DE10315589A1

DE10315589A1 - Spring for e.g. electronic accelerator pedal, comprises fiber composite with binder, assembled in layers of controlled stiffness and orientation, with bonding at one end

Info

Publication number: DE10315589A1
Application number: DE2003115589
Authority: DE
Original assignee: Teleflex Morse GmbH
Current assignee: Scheidling Matthias Dipl-Ing 09599 Freibe De; Teleflex Morse GmbH
Priority date: 2003-04-05
Filing date: 2003-04-05
Publication date: 2004-10-28
Anticipated expiration: 2023-04-06
Also published as: DE10315589B4

Abstract

The spring (4) is a fiber composite with a binder surrounding reinforcing materials in one or more layers (6) introduced individually during manufacture. These are bonded at one end (11) of the spring (4) and at the other end lie together loosely. The stiffness of each layer is controlled by the material thickness and the nature and orientation of the reinforcing fibers. Overall stiffness of the spring is adjusted to a desired value by placement of layers of different stiffness in the spring.

Description

Die Erfindung betrifft eine Feder für ein Pedal nach dem Oberbegriff des ersten Patentanspruches.The Invention relates to a spring for a pedal according to the preamble of the first claim.

Die Feder ist überall dort anwendbar, wo Pedale vorhanden sind, deren Pedaltritt gegen einen Widerstand wirkt, wobei die Feder korrosionsbeständig sein soll, geräuscharm arbeitet und keine einfache Hysterese zwischen Pedalarm und Pedaltritt auftreten soll. Die Erfindung ist geeignet für Pedale an Fahrzeugen, insbesondere für Pedale, bestehend aus Grundplatte, Pedalarm und einer Achse zwischen Grundplatte und Pedalarm, besonders für ein elektronisches Gaspedal von Kraftfahrzeuges, bei dem das eine Ende der Feder mit dem einen Pedalteil fest verbunden ist und das andere Ende gleitend auf dem anderen Pedalteil aufliegt.The Feather is everywhere applicable where pedals are available, the pedal kick against acts a resistance, the spring being corrosion-resistant should be quiet works and no simple hysteresis between pedal arm and pedal pedal should occur. The invention is suitable for pedals on vehicles, in particular for pedals, consisting of base plate, pedal arm and an axis between the base plate and pedal arm, especially for an electronic accelerator pedal of a motor vehicle, in which one End of the spring is firmly connected to one pedal part and that other end slidably rests on the other pedal part.

Pedale bestehen üblicherweise aus 2 durch ein Gelenk verbundenen und durch eine Rückholeinrichtung mit einer Spreizkraft beaufschlagten Hebeln, von denen einer starr befestigt ist, während der andere schwenkbar beweglich ausgeführt ist. Die Rückholeinrichtung ist üblicherweise als Feder ausgeführt, welche den schwenkbaren Hebelarm (Pedalarm) durch einem üblicherweise in der Mechanik der Hebel integrierten Anschlag in einer Nullage fixiert. Der starre Hebelarm (Grundplatte), verfügt meist über Befestigungsvorrichtungen, um ihn räumlich definiert zu fixieren. Zweck eines derartigen Pedals ist die Erzeugung und Übermittlung eines Signals. Dazu sind im einfachsten Fall mechanische Vorrichtungen integriert, die Signalerzeugung kann jedoch auch auf elektronischen Wege erfolgen. Zweck derartiger Pedale ist üblicherweise die stufenlose Steuerung eines Antriebsaggregates, jedoch können sie auch als E/A-Schalter eingesetzt werden. Technische Vorrichtungen zur Erzeugung eines Signals wie obenstehend beschrieben sind bekannt.pedals usually exist 2 connected by a hinge and by a return device levers loaded with a spreading force, one of which is rigid attached while the other is designed to be pivotable and movable. The return device is common designed as a spring, which the pivotable lever arm (pedal arm) by a usually in the mechanics of the lever integrated stop in a zero position fixed. The rigid lever arm (base plate) usually has fastening devices, around him spatially defined to fix. The purpose of such a pedal is to produce it and transmission of a signal. In the simplest case, mechanical devices are used for this integrated, but the signal generation can also be done on electronic Ways. The purpose of such pedals is usually the stepless one Control of a drive unit, however, they can also be used as I / O switches be used. Technical devices for generating a Signals as described above are known.

