Die Erfindung betrifft ein Kickdown-Element und eine Pedaleinheit,
insbesondere für ein Kfz.
Ein Kickdown-Element umfaßt mindestens ein erstes und ein zweites
Element. Bei Betätigung bewegen sich das erste und das zweite Element gegeneinander
entlang eines Weges. Bei der Bewegung kann es sich beispielsweise um eine Rotation
oder um eine lineare Bewegung handeln. Charakteristisch ist, daß die Kraft/Weg-Kennlinie
der Bewegung eine Kraftspitze aufweist. Hierunter wird verstanden, daß bei der Betätigungsbewegung
eine relativ hohe Gegenkraft (Kraftspitze) überwunden werden muß, wobei nach Überwindung
der Kraftspitze eine geringere Kraft für die weitere Betätigungsbewegung aufzubringen
ist.
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Kickdown-Element und eine Pedaleinheit
vorzuschlagen, mit denen bei möglichst einfacher Konstruktion eine gewünschte Kraft/Weg-Kennlinie
erreicht werden kann.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Kickdown-Element nach Anspruch
1, ein Kickdown-Element nach Anspruch 4 und eine Pedaleinheit nach Anspruch 13.
Abhängige Ansprüche beziehen sich vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung.
Gemäß der ersten erfindungsgemäßen Lösung der Aufgabe ist auf dem
ersten Element ein Blattfederelement angeordnet, während das zweite Element eine
Kontaktfläche trägt. Bei Betätigung und Bewegung der Elemente gegeneinander entlang
des vorgegebenen Betätigungswegs kommt das Blattfederelement mit der Kontaktfläche
in Kontakt. Um eine weitere Betätigung zu erreichen, muß eine zur Verformung des
Blattfederelements notwendige Kraft aufgewendet werden. Diese Kraft zeigt sich als
Kraftspitze in der Kraft/Weg-Kennlinie.
Vorteil dieser erfindungsgemäßen Lösung, bei der die Kraftspitze durch
Verformung eines Blattfederelements erzeugt wird, ist einerseits die Flexibilität.
Durch geeignete Gestaltung der Kontaktfläche einerseits und der Form und Anordnung
des Blattfederelements andererseits kann auf einfache Weise eine gewünschte Lage
und Form der Kraftspitze erreicht werden. Andererseits handelt es sich bei einem
Blattfederelement um relativ einfaches und damit kostengünstiges Teil.
Die Bewegung der Elemente bei Betätigung ist bevorzugt linear, es
ist aber auch eine Drehbewegung oder eine Bewegung entlang eines komplexen geometrischen
Pfades möglich.
Während im Rahmen dieser Ausarbeitung davon ausgegangen wird, daß
das Federelement am ersten und die Kontaktfläche am zweiten Element angeordnet ist,
sollte klar sein, daß die Konstruktion natürlich ohne weiteres umgekehrt werden
kann.
Gemäß einer Weiterbildung ist das Blattfederelement relativ steil
gegenüber der Betätigungsrichtung ausgerichtet. Das bevorzugt flache, in Betätigungsrichtung
gerade Blattfederelement kann unter einem Winkel von weniger als 45°, bevorzugt
sogar weniger als 15° zur Betätigungsrichtung ausgerichtet sein. Besonders bevorzugt
ist das Blattfederelement im wesentlichen parallel zur Betätigungsrichtung, so daß
eine entsprechend hohe Kraft für die erste Auslenkung, und danach ein relativ starker
Abfall der für die weitere Betätigung notwendigen Kraft die Folge ist. Somit läßt
sich ein gewünschter Verlauf der Kraft/Weg-Kennlinie (Kraftspitze) sehr gut erzeugen.
Weiter bevorzugt weist das Blattfederelement ein Kontaktelement auf.
Bei Betätigung kommt dieses Kontaktelement zuerst, bevorzugt sogar ausschließlich,
mit der Kontaktfläche in Kontakt, so daß eine definierte Betätigung gegeben ist.
Das Kontaktelement ist bevorzugt abgerundet. Besonders bevorzugt handelt es sich
mindestens teilweise um ein Kugelelement, wobei der kugelige Teil des Elements der
Kontaktfläche zugewandt ist. So kommt es zu einem definierten Punkt-Kontakt mit
der Kontaktfläche.
