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    • 专利摘要:
    Beschrieben sind ein Kickdown-Element und eine Pedaleinheit. Das Kickdown-Element umfaßt ein erstes Element 14 und ein zweites Element 12, die bei Betätigung entlang eines Weges gegeneinander beweglich sind, wobei die Kraft/Weg-Kennlinie der Betätigungsbewegung eine Kraftspitze 60 aufweist. Um bei einfacher Konstruktion eine gewünschte Kraft/Weg-Kennlinie zu erreichen, ist auf dem ersten Element 14 ein Blattfederelement 40 und auf dem zweiten Element 12 eine Kontaktfläche 46 angeordnet. Bei Betätigung kommt das Blattfederelement 40 mit der Kontaktfläche 46 in Kontakt, wobei eine weitere Betätigung nur mit einer zur Verformung des Blattfederelementes 40 notwendigen Kraft möglich ist. Hierbei ist bevorzugt die Kontaktfläche 46 so ausgebildet, daß sie mindestens an zwei voneinander quer zur Betätigungsrichtung B verschiedenen Positionen voneinander in Betätigungsrichtung verschiedene Stellungen am zweiten Element 12 aufweist. Zusätzlich ist das zweite Element 12 gegenüber dem ersten Element 14 in einer Richtung quer zur Betätigungsrichtung B verstellbar. Somit ist der Ort der Kontaktfläche 46, an dem das Federelement 40 mit dieser in Kontakt kommt, verstellbar. Die Lage der Kraftspitze 60 auf der Kraft/Weg-Kennlinie ist somit einstellbar.
    公开号:DE102004002113A1
    申请号:DE200410002113
    申请日:2004-01-14
    公开日:2005-08-11
    发明作者:Carmelo Leone；Friedhelm Schmidtke
    申请人:AB Elektronik GmbH；
    IPC主号:B60K26-02
    专利说明:
    [0001] DieErfindung betrifft ein Kickdown-Element und eine Pedaleinheit, insbesonderefür einKfz.
    [0002] EinKickdown-Element umfaßtmindestens ein erstes und ein zweites Element. Bei Betätigung bewegensich das erste und das zweite Element gegeneinander entlang einesWeges. Bei der Bewegung kann es sich beispielsweise um eine Rotation oderum eine lineare Bewegung handeln. Charakteristisch ist, daß die Kraft/Weg-Kennlinieder Bewegung eine Kraftspitze aufweist. Hierunter wird verstanden,daß beider Betätigungsbewegungeine relativ hohe Gegenkraft (Kraftspitze) überwunden werden muß, wobeinach Überwindungder Kraftspitze eine geringere Kraft für die weitere Betätigungsbewegungaufzubringen ist.
    [0003] DerartigeKickdown-Elemente und Pedaleinheiten mit derartigen Kickdown-Elementensind bekannt und werden im Kfz-Bereich zur Steuerung von Fahrzeugenmit Automatikgetriebe verwendet. Hierbei weist eine Pedaleinheitein Pedalelement und ein Kickdown-Element auf. Bei Betätigung (Auslenkung) des Pedalelementswird am Ende des Betätigungsbereichesdas Kickdown-Element wirksam, so daß ein Fahrzeugführer dieKraftspitze spürt,die zum Erreichen der Endstellung des Pedalelements überwundenwerden muß.Geschieht dies, so wird die Kickdown-Funktion (Herunterschaltenbeim Automatikgetriebe) aktiviert.
    [0004] Essind verschiedene Kickdown-Elemente bekannt. In der DE 100 31 097 der Anmelderin wird zunächst voneinem mechanischen Kickdown-Schalter berichtet, bei dem ein federgespeichertezapfenförmigerStößelkörper durcheine Ausnehmung mit federgespeicherten Kugeln gedrückt wird.Weiter wird in der Druckschrift ein magnetisches Kickdown-Element und verschiedenePedaleinheiten mit Kickdown-Elementen beschrieben. Ein magnetischesKickdown-Element umfaßteinen Stößelkörper, derbei einer bestimmten Pedalauslenkung auf ein Magnetelement trifftund dieses gegen eine Magnetkraft und eine Magnetgegenkraft bewegt.Die entsprechende Kraft/Weg-Kennlinie ist durch geeignete Wahl derElemente und ihrer jeweiligen Anordnung einstellbar. In jedem Fallhandelt es sich aber um Kraftsprung-Kennlinien, gekennzeichnet durcheinen Kraftanstieg bis zu einer Kraftspitze und anschließendem Kraftabfall.
    [0005] Esist Aufgabe der Erfindung, ein Kickdown-Element und eine Pedaleinheitvorzuschlagen, mit denen bei möglichsteinfacher Konstruktion eine gewünschteKraft/Weg-Kennlinie erreicht werden kann.
    [0006] DieseAufgabe wird gelöstdurch ein Kickdown-Element nach Anspruch 1, ein Kickdown-Element nach Anspruch4 und eine Pedaleinheit nach Anspruch 13. Abhängige Ansprüche beziehen sich vorteilhafteAusführungsformender Erfindung.