So ist in DE 100 33 297 A1 ein Fahrpedalmodul beschrieben, welches für Personenkraftwagen einsetzbar ist, wobei in der Pedalrückholeinrichtung wenigsten ein sprungschanzenförmig gebogenes Federelement angeordnet ist, das an einem Ende mit einem feststehenden Federhaltelement verbunden ist, das an einer Unterseite eines Fahrpedalelementes angeordnet ist und dessen anderes Ende mit einem beweglichen Federgleithaltelement verbunden ist, das auf einer auf einem Grundplattenelement angeordneten Gleitflächeneinrichtung verschieben ist. Der Nachteil dieser Konstruktion liegt in dem Gleithalteelement, welches ein zusätzlich zu fertigendes und zu montierendes Einzelteil darstellt. Ebenso ist das als sprungschanzenförmig beschriebene Federelement zur Pedalrückholung erst durch einen weiteren Fertigungsschritt zu formen.So is in DE 100 33 297 A1 describes an accelerator pedal module which can be used for passenger cars, with at least one spring element which is bent in the form of a ski jump, which is connected at one end to a fixed spring holding element, which is arranged on an underside of an accelerator pedal element and whose other end is connected to a movable spring sliding holding element which is displaceable on a sliding surface device arranged on a base plate element. The disadvantage of this construction lies in the slide-holding element, which represents an additional part to be manufactured and assembled. Likewise, the spring element described as a jump-hill shape for returning the pedal can only be shaped by a further manufacturing step.

Aus EP 0 995 625 A1 ist ein Hysteresemodul bekannt, bei dem beim Verschwenken eines drehbar gelagerten Elementes um eine Drehachse Signale gewonnen und weitergegeben werden, wobei die Rückstellfeder eine Spiralfeder um die Achse darstellt. Diese Variante beinhaltet den konstruktiven Nachteil, daß im Umkehrbetrieb („Schieben" der Spiralblattfeder gegenüber dem Gehäuse) Stick-Slip-Erscheinung in Verbindung mit einer Geräuschentwicklung nicht zu vermeiden sind. Weiterhin wird im vorliegenden Fall die eingesetzte Spiralblattfeder auf Biegung, Zug und Druck beansprucht, was die Berechnung und Dauerfestigkeitsvorhersage in ihrer Sicherheit stark beeinträchtigt.Out EP 0 995 625 A1 a hysteresis module is known in which signals are obtained and passed on when a rotatably mounted element is pivoted about an axis of rotation, the return spring representing a spiral spring about the axis. This variant has the structural disadvantage that stick-slip phenomena in connection with noise development cannot be avoided in reverse operation (“pushing” the spiral leaf spring relative to the housing). Furthermore, the spiral leaf spring used is subjected to bending, tension and pressure in the present case , which greatly affects the safety of the calculation and fatigue strength prediction.

Aus DE 295 02 529 U1 ist ein Fahrpedalmodul bekannt, bei dem als Rückholelement eine Hydraulik Feder angeordnet ist. Nachteilig an dieser Lösung ist der enorme Fertigungs- und Montage aufwand für die integrierte Hydraulikeinheit, ebenso die Leckagegefahr.Out DE 295 02 529 U1 an accelerator pedal module is known in which a hydraulic spring is arranged as a return element. The disadvantage of this solution is the enormous manufacturing and assembly costs for the integrated hydraulic unit, as well as the risk of leakage.

DE 100 46 256 A1 beschreibt ein Pedalmodul mit elastisch verformbarem Pedalarm, wobei die Auslenkung des Pedalarms durch ein Festkörpergelenk verursacht wird. Aufgrund der notwendigen Auslenkung kommt es zu einer relativen Verschiebung der beiden außenliegenden Blattfedern, was eine hohe Schubbeanspruchung in dem Kernmaterial hervorruft, was im Extremfall zu Schubversagen bzw. zum Ablösen von den Außenlagen führen kann. Damit wird die Federkraft des Pedalarms erheblich herabgesetzt, was die Funktion des Pedals signifikant einschränkt. Zudem kann durch die zweistückige Ausführung von Pedalarm und Lagerung eine dauerhaft feste und geometrisch korrekte Einspannung nicht garantiert werden, was worst-case zum kompletten funktionalen Versagen führen kann. DE 100 46 256 A1 describes a pedal module with an elastically deformable pedal arm, the deflection of the pedal arm being caused by a solid-state joint. Due to the necessary deflection, there is a relative displacement of the two outer leaf springs, which causes a high shear stress in the core material, which in extreme cases can lead to shear failure or detachment from the outer layers. This significantly reduces the spring force of the pedal arm, which significantly limits the function of the pedal. In addition, the two-piece design of the pedal arm and bearing cannot guarantee a permanently fixed and geometrically correct clamping, which worst-case can lead to complete functional failure.

