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Die
Erfindung betrifft eine Pedalanordnung für Fahrzeuge oder Kraftfahrzeuge,
mit einem stehenden Pedal, welches mit einem Sensor versehen ist,
der mit einer Vorrichtung zur Erzeugung eines Sollwertsignals insbesondere
für einen
Antrieb verbunden ist, und welches an einer in Gebrauchsstellung
horizontalen Achse schwenkbar gelagert ist, die mit Abstand zu einer
von einem Benutzer beaufschlagbaren Pedalfläche angeordnet ist, wobei die Schwenkachse
für das
stehende Pedal an oder in einem Gehäuse angeordnet ist, in welchem
wenigstens ein durch eine oder mehrere Rückstellfedern gegen ein feststehendes
Teil oder gegen die Gehäusewand
andruckbares Reibelement vorgesehen ist.
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Eine
vergleichbare Pedalanordnung ist aus
EP 1 388 455 A1 bekannt. Der Sensor ist dabei
an einem verschiebbaren Element angeordnet, dessen Verschiebung über eine
gekrümmt
angeordnete Schubkette bewirkt wird, deren eines Endglied an der Pedalunterseite
und deren anderes Endglied an dem Schiebeteil mit dem Sensor angreift.
Durch die Verschiebung über
eine gekrümmte
Führung
wird ein zylindrisches Teil geradlinig verschoben, so dass dessen
Bewegung von dem Sensor erfasst werden kann. Vor allem durch diese
gekrümmte
Führung
und die geradlinige Verschiebung des zylindrischen Teiles sind Verschleiß oder Verkantungen
oder dergleichen Störungen
zu befürchten.
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Aus
der
DE 102 30 724
A1 ist eine Leistungssteuereinrichtung mit einem Pedal
bekannt, bei welcher auf der Schwenkachse des Pedals ein erstes Reibrad
befestigt ist. Dieses trägt
einen einarmigen Hebel, welcher über
eine Druckfeder einen zweiarmigen Hebel an einem Hebelarm beaufschlagt,
während
der andere Hebelarm mit einem Reibungselement gegen das erste Reibrad
gedrückt
wird. Die Reibung wird also nicht an einem feststehenden Teil oder
einer Gehäusewand
bewirkt.
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Aus
der
US 6 523 433 B1 ist
eine Pedalanordnung bekannt, bei welcher ein an einem Hebelarm angebrachtes
Reibelement gegen ein feststehendes Teil wirkt, jedoch ist dabei
das Reibelement als von dem Pedal beaufschlagtes Winkelstück ausgebildet, dessen
einer Winkelschenkel die Reibkraft erzeugt, während der andere, etwa parallel
zu dem Pedal verlaufende Winkelschenkel durch eine oder mehrere Rückstellfedern
beaufschlagt wird. Bei einer eventuellen Verkantung insbesondere
durch Verschleiß muss
eine Störung
des ordnungsgemäßen Betriebes befürchtet werden.
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Es
besteht deshalb die Aufgabe, eine Pedalanordnung der eingangs definierten
Art zu schaffen, bei welcher ein weitgehend störungsfreier Betrieb möglich ist.
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Zur
Lösung
dieser Aufgabe ist die eingangs definierte Pedalanordnung dadurch
gekennzeichnet, dass in dem Gehäuse
ein schwenkbarer Betätigungshebel
mit zwei beidseits seines Schwenklagers angeordneten Hebelarmen
vorgesehen ist, wobei ein erster Hebelarm von dem Pedal direkt oder
indirekt beaufschlagt ist oder direkt oder indirekt an dem Pedal
angreift und die Rückstellfeder(n)
an einem zweiten Hebelarm des Betätigungshebels angreift, dass das
Reibelement als gegenüber
einer an dem Betätigungshebel
angeordneten Halterung auslenkbares Auslenkteil ausgebildet ist,
dessen von seiner Halterung abstehender Bereich mit dem feststehenden Teil
oder mit der Gehäusewand
reibend zusammenwirkt und beim Verschwenken des Pedals und des Betätigungshebels
seinerseits relativ zu dem Betätigungshebel
auslenkbar ist, dass das Reibelement in Längserstreckung des Betätigungshebels
oder in spitzem Winkel dazu orientiert und seine Halterung gegenüber der
Schwenklagerung des Betätigungshebels
seitlich zu diesem versetzt ist und dass die Rückstellfeder(n) das Reibelement
quer zu dessen Längserstreckungsrichtung
beaufschlagt und an das feststehende Teil oder an die Gehäusewand
andrückt.