    [0007] Gemäß der erstenerfindungsgemäßen Lösung derAufgabe ist auf dem ersten Element ein Blattfederelement angeordnet,währenddas zweite Element eine Kontaktfläche trägt. Bei Betätigung und Bewegung der Elementegegeneinander entlang des vorgegebenen Betätigungswegs kommt das Blattfederelementmit der Kontaktflächein Kontakt. Um eine weitere Betätigungzu erreichen, muß einezur Verformung des Blattfederelements notwendige Kraft aufgewendetwerden. Diese Kraft zeigt sich als Kraftspitze in der Kraft/Weg-Kennlinie.
    [0008] Vorteildieser erfindungsgemäßen Lösung, beider die Kraftspitze durch Verformung eines Blattfederelements erzeugtwird, ist einerseits die Flexibilität. Durch geeignete Gestaltungder Kontaktfläche einerseitsund der Form und Anordnung des Blattfederelements andererseits kannauf einfache Weise eine gewünschteLage und Form der Kraftspitze erreicht werden. Andererseits handeltes sich bei einem Blattfederelement um relativ einfaches und damit kostengünstigesTeil.
    [0009] DieBewegung der Elemente bei Betätigung istbevorzugt linear, es ist aber auch eine Drehbewegung oder eine Bewegungentlang eines komplexen geometrischen Pfades möglich.
    [0010] Während imRahmen dieser Ausarbeitung davon ausgegangen wird, daß das Federelementam ersten und die Kontaktflächeam zweiten Element angeordnet ist, sollte klar sein, daß die Konstruktionnatürlichohne weiteres umgekehrt werden kann.
    [0011] Gemäß einerWeiterbildung ist das Blattfederelement relativ steil gegenüber derBetätigungsrichtungausgerichtet. Das bevorzugt flache, in Betätigungsrichtung gerade Blattfederelementkann unter einem Winkel von weniger als 45°, bevorzugt sogar weniger als15° zurBetätigungsrichtungausgerichtet sein. Besonders bevorzugt ist das Blattfederelement imwesentlichen parallel zur Betätigungsrichtung,so daß eineentsprechend hohe Kraft fürdie erste Auslenkung, und danach ein relativ starker Abfall derfür dieweitere Betätigungnotwendigen Kraft die Folge ist. Somit läßt sich ein gewünschterVerlauf der Kraft/Weg-Kennlinie(Kraftspitze) sehr gut erzeugen.
    [0012] Weiterbevorzugt weist das Blattfederelement ein Kontaktelement auf. BeiBetätigungkommt dieses Kontaktelement zuerst, bevorzugt sogar ausschließlich, mitder Kontaktflächein Kontakt, so daß einedefinierte Betätigunggegeben ist. Das Kontaktelement ist bevorzugt abgerundet. Besondersbevorzugt handelt es sich mindestens teilweise um ein Kugelelement,wobei der kugelige Teil des Elements der Kontaktfläche zugewandtist. So kommt es zu einem definierten Punkt-Kontakt mit der Kontaktfläche.
    [0013] Gemäß einerzweiten erfindungsgemäßen Lösung derAufgabe ist am ersten Element ein Federelement, und auf dem zweitenElement eine Kontaktflächeangeordnet, so daß beiBetätigungdas Federelement mit der Kontaktfläche in Kontakt tritt. Für eine weitereBetätigungsbewegungmuß diezur Verformung des Federelements notwendige Kraft aufgewendet werden.
    [0014] DieKontaktflächeist hierbei so ausgebildet, daß siean voneinander quer zur Betätigungsrichtung verschiedenenPositionen voneinander in Betätigungsrichtungverschiedene Stellungen am zweiten Element aufweisen. Die Kontaktfläche, alsodie Fläche,die überhauptmit dem Federelement in Kontakt kommen kann, weist bspw. eine schräger Komponenteauf, oder weist mehrere Abschnitte, z.B. mit dazwischen angeordnetenStufen auf. Somit ergeben sich auf der Fläche mindestens zwei Positionen(die quer zur Betätigungsvorrichtungim Abstand voneinander angeordnet sind), wobei die Fläche an denPositionen verschiedene Stellungen in Betätigungsrichtung aufweist.
    [0015] Zusätzlich istdas zweite Element gegenüber demersten Element in einer Richtung quer zur Betätigungsrichtung verstellbar.Durch diese Verstellung wird der Ort der Kontaktfläche, andem das Federelement mit der Kontaktfäche in Kontakt tritt, verändert. Aufgrundder besonderen bspw. gestuften oder schrägen Ausbildung der Kontaktfläche führt diese Verstellungdazu, daß dieLage der von dem Kickdown-Element erzeugten Kraftspitze auf der Kraft/Weg-Kennlinieverschoben ist, d.h. je nach Verstellung tritt das Federelementbereits bei einer geringeren oder erst bei einer größeren Bewegungin Betätigungsrichtungin Erscheinung.