Gemäß einer zweiten erfindungsgemäßen Lösung der Aufgabe ist am ersten
Element ein Federelement, und auf dem zweiten Element eine Kontaktfläche angeordnet,
so daß bei Betätigung das Federelement mit der Kontaktfläche in Kontakt tritt. Für
eine weitere Betätigungsbewegung muß die zur Verformung des Federelements notwendige
Kraft aufgewendet werden.
Die Kontaktfläche ist hierbei so ausgebildet, daß sie an voneinander
quer zur Betätigungsrichtung verschiedenen Positionen voneinander in Betätigungsrichtung
verschiedene Stellungen am zweiten Element aufweisen. Die Kontaktfläche, also die
Fläche, die überhaupt mit dem Federelement in Kontakt kommen kann, weist bspw. eine
schräger Komponente auf, oder weist mehrere Abschnitte, z.B. mit dazwischen angeordneten
Stufen auf. Somit ergeben sich auf der Fläche mindestens zwei Positionen (die quer
zur Betätigungsvorrichtung im Abstand voneinander angeordnet sind), wobei die Fläche
an den Positionen verschiedene Stellungen in Betätigungsrichtung aufweist.
Zusätzlich ist das zweite Element gegenüber dem ersten Element in
einer Richtung quer zur Betätigungsrichtung verstellbar. Durch diese Verstellung
wird der Ort der Kontaktfläche, an dem das Federelement mit der Kontaktfäche in
Kontakt tritt, verändert. Aufgrund der besonderen bspw. gestuften oder schrägen
Ausbildung der Kontaktfläche führt diese Verstellung dazu, daß die Lage der von
dem Kickdown-Element erzeugten Kraftspitze auf der Kraft/Weg-Kennlinie verschoben
ist, d.h. je nach Verstellung tritt das Federelement bereits bei einer geringeren
oder erst bei einer größeren Bewegung in Betätigungsrichtung in Erscheinung.
Durch diese Verstellmöglichkeit kann ein fertiges Kickdown-Element
für verschiedene Verwendungen jeweils entsprechend eingestellt werden. Beispielsweise
können in großer Anzahl produzierte Kickdown-Einheiten zur Verwendung mit verschiedenen
Typen von Pedaleinheiten jeweils geeignet eingestellt werden. Bevorzugt ist auch
nach Einbau der Kickdown-Einheit in eine Pedaleinheit, oder auch nach Einbau der
Pedaleinheit mit Kickdown-Einheit in ein Kfz, eine Verstellung des Kickdown-Elements
möglich.
Die beiden erfindungsgemäßen Lösungen der gestellten Aufgabe gemäß
den Ansprüchen 1 und 4 sind jeweils für sich gesehen bereits vorteilhaft. Sie können
jedoch besonders vorteilhaft kombiniert sein, wobei das Federelement ein Blattfederelement
wie zuvor beschrieben ist.
Hierbei kann die Verstellung manuell erfolgen, oder es kann ein steuerbarer
Antrieb vorgesehen sein, um die Verstellung zu bewirken. Für den Fall der Verwendung
eines steuerbaren Antriebs ist es möglich, die Verstellung im Betrieb des Kickdown-Elements
bzw. der Pedaleinheit durchzuführen, also beispielsweise während der Fahrt eines
hiermit ausgerüsteten Kfz. So kann eine Steuerelektronik, beispielsweise zur Begrenzung
der Geschwindigkeit innerhalb geschlossener Ortschaften, die Kraftspitze innerhalb
der Kraft/Weg-Kennlinie eines Fahrpedals auf einen der aktuellen Fahrsituation entsprechenden
Maximalwert einstellen.
Für die Einstellbewegung können das erste und das zweite Element quer
zur Betätigungsrichtung gegeneinander verschoben werden. Hierbei wird unter einer
Querbewegung zwar bevorzugt eine Bewegungsrichtung rechtwinklig zur Betätigungsrichtung
verstanden, es sind aber selbstverständlich auch andere Winkel und Bewegungsrichtungen
denkbar, bei denen es zu einer geeigneten Verstellung kommt. Bevorzugt allerdings
ist das erste Element gegenüber dem zweiten Element zum Zwecke der Verstellung verdrehbar.
