BR112015024805B1 - Conjunto de pedal bidirecional - Google Patents

Abstract

conjunto de pedal bidirecional. a presente invenção refere-se a um conjunto de pedal bidirecional compreendendo: uma estrutura base (2) conectável a uma estrutura de veículo; um membro suporte de pedal pivotalmente montado na estrutura base para ser pivotável ao redor de um eixo de rotação de uma posição de repouso em uma primeira direção e em uma segunda direção oposta à primeira direção; primeiro e segundo elementos de mola (20, 40), que são tensionados quando o membro suporte de pedal está pivotado na primeira e segunda direção, e que pressionam o membro suporte de pedal para sua posição de repouso, em que um primeiro (24, 26, 28) e um segundo mecanismo friccional (44, 46, 48) são dispostos entre o membro suporte de pedal e a primeira e segunda mola, de modo que, quando o membro suporte de pedal estiver pivotado na primeira e segunda direção, um dos primeiro e segundo mecanismos friccionais, respectivamente, se move com o membro suporte de pedal e atua em uma das primeira e segunda molas, respectivamente, transmitindo uma força a partir do membro suporte de pedal através de um dos primeiro e segundo mecanismos friccionais, respectivamente, para um dos primeiro e segundo elementos de mola, e de cada mecanismo friccional (24, 26, 28, 44, 46, 48) ser arranjado para aumentar a resistência friccional para retardar movimentos pivotais do membro suporte de pedal com a força transmitida através de seus respectivos mecanismos friccionais.

Description

[001] A presente invenção refere-se a um conjunto de pedalbidirecional compreendendo: uma estrutura base conectável à estrutura do veículo; um membro suporte de pedal pivotalmente montado na estrutura base de modo a ser pivotável ao redor de um eixo de rotação a partir de uma posição de repouso em uma primeira direção e em uma segunda direção oposta à primeira posição; primeiro e segundo elementos de mola, os quais são tensionados quando o membro suporte de pedal está pivotado na primeira e segunda direção, respectivamente, e que pressionam o membro suporte de pedal para sua posição de repouso.

[002] Um conjunto de pedal bidirecional deste tipo está descrito naU.S. 2008/0173124 A1. Conjuntos de pedal bidirecionaisfrequentemente são usados em aplicações automotivas (por exemplo, em caminhões e veículos utilitários) para controlar operações do veículo. Tais conjuntos de pedal também são conhecidos por conjuntos de pedal basculantes (rocker pedal assemblies). Tradicionalmente, tais sistemas de pedal têm sido usados com sistemas hidráulicos e outros meios de transmissão de força direta, do sistema de pedal para a parte do veículo onde um movimento de controle deve ser aplicado. Recentemente, sistemas de pedal eletrônicos também têm sido utilizados. Em tais sistemas de pedal eletrônicos, a posição do pedal, com respeito à parte de base fixa do conjunto de pedal, é detectada por um sensor, e um sinal de posição do sensor é transmitido eletricamente para a parte do veículo a ser controlada pelo sistema de pedal. Em tais sistemas de pedal eletrônicos, nos quais a posição do pedal é detectada por um sensor, e o correspondente comando de controle é enviado eletricamente, o usuário do sistema de pedal não tem um retorno suficiente para ter a sensação da força do comando de controle exercido pela pressão no pedal. Tal retorno pode ser provido a uma certa extensão, por molas que atuam entre o pedal móvel e uma porção fixa da estrutura base, de modo que a força necessária para baixar o pedal aumenta à medida que o pedal é baixado.

[003] Em adição à força de mola, é desejável prover forças defricção, para dar ao usuário a impressão de um conjunto de pedal mecânico. Para este propósito, é provido o chamado dispositivo de histerese, que é formado por meios geradores de fricção em combinação com forças de mola para conferir ao usuário a impressão de um conjunto de pedal mecânico, e prover uma força de retorno destinada a conferir a impressão de pedal mecânico e fazer voltar o pedal para uma posição de repouso, quando solto. Um exemplo de mecanismo de histerese para um conjunto de pedal unidirecional simples está descrito na EP 1 857 909 B1. Neste conjunto de pedal, o meio gerador de fricção é disposto entre o pedal e a mola que pressiona o pedal. A força do pedal, quando o pedal é pivotado para baixo, é transferida através de um mecanismo gerador de fricção para a mola. O mecanismo friccional compreende dois blocos de histerese, tendo uma interface inclinada, de modo que, quando a força é transferida através do mecanismo de fricção, a interface inclinada entre os blocos produz uma força transversal à força transmitida através do mecanismo de fricção. Esta força transversal entre os blocos de histerese é usada para pressionar uma superfície de fricção de um dos blocos de histerese contra uma contra-superfície, para aumentar a resistência friccional, quando o pedal é pivotado.

[004] A acima mencionada U.S. 2008/0173124 também mencionahisterese para um conjunto de pedal bidirecional, mas é descrito como sendo um membro de pressão (que retorna o pedal para sua posição de repouso) que também pode prover histerese. No entanto, este não é o efeito de histerese descrito acima, uma vez que o membro de pressão pode somente dar uma posição que depende da contra-força, mas nenhuma força de fricção que venha a ser produzida para dar a impressão de um pedal mecânico.

[005] É um objetivo da presente invenção prover um conjunto depedal bidirecional, capaz de conferir a impressão de um conjunto de pedal mecânico. Também é um objetivo da invenção prover um conjunto de pedal bidirecional de desenho compacto que economize espaço.