Ein aus mehreren Blattfedern gebildeter Pedalarm mit ebenfalls einem Festkörpergelenk und einem in den Pedalarm integriertem Rückholelement beschreibt DE 196 52 084 A1 . Hierbei wird der Pedalarm durch 2 aufeinanderliegende Blattfedern gebildet, zwischen denen durch die Reibung infolge Relativbewegung eine Hysterese hervorrufen. Nachteilig gestaltet sich besonders die Materialunstetigkeit der unteren Blattfeder durch die Anbringung eines Kickdown-Anschlages. Weiterhin kann das Signal dieses Anschlages nicht direkt ausgewertet werden, sondern muss indirekt über die Verformung der oberen Blattfedern angenähert werden. Ebenfalls sinkt die Hysterese nach Ausfall einer Hauptfeder überproportional stark ab, da nicht nur die interne Relativbewegungs-Reibung entfällt, sondern auch die Reibungskraft zur 3. Feder sehr stark abgemindert wird.A pedal arm formed from a plurality of leaf springs also describes a solid body joint and a return element integrated in the pedal arm DE 196 52 084 A1 , The pedal arm is formed by two leaf springs lying on top of each other, between which a hysteresis is caused by the friction due to relative movement. The material discontinuity of the lower leaf spring is particularly disadvantageous due to the attachment of a kickdown stop. Furthermore, the signal of this stop cannot be evaluated directly, but has to be approximated indirectly via the deformation of the upper leaf springs. The hysteresis also drops disproportionately after the failure of a main spring, since not only is there no internal relative movement friction, but the friction force to the 3rd spring is also greatly reduced.

Ebenfalls wir in DE 197 32 340 A1 ein Pedal mit einer blattfederartigen Rückholeinrichtung beschrieben. Allerdings sind hierbei die beschriebenen Blattfedern seitlich am Pedalarm angeordnet, wozu eine aufwendige Lagerung und ein vergrößerter seitlicher Bauraum notwendig sind. Ebenfalls sind die Reiblagerungen der Blattfedern zur Erzielung der Hysterese nach oben offen, was die Hysteresekurve als maßgebliche funktionelle Eigenschaft des Pedals sehr verschmutzungsanfällig gestaltet.We also in DE 197 32 340 A1 described a pedal with a leaf spring-like return device. However, here are the ones described Leaf springs are arranged on the side of the pedal arm, which requires expensive storage and an enlarged lateral space. The friction bearings of the leaf springs are also open at the top to achieve hysteresis, which makes the hysteresis curve, as a key functional property of the pedal, very susceptible to contamination.

DE 195 36 605 A1 beschreibt ein Fahrpedalmodul, bei welchem Pedalgegenkraft und Hysterese durch eine modular integrierte Umschlingungsreibung hervorgerufen wird. Die dafür notwendigen Aufwendungen zur Einhaltung der notwendig geringen Fertigungstoleranzen sind ebenso nachteilig wie der vergrößerte Bauraum resp. bei kleiner Baugröße die Komplexität der Montage. DE 195 36 605 A1 describes an accelerator pedal module in which pedal counterforce and hysteresis are caused by a modularly integrated belt friction. The expenses required to comply with the necessary small manufacturing tolerances are just as disadvantageous as the increased space or the complexity of the assembly with a small size.

Derzeitig in gerade im Fahrzeugmarkt etablierte Lösungen setzen zumeist auf Spiralfedern als Rückholelemente und erzeugen die notwendige Hysterese durch eine Umfangsreibung von Feder und umgebendem Gehäuse bzw. innenliegender Achse. Nachteilig diesen und an den vorgestellten Lösungen, die ein Federelement zwischen dem Pedalarm und der Grundplatte vorsehen, ist, daß das Federelement korrosionsanfällig ist, Geräusche bei der Bewegung der Pedale entstehen, nur eine einfache Hysterese zwischen Feder und dem Pedal durch die Feder selbst erzeugt wird und definierte Eigenschaften der Feder nicht einstellbar sind.current in solutions that are currently established in the vehicle market mostly rely on spiral springs as return elements and generate the necessary hysteresis through circumferential friction of spring and surrounding housing or internal axis. The disadvantage of this and the presented Solutions, which provide a spring element between the pedal arm and the base plate, is that Spring element susceptible to corrosion is, noise only a simple hysteresis occurs when the pedals move is generated between the spring and the pedal by the spring itself and defined properties of the spring are not adjustable.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Feder für ein Pedal mit einem Pedalarm und einer Grundplatte zu entwickeln, die keine Korrosion aufweist, auf beliebige Belastungsfälle einstellbar ist, geräuschfrei arbeitet und bei der keine einfache Hysterese zwischen Feder und Pedal auftritt.It is therefore an object of the invention, a spring for a pedal with a pedal arm and develop a base plate that has no corrosion, to any load case is adjustable, noiseless works and with no simple hysteresis between spring and Pedal occurs.

