DE1061198B - Vorrichtung zum Betaetigen der Drosselklappe, insbesondere fuer Kraftfahrzeugmotoren - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Betätigen der Drosselklappe, insbesondere für Kraftfahrzeugmotoren, bei welcher ein zum Drehen der Drosselklappe durch ein Gaspedal vorgesehenes Seil um eine um die Drosselklappenachse verschwenkbare Umlenkvorrichtung geführt ist und bei welcher das Untersetzungsverhältnis vom Gaspedal zur Drosselklappe stufenweise veränderbar ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die stufenweise Steuerung des Betätigungsseiles für die Drosselklappe derart zu verbessern, daß der Anbau dieser Vorrichtung an den Vergaser erfolgen kann, ohne dessen Gesamtkonstruktion zu verändern.

Die Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß das durch eine Feder gespannte Seil mit einem als Hebel oder Seiltrommel ausgebildeten, auf der Drosselklappenwelle fest angebrachten Organ verbunden und vorher um eine oder mehrere zu diesem Organ verschwenkbar gelagerte Umlenkeinrichtungen herumgeführt ist, wobei die verschwenkbaren Umlenkvorrichtungen in einem Drehsinn mit der Drosselklappe drehsteif verbunden sind und verschieden große wirksame Hebelarme aufweisen, die größer als der wirksame Hebelarm dieses Organs sind, und daß ferner" jede Umlenkeinrichtung unter der Wirkung einer elastischen Rückholkraft (Feder) steht und einen begrenzten Schwenkbereich hat, der kleiner als der Drehbereich der Drosselklappe ist, wobei die Umlenkeinrichtung mit dem größten wirksamen Hebelarm den kleinsten Schwenkbereich hat, so daß beim Drehen der Drosselklappe zunächst die Umlenkeinrichtung mit dem größten wirksamen Hebelarm und dann fortlaufend diejenige mit dem nächstkleineren Hebelarm unwirksam wird.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung wird die elastische Rückholkraft für jede Umlenkeinrichtung im Verhältnis zu der das Spannen des Seiles bewirkenden Hauptkraft und/oder zur Rückholkraft weiterer Umlenkeinrichtungen so gewählt, daß der Übergang von einer Untersetzungsstufe auf eine andere ohne plötzliche, spürbare Veränderung der am Gaspedal aufzubringenden Kraft vor sich geht.

Vorzugsweise sind die verschiedenen elastischen Kräfte der Vorrichtung so aufeinander abgestimmt, daß beim Übergang von einer Untersetzungsstufe auf eine andere die Zunahme der Betätigungskraft am Gaspedal im Verhältnis zur Gaspedalauslenkung im wesentlichen unverändert bleibt.

In Anwendung der Vorrichtung auf Kraftfahrzeuggetriebe, welche mit einer unmittelbar oder mittelbar von der Stellung des Gaspedals bzw. der Drosselklappe abhängigen automatischen, mit elektrischen Mitteln zu betätigenden Kupplung ausgestattet sind, Vorrichtung
zum Betätigen der Drosselklappe,
insbesondere für Kraftfahrzeugmotoren

_:

Anmelder:

ίο Societe Anonyme Frangaise du » Ferodo «,

Paris

Vertreter: Dipl.-Ing. A. Bohr, Dipl.-Ing. Η. Bohr,
München 5, Müllerstr. 31,

und Dr.-Ing. H. Fincke, Berlin-Lichterfelde,
Patentanwälte

Beanspruchte Priorität:
Frankreich vom 23. September 1955

Jean Maurice und Michel Rist, Paris,

sind als Erfinder genannt worden

sind erfindungsgemäß Mittel vorgesehen, welche Unterbrechungen oder Schwankungen der an der Kupplung wirksam werdenden elektrischen Spannung innerhalb einer Untersetzungsstufe verhindern. Wenn diese elektrische Spannung mittels eines Regelwiderstandes geregelt wird, kann die Anordnung so getroffen sein, daß mindestens ein Übergang von einer Untersetzungsstufe auf eine andere mit dem Übergang von einem Kontakt des Regelwiderstandes auf einen anderen zusammenfällt.