[006] De acordo com a presente invenção, o conjunto de pedal temuma estrutura base que é arranjada de modo a ser conectada à estrutura do veículo. Um membro suporte de pedal é pivotalmente montado na estrutura base, de modo a ser pivotável ao redor de um eixo de rotação a partir de uma posição de repouso em uma primeira direção e em uma segunda direção oposta à primeira direção. Primeiro e segundo elementos de mola são providos, que são arranjados de modo a serem tensionados quando o membro suporte de pedal está pivotado nas primeira e segunda direções, respectivamente. Estes primeiro e segundo elementos de mola também pressionam o membro suporte de pedal de volta para sua posição de repouso. O membro suporte de pedal, quando pivotado, exerce uma força e tenciona uma das primeira e segunda mola. Primeiro e segundo mecanismos friccionais são dispostos entre o membro suporte de pedal, e os primeiro e segundo elementos de mola, respectivamente, aos primeiro e segundo elementos de mola. Quando o suporte de pedal está pivotado nas primeira e segunda direções, os primeiro e segundo mecanismos friccionais, respectivamente, se movem com o membro suporte de pedal, e atuam sobre os primeiro e segundo elementos de mola, respectivamente, transmitindo uma força a partir do membro suporte de pedal, através dos primeiro e segundo mecanismos friccionais, respectivamente, para os primeiro e segundo elementos de mola. Isto significa que a força exercida pelo membro suporte de pedal em um dos primeiro e segundo elementos de mola é transferida através dos correspondentes segundos mecanismos friccionais para os elementos de mola. Os primeiro e segundo mecanismos friccionais são arranjados de modo a aumentar a resistência friccional contra o movimento do respectivo mecanismo friccional provocado pelo membro suporte de pedal, para retardar o movimento pivotal do membro suporte de pedal, quando a força é transmitida através do respectivo mecanismo de fricção.

[007] Em uma modalidade preferida, cada um dos primeiro esegundo mecanismos friccionais compreende pelo menos dois membros encostados e móveis um em relação a outro, que são arranjados separados pela força transmitida através do respectivo mecanismo friccional. Este movimento de separação dos membros de fricção é usado desta forma para aumentar a resistência friccional contra o movimento do mecanismo friccional provocado pelo elemento absorvedor de choque de pedal, para retardar o movimento pivotal do membro suporte de pedal. Em particular, os primeiro e segundo mecanismos friccionais podem ser arranjados de modo que, quando estes dois membros são pressionados a se separarem na direção transversal à direção da força transmitida através dos primeiro e segundo mecanismo de fricção, pelo menos uma superfície de um dos pelo menos dois membros é pressionada contra uma contra- superfície fixa em relação à estrutura base. Isto aumenta a resistência friccional do movimento dos primeiro e segundo mecanismos friccionais provocado pelo movimento pivotal do membro suporte de pedal na primeira direção e segunda direção oposta. Como o movimento dos primeiro e segundo mecanismos friccionais, provocado pelo movimento pivotal do membro suporte de pedal é retardado pela resistência friccional aumentada, também o movimento pivotal do membro suporte de pedal é retardado de modo análogo.

[008] Os primeiro e segundo mecanismos friccionais são providospara retardar o movimento pivotal do membro suporte de pedal, i.e., para aumentar a força preferivelmente proporcionalmente crescente com respeito à rotação do membro suporte de pedal necessária para pivotar o membro suporte de pedal a partir de sua posição de repouso, em relação à força necessária para tensionar os elementos de mola, e prover uma contra-força à força de mola, quando as molas pressionam o membro suporte de pedal de volta à sua posição de repouso, que significa que os elementos de mola têm que superar a força de fricção criada pelo mecanismo friccional, quando a força de mola é transmitida, através do mecanismo friccional, para o membro suporte de pedal, para pressioná-lo de volta para sua posição de repouso. Por conseguinte, a força de retorno experimentada pelo membro suporte de pedal resulta reduzida em comparação com a força de mola provida pela força friccional do mecanismo friccional.

[009] Em uma modalidade preferida, cada um ou mais primeiro esegundo mecanismos friccionais é arranjado de modo que, quando seus pelo menos dois membros são pressionados a se separarem na direção transversal pela transmissão de força na direção longitudinal, pelo menos uma superfície de um dos membros é pressionada contra uma superfície, que é estacionária em relação à estrutura base para aumentar a resistência friccional contra um movimento pivotal do membro suporte de pedal.

[0010] Em uma modalidade preferida, os pelo menos dois membrosde cada um dos primeiro e segundo mecanismos friccionais têm porções superficiais em contato, que são inclinadas com respeito a um plano perpendicular à direção na qual a força é transmitida a partir do membro suporte de pedal, através do respectivo mecanismo friccional, através do que os pelo menos dois membros são pressionados a se separarem por uma interação de cunha das porções superficiais inclinadas. A força que pressiona os pelo menos dois membros dos mecanismos friccionais a se separarem transversalmente, na direção longitudinal, pode ser adaptada, escolhendo a área das porções superficiais inclinadas em contato, e escolhendo o ângulo de inclinação das porções superficiais inclinadas com respeito ao plano perpendicular à direção longitudinal da transmissão de força.

[0011] Em uma modalidade preferida, cada um dos primeiro esegundo mecanismos friccionais compreende um membro central tendo porções marginais laterais inclinadas, e dois membros laterais opostos, cada um dos membros laterais tendo uma porção de superfície inclinada para topar as respectivas porções marginais inclinadas do membro central. Cada membro lateral tem uma parede de superfície externa voltada para uma superfície de parede interna da estrutura base, através do que os dois membros laterais, quando uma força é transmitida na direção longitudinal através do respectivo mecanismo friccional, são pressionados em direções opostas, se afastando do membro central, por conseguinte suas superfícies laterais externas pressionadas em um engate friccional com a parede interna ficam voltadas para as porções da estrutura base. Preferivelmente, os membros centrais de cada um dos primeiro e segundo mecanismos friccionais são conectados aos primeiro e segundo elementos de mola, respectivamente, e o membro suporte de pedal é arranjado para exercer uma força quando pivotado, a partir da posição de repouso em uma primeira direção ou segunda direção oposta, nos membros laterais dos primeiro e segundo mecanismos friccionais, respectivamente, quando uma força é transmitida via membro central para os primeiro e segundo elementos de mola, respectivamente.