Diese Aufgabe wird durch eine Feder nach den Merkmalen des ersten Patentanspruches gelöst. Unteransprüche geben vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung wieder.This Task is by a spring according to the features of the first claim solved. Give subclaims advantageous embodiments of the invention again.

Die erfindungsgemäße Lösung sieht eine Feder für ein Pedal, bestehend aus einer Grundplatte, einem Pedalarm und einem Rückholelement vor. Dieses Rückholelement ist erfindungsgemäß als Blattfeder aus faserverstärktem Werkstoff gefertigt und aus einer oder mehreren Schichten aufgebaut. Dabei können durch die Ausrichtung der Verstärkungsfasern in den in ihrer Dicke einstellbaren Schichten und durch die Wahl von Verstärkungsfaserwerkstoff und umgebendem Verbundmaterial (Matrix) die Eigenschaften der Feder bei unabhängig davon einzustellender Außengeometrie definiert eingestellt werden. Als Verstärkungsfasern kommen als hochbelastbar und hochgradig dauerfest bekannte Materialien in Frage, so zum Beispiel Kohlenstoffasern oder Glasfasern oder andere zur Verstärkung geeignete Fasern. Der umgebende Verbundwerkstoff übernimmt im Weiteren nicht nur die Funktion der Konturwahrung, sondern ebenfalls eine Korrosionsschutzaufgabe. Durch die Anbringung der Feder unterhalb der Pedaltrittfläche ist die Wirkpaarung Federoberfläche-Pedalarm/Grundplattenoberfläche vor direkter Verschmutzung geschützt.The solution according to the invention sees a spring for a pedal consisting of a base plate, a pedal arm and a return element in front. This return element is according to the invention as a leaf spring made of fiber reinforced Made of material and built up from one or more layers. there can by aligning the reinforcing fibers in the layers adjustable in thickness and by choice of reinforcing fiber material and the surrounding composite material (matrix) the properties of the spring at regardless of that external geometry to be set defined. As reinforcing fibers come as heavy duty and highly durable materials in question, for example Carbon fibers or glass fibers or others suitable for reinforcement Fibers. The surrounding composite material does not take over only the function of contour maintenance, but also a corrosion protection task. By attaching the spring below the pedal surface the effective combination of spring surface and pedal arm / base plate surface in front of the direct Pollution protected.

Das im weiteren als Feder bezeichnete Rückholelement kann auf einer Seite mit entweder dem Pedalarm oder der Grundplatte festverbunden sein, um sowohl stehende als auch hängende Ausführungen zu realisieren. Die Verbindung der Feder mit einem Hebelarm kann dabei stoff- oder kraftschlüssig oder in kombinierter Weise erfolgen.The hereinafter referred to as spring return element can on a Be firmly connected to either the pedal arm or the base plate, both standing and hanging versions to realize. The connection of the spring with a lever arm can thereby integrally or non-positively or in a combined manner.

Vorteilhafterweise ist die Feder im unbelasteten Zustand einfach als ebene Platte konturiert und erhält durch die Vorspannung während der Montage erst die notwendige Einbauform. Dadurch ist es möglich, derartige Federelemente effizient und preiswert herzustellen.advantageously, the spring is simply contoured as a flat plate when unloaded and receives by the bias during the necessary installation form. This makes it possible Manufacture spring elements efficiently and inexpensively.

Verfahren zu Herstellen der Feder sind dem Fachmann bekannt. Die für die Fertigung ausgewählten Schichten der Lagen werden in eine Verpreßform eingelegt und so orientiert, wie das die vorgesehene Festigkeit erfordert. Danach erfolgt ein Verpressen oder Verschmelzen mit dem Matrixmaterial unter den geeigneten Bedingungen, die dem Fachmann bekannt sind oder zur Verfügung stehen, so daß die erfindungsgemäße Feder entsteht.method to manufacture the spring are known to the person skilled in the art. The one for manufacturing chosen Layers of the layers are placed in a compression mold and oriented so as the required strength requires. Then there is a Pressing or fusing with the matrix material under the appropriate Conditions that are known or available to the person skilled in the art So that the spring according to the invention arises.

