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Wie die Überschrift anzeigt, betrifft die vorliegende Erfindung
eine Vorrichtung zum automatischen Einstellen der Länge des
Kabels in Fernsteuermechanismen.
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Genauer gesagt, wurde die Einstellvorrichtung, die der
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist, in Hinsicht auf ihre
Anwendung in Einrichtungen angepaßt, mittels derer, ausgehend
von dem Pedal der Beschleunigungseinrichtung, über die
Drosselklappe, die die Durchflußmenge des Gasgemisches, welches in die
Zylinder von Kraftfahrzeugen eingespritzt wird, steuert, die
für jeden Augenblick passende Stellung eingestellt wird. Das
soll nicht heißen, daß die betrachtete Einstellvorrichtung
nicht auch viele andere Anwendungen zuläßt, wobei diese
ebenfalls als zum Schutzbereich der Erfindung gehörig betrachtet
werden, und wobei diese Einrichtung tatsächlich vorteilhaft
über ein biegsames Kabel mit irgendeinem
Fernbedienungsmechanismus gekoppelt werden kann.
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Wie bekannt ist, weisen die Einstellmechanismen der
Beschleunigungseinrichtung in Kraftfahrzeugen im allgemeinen ein
biegsames Kabel auf, das sich innerhalb eines entsprechenden
Mantels verschiebt, und das an dem einen Ende mit dem Pedal der
Beschleunigungseinrichtung verbunden ist und an dem
entgegengesetzten Ende mit einem Hebel, der direkt oder indirekt mit
der Drosselklappe gekoppelt ist, welche die Regelung der
Stellung ausführt. Wie ebenfalls bekannt ist, ist bei der
Mehrzahl der Fernbedienungsmechanismen eine Einrichtung
vorgesehen, die eine gewisse Änderung der Nutzlänge des Mantels
gegenüber einer elastischen Kraft erlaubt, wenn die Spannung
des Kabels einen bestimmten vorgegebenen Grenzwert übersteigt.
Die Funktion dieser Einrichtung besteht darin, ein gewisses
Montagespiel zu ermöglichen, wobei Ermüdungserscheinungen des
Kabels selbst und/oder der Einstellelemente, in dem Fall wo die
Grenzstellung des Pedals und die maximale Öffnungsstellung der
Drosselklappe nicht genau übereinstimmen, vermieden werden,
d.h. wenn die Möglichkeit existiert, daß der Fahrer auf dieses
Pedal einwirken könnte, obwohl die Drosselklappe schon die
maximale Öffnung erreicht hat, welche der maximalen
Beschleunigung entspricht.
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Es ist gleichfalls bekannt, daß es in
Fernbedienungsmechanismen, welche die Erfindung betrifft, von Interesse ist, daß sich
das Regelpedal in der Ruhestellung des Mechanismus auf einer
bestimmten Höhe befindet, die mit maximaler Genauigkeit
eingestellt wird. Und dies ebenso aus Gründen der Bequemlichkeit für
den Fahrzeugführer, sowie, wie oben ausgeführt, dafür, daß die
entgegengesetzte Grenzstellung dieses Pedals sich so nah wie
möglich bei der Grenzstellung der maximalen Öffnung der
geregelten Drosselklappe befinden sollte, was die Wirkung der
elastischen Einrichtung für die Absorption der Kraftwirkung, die
zuvor angeführt wurde, auf ein Minimum beschränkt. Deshalb
müssen die fraglichen Fernbedienungsmechanismen immer
Gegenstand einer Einstellung sein, bei der, während einer Endphase
des Produktionsprozesses des Fahrzeuges, das Pedal schon in
einer Winkelstellung angeordnet ist, die möglichst nahe bei der
idealen Grenzstellung für die zuvor eingestellte Ruhestellung
liegt. Dieser Arbeitsgang erfolgt manuell und besteht darin,
die Länge des Mantels einzustellen, um dem Kabel die notwendige
Spannung zu verleihen. Zu diesem Zweck weist der Mantel bei der
am meisten übernommenen Lösung an einem seiner Enden, mittels
dessen seine Verankerung an einem festen Punkt des
Fahrzeugaufbaus erfolgt, eine Folge von Umfangsnuten oder -rippen auf,
wobei sich in einer von diesen eine Klemme oder ein
entsprechendes Befestigungselement einfügt, das auf diese Weise die
Nutzlänge der Anordnung einstellt. Es versteht sich, daß dieser
manuelle Arbeitsgang, der von Arbeitern ausgeführt werden muß,
die ein gewisses Spezialisierungsniveau haben, einen
Kostenfaktor darstellt, der nicht zu vernachlässigen ist, und es
versteht sich auch, daß, wie bei allen Arbeiten dieser Art, ein
prozentualer Anteil von Fehlerrisiken, von Ungenauigkeiten oder
von Unachtsamkeiten, die schwerwiegende Folgen haben können,
auftritt.