Ein entsprechender Aufbau kann sehr einfach ausgestaltet sein, wobei bevorzugt die
Betätigungsrichtung in Axialrichtung, und die Verstellbewegung als Verdrehbewegung
realisiert ist. Für die manuelle Verstellung ist es bevorzugt, am ersten und/oder
am zweiten Element eine Werkzeugöffnung für ein Werkzeug zum Drehen des ersten und/oder
zweiten Elements vorzusehen, beispielsweise eine Sechskant-Öffnung.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist an dem Kickdown-Element
ein Rückholelement vorgesehen, das der Betätigungsbewegung eine Gegenkraft entgegensetzt.
Die erfindungsgemäße Pedaleinheit weist zunächst ein Pedalelement
auf, d.h. ein Element, das zur Betätigung ausgelenkt wird. Weiter weist die Pedaleinheit
ein vorbeschriebenes Kickdown-Element auf. Bei Betätigung des Pedalelements wird
bei einer bestimmten Auslenkung das Kickdown-Element wirksam, so daß sich die von
ihm hervorgerufene Kraftspitze in der Kraft/Weg-Kennlinie der Pedaleinheit bemerkbar
macht.
Nachfolgend werden Ausführungsformen der Erfindung anhand von Zeichnungen
näher beschrieben. Hierbei zeigen:
1 eine perspektivische Ansicht einer
Kickdown-Einheit;
2 eine perspektivische Ansicht der Kickdown-Einheit
aus 1, teilweise im Aufriß;
3 eine Draufsicht auf die Kickdown-Einheit
aus 1;
4, 5
in einer Seitenansicht verschiedene Pedalstellungen einer Pedaleinheit mit Kickdown-Einheit;
6 eine Längsschnitt-Darstellung entlang
der Linie C-C' aus 3 durch die Kickdown-Einheit aus
1;
7a eine perspektivische Darstellung eines
Blattfederelements der Kickdown-Einheit aus 1;
7b eine Längsschnitt-Darstellung des
Blattfederelements aus 7a;
8a eine Längsschnitt-Darstellung entlang
der Linie D-D' in 6 mit einem Blattfederelement und
einem Rampenelement;
8b eine Längsschnitt-Darstellung entsprechend
8a mit einer alternativen Form eines Rampenelements;
9a–9d
Längsschnitt-Darstellungen der Kickdown-Einheit aus 1
bei verschiedenen Betätigungsstellungen;
10a, 10b
vergrößerte Darstellung eines Rampenelementes und eines Blattfederelementes in den
9b, 9c
11a, 11b
Längsschnitt-Darstellungen der Kickdown-Einheit aus 1
bei verschiedenen Einstellungen;
12 eine weitere Ausführungsform einer
Kickdown-Einheit mit Motor;
13a, 13b
Kraft/Weg-Kennlinien der Pedaleinheit aus 3,
4 bei verschiedenen Einstellungen.
1 zeigt ein Kickdown-Element
10. Das Kickdown-Element 10 umfaßt einen Stößel 12 und
eine Hülse 14. Der im wesentlichen zylindrische Stößel 12 ist
innerhalb der Hülse 14 so angeordnet, daß er axial gegenüber der Hülse
14 beweglich ist. Stößel 12 und Hülse 14 sind bevorzugt
aus Kunststoff gebildet, es sind aber auch andere Materialien (z.B. Metall) möglich.
Wie 2 in einer Aufriß-Darstellung zeigt,
wirkt eine Feder als Rückholelement 16 innerhalb der Hülse 14
einer Betätigung des Stößels 12 in einer Betätigungsrichtung in Richtung
des Pfeils B entgegen. Gegen die Kraft des Rückholelements 16 – und
eines Kickdown-Federelements, das unten näher erläutert wird – kann der Stößel
12 bei Betätigung in die Hülse 14 hineingedrückt werden.
Weiter weist der Stößel 12 eine Rastfeder 18 auf,
die rund um das Stößelelement 12 angeordnet ist.
Die Anordnung der Rastfeder 18 ist aus der Draufsicht in
3 besonders gut erkennbar. Die Innenseite der Hülse
14 weist eine Anzahl von Rillen 20 und dazwischen angeordneten
Stegen auf, die sich mindestens im oberen Bereich der Hülse 14 in Axial-Richtung
erstrecken. Die am Stößelelement 12 angeordnete Rastfeder 18 weist
drei Ausbuchtungen 22 auf, die gleichmäßig über den Umfang verteilt sind.