Die Hysterese ist – je nach Bauart – einstellbar durch die Reibung der Blattfederoberfläche an der anliegenden Oberfläche von Pedalarm oder Grundplatte. Weiterhin ist die Erzeugung einer Hysterese durch die interne Reibung innerhalb der als Faserverbundbauteil gefertigten Feder möglich. Derartige Reibvorgänge können durch die gezielte Einbringung von Delaminationen zwischen den einzelnen Schichten hervorgerufen werden. Alternativ ist derartige auch durch die differenziertmodulare Bauart möglich, bei der die einzelnen Lagen der aus mehreren lagenbestehenden Feder nicht über die volle Länge der Feder miteinander verbunden werden.The Hysteresis is - ever by type - adjustable due to the friction of the leaf spring surface against the adjacent surface of Pedal arm or base plate. Furthermore, the generation of a hysteresis due to the internal friction within the as a fiber composite component manufactured spring possible. Such rubbing can through the targeted introduction of delaminations between the individual layers are caused. Alternatively, this is also differentiated by the modular Design possible, in which the individual layers of the spring consisting of several layers no over the full length the spring to be connected.

Die Generierung eines Kraftanstieges zur Visualisierung des Kickdowns ist durch die einfache Kombination mehrer Blattfedern möglich, wobei die unterstützende Zweitfeder entsprechend der Verformungsgeometrie nicht über die volle Federlänge der Feder ausgebildet sind und einen anderen Einspannwinkel aufweisen. Dadurch kommt diese unterstützenden Zweitfeder erst bei einer über den Winkel und die jeweilige Federlänge einstellbaren Grundauslenkungsweg zum Einsatz, was dann wiederum zu einem signifikanten, der jeweiligen in der Fertigung einstellbaren Federsteifigkeit entsprechendem Kraftanstieg führt. Der so beschriebene Eingriff der unterstützenden Zweitfeder führt dabei vorteilhafterweise auf 2 Wegen zu einem erhöhten Kraftaufwand bei der weiteren Auslenkung des Pedals: Einerseits über die zusätzlich zu verformende unterstützende Zweitfeder, andererseits über die nun verkürzte Einspannlänge und damit erhöhte Biegesteifigkeit der Feder, welche von der unterstützenden Zweitfeder in einer elastischen Spannung unterstützt wird. Auf diesem Wege wird ebenfalls die Hysterese durch zusätzliche Reibflächen vergrößert Die derartige beschriebene Verkürzung der Einspannlänge und damit Änderung der Biegesteifigkeit der Feder ist ebenfalls einfach durch einen, erst bei Erreichen eines Grundauslenkungsweges zu kontaktierenden Anschlag am festen Teil des Pedals realisierbar. Dieser kann vorteilhafterweise direkt das mit der Feder fest verbundene Pedalelement angeformt sein und einen Kickdownschalter beinhalten. Ebenfalls ist diese Verkürzung der federnden Länge der Blattfeder durch ein in das bewegliche Pedalteil integrierte Anschlag am bewegten Pedalteil realisierbar. Dazu kommt ab einem, über die Einspannung der Feder und die Anbringung Anschlages am bewegten Pedalteil abhängigen Auslenkungswinkel des Pedals nicht mehr die Federvorderkante zum Eingriff, sondern ein näher an der Einspannung liegender Bereich.The generation of a force increase for the visualization of the kickdown is possible through the simple combination of several leaf springs, the supporting secondary spring not being designed over the full spring length of the spring and having a different clamping angle in accordance with the deformation geometry. As a result, this supporting secondary spring is only used with a basic deflection path that can be adjusted via the angle and the respective spring length, which then in turn leads to a significant force that corresponds to the respective spring stiffness that can be set in production rose leads. The intervention of the supporting secondary spring described in this way advantageously leads to an increased effort in the further deflection of the pedal in two ways: on the one hand via the additional supporting spring to be deformed, and on the other hand via the now shortened clamping length and thus increased flexural rigidity of the spring, which depends on the supporting Second spring is supported in an elastic tension. In this way, the hysteresis is also increased by additional friction surfaces. The described shortening of the clamping length and thus change in the bending stiffness of the spring can also be achieved simply by a stop on the fixed part of the pedal that is to be contacted only when a basic deflection path has been reached. This can advantageously be molded directly onto the pedal element which is firmly connected to the spring and can include a kickdown switch. This shortening of the resilient length of the leaf spring can also be realized by a stop on the moving pedal part integrated into the movable pedal part. In addition, from a deflection angle of the pedal which is dependent on the clamping of the spring and the attachment of the stop on the moving pedal part, the spring front edge no longer engages, but a region closer to the clamping.