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Auf
diese Weise kann also die Pedalbewegung ohne Umleitung über eine
gekrümmte
Führung und
im Wesentlichen nur unter Verwendung von schwenkbaren oder auslenkbaren
Teilen auf das Reibelement übertragen
werden, so dass Störungen durch
Verkantungen oder auch durch Verschleiß weitestgehend vermieden werden
können.
Die Schwenkbewegung des Pedals kann auf einfache Weise zur Verschwenkung
des Betätigungshebels genutzt
werden, der seinerseits ein etwa in Erstreckungsrichtung des Pedals
orientiertes Reibelement bewegt. Daraus ergibt sich auch der Vorteil,
dass mit relativ wenig Einzelteilen die erwünschte Reibkraft mit Hilfe
des Reibelements erzeugt werden kann, welches über den Betätigungshebel gewissermaßen indirekt
am Pedal gelagert oder gehalten ist und somit dessen Bewegung „mitmacht", und dass auch die Rückstellfeder
am Pedal über
diesen Betätigungshebel
gehalten ist und sich nicht an dem feststehenden Gehäuse abstützen muss.
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Das
auslenkbare Reibelement kann als Schwenkteil oder Biegeteil ausgebildet
und beim Verschwenken des Pedals und des zweiarmigen Betätigungshebels
relativ zu diesem Schwenk- oder
biegbar sein. Somit kann die erfindungsgemäße Auslenkung des Reibelements
bei der Verschwenkung des Pedals effektiv erfolgen.
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Dabei
können
die Achse des Lagers des Pedals und die Auslenk- oder Biege- oder Schwenkachse des Reibelements
sowie die Achse des schwenkbaren Betätigungshebels parallel zueinander
angeordnet sein, so dass durch die Verschwenkung des Pedals automatisch
die Auslenkung oder Biegung oder Verschwenkung des Reibelements
bewirkt wird.
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Für eine effektive Übertragung
der Schwenkbewegung des Pedals auf den Betätigungshebel ist es günstig, wenn
an der Rückseite
oder Unterseite des Pedals, die dem Fuß eines Benutzers abgewandt ist,
ein Betätigungsglied
oder -vorsprung angeordnet ist, dessen dem Pedal abgewandtes Ende
den ersten Hebelarm des Betätigungshebels
mit Abstand zu dessen Schwenkachse beaufschlagt. Somit kann das
Pedal verschwenkt werden, ohne selbst unmittelbar mit dem Betätigungshebel
in Berührung
zu kommen, so dass der Betätigungshebel
seinerseits gut verschwenkt werden kann, um das Reibelement zu bewegen.
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Das
Betätigungsglied
kann mit dem Pedal oder mit dem Betätigungshebel insbesondere einstückig verbunden
sein. Vor allem ein an der Unterseite des Pedals als Betätigungsglied
angeordneter Vorsprung kann bei entsprechend gewählter Bemessung den mit Abstand.
hinter oder unter dem Pedal befindlichen Betätigungshebel exzentrisch zu
dessen Schwenkachse beaufschlagen und beim Verstellen des Pedals
ebenfalls im Sinne einer Bewegung des Reibelements bewegen.
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Für eine gute Übertragung
der Schwenkbewegung des Pedals auf den Betätigungshebel mit Hilfe des
Betätigungsgliedes
ist es zweckmäßig, wenn der
erste Hebelarm des Betätigungshebels
eine dem Betätigungsglied
oder -vorsprung an der Unterseite des Pedals zugewandte Kontaktfläche aufweist, und/oder
wenn das Betätigungsglied
an seinem freien Ende flächig
ausgebildet ist und mit einem Gegenvorsprung an dem ersten Betätigungsarm
in Berührkontakt
ist und wenn das Betätigungsglied
und der Hebelarm bei der Verschwenkung des Pedals relativ zueinander
verstellbar oder verschiebbar sind, um die unterschiedlichen und
durch die Geometrie der Anordnung der Schwenkachsen bewirkte gegensinnige
Verschwenkung des Pedals und des Betätigungshebels auszugleichen.