Jede der Ausbuchtungen 22 greift in eine Vertiefung 20 ein, so
daß eine Rastposition erreicht ist. Die Rastfeder 18 ist mit dem Stößelelement
12 fest verbunden. So ist das Stößelelement 12 gegen die Hülse
14 in Betätigungsrichtung B verschiebbar (wobei die Ausbuchtungen entlang
der Nuten 20 verschoben werden). Allerdings ist das Stößelelement
12 durch die Rastung der Feder 18 in den Ausbuchtungen
20 hinsichtlich ihrer Drehposition gegenüber der Hülse 14 festgelegt.
Das Stößelelement 12 mit der Rastfeder 18 kann gegenüber
der Hülse 14 in verschiedene Raststellungen gedreht werden. Für eine manuelle
Verstellung ist eine Werkzeugausnehmung 24 vorgesehen, in die im gezeigten
Beispiel ein Sechskant-Schlüssel eingesteckt werden kann, um das Stößelelement
12 gegen den Widerstand der Rastfeder 18 zu verdrehen. Beim Verdrehen
des Stößelelements 12 rastet die Rastfeder 18 jeweils in die nächste
Rastposition (Rillen 20) ein.
In 4 ist eine Pedaleinheit
30 dargestellt. Die Pedaleinheit 30 umfaßt ein Grundelement
32 und ein Pedalelement 34. Beim Einbau der Pedaleinheit
30 in ein Kfz steht das Grundelement fest. Das Pedalelement 34
ist über ein Filmscharnier 36 verschwenkbar an der Grundeineheit
32 angelenkt. Das Pedalelement 34 kann durch Auslenkung entlang
seines Pedalwegs (Richtung des Pfeiles A aus 3) betätigt
werden. Hierbei verschwenkt das Pedalelement 34 gegenüber dem Grundelement
32. Der Pedalbewegung wirkt mindestens ein Rückholelement entgegen (nicht
dargestellt).
Die Pedaleinheit 30 umfaßt weiter das Kickdown-Element
10 aus 1. Die Hülse 14 ist bevorzugt
gemeinsam mit dem Grundkörper 32 in einem Spritzgußverfahren aus Kunststoff
geformt.
Fest mit dem Pedalelement 34 verbunden ist ein Druckelement
38. Bei Betätigung des Pedalelements 34 drückt das Druckelement
38 gegen das Stößelelement 12 der Kickdown-Einheit 10,
so daß diese betätigt wird.
In 5 ist die Pedaleinheit 30
in einer zweiten Betätigungsstellung gezeigt, bei der das Pedalelement
34 relativ weit ausgelenkt ist. Es ist zu sehen, wie durch das Druckelement
38 das Stößelelement 12 der Kickdown-Einheit 10 in die
Hülse 14 hineingedrückt wurde.
In 6 ist das Kickdown-Element
10 in einer Längsschnittdarstellung gezeigt. Wie hier sichtbar ist, befindet
sich innerhalb der Hülse 14, fest mit dieser verbunden, ein Blattfeder-Element
40. Das Blattfeder-Element 40 steht aufrecht parallel zur Betätigungsrichtung
B. An dem Blattfederelement 40 ist ein halbkugelförmiger Kontaktkörper
42 angeordnet.
Fest mit dem Stößelelement 12 verbunden ist ein Rampenelement
44 oberhalb des Blattfederelements 40 angeordnet.
Die Form des Rampenelements 44 und des Blattfederelements
40 mit seinem Kontaktkörper 42 ist aus den 7a,
7b und 8a
genauer ersichtlich.
Das Blattfederelement 40 ist ein flaches, längliches Teil
aus Federstahl, das leicht gebogen ist. Wie im Querschnitt in 7b
ersichtlich weist das Blattfederelement 40 an seiner Rückseite eine Versteifung
41 auf. In einem oberen Bereich 43 ist das Blattfederelement
40 zu einer Spitze geformt. Im Bereich der Spitze befindet sich an der
Seitenfläche als halbkugelförmige Ausstülpung das Kontaktelement 42. Wie
aus 6 ersichtlich ist das Rampenelement 44
an der Innenseite des hülsenförmig ausgebildeten unteren Bereichs des Stößelelements
12 angebracht. Das Rampenelement 44 ist als halbrunder Vorsprung
an der Innenwand des Stößelement 12 ausgebildet. Auf dieser erstreckt es
sich in Umfangsrichtung.