[0012] Preferivelmente, superfícies de encosto são providas paraequilibrar as forças dos primeiro e segundo elementos de mola nos primeiro e segundo mecanismos friccionais, respectivamente, quando os primeiro e segundo mecanismos friccionais alcançam uma posição de repouso que corresponde à posição de repouso do membro suporte de pedal através do contato com as superfícies de encosto dos primeiro e segundo mecanismos friccionais, respectivamente. Desta maneira, as superfícies de encosto desacoplam a transferência de força entre os primeiro e segundo elementos de mola, através dos primeiro e segundo mecanismos friccionais, respectivamente, para o membro suporte de pedal, uma vez que o respectivo mecanismo friccional tenha alcançado sua posição de repouso. Isto significa que as superfícies de encosto impedem que os primeiro e segundo mecanismos friccionais possam se mover além da posição que eles alcançam, quando o membro suporte de pedal alcança sua posição de repouso.

[0013] Em particular, superfícies de encosto são providas de modoque o membro suporte de pedal, em qualquer ponto de sua trajetória de movimento pivotal, seja pressionado de volta para sua posição de repouso pelos primeiro e segundo elementos de mola, a despeito de qualquer diferença na força exercida pelos primeiro e segundo elementos de mola, pelo fato de as superfícies de encosto serem arranjadas de modo a desacoplar a transferência de força dos primeiro e segundo elementos de mola para o membro suporte de pedal na posição de repouso, impedindo o movimento dos primeiro e segundo mecanismos friccionais, respectivamente, além de suas posições de repouso, que corresponde à posição de repouso do membro suporte de pedal. Isto significa que, se houver uma diferença entre as forças exercidas pelos primeiro e segundo elementos de mola sobre o membro suporte de pedal, os elementos de mola, que exercem uma força mais intensa, não podem mover o membro suporte de pedal além de sua posição de repouso, pelo fato de o movimento do mecanismo friccional movido pelo elemento de mola mais forte ser interrompido, uma vez que a posição de repouso do membro suporte de pedal tenha sido alcançada.

[0014] As superfícies de encosto, por exemplo, podem ser formadaspor flanges, que são fixos em relação à estrutura base.

[0015] O membro central dos primeiro e segundo mecanismosfriccionais, por exemplo, pode ser feito de sulfeto de polifenileno (PPS), e os membros laterais, que deslizam no mesmo, podem ser feitos de polioximetileno (POM).

[0016] A presente invenção será adicionalmente descrita nadescrição que se segue de modalidades particulares em conexão com os desenhos, nos quais:

[0017] A Figura 1 mostra uma vista de um conjunto de pedalbidirecional, de acordo com uma primeira modalidade;

[0018] A Figura 2 mostra uma vista em perspectiva de componentesinternos do conjunto de pedal, de acordo com a primeira modalidade;

[0019] A Figura 3 mostra uma vista explodida do conjunto de pedal,de acordo com a primeira modalidade;

[0020] A Figura 4 mostra uma vista em seção transversal doconjunto de pedal bidirecional, de acordo com a primeira modalidade;

[0021] A Figura 5 mostra uma vista detalhada de partes da mola emecanismo friccional;

[0022] A Figura 6 mostra uma vista em perspectiva explodida decomponentes o mecanismo friccional, de acordo com a primeira modalidade;

[0023] A Figura 7 mostra uma vista em seção transversal doconjunto de pedal bidirecional da primeira modalidade;

[0024] A Figura 8 mostra uma vista em seção transversal, como naFigura 7, mas com o membro suporte de pedal pivotado e os primeiros elementos de mola comprimidos;

[0025] A Figura 9 mostra uma vista explodida de partes de umconjunto de pedal bidirecional, de acordo com uma segunda modalidade;

[0026] A Figura 10 mostra uma vista lateral esquemática doconjunto de pedal, de acordo com a segunda modalidade e sua posição de repouso;

[0027] A Figura 11 mostra uma vista lateral esquemática, como naFigura 10, com o membro suporte de pedal pivotado em uma primeira direção;

[0028] A Figura 12 mostra uma vista lateral esquemática, como nasFiguras 10 e 11, com o membro suporte de pedal pivotado na segunda direção;

[0029] A Figura 13 mostra uma vista explodida de componentes deum conjunto de pedal bidirecional, de acordo com uma terceira modalidade;

[0030] A Figura 14 mostra uma vista em seção transversal atravésde mecanismos friccionais do conjunto de pedal, de acordo com a terceira modalidade;

[0031] A Figura 15 mostra uma vista de topo dos mecanismosfriccionais do conjunto de pedal, de acordo com a terceira modalidade;

[0032] A Figura 16 mostra uma vista lateral de um conjunto de pedalde acordo com a terceira modalidade; e

[0033] A Figura 17 mostra uma vista lateral, como na Figura 16, mascom o membro suporte de pedal pivotado em uma primeira direção.

[0034] A Figura 1 mostra uma vista lateral esquemática de umconjunto de pedal, de acordo com uma primeira modalidade. O conjunto de pedal compreende um pedal 12 montado em um membro suporte de pedal 10. O membro suporte de pedal 10, por sua vez, é pivotalmente montado por meio de um eixo 8 em uma estrutura base 2. A estrutura base 2 é adaptada para ser conectada a uma estrutura de veículo fixa, por exemplo, no piso da cabine do veículo. A estrutura base 2 compreende uma placa base de montagem 6 sobre a qual um alojamento base 4 pode ser fixo, por exemplo, através de parafusos.

