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Elektrische Stellvorrichtung, insbesondere für eine
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Geschwindigkeitsregeleinrichtung für Kraftfahrzeuge Die Erfindung
bezieht sich auf eine elektrische Stellvorrichtung, insbesondere für eine Geschwindigkeitsregeleinrichtung
für Kraftfahrzeuge, mit einem Stellmotor und einem ein Stellorgan betätigenden,
drehbar gelagerten Element, das über ein Getriebe und eine Kupplungseinrichtung
mit dem Stellmotor in Verbindung steht, bei der insbesondere mindestens eines der
Räder des Getriebes radial und/oder axial beweglich gelagert ist und mit einem elektromagnetisch
betätigten Anker verbunden ist und bei dem wenigstens das Getriebe und die Kupplungseinrichtung
in einem Gehäuse untergebracht ist, nach Patent ... Patentanmeldung P 26 58 093.8
und P 27 41 475.1.
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Derartige Stellvorrichtungen dienen in der Kraftfahrzeugtechnik dazu,
die Stellung eines das in einem Verbrennungsmotor angesaugte Kraftstoff-Luft-Gemisch
beeinflussenden Stellglieds in Abhängigkeit von der Ausgangsgrösse einer Geschwindigkeitsregeleinrichtung
zu beeinflussen.
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Gegenstand des älteren Hauptpatents ...,.. Patentanmeldung P 26 58
093.8 * ist zu diesem Zweck die elektrische Stellvorrichtung der eingangs genannten
Gattung, die sich durch einen gedrängten, raumsparenden und montagegünstigen Aufbau
mit verhältnismässig wenigen Bauteilen und geringem Verschleiss auszeichnet.
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* und P 27 41 475.1
Auch bei dieser gegenüber dem
Stand der Technik vorteilhaften Ausgestaltung der elektrischen Stellvorrichtung
der älteren Gattung besteht Jedoch das Problem, dass jede Stellvorrichtung für einen
bestimmten Kraftfahrzeugtyp angepasst sein muss, da der maximale Stellweg der gesamten
Stellvorrichtung durch deren Dimensionierung, insbesondere des Getriebes und einer
mit dem Gettiebe in Verbindung stehenden Seilrolle,auf die ein seilförmiges Stellorgan
aufgewickelt ist, bestimmt wird. Das Getriebe, die Kupplungseinrichtung und die
Seilrolle sind dabei innerhalb des Gehäuses untergebracht. Eine Änderung der Stellvorrichtung
zur Anpassung des Stellwegs an verschiedene Kraftfahrzeugtypen ist bei diesem Aufbau
der Stellvorrichtung nur schwer, wenn überhaupt möglich, da hierzu in das Innere
des Gehäuses eingegriffen werden müsste. Die Eingriffsmöglichkeiten sind jedoch
insbesondere wegen der an sich vorteilhaften kompakten Bauweise besonders problematisch.
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Daher bietet sich nur der Ausweg an, für verschiedene Kraftfahrzeugtypen,
die unterschiedliche Stellwege für das das Kraftstoff-Luft-Gemisch beeinflussende
Stellglied verlangen, entsprechende unterschiedliche Typen der Stellvorrichtung
herzustellen und auf Lager zu halten. Eine solche Herstellung und Lagerhaltung ist
aber durch die Typenvielzahl und dadurch bedingte verhältnismässig geringe Stückzahlen
aufwendig.
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Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine
Stellvorrichtung zu schaffen, die unter Vermeidung der Nachteile der bekannten Stellvorrichtungen
die Stellvorrichtung nach dem älteren Hauptpatent weiter dadurch verbessert, dass
die maximalen Stellwege in möglichst wenig aufwendiger Weise an unterschiedliche
Kraftfahrzeugtypen angepasst werden können. Die Fertigung und die Lagerhaltung sollen
dadurch weiter rationalisiert werden.
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Diese Aufgabe wird für eine elektrische Stellvorrichtung der eingangs
genannten Gattung erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass eine Abtriebswelle des Getriebes
aus dem Gehäuse herausragt, mit der das das Stellorgan betätigende, drehbar gelagerte
Element von ausserhalb des Gehäuses lösbar gekuppelt ist.
