DE69508900T2 - Pedalbetätigungsvorrichtung zur Steuerung des Bowdenzugs der Drosselklappe einer Brennstoffzufuhrvorrichtung für Brennkraftmaschine - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein pedalbetätigtes Betätigungselement zum Steuern des mit der Drosselklappe einer Kraftstoffzuführungsvorrichtung in einer Brennkraftmaschine verbundenen Seilzuges.
• Elemente dieses Typs umfassen im wesentlichen einen Hebel, bei dem an einem Ende das obenerwähnte Pedal befestigt ist und der sich um einen Stift dreht, der bezüglich der Karosserie des Kraftfahrzeuges fest angeordnet ist. Das andere Ende des Hebels ist mit dem Seilzug verbunden, der normalerweise die Drosselklappe eines Drosselkörpers einer Kraftstoffzuführungsvorrichtung in einer Brennkraftmaschine betätigt. Der obenerwähnte Seilzug, der einfach aus einem Bowdenzug oder aus irgendeinem anderen geeigneten kinematischen System bestehen kann, verbindet normalerweise das Ende eines Schwenkhebels, der an der Welle der Drosselklappe befestigt ist, mit dem obenerwähnten Ende des Hebels, an dem das Pedal befestigt ist.
• Wenn der Fahrer des Kraftfahrzeuges das Pedal betätigt, bewirkt er eine Drehung das Hebels und somit über den obenerwähnten Seilzug auch eine Drehung der Drosselklappe; um die maximale Strecke zu begrenzen, die der Pedalhebel zurücklegen kann, ist normalerweise ein Anschlag vorgesehen, der an der Karosserie des Kraftfahrzeuges befestigt ist, so daß der maximale Drehwinkel der Drosselklappe beschränkt ist und eine Überlastung der hierdurch betätigten Elemente mittels des Seilzuges vermieden wird.
• Die Betätigungselemente dieses Typs weisen bestimmte Nachteile auf.
• Erstens, die obenerwähnte Vorrichtung für den Anschlag des Pedalhebels muß fähig sein, bezüglich der Fahrzeugkarosserie geeignet eingestellt zu werden, um eine Überlastung der obenerwähnten Elemente des Drosselkörpers zu vermeiden: dies liegt daran, daß die Strecke zwischen den zwei Befestigungspunkten des Seilzuges, von denen einer an dem an der Drosselklappe befestigten Hebel angeordnet ist und der andere am Pedalhebel angeordnet ist, hinsichtlich der Toleranzen der kinematischen Kette, die die zwei obenerwähnten Punkte verbindet, Veränderungen unterliegt, die erheblich sein können. Veränderungen der obenerwähnten Länge können jedoch leicht im Verlauf der Motorlebensdauer des Fahrzeuges auftreten. Die obenerwähnte Anschlagvorrichtung muß daher häufig geprüft werden, sowohl um die Endposition des Pedalhebels genau einzustellen, als auch um eine Funktion der Gesamttoleranzen des Seilzuges einzustellen, und um Veränderungen zu kompensieren, die während des Fahrens des Fahrzeuges in der Länge zwischen den obenerwähnten Befestigungspunkten des Seilzuges auftreten.
• Die beim Durchführen dieser Einstellungen ausgeführten Operationen sind schwierig und aufwendig, wobei dann, wenn sie vernachlässigt werden, die kinematischen Systeme, die die Drosselklappe steuern, überlastet werden können.
• Ferner sind Vorrichtungen bekannt, die den Betätigungshub des Pedalhebels regeln und grundsätzlich eine Feder umfassen, die in einem Gehäuse angeordnet ist, das längs des Seilzuges eingesetzt ist, der die Drosselklappe steuert; mit diesen Vorrichtungen wird insbesondere dann, wenn der Seilzug oder insbesondere das obenerwähnte Gehäuse beschädigt werden, eine plötzliche Änderung der Position der Drosselklappe verursacht, was zu einer späteren Öffnung desselben führt und somit das Verhalten des Fahrzeuges nachteilig beeinflußt.
• Es ist die Aufgabe des vorliegenden Modells, ein mittels Pedal betätigtes Betätigungselement zum Steuern des mit der Drosselklappe einer Kraftstoffzuführungsvorrichtung in einer Brennkraftmaschine verbundenen Seilzuges zu schaffen, das nicht die obenbeschriebenen Nachteile aufweist und das insbesondere den obenerwähnten einstellbaren Anschlag zwischen dem Pedalhebel und der Fahrzeugkarosserie sowie die daraus resultierenden Einstelloperationen erübrigt und die Überlastung des kinematischen Systems, das die Drosselklappe steuert, in allen Fahrzuständen des Fahrzeugs vermeidet.