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Um die oben erwähnten Unannehmlichkeiten zu beheben, wurden
schon Lösungen vorgeschlagen, die ins Auge faßten, zu
erreichen, daß die betrachtete Einstellung automatisch erfolgt, wenn
die erste Einwirkung auf das Pedal der
Beschleunigungseinrichtung vorgenommen wird. Diese bekannten Lösungen unterscheiden
sich jedenfalls sehr wenig von dem System der manuellen
Einstellung, da sie sich darauf beschränken, die Umfangsnuten am
Ende des Mantels beizubehalten, auf die schon Bezug genommen
wurde, und zwischen diesen Nuten und dem Träger oder
Befestigungselement am Fahrzeugrahmen eine elastische Rückhaltekraft
einzusetzen, die ein gewisses Gleiten des betrachteten Endes
bezüglich dieses Elements gestattet, wenn die Spannung des
Kabels größer als ein bestimmter Grenzwert wird. Diese Lösungen
stellen keinen Vorteil im Vergleich zu dem klassischen System
der manuellen Regelung dar, aber sie weisen außerdem
schwerwiegende Fehler auf, von denen der wesentliche in der geringen
Absicherung der Befestigung des Mantels besteht, genauer
gesagt, in dem Fakt der Notwendigkeit die Gleitmöglichkeit zu
garantieren, mit der Gefahr, daß sich schwere Funktionsfehler
des Systems ergeben.
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Die Druckschrift FR-A-2 109 966 offenbart eine Regeleinrichtung
vonderart,wie sie im Oberbegriff des Anspruchs 1 erwähnt
ist. Die Elemente für das Einrasten sind nicht in dem Kabel
selbst ausgeführt, sondern zwischen diesem und seinem Endstück,
und an dieser Stelle ist kein System für die elastische
Absorption möglich.
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Die vorliegende Erfindung hat, genauer gesagt, eine Einrichtung
zum Gegenstand, die es erlaubt, in einer praktisch endgültigen
Form, die Unannehmlichkeiten zu überwinden, die schematisch
dargestellt wurden, indem eine Regelung zur Verfügung gestellt
wird, die vollautomatisch erfolgt, wenn die erste Betätigung
des Pedals der Beschleunigungseinrichtung erfolgt, wobei ein
genaues und sicheres Funktionieren des Bedienungsmechanismus
bei allen folgenden Betätigungen garantiert ist, und all dies
unter Beibehaltung der Möglichkeit ein System für die
elastische Absorption von Überspannungen zu haben, und eines, dessen
Ausführung einen kompakten Block bildet, der die Gesamtkosten
des Fernbedienungsmechanismus nur unwesentlich erhöht und das
Montageverfahren dieses Mechanismus in das entsprechende
Fahrzeug überhaupt nicht schwieriger gestaltet.
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Die Erfindung erreicht ihr Ziel dank der Merkmale, die im
Anspruch 1 angegeben sind.
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Außerdem werden der wesentliche Inhalt, das Funktionsschema und
die wichtigsten Vorteile und Merkmale der automatischen
Einstellvorrichtung, die den Gegenstand der Erfindung bildet,
leichter verständlich, wenn man sie in Hinsicht auf die
beiliegenden Zeichnungen betrachtet, auf die sich die Darlegung
nachfolgend bezieht, und in denen, in schematischer Form und
natürlich ohne jeglichen einschränkenden Charakter, konkrete
Beispiele der praktischen Verwirklichung dieser Vorrichtung
dargestellt sind.
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Auf diesen Zeichnungen ist:
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Fig.1 ein Gesamtschema, das eine Bedieneinrichtung für die
Drosselklappe der Beschleunigungseinrichtung eines
Kraftfahrzeugs darstellt, von der das automatische Einstellsystem, das
den Gegenstand der Erfindung bildet, ein Teil ist;
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Fig.2 ein schematischer Längsschnitt der betrachteten
automatischen Einstellvorrichtung in einem größeren Maßstab und
endlich
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Fig.3 ein Längsschnitt, der demjenigen der vorhergehenden
Figur entspricht und sich auf eine Ausführungsform bezieht, die
sich als besonders vorteilhaft erwiesen hat.