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Dadurch ist es ohne weiteres möglich, durch wenige Handgriffe und
ohne in das Innere des Gehäuses eingreifen zu müssen, das das Stellorgan betätigende
Element entsprechend den Erfordernissen des Kraftfahrzeugtyps, der einen bestimmten
maximalen Stellweg verlangt, auszuwählen und an der Antriebswelle anzubringen. Die
elektrischen Stellvorrichtungen können in vorteilhafter Weise auf Lager gehalten
werden, um erst dann mit dem das-Stellorgan betätigenden Element verbunden zu werden,
wenn die endgültige Verwendung der Stellvorrichtung für einen bestimmten Kraftfahrzeugtyp
feststeht, so dass das richtig dimensionierte Element ausgewählt und mit der Abtriebswelle
des Getriebes der Stellvorrichtung gekuppelt werden kann. - Da das das Stellorgan
betätigende Element ausserhalb, des Gehäuses mit der Abtriebswelle gekuppelt wird,
sind durch das Gehäuse auch keine Einschränkungen gegeben, unter welchem Abtriebswinkel
das Stellorgan, beispielsweise ein seilförmiges Stellorgan, bezüglich des Gehäuses
angeordnet ist.
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In einer vorteilhaften Ausbildung weist die aus dem Gehäuse herausragende
Abtriebswelle einen gezahnten Abschnitt zur Kupplung des das Stellorgan betätigenden
Elements auf.
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Auf diesen gezahnten Abschnitt kan in einfacher und zeitsparender
Weise eine Wickelscheibe, eine Seilrolle oder ein Ritzel zum Antrieb und gegebenenfalls
zur Aufnahme eines Abschnitts des Stellorgans angebracht werden. Es ist also eine
vielseitige, durch den jeweiligen Kraftfahrzeugtyp
nicht eingeschränkte
Verwendung dieser elektrischen Stellvorrichtung möglich, indem auf den gezahnten
Abschnitt das jeweils gewünschte, drehbar zu langernde Element aufgesetzt wird.
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In einer Ausführungsform kann als drehbar zu lagerndes das Stellorgan
betätigendes Element auf die Antriebswelle ausserhalb des Gehäuses eine Wickelscheibe
austauschbar aufsetzbar sein.
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Die unterschiedlichen maximalen Stellwege werden dabei durch Wahl
des Durchmessers der aufzusetzenden Wickelscheibe in einfachster Weise realisiert.
Je nach dem zur Betätigung des Stellorgans, das teilweise auf der Wickelscheibe
aufgewickelt ist, wirksamen Durchmesser der Wickelscheibe wird ein konstanter Drehwinkel
der Stellvorrichtung in einen mehr oder weniger grossen Stellweg umgeformt.
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In zweckmässiger Ausbildung der elektrischen Stellvorrichtung ist
auf die Wickelscheibe ein Metallband, eine Kette oder ein glasfaserverstärktes Zugband
aufgewickelt, das in einen Seilzug übergeht.
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Dadurch wird auch durch Ausgestaltung der Stellvorrichtung zum Erzielen
des gewünschten maximalen Stellwegs die normale Funktion einer solchen Stellvorrichtung
in der Kraftfahrzeugtechnik beibehalten, wonach die Verstellung des Stellglieds
durch Zug erfolgt. Diese Funktion kann zuverlässig ausgeübt werden, da die ausserhalb
des Gehäuses angeordnete Wickelscheibe ohne Rücksicht auf den innerhalb des Gehäuses
vorhandenen Raum ausgebildet sein kann. Desgleichen lassen sich unterschiedliche
Abtriebswinkel des Stellorgans ausserhalb des Gehäuses dadurch realisieren, dass
ein Führungselement für das Stellorgan an der gewünschten Stelle ausserhalb des
Gehäuses angebracht ist.
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In einer anderen vorteilhaften Variante der Stellvorrichtung zeichnet
sich diese dadurch aus, dass auf die Abtriebswelle ausserhalb des Gehäuses eine
Scheibe austauschbar aufsetzbar ist, an deren Stirnseite eine Schubstange in radialem
Abstand zu der Abtriebswelle ansetzbar ist.
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Die Schubstange kann dabei zweckmässig über Kugelbolzen oder Haken
angelenkt sein. Durch die an der Scheibe angelenkte Schubstange kann also die Verstellung
eines Stellglieds durch Druck erfolgen, was eine Erweiterung der Anwendungsmöglichkeiten
der Stellvorrichtung gegenüber den bisher üblichen einschlägigen Stellvorrichtungen
bedeutet.
