DE19701637A1 - Pedaleinrichtung - Google Patents
PedaleinrichtungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Pedaleinrichtung, insbesondere für ein Kraftfahr
zeug, mit einem kraftbeaufschlagbaren Pedalkörper, der infolge der Kraftbe
aufschlagung seine Position ändert, wobei an einem fest mit der Pedalein
richtung verbundenen Widerstandsnetzwerk ein der Position des Pedalkör
pers entsprechendes elektrisches Signal abnehmbar ist.
Derartige Pedaleinrichtungen sind allgemein bekannt. Üblicherweise hat je
des Kraftfahrzeug zwei bzw. drei Pedaleinrichtungen zur Betätigung von
Gas, Bremse und Kupplung. Das Kupplungspedal entfällt bei Kraftfahrzeu
gen mit Automatikgetrieben.
In Abhängigkeit von der Position des Pedalkörpers wird an einem Schleifer
potentiometer ein elektrisches Signal abgenommen, das zur Steuerung des
Kraftfahrzeuges genutzt wird.
Derartige Schleiferpotentiometer unterliegen einem Verschleiß ihrer mecha
nischen Teile und sind nur schwer gegen äußere Einflüsse abzudichten.
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Pedaleinrichtung an
zugeben, welche verschleißarm arbeitet, billig herstellbar ist und trotzdem
eine hohe Genauigkeit aufweist.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß dem Wider
standsnetzwerk eine Kontaktstruktur zugeordnet ist, die unter Einwirkung
einer durch den Pedalkörper bewegbaren Magneteinrichtung in der Art aus
lenkbar ist, daß eine von der Position des Pedalkörpers abhängige elektri
sche Verbindung bewirkt wird.
Der Vorteil dieser Pedaleinrichtung besteht darin, daß sie vollständig ver
schleißfrei arbeitet. Weiterhin besitzt sie eine hohe Kontaktzuverlässigkeit
und weist eine hohe Auflösung auf. Die Kontaktstruktur kann dabei jede
Struktur sein, die auf irgendeine Art und Weise zungenartige Federelemente
aufweist, egal ob diese Federelemente einzeln aufgesetzt werden oder im
Verbund von mehreren Federelementen als einstückige Struktur ausgebildet
sind.
In einer Weiterbildung ist die Magneteinrichtung über mechanische Mittel mit
dem Pedalkörper verbunden. Dabei ist der Pedalkörper als Pedalhebel aus
gebildet, der an seinem einem Endbereich kraftbeaufschlagbar ist und an
seinem anderen Endbereich um eine Schwenkachse drehbar gelagert ist.
Der schwenkbar gelagerte Endbereich des Pedalhebels ragt durch eine Öff
nung in ein Lagergehäuse hinein und ist auf einer Welle gelagert, wobei ein
die Magneteinrichtung tragender Hebel im Lagergehäuse an der Welle dreh
fest befestigt ist.
In einer anderen Ausführung ist der Pedalkörper als ein zumindest teilweise
elastisch ausgebildetes Pedalgehäuse ausgebildet, durch dessen Verfor
mung die Magneteinrichtung auslenkbar ist. Das elastische Pedalgehäuse ist
mit einem Druckmittel gefüllt, durch welches die Kraftbeaufschlagung auf die
Magneteinrichtung übertragbar ist.
Vorteilhafterweise ist das Widerstandsnetzwerk auf einem Substrat angeord
net und die Knotenpunkte des Widerstandsnetzwerkes sind mit ebenfalls auf
dem Substrat aufgebrachten Kontaktflächen verbunden. Die Verbesserung
der Kontaktfähigkeit erfolgt durch die auf dem Substrat aufgebrachten Kon
taktflächen, wodurch ein erschütterungsfreier und robuster Aufbau des Posi
tionssensors mit nur geringen Abmessungen möglich ist, was besonders für
den Einsatz in Kraftfahrzeugen vorteilhaft ist.
