DE2724828A1

DE2724828A1 - Elektrisch ansteuerbare stellvorrichtung

Info

Publication number: DE2724828A1
Application number: DE19772724828
Authority: DE
Inventors: Otto Barthruff
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1977-06-02
Filing date: 1977-06-02
Publication date: 1978-12-07
Also published as: DE2724828C2; US4237742A

Description

-fr- R. 3 'Ci-

Stand der Technik

Die Erfindung geht von einer elektrisch ansteuerbaren Stellvorrichtung nach der Gattung des Anspruchs 1 aus. Dabei reicht das Getriebe aus Schnecke und Schneckenrad, welches zwischen dem Elektromotor und der elektromagnetischen Kupplung angeordnet ist, nicht aus, um die erforderliche Untersetzung der Drehzahl des Elektromotors in die Bewegung der Schwinge und somit die Bewegung des Gashebels bei verhältnismäßig großer Verstellkraft umzusetzen.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Stellvorrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, daß sie durch das erfindungsgemäße zweite Getriebe zwischen Ausgangswelle der elektromagnetischen Kupplung und dem zu verstellenden Gashebel verhältnismäßig preiswert und für die Massenfertigung geeignet ist, die erforderliche verhältnismäßig große Verstellkraft bei einem großen Verstellweg aufbringt und bei Abschaltung selbsttätig in ihre Nullstellung zurückgeht.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung wiedergegeben. Sie zeigt in Figur 1 eine Stellvorrichtung teilweise im Längsschnitt und in Figur 2 eine Seitenansicht der Stellvorrichtung und eine schematische Darstellung zum Gashebel.

809849/0377

-Jfr- R.

Beschreibung der Erfindung

Die in der Zeichnung dargestellte elektrisch ansteuerbare Stellvorrichtung wird bei dem zu beschreibenden Ausführungsbeispiel mit einer Einrichtung zum Konstanthalten der Fahrgeschwindigkeit verwendet, um bei Kraftfahrzeugen die Verstellung des Gashebels des Verbrennungsmotors zu bewirken. Die Stellvorrichtung verstellt den Gashebel in Abhängigkeit vom Ausgangssignal eines Fahrgeschwindigkeitsreglers, der die tatsächliche Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs mit einem eingestellten Sollwert vergleicht, derart, daß die Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs dem eingestellten Sollwert immer möglichst nahe kommt. Die Stellvorrichtung muß dabei so beschaffen sein, daß sie auf besonderen Befehl sofort in ihre Nullstellung zurückkehren kann. Dieser Fall kann z. B. eintreten, wenn der Fahrer des Kraftfahrzeugs vor dem Verstellen des Gangschalthebels das Kupplungspedal betätigt. Bei der plötzlichen Lastwegnahme würde die Motordrehzahl stark ansteigen und könnte dabei unzulässige Werte erreichen. Um das zu verhindern, muß der Gashebel sofort zurückgestellt werden.

Die Stellvorrichtung hat einen Elektromotor 1, an dessen Motorwelle eine Schnecke 2 „koaxial angeordnet ist. (Sie ist in Figur 1 μπι einen spitzen Winkel zur Motorlängsachse geschwenkt dargestellt.) Die Schnecke 2 ist in eine Gehäuse 3 einer elektromagnetischen Kupplung 4 aufgenommen. Am Gehäuse 3 ist in an sich bekannter und nicht näher dargestellter Weise der Elektromotor 1 angeschraubt. Das Gehäuse 3 selbst ist an einer Lagerplatte 5 mit Schrauben 6 befestigt. Die Schnecke 2 kämmt mit einem Schneckenrad 7· Die Schnecke 2 bildet dabei das eingangsseitige und das Schneckenrad 7 das ausgangsseitige Getriebeelement eines ersten Unterset-

809849/0377

- -br - R. 3 i "j

zungsgetriebes. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Schneckenrad 7 aus Kunststoff gefertigt und auf einem scheibenförmigen Magnetanker 8 befestigt. Das Schneckenrad 7 und der Magnetanker 8 bilden zugleich das eingangsseitige Kupplungselement der elektromagnetischen Kupplung 4 der Stellvorrichtung. Über die elektromagnetische Kupplung 4 ist das Getriebe 2, 7, 8 mit einer Ausgangswelle 9 des ersten Getriebes verbindbar. Auf der Ausgangswelle 9 ist das eingangsseitige Kupplungselement 7, 8 dreh- und verschiebbar gelagert. Das ausgangsseitige Kupplungselement ist auf der Ausgangswelle 9 befestigt und als Flußleitring 10 ausgebildet, in dem eine auf einem Spulenträger 11 sitzende Magnetspule 12 untergebracht ist. Das Schneckenrad 7 ist an seiner dem Flußleitring 10 zugewandten Stirnseite mit einer Verzahnung 13 versehen. Sie ist mit einer entsprechenden Verzahnung lh an der dem Schneckenrad 7 gegenüberliegenden Stirnseite des Flußleitrings 10 in Eingriff bringbar. Zwischen den beiden Kupplungselementen - dem Schneckenrad 7 und dem Flußleitring 10 - ist außerhalb der Verzahnung 13, 14 eine Wellfederscheibe 15 angeordnet, welche die beiden Kupplungselemente 7, 10 auseinanderdrückt.