[0035] Componentes adicionais do conjunto de pedal, de acordocom a primeira modalidade, serão descritos, em conexão com a vista explodida na Figura 3. Os componentes da estrutura base são a placa base de montagem 6 sobre a qual um suporte de alojamento 4a do alojamento base pode ser fixado. Paredes de extremidade 4b do alojamento base podem ser fixadas ao suporte do alojamento base 4a. O suporte do alojamento base 4a tem aberturas passantes opostas 5 adaptadas para receber um eixo 8. O eixo 8 é inserido depois de os primeiros elementos de mola 20 e segundos elementos de mola 40 terem sido montados. O primeiro mecanismo friccional compreende um membro central 24, dois membros laterais 26, e um pino de transferência 28. O mecanismo friccional inclui um membro central 44, dois membros laterais opostos 46, e um pino de transferência 48.

[0036] O membro suporte de pedal 10 é disposto no suporte dealojamento 4a, de modo que as aberturas opostas 11, nas extensões de parede lateral do mecanismo friccional 10 fiquem alinhadas com as aberturas opostas 5 no suporte de alojamento 4a. Depois de inserir o eixo 8, de modo que este se estenda através de aberturas 5 e 11, capas de extremidade de eixo são montadas nas extremidades do eixo para fixá-lo contra um movimento na direção longitudinal do eixo 8. Ademais, um sensor 60 é montado em uma das capas de extremidade fixada no eixo 8, de modo que o sensor gire com o eixo 8. O sensor 60 serve para prover um sinal indicativo da posição rotacional do eixo 8 com respeito à estrutura base fixa 2. O sensor 60, por exemplo, pode incluir sensores que são sensíveis a fluxo magnético, e elementos magnéticos podem ser providos na estrutura base, de modo que o sensor sensível ao fluxo magnético forneça um sinal indicativo da posição rotacional do eixo 8, e, portanto, do membro suporte de pedal 10, com respeito à estrutura base. Para maiores detalhes do sensor 60 e seu modo de operação, busque a EP 1 857 909 B1.

[0037] A Figura 2 mostra uma vista em perspectiva de partes doconjunto de pedal de acordo com a primeira modalidade, onde o alojamento base 4 foi removido, para mostrar os componentes dentro do alojamento no estado montado. A placa de montagem base 6 suporta dois primeiros elementos de mola em um lado e dois segundos elementos de mola 40 em um segundo lado oposto ao primeiro lado. O primeiro mecanismo friccional inclui um membro central 24, que é conectado à extremidade superior do primeiro elemento de mola 20. O primeiro mecanismo friccional adicionalmente compreende dois membros laterais opostos 26, arranjados simetricamente em ambos lados do membro central 20. Detalhes do primeiro mecanismo friccional pode ser visto na vista explodida da Figura 6. O membro central 24 compreende porções marginais inclinadas 25 em ambas extremidades opostas. Os membros laterais têm um recesso oco com uma porção de parede superior inclinada 27, que é inclinada ou angulada com o mesmo ângulo das porções marginais inclinadas 24. Os recessos internos dos membros laterais recebem as porções de extremidade opostas do membro central 24, de modo que as porções marginais inclinadas 25 contatem as porções de parede superior inclinadas 27 dos membros laterais 26. Os membros laterais 26, ademais, compreendem recessos semicilíndricos 29 em suas porções superiores para receber um pino de transferência cilíndrico 28.

[0038] Voltando para a Figura 2, pode visto que o membro suportede pedal 10 é provido com recessos semicirculares 14, 16 que envolvem a parte superior dos pinos de transferência 28, 48, mas não são conectados aos pinos de transferência 28, 48. Quando o membro suporte de pedal 10 é pivotado em uma primeira direção ao redor de eixo 8, ele exerce uma força sobre o pino de transferência. O pino de transferência 28 transfere sua força direcionada para baixo aos membros laterais 26, que, por sua vez, transferem esta força ao membro central 24 através da interface inclinada, formada entre as porções marginais inclinadas 25 do membro central e porções de parede superior inclinadas 27 dos membros laterais 26.

[0039] A Figura 5 mostra um detalhe do conjunto de pedal daprimeira modalidade, nomeadamente, uma porção de extremidade do primeiro mecanismo friccional. O membro central do primeiro mecanismo friccional é conectado às extremidades superiores dos elementos de mola 20. Um membro lateral 26 é colocado em uma porção de extremidade do membro central 24, de modo que a porção de parede superior inclinada 27 do membro lateral 26 contate a porção marginal inclinada 25 do membro central 24. O pino de transferência 28 é recebido nos recessos semicilíndricos 29 na porção superior dos membros laterais 26. Este arranjo também é visível na vista em seção transversal da Figura 4, que é tomada através dos primeiros elementos de mola 20 e primeiro mecanismo friccional. Como pode ser visto, o membro central 24 do primeiro mecanismo friccional se apoia sobre as extremidades superiores do elemento de mola 20. As porções marginais inclinadas 25 do membro central 24 compreendem membros laterais 26 de maneira simétrica em ambos lados, de modo que as porções marginais inclinadas 25 contatem as porções de parede superior incluídas 27 dos membros laterais 26.