In einer Weiterbildung sind auf dem Substrat Leiterbahnen angeordnet, wo
bei das Ende jeder Leiterbahn eine Kontaktfläche bildet.
Die Kontaktstruktur ist dabei im konstanten Abstand zu den Kontaktflächen
angeordnet, welche unter Einwirkung der Magneteinrichtung mit der Kon
taktstruktur in Berührung treten. Die Kontaktstruktur kann dabei eine Kon
taktfederstruktur sein oder aus separaten Kontaktfedern bestehen. Die Kon
taktfederstruktur kann aber auch eine einstückige Biegebalkenstruktur sein.
In einer Ausführung ist das Widerstandsnetzwerk als schichtförmige Wider
standsbahn ausgebildet und kann sowohl in Dünnschicht- oder in Dick
schichttechnik hergestellt sein. Die Leiterbahnen sind teilweise mit der Wi
derstandsbahn bedeckt und das Ende jeder Leiterbahn bildet dabei die
Kontaktfläche.
Vorteilhafterweise sind mindestens die Kontaktflächen und die Kontaktstruk
tur in einem dichten Gehäuse eingeschlossen und die Magneteinrichtung ist
außerhalb des dichten Gehäuses bewegbar. Eine solche Pedaleinrichtung
weist keine offenen Kontakte gegenüber dem ihn umgebenden Medium auf.
In einer Ausführung dient das das Widerstandsnetzwerk tragende isolieren
de Substrat gleichzeitig als Gehäusewandung, welches mit einer Gehäuse
abdeckung dicht verschlossen ist. So ist nur mit wenigen Bauteilen eine Pe
daleinrichtung herstellbar, die unempfindlich gegenüber aggressiven Umge
bungsbedingungen ist.
Eine zuverlässige Arbeitsweise wird ermöglicht, wenn die Magneteinrichtung
gegen die Außenseite des Gehäuses vorgespannt ist, so daß sie leicht be
rührend bewegbar ist.
Weitere Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Die Erfindung läßt zahlreiche Ausführungsformen zu, wobei eine anhand der
in der Zeichnung dargestellten Fig. näher erläutert werden soll.
Es zeigt:
Fig. 1A eine erste Ausführung der erfindungsgemäßen Pedaleinrichtung
mit einem Vertikalschnitt durch einen Lagerbock,
Fig. 1B eine Draufsicht der Pedaleinrichtung mit Horizontalschnitt durch
den Lagerbock,
Fig. 2 als Potentiometer ausgebildete magnetischer Positionssensor,
Fig. 3 Widerstandsbahn mit Leiterbahn im Schnitt
Fig. 4 Ausgangssignal der Pedaleinrichtung,
Fig. 5 Ersatzschaltbild des magnetischen Positionssensors
Fig. 6 Kontaktierung der elektrischen Anschlüsse,
Fig. 7 magnetischer Positionssensor in Dünnschichttechnik
Fig. 8 ein zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Pedal
einrichtung,
Fig. 9 linearer magnetischer Positionssensor,
Fig. 10 ein drittes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Pedal
einrichtung.
Gleiche Merkmale sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen ge
kennzeichnet.
Das Fahrpedal 1, z. B. ein Gaspedal, ist drehfest mit der Welle 2 verbunden,
die ihrerseits drehbar im Lagerbock 3 gelagert ist. Die Rückstellfeder 28
stützt sich einerseits an einem mit dem Fahrpedal 1 einstückig ausgebildeten
Ansatz 29 und andererseits an einem um eine Welle 30 drehbaren Hebel 31
ab, der mit seinem anderen Ende reibend gegen eine Drehfläche 32 des
Fahrpedals 1 an liegt. Dadurch wird ein der Schwenkbewegung des Fahrpe
dals 1 in beiden Richtungen entgegenwirkender Reibwiderstand (Hysterese)
gebildet, wodurch unbeabsichtigte Schwingungen des Fahrpedals 1 weitge
hend unterdrückt werden.