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Der Fernbedienungsmechanismus, in welchem die Erfindung am
besten einzusetzen ist, umfaßt, wie es üblich ist, ein
biegsames Kabel 1, das sich verschiebt indem es von einem Mantel 2
geführt wird und das an einem seiner Enden am Pedal der
Beschleunigungseinrichtung 31 das in der Art eines sich um eine
feste Achse drehenden Hebels 4 wirkt, befestigt ist, und, mit
seinem entgegengesetzten Ende, an dem Hebel 5, der die
Bewegungen
der Drosselklappe 6 bestimmt. Der Mantel 2, seinerseits,
ist mit seinen Enden 7 und 7' mittels eines klassischen
Systems, das entsprechende feste Punkte oder Träger 8 und 8'
aufweist, die mit dem Fahrzeugaufbau verbunden sind, befestigt.
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Wie dies an sich schon bekannt ist, ist der Mantel 2 in zwei
Abschnitte 2a und 2b aufgeteilt, die mit Teleskopelementen 9
und 10 verbunden sind, welche in der Lage sind, eines bezüglich
des anderen, eine gleitende Bewegung auszuführen, und, unter
der Einwirkung einer Triebfeder 11, beständig in der Art
beansprucht werden, daß sie eine Grenzstellung maximaler
Ausdehnung einnehmen (bestimmt durch das Spiel eines nicht
dargestellten Anschlags, wie eines einfachen Deckels, der am
äußeren Element 9 befestigt ist). Diese Fähigkeit der Änderung
der nutzbaren Länge des Mantels erlaubt es die Kraftwirkungen
zu absorbieren, auf die schon zuvor Bezug genommen wurde,
angenommen, daß die Grenzstellung maximaler Beschleunigung des
Pedals 3 nicht mit der Grenzstellung maximaler Öffnung der
Drosselklappe übereinstimmt, das heißt, angenommen, daß der
Fahrzeugführer fortfahren kann, das Pedal zu bewegen, obwohl
die Drosselklappe schon die Stellung maximaler Öffnung erreicht
hat.
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Erfindungsgemäß ist das biegsame Kabel 1 auch in zwei
Abschnitte 1a und 1b geteilt, deren Enden jeweils mit einem
aufnehmenden Element 12 und einem Einführelement 13 verbunden
sind, die eines in das Innere des anderen eingreifen und die
mittels eines Systems von schrägen Zähnen 14 oder einer anderen
Art von sich ergänzenden, ähnlichen Vorsprüngen miteinander
verbunden sind, die, unter einer erheblichen, vorgegebenen
Kraftwirkung, ihre Relativbewegung in der einen Richtung
zulassen, und in der anderen Richtung verhindern, wobei sie so,
auf eine bestimmte Weise, ein Verlängern des Kabels aber
niemals sein Verkürzen gestatten. Diese zwei Elemente können viele
verschiedene Formen annehmen, aber, bei der bevorzugten
Ausführungsform, weist das aufnehmende Element 12 die Form eines
Hohlzylinders auf, der von einer Basis 15 abgeschlossen wird,
an der das Ende des Kabelabschnitts 1a befestigt ist, wobei es
möglicherweise mit Längsöffnungen versehen ist, die ihm eine
gewisse Möglichkeit der elastischen Verformung verleihen und
bei denen auf ihrer Innenfläche eine Folge von Zähnen 14
vorgesehen ist, die im Schnitt die Form einer Rampe haben, und die
möglicherweise mit einem Schraubengewinde ausgebildet sein
können. Was das Einführelement 13 in derselben bevorzugten
Ausführungsform angeht, so nimmt es die Form einer, z.B.
metallischen, Scheibe an, an der das Ende des Kabelabschnitts
1b befestigt ist und die sich, in der Art eines Kolbens, in das
Innere des Körpers 12 einfügt, und auf ihrem Rand Zähne
aufweist, die in die anderen Zähne 14 eingreifen, was die
Verbindung zwischen den beiden Körpern in der einen Richtung
festlegt, aber eine gewisse relative Gleitbewegung in der
entgegengesetzten Richtung gestattet.
