Einrichtung zur Betätigung wenigstens einer Drosselklappe

Abstract

 Einrichtung zur Betätigung wenigstens einer Drosselklappe mit einer Betätigungseinrichtung, wie Gasdrehgriff (102), wenigstens einer mit dieser kinematisch gekoppelten, über einen Betätigungswinkel verschwenkbaren Drosselklappe (108) sowie einer im Übertragungsweg zwischen Betätigungseinrichtung (100) und Drosselklappe(n) (108) angeordneten Übersetzungseinrichtung zur Erzeugung eines besonders progressiven Übertragungsverhaltens.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 eine Einrichtung zur Betätigung wenigstens einer Drosselklappe mit einer Betätigungseinrichtung, wie Gasdrehgriff, wenigstens einer mit dieser kinematisch gekoppelten, über einen Betätigungswinkel verschwenkbaren Drosselklappe sowie einer im Übertragungsweg zwischen Betätigungseinrichtung und Drosselklappe(n) angeordneten Übersetzungseinrichtung zur Erzeugung eines progressiven Übertragungsverhaltens entsprechend einer progressiven Gesamtübertragungsfunktion.

[0002] Derartige Drosselklappenbetätigungen werden insbesondere bei Motorrädern verwendet. In Hinblick auf eine komfortable und sichere Bedienbarkeit ist dabei einerseits ein nicht zu großer Betätigungsweg am Gasdrehgriff gefordert, so dass im mittleren und oberen Lastbereich eine geringe Verdrehung des Gasdrehgriffes eine relativ große Drosselklappenverstellung bedingt, andererseits besteht, vor allem im unteren Lastbereich, die Forderung nach einer guten Dosierbarkeit, so dass in diesem Lastbereich zweckmäßigerweise eine große Verdrehung des Gasdrehgriffes eine relativ geringe Drosselklappenverstellung bewirkt.

[0003] Um den genannten Forderungen gerecht zu werden, schlägt beispielsweise die DE 34 03 760 A1 eine Drosselklappenbetätigung mit einem progressiven Übertragungsverhalten vor, wobei ein mittels einer Betätigungseinrichtung betätigter Seilzug mit einer Seilscheibe, deren Mantelflächenabstand zur Schwenkachse mit zunehmendem Öffnungswinkel der Drosselklappe abnimmt, korrespondiert, so dass mit zunehmendem Öffnungswinkel der Drosselklappe der Seilzug mit einem kleiner werdenden Hebelarm angreift.

[0004] Insbesondere bei Motorrädern darf jedoch der Weg an der Betätigungseinrichtung, wie Gasdrehgriff, nicht zu groß werden. Darüber hinaus wird durch eine stark progressive Seilscheibe der Seilzug direkt über den Anlenkpunkt der Seilscheibe stark ausgelenkt, wodurch der Seilzug in ein Führungsrohr schräg eintritt und so auch aufgrund des sich ändernden Eintrittswinkels mechanisch stark belastet ist, was einen reibungsfreien Betrieb beeinträchtigt und zu hohem Verschleiß führt.

[0005] Einerseits ist eine sehr große Progression gefordert, andererseits existieren Randbedingungen, welche die Möglichkeit zur Erzeugung eines progressiven Übertragungsverhaltens zwischen Betätigungseinrichtung und Drosselklappe(n) begrenzen.

[0006] Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zur Betätigung wenigstens einer Drosselklappe bereitzustellen, welche eine insbesondere hinsichtlich Reibung und Verschleiß optimierten Bewegungsübertragung zwischen einer Betätigungseinrichtung und einer Drosselklappe bei gleichzeitig besonders progressivem Übertragungsverhalten ermöglicht.

[0007] Die Lösung der Aufgabe erfolgt mit den Merkmalen des Anspruchs 1, wobei gemäß dem zugrunde liegenden Gedanken mittels der Übersetzungseinrichtung zwischen Betätigungseinrichtung und Drosselklappe(n) eine progressive Gesamtübertragungsfunktion realisiert ist, welche eine erste und eine zweite progressive Teilfunktion umfasst.