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Eine
günstige
Geometrie und Kinematik der jeweiligen Schwenkbewegungen für die Betätigung des
Reibelements ergibt sich, wenn das Schwenklager für den Betätigungshebel
in Gebrauchsstellung höher
als die Schwenkachse des Pedals angeordnet ist und sich das Reibelement
demgegenüber
nach der Seite und/oder nach oben erstreckt und sein Reibkörper höher als
das Schwenklager des Betätigungshebels
angeordnet ist und wenn das Betätigungsglied
an dem sich von dem Schwenklager für den Betätigungshebel nach unten erstreckenden
ersten Hebelarm angreift. Dabei ist günstig, wenn der Betätigungshebel
sich etwa in derselben Richtung wie das Pedal, also unter Umständen wenigstens
in einer Pedalstellung parallel zu dem Pedal und/oder unter spitzem
Winkel dazu erstreckt. Somit kann das quer zu dem Pedal angeordnete,
vorzugsweise als Vorsprung ausgebildete Betätigungsglied bei der Verschenkung
des Pedals durch seine Querbewegung den Betätigungshebel ebenfalls verschwenken und
zwar aufgrund der vorbeschriebenen Anordnung gegensinnig zu dem
Pedal, was zu einer entsprechenden Verstellung des Reibelements
und Anspannung der Rückstellfeder
oder Rückstellfedern
führt.
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Das
Reibelement kann an dem Betätigungshebel
an einer zu dessen Schwenklager beabstandeten Stelle oder an einem
dritten Hebelarm des Betätigungshebels,
welcher quer zu dem Betätigungshebel
oder zu wenigstens dem zweiten Hebelarm vorsteht, befestigt oder
gelagert sein, wobei die Befestigung oder Schwenklagerung für das Reibelement
bei der Verschwenkung des Betätigungshebels
auf einem Bogen um dessen Achse bewegbar ist. Dabei kann das Reibelement
in Ruhelage oder bei mittlerer Auslenkung etwa eine Tangente an
den Kreisbogen bilden, auf welchem die Befestigung oder Schwenklagerung
des Reibelements bei der Verschwenkung des Betätigungshebels und damit des
dritten Hebelarms bewegbar ist. Somit erzeugt die Verschwenkung
des Pedals beispielsweise aus einer Leerlaufstellung in Richtung
zur Volllaststellung eine etwa gegensinnige Verschwenkung des Betätigungshebels, wodurch
gleichzeitig das Reibelement aufgrund des dritten Hebelarms etwa
in Orientierungsrichtung des Pedals beziehungsweise des Betätigungshebels
gezogen oder gedrückt,
gleichzeitig aber auch zusätzlich
verschwenkt und reibend an eine Gegenfläche angedrückt wird, um die gewünschte Reibung
bei der Pedalverstellung zu erzeugen.
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In
zweckmäßiger Weise
kann also die Befestigung oder Lagerung oder Halterung des Reibelements
bei dem Verschwenken des stehenden Pedals und damit bei dem Verschwenken
des Betätigungshebels
in Richtung zu der Volllaststellung an dem Reibelement eine etwa
in dessen Erstreckungsrichtung wirkende Zug- oder Druckkraft ausüben und
das Reibelement etwa in seiner Erstreckungsrichtung bewegen, wobei
zumindest das der Befestigung oder Halterung entgegengesetzte Ende
des Reibelements an dem feststehenden Teil oder der Innenseite des Gehäuses gegen
die Reibkraft bewegbar ist.
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Zwischen
dem zweiten Hebelarm und dem Reibelement kann die quer zur Längserstreckungsrichtung
des Betätigungshebels
und des Reibelements angeordnete Rückstellfeder quer zu dem Reibelement
und dem zweiten Hebelarm verlaufend und wirkend angeordnet sein
und das freie Ende des auslenkbaren Reibelements kann insbesondere
an einer Schrägfläche des
Gehäuses
innenseitig anliegen und bei der Verschwenkung des Betätigungshebels an
dieser Schrägfläche – reibend – verschiebbar sein.
Somit wird die Druckkraft der Rückstellfeder
unmittelbar auf das Reibelement quer zu dessen Erstreckung ausgeübt, so dass
das Reibelement bei seiner Zug- oder
Schiebebewegung gleichzeitig aufgrund der zunehmenden Federkraft
unter Umständen
eine zunehmende Reibung bewirkt.
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Der
Schrägungswinkel
der im Inneren des Gehäuses
angeordneten Schrägfläche kann
relativ zu dem Reibelement und zu dessen Bewegung ansteigen oder
abfallen, um die Relativbewegung des Reibelements bei der Betätigung des
Pedals oder des Gaspedals so zu nutzen, dass die Reibkraft mit zunehmender
Verschenkung des Pedals möglichst ebenfalls
zunimmt.