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In einer bevorzugten Ausführungsform und gemäß einem anderen
Merkmal der Erfindung ist die Anordnung der zwei Elemente 12
und 13, die die nutzbare Länge des Kabels regeln, in der Art
eines Kolbens im Inneren des Elements 10 untergebracht, das ein
Teil der Einstellvorrichtung für die nutzbare Länge des Mantels
ist, entlang derer das Kabel frei gleiten kann. Deshalb besteht
dieses Element 10 aus einem enganliegenden Körper mit
zylindrischer Form, der von einer Basis 16 abgeschlossen wird, welche
von dem Kabel 1b ungehindert durchquert wird, und der an seinem
entgegengesetzten Ende eine Öffnung aufweist in der ein Deckel
17 fest angebracht ist, der zum Beispiel durch eine einfache
Kraftschlußpassung befestigt ist und an dem, seinerseits, das
Ende des Mantelabschnitts 2b befestigt ist.
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Das Funktionieren der Einrichtung, die jetzt beschrieben wird,
wird nur aus einer Analyse der schematischen Darstellung
augenscheinlich, die in Fig.1 der Zeichnungen, auf die sich die
Abhandlung bezieht, dargestellt ist. Die Montage des gesamten
Fernbedienungsmechanismus im entsprechenden Fahrzeug muß in der
Stellung, die der minimalen Länge des Kabels 1 entspricht,
erfolgen, das heißt, so daß die Bauteile 12 und 13 maximal
ineinandergeschoben sind. Unter diesen Bedingungen nimmt in der
Ruhestellung das Pedal die Position A mit maximaler Höhe ein,
die in Fig.1 durch eine unterbrochene Linie dargestellt ist.
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Ausgehend von dieser Stellung ergibt sich, wenn die erste
Einwirkung auf dieses Pedal erfolgt, indem es bis zur
entgegengesetzten Grenzstellung B, die auch mit einer unterbrochenen
Linie dargestellt ist, in Richtung des Bodens gedrückt wird, in
einer ersten Phase eine Drehung des Hebels 5, wobei die
Drosselklappe 6 von der geschlossenen Grenzstellung in die
Grenzstellung maximaler Öffnung übergeht und sich die Elemente 12
und 13 gemeinsam entlang des Körpers 10 verschieben, während in
einer zweiten Phase eine Verschiebung des Körpers 10 bezüglich
des Körpers 9 erfolgt und sich die Feder 11 zusammenzieht, was
sich in einer Verkürzung der nutzbaren Länge des Mantels, die
natürlich einer Vergrößerung der Kabellänge entspricht,
ausdrückt. Letztlich erfolgt in einer dritten Phase des
Betätigungszyklus des Pedals eine Verschiebung des Einführelements 13
bezüglich des aufnehmenden Elementes 12, was die Zunahme der
Kabellänge hervorruft. Von dieser ersten Betätigung an und,
wenn die richtige notwendige Länge des Kabels (mittels der
Relativverschiebung der Teile 12 und 13) schon einmal erreicht
ist und die Anordnung sich selbst überlassen ist, befindet sich
das Pedal 11 in der mittleren Stellung C, die in der Figur mit
einem durchgezogenen Strich dargestellt ist, wobei dies die
vorherbestimmte Idealstellung darstellt und die Einrichtung in
diesem Zustand ohne irgendwelche neuen Einstellungen bei allen
verbleibenden Betatigungszyklen normal funktioniert.
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In der Figur 3 der Zeichnungen ist eine Ausführungsvariante mit
Bezug auf das Beispiel, das in Figur 2 gezeigt ist, und auf das
sich die Beschreibung bis jetzt bezog, dargestellt. In dieser
Figur 3 ist, mit Ausnahme von irgendwelchen Einzelheiten ohne
Bedeutung, wie dem Endstück 18, mittels dessen die Befestigung
des Kabels 1a an dem Basiselement 15 des aufnehmenden Elementes
12 erfolgt, oder der äußersten Abdeckung (nicht mit einem
speziellen Bezugszeichen gekennzeichnet), welche die Möglichkeiten
des Gleitens des Innenkörpers 10 gegenüber dem Außenkörper 9
des Teleskopsystems begrenzt, oder auch der Längsöffnungen
(ebenfalls nicht mit einem speziellen Bezugszeichen
gekennzeichnet), welche die Möglichkeiten der elastischen Verformung
des aufnehmenden Elements 12 vergrößern, eine Modifikation
dargestellt, aus der sich klare und wesentliche Vorteile ergeben.
