DE8434098U1

DE8434098U1 - Kick-down-Schalter

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Publication number: DE8434098U1
Application number: DE8434098U
Authority: DE
Original assignee: Vofa Werk Xavier Vorbrueggen & Co Kg 4000 Duesseldorf De GmbH
Current assignee: Vofa Werk Xavier Vorbrueggen & Co Kg 4000 Duesseldorf De GmbH
Priority date: 1984-11-22
Filing date: 1984-11-22
Publication date: 1989-01-12
Also published as: DE3442469A1

Description

Die Neuerung bezieht sich auf einen Kick-down-Schalter der dem Oberbegriff des Schutzanspruchs entsprechenden Art.

Das sogenannte Automatikgetriebe soll ein kraftgeschaltetes, d.h. elektrohydraulisch oder magnetisch geschaltetes Schaltgetriebe mit dauernd im Eingriff befindlichen Zahnradpaaren sein, welchem ein Drehmomentwandler vorgeschaltet ist.

Der Betätigungszug zur Steuerung des Vergasers bzw. der Einspritzpumpe vom Gaspedal her ist nach Art eines sogenannten Bowdenzuges ausgebildet und umfaßt eine flexible schlauchartige Hülle, die zur Übertragung von Druckkräften in Längsrichtung des Schlauches befähigt ist und meist

eine schraubenförmig eng gewickelte Drahtspirale umfaßt, und ein darin längsverschiebliches Kabel, wobei der Ausdruck "Kabel" jegliches längliche, flexible Zug- und/oder Druckübertragungselement umfassen soll, insbesondere ein dünnes Drahtseil, einen Draht und dergleichen. Der Vorteil dieser für viele Betätigungen in Kraftfahrzeugen
angewendeten Züge besteht darin, daß sie flexibel sind
und sich Anfang und Ende gegeneinander bewegen können,
ohne daß die Betätigung nennenswert beeinflußt wird.

Bei der aus der Zeitschrift "mot die Auto-Zeitschrift" (1984) Heft 13, Technik-Seminar Nr. 18, Seite IV bekannten Antriebssteuerung ist der Kick-down-Schalter unmittelbar am Fußpedal angebracht. Diese Anordnung hat mehrere Nachteile. Sie ist aus konstruktiven Gründen manchmal unerwünscht, weil sie im Bereich des Fußpedals Platz beansprucht, der Schalter besonders befestigt werden muß und dennoch Vorsorge getroffen sein muß, daß er bei heftiger Betätigung des Fußpedals keinen Schaden nimmt. Ausserdem ist der Raum im Bereich des Fußpedals meist ziemlich verschmutzt, so daß der Schalter insoweit besonders geschützt sein muß. Schließlich muß die elektrische Leitung von dem Schalter durch die sogenannte Spritzwand,
d.h. die vordere Begrenzungswand des Fußraums, in den
Motorraum zu dem dort befindlichen Steuergerät verlegt
werden. Derartige Leitungsdurchführungen werden indessen möglichst vermieden, weil jede zusätzliche Durchbrechung der Spritzwand das Risiko in sich birgt, daß Wasser aus dem Motorraum in die ansonsten im wesentlichen abgedichtete Fahrgastzelle eindringt.

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Diese Nachteile sind bei der dsi: Gbörbegriff des Schutzanspruchs zugrundeliegenden DE-AS 16 80 284 dadurch vermieden, daß der Kick-down-Schalter außerhalb der Spritzwand angebracht ist. Es muß nur der Betätigungszug durch die Spritzwand hindurchgeführt werden. Die Betätigung des Schalters erfolgt durch die im Kabelmantel wirkende Axialkraft. Der Nachteil besteht darin, daß bei jeder eine gewisse Größe übersteigenden Belastungsänderung im Kabelmantel eine Verlagerung des einen Teils des Schalters gegenüber dem anderen stattfindet und der Schalter also "arbeitet", auch wenn seine Kick-down-Funktion überhaupt nicht benötigt wird. Dies führt zu einer Reibungsbeanspruchung der Teile und entsprechendem Verschleiß was so weit gehen kann, daß gerade an der kritischen Stelle in der Spritzwand eine Undichtigkeit auftritt und Wasiser durch die lockergewordenen Führungen in den Fahrgastraum hineindringen kann. Auch ist bei der bekannten Ausführungsform das Schaltverhalten wenig befriedigend. Es kann der Fall eintreten, daß die Schaltkontakte sicn bei einer bestimmten Belastung gerade eben berühren und dann sogleich wieder getrennt werden. Dies führt zu einem wenig eindeutigen Schaltverhalten und iuöglicherweise sogar zu einer Schädigung des Getriebes.

Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, einem in der bekannten Weise eingesetzten Kick-down-Schalter ein eindeutigeres Schaltverhalten zu verleihen.

Diese Aufgabe wird durch die im Schutzanspruch wiedergegebene Neuerung gelöst.

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Durch die Merkmale der Neuerung bekommt der Schalter eine Charakteristik, wie sio in Fig. 5 des vorliegenden Gebrauchsmusters dargestellt ist. Solange in dem Kabelmantel nicht eine Längskraft herrscht, die zur Überwindung der Rastvorrichtung ausreicht, geschieht in dem Schalter überhaupt nichts. Die Teile bleiben in Ruhe, und es tritt kein Verschleiß auf. Nur in den relativ wenigen Fällen, in denen das Gaspedal bei besonderen Leistungsanforderungen ganz durchgetreten wird, verlagern sich die Teile des Schalters gegeneinander, dann aber sogleich in einem solchen Maß, daß eine vollständige Kontaktierung gewährleistet ist.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.

Fig. 1 ist eine sehr schematische Wiedergabe der Antriebssteuerung insgesamt?

Fig. 2 ist eine im wesentlichen vertikaler Schnitt nach der Linie K-H-L-M-N-O in Fig. 4 durch eine erste Ausführungsform eines Kick-down-Schalters;

Fig. 3 ist ein im wesentlichen horizontaler Teilschnitt nach der Linie F-G-H-J in Fig. 4; Fig. 4 ist ein Schnitt nach der Linie C-D-E in Fig. 2;

Fig. 5 ist ein Kraft-Verlagerungsschaubild des verlagerbaren Teils des Kick-down-Schalters;

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Fig. 6 ist ein Vertikalschnitt durch eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kick-down-Schalters;

Fig. 7 ist eine Ansicht des Schalters nach Fig. 6 von oben;

Fig. 8 ist. ein Vertikalschnitt nach der Linie VIII-VIII in Fig. 6.

In Fig. 1 bezeichnet 1 den Verbrennungsmotor eines Kraftfahrzeuges; 2 ein angeflanschtes sogenanntes Automatikgetriebe; 3 die Kardanwelle; 4 das Steuergerät zur Betätigung des Automatikgetriebes 2; 5 die Kraftstoff versorgungseinrichtung des Verbrennungsmotors 1, d.h. einen Vergaser oder eine Einspritzpumpe; 6 die sogenannte Spritzwand, d.h. die Wandung des Fußraums der Fahrgastzelle, die diesen gegen den Motorraum abtrennt; 7 das Gaspedal, welches in dem Sinne des Pfeiles niedergetreten werden kann; 8 das dabei von j der Spritzwand weggezogene Kabel eines Betätigungszuges 9; 10 den Kick-down-Schalter; 11 seine elektrische f Verbindung mit dem Steuergerät 4; 12 den um den Punkt 13; schwenkbaren Betätigungshebel des Vergasers bzw. der Einspritzpumpe 5; 14 die Halterung des an dem Vergaser bzw. der Einspritzpumpe 5 ankommenden Endes der Hülle 15 des Betätigungszuges 9.

Wie in Fig. 1 ersichtlich, sitzt der Kick-down-Schalter 10 im Motorraum in der Spritzwand 6. Wie die konstruktive Ausgestaltung im Bereich des Gaspedals 7 getroffen ist, berührt den Kick-down-Schalter 10 nicht. Die elektrische Leitung 11 verläuft ganz im Motorraum und bedarf keiner abgedichteten Durchführung durch die Spritzwand 6.

Der als Ganzes mit 10 bezeichnete Kiek-down-Schalter umfaßt einen feststehenden Teil 2Ö, der al§

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Gehäuse ausgebildet ist und aus zwei schalenförmigen Hälften besteht, die gemäß Fig. 2 in der Zeichenebene bzw. längs der Trennlinie 21 in Fig. 3 zusammengefügt sind. Die Hälften sind durch Laschenverbindungen 22 miteinander verbunden. Der gehäuseartige Teil 20 weist einen Innenraum 23 auf, der an einander gegenüberliegenden Seiten in zylindrische Ausnehmungen 24,24' gleichen Durchmessers und gleicher Achse 25 übergeht. An die Ausnehmung 24 schließt sich in der aus Fig. 2 ersichtlichen Weise nach außen eine Muffe 26 an, die mit einem radialen mit einer Dichtung 27 versehenen Flansch 28 in einer umlaufenden Nut 29 des Teils 20 dicht befestigt ist.

