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Vorrichtung zur wahlweisen, einseitig wirkenden Festhaltung der Pahrgeschwindigkeits-Reguliereinrichtung
bei Straßenverkehrsfahrzeugen.
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Alle karten von Straßenverkehrefahrzeugen besitzen zur Einsatz lung
der gewünschten oder erforderlichen Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeuges eine der
Antriebsart des Fahrzeuges entsprechende Reguliereinrichtung, welche im allgemeinen
mittels eines Fahrregulierhebels den Verkehrsgegebenheiten angepaßt wird.
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Ein Vergrößern der Stellkraft entspricht dabei einer Geschwindigkeitssteigerung
durch Vergrößern der Antriebskraft des Fahrzeuges. Ferner sind derartige Reguliereinrichtungen
im allgemeinen mit einer RUckstellkraft derart ausgestattet, daß bei nachlassen
oder wegfall der Stellkraft die Reguliereinrichtung in ihre iusgangsstellung zurUckgeXt.
Bei wechs@@den Verkehrsverhältnissen, wie z.B. im Stadtverkehr, ist eine fortlaufende
Betätigung der Reguliereinrichtung, in Verbindung mit den flbrigen Bedienungserfordernissen,
zur Anpassung der Pahrgeschwindigkeit notwendig. Bei Streckenfahrten auf Pernstraßen,
Autobahnen und dgl. ergeben sich Fahrsituationen, während denen die Reguliereinrichtung
mittels der ausgeübten Stellkraft Uber längere Zeitabstände konstant gehalten wird.
Die Betätigung der
Stellkraft wird im allgemeinen von dem Fahrer
eines Fahrzeuges mit dem Fuß ausgeübt und führt somit bei längeren Streckenfahrten
mit konstanter Reguliereinstellung zu entsprechendem tngespanntsein und damit verbundener
Ermüdung bei vielen Fahrern.
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Diese Gegebenheiten sind unabhängig von der Antriebsart eines Straßenverkehrsfahrzeuges
und dementsprechend erstreckt sich auch die Erfindung auf ein Anwendungsgebiet für
Straßenverkehrsfahrzeuge mit beliebiger Antriebsart, sofern diese Fahrzeuge mindestens
mit den nachfolgend genannten zwei geschwindigkeitsbeeinflussenden Eedienungsfunktionen
ausgestattet sind: Fahrregulierhebel oder -pedal zur Geschwindigkeitsregulierung,
sowie ein Bremshebel oder -pedal zur Geschwindigkeitsverzögerung.
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Die wahlweise Festhaltung der Reguliereinrichtung bei Verkehrsverhältnissen,
welche eine konstantbleibende Reguliereinstellung, bzw. konstante Fahrgeschwindigkeit
zulassen, ist der Zweck der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Die bisher vom Fahrer
des Fahrzeuges aufzuwendende Stellkraft auf die Reguliereinrichtung soll dabei entfallen
und von der Haltekraft der Erfindungsvorrichtung tibernommaenwerden. Der Fahrer
kann sich dann entspannt auf die übrigen Pahrerfordernisse konzentrieren. Die Ausschaltung
der Haltekraft sell ebenso wahlweise wie die Binschaltung und unter bestimmten Voraussetzungen
auch autonatisch erfolgen.
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Zu dieses Zweck sind verschiedene Binriohtungen bekannt. Die
einfachste
Ausführung solcher Art ist das sogenannte "Handgas", welches aber aus sicherheitstechnischen
Gründen in den üblichen Straßenverkehrsfahrzeugen, insbesondere Personenkraftfahrzeugen,
bricht erlaubt ist. Es handelt sich dabei um eine mechanisch wirkende Feststellung
der Reguliereinrichtung, welche von Hand betätigt und gelöst werden muß. Der Hauptnachteil
ist dabei der Zeitaufwand zum Lösen der Feststellung, insbesondere bei der Notwendigkeit
des plötzlichen Bremsens infolge kritischer Verkehrssituationen. Als wesentlich
besser ist eine Einrichtung bekannt, bei der mittels eines Elektromagneten das Reguliergestänge
festgehalten wird. Damit ist die Möglichkeit verbunden, mit elektrischen Impuleen,z.B.
dem Bremslichtkontakt, die Einrichtung schnell und ohne zusätzlichen manuellen Aufwand
wieder auszuschalten. Es ist ferner eine Einrichtung bekannt, bei der die Reguliereinrichtung
direkt, unter anderem mittels des im Ansaugsystems von Brennkraftmaschinen herrschenden
Unterdruckes, im gewünschten Sinne beeinflußt wird. Dabei scheint aber die Konstanthaltung
der Fahrgeschwindigkeit im Vordergrund zu stehen und nicht die Festhaltung der Reguliereinrichtung.