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Gemäß dieser Modifikation, die eine solche konkrete Form haben
soll, daß das Einführelement 13 in jedem Fall so vorgesehen
ist, daß es ein Basiselement 20 umfaßt, das, in der
Ausgangsstellung, die von den beiden Elementen angenommen wird, wobei
eines tief in das andere eingeführt ist, sich in der Nähe des
offenen Endes 21 des aufnehmenden Elementes befinden muß, wobei
dieses in jedem Fall bezüglich des offenen Endes einen
Vorsprung darstellt, wenn die Einstellung einmal erfolgt ist, das
heißt, wenn die Relativverschiebung zwischen den zwei Elementen
einmal erfolgt ist, wie klein auch immer diese Verschiebung
sein mag. Es handelt sich letztendlich darum, daß,
möglicherweise vordem, aber immer nachdem die Einstellung erfolgt ist,
das Einführelement 13 gegenüber der Ebene des offenen Endes 21
des aufnehmenden Elementes 12 hervorsteht.
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In einer bevorzugten und besonders vorteilhaften
Ausführungsform zeigt das Einführelement 13 zum angegebenen Zweck eine
axiale Verlängerung 19, welche denjenigen Abschnitt darstellt,
mit dem das Ende des Kabels 1b über eine Schraub- oder
Klemmverbindung verbunden ist und dessen freies Basiselement unter
Berücksichtigung der wesentlichen angegebenen Bedingung, sich
in der Eingangsgrenzstellung auf der Höhe der Ebene des offenen
Endes 21 des aufnehmenden Elements befindet und bezüglich
dieser Ebene immer einen Vorsprung darstellt, wenn die
Relativverschiebung einmal erfolgt ist. Man kann diese Bedingung indessen
mittels vieler anderer Einrichtungen erhalten. Zum Beispiel so,
daß die Scheibe 13 drei oder mehr Beine aufweisen kann, die
vorspringen und parallel zu der Achse verlaufen, deren Enden
das Basiselement 20 bestimmen, wobei diese Scheibe durch einen
zylindrischen Körper ausgetauscht werden kann, dessen
Basiselement 20 die angegebene Bedingung erfüllt, usw. ..... Bei
dieser letzten Annahme könnte man außerdem die Kopplungsenden
zwischen dem Einführelement und dem aufnehmenden Element
umkehren, indem auf der äußeren Oberfläche des ersten eine Folge
von Umfangszähnen angeordnet wird, und auf der Innenfläche des
zweiten ein einziger Zahn oder eine begrenzte Anzahl von
Zähnen.
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Indem es möglich ist, daß die Einwirkung des Anschlags der
Anordnung Einführteil-aufnehmendes Teil auf der Basis 16 des
inneren Teleskopelements 10 durch das Einführelement 13 und
nicht durch das aufnehmende Element 12 erfolgen soll, erreicht
es die beschriebene Anordnung, daß es jetzt nicht als notwendig
erscheint, daß die Kraft der Feder 11 immer kleiner sein soll
als die Rückhaltekraft, die von den Zähnen 14 ausgeübt wird,
wodurch die Einrichtung ebenso gut funktioniert, wenn die erste
angegebene Kraft kleiner ist als die zweite, wie, wenn sie
größer ist. Außerdem erleichtert diese Anordnung die Montage
der automatischen Einstellvorrichtung in den
Fernbedienungsmechanismen, die als absorbierende Einrichtungen für
Überspannungen vorgesehen sind und sie erleichtert das richtige
Funktionieren dieser Einstellvorrichtung ebenso unter der Annahme,
daß das Betätigungspedal des Fernbedienungsmechanismus an einem
mechanischen Anschlag angeordnet ist, welcher die Stellung der
maximalen Beschleunigung einschränkt, wie in dem Fall, wo
dieser Anschlag nicht existiert, was auch die Montage der
Einrichtung an einem Punkt vereinfacht, der sich als interessant
herausstellen kann und insbesondere ebenso auf der einen, wie auf
der anderen Seite der Wand, die den Bereich oder Teil des
Fahrzeugs, der für die Fahrzeuginsassen bestimmt ist und in dem
sich das Pedal befindet, von dem Raum abteilt, den der Motor
einnimmt.