In den Ausnehmungen 24,24' ist ein verlagerbarer Teil 30 des Kick-down-Schalters 10 geführt, der hülsenartig ausgebildet ist und in den Bereichen 31 und 32 einen zylindrischen Außenumfang aufweist, der gerade in die Ausnehmungen 24 bzw. 24' hineinpaßt. Das verlagerbare Teil 30 kann also längs der Achse 25 verschoben werden. Die Verschiebung gegen die Muffe hin erfolgt gegen die Kraft einer Schraubendruckfeder 33, die gegen einen die Ausnehmung 24 gegen den Innenraum 23 begrenzenden Absatz 34 des Teils 20 und gegen eine Wandung 35 des verlagerbaren Teils 30 anliegt, die sich zwischen den Bereichen 31 und 32 radial nach außen erstreckt. Der Bereich 32 erstreckt sich durch die Ausnehmung 24' hindurch nach außerhalb des gehäuseartigen Teils 20 und ist an der Austrittsstelle durch eine Lippendichtung 36 gegen das Eindringen von Wasser in das Innere des gehäuseartigen Teils 20 abgedichtet. Der verlagerbare Teil 30 umfaßt einen in Längsrichtung durchgehenden Kanal 37, der nach außen in einem Absatz 39 in einen Teil 40 größeren Druchmessers übergeht. Der Kanal 37 fluchtet außerdem mit der Ausnehmung 38 in der Muffe 26. Es kann auf diese Weise das Kabel 8

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des Betatigungszuges 9 durch den ganzen Kick-down-Schalter 10 hindurchgeführt werden. Die Hülle 15 des .Betätigungszuges 9 wird in den Teil 40 eingesteckt und liegt mit ihrer Stirnseite an dem Absatz 39 an.

Die Muffe 26 ist an ihrer Außenseite so gestaltet,, daß sie zur Festlegung des Kick-down-Schalters 10 durch bloßes Einpressen in eine entsprechende öffnung der Spritzwand 6 dienen kann, wie es aus den Fig. 1 und 2 ersichtlich ist.

Wenn an dem Kabel 8 durch das Gaspedal 7 zur Seite der Muffe 26 hin gezogen wird, tritt der Kickdowa-Schafcer 10 im Hinblick auf die Betätigung des Vergasers bzw. der Einspritzpumpe überhaupt nicht in Erscheinung, solange nicht die auf die Hülle 15 wirkenden Längskräfte eine gewisse Grenzkraft überschreiten. Die Längskräfte auf die Hülle kommen dadurcn zustande, daß der Betätigungszug 9 nie exakt geradlinig verläuft, sondern aus konstruktiven Gründen stets in Bogenform geführt ist, durchweg noch stärker, als in der schematischen Darstellung der Fig. 1 wiedergegeben ist.

Die Grenzkraft, bei der sich das verlagerbare Teil 30 innerhalb des Teils 20 unter Zusammendrückung der Feder 33 gegen die Muffe 26 hin zu verlagern beginnt, wird durch die Kugelrasteinrichtung 41 bestimmt, die in dem Mitteilteil 44 des verlagerbaren Teils 30 angeordnet ist. Die Kugelrasteinrichtung umfaßt zwei einander gegenüberliegende Kugeln 43, die durch eine sich in Querrichtung, gemäß Fig. 2 unterhalb des Kanals 37 erstreckende Schraubendruckfeder 42 auseinandergedrückt werden und in eine Rastvertiefung 45 in den Seitenwandungen des Innenraums des Teils 20 eingreifen. Wenn die Haltekraft der

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% ' Rasteinrichtung 41 überwunden ist, setzt sich das

Teil 30 innerhalb des Teils 20 mit einem Ruck gegen die Muffe 26 hin in Eewegung.