Aufgrund des translativen Anteils der Relativbewegung der Feder gegenüber der Gleitfläche ist die Anbringung Kickdownschalters einfach technologisch lösbar. Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, statt einer breiten Feder zwei schmale Federn anzuordnen. Das hat den Vorteil, daß bei Brechen einer Feder noch die andere Feder das Teil funktionsfähig erhält, in das die Feder eingebaut ist.by virtue of of the translational part of the relative movement of the spring compared to the sliding surface the attachment of the kickdown switch is simply technologically solvable. A a further advantageous embodiment of the invention consists in to arrange two narrow springs instead of one wide spring. That has the advantage that at Breaking a spring still causes the other spring to get the part working properly the spring is installed.

Durch die erfindungsgemäße Lösung ist es möglich, Federn für alle denkbaren Belastungsarten an Pedalen herzustellen, die nicht nur korrosions- und geräuschfrei laufen, sondern mit der auch eine doppelte Hysterese einstellbar ist, nämlich über die Feder selbst, die ganz bestimmte Materialeigenschaften aufweist, und über die Wahl der Einspannung und die sich daraus ergebende Verformungsgeometrie und Anlagefläche.By is the solution according to the invention it possible Feathers for to manufacture all conceivable types of loads on pedals that are not only corrosion and noise free run, but with a double hysteresis adjustable is, namely via the spring itself, which has very specific material properties, and about the Choice of clamping and the resulting deformation geometry and contact surface.

Im Folgenden wird die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel mit zehn Figuren näher erläutert. Die Figuren zeigen:in the The invention follows using an exemplary embodiment with ten figures explained in more detail. The Figures show:

1: Ansicht der erfindungsgemäßen Feder in einem Pedal 1 : View of the spring according to the invention in a pedal

2: Erfindungsgemäße Feder mit Einspannung am Pedalteil 2 : Spring according to the invention with clamping on the pedal part

3: Detail einer an der Grundplatte eingespannten Feder 3 : Detail of a spring clamped on the base plate

4: Feder in differenziert-modularer Bauweise in unbelasteter und belasteter Ausführung 4 : Spring in differentiated-modular construction in unloaded and loaded design

5: Eingespannte Feder und unterstützende Zweitfeder in unterschiedlichen Winkeln 5 : Clamped spring and supporting secondary spring at different angles

6: Verkürzung der Federlänge der Grundfeder durch unterstützende Zweitfeder 6 : Shortening the spring length of the basic spring by means of a secondary spring

7: Feder mit Anschlag am festen Teil 7 : Spring with stop on the fixed part

8: Feder mit Anschlag am bewegten Teil 8th : Spring with stop on the moving part

9: Seitenansicht einer Feder mit Anschlag am bewegten Teil 9 : Side view of a spring with a stop on the moving part

10: Kickdown-Schalter für Feder-Essembly entsprechend 1 10 : Kickdown switch for spring assembly accordingly 1

Die 1 zeigt die Feder 4 in einem Pedal, bestehend aus der Grundplatte 1 und dem Pedalarm 2, die gegeneinander um die Achse 3 drehbar sind, wobei zwischen der Grundplatte 1 und dem Pedalarm 2 die Feder 4 angeordnet ist. Die Feder 4 ist mit einer Einspannung 5 fest mit der Grundplatte 1 verbunden und wirkt mit ihrem anderen Ende gegen den Pedalarm 2. Durch den besonderen Aufbau der Feder 4 und die Reibung, die gegenüber dem Pedalarm 2 erzeugt wird, weist diese Feder 4 eine doppelte Hysterese auf. Die Einspannung der Feder 4 kann zu Spannungsspitzen unmittelbar am Rand der Einspannung 5 führen.The 1 shows the feather 4 in a pedal consisting of the base plate 1 and the pedal arm 2 that oppose each other around the axis 3 are rotatable, being between the base plate 1 and the pedal arm 2 the feather 4 is arranged. The feather 4 is with one fixation 5 firmly with the base plate 1 connected and acts with its other end against the pedal arm 2 , Due to the special structure of the spring 4 and the friction that the pedal arm 2 is generated, this spring points 4 a double hysteresis. The clamping of the spring 4 can lead to voltage peaks directly at the edge of the clamping 5 to lead.