Das das Getriebe 2, 7 und die Kupplung 4 aufnehmende Gehäuse 3 ist mit einem Deckel 16 aus Isolierstoff abgeschlossen.

Aus der dem Deckel 16 zugewandten Stirnseite des Flußleitrings 10 sind federnde Kontakte 17 und 18 der Magnetspule 12 geführt. Sie liegen an Schleiferbahnen 19 und 20 an, die an einem senkrecht zur Längsachse der Kupplung ^ ausgebildeten Flansch 21 des Deckels 16 angebracht sind. Die Schleiferbahnen 19 und 20 haben aus dem Deckel 16 ragende Anschlüsse 22 für die Stromzuführung der Magnetspule 12.

809849/0377

--5-- R. 3

Im Deckel l6 ist koaxial zur Ausgangswelle 9 ein Potentiometer 23 befestigt. Das Potentiometer 23 hat eine Anschlußwelle mit einem Endabschnitt 24 rechteckigen Querschnitts. Am Flußleitring 10 ist eine Mitnehmerscheibe 25 mit Ansatzschrauben 26 befestigt, so daß die Mitnehmerscheibe 25 senkrecht zur Längsachse der Ausgangswelle 9 und senkrecht zur den Längsseiten eines Schlitzes 27 in der Mitnehmerscheibe 25 verschiebbar ist. Der Schlitz 27 ist in seiner Breiteden Querseiten des rechteckigen Endabschnitts 24 angepaßt. Die Länge des Schlitzes 27 ist größer als die Längsausdehnung des rechteckigen Querschnitts des Endabschnitts 24. Somit dient die Mitnehmerscheibe 25 als Fluchtfehler zwischen dem Potentiometer 23 und den Kupplungsteilen 9> 10^/^usgleichendes Axialkupplungsteil^ das zusammen mit dem Endabschnitt 24 eine Axialkupplung zwischen den elektromagnetischen Kupplungsteilen 9j 10 und dem Potentiometer 23 bildet.

Die Ausgangswelle 9 des ersten Getriebes 2, 7 und der Kupplung 4 ist in Gleitlagern 28 und 29[drehbar gelagert, /die in einer Gehäusebohrung 30 eingesetzt sindw Ein Endabschnitt 31 der Ausgangswelle 9 ragt aus der Gehäusebohrung 30 und durch eine öffnung 32 der Lagerplatte 5· Auf dem Endabschnitt 31 der Ausgangswelle 9 ist ein Ritzel 33 befestigt. Das Ritzel 33 steht mit einem Zahnsegment einer Schwinge 34 im Eingriff. Die Schwinge 34 ist an einem an der Lagerplatte 5 befestigten Bolzen 35 schwenkbar gelagert und mit einem Stellhebel 36 drehfest verbunden. Ritzel 33 und Schwinge 34 bilden ein zweites Untersetzungsgetriebe. Am freien Ende des Stellhebels 36 ist ein Anlenkknopf 37 für ein Koppelglied 38 zum Gashebel 39 einer Brennkraftmaschine angebracht. Eine Rückstellfeder 4o umgibt den Bolzen 35· Sie ist mit einem Ende an einem Haltestift 4l der Leiterplatte 5 angelenkt und mit ihrem anderen Ende am

- 6 809849/0377

- ir - R. 3 - π

Stellhebel 36 verhakt. Die Rückstellfeder 40 steht unter Vorspannung und drückt den Stellhebel 36 an einen Anschlag 42, der an der Lagerplatte 5 befestigt ist. In dieser Stellung nimmt die Stellvorrichtung die Nullstellung ein. Eine Abdeckkappe 43 ist an der Lagerplatte 5 eingerastet. Sie umschließt die Teile des zweiten Getriebes. Durch einen Schlitz 44 ragt lediglich der Anlenkknopf 37 in den Bereich des Koppelgliedes 38.

Gibt der obenerwähnte, nicht näher dargestellte Fahrgeschwindigkeitsregler nun ein Signal, durch das die Magnetspule 12 erregt wird, so wird der Magnetanker 8 zusammen mit dem Schneckenrad 7 gegen die Kraft der Wellfederscheibe 15 gegen den Flußleitring 10 gezogen. Dabei kommen die Verzahnungen 13, 14 in Eingriff. Das Schneckenrad 8 und der Flußleitring 10 werden kraftschlüssig verbunden. Durch den nunmehr anlaufenden Elektromotor 1 wird über Schnecke 2, Schneckenrad 8, Flußleitring 10 und Ausgangswelle 9 das Ritzel 33 verdreht. Das Ritzel 33 schwenkt dabei die Schwinge 34 um einen gewissen Betrag, wobei über die Gestängeteile 36, 37» 38 der Gashebel 39 entsprechend bewegt wird. Hierdurch wird wiederum die Kraftstoffzufuhr zum Verbrennungsmotor des Kraftfahrzeugs verändert, was schließlich eine Geschwindigkeitsänderung des Kraftfahrzeugs zur Folge hat. Ist der eingestellte Sollwert für die Fahrgeschwindigkeit erreicht, so wird die an der Magnetspule 12 anliegende Spannung abgeschaltet. Dadurch wird die auf den Magnetanker ausgeübte Kraftwirkung unterbrochen und der Magnetanker 8 wird durch die Wellfederscheibe 15 wieder in seine in Figur 1 dargestellte Ausgangslage zurückgeschoben: Die elektromagnetische Kupplung 4 ist wieder gelöst. Darauf wird auch der Elektromotor 1 wieder abgeschaltet. Das Potentiometer 23 dient zur Rückmeldung der Stellung der Ausgangs-