    [0016] Durchdiese Verstellmöglichkeitkann ein fertiges Kickdown-Element für verschiedene Verwendungenjeweils entsprechend eingestellt werden. Beispielsweise können ingroßerAnzahl produzierte Kickdown-Einheiten zur Verwendung mit verschiedenenTypen von Pedaleinheiten jeweils geeignet eingestellt werden. Bevorzugtist auch nach Einbau der Kickdown-Einheit in eine Pedaleinheit,oder auch nach Einbau der Pedaleinheit mit Kickdown-Einheit in einKfz, eine Verstellung des Kickdown-Elements möglich.
    [0017] Diebeiden erfindungsgemäßen Lösungen dergestellten Aufgabe gemäß den Ansprüchen 1 und 4sind jeweils fürsich gesehen bereits vorteilhaft. Sie können jedoch besonders vorteilhaftkombiniert sein, wobei das Federelement ein Blattfederelement wie zuvorbeschrieben ist.
    [0018] Hierbeikann die Verstellung manuell erfolgen, oder es kann ein steuerbarerAntrieb vorgesehen sein, um die Verstellung zu bewirken. Für den Fallder Verwendung eines steuerbaren Antriebs ist es möglich, dieVerstellung im Betrieb des Kickdown-Elements bzw. der Pedaleinheitdurchzuführen,also beispielsweise währendder Fahrt eines hiermit ausgerüstetenKfz. So kann eine Steuerelektronik, beispielsweise zur Begrenzungder Geschwindigkeit innerhalb geschlossener Ortschaften, die Kraftspitzeinnerhalb der Kraft/Weg-Kennlinie eines Fahrpedals auf einen deraktuellen Fahrsituation entsprechenden Maximalwert einstellen.
    [0019] Für die Einstellbewegungkönnendas erste und das zweite Element quer zur Betätigungsrichtung gegeneinanderverschoben werden. Hierbei wird unter einer Querbewegung zwar bevorzugteine Bewegungsrichtung rechtwinklig zur Betätigungsrichtung verstanden,es sind aber selbstverständlich auchandere Winkel und Bewegungsrichtungen denkbar, bei denen es zu einergeeigneten Verstellung kommt. Bevorzugt allerdings ist das ersteElement gegenüberdem zweiten Element zum Zwecke der Verstellung verdrehbar. Ein entsprechenderAufbau kann sehr einfach ausgestaltet sein, wobei bevorzugt dieBetätigungsrichtungin Axialrichtung, und die Verstellbewegung als Verdrehbewegung realisiert ist.Für diemanuelle Verstellung ist es bevorzugt, am ersten und/oder am zweitenElement eine Werkzeugöffnungfür einWerkzeug zum Drehen des ersten und/oder zweiten Elements vorzusehen,beispielsweise eine Sechskant-Öffnung.
    [0020] Gemäß einerWeiterbildung der Erfindung ist an dem Kickdown-Element ein Rückholelementvorgesehen, das der Betätigungsbewegungeine Gegenkraft entgegensetzt.
    [0021] Dieerfindungsgemäße Pedaleinheitweist zunächstein Pedalelement auf, d.h. ein Element, das zur Betätigung ausgelenktwird. Weiter weist die Pedaleinheit ein vorbeschriebenes Kickdown-Element auf.Bei Betätigungdes Pedalelements wird bei einer bestimmten Auslenkung das Kickdown-Elementwirksam, so daß sichdie von ihm hervorgerufene Kraftspitze in der Kraft/Weg-Kennlinieder Pedaleinheit bemerkbar macht.
    [0022] Nachfolgendwerden Ausführungsformen derErfindung anhand von Zeichnungen näher beschrieben. Hierbei zeigen:
    [0023] 1 eineperspektivische Ansicht einer Kickdown-Einheit;
    [0024] 2 eineperspektivische Ansicht der Kickdown-Einheit aus 1,teilweise im Aufriß;
    [0025] 3 eineDraufsicht auf die Kickdown-Einheit aus 1;
    [0026] 4, 5 ineiner Seitenansicht verschiedene Pedalstellungen einer Pedaleinheitmit Kickdown-Einheit;
    [0027] 6 eineLängsschnitt-Darstellungentlang der Linie C-C' aus 3 durchdie Kickdown-Einheit aus 1;
    [0028] 7a eineperspektivische Darstellung eines Blattfederelements der Kickdown-Einheitaus 1;
    [0029] 7b eineLängsschnitt-Darstellungdes Blattfederelements aus 7a;
    [0030] 8a eineLängsschnitt-Darstellungentlang der Linie D-D' in 6 miteinem Blattfederelement und einem Rampenelement;
    [0031] 8b eineLängsschnitt-Darstellungentsprechend 8a mit einer alternativen Formeines Rampenelements;
    [0032] 9a–9d Längsschnitt-Darstellungen derKickdown-Einheit aus 1 bei verschiedenen Betätigungsstellungen;
    [0033] 10a, 10b vergrößerte Darstellung einesRampenelementes und eines Blattfederelementes in den 9b, 9c
    [0034] 11a, 11b Längsschnitt-Darstellungender Kickdown-Einheit aus 1 bei verschiedenen Einstellungen;
    [0035] 12 eineweitere Ausführungsformeiner Kickdown-Einheit mit Motor;
    [0036] 13a, 13b Kraft/Weg-Kennliniender Pedaleinheit aus 3, 4 bei verschiedenen Einstellungen.