Die 2 zeigt die Feder 4 zwischen der Grundplatte 1 und dem Pedalarm 2, wobei die Feder 4 direkt mit der Grundplatte 1 verbunden ist, die die Einspannung der Feder 4 bildet. Beide Teile sind miteinander verklebt. Durch eine derartige Verbindung zwischen Feder 4 und der Grundplatte 1 entsteht eine sehr weiche Einspannung so daß Spannungsspitzen entfallen, was eine längere Lebensdauer der Feder 4 zur Folge hat.The 2 shows the feather 4 between the base plate 1 and the pedal arm 2 , the spring 4 directly with the base plate 1 connected to the clamping of the spring 4 forms. Both parts are glued together. By such a connection between the spring 4 and the base plate 1 creates a very soft clamping so that voltage peaks are eliminated, which means a longer life of the spring 4 has the consequence.

Die 3 zeigt einen Detailausschnitt aus 2, der die Befestigung der Feder 4 an der Grundplatte 1 mit einer weichen Einspannung betrifft.The 3 shows a detail section 2 who is attaching the spring 4 on the base plate 1 concerned with a soft fixation.

Die 4 zeigt die Feder 4 in differenziert-modaler Bauweise, wobei auf der linken Seite eine belastete und auf der rechten Seite eine unbelastete Feder 4 abgebildet sind. Die Feder 4 besteht in ihrem oberen Teil im vorliegenden Beispiel aus drei verschiedenen Lagen, zwischen denen beim Verbiegen der Feder 4 Reibung entsteht. Durch die Auswahl unterschiedlicher Materialien für die einzelnen Schichten und durch die Auswahl eines bestimmten Verbundmaterials kann ganz gezielt eingestellt werden, welche Reibungskräfte zwischen den einzelnen Schichten entstehen und welchen Biegewiderstand jede einzelne Schicht einem Verbiegen entgegenstellt. Dabei können die Schichten 6 nicht nur unterschiedliches Material aufweisen, sondern auch unterschiedlich dick ausgeführt sein. Im unteren Teil 11 der Feder 4 sind alle Schichten miteinander fest verbunden. Die einzelnen Schichten 6 im oberen Teil der Feder 4 wirken gegen das Teil des Pedals, welches der Einspannung gegenüberliegt.The 4 shows the feather 4 in a differentiated-modal design, with a loaded spring on the left side and an unloaded spring on the right side 4 are shown. The feather 4 consists in its upper part in the present example of three different layers, between those when the spring is bent 4 Friction arises. By selecting different materials for the individual layers and by selecting a specific composite material, you can select who you want which friction forces arise between the individual layers and which bending resistance each individual layer opposes to bending. The layers 6 not only have different material, but also have different thicknesses. In the lower part 11 the feather 4 all layers are firmly connected. The individual layers 6 in the upper part of the spring 4 act against the part of the pedal that is opposite the clamping.

Die 5 zeigt die Feder 4 mit einer unterstützten Zweitfeder 7 in unterschiedlichen Winkelns. Durch die unterstützende Zweitfeder 7 wird ein Kickdown-Anstieg und eine weitere Hysterese erreicht.The 5 shows the feather 4 with a supported secondary spring 7 at different angles. Through the supportive secondary spring 7 a kickdown increase and a further hysteresis are achieved.

Die 6 zeigt eine Feder 4 mit verkürzter Federlänge mit einer unterstützenden Zweitfeder 7 im Schnitt, wobei die Zweitfeder 7 eine geringere Länge als die Feder 4 aufweist. Die Figur zeigt die Feder 4 im Moment der Grundauslastung, wobei die unterstützende Zweitfeder 7 gerade zum Tragen kommt.The 6 shows a feather 4 with shortened spring length with a supporting secondary spring 7 on average, with the second spring 7 a shorter length than the spring 4 having. The figure shows the feather 4 at the moment of basic utilization, with the supporting secondary spring 7 just comes into play.

Die 7 zeigt die Feder 4 mit einer festen Einspannung 5 auf der Grundplatte 1 im Schnitt, wobei der Federweg dadurch verkürzt wird, daß der Anschlag 8 am festen Teil angeordnet ist. Dieser Anschlag 8 wird durch Verkürzen der Federlänge erreicht.The 7 shows the feather 4 with a fixed clamping 5 on the base plate 1 on average, the travel is shortened by the fact that the stop 8th is arranged on the fixed part. That attack 8th is achieved by shortening the spring length.