Wie aus 8a ersichtlich ist das Rampenelement
44 nicht rechtwinkelig zur Bewegungsrichtung B angeordnet, sondern schräg
zu dieser, im dargestellten Beispiel unter einem Winkel von ca. 60°. Dementsprechend
lassen sich auf der Oberfläche des Rampenelements 44 (Kontaktfläche) zwei
Positionen P1, P2 definieren, die quer zur Betätigungsrichtung
voneinander abweichen, d.h. mit einem Abstand angeordnet sind. Die jeweiligen Punkte
der Kontaktfläche an den Positionen P1, P2 weisen aufgrund
der schrägen Anordnung des Rampenelements 44 in Bewegungsrichtung verschiedene
Stellungen am Stößelelement 12 auf, d.h. sind in 8a
in verschiedener Höhe angeordnet.
8b zeigt eine alternative Ausführungsform,
bei der ein alternatives Rampenelement 45 gezeigt ist. Das Rampenelement
45 ist in drei Abschnitte 45a, 45b, 45c unterteilt,
die innerhalb des Stößelement 12 in verschiedener Höhe angeordnet sind.
Die Anordnung und Erstreckung der Abschnitte 45a, 45b,
45c entspricht bevorzugt den verschiedenen Raststellungen der Verdrehung
des Stößelelements 12 gegenüber der Hülse 14, so daß das Kontaktelement
42 der darunter angeordneten Kontaktfeder 40 jeweils in einer
Raststellung mittig unter einem der Abschnitte 45a, 45b,
45c des Rampenelements 45 angeordnet ist.
In den 9a–9d
ist das Kickdown-Element 10 jeweils in Längsschnitt-Darstellungen in verschiedenen
Betätigungsstellungen gezeigt. Hierbei zeigt 9a eine
Ausgangsstellung ohne Betätigung des Stößelelements 12. In 9b
ist das Stößelelement 12 – bspw. durch das Druckelement
38 des Pedalelements 34 aus 4,
5 – in Betätigungsrichtung B in die
Hülse 14 eingeschoben. Es ist zu sehen, wie das Stößelelement
12 mit der Rastfeder 18 gegenüber der feststehenden Hülse
14 nach unten verschoben ist, wobei das Rückstellelement 16 zusammengedrückt
ist. In der in 9b gezeigten Betätigungsstellung berührt
das Kontaktelement 42 das Blattfederelement 40 gerade die nach
außen zugängliche Fläche (Kontaktfläche) 46 des Rampenelementes
44, und zwar an einer Kontaktstelle 48. Diese Position mit Kontakt
des Kontaktelements 42 und des Rampenelements 44 ist in
10a noch einmal separat dargestellt.
Aufgrund des Kontaktes zwischen dem Blattfederelement 40
und dem Rampenelement 44 wird der weiteren Betätigung des Kickdown-Elements
40 ab der in 9b gezeigten Kontaktstellung
eine zusätzliche, relativ hohe Gegenkraft entgegengesetzt. Die im wesentlichen parallel
zur Betätigungsrichtung B angeordnete Blattfeder 40 muß für eine weitere
Betätigung erst ausgelenkt werden, so daß das Rampenelement 44 das Kontaktelement
42 passieren kann. Erst durch Aufwenden einer relativ hohen Kraft kommt
es zu einer flexiblen Verformung des Blattfederelementes 40, so daß eine
weitere Betätigung des Kickdown-Elementes stattfinden kann und die in
9c dargestellte Position erreicht wird. Hierbei ist
die Blattfeder 40 quer zu ihrer Längsrichtung ausgelenkt.
In 10b sind das Blattfederelement
40 und das Rampenelement 44 in der in 9c
dargestellten Stellung noch einmal vergrößert dargestellt. Wie ersichtlich wurde
das Kontaktelement 42 radial ausgelenkt.
Schließlich zeigt 9d eine Endstellung
des Kickdown-Elements 10, bei dem das Stößelelement 14 vollständig
in die Hülse 14 eingeschoben ist und an deren stirnseitiger
Wand anstößt. Hierbei hat das Rampenelement 44 das Kontaktelement
42 der Blattfeder 40 vollständig passiert.
Wie in den 10a und 10b
dargestellt bewirkt das im wesentlichen kugelförmige Kontaktelement 42,
daß zwischen dem Blattfederelement 40 und dem Rampenelement 44
stets ein Punktkontakt stattfindet. Bei der Betätigung ergibt sich eine charakteristische
Kraft/Weg-Kennlinie. Während die Blattfeder 40 bei der in 10a
dargestellten Stellung der weiteren Betätigung in Betätigungsrichtung B zunächst
einen relativ großen Widerstand entgegensetzt, ist nach erfolgter Verformung der
Blattfeder 40 und Auslenkung des Kontaktelements 42 eine weitere
Bewegung mit erheblich geringerem Kraftaufwand möglich.