    [0037] 1 zeigtein Kickdown-Element 10. Das Kickdown-Element 10 umfaßt einenStößel 12 und eineHülse 14.Der im wesentlichen zylindrische Stößel 12 ist innerhalbder Hülse 14 soangeordnet, daß eraxial gegenüberder Hülse 14 beweglichist. Stößel 12 undHülse 14 sindbevorzugt aus Kunststoff gebildet, es sind aber auch andere Materialien(z.B. Metall) möglich.
    [0038] Wie 2 ineiner Aufriß-Darstellungzeigt, wirkt eine Feder als Rückholelement 16 innerhalbder Hülse 14 einerBetätigungdes Stößels 12 ineiner Betätigungsrichtungin Richtung des Pfeils B entgegen. Gegen die Kraft des Rückholelements 16 – und eines Kickdown-Federelements,das unten nähererläutert wird – kann derStößel 12 beiBetätigungin die Hülse 14 hineingedrückt werden.
    [0039] Weiterweist der Stößel 12 eineRastfeder 18 auf, die rund um das Stößelelement 12 angeordnet ist.
    [0040] DieAnordnung der Rastfeder 18 ist aus der Draufsicht in 3 besondersgut erkennbar. Die Innenseite der Hülse 14 weist eineAnzahl von Rillen 20 und dazwischen angeordneten Stegenauf, die sich mindestens im oberen Bereich der Hülse 14 in Axial-Richtungerstrecken. Die am Stößelelement 12 angeordneteRastfeder 18 weist drei Ausbuchtungen 22 auf,die gleichmäßig über denUmfang verteilt sind. Jede der Ausbuchtungen 22 greiftin eine Vertiefung 20 ein, so daß eine Rastposition erreichtist. Die Rastfeder 18 ist mit dem Stößelelement 12 festverbunden. So ist das Stößelelement 12 gegendie Hülse 14 inBetätigungsrichtungB verschiebbar (wobei die Ausbuchtungen entlang der Nuten 20 verschoben werden).Allerdings ist das Stößelelement 12 durch dieRastung der Feder 18 in den Ausbuchtungen 20 hinsichtlichihrer Drehposition gegenüberder Hülse 14 festgelegt.
    [0041] DasStößelelement 12 mitder Rastfeder 18 kann gegenüber der Hülse 14 in verschiedeneRaststellungen gedreht werden. Füreine manuelle Verstellung ist eine Werkzeugausnehmung 24 vorgesehen,in die im gezeigten Beispiel ein Sechskant-Schlüssel eingesteckt werden kann,um das Stößelelement 12 gegenden Widerstand der Rastfeder 18 zu verdrehen. Beim Verdrehendes Stößelelements 12 rastetdie Rastfeder 18 jeweils in die nächste Rastposition (Rillen 20)ein.
    [0042] In 4 isteine Pedaleinheit 30 dargestellt. Die Pedaleinheit 30 umfaßt ein Grundelement 32 und einPedalelement 34. Beim Einbau der Pedaleinheit 30 inein Kfz steht das Grundelement fest. Das Pedalelement 34 ist über einFilmscharnier 36 verschwenkbar an der Grundeineheit 32 angelenkt.Das Pedalelement 34 kann durch Auslenkung entlang seinesPedalwegs (Richtung des Pfeiles A aus 3) betätigt werden.Hierbei verschwenkt das Pedalelement 34 gegenüber demGrundelement 32. Der Pedalbewegung wirkt mindestens einRückholelemententgegen (nicht dargestellt).
    [0043] DiePedaleinheit 30 umfaßtweiter das Kickdown-Element 10 aus 1. Die Hülse 14 istbevorzugt gemeinsam mit dem Grundkörper 32 in einem Spritzgußverfahrenaus Kunststoff geformt.
    [0044] Festmit dem Pedalelement 34 verbunden ist ein Druckelement 38.Bei Betätigungdes Pedalelements 34 drücktdas Druckelement 38 gegen das Stößelelement 12 derKickdown-Einheit 10,so daß diesebetätigtwird.
    [0045] In 5 istdie Pedaleinheit 30 in einer zweiten Betätigungsstellunggezeigt, bei der das Pedalelement 34 relativ weit ausgelenktist. Es ist zu sehen, wie durch das Druckelement 38 dasStößelelement 12 derKickdown-Einheit 10 in die Hülse 14 hineingedrückt wurde.
    [0046] In 6 istdas 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 stehtaufrecht parallel zur BetätigungsrichtungB. An dem Blattfederelement 40 ist ein halbkugelförmiger Kontaktkörper 42 angeordnet.
    [0047] Festmit dem Stößelelement 12 verbunden istein Rampenelement 44 oberhalb des Blattfederelements 40 angeordnet.
    [0048] DieForm des Rampenelements 44 und des Blattfederelements 40 mitseinem Kontaktkörper 42 istaus den 7a, 7b und 8a genauerersichtlich.