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Dabei
kann die von dem Reibelement bei seiner Verstellung beaufschlagte
Schrägfläche einen geradlinigen
oder einen gekrümmten
Verlauf haben, wobei die Krümmung
konvex oder konkav sein könnte.
Auch dadurch lässt
sich konstruktiv der Verlauf der Änderung der Reibkraft bei der
Pedalbewegung vorgeben.
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Es
kann zweckmäßig sein,
wenn der Schrägungswinkel
der von dem Reibelement bei der Verschwenkung des Betätigungshebels
beaufschlagten Schrägfläche so auf
die Rückzugs-
und Schwenkbewegung des Reibelements abgestimmt ist, dass unter
dem Einfluss der Rückstellfeder
während
dieser Bewegung eine zunehmende Reibkraft gebildet ist.
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Es
sei erwähnt,
dass die Druckfeder oder Rückstellfeder
unter Umständen
auch mehrfach vorhanden sein kann, wenn aufgrund der Platzverhältnisse
und der erforderlichen Rückstellkraft
mehr als eine derartige Feder erforderlich sein sollte.
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Günstig ist
es dabei, wenn die Rückstellfeder eine
Druckfeder ist und wenn der diese Feder abstützende zweite Hebelarm in Ausgangsstellung
oder Leerlaufposition des Pedals an einer Rückwand des Gehäuses anliegt
oder abgestützt
ist und bei der Verschwenkung des Pedals und des Betätigungshebels von
dieser Rückwand
des Gehäuses
in Richtung auf das Pedal und das Reibelement hin abhebbar ist.
Somit wird in Ausgangsstellung die Druckkraft der Rückstellfeder
auch von dem Gehäuse
aufgenommen und bei der Betätigung
des Pedals wird dann die Druckfeder zwischen dem zweiten Hebelarm
und dem Reibelement zusammengedrückt,
da sie quer zu diesen beiden Teilen angeordnet ist und durch die
Verringerung des Abstandes des zweiten Hebelarms von dem Reibelement
entsprechend nachgeben muss. Die Druckfeder ist also bei der durch
die Pedalbewegung bewirkten Verschwenkung des zweiarmigen Betätigungshebels
durch die damit einhergehende Verschwenkung des zweiten Hebelarms
zwischen diesem und dem Reibelement zusammendrückbar, was sich auch günstig auf
die Rückstellung
auch des Pedals beim Loslassen durch den Benutzer auswirkt.
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Das
Reibelement kann an seinem freien reibenden Ende einen relativ zu
dem Reibelement verbreiterten, gegebenenfalls bewegbaren oder schwenkbaren
Reibkörper
tragen. Dadurch kann dieser einem gewissen Verschleiß ausgesetzte
Bereich optimiert werden und sich den Schwenkbewegungen bei der
Betätigung
des Pedals und der damit einhergehenden Verstellung und Verschwenkung
des Reibelements bestmöglich
anpassen.
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Günstig ist
es dabei, wenn der Reibkörper am
Ende des Reibelements als elastisch oder über eine Schwenklagerung mit
dem Reibelement verbundene Wippe ausgebildet ist, deren Schwenkachse parallel
zur Auslenk- oder Schwenkachse des Reibelements und des Betätigungshebels
angeordnet ist. Somit kann sich dieser Reibkörper selbsttätig an die jeweilige
Lage anpassen und praktisch immer mit seiner reibenden Oberfläche in Kontakt
mit der Innenseite des Gehäuses
und der dort angeordneten Schrägfläche oder
einem im Inneren des Gehäuses befindlichen
Gegenstück
bleiben. Der an dem Reibelement angeordnete Reibkörper kann
dabei aus einem weicheren Werkstoff oder weicheren Kunststoff als
das Reibelement selbst bestehen. Dadurch lässt sich auch über den
Reibungskoeffizienten die Reibung im gewünschten Sinne beeinflussen.
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Der
an dem Pedal vorgesehene Pedalpositionssensor kann als Drehwinkelsensor
ausgebildet sein, der an dem Betätigungsarm
und/oder an dessen Schwenklager angeordnet oder integriert ist.
Somit kann aufgrund der Schwenklagerung des Betätigungsarmes in vorteilhafter
Weise ein Drehwinkelsensor benutzt werden, der feinfühlig ist
und an dieser Stelle auch wenig Platz benötigt.