Die Wirkung der Rückstellfeder 28 ist durch einen inneren Anschlag 33 be
grenzt, an dem der Ansatz 29 zur Anlage kommt, wenn das Fahrpedal 1
nicht bedient wird. Alternativ oder zusätzlich kann auch noch ein äußerer
Anschlag 34 vorgesehen werden.
Außerdem kann ein der Schwenkbewegung des Fahrpedals 1 entgegenwir
kender Widerstand 35 in Form eines federbelasteten, verschieblichen An
schlags vorgesehen werden, der bei einem vorgegebenen Schwenkwinkel
dem Fahrer bewußt macht, daß ein bestimmter Pedalweg zurückgelegt ist
und daß bei einem weiteren Durchtreten des Fahrpedals 1 ein neuer Bereich
der Leistungsregelung beginnt (Kick-Down-Effekt). Der hier nur stark verein
facht dargestellte Widerstand 35 wird zweckmäßigerweise mit dem Lager
bock 3 zu einer Baueinheit verbunden.
Aus Fig. 1B ist ersichtlich, daß ein magnetischer Positionsgeber 7, 8 vorge
sehen ist, dessen nicht weiter dargestelltes Widerstandsnetzwerk halbkreis
förmig zur Drehachse des Fahrpedals 1 angeordnet ist. Ein Hebel 36 ist
drehfest an der Welle 2 befestigt. Der magnetische Positionsgeber ist dabei
durch sein Gehäuse dargestellt, welches aus einem die Widerstandsbahn
tragenden Substrat 7 und einer Gehäuseabdeckung 8 besteht.
Das Gehäuse 7, 8 besteht aus einem isolierenden Substrat 7, welches mit
einer Gehäuseabdeckung dicht verlötet, verschweißt oder verklebt ist. Das
Substrat 7 und die Gehäuseabdeckung bestehen aus Material mit gleichem
bzw. ähnlichem Temperaturausdehnungskoeffizienten. Das Gehäuse 7, 8 ist
mittels einer an einer Montageeinrichtung 10 angeordneten Klipseinrichtung
9 (vgl. Fig. 8) befestigt. Die Montageeinrichtung 10 ist selbst fest mit dem
Lagerbock 3 verbunden. Aus dem Substrat 7 sind die elektrischen Anschlüs
se 11, 12, 13 eines magnetischen Positionssensors herausgeführt, welche im
Gehäuse 7, 8 montiert ist.
Der in dem Gehäuse 7, 8 angeordnete Positionssensor soll mit Hilfe der Fig.
2 erläutert werden.
Der magnetische Positionssensor ist in Fig. 2a schematisch auf der Basis
einer Dickschichtanordnung in Form eines bogenförmigen Potentiometers in
seinen einzelnen Teilen dargestellt. Fig. 2b ist ein Schnitt durch den mon
tierten Positionssensor entlang der Linie I-I zu entnehmen.
Das unmagnetische Substrat 7 trägt ein Widerstandsnetzwerk in Form einer
schichtförmigen Widerstandsbahn 14, welche sich zwischen den elektrischen
Anschlüssen 11 und 12 erstreckt.
Unter der Widerstandsbahn 14 sind auf dem Substrat 7 mehrere Leiterbah
nen 15 angeordnet. Die Leiterbahnen 15 werden teilweise von der Wider
standsbahn 14 abgedeckt. Dabei bildet ein von der Widerstandsbahn nicht
bedecktes Ende jeder Leiterbahn 15 eine Kontaktfläche 16, die mit Gold
oder Silber beschichtet ist.