    [0049] DasBlattfederelement 40 ist ein flaches, längliches Teil aus Federstahl,das leicht gebogen ist. Wie im Querschnitt in 7b ersichtlichweist das Blattfederelement 40 an seiner Rückseiteeine Versteifung 41 auf. In einem oberen Bereich 43 istdas Blattfederelement 40 zu einer Spitze geformt. Im Bereichder Spitze befindet sich an der Seitenfläche als halbkugelförmige Ausstülpung dasKontaktelement 42. Wie aus 6 ersichtlichist das Rampenelement 44 an der Innenseite des hülsenförmig ausgebildeten unterenBereichs des Stößelelements 12 angebracht.Das Rampenelement 44 ist als halbrunder Vorsprung an derInnenwand des Stößelement 12 ausgebildet.Auf dieser erstreckt es sich in Umfangsrichtung.
    [0050] Wieaus 8a ersichtlich ist das Rampenelement 44 nichtrechtwinkelig zur Bewegungsrichtung B angeordnet, sondern schräg zu dieser,im dargestellten Beispiel unter einem Winkel von ca. 60°. Dementsprechendlassen sich auf der Oberfläche desRampenelements 44 (Kontaktfläche) zwei Positionen P1, P2 definieren,die quer zur Betätigungsrichtungvoneinander abweichen, d.h. mit einem Abstand angeordnet sind. Diejeweiligen Punkte der Kontaktflächean den Positionen P1, P2 weisenaufgrund der schrägenAnordnung des Rampenelements 44 in Bewegungsrichtung verschiedeneStellungen am Stößelelement 12 auf,d.h. sind in 8a in verschiedener Höhe angeordnet.
    [0051] 8b zeigteine 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 inverschiedener Höheangeordnet sind. Die Anordnung und Erstreckung der Abschnitte 45a, 45b, 45c entsprichtbevorzugt den verschiedenen Raststellungen der Verdrehung des Stößelelements 12 gegenüber derHülse 14,so daß dasKontaktelement 42 der darunter angeordneten Kontaktfeder 40 jeweilsin einer Raststellung mittig unter einem der Abschnitte 45a, 45b, 45c desRampenelements 45 angeordnet ist.
    [0052] Inden 9a–9d istdas Kickdown-Element 10 jeweils in Längsschnitt-Darstellungen inverschiedenen Betätigungsstellungengezeigt. Hierbei zeigt 9a eine Ausgangsstellung ohneBetätigung desStößelelements 12.In 9b ist das Stößelelement 12 – bspw.durch das Druckelement 38 des Pedalelements 34 aus 4, 5 – in BetätigungsrichtungB in die Hülse 14 eingeschoben.Es ist zu sehen, wie das Stößelelement 12 mitder Rastfeder 18 gegenüberder feststehenden Hülse 14 nachunten verschoben ist, wobei das Rückstellelement 16 zusammengedrückt ist.In der in 9b gezeigten Betätigungsstellungberührtdas Kontaktelement 42 das Blattfederelement 40 geradedie nach außenzugänglicheFläche(Kontaktfläche) 46 desRampenelementes 44, und zwar an einer Kontaktstelle 48.Diese Position mit Kontakt des Kontaktelements 42 und des Rampenelements 44 istin 10a noch einmal separat dargestellt.
    [0053] Aufgrunddes Kontaktes zwischen dem Blattfederelement 40 und demRampenelement 44 wird der weiteren Betätigung des Kickdown-Elements 40 abder in 9b gezeigten Kontaktstellungeine zusätzliche,relativ hohe Gegenkraft entgegengesetzt. Die im wesentlichen parallelzur Betätigungsrichtung Bangeordnete Blattfeder 40 muß für eine weitere Betätigung erstausgelenkt werden, so daß dasRampenelement 44 das Kontaktelement 42 passieren kann.Erst durch Aufwenden einer relativ hohen Kraft kommt es zu einerflexiblen Verformung des Blattfederelementes 40, so daß eine weitereBetätigungdes Kickdown-Elementes stattfinden kann und die in 9c dargestelltePosition erreicht wird. Hierbei ist die Blattfeder 40 querzu ihrer Längsrichtungausgelenkt.
    [0054] In 10b sind das Blattfederelement 40 unddas Rampenelement 44 in der in 9c dargestelltenStellung noch einmal vergrößert dargestellt. Wieersichtlich wurde das Kontaktelement 42 radial ausgelenkt.
    [0055] Schließlich zeigt 9d eineEndstellung des Kickdown-Elements 10, bei dem das Stößelelement 14 vollständig indie Hülse 14 eingeschobenist und an deren stirnseitiger Wand anstößt. Hierbei hat das Rampenelement 44 dasKontaktelement 42 der Blattfeder 40 vollständig passiert.
    [0056] Wiein den 10a und 10b dargestellt bewirktdas im wesentlichen kugelförmigeKontaktelement 42, daß zwischendem Blattfederelement 40 und dem Rampenelement 44 stetsein Punktkontakt stattfindet. Bei der Betätigung ergibt sich eine charakteristischeKraft/Weg-Kennlinie. Währenddie Blattfeder 40 bei der in 10a dargestelltenStellung der weiteren Betätigungin BetätigungsrichtungB zunächsteinen relativ großenWiderstand entgegensetzt, ist nach erfolgter Verformung der Blattfeder 40 undAuslenkung des Kontaktelements 42 eine weitere Bewegungmit erheblich geringerem Kraftaufwand möglich.
