DE4203367A1 - Sollwertgeber einer einrichtung zum einstellen der fahrgeschwindigkeit eines fahrzeuges - Google Patents
Sollwertgeber einer einrichtung zum einstellen der fahrgeschwindigkeit eines fahrzeugesInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen Sollwertgeber einer
Einrichtung zum Einstellen der Fahrgeschwindigkeit eines
Fahrzeuges, mit einer Hülse, in der ein Kolben verschiebbar
gelagert und mit mindestens einem radial bewegbaren
Reibelement verbunden ist, dessen Reibfläche an der
Hülseninnenwandung reibt und welches durch die Kraft
ausgeübt auf den Kolben und eine Rückstellkraft gegenüber
dem Kolben bewegt wird.
Ein derartiger Sollwertgeber ist aus der DE-PS 34 12 318
vorbekannt. Der Sollwertgeber ist mit einem Fahrpedal eines
Fahrzeuges gekoppelt. Durch den Sollwertgeber wird eine
Verstelleinrichtung für ein die Fahrgeschwindigkeit des
Fahrzeuges beeinflussendes Element des Antriebsmotors
gesteuert. Dazu wird die Kraft auf das Fahrpedal durch die
lineare Bewegung eines Teiles des Sollwertgebers relativ zu
einem anderen Teil des Sollwertgebers gegen eine
Rückstellkraft in eine andere physikalische Größe
umgeformt. Diese andere physikalische Größe ist häufig eine
elektrische Größe, wie z. B. der elektrische Strom oder die
elektrische Spannung.
Bei dem vorbekannten Fahrpedalgeber wirkt die
Rückstellkraft, die durch eine Schraubendruckfeder erzeugt
wird, unmittelbar auf das kippbare Reibelement. Das heißt,
die Schraubendruckfeder drückt bei der vorbekannten Lösung
direkt auf die Unterseite des kippbaren Reibelementes.
Diese vorbekannte, konstruktive Lösung hat jedoch den
Nachteil, daß neben den Toleranzen der Federkonstante der
verwendeten Schraubendruckfeder zusätzlich auch die
Toleranzen in den Abmessungen der Schraubendruckfeder die
durch die Reibelemente erzielbare Krafthysterese stark
beeinflussen. Wenn also eine Schraubendruckfeder mit großem
Außendurchmesser verwendet wird, so ist das an dem
kippbaren Reibelement erzeugte Kippmoment größer als bei
einer Schraubendruckfeder kleineren Durchmessers. Dies
führt zu großen Toleranzen in der erzeugbaren
Krafthysterese, die von den Maßtoleranzen der verwendeten
Teile abhängig sind.
Diese großen Toleranzen in der Krafthysterese sind jedoch
unerwünscht, da sie verhindern können, daß die gewünschte
Wirkung, nämlich einem Bediener des Fahrzeuges das Gefühl
zu geben, der Fahrer eines normales Fahrzeugs mit einer
Betätigung der Drosselklappe über einen Bowdenzug zu sein,
nur unvollständig erreicht wird.
Die Erfindung hat die Aufgabe, einen Sollwertgeber einer
Einrichtung zum Einstellen einer Fahrgeschwindigkeit eines
Fahrzeuges zu schaffen, der bei einfacher und
kostengünstiger mechanischer Konstruktion betriebssicherer
ist und eine ausreichend große und genaue Krafthysterese
bei dessen Betätigung erzeugt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das
Reibelement auf der von der Reibfläche abgewandten Seite
mindestens einen Keil aufweist, dessen Keilspitze entgegen
der Rückstellkraft gerichtet ist, daß ein Zylinder
vorgesehen ist, der an seinem Außenumfang mindestens eine
mit dem Keil korrespondierende, kegelstumpfförmige
Abschrägung aufweist und daß auf den Zylinder die
Rückstellkraft wirkt.