Die Schnittdarstellung in Fig. 3 zeigt, daß die Leiterbahnen 15 im Bereich
der Widerstandsbahn 14 vollständig von dieser umschlossen sind, um eine
zuverlässige elektrische Kontaktierung zu gewährleisten. Gemäß Fig. 2 ist
auf dem Substrat 7 deckungsgleich zur Widerstandsbahn 14 ein Abstands
halter 17 angeordnet, auf welchem eine einstückige, kammförmige Biege
balkenstruktur 18 in Form einer weichmagnetischen Folie aufgebracht ist.
Alternativ dazu besteht die Biegebalkenstruktur 18 aus nicht magnetischem
Material, welches mit einer magnetischen Schicht versehen ist.
Die kammförmige weichmagnetische Biegebalkenstruktur 18 besteht aus
einseitig gestützten, frei beweglichen Biegebalken 19. Die Biegebalken 19
sind zur Reduzierung des Kontaktwiderstandes galvanisch mit einer
Gold- oder Silberschicht beschichtet.
Der Abstandshalter 17 hält die frei beweglichen Enden der Biegebalken
struktur 18 in einem definierten Abstand zu den Kontaktflächen 16.
Die frei beweglichen Enden der Biegebalken 19 sind überdeckend zu den
Kontaktflächen 16 angeordnet. Dabei ist die als weichmagnetische Folie
ausgebildete Biegebalkenstruktur 18 selbst elektrisch leitfähig und steht mit
dem außenliegenden elektrischen Anschluß 13 in Verbindung.
Die Widerstandsbahn 14 ist, wie bereits erläutert, über die Anschlüsse 11
und 12 elektrisch mit Masse und der Betriebsspannung UB verbunden. Die
Signalspannung UAUS des Positionsgebers ist über den elektrischen An
schluß 13 abgreifbar, der mit der Biegebalkenstruktur 18 verbunden ist. Die
Signalspannung UAUS ist im Bereich von 0 V bis UB variierbar und stellt die
Position eines Permanentmagneten 5 dar.
Der Permanentmagnet 5, welcher wie beschrieben außerhalb des Gehäuses
7, 8 beweglich gegenüber der abgewandten Seite des die Widerstandsbahn
2 tragenden Substrats 1 angeordnet ist, wird im Bereich der Überlagerung
der Kontaktflächen 16 mit den frei beweglichen Enden 19 der einseitig ge
stützten Biegebalken 19 bewegt. Der Permanentmagnet 5 kann dabei mittels
einer Feder derart vorgespannt sein, daß er entlang der Gehäuseaußensei
te, z. B. der Substrataußenseite, berührend bewegbar ist.
Die frei beweglichen Enden der Biegebalken 19 der Biegebalkenstruktur 18
werden durch das Magnetfeld des Permanentmagneten 5 auf die Kontakt
flächen 16 gezogen und kontaktiert. Entsprechend der Position des Perma
nentmagneten 5 wird eine elektrische Verbindung zu den dazugehörigen
Widerständen des Widerstandsnetzwerkes erzeugt und eine dieser Position
entsprechende Signalspannung UAUS abgegriffen. Es wird dabei ein gestuf
tes Ausgangssignal erzeugt, wie es in Fig. 4 dargestellt ist.
Die Breite des Dauermagneten 5 ist so dimensioniert, daß mehrere neben
einander liegende, frei bewegliche Enden 19 der Biegebalkenstruktur 18
gleichzeitig mit den entsprechenden Kontaktflächen 16 kontaktiert werden
und somit redundant wirken, so daß etwaige Kontaktunterbrechungen nicht
zum völligen Signalausfall des Meßsystems führen.
Dies ist im elektrischen Ersatzschaltbild des Positionssensors gemäß Fig. 5
noch einmal verdeutlicht.
Die Einzelwiderstände des Widerstandsnetzwerkes 14 können, wie beschrie
ben, als Bahn oder als separate Einzelwiderstände ausgebildet sein.
Die Berührung der Biegebalkenelemente 19 mit den Kontaktflächen 16 an
den Leiterbahnen 15 führt zum Schließen eines Schalters 20, wodurch das
Ausgangssignal UAUS erzeugt wird.