    [0057] Entsprechendergibt sich fürdie Kraft/Weg-Kennlinie eine Kraftspitze. In 12a ist eineKraft/Weg-Kennlinie der Pedaleinheit 30 aus 4 dargestellt,wobei die Gegenkraft F überdie Auslenkung A gezeigt ist. Nach einem ersten, monotonen Bereich 62 ergibtsich ab einer Auslenkung A1 zunächstdurch das Rückholelement 16 eineStufe, und dann bei einer Auslenkung A2 eine Kraftspitze 60.Währendim ersten, monotonen (im gezeigten Beispiel linearen) Bereich 62 lediglichdie Rückholelementeder Pedaleinheit 30 (nicht dargestellt) wirksam sind, wirdab der Auslenkung A1 das Kickdown-Element wirksam. Die AuslenkungA2 entspricht hierbei der in 9b, 10a dargestellten Kontaktposition des Blattfederelements 14 mitdem Rampenelement 44. Die Folge ist ein sehr schneller Kraftanstieg,und nach Überwindender Kraftspitze 60 ein relativ steiler Abfall der KraftF.
    [0058] EineBesonderheit bei der Kickdown-Einheit 10 besteht nun darin,daß dieKraft/Weg-Kennlinie einstellbarist. Hierfürist der Stößel 12 gegenüber der Hülse 14,wie im Zusammenhang mit den 1–3 erläutert, verdrehbar.Durch die besondere Form des Rampenelementes 44, das, wieim Zusammenhang mit 6 erläutert in Umfangsrichtung schräg innerhalbdes Stößelelements 12 angeordnetist, ergibt sich durch die Drehung des Stößelelements 12 mitdem Rampenelement 44 gegenüber der Hülse 14 mit dem darinfeststehenden Blattfederelementes 44 eine Veränderungder Betätigungsstellung,bei der es zu einem Kontakt zwischen dem Kontaktelement 42 undder Kontaktfläche 46 kommt. Denndie Kontaktfläche 46 istso gestaltet, daß siean verschiedenen Positionen in Umfangsrichtung (d.h. quer zur Betätigungsrichtung)eine verschiedene Höhe(in Betätigungsrichtung)innerhalb des Stößelelementesaufweist. Eine Verdrehung entspricht hierbei einer Verstellung querzur BetätigungsrichtungB.
    [0059] DieWirkung der entsprechenden Verstellung ist aus den 11a und 11b ersichtlich.Hier ist das Kickdown-Element in zwei verschiedenen Verstellpositionendargestellt.
    [0060] In 11a befindet sich das Stößelelement in einer erstenDrehposition, bei der das Rampenelement 44 oberhalb desKontaktelementes 42 relativ weit oben am Stößelelement 12 angeordnetist. Bei einer Betätigungdes Stößelelements 12 trifftdas Kontaktelement 42 somit erst nach einem relativ weitenBetätigungswegauf die Kontaktstelle der Kontaktfläche 46 des Rampenelementes 44 (vgl. 10a).
    [0061] ImGegensatz zu 11a ist in der Darstellung von 11b das Stößelelement 12 gegenüber derHülse 14 umeinen bestimmten Winkelbetrag gedreht, bspw. durch Eingriff einesWerkzeuges in die Werkzeugöffnung 24.Aufgrund der in Umfangsrichtung schrägen Anordnung des Rampenelementes 44 rückt diesesin der Schnittebene – unddamit oberhalb des Kontaktelementes 42 der Blattfeder 40 – in BetätigungsrichtungB näheran die Blattfeder 40 heran. Die Kontaktstelle 48 aufder Kontaktfläche 46 verlagertsich in Umfangsrichtung. Die hierdurch erzielte Verstellung (Verschiebungdes 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 angeordneteKontaktfläche 46 auf.Alternativ ist es ebenso möglich,das Rampenelement 44 gestuft auszubilden, wobei die verschiedenenStufen jeweils in Umfangsrichtung gerade verlaufende Teil-Kontaktflächen aufweisen,die aber gegeneinander in BetätigungsrichtungB versetzt sind (vgl. 8b).
    [0062] DieWirkung der Verstellung des Kickdown-Elementes 10 wirdauch aus dem Vergleich der Kraft/Weg-Kennlinien aus 13a und 13b deutlich,wobei die Darstellung in 13a derEinstellung aus 11a, und die Darstellung in 13b der Einstellung in 11b entspricht.Aufgrund der in beiden Fällengleichen Anordnung des Kickdown-Elementes10 innerhalb derPedaleinheit 30 (vgl. 4) wirdin beiden Fällenbei einem Auslenkungswert A1 das Kickdown-Element als solches aktiv,und das Rückstellelement 16 desKickdown-Elements 10 bewirkt zunächst eine erhöhte Steigerung derGegenkraft, die sich mit steigender Auslenkung weiter vergrößert.