Durch diese Anordnung wird die beim Anfahren sowohl für das Einrücken der Kupplung als auch für die Erhöhung der Motordrehzahl erwünschte Progressivität selbsttätig koordiniert. Somit kann auch ein ungeschickter Fahrer durch einfaches, intuitives Betätigen des Fahrpedals leicht die schwierigsten Manöver mit den feinsten Abstufungen ausführen. Der Regelwiderstand wird vorzugsweise durch das Seil oder dessen Verlängerung betätigt.

In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 eine schematische schaubildliche Darstellung der Vorrichtung gemäß der Erfindung mit einer einzigen Umlenkeinrichtung,

909 560/261

Fig. 2 ein Diagramm, welches die Änderungen des Öffnungsgrades der Drosselklappe einerseits als Funktion der Seilbewegung und andererseits als Funktion der Seilspannung zeigt,

Fig. 3, 4, 5 und 6 eine weitere Ausführungsform mit mehreren Umlenkeinrichtungen in verschiedenen Betriebsstellungen,

Fig. 7 eine weitere Ausführungsform der Erfindung in Anwendung auf eine an sich bekannte Drosselklappenbetätigung im Schnitt nach der Linie VII-VII der Fig. 8,

Fig. 8 eine Seitenansicht der in Fig. 7 im Schnitt dargestellten Teile,

Fig. 9 eine der Fig. 8 entsprechende Ansicht, wobei jedoch die Vorrichtung in einer anderen Betriebsstellung dargestellt ist, sowie

Fig. 10 und 11 den Fig. 8 und 9 entsprechende Ansichten einer weiteren Anwendungsform der Erfindung.

Es soll zunächst auf Fig. 1 Bezug genommen werden, in welcher das Gaspedal 1, die Drosselklappe 2 des Vergasers, die Drosselklappenwelle 3 und das Seil 4 dargestellt sind. Das durch eine Hauptfeder 5 gespannte Seil 4 verbindet das Gaspedal 1 mit einem Organ 6, welches in beiden Drehrichtungen drehsteif mit der Drosselklappenwelle 3 verbunden ist. Das Seil 4 ist bei 14 an dem Organ 6 befestigt. Das Organ 6 kann als Seiltrommel od. dgl. ausgebildet sein, so daß es einen unabhängig von der Winkelstellung der Drosselklappe stets gleichbleibenden wirksamen Hebelarm aufwesit, oder aber als Hebel od. dgl., dessen wirksamer Hebelarm sich mit der Winkelstellung der Drosselklappe verändert.

Zwischen dem Pedal 1 und dem Organ 6 läuft das Seil 4 über eine frei drehbare Rolle 7 eines schwenkbar gelagerten Umlenkhebels 8. Der Hebel 8 ist auf der Welle 3 drehbar gelagert und mit dieser in einer Richtung drehsteif verbunden, so daß bei zunehmendem Öffnen der Drosselklappe der Hebel 8 die Welle 3 antreibt, während er andererseits von dieser nicht angetrieben wird.

Die Schwenkbewegung des Umlenldiebels 8 ist durch einen Anschlag 9 begrenzt, während eine Rückholfeder 10' der Schwenkbewegung des Hebels entgegenwirkt. Der wirksame Hebelarm des Hebels 8 ist länger als der längste mögliche Hebelarm des Organs 6.

Infolge dieser Bedingung greift die Resultierende der Seilkräfte an der Umlenkeinrichtung immer mit einer Komponente in der Schwenkrichtung an, in der die Umlenkeinrichtung drehsteif mit der Drosselklappenwelle verbunden ist, wobei die Gegenkraft der Rückholfeder 10 von dieser Komponente, deren Größe von der Kennlinie der Hauptfeder 5 abhängt, überwunden werden kann.

Wenn das Gaspedal 1 nicht niedergedrückt wird, ist die Drosselklappe 2 geschlossen, und die Federn 5 und 10 spannen das Seil 4.

Die Gegenkraft der Feder 10 ist so klein gewählt, daß bei Ausüben einer Zugkraft auf das Seil durch Niederdrücken des Pedals die mit einer Verlagerung des Hebels 8 entgegen der Kraft der sich dehnenden Federn 5 und 10 aufgewendete Kraft kleiner ist als die Kraft, die für die gleiche Pedalbewegung aufgewendet werden müßte, wenn der Hebel 8 nicht mitgenommen würde.