Der Abstandshalter 17 ist mittels einer temperaturbeständigen und ausga
sungsfreien selbstklebenden Folie sowohl an der Biegebalkenstruktur 18 als
auch am isolierenden Substrat 7 befestigt. Zur Herstellung einer direkten
elektrischen Verbindung kann der Abstandshalter 17 metallisch ausgebildet
sein.
Der Abstandshalter 17 kann vorzugsweise auch aus dem gleichen Material
wie das Substrat 7 hergestellt sein.
Auch kann eine quer gebogene Biegebalkenstruktur 18 zur Abstandsgewin
nung der Biegebalken 19 zu den Kontaktflächen 16 genutzt werden.
Das die Widerstandsbahn 14 und die weichmagnetische Folie 18 tragende
isolierende Substrat 7 besteht aus einer Keramikplatte. Es ist aber auch der
Einsatz von Glas- oder Kunststoffträgern oder glas- oder isolationsbe
schichteten Metallplatten, sowie Silizium oder Epoxid-Leiterplattenmaterial
denkbar.
Das isolierende Substrat 7, welches die Widerstandsbahn 14, die Leiterbah
nen 15 mit den Kontaktflächen 16, den Abstandshalter 17 sowie die Biege
balkenstruktur 18 trägt, dient gleichzeitig als Gehäusewandung des Positi
onssensors, die mit einer Gehäuseabdeckung 8 verschlossen wird.
Bei der Verwendung einer metallischen Gehäuseabdeckung 8 kann die Ab
deckung zum Korrosionsschutz und zur Verbesserung der Lötbarkeit voll
ständig verzinnt werden.
Anstelle der metallische Gehäuseabdeckung 8 ist auch eine lötfähige metal
lisierte Keramikabdeckung verwendbar.
Eine weitere Möglichkeit besteht darin, den Gehäusedeckel 8 mit dem
Substrat 7 mit Kleber oder einer Schmelzfolie zu verkleben.
Eine metallisierte Schicht 22 als umlaufender Rand auf dem isolierenden
Substrat 1 dient zur Verkapselung des Positionssensors. Zur Verbesserung
der Lötbarkeit wird die Metallschicht 22 verzinnt.
Zur Realisierung der elektrischen Anschlüsse 11, 12, 13 werden Stifte durch
das isolierende Substrat 7 geführt und dort hermetisch dicht und damit kor
rosionsbeständig mit der Widerstandsbahn 14 bzw. der Biegebalkenstruktur
18 verlötet oder verschweißt.
Alternativ können aber auch Verbindungsdrähte 23 über je eine dichte Glas
durchführung 27 nach außen geführt werden, wobei jede Glasdurchführung
entweder durch das Substrat 7 oder durch die Gehäuseabdeckung 8 geführt
wird.
In einer weiteren Ausführung, wie sie in Fig. 6 dargestellt ist, können die
Durchführungslöcher für die elektrischen Anschlüsse, z. B. Anschluß 11 im
Substrat 7 (oder der Gehäuseabdeckung 8), durch Zulöten mittels Auffüllen
des Durchführungsloches mit Lötmittel 24 ohne Verbindungsdrähte abge
dichtet werden. Der entstehende Lötpunkt 25 dient gleichzeitig als elektri
scher Anschluß für von außen zugeführte Drähte 23. Dadurch wird zuver
lässig verhindert, daß Feuchtigkeit durch die Durchführungslöcher in den
Positionssensor eindringt. Das Widerstandsnetzwerk 14 ist über eine auf dem
Substrat 7 befindliche Anschlußleiterbahn 21 mit dem Lötpunkt 25a des
Lötmittels verbunden.
Im Bereich des umlaufenden Randes 26 der Gehäuseabdeckung 8 sind
Substrat 7 und Gehäuseabdeckung 8, wie beschrieben, über die metallisier
te Schicht 22 verlötet, verschweißt oder verklebt.