- 7 809849/0377

welle 9 und somit der Stellung des über Stellglied 36 und Koppelglied 38 verstellten Gashebels 39·

Die Betriebsspannung der Magnetspule 12 kann auch dadurch abgeschaltet werden, daß der Fahrer einen Schaltknopf drückt oder das Kupplungspedal bedient. Auch dann wird die elektromagnetische Kupplung 4 gelöst, so daß die Rückstellfeder die Gestängeteile 36, 38 in die Nullstellung zurückbewegt und der Gashebel 39 unter dem Einfluß einer Feder entsprechend verstellt wird.

Der Elektromotor 1 ist reversibel, so daß der eingestellte Sollwert für die Fahrgeschwindigkeit von Fahrgeschwindigkeits-Istwerten angesteuert wird, die über oder unter dem Sollwert liegen.

809849/0377

Leerseite

Claims

R. 3" U 27-5.1977 Wo/Ht ROBERT BOSCH GMBH, 7OOO Stuttgart 1 Ansprüche

1.JElektrisch ansteuerbare Stellvorrichtung, vorzugsweise zur Verstellung des Gashebels eines Verbrennungsmotors eines Kraftfahrzeugs j mit einem Elektromotor, einem nachgeschalteten Getriebe und einer elektromagnetischen Kupplung, über die die Ausgangswelle der Stellvorrichtung mit dem Getriebe kuppelbar ist, welche Ausgangswelle mit einem Potentiometer und einem mit dem Gashebel in Wirkverbindung stehenden Abtriebsglied verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß das ausgangsseitige Getriebeelement (7)₅ welches zugleich als eingangsseitiges Kupplungselement (7> 8) ausgebildet ist, drehbar auf der Ausgangswelle (9) gelagert ist, das ausgangsseitige Kupplungselement (10) fest mit der Ausgangswelle (9) verbunden ist und das Abtriebsglied als Zahnrad (33) eines zweiten Getriebes ausgebildet ist und mit einem Zahnsegment (3¹I) in Eingriff steht, das mit dem Gashebel (39) gekoppelt ist.

2. Stellvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangswelle (9) einen durch eine Lagerplatte (5) ragenden Endabschnitt (31) hat, auf dem das Zahnrad (33) angeordnet ist.

809849/0377

3· Stellvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Zahnsegment (34) an der Lagerplatte (5) schwenkbar angeordnet ist und unter dem Einfluß einer Rückstellfeder (40) an einem Anschlag (42) der Lagerplatte (5) in seiner Ausgangsstellung gehalten ist.

4. Stellvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungselemente (7, 8; 10) durch eine Stirnverzahnung (13; I¹O verbindbar sind.

•5. Stellvorrichtung nach Anspruch 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß im ausgangsseitigen Kupplungselement (10) ein Spulenträger (11) mit einer Magnetspule (12) untergebracht ist.

6. Stellvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangswelle (9) mit einem koaxial angeordneten Potentiometer (23) verbunden ist.

7· Stellvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Potentiometer (23) über eine Fluchtfehler ausgleichende Axialkupplung (24; 25) mit der Ausgangswelle (9) verbunden ist.

8. Stellvorrichtung nach Anspruch 9j dadurch gekennzeichnet, daß die Axialkupplung (24; 25) aus einer Mitnehmerscheibe

" 3 809849/0377

(2¹O besteht, die senkrecht zur Längsachse der Axialkupplung (2k-₃ 25) verschiebbar ist.

9. Stellvorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebe (2, 7) und die elektromagnetische Kupplung (4) in einem Gehäuse (3) untergebracht sind, das an der Lagerplatte (5) befestigt ist.

10. Stellvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (3) von einem ein Potentiometer (23) enthaltenden Deckel (16) aus Isolierstoff abgeschlossen ist.

11. Stellvorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß an der Lagerplatte (5) eine Abdeckkappe (^3) angeordnet ist, welche das Zahnrad (33) und das Zahnsegment (3*0 umschließt und eine Öffnung (4M) hat, durch welche ein Anschlußglied (37) des Zahnsegments (3^) für ein Verbindungsteil (38) zum Gashebel (39) ragt. ;,,

809849/0377