[0008] Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

[0009] Gemäß einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Übersetzungseinrichtung zur Erzeugung der ersten progressiven Teilfunktion betätigungseinrichtungsseitig eine erste (Antriebs-) Kurvenscheibe, welche beispielsweise mittels eines Seilzuges mit der Betätigungseinrichtung, wie Gasdrehgriff, verbunden ist und deren wirksamer Hebel über den Betätigungswinkel ausgehend von einer Leerlaufstellung in Richtung eines oberen Lastbereiches abnimmt, so dass im unteren Lastbereich eine große Verdrehung des Gasdrehgriffes eine relativ geringe Drosselklappenverstellung und somit eine gute Dosierbarkeit bewirkt und im mittleren und oberen Lastbereich eine geringere Verdrehung des Gasdrehgriffes eine relativ große Drosselklappenverstellung bedingt. Der Wirksame Hebel ist definiert durch den momentanen Abstand des Angriffspunkt des Seilzuges zur Achse der Kurvenscheibe entsprechend dem Abstand der Kurvenmantelfläche zur Kurvenachse.

[0010] Zweckmäßigerweise wird die Progression der ersten (Antriebs-) Kurvenscheibe durch eine zweite drosselklappenseitige (Abtriebs-) Kurvenscheibe, welche beispielsweise mittels eines Seilzuges direkt oder unter Zwischenschaltung eines Übertragungselementes mit der Drosselklappe verbunden ist und zur Erzeugung der zweiten progressiven Teilfunktion dient, gleichsinnig unterstützt, wobei der wirksame Hebel der zweiten drosselklappenseitigen (Abtriebs-) Kurvenscheibe über den Betätigungswinkel ausgehend von der Leerlaufstellung in Richtung des oberen Lastbereiches zunimmt.

[0011] Einem sehr vorteilhaften Ausführungsbeispiel zufolge sind die erste und zweite Kurvenscheibe relativ zueinander drehfest, jedoch gemeinsam verdrehbar, koaxial auf einer Welle gelagert und die zweite Kurvenscheibe ist zur Bewegungsübertragung auf die Drosselklappe, beispielsweise mittels eines Seilzuges, mit einem mit der Drosselklappenwelle koaxial und drehfest verbundenen Übertragungselement verbunden, welches topfartig ausgebildet ist und dessen äußerer Rand die zweite Kurvenscheibe ringartig umgibt.

[0012] In Verbindung mit einem Seilzugverteiler ist zweckmäßigerweise die zweite Kurvenscheibe in diesen integriert und als Doppelkurvenscheibe mit zwei Kurven, deren wirksame Hebel über den Betätigungswinkel ausgehend von der Leerlaufstellung in Richtung des oberen Lastbereiches zunehmen, ausgebildet.

[0013] Insofern im Rahmen der vorliegenden Anmeldung auf die Gesamtübertragungsfunktion Bezug genommen wird, wird eine Abgrenzung auf die im Übertragungsweg zwischen Betätigungseinrichtung und Drosselklappe(n) angeordnete Übersetzungseinrichtung zugrunde gelegt. Gegebenenfalls an der Betätigungseinrichtung und/oder an der Drosselklappenwelle angeordnete weitere Getriebeeinrichtungen, wie Kurvenscheiben, sind nicht mit umfasst.

[0014] Nachfolgend werden unter Bezugnahme auf Figuren besonders zu bevorzugende Ausführungsbeispiele näher erläutert, dabei zeigen schematisch und beispielhaft

Figur 1

einen mit einer Drosselklappe einer Brennkraftmaschine verbundenen Gasdrehgriff,

Figur 2a

eine Einrichtung zur Betätigung einer Drosselklappe mit zwei Kurvenscheiben,

Figur 2b

eine Einrichtung zur Betätigung einer Drosselklappe mit zwei Kurvenscheiben in Draufsicht und

Figur 2c

eine Einrichtung zur Betätigung mehrerer Drosselklappe mit Doppelkurvenscheibe.

[0015] In Figur 1 ist eine Einrichtung 100 zur Betätigung einer Drosselklappe 108 einer hier nicht näher gezeigten Brennkraftmaschine mittels eines Gasdrehgriffes 102 dargestellt. Derartige Einrichtungen finden sich üblicherweise bei Motorrädern, wobei der Gasdrehgriff 102 rohrabschnittsförmig, zylindrisch ausgebildet ist und um seine Längsachse drehbar am äußeren Ende eines Lenkers angeordnet ist. Der Gasdrehgriff 102 ist in einer Leerlaufstellung entsprechend einer nicht betätigten Stellung rückstellkraftbeaufschlagt gegen einen Anschlag gehalten. Eine Betätigung erfolgt durch eine Verdrehung des Gasdrehgriffes 102 entgegen der Rückstellkraft.