Anstelle der beschriebenen einstückigen Biegebalkenstruktur 18 können ein
zelne Biegebalkenelemente verwendet werden. Auch diese Biegebal
kenelemente bestehen aus einer weichmagnetischen Folie und sind elek
trisch leitfähig ausgebildet. Sie werden ebenfalls mittels einer selbstkleben
den Folie am Abstandshalter 17 befestigt. Die Biegebalkenelemente sind so
dimensioniert, daß sie durch eigene Federkraft ohne zusätzliche Hilfsmittel
bei Nachlassen der Magneteinwirkung zurückstellen. Diese selbsttätige
Rückstellung gilt auch für die zuvor beschriebene Biegebalkenstruktur.
Die Biegebalkenelemente sind elektrisch mit dem Abgriff 13 zur Lieferung
des Positionssignals UAUS verbunden. Diese Biegebalkenelemente können
entweder aus weichmagnetischem Material oder aus einem nicht magneti
schen Material bestehen, welches mit magnetischen Schichten versehen ist.
Die Biegebalkenelemente sind dabei ebenfalls partiell mit einer Edelmetall
schicht überzogen.
Der magnetische Positionssensor ist, wie beschrieben, einfach in Dick
schichttechnik herstellbar. Dabei beträgt die Dicke der Schicht 5-50 µm, die
Breite annähernd 0,2 mm und die Länge ungefähr 100 mm. Die Schichten
werden in bekannter Dickschichttechnik mit Siebdruck aufgebracht und an
schließend eingebrannt.
Das Widerstandsnetzwerk 14 des Positionssensors kann auf dem Substrat
aber auch in Dünnschichttechnik hergestellt werden. Hier beträgt die
Schichtdicke üblicherweise 0,5 bis 2 µm, die Schichtbreite wird zwischen
5 µm und 5 mm gewählt, während die Schichtlänge 1 mm bis 100 mm beträgt.
Die Leiterbahnen 15 liegen entweder zwischen Substrat 7 und Widerstands
bahn 14 oder die Widerstandsbahn 14 ist direkt auf dem Substrat 7 ange
ordnet und die Leiterbahnen 15 sind in der beschriebenen Konfiguration auf
der Widerstandsbahn 14 angeordnet. Dies hat den Vorteil, daß die gesamte
Fläche einer Leiterbahn 15 als Kontaktfläche 16 in der beschriebenen Art
und Weise verwendbar ist. Es ist auch denkbar, daß Widerstandsbahn 14
und Kontaktflächen 16 in einem Layout auf das Substrat aufgebracht werden
(Fig. 7a). Die Widerstandsbahn 14 weist dabei eine mäanderförmige
Struktur auf, wodurch eine bessere Unterteilung der Widerstandsbahn 14 in
Einzelwiderstände möglich ist. An jeden Mäander schließt sich einstückig
eine Kontaktfläche 16 an. Bei der in Fig. 7b dargestellten Biegebalkenstruk
tur 18 sind die Biegebalken 19 in ihrem Mittelstück tailliert ausgebildet, was
eine bessere Beweglichkeit des einzelnen Biegebalkens ermöglicht.
In Fig. 8 ist eine weitere Ausführung der Erfindung dargestellt. Der aus ei
nem elastischen Material bestehende Gehäusekörper 1 wirkt in Pfeilrichtung
auf einen Hebel 44, der in Form eines Stößels ausgebildet ist, ein. Dieser
Stößel 44 trägt an dem dem Pedalkörper 1 entgegengesetzten Ende in einer
Öffnung 4 in einer Hülse 6 den Dauermagneten 5. Entsprechend der Positi
on des Pedalkörpers 1 bewegt sich der fest am Stößel 44 verankerte Magnet
5 schleifend an dem Substrat 7, 8 des magnetischen Positionssensors, wel
cher die Widerstandsbahn 14 trägt. Der Positionssensor ist dabei linear aus
gebildet, wie er in Fig. 9 dargestellt ist.