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Die mit einer Wickel scheibe ausserhalb des Gehäuses ausgebildete
Stellvorrichtung kann ferner zweckmässig so ausgestaltet sein, dass die Wickelscheibe
mit stufenlos einstellbarem Wickeldurchmesser ausgebildet ist.
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Dadurch lässt sich ohne Austausch der Wickel scheibe eine besonders
feinstufige Anpassung des maximalen Stellweges an die jeweiligen Erfordernisse erzielen.
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In einer weiteren besonders zweckmässigen Ausgestaltung der Stellvorrichtung
weist diese die Merkmale auf, dass auf die Abtriebswelle ausserhalb des-Gehäuses
ein Ritzel aufsetzbar ist, welches mit einem an dem Gehäuse schwenkbar gelagerten
Zahnsegment kämmt und daswin das Zahnsegment das Stellorgan angelenkt ist.
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Hier werden unterschiedliche maximale Stellwege durch Dimensionierung
des Ubersetzungsverhältnisses zwischen dem Ritzel und dem Zahnsegment - variable
Zähnezahlen bei gleicher Zahnteilung - eingestellt. Der Abtrieb von dem
Zahnsegment
kann durch ein Zugelement als Stellorgan, besonders vorteilhaft aber durch eine
Schubstange erfolgen. Die Schubstange kann wiederum über Kugelbolzen oder Haken
an dem Zahnsegment angelenkt sein.
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In einer Weiterbildung der Stellvorrichtung ist diese zur Anpassung
des maximalen Stellwegs an die.Jeweiligen Erfordernisse vorteilhaft so ausgebildet,
dass zur Auslenkung des Stellorgans ein Langloch in der Scheibe bzw.
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in dem Zahnsegment vorgesehen ist, in dem der radiale Abstand des
Anlenkpunkts zu einer Dreh- oder Schwenkachse einstellbar ist.
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Hier ist es also nicht erforderlich, das das Stellorgan betätigende
Element auszutauschen, um den gewünschten Stellweg zu erzielen. Vielmehr genügt
es, hier den Anlenkpunkt des Stellorgans in dem Langloch zu variieren.
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Die Erfindung sei anhand der Zeichnung, die in zum Teil schematischer
Darstellung Ausführungsbeispiele enthält, näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine
teilgeschnittene Seitenansicht einer Stellvorrichtung, Fig. 2 eine Aufsicht auf
die Stellvorrichtung gemäss Fig. 1 mit abgenommenem Deckel und von der Abtriebswelle
entferntem gezahntem Abschnitt, Fig. 3 eine Stellvorrichtung mit aufgesetzter Wickelscheibe
in einer Seitenansicht, Fig. 3a eine anstelle der Wickelscheibe aufsetzbare andere
Ausführungsform der Scheibe in einer SeitenansiCht,
Fig. 3b die
Scheibe nach Fig. 3a in einer Draufsicht, Fig. 4 eine Stellvorrichtung mit einem
auf die Abtriebswelle aufgesetzten Ritzel in einer Seitenansicht und Fig. 5 die
Stellvorrichtung gemäss Fig. 4 in einer Aufsicht.
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In einem aus Kunststoff bestehenden Gehäuse 1 der für eine Geschwindigkeitsregeleinrichtung
ausgebildeten Stellvorrichtung nach den Fig. 1 und 2 befindetlsich in einem zylindrischen
Raum 2 ein Elektromotor 3, dessen Welle 4 durch eine Öffnung in einem Verschlussdeckel
5 ragt und an seinem freien Ende ein Ritzel6trägt. In dem Verschlussdeckel 5 und
im Deckel 7 des Gehäuses ist eine Abtriebswelle 8 gelagert, die aus dem Gehäuse
auf der Seite des Deckels herausragt.
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Das herausragende Ende 80 der Abtriebswelle weist einen gezahnten
Abschnitt 81 zur Aufnahme eines drehbaren, ein nicht dargestelltes Stellorgan betätigenden
Elements auf.
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Das derart gestaltete Ende 80 besteht hier aus einem gesonderten Teil,
das auf die Abtriebswelle ausserhalb des Gehäuses aufgesetzt ist.