[0040] A operação do primeiro mecanismo friccional do conjunto depedal, de acordo com a primeira modalidade, será descrita em conexão com as Figuras 4 e 7 e 8. Se o pedal, e, por conseguinte, o membro suporte de pedal 10, pivotarem ao redor do eixo, em uma primeira direção, este movimento de pivotamento é transferido para o pino de transferência 28, e, a seguir, para os membros laterais 26 e membro central 24. Durante o movimento pivotal do membro suporte de pedal 10, os primeiros elementos de mola 20 são comprimidos, como pode ser visto na Figura 7, que mostra uma vista frontal (com as paredes de extremidade do alojamento removidas) com o membro suporte de pedal 10 na posição de repouso e Figura 8 que mostra a mesma vista depois de o membro suporte de pedal 10 pivotar na primeira direção, que produz um movimento descendente do primeiro mecanismo friccional, com seu membro central 14 e seus membros laterais movidos para baixo. Isto, por sua vez, provoca a descompressão do primeiro elemento de mola 20. Devido à força transferida a partir do pivotamento do membro suporte de pedal 10 através do primeiro mecanismo friccional, os membros laterais 26 foram pressionados a se moverem para fora, devido à interface inclinada para baixo, formada entre as porções marginais laterais inclinadas para baixo 25 do membro central 24 e paredes superiores inclinadas para baixo 27 dos membros laterais 26. Assim, quando uma força é transmitida através do primeiro mecanismo friccional na direção descendente para comprimir os primeiros elementos de mola 20, os membros laterais 26 do primeiro mecanismo friccional são pressionados a se moverem para fora, que, por sua vez, produz uma força de pressão que pressiona as paredes laterais externas dos membros laterais 26 nas paredes internas do suporte alojamento 4a. Esta força aumentada que pressiona as paredes laterais dos membros laterais 26 em direção às paredes internas do suporte de alojamento 4a provoca um aumento de resistência friccional, que, por sua vez, retarda o movimento pivotal do membro suporte de pedal 10. Quanto mais o membro suporte de pedal 10 pivota, maior será a compressão dos primeiros elementos de mola 20. Portanto, quanto mais o membro suporte de pedal 10 pivota, maior será a força que atua entre o suporte de pedal 10 e os primeiros elementos de mola 20, e maior a força transferida através do primeiro mecanismo friccional, e, por sua vez, maior a força exercida pelos membros laterais 26 sobre as paredes internas do suporte de alojamento 4a e mais resistência friccional será criada.

[0041] Do mesmo modo, uma fricção será gerada quando o pedal éliberado, e a força a partir dos elementos de mola é transferida através dos mecanismos friccionais para o membro suporte de pedal, para pressioná-lo de volta para sua posição de repouso.

[0042] Como pode ser visto em seção transversal na Figura 4, oalojamento base 4a é provido com superfícies de encosto 50 que contatam as porções de extremidade superior dos primeiro e segundo pinos de transferência, quando o membro suporte de pedal 10 se encontra em sua posição de repouso. Estas superfícies de encosto 50 limitam o movimento ascendente dos primeiro e segundo mecanismos friccionais. Por exemplo, se o membro suporte de pedal 10 for pivotado a partir de uma posição de repouso, como na Figura 7, para um estado pivotado, em uma primeira direção, como na Figura 8, o primeiro mecanismo friccional será pressionado para baixo. O segundo mecanismo friccional, por sua vez, será fixado pelas superfícies de encosto 50 no mesmo nível da posição de repouso do membro suporte de pedal 10, enquanto a extremidade oposta da extremidade do membro suporte de pedal 10, como na Figura 7, será pivotado para cima, se afastando do segundo mecanismo friccional, de modo que os recessos 16 (ver Figura 3) sejam erguidos do pino de transferência 48 do segundo membro suporte de pedal, que é fixo no lugar por superfícies de encosto, como na posição de repouso, contra a força de mola dos segundos elementos de mola 40.

[0043] Deve ser notado que o pino de transferência 28, membroslaterais 26, e membro central 24 não executam um movimento descendente puramente linear, quando o membro suporte de pedal 10 é pivotado da posição de repouso para o estado pivotado, como na Figura 8, mas um movimento rotacional ao redor do eixo de pivotamento 8, no qual o membro suporte de pedal 1 está montado no alojamento base. No entanto, como a faixa de pivotamento em aplicações típicas é um tanto pequena, por exemplo ±14°, onde 0o é a posição de repouso, o desvio de um movimento descendente puramente linear é um tanto pequeno. Em princípio, os primeiro e segundo mecanismos friccionais também poderiam ser guiados por um movimento descendente puramente linear, mas, neste caso, recortes semicirculares 14, 16teriam que ser formados alongados, de modo que os pinos de transferência 28, 48 também pudessem se mover na direçãolongitudinal do membro suporte de pedal 10.

[0044] Uma segunda modalidade de um conjunto suporte de pedalserá descrita com referência à Figura 9. A maior parte dos componentes do conjunto de pedal é igual àquela da primeira modalidade, como na Figura 3, e portanto, alguns dos componentes são omitidos na Figura 9, para simplificar a ilustração. O desenho e operação do membro suporte de pedal 10, sua montagem vertical em um suporte de alojamento 4a através de um eixo 8, e primeiro e segundo mecanismos friccionais são iguais àqueles da primeira modalidade, de modo que uma referência aos mesmos poderá ser feita na descrição da primeira modalidade. A diferença em relação à primeira modalidade refere-se aos elementos de mola. Na primeira modalidade, molas de compressão foram usadas como primeiro e segundo elementos de mola, atuando contra o movimento vertical do membro suporte de pedal. Na segunda modalidade, estas molas de compressão foram substituídas por molas de torção, que são montadas no eixo 8 e têm braços de extremidades estendendo em direções opostas, onde os braços de extremidade do elemento de mola 20 que e estendem em uma direção são conectados ao membro central 24 do primeiro mecanismo friccional, e os braços dos membros de mola 40 na outra direção são conectados ao membro central 44 do segundo mecanismo friccional. Nesta modalidade, os primeiros elementos segundos elementos de mola 20, 40 compartilham as mesmas molas de torção físicas. Devem haver duas molas de torção por razões de segurança, de modo que o conjunto de pedal continua operando se uma mola vier a falhar, por exemplo, se uma mola quebrar. Pela mesma razão, devem haver duas molas de compressão na primeira modalidade, que servem como segundos elementos de mola 40, de modo que, em caso de falha de uma mola, a segunda mola mantém o conjunto de pedal operando.