Dadurch, daß die Rückstellkraft erfindungsgemäß auf den
Zylinder wirkt, gehen Maßtoleranzen des die Rückstellkraft
erzeugenden Konstruktionselementes, z. B. einer
Schraubendruckfeder, nicht mehr in die Erzeugung der
gewünschten Krafthysterese ein. Das heißt, unabhängig
davon, welche maßlichen Toleranzen das jeweilige, die
Rückstellkraft erzeugende Element aufweist, bestimmt nur
die Federkonstante die erzielbare Krafthysterese mit.
Das übrige, die erzielbare Krafthysterese bestimmende
Element ist der erfindungsgemäß vorgesehene Keil und die
erfindungsgemäß vorgesehene korrespondierende,
kegelstumpfförmige Abschrägung an dem Zylinder und dabei
insbesondere der Keilwinkel und der Winkel der
korrespondierenden, kegelstumpfförmigen Abschrägungen. Die
letztgenannten Parameter, nämlich der Keilwinkel und der
Winkel der Abschrägung sind dabei im Rahmen weiter Grenzen
konstruktiv frei bestimmbar, so daß auch die erzielbare
Hysterese in weiten Grenzen konstruktiv mit geringen
Toleranzen beeinflußbar sind.
Bei dem erfindungsgemäßen Sollwertgeber wirkt also die
Rückstellkraft auf den Zylinder, der über die Abschrägung
und den Keil eine radiale Kraft auf die Reibelemente ausübt
und damit die für die Erzeugung der Krafthysterese
gewünschte Reibung der Reibelemente auf die Hülse ausübt.
Zur Erzielung der geschilderten Vorteile ist gegenüber dem
Vorbekannten allein ein einfacher Zylinder als zusätzliches
Teil erforderlich, so daß der erfindungsgemäße
Sollwertgeber auch einfach und kostengünstig herstellbar
ist.
Falls die Rückstellkraft, z. B. durch einen Bruch der
Rückstellfeder, reduziert wird, wird bei dem
erfindungsgemäßen Sollwertgeber auch die erzeugte
Krafthysterese ,in vorgegebener Art und Weise geringer und
es wird auch die erforderliche Rückstellkraft zum Bewegen
des Kolbens gegenüber der Hülse in Richtung der
unbetätigten Stellung des Sollwertgebers geringer, was dem
Verhalten beim Bruch einer Rückstellfeder eines Seilzug
betätigten Verbrennungsmotors entspricht. Bei einem Bruch
des Scharniers und damit einem lösen des radial bewegbaren
Reibelementes vom Kolben kann durch die gewählte
erfindungsgemäße Konstruktion das Reibelement nicht
zwischen den Kolben und die Hülse gelangen und so den
Sollwertgeber in einer Fahrstellung des Fahrzeuges
blockieren, was zu einer gegenüber dem Vorbekannten
erhöhten Betriebssicherheit des erfindungsgemäßen
Sollwertgebers führt.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des
erfindungsgemäßen Sollwertgebers ergeben sich aus den
Unteransprüchen.
Es ist vorteilhaft, wenn die Rückstellkraft durch eine
Schraubendruckfeder erzeugt wird und wenn der Zylinder auf
der vom Kolben abgewandten Seite eine umlaufende Ausnehmung
zur Führung der Schraubendruckfeder aufweist. Derartige
Schraubendruckfedern beanspruchen bei vorgegebener
Rückstellkraft einen geringen Platz. Durch Führung der
Schraubendruckfeder in der beschriebenen Art und Weise wird
ein Verrutschen der Schraubendruckfedern gegenüber dem
Zylinder sicher vermieden. In diesem Zusammenhang kann die
Rückstellkraft vorteilhaft durch zwei Schraubendruckfedern
erzeugt werden, die insbesondere koaxial zueinander
angeordnet sind. Durch diese Maßnahme wird eine Redundanz
geschaffen, die einen sicheren Betrieb des
erfindungsgemäßen Sollwertgebers auch bei der vollständigen
Zerstörung einer der beiden Schraubendruckfedern
sicherstellt.