    [0063] Während beider Einstellung wie in 11a gezeigtes erst bei einer relativ großenAuslenkung A2 zum Wirksamwerden des eigentlichen Kickdown-Elementes(Zusammenwirken der Blattfeder 40 mit dem Rampenelement 44)und damit zur Ausbildung der Kraftspitze 60 kommt, erfolgtdies nach der Verstellung gemäß 11b bereits bei einer geringeren Auslenkung A3.Die Form und Höheder Kraftspitze 60 ist hier dieselbe wie in 13a, allerdings ist die Kraftspitze 60 gegenüber derEinstellung aus 11a und der Kraft/Weg-Kennlinieaus 13a zu einer geringeren AuslenkungA hin verschoben.
    [0064] Diein 7a, 7b gezeigte Form des Kontaktelements 42 undder bspw. in 6 gezeigte Querschnitt des Rampenelements 44 kanngeändert werden,um einen gewünschtenKennlinienverlauf zu erhalten. Soll bspw. die Form der Kraftspitze 60 so geändert werden,daß dieKraftspitze 60 höherwird, so ist Kontaktelement 42 oder Rampenelement 44 entsprechendgrößer auszubilden,so daß einestärkereAuslenkung der Blattfeder 40 erfolgt. Soll der Anstiegoder Abfall an der Kraftspitze 60 geringer sein, so daß die Kraftspitze 60 breiterwird, kann dies durch Ausbildung von allmählich ansteigenden Flankendes Rampenelements 44 erreicht werden. Entsprechend sindverschiedene Querschnitte des Rampenelements 44 möglich.
    [0065] 12 zeigtein 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 seinAufbau und seine Funktion hier nicht noch einmal beschrieben werdensollen. Im Unterschied zum Kickdown-Element 10 weist dasKickdown-Element 10a aber am Hülsenelement 14 einenangeformten Antriebsflansch 50 auf. Das Stößelelement 12 ist demgegenüber verdrehfestangeordnet. Ein Elektromotor 52 treibt über ein Antriebsritzel 54 dasHülsenelement 14 an,so daß essich gegenüberdem Stößelelement 12 dreht.
    [0066] Hierbeikann wie oben im Zusammenhang mit dem Kickdown-Element 10 beschriebenauch das Kickdown-Element 10a über verschiedene Raststellungender gegenseitigen Verdrehung der Hülse 14 und des Stößelelements 12 verfügen. Bevorzugtist aber, daß beimalternativen Kickdown-Element 10a die Verstellung des Stößelelements 12 gegenüber derHülse 14 stufenloserfolgt. Hierbei ist das aus dem Antriebsflansch 50 unddem Ritzel 54 gebildete Getriebe bevorzugt selbsthemmendausgestaltet, so daß beistromlosem Motor 52 die Hülse 14 feststeht.
    [0067] Bevorzugtist der Motor 52 an eine Steuereinrichtung angeschlossen.Diese steuert den Motor 52 so an, daß für das Kickdown-Element 10a einegewünschteKraft/Weg-Kennlinie, d.h. eine entsprechende Lage der Kraftspitze 60 erreichtwird. Hierfür kannauch ein Positionsensor fürdie Drehposition der Hülse 14 vorgesehensein.
    权利要求:
    Claims (13)
    [1] Kickdown-Element mit – einem ersten Element (14)und einem zweiten Element (12), – wobei das erste und das zweiteElement (12, 14) bei Betätigung gegeneinander entlangeines Weges (B) beweglich sind, und die Kraft/Weg-Kennlinie der Betätigungsbewegungeine Kraftspitze (60) aufweist dadurch gekennzeichnet,daß – auf demersten Element (14) ein Blattfederelement (40)angeordnet ist, – undauf dem zweiten Element (12) eine Kontaktfläche (46)angeordnet ist, – sodaß beiBetätigungdas Blattfederelement (40) mit der Kontaktfläche (46)in Kontakt kommt, – wobeieine weitere Betätigungnur mit einer zur Verformung des Blattfederelements (40)notwendigen Kraft möglichist.
    [2] Element nach Anspruch 1, bei dem – das ersteund zweite Element (12, 14) bei Betätigung linearzueinander beweglich sind, – und das Blattfederelement(40) mit der Betätigungsrichtungeinen Winkel von weniger als 45° einschließt, bevorzugtweniger als 15°.
    [3] Element nach einem der vorangehenden Ansprüche, beidem – dasBlattfederelement (40) ein abgerundetes, bevorzugt mindestensteilweise kugelförmigesKontaktelement (42) aufweist, – wobei bei Betätigung dasKontaktelement (42 ) mit der Kontaktfläche (46)in Kontakt tritt.