Der Hebel 8 wird also zuerst verschwenkt und bewegt sich dabei bis zum Anschlag 9. Die Winkelbewegung der Welle 3 ist hierbei kleiner, als es der Fall wäre, wenn der Hebel 8 nicht bewegt worden wäre und sich nur das Organ 6 gedreht hätte.

Die Linien OA und O₁A₁ des in Fig. 2 dargestellten Diagramms zeigen die Veränderung einer derartigen Drosselklappenöffnung OZ als Funktion der Seilbewegung OX und als Funktion der Seilspannung OX₁. An den Punkten A und A₁ ändert sich die Untersetzung und wird schwächer. Das Seil greift direkt am Glied 6 an, während der Hebel 8 im weiteren nur noch eine einfache feststehende Umlenkeinrichtung mit Rolle darstellt. In dieser zweiten Stufe wird die Drosselklappe entsprechend den Linien AB und A₁B₁ der Fig. 2 betätigt.

Jede der .Linien OA, AB, O₁A₁ und A₁B₁ ist im wesentlichen als Gerade dargestellt, so daß sie also beispielsweise einem gleichbleibenden wirksamen Hebelarm eines die Form einer Trommel od. dgl. aufweisenden Organs 6 entsprechen würde. Diese Linien würden gekrümmt verlaufen, wenn das Organ 6 einen veränderlichen wirksamen Hebelarm aufweisen würde, wie dies beispielsweise bei dem Hebel 6 der Fig. 1 der Fall ist.

Die Federn 5 und 10 werden in jedem Fall so gewählt, daß im Augenblick des Überganges von einer Untersetzungsstufe auf eine andere am Pedal keinerlei Veränderung der aufzuwendenden Kraft fühlbar wird. Es ist weiterhin von Vorteil, die Federn so zu wählen, daß die Steigung der Linie O₁A₁ im Bereich des Punktes A₁ gleich oder ähnlich der Steigung der Linie ^i₁-S₁ ist, wodurch der Übergang von einer Untersetzungsstufe zur anderen für den das Pedal betätigenden Fuß nicht mehr fühlbar ist.

Wenn das Pedal freigegeben wird, verläuft der Vorgang umgekehrt. Unter der Wirkung der Feder 5 geht das Organ 6 in die Stellung A-A₁ zurück, worauf die Rückbewegung des Hebels 8 beginnt und die Vorrichtung mit einer stärkeren Untersetzung in ihre Ruhelage zurückkehrt.

In einer beispielsweise gestalteten Anwendungsform der Vorrichtung gemäß der Erfindung in Verbindung mit Kraftfahrzeuggetrieben, die eine über einen Regelwiderstand mit dem Gaspedal bzw. der Drosselklappe funktionell verbundene automatische Kupplung besitzen, ist das Seil 4 oder dessen Verlängerung so mit dem beweglichen Kontaktfinger 11 des Regelwiderstandes verbunden (Fig. 1), daß der Übergang des Kontaktfingers 11 von einem Kontakt 12 auf einen anderen Kontakt 13 gleichzeitig mit dem Übergang von einer Untersetzungsstufe auf eine andere stattfindet.

Die vorstehend unter Bezugnahme auf Fig. 1 und 2 beschriebene Vorrichtung ist mit nur einem Umlenkhebel ausgestattet.

Im folgenden wird nunmehr auf Fig. 3 bis 6 Bezug genommen, welche eine Vorrichtung zeigen, die der in Fig. 1 dargestellten entspricht, jedoch mehrere Umlenkhebel und ein die Drosselklappe betätigendes Glied mit gleichbleibendem, nicht veränderlichem wirksamem Hebelarm aufweist.