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Günstig ist
es dabei, wenn ein rotierendes Teil eines berührungslosen magnetischen Sensors an
der Schwenklagerung des Betätigungshebels drehbar
gelagert ist und wenn der stationäre Teil oder Stator des Sensors
mit dem Gehäuse
verbunden ist. Durch die erfindungsgemäße Anordnung eines Betätigungshebels
kann also unmittelbar hinter oder unter dem Pedal oder der Pedalplatte
der Sensor angebracht werden, ohne dass für diesen Sensor irgend ein
zusätzlicher
Hebel oder ein zusätzliches
Betätigungsglied
benötigt
wird, welches spielbehaftet, störanfällig und
teuer wäre.
Ein Linearsensor mit entsprechenden Lagerproblemen kann vermieden
werden.
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Vor
allem bei Kombination einzelner oder mehrer der vorbeschriebenen
Merkmale und Maßnahmen
ergibt sich eine Pedalanordnung relativ einfacher Konstruktion,
die eine gute Übertragung
der Reibkraft einerseits und deren Dosierung auch durch konstruktive
Maßnahmen
andererseits ermöglicht, ohne
dass die Gefahr besteht, dass ein Reibelement oder seine Führung miteinander
verkanten oder für die
Sensorbetätigung
eine störanfällige gekrümmte Schubkette
benötigt
wird. Dabei besteht der erhebliche Vorteil, dass durch die Wahl
des Schrägungswinkels,
unter welchem das Reibelement wirksam wird, und der durch eine einfache
Gehäusemodifikation wählbar ist,
der Anteil der Reibung an der Betätigungskraft und damit die
Krafthysterese verändert werden
kann.
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Nachstehend
ist ein Ausführungsbeispiel
der Erfindung anhand der Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigt in
zum Teil schematisierter Darstellung:
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1 einen
Längsschnitt
einer erfindungsgemäßen Pedalanordnung
mit einem stehenden Pedal, wobei dieses sich in Ausgangs- oder Ruhelage befindet,
und
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2 eine
der 1 entsprechende Darstellung, wobei das Pedal in
Volllaststellung verschwenkt ist und ein zu der Pedalanordnung gehörenden Betätigungshebel
gegensinnig zu dem Pedal verschwenkt ist, wodurch ein zu der Pedalanordnung gehörendes und
an dem Betätigungshebel
wiederum schwenkbar befestigtes Reibelement durch eine Rückstellfeder
an die Innenseite des Gehäuses
der Pedallagerung angedrückt
und gegenüber
der Ruhelage durch eine durch die Verschwenkung bewirkte Zugbewegung
verstellt ist.
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Eine
im Ganzen mit 1 bezeichnete Pedalanordnung, die vor allem
in Fahrzeugen oder Kraftfahrzeugen, aber auch in anderen Anwendungsfällen vorgesehen
werden kann, damit ein Benutzer mit dem Fuß Geschwindigkeitsänderungen
bewirken kann, weist ein stehendes Pedal 2 auf, bei welchem die
Schwenkachse 3 – in
Form einer biegsamen Membrane oder dergleichen – tiefer als das Pedal selbst
angeordnet ist und dieses über
der Schwenkachse 3 „steht". Die Neigung oder
der Winkel des Pedals 2 gegenüber einer horizontalen Ebene
kann dabei je nach Fahrzeugtyp unterschiedlich sein.
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Das
Pedal 2 ist in noch zu beschreibender Weise mit einem im Ganzen
mit 4 bezeichneten Sensor versehen, der mit einer nicht
näher dargestellten, bekannten
Vorrichtung zur Erzeugung eines Sollwertsignals insbesondere für einen
Antrieb verbunden ist und auf die jeweilige Verschwenkung des Pedals 2 entsprechend
reagiert.
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Die
Schwenkachse 3 für
das Pedal 2 ist mit Abstand zu einer von dem Benutzer beaufschlagbaren
Pedalfläche 5 an
oder in einem Gehäuse 6 angeordnet,
in welchem ein nachstehend noch näher zu beschreibendes, durch
eine Rückstellfeder 7 gegen ein
feststehendes Teil oder gegen die Gehäusewand 8 andruckbares
Reibelement 9 vorgesehen ist.