Wie schon ausgeführt, ist das Substrat 7 dicht mit der Gehäuseabdeckung 8
verbunden und über eine Klipseinrichtung 9 mit einem Gebergehäuse 37
versehen, das mit einem Deckel 38 geschlossen ist und nur die elektrischen
Anschlüsse 11, 12, 13 des Positionsgebers sind aus dem Gebergehäuse 37
herausgeführt. Der Stößel 44 liegt an dem Pedalkörper 1 an und wird durch
die Öffnung einer Montageplatte 39 geführt. Der Stößel 44 ist gegen den
Pedalkörper 1 durch eine Feder 40 vorgespannt, die an der Innenseite des
Deckels 38 des Gebergehäuses 37 befestigt ist.
Die Ausführungsform der Fig. 10 unterscheidet sich hinsichtlich der Fig. 8
dadurch, daß das elastisch ausgebildete Pedalgehäuse 1 dicht mit der
Montageplatte 39 verbunden ist und in seinem Innenraum ein Druckmittel 41
z. B. eine Flüssigkeit enthält. Die Montageplatte 39 weist im Bereich des
Druckmittels 41 eine Öffnung 42 auf, die vollständig durch eine Membran 43
abgedeckt ist und gegen welche der Stößel 44 vorgespannt ist. Bei einer
Kraftbeaufschlagung wird die Verformung des Pedalgehäuses 1 über das
Druckmittel 41 auf die Membran 43 übertragen. Die Auslenkung der Mem
bran 43 führt zur Verschiebung des Stößels 44 und somit zur Veränderung
der Position des Magneten 5 gegenüber dem Positionssensor 7, 8.
Eine solche Pedaleinrichtung ist besonders für Bremspedale geeignet.
Claims (27)
1. Pedaleinrichtung, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit einem kraftbe
aufschlagbaren Pedalkörper, der infolge der Kraftbeaufschlagung seine
Position ändert, wobei an einem fest mit der Pedaleinrichtung verbunde
nen Widerstandsnetzwerk ein der Position des Pedalkörpers entspre
chendes elektrisches Signal abnehmbar ist, dadurch gekennzeichnet,
daß dem Widerstandsnetzwerk (14) eine Kontaktstruktur (18) zugeordnet
ist, die unter Einwirkung einer durch den Pedalkörper (1) bewegbaren
Magneteinrichtung (5) in der Art auslenkbar ist, daß eine von der Positi
on des Pedalkörpers abhängige elektrische Verbindung bewirkt wird.
2. Pedaleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Magneteinrichtung (5) über mechanische Mittel (34, 44) mit dem Pe
dalkörper (1) verbunden ist.
3. Pedaleinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß der Pedalkörper (1) als Pedalhebel ausgebildet ist, der an seinem
einen Endbereich kraftbeaufschlagbar ist und an seinem anderen End
bereich um eine Schwenkachse (2) drehbar gelagert ist.
4. Pedaleinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der
schwenkbar gelagerte Endbereich des Pedalhebels (1) durch eine Öff
nung in ein Lagergehäuse (3) hineinragt und auf einer Welle (2) gelagert
ist, wobei ein die Magneteinrichtung (5) tragender Hebel (36) im Lager
gehäuse (3) an der Welle (2) gelagert ist.
5. Pedaleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der
Pedalkörper (1) als ein zumindest teilweise elastisch ausgebildetes Pe
dalgehäuse ausgebildet ist, durch dessen Verformung die Magnetein
richtung (5) auslenkbar ist.
6. Pedaleinrichtung nach Anspruch 1 und 5, dadurch gekennzeichnet,
daß das elastische Pedalgehäuse (1) mit einem Druckmittel (41) gefüllt
ist., durch welches die Kraftbeaufschlagung des Pedalgehäuses (1) auf
die Magneteinrichtung (5) übertragbar ist.
7. Pedaleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das
Widerstandsnetzwerk (14) auf einem Substrat (7) angeordnet ist und die
Knotenpunkte des Widerstandsnetzwerkes (14) mit ebenfalls auf dem
Substrat (7) aufgebrachten Kontaktflächen (16) verbunden sind.
8. Pedaleinrichtung nach Anspruch 1 und 7, dadurch gekennzeichnet,
daß auf dem Substrat (7) Leiterbahnen (15) angeordnet sind und daß ein
Ende jeder Leiterbahn (15) eine Kontaktfläche (16) bildet.
9. Pedaleinrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet,
daß die Kontaktstruktur (18) in konstantem Abstand zu den Kontaktflä
chen (16) angeordnet ist, welche unter Einwirkung der Magneteinrich
tung (5) mit der Kontaktstruktur (18) in Berührung treten.
10. Pedaleinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die
Kontaktstruktur (18) eine Kontaktfederstruktur ist.
11. Pedaleinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die
Kontaktfederstruktur (18) aus separaten Kontaktfedern besteht.
12. Pedaleinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die
Kontaktfederstruktur (18) eine einstückige Biegebalkenstruktur ist.
13. Pedaleinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 10 bis 12,
dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktfederstruktur (18) aus weich
magnetischem Material besteht.
14. Pedaleinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 10 bis 12,
dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktfederstruktur (18) aus nicht
magnetischem Material besteht, welches mit mindestens einer magneti
schen Schicht versehen ist.
15. Pedaleinrichtung nach Anspruch 1, 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet,
daß das Widerstandsnetzwerk (14) als schichtförmige Widerstandsbahn
ausgebildet ist.
16. Pedaleinrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die
Widerstandsbahn (14) eine mäanderförmige Struktur aufweist.
17. Pedaleinrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß
sich die Kontaktflächen (16) direkt an die mäanderförmige Struktur an
schließen.
18. Pedaleinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 15, 16
oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Widerstandsbahn (14) in
Dünnschichttechnik hergestellt ist.
19. Pedaleinrichtung nach Anspruch 15, 16 oder 17, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Widerstandsbahn (14) in Dickschichttechnik herge
stellt ist.
20. Pedaleinrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 19, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Leiterbahnen (15) ganz oder teilweise auf der
Widerstandsbahn (14) angeordnet sind.
21. Pedaleinrichtung nach einem der Ansprüche 8 und 15, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Leiterbahnen (15) teilweise mit der Widerstands
bahn (14) bedeckt sind und ein von der Widerstandsbahn unbedecktes
Ende jeder Leiterbahn (15) die Kontaktfläche (16) bildet.
22. Pedaleinrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die
Leiterbahnen (15) niederohmiger als die Einzelwiderstände des Wider
standsnetzwerkes (14) ausgebildet sind.
23. Pedaleinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß mindestens die Kontaktflächen (16) und die Kon
taktstruktur (18) in einem dichten Gehäuse (7, 8) eingeschlossen sind
und die Magneteinrichtung (5) außerhalb des dichten Gehäuses (7, 8)
bewegbar ist.
24. Pedaleinrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß das
isolierende Substrat (7) gleichzeitig als Gehäusewandung dient, welches
mit einer Gehäuseabdeckung (8) dicht verschlossen ist.
25. Pedaleinrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die
Magneteinrichtung (5) gegen die Außenseite des Gehäuses (7, 8) vor
gespannt ist, so daß sie leicht berührend bewegbar ist.
26. Pedaleinrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß die
Vorspannung durch ein Federelement erzeugt ist, welches gleichzeitig
zur Aufnahme der Magneteinrichtung (5) dient.
27. Pedaleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
elektrische Anschlüsse (10, 11, 12) des Widerstandsnetzwerkes (14) und
ein elektrischer Anschluß (13) der Kontaktfederstruktur (18) abgedichtet
nach außen geführt sind.
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