Die 8 zeigt den Anschlag 9 am bewegten Teil 2, wodurch die Länge der Feder 4 verkürzt wird. Die Feder 4 ist mit einer festen Einspannung 5 auf der Grundplatte 1 befestigt, an der über die Achse 3 der Pedalarm 2 beweglich angeordnet ist.The 8th shows the attack 9 on the moving part 2 , causing the length of the spring 4 is shortened. The feather 4 is with a fixed clamping 5 on the base plate 1 attached to the over the axis 3 the pedal arm 2 is arranged movably.

Die 9 zeigt in Seitenansicht einen Schnitt durch das Pedal der 8.The 9 shows a side view of a section through the pedal of 8th ,

Die 10 zeigt den Kickdown-Schalter 10 an der Unterseite des Pedalarms 2. Sobald der Pedalarm 2 weit genug herabgedrückt wird, wirkt die Feder 4 gegen den Kickdown-Schalter, der als Mikrotastschalter ausgeführt ist, so daß das gewünschte Signal entsteht.The 10 shows the kickdown switch 10 on the underside of the pedal arm 2 , As soon as the pedal arm 2 is pressed down far enough, the spring acts 4 against the kickdown switch, which is designed as a micro pushbutton switch, so that the desired signal is produced.

11: Grundplattebaseplate
22: Pedalarmpedal arm
33: Achseaxis
44: Federfeather
55: Einspannung der Federclamping the feather
66: Lage der Federlocation the feather
77: unterstützende Zweitfedersupporting secondary spring
88th: Anschlag am festen Teilattack on the fixed part
99: Anschlag am bewegten Teilattack on the moving part
1010: Kickdown-SchalterKickdown switch
1111: unterer Federteillower spring part

Claims

Feather ( 4 ) for a pedal consisting of a base plate ( 1 ), Pedal arm ( 2 ) and axis ( 3 ), the spring between the base plate ( 1 ) and the pedal ( 2 ) and one end of the spring ( 4 ) with a pedal part ( 1 . 2 ) is firmly connected and the other end slides on the other pedal part ( 1 . 2 ) rests, whereby - the spring ( 4 ) consists of fiber composite components with reinforcing material and the surrounding composite material and - one or more layers individually introduced into the production ( 6 ) - the end ( 11 ) the feather ( 4 ) are firmly connected and - at the other end of the spring ( 4 ) lie loosely on top of each other, whereby - the stiffness of each layer ( 6 ) is achieved by material thickness and type and the alignment of the reinforcing fibers and - the overall stiffness of the spring ( 4 ) can be adjusted to a desired dimension by using layers ( 6 ) different stiffness in the spring ( 4 ) are placed so that a desired overall stiffness is achieved.

Spring according to claim 1, characterized in that the individual layers ( 6 ) do not cover the entire length of the spring.

Spring according to claim and 1 and 2, characterized in that the connection of the spring ( 4 ) with the pedal arm ( 2 ) or the base plate ( 1 ) materially or non-positively or in a combined manner.

Spring according to one of Claims 1 to 3, characterized in that the hysteresis is caused by the friction of the spring surface on the pedal arm ( 2 ) or the base plate ( 1 ) the friction within the fiber composite components and / or the friction of different layers ( 6 ) the spring is adjusted one below the other.

Feather ( 4 ) for a pedal according to claims 1 to 4, characterized in that one or more springs ( 4 ) are used, which are variable in length.

Feather ( 4 ) for a pedal according to claims 1 to 5, characterized in that the fastening ( 5 ) on a pedal part ( 1 . 2 ) is directly molded on and that and this clamping ( 5 ) for several spring elements ( 4 ) is designed and that this clamping ( 5 ) suitable for preforming and load to avoid stress peaks in the clamping ( 5 ) is designed.

Feather ( 4 ) for a pedal according to claims 1 to 6, characterized in that the individual layers ( 6 ) the feather ( 4 ) are not connected to one another over the entire area and that these delaminations or separations were carried out during the manufacturing process of the spring base body.

Feather ( 4 ) for a pedal according to claims 1 to 7, characterized in that this spring ( 4 ) consists of several partial springs that are not engaged at the same time.

Feather ( 4 ) for a pedal according to claims 1 to 8, characterized in that devices for reducing the resilient length of one or more leaf springs are provided on one or more pedal parts, which are coupled to a switching element for generating a kickdown signal.

Feather ( 4 ) according to claims 1 to 9, characterized in that the spring ( 4 ) is just trained.

Feather ( 4 ) according to claims 1 to 10, characterized in that instead of a wide spring ( 4 ) two narrow springs are arranged.