Zur Verschiebung des Kolbens ist vorteilhaft ein Stempel
vorgesehen, der teilweise aus der Hülse herausragt und der
zum Anschluß des erfindungsgemäßen Sollwertgebers an das
Fahrpedal dient. In diesem Zusammenhang kann ein Boden der
Hülse einen Anlaufdorn aufweisen. Weiterhin kann der
Stempel dem Anlaufdorn zugewandte Federarme aufweisen, die
den Anlaufdorn elastisch umgreifen können. Mit diesen
Maßnahmen kann sehr einfach und wirkungsvoll ein
sogenanntes Kick-down-Element an dem erfindungsgemäßen
Sollwertgeber erzeugt werden, der insbesondere bei
Kraftfahrzeugen mit Automatikgetriebe dazu dient, dem
Fahrer anzuzeigen, daß die Stellung des Fahrpedals kurz vor
der vollgasseitigen Endstellung steht. Dazu ist der
Außendurchmesser des Anlaufdorns größer als der
Innendurchmesser der Federarme gewählt, um der weiteren
Verschiebung des Kolbens in die Hülse hinein einen
mechanischen Widerstand entgegenzusetzen. Sobald die
Federarme mit dem Dorn in Kontakt kommen, ergibt sich eine
Kraftspitze, die durch die entsprechende Kraft, die der
Bediener des Fahrzeuges auf den Sollwertgeber ausübt,
überwunden werden muß. Eine Einstellung der Kraftspitze auf
gewünschte Werte ist einerseits durch Wahl des
Verhältnisses des Außendurchmessers des Anlaufdorns zum
Innendurchmesser der Federarme möglich.
Eine weitere Anpassung der gewünschten Kraftspitze ist
durch einen Federring möglich, der die Federarme umfaßt,
wobei der Federring in einer Nut der Federarme angeordnet
ist. Dieser Federring dient darüber hinaus auch dazu, einer
Ermüdung der Federwirkung der Federarme, insbesondere bei
deren Fertigung aus Kunststoff, vorzubeugen. Eine dritte
Möglichkeit der Anpassung der gewünschten Kraftspitze ist
dadurch möglich, daß der Anlaufdorn auf der den Federarmen
zugewandten Seite eine Faser aufweist, wobei Formgebung und
Stärke der Fase die Kraftspitze ebenfalls beeinflussen.
Eine andere Möglichkeit, einem Bediener des Fahrzeuges eine
Betätigung des erfindungsgemäßen Sollwertgebers bis kurz
vor der Vollgasstellung des Kolbens gegenüber der Hülse
anzuzeigen, ist, daß der Bediener für einen vorgegebenen
Restweg des Kolbens gegenüber der Hülse in Richtung der
Vollgasstellung einen für den gesamten Restweg erhöhten
Kraftaufwand aufzubringen hat. Dies ist bei dem
erfindungsgemäßen Sollwertgeber besonders einfach dadurch
realisierbar, daß der Boden der Hülse einen Kragen
aufweist, in dem ein topfförmiges Teil verschieblich
angeordnet ist. Zwischen dem topfförmigen Teil und dem
Boden ist dabei eine Schraubendruckfeder angeordnet, deren
Rückstellkraft zusätzlich zu den Rückstellkräften der über
den vollen Betätigungsweg wirksamen Rückstellfedern wirkt.
Um die Teilevielfalt bei dem erfindungsgemäßen
Sollwertgeber möglichst zu verringern, kann dabei eine
Hülse derart ausgebildet werden, daß sie sowohl axial
angeordnet einen Anlaufdorn als auch koaxial dazu
angeordnet die Hülse aufweist. Abhängig davon, welche
Kraftänderung bei dem erfindungsgemäßen Sollwertgeber zum
Ende des Betätigungsweges gewählt werden soll, kann dann
ein angepaßter Stempel verwendet werden, der entweder
Federarme aufweist oder nicht und kann das topfförmige Teil
mit der zusätzlichen Schraubenfeder eingesetzt werden oder
nicht.
Um die Zahl der für den Aufbau des erfindungsgemäßen
Sollwertgebers erforderlichen Teile soweit wie möglich zu
vermindern, kann der Kolben einstückig mit dem Stempel wie
auch die meisten übrigen Teile des erfindungsgemäßen
Sollwertgebers insbesondere einstückig aus Kunststoff
gespritzt sein.