    [4] Kickdown-Element mit – einem ersten Element (14)und einem zweiten Element (12), – wobei das erste und das zweiteElement (12, 14) bei Betätigung gegeneinander entlangeines Weges (B) beweglich sind, und die Kraft/Weg-Kennlinie der Betätigungsbewegungeine Kraftspitze (60) aufweist, dadurch gekennzeichnet,daß – auf demersten Element (14) ein Federelement (40) angeordnetist, – undauf dem zweiten Element (12) eine Kontaktfläche (46)angeordnet ist, – sodaß beiBetätigungdas Federelement (40) mit der Kontaktfläche (46) in Kontaktkommt, – wobeieine weitere Betätigungnur mit einer zur Verformung des Federelements (40) notwendigenKraft möglichist, – wobeidie Kontaktfläche(46) so ausgebildet ist, daß sie mindestens an zwei voneinanderquer zur Betätigungsrichtungverschiedenen Positionen (P1, P2) voneinanderin Betätigungsrichtungverschiedene Stellungen am zweiten Element (12) aufweist, – und daszweite Element (12) gegenüber dem ersten Element (14)in einer Richtung quer zur Betätigungsrichtung(B) verstellbar ist, so daß derOrt (48) der Kontaktfläche(46), an dem das Federelement (14) mit der Kontaktfläche (46)in Kontakt kommt, verstellbar ist.
    [5] Element nach Anspruch 4, wobei das Element weiternach einem der Ansprüche1-4 ausgebildet ist.
    [6] Element nach einem der Ansprüche 4 oder 5, bei dem – die Kontaktfläche (46)mindestens zwei Abschnitte aufweist, die quer zur Betätigungsrichtung(B) an verschiedenen Positionen angeordnet sind, – wobeidie beiden Abschnitte in Betätigungsrichtung (B)verschiedene Stellungen aufweisen, – wobei bevorzugt mindestenseine Stufe zwischen den Abschnitten gebildet ist.
    [7] Element nach einem der Ansprüche 4 bis 6, bei dem – die Kontaktfläche (46)durchgehend ist und einen Winkel zur Betätigungsrichtung (B) aufweist,der von 90° abweicht.
    [8] Element nach einem der Ansprüche 4 bis 7, bei dem – ein steuerbarerAntrieb (52) vorgesehen ist, um das erste Element (14)gegenüberdem zweiten Element (12) quer zur Betätigungsrichtung (B) linearoder rotatorisch zu verstellen.
    [9] Element nach einem der vorangehenden Ansprüche, beidem – daserste Element (14) überRastmittel (20, 22) mit dem zweiten Element (12)gekoppelt ist, so daß für eine Bewegungquer zur Betätigungsrichtung(B) eine Anzahl von Raststellungen vorgesehen sind.
    [10] Element nach einem der vorangehenden Ansprüche, beidem – daserste Element (14) gegenüber dem zweiten Element (12)verdrehbar ist.
    [11] Element nach Anspruch 10, bei dem – am erstenund/oder am zweiten Element (12, 14) eine Werkzeugöffnung (24)zum Einsetzen eines Werkzeuges zum Drehen des ersten und/oder zweitenElements (12, 14) vorgesehen ist.
    [12] Element nach einem der vorangehenden Ansprüche, beidem – zwischendem ersten Element (14) und dem zweiten Element (12)mindestens ein Rückholelement vorgesehenist, das der Betätigungeine Gegenkraft entgegensetzt.
    [13] Pedaleinheit mit – einem Pedalelement (34), – und einemKickdown-Element (10, 10a) nach einem der vorangehendenAnsprüche.
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    同族专利:
    公开号 | 公开日
    DE102004002113B4|2006-03-23|
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    2005-08-11| OP8| Request for examination as to paragraph 44 patent law|
    2006-09-21| 8364| No opposition during term of opposition|
    2009-10-29| 8327| Change in the person/name/address of the patent owner|Owner name: LEONE, CARMELO, 85354 FREISING, DE Owner name: SCHMIDTKE, FRIEDHELM, 59192 BERGKAMEN, DE |
    2011-07-07| R081| Change of applicant/patentee|Owner name: CONTI TEMIC MICROELECTRONIC GMBH, DE Free format text: FORMER OWNER: CARMELO LEONE,FRIEDHELM SCHMIDTKE, , DE Effective date: 20110503 Owner name: CONTI TEMIC MICROELECTRONIC GMBH, DE Free format text: FORMER OWNERS: LEONE, CARMELO, 85354 FREISING, DE; SCHMIDTKE, FRIEDHELM, 59192 BERGKAMEN, DE Effective date: 20110503 |
    2011-09-01| R081| Change of applicant/patentee|Owner name: CONTI TEMIC MICROELECTRONIC GMBH, DE Free format text: FORMER OWNER: CONTI TEMIC MICROELECTRONIC GMB,FRIEDHELM SCHMIDTKE, , DE Effective date: 20110711 Owner name: CONTI TEMIC MICROELECTRONIC GMBH, DE Free format text: FORMER OWNERS: CONTI TEMIC MICROELECTRONIC GMBH, 90411 NUERNBERG, DE; SCHMIDTKE, FRIEDHELM, 59192 BERGKAMEN, DE Effective date: 20110711 |
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    申请号 | 申请日 | 专利标题
    DE200410002113|DE102004002113B4|2004-01-14|2004-01-14|Kickdown-Element und Pedaleinheit|DE200410002113| DE102004002113B4|2004-01-14|2004-01-14|Kickdown-Element und Pedaleinheit|
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