In Fig. 5 isc das entsprechende Kraft-Verla-

t gerungsdiagramm wiedergegeben. Auf der Abszisse ist

■?. die Verlagerung der Teile 20,30 gegeneinander aufge-

tragen, auf der Ordinate die Kraft, die durch die £ Hülle auf das Teil 30 übertragen werden muß, um die

Verlagerung gegen den Widerstand der Rasateinrichtung

! Und der Feder 33 zu bewirken. Die Kraft steigt zunächst

f pteil ein, bis die Kugeln 43 aus den Rastvertiefungen

; herausrutschen. Dieser Punkt ist in Fig. 5 mit 46

!; bezeichnet. Es erfolgt dann ein Kraftabfall 47, der

dadurch bedingt ist, daß die Kugeln 43 immer weniger

farn Widerstand gegen die Längskraft der Hülse 15 bei-

V. tragen, je weiter sie auf das Plateau 48 (Fig. 3) neben

äer Rastvertiefung 45 hinaufgelangen. Wenn sie erst einmal auf dem Plateau 48 angekommen sind, erfolgt ein linearer Anstieg 49, der nur noch durch die Feder 33 bestimmt ist.

j! Die Rasteinrichtung 41 hat eine Verbesserung

äes Ansprechverhaltens des Kick-down-Schalt-ers 10 zum

Gegenstand. Ohne die Rasteinrichtung 41 würde sich der Teil 30 auch schon bei kleinen Längskräften der Hülle 15 zu verlagern beginnen, was zu einer unsicheren Kontaktgabe an der nachstehend geschilderten Kontakteinrichtung Anlaß sein kann.

Die Kontakteinrichtung umfaßt ein gemäß Fig. Oberhalb des Kanals 37 angeordnetes, sich quer zur dem Teil 30 erstreckendes Kontaktstück 50, welches durch Druckfedern 51 gemäß den Fig. 2 und 4 nach oben gedrückt wird. In dem Innenraüm des Teils 20 ist eine Anlauf-

l'S schräge 52 vorgesehen, die von oben gegen das Kontakt-

stück 50 wirkt und dieses in der kräftefreien Stellung

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des Teils 30, in welcher die Feder 33 also nur die Vorspannung aufweist, nach unten in den Mittelteil 44 des Teils 30 hineindrückt. In dieser Stellung liegt der Mittelteil 44 mit seiner rechten Wandung 35' an der Innenwand des Innenraums 23 an. In dem Raum oberhalb des Kontaktstücks 50 sind in dem Teil 20 zwei U-förmig gebogene Kontaktzungen 53 angeordnet, die mit ihren unteren einander und zur Achse 25 parallelen Schenkeln bis über das Kontaktstück 50 reichen. Wenn also bei Überschreitung der Grenakraft in der Hülle das Teil 30 unter Zusammendrückung der Feder 33 verlagert wird, wird das Kontaktstück 50 von der Anlaufschräge 52 freigegeben, bewegt sich unter der Wirkung der Federn 51 nach oben und legt sich von unten gegen die beiden Kontaktzungen 53 an, so daß'elektrisch verbunden werden. Die anderen Schenkel der Kontaktzungen 53 sind in einer Anschlußmuffe 54 untergebracht, die mit dem Teil 20 einstückig ist und auf die ein Stecker aufgesteckt werden kann, der die beiden Leiter der Leitung 11 mit den Kontaktzungen 53 verbindet.

Bei dem Kick-down-Schalter 110 der Fig. 6 bis sind entsprechende Teile mit um 100 erhöhten Bezugszahlen versehen. Es ist ein feststehender Teil 120 vorhanden, der in dem Ausführungsbeispiel aus zwei miteinander verbundenen Teilen 60 und 61 besteht. In dem Teil 60 sind Kontaktzungen 153 angeordnet, die in der aus Fig. 7 ersichtlichen Weise gebogen sind und an einander gegenüberliegenden konvexen Stellen Kontaktniete 62 aufweisen. In diesem Bereich sind die Kontaktzungen 53 gegeneinanderitdtrnc( beweglich. In dem gemäß Fig. 6 und 7 rechten Bereich sind sie in dem Teil 60 gehalten und weisen nach außen vorstehende Enden 153· auf, an denen ein Stecker angreifen kann.

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Das Teil 120 bzw* dessen Teile 60 und 61 bilden Flansch 63, der gemäß den Fig. 6 und 7 von links gegen eine Befestigungsfläche, zum Beispiel die Spritzwand 6 in Fig. 1, gesetzt werden kann, die den Durchtritt der rechts von dem Flansch 63 befindlichen Bereiche des feststehenden Teils 120 gestattet. Dabei werden daran befestigte schräg nach außen gerichtete Befestigungszungen 64 zusammengedrückt und springen, wenn der Flansch 63 an der Befestigungsfläche anliegt, auf deren anderen Seite wieder auf, so daß das Teil 120 selbsttätig festgelegt ist.