Es besteht jedoch auch die vorteilhafte Möglichkeit, daß
der Stempel getrennt vom Kolben und gegenüber diesem
verschieblich ausgebildet ist und daß zwischen dem Kolben
und dem Stempel eine Schraubendruckfeder angeordnet ist,
deren Federkraft kleiner ist als die Rückstellkraft der
übrigen Rückstellfedern. Mit diesen Maßnahmen kann
vorteilhaft, ausgehend von der Leerlaufstellung des
erfindungsgemäßen Sollwertgebers, ein kurzer Wegbereich
realisiert werden, in dem keine Krafthysterese erzeugt
wird, so daß bei Betätigung des Sollwertgebers in diesem
Wegbereich der Bediener des Fahrzeuges keinen nennenswerten
Widerstand spürt. Diese technische Lösung ist insbesondere
dann von Vorteil, wenn in diesem Wegbereich bei Betätigung
des Sollwertgebers zusätzliche Funktionen des Fahrzeuges,
wie z. B. eine automatische Kupplung, gesteuert werden
sollen, wobei die Kupplungsbetätigungsfunktion vor der
Erhöhung der Motorleistung liegen soll.
Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Sollwertgebers
sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden
anhand der Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen
Fig. 1 einen erfindungsgemäßen Sollwertgeber in einer
großschematischen Darstellung,
Fig. 2 einen Kick-down-Schalter eines erfindungsgemäßen
Sollwertgebers in einer grobschematischen Darstellung,
Fig. 3 einen axialen Schnitt durch einen konstruktiv
ausgestalteten, erfindungsgemäßen Sollwertgeber,
Fig. 4 ein Kraftwegdiagramm eines erfindungsgemäßen
Sollwertgebers mit Kick-down-Element und
Fig. 5 ein Kraftwegdiagramm eines erfindungsgemäßen
Sollwertgebers mit einer gleichmäßigen Erhöhung der
Rückstellkraft auf etwa dem letzten Drittel des
Betätigungsweges.
In Fig. 1 weist der erfindungsgemäße Sollwertgeber eine
Hülse (1) auf, in der ein Kolben (2) verschieblich
angeordnet ist. Der Kolben (2) wird dabei durch einen
Stempel (13) betätigt, der zum Beispiel mit einem Fahrpedal
eines Fahrzeuges verbunden ist. Dies ist jedoch in den
Figuren nicht dargestellt.
Über ein Scharnier (3) ist der Kolben (2) mit einem
kippbaren Reibelement (4) verbunden, dessen Reibfläche (5)
an der Hülseninnenwand anliegt. Das Verkippen bewirkt eine
radiale Bewegung des Reibelements (4) in Richtung auf die
Hülseninnenwand.
Auf der von der Reibfläche (5) abgewandten Seite weist das
kippbare Reibelement (4) einen Keil (6) auf, dessen
Keilspitze entgegen der Richtung einer Rückstellkraft (FF)
gerichtet ist. Auf den Stempel (13) übt der Bediener die
Bedienungskraft (FB) aus.
Im Inneren des Kolbens (2) und der Reibelemente (4)
befindet sich ein Zylinder (7), der zumindest im Bereich
der Keile (6) kegelstumpfförmige Abschrägungen (8)
aufweist, die in der Form und der Größe der Abschrägung mit
den Keilen (6) korrespondieren. Auf den Zylinder (7) wirkt
die Rückstellkraft (FF), die durch eine erste
Schraubendruckfeder (9) und eine zweite Schraubendruckfeder
(11) erzeugt wird. Dazu sind die Schraubendruckfedern (9,
11) zwischen einem Boden (14) der Hülse (1) und dem
Zylinder (7) angeordnet und in umlaufenden Ausnehmungen (10
und 12) gelagert.
Durch die axial versetzte Wirkung der Bedienkraft (FB) und
der Rückstellkraft (FF) über den Zylinder (7) und den
kegelstumpfförmigen Abschrägungen (8) auf die Keile (6) der
Reibelemente (4) werden die Reibelemente (4) gegen die
Hülseninnenwandungen gepreßt und bewirken bei dem
Verschieben des Kolbens (2) gegenüber der Hülse (1) die
Ausübung einer Reibkraft (FR) der Reibelemente (4) an der
Hülseninnenwandung.