Entsprechend ergibt sich für die Kraft/Weg-Kennlinie eine Kraftspitze.
In 12a ist eine Kraft/Weg-Kennlinie der Pedaleinheit
30 aus 4 dargestellt, wobei die Gegenkraft
F über die Auslenkung A gezeigt ist. Nach einem ersten, monotonen Bereich
62 ergibt sich ab einer Auslenkung A1 zunächst durch das Rückholelement
16 eine Stufe, und dann bei einer Auslenkung A2 eine Kraftspitze
60. Während im ersten, monotonen (im gezeigten Beispiel linearen) Bereich
62 lediglich die Rückholelemente der Pedaleinheit 30 (nicht dargestellt)
wirksam sind, wird ab der Auslenkung A1 das Kickdown-Element wirksam. Die Auslenkung
A2 entspricht hierbei der in 9b, 10a
dargestellten Kontaktposition des Blattfederelements 14 mit dem Rampenelement
44. Die Folge ist ein sehr schneller Kraftanstieg, und nach Überwinden
der Kraftspitze 60 ein relativ steiler Abfall der Kraft F.
Eine Besonderheit bei der Kickdown-Einheit 10 besteht nun
darin, daß die Kraft/Weg-Kennlinie einstellbar ist. Hierfür ist der Stößel
12 gegenüber der Hülse 14, wie im Zusammenhang mit den
1–3 erläutert,
verdrehbar. Durch die besondere Form des Rampenelementes 44, das, wie im
Zusammenhang mit 6 erläutert in Umfangsrichtung schräg
innerhalb des Stößelelements 12 angeordnet ist, ergibt sich durch die Drehung
des Stößelelements 12 mit dem Rampenelement 44 gegenüber der Hülse
14 mit dem darin feststehenden Blattfederelementes 44 eine Veränderung
der Betätigungsstellung, bei der es zu einem Kontakt zwischen dem Kontaktelement
42 und der Kontaktfläche 46 kommt. Denn die Kontaktfläche
46 ist so gestaltet, daß sie an verschiedenen Positionen in Umfangsrichtung
(d.h. quer zur Betätigungsrichtung) eine verschiedene Höhe (in Betätigungsrichtung)
innerhalb des Stößelelementes aufweist. Eine Verdrehung entspricht hierbei einer
Verstellung quer zur Betätigungsrichtung B.
Die Wirkung der entsprechenden Verstellung ist aus den 11a
und 11b ersichtlich. Hier ist das Kickdown-Element
in zwei verschiedenen Verstellpositionen dargestellt.
In 11a befindet sich das Stößelelement
in einer ersten Drehposition, bei der das Rampenelement 44 oberhalb des
Kontaktelementes 42 relativ weit oben am Stößelelement 12 angeordnet
ist. Bei einer Betätigung des Stößelelements 12 trifft das Kontaktelement
42 somit erst nach einem relativ weiten Betätigungsweg auf die Kontaktstelle
der Kontaktfläche 46 des Rampenelementes 44 (vgl. 10a).
Im Gegensatz zu 11a ist in der Darstellung
von 11b das Stößelelement 12 gegenüber der
Hülse 14 um einen bestimmten Winkelbetrag gedreht, bspw. durch Eingriff
eines Werkzeuges in die Werkzeugöffnung 24. Aufgrund der in Umfangsrichtung
schrägen Anordnung des Rampenelementes 44 rückt dieses in der Schnittebene
– und damit oberhalb des Kontaktelementes 42 der Blattfeder
40 – in Betätigungsrichtung B näher an die Blattfeder 40
heran. Die Kontaktstelle 48 auf der Kontaktfläche 46 verlagert
sich in Umfangsrichtung. Die hierdurch erzielte Verstellung (Verschiebung des Rampenelementes
44 nach unten in 11b gegenüber 11a)
resultiert aus der Form und Anordnung des Rampenelementes 44. Im gezeigten
Beispiel weist dieses eine durchgehende, in Umfangsrichtung schräg angeordnete Kontaktfläche
46 auf. Alternativ ist es ebenso möglich, das Rampenelement 44
gestuft auszubilden, wobei die verschiedenen Stufen jeweils in Umfangsrichtung gerade
verlaufende Teil-Kontaktflächen aufweisen, die aber gegeneinander in Betätigungsrichtung
B versetzt sind (vgl. 8b).