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Anhand
der beiden Figuren erkennt man, dass in dem Gehäuse 6 ein schwenkbarer,
im Ganzen mit 10 bezeichneter Betätigungshebel mit zwei beidseits
seines Schwenklagers 11 angeordneten Hebelarmen 12 und 13 vorgesehen
ist, wobei ein erster Hebelarm 12 von dem Pedal 2 direkt
oder indirekt beaufschlagt wird oder direkt oder indirekt an dem Pedal 2 angreift,
was nachstehend noch näher
ausgeführt
wird. Die Rückstellfeder 7 greift
an einem zweiten Hebelarm 13 des Betätigungshebels 10 an, wie
man es deutlich in 1 und 2 erkennt.
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Das
Reibelement 9 ist als ein gegenüber einer an dem Betätigungshebel 10 angeordneten
Halterung 14 auslenkbares Auslenkteil ausgebildet, dessen
von seiner Halterung 14 abstehender Bereich 9a mit
dem feststehenden Teil oder – im
Ausführungsbeispiel – mit der
Gehäusewand 8 reibend
zusammenwirkt und beim Verschwenken des Pedals 2 und dadurch
auch des Betätigungshebels 10 seinerseits relativ
zu dem Betätigungshebel 10 und
zu dem Gehäuse 6 auslenkbar
ist.
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Vor
allem beim Vergleich der 1 und 2 erkennt
man, dass durch das Niederdrücken beziehungsweise
das Verschwenken des Pedals 2 aus der in 1 dargestellten
Ruhelage in die in 2 dargestellte Volllast-Stellung
der Betätigungshebel 10 seinerseits
verschwenkt wird, was zu einer Verstellung und Verschwenkung des
Reibelements 9 und seines Bereiches 9a und ausserdem
auch zu einer Verspannung der Rückstellfeder 7 führt.
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Das
Reibelement 9 und sein Bereich 9a sind dabei in
Längserstreckungsrichtung
des Betätigungshebels 10 oder
in spitzem Winkel dazu orientiert und die Halterung 14 ist
gegenüber
der Schwenklagerung 11 des Betätigungshebels 10 seitlich
zu diesem versetzt, hat also einen Abstand dazu, den man in beiden
Figuren deutlich erkennt. Die Rückstellfeder 7 beaufschlagt
das Reibelement 9 quer zu dessen Längserstreckungsrichtung beziehungsweise
in der Ausgangsstellung nach 1 rechtwinklig dazu
und drückt
das Reibelement 9 an ein feststehendes Teil beziehungsweise
im Ausführungsbeispiel
an die Gehäusewand 8,
um dort Reibung zu erzeugen, wenn das Reibelement 9 und
sein die Gehäusewand
berührender
Bereich bei der Verschwenkung des Pedals 2 aus der in 1 erkennbaren Lage
in die in 2 dargestellte Position bewegt wird.
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Das
auslenkbare Reibelement 9 ist im Ausführungsbeispiel als Schwenkteil
ausgebildet, könnte aber
auch ein Biegeteil sein, und ist beim Verschwenken des Pedals 2 und
des Betätigungshebels 10 in der
schon beschriebenen Weise relativ zu diesem schwenk- oder biegbar.
Beim Vergleich der 1 und 2 wird deutlich,
dass bei der Verschwenkung des Betätigungshebels 10 der
relative Winkel zwischen dem zweiten Hebelarm 13 und dem
Reibelement 9 verändert
wird und zwar in dem Sinne, dass sich deren Enden, zwischen denen
die Rückstellfeder 7 als
Druckfeder angeordnet ist, einander nähern.
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Die
Achse 3 des Lagers des Pedals 2 und die Auslenk-
oder Biege- oder Schwenkachse 15 des Reibelements 9,
die sich an der Halterung 14 befindet, sowie die Achse
des Schwenklagers 11 des schwenkbaren Betätigungshebels 10 sind
dabei parallel zueinander angeordnet, so dass sich die Verschwenkung
des Pedals 2 in der schon beschriebenen Weise dahingehend
auswirken kann, dass auch die übrigen
schwenkbaren Teile Schwenkbewegungen ausführen.