[0016] Mit dem Gasdrehgriff 102 ist koaxial eine Seilscheibe 104 verbunden, welche umfangsseitig das Ende eines Seilzuges 106 aufnimmt und gemeinsam mit dem Gasdrehgriff 102 verdrehbar ist. Ausgehend von der Leerlaufstellung wird der Seilzug 106 bei einer Drehung der Seilscheibe 104 auf der Seilscheibe 104 entgegen der Rückstellkraft aufgewickelt und somit verkürzt, so dass die Drosselklappe 108, mit welcher der Seilzug 106 zumindest mittelbar verbunden ist, in Öffnungsrichtung verschwenkt wird. Die Rückstellkraft wird beispielsweise mittels einer Feder, welche auf die Drosselklappe 108 in Schließrichtung wirkt, aufgebracht.

[0017] Auch wenn vorliegend nur eine Drosselklappe 108 dargestellt ist, sind sinngemäß selbstverständlich auch Anordnungen mit mehreren Drosselklappen beispielsweise für mehrere Zylinder einer Brennkraftmaschine umfasst. Die Drosselklappe 108 dient zur Regelung eines in den Zylinder einströmenden Gasvolumens, wobei eine Zumischung des Kraftstoffes beispielsweise durch Einspritzung in das Saugrohr erfolgt.

[0018] Figur 2a zeigt eine Einrichtung 200 mit zwei Kurvenscheiben 204, 206 zur Betätigung wenigstens einer hier nicht näher dargestellten Drosselklappe von vorne, eine Draufsicht ist mit Figur 2b gezeigt.

[0019] Mit der Antriebskurvenscheibe 204 verbunden ist ein Seilzug 202, welcher mittels einer Betätigungseinrichtung, wie Gasdrehgriff, in Zugrichtung betätigbar ist. Die Antriebskurvenscheibe 204 weist eine üblich Progression auf, wobei der Angriff des Seilzuges 202 an der Antriebskurvenscheibe 204 bei einer Betätigung in Richtung größerer Drosselklappenöffnungswinkel mit einem kleiner werdenden Hebel erfolgt. Hierzu weist die Antriebskurvenscheibe 204 eine Mantelfläche mit entsprechend abnehmendem Abstand zur Drehachse 208 auf.

[0020] Die Antriebskurvenscheibe 204 ist mit einer weiteren zu ihr koaxial angeordneten Abtriebskurvenscheibe 206 drehfest verbunden und mit dieser gemeinsam verdrehbar auf der Achse 208 gelagert. Mit der Abtriebskurvenscheibe 206 ist ein Seilzug 210 zur Betätigung der Drosselklappe verbunden.

[0021] Die Abtriebskurvenscheibe 206 weist eine der Antriebskurvenscheibe 204 entgegengesetzte, jedoch hinsichtlich der Gesamtübertragungsfunktion gleichsinnig, die Progression verstärkend, wirkende Progression auf, wobei der Angriff des Seilzuges 210 an der Abtriebskurvenscheibe 206 bei einer Betätigung in Richtung größerer Drosselklappenöffnungswinkel mit einem größer werdenden Hebel erfolgt. Hierzu weist die Abtriebskurvenscheibe 206 eine Mantelfläche mit entsprechend zunehmendem Abstand zur Drehachse 208 auf.

[0022] Bei einer Betätigung der Drosselklappe in Richtung größerer Drosselklappenöffnungswinkel wird ein besonderes progressives Gesamtübertragungsverhalten einerseits durch einen Angriff des Seilzuges 202 an der Antriebskurvenscheibe 204 mit einem kleiner werdenden Hebel und andererseits durch einen Angriff des Seilzuges 210 an der Abtriebskurvenscheibe 206 mit einem größer werdenden Hebel erreicht. Sowohl die Progression der antriebsseitigen Kurvenscheibe 204 als auch die entgegengerichtete Progression der abtriebsseitigen Kurvenscheibe 206 bilden Teilfunktionen einer Gesamtübertragungsfunktion, welche ausgehend von einer Leerlaufstellung im unteren Lastbereich eine gute Dosierbarkeit entsprechend einer relativ geringen Drosselklappenbewegung bei einer vorbestimmten Betätigung des Gasdrehgriffes und in Richtung eines mittleren und oberen Lastbereiches ein zunehmend schnelleres Ansprechen entsprechend einer größer werdenden Drosselklappenbewegung bei einer vorbestimmten Betätigung des Gasdrehgriffes ermöglicht.