[0045] As Figuras 10 a 12 são vistas laterais esquemáticas parailustrar a operação do conjunto de pedal, de acordo com a segunda modalidade. A Figura 10 mostra o conjunto de pedal na posição de repouso. A Figura 11 mostra o conjunto de pedal depois de pivotar o membro suporte de pedal na primeira direção (o membro suporte de pedal na posição de repouso está mostrado em linhas tracejadas na Figura 11). Pivotando o membro suporte de pedal 10 para a posição mostrada na Figura 11, o primeiro mecanismo friccional foi movido para baixo, da maneira descrita para a primeira modalidade, e uma força friccional aumentada foi criada pressionando os membros laterais 26 do primeiro mecanismo friccional para fora contra a parede interna do alojamento de base (não mostrado nas Figuras 10 a 12). Como também mostrado na Figura 11, o segundo mecanismo friccional se manteve na posição como tendo a posição de repouso do membro suporte de pedal 10. Em outras palavras, o membro suporte de pedal 10 com seus recessos 16 foi erguido do pino de transferência 48, o segundo mecanismo friccional fixado no lugar por meio de superfícies de encosto (não mostradas na Figuras 10 a 12), que impedem um movimento ascendente adicional do segundo mecanismo friccional, a partir da posição que corresponde à posição de repouso do membro suporte de pedal.

[0046] Na Figura 12, a situação oposta é mostrada, onde o membrosuporte de pedal 10 foi pivotado para a segunda direção, para pivotar o segundo mecanismo friccional para baixo. Neste caso, o primeiro mecanismo friccional foi desacoplado do movimento do membro suporte de pedal 10, limitando o movimento do primeiro mecanismo friccional ao nível que corresponde à posição de repouso do membro suporte de pedal 10 através das superfícies de encosto.

[0047] Uma terceira modalidade de um conjunto de pedalbidirecional de acordo com a invenção será agora descrita em conexão com as Figuras 13 a 17. Referindo-se primeiro à vista explodida da Figura 13, deve ser notado que, nesta vista, são mostrados apenas aqueles componentes que diferem daqueles das primeira e segunda modalidades. Aqui, o suporte de alojamento 4a é composto de duas partes que são parafusadas. Ademais, o membro suporte de pedal é composto de duas partes 10 e 11a, onde a placa de cobertura 11a é parafusada no membro suporte de pedal 10. A placa de cobertura 11a tem duas extensões laterais se estendendo para baixo 11b, que têm um furo em suas regiões de extremidade inferiores. Um pino de transferência 28’ é recebido nestes furos. Um segundo furo 48’ é recebido nos furos nos membros suporte de alojamento 4a, e assim fixado com respeito ao alojamento. O pino de transferência 28’, nesta modalidade, é fixado ao membro suporte de pedal pivotável 10, 11a de modo diferente das primeiras duas modalidades, nas quais os primeiro e segundo pinos de transferência foram adaptados para seguir o movimento pivotal do membro suporte de pedal e desacoplados do membro suporte de pedal, quando uma extremidade do membro suporte de pedal se moveu adicionalmente para cima além do nível que corresponde à posição de repouso.

[0048] Similarmente ao descrito acima, um eixo 8 é montado nosuporte de alojamento para montar pivotalmente o membro suporte de pedal 10. Em adição, duas molas de torção são montadas no eixo 8, cada uma delas tendo duas porções de extremidade que se estendem para cima na direção vertical. Estas duas molas de torção formam primeiro e segundo elementos de mola 20, 40, onde os primeiro e segundo elementos de mola compartilham as mesmas molas de torção físicas. As porções de extremidades dos primeiros elementos de mola 20 são recebidas em furos de um membro central o segundo mecanismo friccional. Similarmente, as porções de extremidade dos segundos elementos de mola 40 são recebidas em furos de um membro central do 20 mecanismo friccional. O primeiro mecanismo friccional adicionalmente compreende dois membros 26, e o segundo mecanismo friccional adicionalmente compreende dois membros laterais 46.

[0049] Os membros centrais 24, 44, de novo, têm porçõesmarginais laterais inclinadas 27, 47. Os membros laterais 26, 46 tem porções de parede laterais correspondentemente inclinadas, que entram em contato com as porções marginais inclinados 27, 47. Uma diferença em comparação com primeira e segunda modalidades, consiste no fato de os membros centrais 24, 44 serem agora orientados de modo que suas porções marginais laterais inclinadas 27e 47 fiquem voltadas uma contra a outra, i.e., em comparação com a orientação da primeira modalidade, e os primeiro e segundo mecanismos friccionais são virados 90° um em relação ao outro.

[0050] A Figura 14 mostra uma vista em seção transversal, tomadano nível do pino de transferência 28’, e mostrando os componentes dos primeiro e segundo mecanismos friccionais, onde os componentes do membro suporte de pedal e contato fixo foram omitidos. Como pode ser visto na vista em seção transversal da Figura 14, os membros centrais 24, 44 dos primeiro e segundo mecanismos friccionais estão voltados um contra o outro, com suas porções marginais laterais inclinadas 25, 45. Os membros laterais 26, 46 são dispostos de modo que suas paredes laterais internas inclinadas 27, 47 contatem ascorrespondentes porções marginais laterais inclinadas dos membros centrais 24, 44 dos primeiro e segundo mecanismos friccionais.

[0051] A Figura 15 mostra uma vista de topo dos primeiro e segundomecanismos friccionais como acima, e de novo com os componentes adicionais do membro suporte de pedal e estrutura base omitidos.

[0052] As Figuras 16 e 17 mostram vistas laterais do conjunto depedal na e/ou de repouso e com o membro suporte de pedal pivotado em uma primeira direção, respectivamente. Como pode ser visto a partir destas figuras, quando o membro suporte de pedal 10 é pivotado para esquerda, o pino de transferência 28’ acoplado ao membro suporte de pedal 10 pressiona os membros laterais 26 para seguir o movimento de pivotamento, através do que os membros laterais 26 transferem a força exercida pelo pino de transferência 28’ através do membro central 24 do primeiro mecanismo friccional para os primeiros elementos de mola 20 que são desta forma tensionadas. A força transferida a partir do pino de transferência 28’ para os primeiros elementos de mola provoca, devido à interface inclinada entre a interface inclinada marginal de lateral inclinada 25 do membro central 24 e porções de parede lateral inclinada 27 dos membros laterais 26, uma força direcionada para fora nos membros laterais 26, que pressiona suas superfícies laterais da superfície de parede interna do alojamento (não mostrada nas Figuras 14 a 17), através do que criando uma resistência friccional aumentada contra o movimento do membro suporte de pedal e pedal. Este aumento da força friccional entre o mecanismo friccional do membro suporte de pedal e do pedal corresponde ao aumento de fricção como descrito para as primeira e segunda modalidades.

