinkel
mit einem kleiner werdenden Hebel erfolgt. Hierzu weist die Antriebskurvenscheibe 204 eine
Mantelfläche
mit entsprechend abnehmendem Abstand zur Drehachse 208 auf.
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Die
Antriebskurvenscheibe 204 ist mit einer weiteren zu ihr
koaxial angeordneten Abtriebskurvenscheibe 206 drehfest
verbunden und mit dieser gemeinsam verdrehbar auf der Achse 208 gelagert. Mit
der Abtriebskurvenscheibe 206 ist ein Seilzug 210 zur
Betätigung
der Drosselklappe verbunden.
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Die
Abtriebskurvenscheibe 206 weist eine der Antriebskurvenscheibe 204 entgegengesetzte, jedoch
hinsichtlich der Gesamtübertragungsfunktion gleichsinnig,
die Progression verstärkend,
wirkende Progression auf; wobei der Angriff des Seilzuges 210 an
der Abtriebskurvenscheibe 206 bei einer Betätigung in
Richtung größerer Drosselklappenöffnungswinkel
mit einem größer werdenden
Hebel erfolgt. Hierzu weist die Abtriebskurvenscheibe 206 eine Mantelfläche mit
entsprechend zunehmendem Abstand zur Drehachse 208 auf.
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Bei
einer Betätigung
der Drosselklappe in Richtung größerer Drosselklappenöffnungswinkel wird
ein besonderes progressives Gesamtübertragungsverhalten einerseits
durch einen Angriff des Seilzuges 202 an der Antriebskurvenscheibe 204 mit einem
kleiner werdenden Hebel und andererseits durch einen Angriff des
Seilzuges 210 an der Abtriebskurvenscheibe 206 mit
einem größer werdenden Hebel
erreicht. Sowohl die Progression der antriebsseitigen Kurvenscheibe 204 als
auch die entgegengerichtete Progression der abtriebsseitigen Kurvenscheibe 206 bilden
Teilfunktionen einer Gesamtübertragungsfunktion,
welche ausgehend von einer Leerlaufstellung im unteren Lastbereich
eine gute Dosierbarkeit entsprechend einer relativ geringen Drosselklappenbewegung
bei einer vorbestimmten Betätigung
des Gasdrehgriffes und in Richtung eines mittleren und oberen Lastbereiches
ein zunehmend schnelleres Ansprechen entsprechend einer größer werdenden
Drosselklappenbewegung bei einer vorbestimmten Betätigung des
Gasdrehgriftes ermöglicht.
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Die
Mantelflächen
der Kurvenscheiben 204 und 206 sind aufeinander
abgestimmt ausgestaltet, so dass zwei Teilfunktionen die gewünschte Gesamtübertragungsfunktion
der Betätigungseinrichtung 200 darstellen
und eine insgesamt sehr große
Progression ohne die sonst üblichen
Nachteile erreichbar ist.
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Der
kurze Seilzug 210 ist im weiteren Verlauf zur Betätigung der
Drosselklappe mit einem Übertragungselement 212 verbunden,
welches topfartig ausgebildet ist und dessen Rand die Abtriebskurvenscheibe 206 ringartig
umgibt. Das Übertragungselement 212 ist
konzentrisch zu und drehfest mit der Drosselklappenwelle 216,
welche zur Welle 208 versetzt angeordnet ist, verbunden.
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2c zeigt eine Einrichtung 220 zur
Betätigung
mehrerer Drosselklappen, wobei eine Seilzugverteilung integriert
ist. Die abtriebsseitige Kurvenscheibe ist als Doppelkurvenscheibe 207 mit
zwei einander diametral gegenüberliegenden
Angriffspunkten für
zwei Seilzüge 222 und 224 ausgebildet; die
Gestaltung der Mantelflächen
entspricht der mit 2a beschriebenen.
Die Bewegungsübertragung auf
die Drosselklappenwellen erfolgt über weitere Kurvenscheiben 214,
welche gegebenenfalls die Progression weiter verstärkt.