[0023] Die Mantelflächen der Kurvenscheiben 204 und 206 sind aufeinander abgestimmt ausgestaltet, so dass zwei Teilfunktionen die gewünschte Gesamtübertragungsfunktion der Betätigungseinnchtung 200 darstellen und eine insgesamt sehr große Progression ohne die sonst üblichen Nachteile erreichbar ist.

[0024] Der kurze Seilzug 210 ist im weiteren Verlauf zur Betätigung der Drosselklappe mit einem Übertragungselement 212 verbunden, welches topfartig ausgebildet ist und dessen Rand die Abtriebskurvenscheibe 206 ringartig umgibt. Das Übertragungselement 212 ist konzentrisch zu und drehfest mit der Drosselklappenwelle 216, welche zur Welle 208 versetzt angeordnet ist, verbunden.

[0025] Figur 2c zeigt eine Einrichtung 220 zur Betätigung mehrerer Drosselklappen, wobei eine Seilzugverteilung integriert ist. Die abtriebsseitige Kurvenscheibe ist als Doppelkurvenscheibe 207 mit zwei einander diametral gegenüberliegenden Angriffspunkten für zwei Seilzüge 222 und 224 ausgebildet; die Gestaltung der Mantelflächen entspricht der mit Figur 2a beschriebenen. Die Bewegungsübertragung auf die Drosselklappenwellen erfolgt über weitere Kurvenscheiben 214, welche gegebenenfalls die Progression weiter verstärkt.

Ansprüche

1. Einrichtung zur Betätigung wenigstens einer Drosselklappe mit

- einer Betätigungseinrichtung, wie Gasdrehgriff,

- wenigstens einer mit dieser kinematisch gekoppelten, über einen Betätigungswinkel verschwenkbaren Drosselklappe sowie

- einer im Übertragungsweg zwischen Betätigungseinrichtung und Drosselklappe(n) angeordneten Übersetzungseinrichtung zur Erzeugung eines progressiven Übertragungsverhaltens entsprechend einer progressiven Gesamtübertragungsfunktion,

dadurch gekennzeichnet, dass die Gesamtübertragungsfunktion wenigstens eine erste und eine zweite progressive Teilfunktion umfasst.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Übersetzungseinrichtung (200, 220) zur Erzeugung der ersten progressiven Teilfunktion betätigungseinrichtungsseitig eine erste Kurvenscheibe (204) umfasst, deren wirksamer Hebel über den Betätigungswinkel ausgehend von einer Leerlaufstellung in Richtung eines oberen Lastbereiches abnimmt.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Übersetzungseinrichtung (200, 220) zur Erzeugung der zweiten progressiven Teilfunktion drosselklappenseitig eine zweite Kurvenscheibe (206, 207) umfasst, deren wirksamer Hebel über den Betätigungswinkel ausgehend von der Leerlaufstellung in Richtung des oberen Lastbereiches zunimmt.

4. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und zweite Kurvenscheibe (204, 206, 207) relativ zueinander drehfest, jedoch gemeinsam verdrehbar, koaxial auf einer Welle (208) gelagert sind.

5. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Kurvenscheibe (206) zur Bewegungsübertragung auf die wenigstens eine Drosselklappe mit einem Übertragungselement (212) verbunden ist, welches topfartig ausgebildet ist und dessen äußerer Rand die zweite Kurvenscheibe (206) ringartig umgibt.

6. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Kurvenscheibe (207) zur Bewegungsverteilung auf mehrere Drosselklappen als Doppelkurvenscheibe (207) mit zwei Kurven, deren wirksame Hebel über den Betätigungswinkel ausgehend von der Leerlaufstellung in Richtung des oberen Lastbereiches zunehmen, ausgebildet ist.

Zeichnung