[0053] Em conexão com as Figuras 16 e 17, pode ser notado quenesta modalidade tem apenas uma transferência em 28’ que transfere a força para o primeiro mecanismo friccional, quando o membro suporte de pedal é pivotado para a esquerda, como na Figura 17; o mesmo pino de transferência 28’ exerce uma força e move o segundo mecanismo friccional com seus membros laterais 46 para a direita, se o membro suporte de pedal for pivotado para a direita.

[0054] O segundo pino 48’ é estacionário com respeito aoalojamento da estrutura base. Este segundo pino 48’, nesta modalidade, provê superfícies de encosto, que impedem um movimento dos primeiro e segundo mecanismos friccionais além da posição que corresponde a suas posições de repouso. Por exemplo, na situação mostrada na Figura 17, o segundo pino 48’ mantém o segundo mecanismo friccional com seus membros laterais 46 na mesma posição da posição de repouso, enquanto o primeiro mecanismo friccional é pivotado se afastando junto com membro suporte de pedal 10. Se o membro suporte de pedal 10 for pivotado da posição mostrada na Figura 16 para a direita, o segundo pino 48’ mantém o primeiro mecanismo friccional com seus membros laterais 26 na mesma posição da posição de repouso.

Claims (14)

1. Conjunto de pedal bidirecional compreendendo: uma estrutura base conectável a uma estrutura de veículo; um membro suporte de pedal (10) pivotalmente montado na estrutura base (2) a ser pivotável ao redor de um eixo de rotação a partir de uma posição de repouso em uma primeira direção e em uma segunda direção oposta à primeira direção; primeiro e segundo elementos de mola (20, 40), que são tensionados quando o membro suporte de pedal está pivotado nas primeira e segunda posições, respectivamente, e que pressionam o membro suporte de pedal para sua posição de repouso, em que um primeiro mecanismo friccional (24, 26, 28) e um segundo mecanismo friccional (44, 46, 48) são dispostos entre o membro suporte de pedal e as primeira e segunda molas, respectivamente, de modo que, quando o membro suporte de pedal (10) está pivotado nas primeira e segunda direções, um dos primeiro e segundo mecanismos friccionais, respectivamente, se move com o membro suporte de pedal e atua sobre uma das primeira e segunda molas (20, 40), respectivamente,transmitindo uma força a partir do membro suporte de pedal através de um dos primeiro e segundo mecanismos friccionais (24, 26, 28, 44, 46, 48), respectivamente, para um dos primeiro e segundo elementos de mola, e cada mecanismo friccional sendo arranjado para aumentar a resistência friccional para retardar movimentos pivotais do membro suporte de pedal com a força sendo transmitida através de seus respectivos mecanismos friccionais, sendo que cada um dos primeiro e segundo mecanismos friccionais compreender pelo menos dois membros (24, 26, 44, 46), que estão em contato com, e móveis entre si, e que estão arranjados de modo a serem pressionados a se separarem com a força transmitida através do respectivo mecanismo friccional para aumentar, desta forma, a resistência friccional para retardar movimentos pivotais do membro suporte de pedal (10), caracterizado pelo fato de que cada um dos primeiro e segundo mecanismos friccionais ser arranjado de modo que, quando seus pelo menos dois membros (24, 26, 44, 46) são pressionados a se afastarem, pelo menos uma superfície de um dos membros ser pressionada contra uma superfície que é fixa em relação à estrutura base (2) para aumentar a resistência friccional contra movimentos pivotais do membro suporte de pedal.

2. Conjunto de pedal bidirecional, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que os pelo menos dois membros (24, 26, 44, 46) de cada um dos primeiro e segundo mecanismos friccionais ter porções de superfície que se contatam, e que são inclinadas com respeito a um plano perpendicular à direção na qual a força é transmitida a partir do membro suporte de pedal (10) através do respectivo mecanismo friccional, por meio do qual os pelo menos dois membros (24, 26, 44, 46) são pressionados a se separarem através de uma interação de cunha das porções de superfície inclinada.

3. Conjunto de pedal bidirecional, de acordo a reivindicação1 ou 2, caracterizado pelo fato de que cada um dos primeiro e segundo mecanismos friccionais compreender um membro central (24, 44) tendo porções marginais inclinadas e dois membros laterais opostos (26, 46), cada um deles tendo uma porção de superfície inclinada para contatar a respectiva uma das porções marginais inclinadas no membro central e uma porção lateral tendo uma superfície externa voltada para uma superfície de parede interna da estrutura base, através da qual o membro central (24, 44) e os membros laterais opostos (26, 46) são arranjados de modo que, quando uma força é transmitida através do respectivo mecanismo friccional, seus membros laterais são pressionados na direção oposta, se afastando do membro central e, por conseguinte, suas superfícies laterais externas são pressionadas em engate friccional com as porções de superfície de parede interna da estrutura base (2).

4. Conjunto de pedal bidirecional, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que os membros centrais (24, 44) de cada um dos primeiro e segundo mecanismos friccionais serem conectados aos primeiro e segundo elementos de mola (20, 40), respectivamente, e de o membro suporte de pedal (10) ser arranjado para exercer uma força quando pivotado fora da posição de repouso em uma primeira direção ou segunda direção oposta, sobre os membros laterais (26, 46) dos primeiro e segundo mecanismos friccionais,respectivamente, qual força é transferida via membro central para os primeiro e segundo elementos de mola.