In dem Teil 120 ist eine zylindrische Ausnehmung 124 vorgesehen, in der eine zylindrische Blechhülse 66 geführt ist, die an dem in den Fig. 6 und 7 linken Ende einen nach außen vorspringenden angestauchten Wulst 67 aufweist, gegen den eine Kappe 68 gemäß den Fig. 6 und 7 nach links anliegt. Die Hülse 66 und die Kappe 68 bilden zusammen den beweglichen Teil 130, der unter Zusammendrückung der Feder 133 gegenüber dem Teil 120 nach rechts verlagert werden kann, wobei die Hülse 66 in der Ausnehmung 120 geführt ist. In der Kappe 68 sind einander gegenüberliegende innere Anlaufflächen 152 ausgebildet, die sich gegen den Teil 120 hin trichterförmig erweitern, so daß, wenn die Kappe 68 sich gegenüber dem Teil 120 gemäß den Fig. 6 und 7 nach rechts verlagert, die linken Enden der Kontaktzungen 153 an den Anlaufflächen 152 in der aus Fig. 7 ersichtlichen Weise zur Anlage kommen und beim Passieren des Trichters zusammengedrückt werden, bis an den Kontaktnieten 62 eine Berührung stattfindet.

In dem in der Ausnehmung 124 befindlichen Bereich weist die Hülse 66 eine umlaufende Einprägung auf, die einen Absatz 139 bildet, an dem die Stirnseite der gemäß den Fig. 6 und 7 von links eingesteckte Hülle 15

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<Ses Betätigungszüges 9 mit ihrer Stirnseite zur Anlage kommt. Das Kabel 8 des Betätigungszuges 9 ist gemäß Fig. 6 nach rechts hinausgeführt. Wenn auf die Hülle eine hinreichend große, gemäß den Fig. 6 und 7 nach rechts gerichtete Längskraft wirkt, wird das Teil mit der Hülse 66 und der Kappe 68 gegenüber dem Teil 120 nach rechts mitgenommen»

Die umlaufende Einprägung 69 dient außer zur Bildung des Absatzes 139 noch als Rastvertiefung für die Kugelrasteinrichtung 141, die von zwei Seiten durch Federn 142 in die Einprägung 69 gedrückte Rastkugeln umfaßt.

Claims

PATENTANWXLTE : : .* .400(S

DIPL.-ING. WALTER KUBORN '-' ' >!..:,. %.' \.*Dr.P. /Sch

DIPL.-PHYS. DR. PETER PALGEN

ZUGELASSEN BEIM EUROPXISCHEN PATENTAMT

DÜSSELDORF

MUtVANYSTRASSE 2 · TELEFON 631717

TELEGRAMME: KUPAL
KREISSPARKASSE DÜSSELDORF NR. 1014463 DEUTSCHE BANK AG. DÜSSELDORF 1919 207 POSTSCHECK-KONTO: KÖLN 115211-504

VOFA-Werk Xavier Vorbrüggen GmbH & Co. KG

Schutzanspruch

Kick-down-Schalter für die Antriebssteuerung eines Kraftfahrzeuges oder dergleichen

mit einem Verbrennungsmotor (1) und einem sogenannten Automatikgetriebe (2),

mit einem Steuergerät (4) zur Betätigung des Aucomatikgetriebes (2),

mit einem Gaspedal (7) zur Steuerung der KraftstoffVersorgung des Verbrennungsmotors (1), welches über eine schlauchartige Hülle und ein darin längsverschiebliches Kabel umfassenden Be*i-£tigungszug (9) mit dem Vergaser bzw. der Einspritzpumpe (5) verbunden ist,

welcher zum das Steuergerät (4) übergreifenden Umschalten des Automatikgetriebes (2) in dem Betätigungszug (9) angeordnet ist,

welcher ein feststehendes Teil (20,120) und ein an diesem geführtes und verlagerbares Teil (30,130) umfaßt,

bei welchem in einer Bewegungsrichtung die Hülle (15) des Betätigungszuges (9) stirnseitig gegen das verlagerbare Teil (30,130) und dieses wiederum gegen eine sich gegen das feststehende Teil (20,120) abstützende Feder (33,133) anliegt,

und bei welchem an den Teilen (2O,120;30,130)

I Kontaktstücke (50,53;153) angeordnet sind, die bei einer

§ * vorbestimmten, gegen die Kraft der Feder (33,133) er-

I folgten Verlagerung der Teile (2O,12O;3O,13O) gegenein-

■j- ander zur Wirkung kommen,

» dadurch gekennzeichnet,

daß eine Rastvorrichtung (41,141) vorgesehen ist, flie eine Verlagerung der Teile (20,30;120,130' gegeneinander erst nach Überschreitung einer Mindestlängskraft in der Hülle (15) zuläßt.

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