In der Fig. 2 sind gleiche oder gleichwirkende
Einrichtungsteile wie in der Fig. 1 mit den gleichen
Bezugszeichen versehen. In der Fig. 2 weist der Boden (14)
der Hülse (1) einen zentrisch angeordneten Anlaufdorn (15)
auf. An der dem Boden (14) zugewandten Seite des Stempels
(13) sind Federarme (16) vorgesehen, die durch einen
Federring (17), der in Nuten (18) der Federarme (16)
angeordnet ist, zusätzlich zusammengepreßt werden. Der
Anlaufdorn (15) weist auf seiner den Federarmen (16)
zugewandten Seite eine Fase (19) auf.
Der Außendurchmesser (DA) des Anlaufdornes ist dabei größer
gewählt als der Innendurchmesser (DF) der Federarme, so daß
zum Aufschieben der Federarme (16) auf den Anlaufdorn (15)
eine zusätzliche Kraft erforderlich ist. Diese zusätzliche
Kraft ist jedoch im wesentlichen nur beim direkten
Aufschieben zur Aufspreizung der Federarme (16)
erforderlich. Sobald die Federarme (16) auf dem Außenumfang
des Anlaufdornes (15) gleiten, so ist hierzu nur eine
geringfügig vergrößerte Kraft erforderlich. Mit diesen
Maßnahmen kann dem Bediener des Fahrzeuges auf einfache Art
und Weise angedeutet werden, daß er sich in seiner
Betätigung des erfindungsgemäßen Sollwertgebers kurz vor
der Vollgasstellung des Sollwertgebers befindet. In der
Fig. 3 sind gleiche oder gleichwirkende Teile wie in den
Fig. 1 und 2 mit den gleichen Bezugszeichen dargestellt.
In diesem Ausführungsbeispiel ist insbesondere die
konstruktive Ausgestaltung des Zylinders (7) mit den
Ausnehmungen (10 und 12) und die konstruktive Ausbildung
des Anlaufdorns (15) und der Federarme (16) mit dem
Federring (17) erkennbar.
Zusätzlich weist der erfindungsgemäße Sollwertgeber gemäß
der Fig. 3 einen koaxial zum Anlaufdorn (15) angeordneten
Kragen (20) auf, in dem ein topfförmiges Teil (21)
innerhalb eines vorgegebenen Verschiebeweges verschiebbar
gelagert und zu diesem Zweck in den Kragen (20) eingeklipst
ist. Eine dritte Schraubendruckfeder (22) ist zwischen dem
Boden (14) der Hülse (1) und dem topfförmigen Teil (21)
angeordnet und hält das topfförmige Teil ohne weitere
Maßnahmen in der in der Fig. 3 dargestellten oberen
Endstellung.
Der gesamte Sollwertgeber gemäß der Fig. 3 ist in der
unbetätigten Stellung dargestellt, so daß auch der Stempel
(13), der unabhängig von dem Kolben (2) und gegenüber dem
Kolben verschiebbar ausgebildet ist, an der oberen
Begrenzung der Hülse (1) anliegt. Zwischen dem Stempel (13)
und dem Kolben (2) ist eine vierte Schraubendruckfeder (23)
angeordnet, deren Federkonstante jedoch wesentlich geringer
ist als die Federkonstante der ersten und zweiten
Rückstellfeder (9 und 11).
In der Fig. 3 ist links von einer durchgezogenen
Mittellinie ein Sollwertgeber mit einem Kick-down-Element
gemäß der Fig. 2 dargestellt, wogegen rechts von der
Mittellinie ein Sollwertgeber mit einem topfförmigen Teil
(21) dargestellt ist. Entsprechend unterschiedlich sind
auch die Formgebungen des Stempels (13) im in der Fig. 3
unteren Bereich ausgebildet.
In der Fig. 3 rechts ist eine Platine mit elektrischen
Bauteilen und einem Schalter und einem Potentiometer
dargestellt, wobei der Schalter und das Potentiometer durch
den Stempel (13) betätigt bzw. verschiebbar sind.