5. Conjunto de pedal bidirecional, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que superfícies de encosto serem providas para equilibrar a força dos primeiro e segundo elementos de mola (20, 40) nos primeiro e segundo mecanismos friccionais, respectivamente, quando os primeiro e segundo mecanismos friccionais alcançam sua posição de repouso que corresponde à posição de repouso do membro suporte de pedal pelo contato das superfícies de encosto (50) nos primeiros e segundos mecanismos friccionais (24, 26, 28, 44, 46, 48), para desacoplar, desta forma, a transferência de força entre os primeiro e segundo elementos de mola através dos primeiro e segundo mecanismos friccionais para o membro suporte de pedal.

6. Conjunto de pedal bidirecional, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que superfícies de encosto (50) serem providas de modo que o membro suporte de pedal (10), em qualquer ponto de sua trajetória de movimento pivotal, seja pressionado de volta para sua posição de repouso pelos primeiro e segundo elementos de mola (20, 40) a despeito de qualquer diferença de força exercida pelos primeiro e segundo elementos de mola, as superfícies de encosto (50) sendo arranjadas de modo que desacoplem a transferência de força dos primeiro e segundo elementos de mola para o membro suporte de pedal, impedindo que os primeiro e segundo mecanismos friccionais (24, 26, 28, 44, 46, 48) se movam além de suas posições de repouso, que corresponde à posição de repouso do membro suporte de pedal (10).

7. Conjunto de pedal bidirecional, de acordo com a reivindicação 5 ou 6, caracterizado pelo fato de que as superfícies de encosto (50) serem formadas como flanges, que são fixos em relação à estrutura base.

8. Conjunto de pedal bidirecional, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que cada um dos primeiro e segundo mecanismos friccionais compreender um pino de transferência (28, 48) que contata um membro dos pelo menos dois membros dos primeiro e segundo mecanismos friccionais, e ser recebido em recessos complementares em porções de superfície do membro, e de o membro suporte de pedal ser arranjado para contatar e exercer uma força sobre o pino de transferência (28, 48) dos primeiro e segundo mecanismos friccionais quando pivotado na primeira direção e segunda direção oposta, respectivamente.

9. Conjunto de pedal bidirecional, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que cada um dos primeiro e segundo mecanismos friccionais compreender um membro central (24, 44) tendo porções marginais inclinadas em lados opostos e dois membros laterais opostos (26, 46), cada membro lateral tendo uma porção de superfície inclinada complementar com as porções marginais inclinadas e contatando a respectiva uma das porções marginais do membro central (24, 44) e tendo uma extensão lateral formando uma parede lateral externa, sendo que o membro central (24, 44) e os membros laterais opostos (26, 46) são arranjados de modo que, quando uma força é transmitida através dos respectivos mecanismos friccionais, seus membros laterais são pressionados na direção oposta se afastando do membro central, e, desta forma, pressionados com sua parede lateral externa em engate friccional com a porção de superfície fixa em relação à estrutura base.

10. Conjunto de pedal bidirecional, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que os membros centrais (24, 44) de cada um dos primeiro e segundo mecanismos friccionais serem conectados com os primeiro e segundo elementos de mola (20, 40), e de o membro suporte de pedal ser arranjado de modo a exercer uma força quando pivotado fora da posição de repouso em uma primeira direção ou segunda direção oposta, sobre os membros laterais (26, 46) dos primeiro e segundo mecanismos friccionais, qual força é transferida via membro central (24, 44) para os primeiro e segundo elementos de mola (20, 40).

11. Conjunto de pedal bidirecional, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que cada um dos primeiro e segundo mecanismos friccionais compreender um pino de transferência (28, 48) que se estende entre os membros laterais (26, 46) e sendo recebido em recessos complementares nas porções de superfície dos membros laterais que estão voltados o membro suporte de pedal e de o membro suporte de pedal (10) ser arranjado de modo a contatar e exercer uma força sobre o pino de transferência (28, 48) dos primeiro e segundo mecanismos friccionais, respectivamente, quando o suporte de pedal está pivotado na primeira direção e segunda direção oposta, respectivamente.

12. Conjunto de pedal bidirecional, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que os primeiro e segundo mecanismos friccionais compreenderem um pino de transferência comum, que é fixo no membro suporte de pedal que se estende entre primeiro e segundo mecanismos friccionais adjacentes e exerce uma força sobre os primeiro e segundo mecanismos friccionais, quando o membro suporte de pedal está pivotado nas primeira e segunda direções respectivamente.

13. Conjunto de pedal bidirecional de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que cada um dos primeiro e segundo conjuntos friccionais compreender um membro central tendo porções marginais inclinadas em lados opostos e dois membros laterais opostos, o membro central sendo orientado de modo que as porções marginais inclinadas fiquem voltadas uma para outra, cada membro lateral tendo uma porção de superfície inclinada complementar às porções marginais inclinadas e em contato com a respectiva uma das porções marginais do membro central e tendo uma extensão lateral formando uma parede lateral externa, sendo que o membro central e os membros laterais opostos são arranjados de modo que, quando uma força é transmitida através do respectivo mecanismo friccional, seus membros laterais são pressionados na direção oposta, se afastando do membro central, e, por conseguinte, pressionados com sua parede lateral externa, em engate friccional com uma porção de superfície sendo fixa em relação à estrutura base.

14. Conjunto de pedal bidirecional de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que um pino fixado à estrutura base ser disposto se estendendo entre os primeiro e segundo mecanismos friccionais e contatar porções dos primeiro e segundo mecanismos friccionais, quando o membro suporte de pedal se encontra em sua posição de repouso, de modo que as porções de superfície opostas do pino formem superfícies de encosto para os primeiro e segundo conjuntos friccionais.

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