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Alle diese bekannten Einrichtungen haben infolge ihrer verschiedenen
Nachteile bisher keinen nennenswerten Anwendungskreis finden können, obwohl die
Zahl der in Betracht kommenden Verkehrsfahrzeuge viele Millionen beträgt. So ist
z.B. ein wesentlicher Nachteil der elektromagnetischen Feststellung des Ubertragungsgestänges
zu der Reguliereinrichtung darin zu sehen, daß für
eine kurzzeitige
Zwischenbeschleunigung des Fahrzeuges, z.B.
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beim Uberholen oder Befahren von kurzen Steigungen, die Feststellung
gelöst und wieder neu eingestellt werden muß. Die Einrichtung mit der Einwirkung
des Motor-Unterdruckes ist relativ aufwendig und daher teuer, sowie störungsanfällig.
Die spezielle Ausbildung derartiger Einrichtungen für einen be-timsten Fahrzeugtyp
oder für bestimmte Einbauanordnungen, insbesondere bei den direkt auf den Vergaser
von Brennkraftmäschinen einwirkenden Ausführungsformen, ist ein wesentlicher, gemeinsamer
Nachteil.
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Die erfindungsgemäße Aufgabenstellung ist demnach wie folgt zu beschreiben:
Die wahlweise Festhaltung einer beliebigen Einstellung der Fahrgeschwindigkeitsregulierung
bei Straßenverkehrsfahrzeugen , unabhängig von der Antriebs art, wenn dabei die
Fahrgeschwindigkeit mittels Hebel oder Pedal, über Gestänge oder direkt auf die
Reguliereinrichtung einwirkend, den Verkehrsverhältnissen angepaßt wird. Eine zwischenzeitliche,
zusätzliche Betätigung der Reguliereinrichtung im Sinne einer Geschwindigkeitssteigerung
soll dabei ohne Veränderung der gewählten Festhaltung noch möglich sein. In bestimmten
Bedienungsfällen ist eine schnelle automatische Abschaltung der Festhaltevorrichtung
erforderlich. Die in dem Fahrzeug vorhandene Reguliereinrichtung darf in ihrer vorgesehenen
Funktion durch den Einbau, mit Ausnahme der Festhaltung, nicht oder nur unwesentlich
verändert oder beeinflußt werden. Die Einbaumöglichkeit
soll sehr
universell und dabei einfach sein. Ferner soll eine einfache Funktionsausführung
die Betriebssicherheit gewährleisten.
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Die Aufgabenstellung wird mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
gelöst, welche aus drei Baugruppen-Teilen besteht: 1. Der Zechanik-Teil, welcher
die Festhaltung bewirkt und mit der vorhandenen Reguliereinrichtung verbunden ist.
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2. Der Elektro-Teil, welcher die gegebenen Steuerimpulse in die entsprechenden
Schaltfunktionen umwandelt.
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3. Der Schalter-Teil, welcher zur wahlweisen Betätigung dient und
in der Nähe der Fahrzeugbedienungs-Einrichtung angeordnet ist.
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Der Mechanik-Teil enthält die Grundgedanken der Erfindung. Eine beliebige
Gestänge- oder Hebelbewegung wird in eine Drehbewegung umgewandelt, indem, mittels
eines Verbindungsgliedes -vorzugsweise ein Seilzug - die vorhandene Fahrgeschwindigkeits-Reguliereinrichtung
mit einem Drehteil verbunden wird, derart, daß die Reguliereinrichtung nahezu unverändert
bleibt. Hierzu gehdt ein Haltemagnet, welcher in an sich bekannter Weise mittels
elektromagnetischer Kraft auf die mit dem Drehteil verbundene Feststellfläche bei
Einschalten des Arbeitsstromes einwirkt. Dabei setzt die erfindungsgemäße Funktion
ein bestimmtes Zusammenwirken der Stell- und Rückstellkräfte von Erfindungsvorrichtung
und vorhandener Reguliereinrichtung voraus. In Figur 1 ist die Funktion und das
Zusammenwirken der Kräfte an einem AusfUhrungsbeispiel schematisch dargestellt.
die darunter
befindliche Figur 2 zeigt die Draufsicht des Mechanik-Teiles,
entsprechend der Schnittlinie B . Sinngemäß ist der Mechanik-Teil in Figur X , entsprechend
der Schnittlinie a, dargestallt.