In der Fig. 4 ist eine resultierende Betätigungskraft (F)
gegen einen Verschiebeweg (S) des Stempels (13) gegenüber
der Hülse (1) dargestellt. Das Kraftwegdiagramm der Fig. 4
gilt für einen erfindungsgemäßen Sollwertgeber mit einem
Kick-down-Element gemäß der Fig. 3 links von der
Mittellinie. Drückt der Bediener des Fahrzeuges den Stempel
(13) in die Hülse (1) hinein, so durchläuft er einen ersten
Kurvenabschnitt (K1) bis zu einem ersten Wegabschnitt (51),
indem er eine vergleichsweise geringe Kraft, nämlich nur
die Kraft zur Überwindung der Rückstellkraft, der vierten
Schraubendruckfeder (23) aufbringen muß. Nach Durchlaufen
des ersten Wegabschnittes (51) liegt jedoch der Stempel
(13) bei zusammengepreßter vierter Schraubendruckfeder (23)
auf dem Kolben (2) auf, so daß beim weiteren Hereindrücken
des Stempels (13) in die Hülse (1) der Bediener den zweiten
Kurvenabschnitt (K2) durchläuft, indem er im wesentlichen
die Rückstellkraft (FF) der Schraubendruckfedern (9 und 11)
überwinden muß.
Sobald der Bediener den Stempel (13) in die Hülse (1) bis
zu dem zweiten Wegabschnitt (S2) hineingedrückt hat, liegen
die Federarme (16) auf dem Anlaufdorn (15) auf. Um die
Federarme (16) auf den Anlaufdorn (15) aufzuschieben, ist
eine zusätzliche Kraft erforderlich, die als Kraftspitze am
zweiten Wegabschnitt (S2) dargestellt ist. Sobald die
Federarme (16) auf den Anlaufdorn (15) aufgeschoben sind,
sinkt die durch den Bediener aufzubringende Kraft zur
weiteren Betätigung des Stempels (13) gegenüber der Hülse
(1) wieder auf einen geringeren Wert ab, der in einem
dritten Kurvenabschnitt (K3) nun leicht gegenüber dem
Kraftaufwand im zweiten Kurvenabschnitt (K2) erhöht ist.
Im dritten Wegabschnitt (S3) liegt der Federarm (16) auf
dem Boden (14) der Hülse (1) auf und der Stempel (13) ist
voll in die Hülse (1) eingeschoben. Mit der Entlastung des
Fahrpedals verringert sich in einem vierten Kurvenabschnitt
(K4) die Kraft, ohne daß sich die Lage des Stempels (13)
relativ zur Hülse (1) ändert.
Mit weiterer Entlastung des Fahrpedals wird die
Betätigungskraft (FB) des Bedieners auf den Stempel (13) so
gering, daß der Stempel (13) durch die Rückstellkraft (FF)
der Schraubendruckfedern (9 und 11) aus der Hülse (1) in
der Fig. 3 nach oben herausgeschoben wird und insofern der
fünfte Kurvenabschnitt (K5) durchlaufen wird. Während des
Ablösens der Federarme (16) von dem Anlaufdorn (15) tritt
an dem zweiten Wegabschnitt (S2) zwar ein geringfügiger
kurzfristiger Kraftanstieg auf, der jedoch wesentlich
geringer ist als der Kraftanstieg beim Hereindrücken des
Stempels (13) in die Hülse (1). Nachdem dieser zweite
Wegabschnitt (S2) überwunden ist, verringert sich
kontinuierlich in einem sechsten Kurvenabschnitt (K6) die
zum Halten der jeweiligen Stellung des Stempels (13)
gegenüber der Hülse (1) erforderliche Kraft bis zu einem
ersten Wegabschnitt (S1), indem der Kolben (2) wieder an
seiner in der Fig. 3 oberen Begrenzung anliegt. Wird nun
das Fahrpedal und damit der Stempel (13) weiter entlastet,
so sorgt die geringe Rückstellkraft der vierten
Schraubendruckfeder (23) dafür, daß auch der Stempel (13)
in seine in der Fig. 3 obere Endstellung bewegt wird, was
in dem siebten Kurvenabschnitt (K7) geschieht.