• Diese Aufgaben werden gelöst durch ein mittels Pedal betätigtes Betätigungselement zum Steuern des mit der Drosselklappe einer Kraftstoffzuführungsvorrichtung in einer Brennkraftmaschine verbundenen Seilzuges, das im wesentlichen versehen ist mit einem Hebel, bei dem an einem Ende das Pedal befestigt ist und der um einen Stift geschwenkt wird, der bezüglich der Karosserie des Kraftfahrzeuges fixiert ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungselement einen Gelenkrahmen besitzt, der wie ein Scharnier mit dem Hebel verbunden ist und mit einem Anbringungselement, das mit dem Seilzug verbunden ist, sowie mit zwei Stoßflächen versehen ist, die dazu dienen, mit den entsprechenden Flächen auf dem Hebel in Eingriff zu gelangen, um dem Rahmen zu ermöglichen, zwischen einer ersten und einer zweiten Position geschwenkt zu werden, in denen eine erste bzw. eine zweite Stoßfläche des Rahmens mit der entsprechenden Stoßfläche am Hebel in Kontakt ist, sowie einem elastischen Element mit vorgegebener Steifigkeit, das zwischen dem Gelenkrahmen und dem Hebel eingesetzt ist, so daß in der Ruheposition des Betätigungselements die erste Stoßfläche am Rahmen mit einer vorgegebenen Belastung gegen die entsprechende Stoßfläche am Hebel gedrückt wird.
• Um ein klareres Verständnis des Konzepts des vorliegenden Modells zu ermöglichen, folgt eine genaue beispielhafte Beschreibung desselben mit Bezug auf die Figuren in den beigefügten Zeichnungen, in welchen:
• Fig. 1 eine teilweise aufgeschnittene Seitenansicht des mittels Pedal betätigten Betätigungselements des Modells in einer ersten Betriebsposition zeigt, die z. B. dem maximalen Öffnungswinkel der Drosselklappe entspricht;
• Fig. 2 eine weitere Seitenansicht ähnlich derjenigen der vorangehenden Figur zeigt, in der das Betätigungselement sich in einer zweiten Betriebsposition befindet, die durch weiteres Niederdrücken des Elements erhalten wird;
• Fig. 3 eine Teilansicht des Betätigungselements des Modells zeigt, die im wesentlichen eine Ansicht senkrecht zu derjenigen in Fig. 1 zeigt.
• Das Betätigungselement des Modells umfaßt im wesentlichen einen Hebel 1, bei dem an einem Ende ein Pedal 3 befestigt ist; dieser Hebel wird um einen Stift 4 geschwenkt, der bezüglich der Karosserie 5 des Kraftfahrzeuges fixiert ist. Der obenerwähnte Hebel besitzt ein weiteres Ende 6, das am gegenüberliegenden Ende bezüglich des Gelenkstiftes 4 angeordnet ist, wobei an dessen Ende 2 das Pedal 3 befestigt ist.
• Das Betätigungselement des Modells umfaßt ferner einen Gelenkrahmen 7, der über einen Scharnierstift mit dem Ende 6 des Hebels 1 verbunden ist und mit einem Anbringungselement 11 versehen ist, das dazu dient, mit einem Ende des Betätigungsseilzuges 12 verbunden zu werden.
• Der Rahmen 7 umfaßt im wesentlichen zwei Stoßflächen 13 und 14, die mit entsprechenden Flächen am Ende 6 des Hebels 1 in Eingriff gebracht werden, um zu ermöglichen, daß der Rahmen zwischen einer ersten in Fig. 1 gezeigten Position, in der die Stoßfläche 13 mit dem obenerwähnten Ende in Kontakt ist, und einer zweiten in Fig. 2 gezeigten Position, in der die Stoßfläche 14 mit dem gleichen Ende 6 des Hebels in Kontakt ist, zu schwenken. Eine Feder oder irgendein anderes elastisches Element 15 mit vorgegebener Härte ist zwischen den Gelenkrahmen 7 und dem Ende 6 des Hebels so eingesetzt, daß in der Ruheposition des Betätigungselements die Stoßfläche 13 mit einer vorgegebenen Last an der entsprechenden Stoßfläche des Endes 6 des Hebels gehalten wird, wie in Fig. 1 gezeigt ist.
• Der Gelenkrahmen 7 ist im wesentlichen U-förmig und umfaßt zwei Schenkel 16, die von einer Basiswand 17 hervorstehen und im wesentlichen einen Hohlraum 20 definieren, in welchem das Ende 6 des Hebels 1 aufgenommen ist. Die Stoßflächen 13 und 14 sind vorteilhaft durch eine geeignete Formgebung in der in den Fig. 1 und 2 gezeigten Weise als Basiswand 17 des Rahmens ausgebildet.
• Jeder der Schenkel 16 umfaßt eine entsprechende vorstehende Zunge 21; wobei die zwei Zungen 21 geeignet geformt sind, so daß sie überlappen, wie in Fig. 3 deutlich wird, wobei an deren Ende ein Zapfen 11 befestigt ist, an dem der Seilzug 12 angebracht werden kann.
• Der Gelenkrahmen 7 kann in einer anderen geeigneten Weise geformt sein, sofern er mit den zwei Stoßflächen 13 und 14 versehen ist; auch der Punkt, an dem er am Hebel 1 angelenkt ist, kann an einem anderen Punkt angeordnet sein, als mit der Achse des Scharniers 10 gezeigt ist.
• Obwohl in der in den Figuren gezeigten Ausführungsform der Gelenkrahmen 7 am Hebel 1 im Punkt 10 angelenkt ist, der bezüglich des Stiftes 4 am gegenüberliegenden Ende zum Pedal 3 angeordnet ist, kann dieser Gelenkrahmen im Bereich des Stiftes 4 am Hebel angelenkt sein, um den sich der Hebel dreht.