In Fig. 3 bis 6 sind wiederum das Seil 4, die Drosselklappenwelle 3, das Betätigungsorgan 6, das hier als Seiltrommel ausgebildet ist, an welcher das Seil an mindestens einem Punkt 14 befestigt ist, und die Hauptzugfeder 5 sowie die mit der Welle 3 in einer Drehrichtung drehsteif verbundenen Umlenkhebel 8_a, S_b und S_c, die Anschläge 9_a, 9_b und 9_C für die Umlenkhebel und deren jeweilige Rückholfedern 10_a, IO₆ und IO_c dargestellt. Die Anschläge 9_b und 9_C brauchen nicht feststehend zu sein, sie können vielmehr auch jeweils auf dem vorhergehenden Hebel 8_ß

Claims (2)

bzw. 86 angeordnet sein, weil jeder dieser Anschläge erst in Tätigkeit tritt, wenn sich das oder die vorhergehenden Glieder ihrerseits bereits in Anschlagstellung befinden. Aus der vorstehenden Beschreibung und Fig. 3 bis 6 ergibt sich die Arbeitsweise der Vorrichtung. Anstatt zweier aufeinanderfolgender Übersetzungsstufen wie bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform sind hier so viele Untersetzungsstufen vorhanden, wie Hebel 8 vorgesehen sind, zuzüglich einer weiteren, d. h. drei plus eine = vier. In der ersten Untersetzungsstufe (Fig. 3) bewegt sich der Hebel 8a bis zum Anschlag 9a. Die anderen Hebel 86 und 8C folgen dieser Bewegung, wobei sie jedoch jeweils den Abstand zum vorhergehenden Hebel einhalten. In der zweiten Stufe (Fig. 4) bewegt sich der Hebel 86 seinerseits bis zum Anschlag 9b, während sich in der dritten Stufe (Fig. 5) der Hebel 8C bis zum Anschlag 9C bewegt. In der vierten Stufe (Fig. 6) wirkt das Seil unmittelbar auf die Trommel 6. Es soll nunmehr auf Fig. 7 bis 9 Bezug genommen werden, welche die Anwendung einer Vorrichtung gemäß der Erfindung in Verbindung mit einer an sich bekannten Vergaserkonstruktion zeigen. Fig. 7 bis 9 zeigen einen Vergaser, welcher eine fest mit der Drosselklappenwelle 3 verbundene Trommel 6 trägt. Auf die Trommel 6 ist eine Torsionsfeder 5 aufgewickelt, welche das Seil 4 spannt. Dieses wird auf die Trommel 6 aufgerollt und an ihr bei 14 befestigt. Die Trommel 6 ist mit einem Fenster 15 versehen, durch welches der auf der Welle 3 frei drehbar gelagerte Hebel 8 hindurchragt. Durch Angreifen des Hebels 8 an einer Seitenkante des Fensters 15 wird die antriebsmäßige Verbindung in einer Drehrichtung zwischen dem Hebel 8 und der Trommel 6 hergestellt. Der Hebel 8 trägt die Umlenkrolle 7, welche an ihm vorzugsweise verstellbar gelagert ist, z. B. mittels eines Langloches 16. Die Rückholfeder 10 des Hebels 8 ist an einer fest mit dem Vergaser verbundenen Halterung 17 eingehängt, während der Anschlag 9 auf einer am Vergaser befestigten Platte 18 angeordnet ist. Nach Umwinden der Trommel 6 kann das Seil 4 4-5 bei Anwendung der Vorrichtung gemäß der Erfindung an Kraftfahrzeuggetrieben mit einer durch einen Regelwiderstand gesteuerten automatischen Kupplung mit diesem Regelwiderstand verbunden werden. Hierbei ist, wie bereits im Zusammenhang mit Fig. 1 ausgeführt, die Anordnung so getroffen, daß der Übergang von einer Untersetzungsstufe auf eine andere mit dem Übergang des Kontaktfingers des Widerstandes von einem Kontakt auf einen anderen zusammenfällt. Die erste Untersetzungsstufe ist in Fig. 8 und die zweite in Fig. 9 dargestellt. In einer weiteren Form der Anwendung der Erfindung auf eine an sich bekannte Vergaserkonstruktion (Fig. 10 und 11) besteht das Organ 6 aus einer auf der Drosselklappenwelle 3 befestigten Exzenterrolle. Das Seil 4 ist bei 14 an dieser Rolle befestigt und umschlingt diese, während es an seinem freien Ende mit der Zugfeder 5 verbunden ist. An der Rolle 6 ist ein Mitnehmerfinger 20 befestigt, welcher einen fest mit einer Hohlwelle 22 verbundenen Arm 21 dreht. Diese Hohlwelle 22 ist über einen Kugelkopf der Drosselklappenwelle 3 geschoben und auf diese Weise gelagert. Wenn das Fahrzeug mit einer durch einen Regelwiderstand gesteuerten automatischen Kupplung versehen ist, wird der Regelwiderstand vorzugsweise durch die Hohlwelle 22 betätigt. Auf der Welle 3 ist frei drehbar der Hebel 8 gelagert, welcher bei dieser Ausführungsform eine abgewinkelte Verlängerung 23 aufweist. Die Umlenkrolle 7 ist frei drehbar und wieder in einem Langloch 16 verstellbar am Hebel 8 gelagert, und das Seil 4 ist über die Rolle 7 geführt. Mit dem Hebel 8 ist ein Bügel 26 verbunden, an dem eine Stange 27 befestigt ist, die in einem Loch in einer am Vergaser befestigten Platte 24 gleiten kann. Auf die Stange 27 ist eine Feder 10 aufgeschoben, die sich gegen Stellschrauben 25 abstützt. Die Teile 24, 25 und 10 bilden zusammen den Anschlag 9 für den Hebel 8, wenn die Windungen der Schraubenfeder 10 aufeinanderliegen. Während der ersten Untersetzungsstufe (Fig. 10) stützt sich die Verlängerung 23 gegen den Arm 21 ab, und der Hebel 8 wird verschwenkt, bis die Feder ganz zusammengedrückt ist. Während der zweiten Stufe (Fig. 11) treibt der Arm 21 die Rolle 6 unmittelbar an. Die Exzenterrolle weist einen mit der Winkelstellung der Drosselklappe veränderbaren wirksamen Hebelarm auf. Wenn die Hohlwelle 22 den Regelwiderstand einer automatischen Kupplung betätigt, ist, wie vorstehend beschrieben, die Anordnung so getroffen, daß die Übergänge von einer Untersetzungsstufe zur anderen jeweils mit dem Übergang von einem Kontakt des Widerstandes zum anderen zusammenfallen. Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Betätigen der Drosselklappe, insbesondere für Kraftfahrzeugmotoren, bei welcher ein zum Drehen der Drosselklappe durch ein Gaspedal vorgesehenes Seil um eine um die Drosselklappenachse verschwenkbare Umlenkvorrichtung geführt ist und bei welcher das Untersetzungsverhältnis vom Gaspedal zur Drosselklappe stufenweise veränderbar ist, dadurch