Wichtig bei dem erfindungsgemäßen Sollwertgeber mit dem
Kraftwegdiagramm gemäß der Fig. 4 ist, daß zwischen den
resultierenden Kräften in den Kurvenabschnitten (K2 und K6
bzw. K3 und K5) eine merkliche Differenz besteht, die dem
Bediener des Fahrzeuges das von der Bedienung normaler
Kraftfahrzeuge mit Bowdenzug gesteuerten
Brennkraftmaschinen bekannte Betätigungsgefühl vermittelt.
Diese als Hysterese von dem Betätigungsweg abhängige
Differenz wird durch die erfindungsgemäße Lösung mit den
Reibelementen (4), den Keilen (6), dem Zylinder (7) und den
kegelstumpfförmigen Abschrägungen (8) realisiert und in
engen Toleranzen sichergestellt.
Die Kraftspitze am Punkt des zweiten Wegabschnittes (S2)
wird hingegen durch das Kick-down-Element gemäß den Fig.
2 und 3 erzeugt und ist ebenfalls durch Wahl konstruktiver
Parameter, wie z. B. der verschiedenen Durchmesser und der
Art und Ausbildung der Fase (19) in weiten Grenzen
konstruktiv beeinflußbar.
In der Fig. 5 sind gleiche oder gleichwirkende Teile der
Darstellung wie in der Fig. 4 mit den gleichen
Bezugszeichen dargestellt. Statt eines Kick-down-Elementes
gemäß der Fig. 3 links von der Mittellinie ist eine
Konstruktion mit einem topfförmigen Teil (21) gemäß Fig. 3
rechts von der Mittellinie vorgesehen.
Demzufolge ist zwar der Kurvenverlauf der Kurvenabschnitte
(K1, K2, K4, K6 und K7) gleich dem Kurvenverlauf in der
Fig. 4. Sobald jedoch am zweiten Wegabschnitt (S2) der
Stempel (13) mit seiner in der Fig. 3 unteren Seite auf
dem topfförmigen Teil (21) aufliegt, ist zusätzlich zu der
Rückstellkraft der Rückstellfeder (9 und 11) die
Rückstellkraft der dritten Schraubendruckfeder (22) zu
überwinden, die über den gesamten Restbetätigungsweg vom
zweiten Wegabschnitt (S2) bis zum dritten Wegabschnitt (S3)
wirksam ist. Dies führt dazu, daß im dritten
Kurvenabschnitt (K3) und entsprechend, wenn auch in
geringerem Maße, im fünften Kurvenabschnitt (K5) die
resultierende Kraft (F) gegenüber der Lösung gemäß Fig. 4
durchgehend erhöht ist und nicht auf einen geringeren
Kraftwert abfällt.
Im übrigen ist die Funktion hinsichtlich der Hysterese bei
der Lösung mit einem Kraftwegdiagramm gemäß Fig. 5 die
gleiche wie bei einem Kraftwegdiagramm gemäß der Fig. 4.