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In Figur 1 ist als Beispiel einer Pahrgeschwindigkeits-Reguliereinrichtung
1i die Drosselklappe der Gemischzuführung einer Brennkraftmasehine denkbar, könnte
aber auch die Mengenregulierung, z.B. eines Dampfmotors, oder den Regulierwiderstand
eines Elektroantriebes darstellen. Der vom Fahrer betätigte Fahrregulierhebel bewirkt
die Stellkraft Pl auf das Übertragungsgestänge 12 . Die Reguliereinrichtung-Rückstellfeder
13 bewirkt die Rückstellkraft P2 der Reguliereinrichtung und hält das Übertragungsgestänge
12 in der Ausgangsstellung A . Die strichpunktierte Stellung V entspricht der Vollast
der Reguliereinrichtung 11 bzw. der Endstellung des Ubertragungsgestänges 12 . Der
Mechanik-Teil der Erfindungsvorrichtung ist über das Verbindungsglied 10, im Sinne
der Kräftewirkung nach Figur 1 , an beliebig geeigneter Stelle zwischen dem Fahrregulierhebel
und der Reguliereinrichtung 11 mit dieser verbunden. Das Verbindungsglied 10 , vorzugsweise
als dehnungsfreies Seil ausgeführt, ist am Drehteil 1 befestigt und überträgt nur
Zugkräfte. Der Drehteil 1 ist im Drehpunkt 4 in der Gehäusewand 6 gelagert und wird
durch eine schwache Drehteil-Rückstellfeder 2 zu einer Drehkraft P3 veranlaßt, welche
im Verbindungsglied 10 eine schwache Zugkraft P4 bewirkt. Im Normalbetrieb folgt
das Verbindungsglied 10 infolge der federnden Drehkraft P3 immer im gespannten Zustand
dem vom Pahrregulierhebel ausgehenden Bewegungsspiel des Ubertragungsgestänges 12.
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zwischen den Stellungen A und V . Bei Betätigen der Festhaltung durch
Einschalten des Haltemagneten 8 wird der Drehteil 1 infolge der auf die Feststellfläche
3 einwirkenden Magnet-Haltekraft, in der zum Zeitpunkt der Einschaltung befindlichen
Stellung blockiert. Der Haltemagnet 8 ist zu diesem Zweck mit dem Befestigungsbolzen
9 in der Gehäusewand 6 gegen Mitdrehen gesichert. Durch die Blockierung des Drehteiles
1 wird im Verbindungsglied 10 die schwache Zugkraft P4 in die Haltekraft P5 umgewandelt.
Die Haltekraft P5 verhindert, daß bei Nachlassen oder Wegfall der Stellkraft P1
durch die Rückstellkraft P2 das übertragungsgestänge t2 und somit die Reguliereinrichtung
ii in die Ausgangsstellung A zurückgelangt. Soll im blockierten Zustand durch die
Stellkraft P1 eine zusätzliche Betätigung der Reguliereinrichtung 11 in Richtung
der Vollaststellung V erfolgen, so gibt das Verbindungsglied 10 nach, weil es erfindungsgemäß
nur Zugkräfte übertragen kann. Bei Wegnahme der Stellkraft P1 erfolgt in diesem
Fall die Rückstellung durch die Rtickstellkraft P2 nur bis zur Spannung des Verbindungsgliedes
10, d.h. bis zur ursprUnglich eingestellten Festhaltung.
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Der Elektro-Teil der Erfindungsvorrichtung ist so ausgebildet, daß
zum Einschalten, vom Schalter-Teil ausgehend, ein Taktimpuls genügt. Eine elektrische
Selbsthaltung, ausgeführt in an sich bekannter Weise, z.B. in Form von Hilfskontakten
von Relais, mittels transistorisierter Schaltung, mittels integrierter Halbleiterschaltung,
der Kombination solcher Schaltungen oder ähnlichen, hält-den Arbeitsstrom des Haltemagneten
8 solange eingeschaltet,
bis der entsprechende elektrische Löschimpulsdie
Selbsthaltung wieder auslöst. Dies kann vom Schalter-Teil oder in bekannter Weise
vom Bremslichtkontakt, Kupplungskontakt oder ähnlichem Erfordernis ausgehend erfolgen.
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Beim Ausschalten der Festhaltung ohne Stellkraft Pl holt die Rückstellkraft
P2 dqs Übertragungsgestänge 12 in die Ausgangsstellung A schnell zurück und versetzt
dabei, über das Verbindungsglied 10 , den Drehteil 1 gegen die Drehkraft P3 in Drehbewegung.