Die Wirkung der Verstellung des Kickdown-Elementes 10 wird
auch aus dem Vergleich der Kraft/Weg-Kennlinien aus 13a
und 13b deutlich, wobei die Darstellung in
13a der Einstellung aus 11a,
und die Darstellung in 13b der Einstellung in
11b entspricht. Aufgrund der in beiden Fällen gleichen
Anordnung des Kickdown-Elementes10 innerhalb der Pedaleinheit
30 (vgl. 4) wird in beiden Fällen bei einem
Auslenkungswert A1 das Kickdown-Element als solches aktiv, und das Rückstellelement
16 des Kickdown-Elements 10 bewirkt zunächst eine erhöhte Steigerung
der Gegenkraft, die sich mit steigender Auslenkung weiter vergrößert.
Während bei der Einstellung wie in 11a
gezeigt es erst bei einer relativ großen Auslenkung A2 zum Wirksamwerden des eigentlichen
Kickdown-Elementes (Zusammenwirken der Blattfeder 40 mit dem Rampenelement
44) und damit zur Ausbildung der Kraftspitze 60 kommt, erfolgt
dies nach der Verstellung gemäß 11b bereits bei einer
geringeren Auslenkung A3. Die Form und Höhe der Kraftspitze
60 ist hier dieselbe wie in 13a, allerdings
ist die Kraftspitze 60 gegenüber der Einstellung aus 11a
und der Kraft/Weg-Kennlinie aus 13a zu einer geringeren
Auslenkung A hin verschoben.
Die in 7a, 7b
gezeigte Form des Kontaktelements 42 und der bspw. in 6
gezeigte Querschnitt des Rampenelements 44 kann geändert werden, um einen
gewünschten Kennlinienverlauf zu erhalten. Soll bspw. die Form der Kraftspitze
60 so geändert werden, daß die Kraftspitze 60 höher wird, so ist
Kontaktelement 42 oder Rampenelement 44 entsprechend größer auszubilden,
so daß eine stärkere Auslenkung der Blattfeder 40 erfolgt. Soll der Anstieg
oder Abfall an der Kraftspitze 60 geringer sein, so daß die Kraftspitze
60 breiter wird, kann dies durch Ausbildung von allmählich ansteigenden
Flanken des Rampenelements 44 erreicht werden. Entsprechend sind verschiedene
Querschnitte des Rampenelements 44 möglich.
12 zeigt ein Kickdown-Element
10a, das eine Abwandlung des Kickdown-Elements 10 darstellt. Das
Kickdown-Element 10a ist im wesentlichen wie das Kickdown-Element
10 ausgebildet, so daß sein Aufbau und seine Funktion hier nicht noch einmal
beschrieben werden sollen. Im Unterschied zum Kickdown-Element 10 weist
das Kickdown-Element 10a aber am Hülsenelement 14 einen angeformten
Antriebsflansch 50 auf. Das Stößelelement 12 ist demgegenüber
verdrehfest angeordnet. Ein Elektromotor 52 treibt über ein Antriebsritzel
54 das Hülsenelement 14 an, so daß es sich gegenüber dem Stößelelement
12 dreht.
Hierbei kann wie oben im Zusammenhang mit dem Kickdown-Element
10 beschrieben auch das Kickdown-Element 10a über verschiedene
Raststellungen der gegenseitigen Verdrehung der Hülse 14 und des Stößelelements
12 verfügen. Bevorzugt ist aber, daß beim alternativen Kickdown-Element
10a die Verstellung des Stößelelements 12 gegenüber der Hülse
14 stufenlos erfolgt. Hierbei ist das aus dem Antriebsflansch
50 und dem Ritzel 54 gebildete Getriebe bevorzugt selbsthemmend
ausgestaltet, so daß bei stromlosem Motor 52 die Hülse 14 feststeht.
Bevorzugt ist der Motor 52 an eine Steuereinrichtung angeschlossen.
Diese steuert den Motor 52 so an, daß für das Kickdown-Element
10a eine gewünschte Kraft/Weg-Kennlinie, d.h. eine entsprechende Lage der
Kraftspitze 60 erreicht wird. Hierfür kann auch ein Positionsensor für
die Drehposition der Hülse 14 vorgesehen sein.