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An
der Rückseite
oder Unterseite 16 des Pedals 2, wo sich auch
das Gehäuse 6 befindet
und die dem Fuß eines
Benutzers abgewandt ist, ist ein Betätigungsglied 17 angeordnet,
welches im Ausführungsbeispiel
als Betätigungsvorsprung
einstückig mit
dem Pedal 2 verbunden ist und dessen dem Pedal 2 abgewandtes
Ende den ersten Hebelarm 12 des Betätigungshebels 10 mit
Abstand zu dessen Schwenkachse 11 beaufschlagt. Man erkennt
beim Vergleich der 1 und 2 deutlich,
dass durch das Verschwenken des Pedals 2 aus seiner in 1 dargestellten
Lage in die Position gemäß 2 dieses
Betätigungsglied 17 mitverschwenkt
wird und auf den ersten Hebelarm 12 drückt, so dass auch der Betätigungshebel 10 verschwenkt
wird und zwar aufgrund seiner Zweiarmigkeit entgegengesetzt zu dem Pedal 2,
was die schon beschriebene Bewegung auch des Reibelementes 9 und
der Rückstellfeder 7 zur
Folge hat.
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Dabei
wird dieses Zusammenwirken des Betätigungsgliedes 17 mit
dem ersten Hebelarm 12 dadurch begünstigt, dass dieser erste Hebelarm 12 gegenüber dem
zweiten Hebelarm 13 etwas schräg in Richtung zu dem Pedal 2 und
dessen Betätigungsglied 17 hin
verläuft.
Ausserdem weist der erste Hebelarm 12 des Betätigungshebels 10 eine
dem Betätigungsglied 17 an
der Unterseite 16 des Pedals 2 zugewandte Kontaktfläche 18 auf,
die so groß bemessen
ist, dass das als Vorsprung ausgebildete Betätigungsglied 17 bei
der gegenseitigen Bewegung und Relativverschwenkung darauf entlang
gleiten kann. Das Betätigungsglied 17 und
der Hebelarm 12 beziehungsweise seine Kontaktfläche 18 sind
also bei der Verschwenkung des Pedals 2 relativ zueinander
verstellbar und verschiebbar und zwar etwa in Richtung der Pedalerstreckung,
was aufgrund der Schwenkbewegung insbesondere des ersten Hebelarmes 12 und
seiner Kontaktfläche 18 erfolgt.
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In
den Figuren wird auch deutlich, dass das Schwenklager 11 für den Betätigungshebel 10 je nach
Einbaulage in Gebrauchsstellung höher als die Schwenkachse 3 des
stehenden Pedals 2 angeordnet sein kann und sich das Reibelement 9 und
sein Bereich 9a demgegenüber zumindest bei verstelltem Pedal 2 (2)
nach oben erstreckt und sein Reibkörper 19, der nachstehend
noch erläutert
wird, höher
als das Schwenklager 11 des Betätigungshebels 10 angeordnet
ist. Dabei können
diese geometrischen Verhältnisse
je nach Einbaulage der Pedalanordnung 1 unterschiedlich
sein, denn die Neigung des Pedals 2 in Ausgangsstellung
kann je nach Fahrzeugtyp größer oder
kleiner sein.
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Das
Betätigungsglied 17 greift
dabei an dem sich von dem Schwenklager 11 des Betätigungshebels 10 nach
unten beziehungsweise in Richtung zu der Schwenkachse 3 des
Pedals 2 hin erstreckenden Hebelarm 12 an, der
allerdings aufgrund seiner Formgebung und Winkelstellung gegenüber dem zweiten
Hebelarm 13 in Ausgangslage gemäß 1 auch höher als
dieser zweite Hebelarm 13 zu liegen kommen kann. Jedenfalls
wird erreicht, dass durch das Betätigungsglied 17 der
erste Hebelarm 12 aus seiner Ausgangsstellung niedergedrückt und
dadurch der zweite Hebelarm 13 angehoben wird, um über die Rückstellfeder 7 gegen
das Reibelement 9 Druck auszuüben und dieses reibend an die
Innenseite des Gehäuses 8 anzudrücken.