• Die Feder 15 ist vorteilhaft eine Schraubentorsionsfeder, die im wesentlichen koaxial zur Achse des Scharniers 10 montiert ist, das den Gelenkrahmen 7 mit dem Ende 6 des Hebels verbindet; wie in Fig. 3 deutlich wird, ist der Hebel vorteilhaft so geformt, daß er zwei Arme 23 und 24 bildet, von denen der erste Arm 23 mit dem Gelenkrahmen 7 verbunden ist und der andere Arm 24 mit dem Hebel 1 verbunden ist. Der Arm 24 ist vorteilhaft durch Formen des Drahtes der Feder ausgebildet, der zwischen den zwei Windungssätzen 25 und 26 (Fig. 3) der Feder angeordnet ist, während der andere Arm ausgebildet ist durch Formen der zwei freien Enden der Feder. Die Feder ist vorteilhaft auf einem Träger 28 geführt, der am Rahmen 7 mittels eines Zapfens 29 befestigt ist; ein Stift 30 mit gespaltenem Ende sichert den Zapfen 29 in Axialrichtung.
• Die Feder 15 ist geeignet vorgespannt, wobei ihre Vorspannung und ihre Härte so gewählt sind, daß während der Bewegung des Pedals 3, die zur Bewegung der Drosselklappe von der geschlossenen Position bis zur maximalen Öffnung erforderlich ist, der Rahmen 7 in der in Fig. 1 gezeigten Konfiguration verharrt, in der die Stoßfläche 13 an der entsprechenden Fläche am Ende 6 des Hebels 1 gehalten wird.
• An der Fahrzeugkarosserie 5 ist eine Vorrichtung 27 als Anschlag für den Hebel 1 befestigt.
• Das beschriebene Betätigungselement wird auf folgende Weise betätigt.
• In der Ruheposition des Betätigungselements übt der Seilzug 12 eine Kraft auf den Zapfen 11 aus, die ausreicht, um den Hebel 1 in einer Position gedreht zu halten, in der das Pedal 3 sich in der Endstellung seiner Aufwärtsbewegung befindet. Während der normalen Betätigung des Pedals 3 dreht sich der Hebel 1 im Uhrzeigersinn in Fig. 1, weshalb eine Kraft auf den Seilzug 12 ausgeübt wird, die ausreicht, um die Drosselklappe zu veranlassen, sich zu öffnen, bis sie die Position der maximalen Öffnung erreicht, die der in Fig. 1 gezeigten Position entspricht. Während dieser Drehung der Drosselklappe wird, wie bereits erwähnt worden ist, aufgrund der Vorspannung und der Härte der Feder 15 der Rahmen 7 in der in Fig. 1 gezeigten Konfiguration gehalten, in der die Stoßfläche 13 das Ende 6 des Hebels 1 berührt. Wenn der Fahrer des Kraftfahrzeuges das Pedal 3 weiter niederdrückt, nachdem die obenerwähnte Position der maximalen Öffnung der Drosselklappe erreicht ist, kann sich der Hebel 1 weiter drehen und geht von der in Fig. 1 gezeigten Konfiguration in diejenige über, die in Fig. 2 gezeigt ist, wobei die Position des Zapfens 11, der mit dem Ende des Seilzuges 12 verbunden ist, im wesentlichen unverändert bleibt und nur eine relative Drehung des Hebels 1 bezüglich des Rahmens 7 stattfindet. Am Ende der obenerwähnten Drehung wird das Ende 6 des Hebels 1 mit der Stoßfläche 14 in Kontakt gebracht, wie in Fig. 2 gezeigt ist.
• Wenn von der in Fig. 1 gezeigten Konfiguration zu derjenigen in Fig. 2 übergegangen wird, und sogar dann, wenn das Pedal 3 weiter niedergedrückt wird, wodurch eine Drehung des Hebels 1 hervorgerufen wird, werden die Betätigungselemente der Drosselklappe nicht überlastet, da während dieser Drehung nur diejenige Kraft auf den Seilzug 12 wirkt, die von der Feder 15 erzeugt wird und die von der Härte und der Vorspannung derselben abhängt, wobei diese Eigenschaften geeignet gewählt werden können.
• Der Anschlag 27, der an der Karosserie des Fahrzeuges befestigt ist, ist so angeordnet, daß eine weitere Drehung des Hebels 1 verhindert wird, sobald das Ende 6 des Hebels die Stoßfläche 14 des Rahmens 7 berührt.
• Das Betätigungselement des Modells verhindert somit jede Überlastung der Elemente der durch den Seilzug 12 gesteuerten Kraftstoffzuführungsvorrichtung; außerdem können irgendwelche Toleranzen in der kinematischen Kette durch die relative Drehung des Rahmens 7 bezüglich des Hebels 1 zwischen den zwei Endpositionen, die durch die Stoßflächen 13 und 14 definiert sind, kompensiert werden; in ähnlicher Weise können Veränderungen der Länge zwischen den Befestigungspunkten des Seilzuges 12 kompensiert werden, ohne die Endpositionen des Hebels 1 einstellen zu müssen, indem einstellbare Anschläge zwischen dem Hebel und der Fahrzeugkarosserie eingesetzt werden.
• Abwandlungen und Veränderungen bezüglich der Form oder der Anordnung der verschiedenen Teile können an der beschriebenen Ausführungsform des Betätigungselements des vorliegenden Modells durchgeführt werden, ohne vom Umfang des Modells selbst abzuweichen.