Bezugszeichenliste
1 Hülse
2 Kolben
3 Scharnier
4 Reibelement
5 Reibfläche
6 Keil
7 Zylinder
8 Kegelstumpfförmige Abschrägung
9 Schraubendruckfeder
10 (Umlaufende) Ausnehmung
11 Zweite Schraubendruckfeder
12 Zweite Ausnehmung
13 Stempel
14 Boden von 1
15 Anlaufdorn
16 Federarme
17 Federring
18 Nut
19 Fase
20 Kragen
21 Topfförmiges Teil
22 Dritte Schraubendruckfeder
23 Vierte Schraubendruckfeder
FB Kraft des Bedieners
FF Rückstell (Feder)kraft
FR Reibkraft
DA Durchmesser Anlaufdorn (außen)
DF Durchmesser Federarme (innen)
S Verschiebeweg
F Resultierende Kraft
S1 Erster Wegabschnitt
S2 Zweiter Wegabschnitt
S3 Dritter Wegabschnitt
K1-K7 Kurvenabschnitte
2 Kolben
3 Scharnier
4 Reibelement
5 Reibfläche
6 Keil
7 Zylinder
8 Kegelstumpfförmige Abschrägung
9 Schraubendruckfeder
10 (Umlaufende) Ausnehmung
11 Zweite Schraubendruckfeder
12 Zweite Ausnehmung
13 Stempel
14 Boden von 1
15 Anlaufdorn
16 Federarme
17 Federring
18 Nut
19 Fase
20 Kragen
21 Topfförmiges Teil
22 Dritte Schraubendruckfeder
23 Vierte Schraubendruckfeder
FB Kraft des Bedieners
FF Rückstell (Feder)kraft
FR Reibkraft
DA Durchmesser Anlaufdorn (außen)
DF Durchmesser Federarme (innen)
S Verschiebeweg
F Resultierende Kraft
S1 Erster Wegabschnitt
S2 Zweiter Wegabschnitt
S3 Dritter Wegabschnitt
K1-K7 Kurvenabschnitte
Claims (10)
1. Sollwertgeber einer Einrichtung zum Einstellen der
Fahrgeschwindigkeit eines Fahrzeuges, mit einer Hülse
(1), in der ein Kolben (2) verschiebbar gelagert und
mit mindestens einem radial bewegbaren Reibelement (4)
verbunden ist, dessen Reibfläche (5) an der
Hülseninnenwandung reibt und welches durch die Kraft
(FB) ausgeübt auf den Kolben (2) und eine
Rückstellkraft (FF) gegenüber dem Kolben (2) bewegt
wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Reibelement (4)
auf der von der Reibfläche (5) abgewandten Seite
mindestens einen Keil (6) aufweist, dessen Keilspitze
entgegen der Rückstellkraft (FF) gerichtet ist, daß ein
Zylinder (7) vorgesehen ist, der an seinem Außenumfang
mindestens eine mit dem Keil (6) korrespondierende,
kegelstumpfförmige Abschrägung (8) aufweist und daß auf
den Zylinder (7) die Rückstellkraft (FF) wirkt.
2. Sollwertgeber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Rückstellkraft (FF) durch eine
Schraubendruckfeder (9) erzeugt wird und daß der
Zylinder (7) auf der vom Kolben (2) abgewandten Seite
eine umlaufende Ausnehmung (10) zur Führung der
Schraubendruckfeder (9) aufweist.
3. Sollwertgeber nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Rückstellkraft durch zwei Schraubendruckfedern
(9, 11) erzeugt wird.
4. Sollwertgeber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß zur Verschiebung des Kolbens (2) ein Stempel (13)
vorgesehen ist.
5. Sollwertgeber nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß ein Boden (14) der Hülse (1) einen Anlaufdorn (15)
aufweist und daß der Stempel (13) dem Anlaufdorn (15)
zugewandte Federarme (16) aufweist, die den Anlaufdorn
(15) elastisch umgreifen können.
6. Sollwertgeber nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß ein Federring (17) vorgesehen ist, der die
Federarme (16) umfaßt und daß der Federring (17) in
einer Nut (18) der Federarme (16) angeordnet ist.
7. Sollwertgeber nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß der Anlaufdorn (15) auf der den Federarmen (16)
zugewandten Seite eine Fase (19) aufweist.
8. Sollwertgeber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Boden (14) der Hülse (1) einen Kragen (20)
aufweist, in dem ein topfförmiges Teil (21)
verschieblich angeordnet ist und daß zwischen dem
topfförmigen Teil (21) und dem Boden (14) eine
Schraubendruckfeder (22) angeordnet ist.
9. Sollwertgeber nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß der Kolben (2) einstückig mit dem Stempel (13)
ausgebildet ist.
10. Sollwertgeber nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß der Stempel (13) getrennt vom Kolben (2) und
gegenüber diesem verschieblich ausgebildet ist und daß
zwischen dem Kolben (2) und dem Stempel (13) eine
Schraubendruckfeder (23) angeordnet ist, deren
Federkraft kleiner ist als die Rückstellkraft (FF).
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