Die infolge Massenbewegung nach Erreichen der Ausgangsstellung A weitergehende Drehbewegung,
wird zweckmäßigerweise durch einen Begrenzungsanschlag 7 begrenzt. Im Ausführungsbeispiel
nach Figur 2 besitzt der Drehteil 1 hierzu eine Anschlagscheibe 5 . Beim Einbauen
des Mechanik-Teiles wird durch diese Anschagbegrenzung außerdem die Einstellung
erleichtert und ein Uberspannen der Drehteil-Riickstelldteder2 in der entgegengesetzten
Drehrichtung vermieden. Die Darstellung des Mechanik-Teiles nach Figur 1 und 2 stellt
eine sehr universell verwendbare Ausführungsform dar. Insbesondere macht die exzentrische
Anordnung des Haltemagneten 8 auf der Feststellfläche 3, in Verbindung mit einem
kleinen Seilrollendurchmesser des Drehteiles 1 , nur eine relativ kleine Magnetkraft
erforderlich, im Verhältnis zur erzeugten Haltekraft P5 . Außerdem erlaubt diese
Rollenausführung des Drehteiles die Anwendung auch bei großem Bewegungsspiel des
übertragungsgestänges 12 Die weitere Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung
ist in mehrfacher Art möglich. Sollte z.B. bei einem Fahrzeugtyp
die
Rückstellkraft P2 der Reguliereinrichtung Xt sehr schwach ausgelegt sein und mit
der geringen Zugkraft P4 des Verbindungsgliedes 10 ungefähr im Gleichgewicht stehen,
so genügt eine einfache Zusatzfeder 14 im Eräfteverhältnis zur Zugkraft P4 als Verstärkung
für die Rückstellkraft P2 , um den Ursprungszustand der Reguliereinrichtung 11 wieder
herzustellen. Eine weitere Ausführungsmöglichkeit des Drehteiles 1 ist in Figur
3 dargestellt. Figur 4 stellt die Draufsicht hierzu dar. Dieses Ausführungsbeispiel
in der sinngemäß gleichen Wirkungsweise der Kräfteverhältnisse nach Figur 1 eingebaut,
ist vorteilhaft geeignet für eine sehr kurze Bewegungsstrecke des Verbindungsgliedes
10 . In diesem Fall wird nur noch ein Sektorausschnitt des Drehteiles ? benötigt,
der in Form einer einfach gelagerten Blechscheibe oder eines Hebels ausgeführt sein
kann. Die Drehkraft P3 des Drehteiles 1 ist in den Ausführungsbeispielen nach Figur
1 , 2 , und 3 als Federkraft dargestellt. Die Figuren 5 und 6 zeigen weitere Ausführungsbeispiele,
bei denen die Zugkraft P4 durch das Eigengewicht des Drehteiles 1 , bzw.
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der Feststellfläche 3 , hervorgerufen wird. Es -ist ferner denkbar,
eine am Fahrzeug vorhandene Druckdifferenz über Kolben oder Membrane auf das Drehteil
1 in sinngemäß er Weise einwirken zu lassen. Denkbar wäre hierzu die Ausnutzung
des Unterdruckes in Brennkraftmaschinen, der bldruck im Schmiersystem oder ähnliches.
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Auch die Ausgestaltung des Elektro-Teiles wäre derart denkbar, daß
in wählbaren Zeitabständen die Pesthaltung automatisch abschaltet, um bei langanhaltenden
Fahrsituationen evtl. Monotonie der Pahrgegebenheiten zu unterbrechen.
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Die Umwandlung einer beliebigen Bewegungsrichtung tun eine Drehbewegung
bringt eine Reihe erzielbarer Vorteile in konstruktiver Hinsicht. Die Vorrichtung
ist durch die Verbindung mittels Seil o.ä. an vorhandenen Hebelstellen, oder bei
Wellenbewegung durch Aufsetzen eines Hebels, sehr universell einsetzbar und nicht
an einzelne Fahrzeugtypen gebunden. Die Seilverbindung erlaubt leicht einstellbare,
beliebige Verbindungslängen.und im Zusammenhang mit dem Begrenzungsanschlag eine
einfache Einbaumögliuhkeit. Dies wird begünstigt durch die Aufteilung der Erfindungsvorrichtung
in drei Baugruppen-Teile, die je nach Fahrzeugtyp an dafür geeigneter Stelle einzeln
oder kombiniert montiert werden können. Die bei der Aufgabenlösung bereits beschriebenen
Ausführungsbeispiele lassen u.a. die kleine Bauform erkennen. Ferner ist der erzielbare
Vorteil der Erfindung in der einfachen Bedienung der Fahrzeuge mit solcher Vorrichtung
zu sehen.
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Bei den genannten Verkehrsgegebenheiten längerer Streckenfahrten erUbrigt
sich bei Betätigung der erfindungsgemäßen Vorrichtung die üblicherweise mit dem
Fuß getätigte Festhaltung des Fahrregulierhebels. Diep fUhrt zur Fahrerentlastung
und -entspannung, verhilft daher zu besserer Aufmerksamkeit und schnellerem Reaktionsvermögen
und ist somit ein nicht zu untcrschätzender Beitrag zur allgemeinen Verkehrssicherheit.