• gekennzeichnet, daß das durch eine Feder (5) gespannte Seil (4) mit einem als Hebel oder Seiltrommel ausgebildeten, auf der Drosselklappenwelle (3) fest angebrachten Organ (6) verbunden und vorher um eine oder mehrere zu diesem Organ verschwenkbar gelagerte Umlenkeinrichtungen (7 und 8) geführt ist, wobei die verschwenkbaren Umlenkvorrichtungen in einem Drehsinn mit der Drosselklappe (2) drehsteif verbunden sind und verschieden große wirksame Hebelarme aufweisen, die größer als der wirksame Hebelarm dieses Organs sind, und daß ferner jede Umlenkeinrichtung unter der Wirkung einer elastischen Rückholkraft (Feder 10) steht und einen begrenzten Schwenkbereich hat, der kleiner als der Drehbereich der Drosselklappe ist, wobei die Umlenkeinrichtung mit dem größten wirksamen Hebelarm den kleinsten Schwenkbereich hat, so daß beim Drehen der Drosselklappe zunächst die Umlenkeinrichtung mit dem größten wirksamen Hebelarm und dann fortlaufend diejenige mit dem nächstkleineren Hebelarm unwirksam wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elastische Rückholkraft für jede Umlenkeinrichtung im Verhältnis zu der das Spannen des Seiles bewirkenden Hauptkraft und/ oder zur Rückholkraft weiterer Umlenkeinrich-