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Mit der Abtriebswelle 8 ist innerhalb des Gehäuses ein Zahnrad 12
verbunden, das einen Teil eines Getriebes mit Zahnrädern 14, 15 darstellt. Ein Ende
einer Welle 16, an der die Zahnräder 14, 15 sitzen, ist halbkugelförmig abgerundet
und in einer Kalotte 17 in dem Gehäuse gelagert, während das andere Ende mit einem
Zapfen 18 in eine Öffnung eines Arms 19 greift. Der Arm 19 befindet sich an einem
Anker 20 eines Elektromagneten 21 und ist auf einem Träger 22 um die Achse 23 schwenkbar.
Bei strombeaufschlagtem Elektromagneten 21 steht das Ritzel 6 über die Zahnräder
14,
15 und 12 in Wirkverbindung mit der Abtriebswelle 8. Bei stromlosem Elektromagneten
21 zieht die Zugfeder 24 das Rad 14 ausser Eingriff mit dem Rad 12, so dass der
Kraftfluss vom Elektromotor 3 zur Abtriebswelle 8 unterbrochen ist. Entsprechend
der nicht dargestellten äusseren Beschaltung der Stellvorrichtung kann bei erregtem
Elektromagneten 21 durch Betätigung des Elektromotors 3 die Abtriebswelle 8 einen
vorgegebenen 0 Stellwinkel zurücklegen, der insbesondere 320 beträgt.
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Dieser Stellwinkel wird mit den im folgenden dargestellten Mitteln
in einen Stellweg zur Betätigung eines nicht dargestellten Gasgestänges eines Kraftfahrzeugs
umgewandelt.
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Hierzu ist im einzelnen gemäss Fig. 3 eine Wickelscheibe 30 vorgesehen,
die im wesentlichen aus zwei Flanschen 31 und 32 mit einem zwischen ihnen angeordneten
Abschnitt mit variablem Durchmesser besteht. Der wirksame Durchmesser der Wickelscheibe
kann insbesondere dadurch verändert werden, dass die Flansche 31 und 32 gegeneinander
verdreht und danach arretiert werden, so dass ein entsprechender Durchmesser konisch
geformter Teile zwischen den Flanschen wirksam wird. Auf den Abschnitt mit variablem
Durchmesser 34 ist ein Metallband 35 als Zugband auf- und abwickelbar, das in einen
Seilzug 36 übergeht.
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Ein Führungselement 37, das an dem Gehäuse 1 angebracht ist, dient
zur Führung des Seilzugs 36 in dem gewünschten Abtriebswinkel zu dem Gehäuse.
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Die Wickelscheibe ist mit einem nicht dargestellten konisch gezahnten
Loch auf den gezahnten Abschnitt 31 des aus dem Gehäuse herausragenden Endes 80
der Abtriebswelle kuppelbar.
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Anstelle der Wickelscheibe mit variablem Durchmesser können
auf
dieses Ende 80 auch Scheiben mit festem Durchmesser aufgesetzt werden, auf denen
der Seilzug 36 unmittelbar auf- und abwickelbar ist. Der Durchmesser der Wickelscheibe
bestimmt dabei den maximalen Stellweg.
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Eine andere Ausführungsform der Scheiben ist in den Fig.
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3a und 3b dargestellt. Diese Ausführungsform der Scheibe 38 mit einem
gezahnten Loch 39 dient nicht zum Auf- und Abwickeln eines Seilzuges, sondern zum
Anlenken einer Schubstange 40 an einem Kugelbolzen 41.
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In der Ausführungsform nach den Fig. 4 und 5 der Stellvorrichtung
ist auf das Ende 80 der Abtriebswelle ein Ritzel 42 aufgesetzt, das in den Zähnen
eines Zahnsegments 43 kämmt.
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Das Zahnsegment ist parallel zu der Abtriebswelle 80 um eine Achse
44 drehbar gelagert, die über ein Verbindungsstück 45 mit dem Gehäuse 1 verbunden
ist.
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Das Zahnsegment 43 weist ein Langloch 46 wie in Fig. 5 dargestellt
auf, in dem der Anlenkpunkt 47 einer Schubstange 40 einstellbar ist. Je nach dem
Abstand des Anlenkpunkts 47 zu der Achse 44 kann ohne Auswechseln des Ritzels 42
und des Zahnsegments 43 der Stellweg vorgegeben werden.