Claims (9)

1. Pedalbetätigtes Betätigungselement (3) zum Steuern eines Seilzuges (12), der mit einer Drosselklappe einer Kraftstoffzuführungsvorrichtung in einer Brennkraftmaschine verbunden ist, mit einem Hebel (1), bei dem an einem Ende (2) das Pedal befestigt ist und der sich um einen Stift (4) dreht, der bezüglich der Karosserie (5) des Kraftfahrzeuges fixiert ist, dadurch gekennzeichnet, daß es versehen ist mit einem Gelenkrahmen (7), der ähnlich einem Scharnier (10) mit dem Hebel verbunden ist und versehen ist mit einem Befestigungselement (11), das mit dem Seilzug verbunden ist, und mit zwei Stoßflächen (13, 14), die mit den entsprechenden Flächen auf dem Hebel (1) in Eingriff kommen, um zu ermöglichen, daß der Rahmen (7) zwischen einer ersten und einer zweiten Position geschwenkt wird, in welchen eine erste (13) und eine zweite (14) der Stoßflächen am Rahmen mit den entsprechenden Stoßflächen am Hebel (1) in Kontakt sind, einem elastischen Element (15) mit vorgegebener Härte, das zwischen dem Gelenkrahmen (7) und den Hebel (1) eingesetzt ist, so daß in der Ruheposition des Betätigungselements die erste Stoßfläche (13) am Rahmen mit einer vorgegebenen Vorspannung an der entsprechenden Stoßfläche am Hebel (1) gehalten wird.

2. Betätigungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Element (15) eine Feder ist.

3. Betätigungselement, dadurch gekennzeichnet, daß der Gelenkrahmen (7) am Hebel an einem Punkt (10) am Hebel angelenkt ist, der bezüglich des Stiftes (4) an dem dem Lager des Pedals (3) gegenüberliegenden Ende angeordnet ist.

4. Betätigungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gelenkrahmen (7) am Hebel in dem Bereich des Stiftes (4) angelenkt ist, um den sich der Hebel (1) dreht.

5. Betätigungselement nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Gelenkrahmen (7) im wesentlichen U-förmig ist und zwei Schenkel (16) umfaßt, die von einer Basiswand (17) hervorstehen und einen Hohlraum (20) definieren, in dem das freie Ende (6) des Hebels aufgenommen ist.

6. Betätigungselement nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten (13) und zweiten (14) Stoßflächen am Gelenkrahmen (7) auf der Basiswand (17) des Rahmens ausgebildet sind.

7. Betätigungselement nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Schenkel (16) eine vorstehende Zunge (21) umfaßt, wobei das Befestigungselement (11) mit den Zungen (21) verbunden ist.

8. Betätigungselement nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (15) eine schraubenförmige Torsionsfeder ist, die im wesentlichen koaxial zur Achse des Scharniers (10) montiert ist, das den Gelenkrahmen (7) mit dem Hebel (1) verbindet, wobei die Feder (15) so geformt ist, daß sie zwei Arme (23, 24) bildet, von denen einer (24) mit dem Hebel und der andere (23) mit dem Rahmen verbunden ist.

9. Betätigungselement nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Arm (24) gebildet ist durch Formen des Drahtes der Feder (15), der zwischen den zwei Windungssätzen (25, 26) der Feder angeordnet ist, und der andere Arm (23) gebildet ist durch Formen der zwei freien Enden der Feder.