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Das
Reibelement 9 und sein Bereich 9a ist dabei mit
der Schwenkachse 15 an der Halterung 14 an einer
zu dem Schwenklager 11 des Betätigungshebels 10 beabstandeten
Stelle und dabei an einem dritten Hebelarm 20 des Betätigungshebels 10 befestigt
oder gelagert, wobei sich dieser dritte Hebelarm 20 quer
zu dem Betätigungshebel 10 oder
wenigstens zu dem zweiten Hebelarm 13 erstreckt und wobei
im Ausführungsbeispiel
zwischen diesem dritten Hebelarm 20 und dem zweiten Hebelarm 13 etwa
ein rechter Winkel oder ein wenig davon abweichender Winkel vorgesehen
ist. Die Verschwenkung des Betätigungshebels 10 führt somit
auch zu einer Verschwenkung dieses dritten Hebelarms 20,
wobei die Befestigung 14 oder Schwenklagerung 15 für das Reibelement 9 bei
dieser Verschwenkung auf einem Kreisbogen um die Schwenkachse 15 bewegbar
ist, so dass durch diese Verschwenkung entgegen dem Uhrzeigersinn
das Reibelement 9 aus der in 1 dargestellten
Lage nicht nur verschwenkt, sondern auch in die in 2 erkennbare
Lage zurückgezogen wird
und der am Ende des Bereiches 9a angeordnete Reibkörper 19 innenseitig
an der Wandung 8 des Gehäuses 6 reibend entlang
gleitet. Das Reibelement 9 bildet also in Ruhelage oder
bei einer mittleren Auslenkung etwa eine Tangente an den Kreisbogen,
auf welchem die Befestigung oder Schwenklagerung 15 des
Reibelements 9 bei der Verschwenkung des Betätigungshebels 10 bewegbar
ist. Die dabei auftretenden Kräfte
und Momente können
durch die Abmessungen der einzelnen Hebelarme und insbesondere auch
dieses dritten Hebelarmes 20 beeinflusst oder vorgewählt werden.
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Die
Befestigung oder Halterung 14 oder Schwenklagerung 15 des
Reibelements 9 übt
also bei dem Verschwenken des stehenden Pedals 2 und damit
bei dem Verschwenken des Betätigungshebels 10 in
Richtung zu der Volllaststellung hin an dem Reibelement 9 eine
etwa in dessen Erstreckungsrichtung wirkende Zugkraft aus, die dann
eine Druckkraft sein könnte,
wenn sich der dritte Hebelarm 20 auf der der Ausführungsform
entgegengesetzten Seite an dem Betätigungshebel 10 befände. Es
leuchtet ein, dass die Anordnung, bei welcher sich der Hebelarm 20 von
der Schwenklagerung 11 des Betätigungshebels 10 aus
in Richtung zu dem Pedal 2 hin erstreckt, weniger Platzbedarf
für die
gesamte Anordnung hat.
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Das
Reibelement 9 und sein Reibkörper 19 sind also
etwa in Erstreckungsrichtung des Bereiches 9a bewegbar,
wobei zumindest das der Befestigung oder Halterung 14 entgegengesetzte
Ende des Reibelements 9, wo sich der Reibkörper 19 befindet, an
dem feststehenden Teil oder der Innenseite der Wandung 8 des
Gehäuses 6 gegen
die Reibkraft bewegbar ist.
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Aufgrund
der vorbeschriebenen und in den Figuren deutlich erkennbaren Geometrie
des Betätigungshebels 10 mit
den Hebelarmen 12 und 13 sowie 20 wird
ermöglicht,
dass zwischen dem zweiten Hebelarm 13 und dem von dem dritten
Hebelarm 20 ausgehenden Reibelement 9 die quer
zur Längserstreckungsrichtung
des Betätigungshebels 10 und des
Reibelements 9 sowie seines Bereiches 9a angeordnete
Rückstellfeder 7 quer
zu dem Reibelement 9 und dem zweiten Hebelarm 13 verlaufend
und wirkend angeordnet sein kann. Und das freie Ende des auslenkbaren
Reibelements 9, wo sich der Reibkörper 19 befindet,
an einer Schrägfläche 21 des
Gehäuses 6 beziehungsweise
der Gehäusewand 8 innenseitig
anliegen und bei der Verschwenkung des Betätigungshebels 10 an
dieser Schrägfläche 21 reibend
entlang gleiten kann.
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Der
Schrägungswinkel
dieser im Inneren des Gehäuses 6 wirksamen,
durch die Gehäusewand 8 gebildeten
Schrägfläche 21 kann
relativ zu dem Reibelement 9 und dessen Bewegung ansteigen
oder abfallen, um die Änderung
der Reibkraft bei der Verstellung des Pedals 2 vorzuwählen. Dabei
kann diese von dem Reibelement 9 bei seiner Verstellung
beaufschlagte Schrägfläche 21 gemäß Ausführungsbeispiel
einen geradlinigen Verlauf haben, der aber auch konvex oder konkav
gekrümmt
sein könnte.
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Der
Schrägungswinkel
dieser Schrägfläche 21 ist
dabei so auf die Rückzugs-
und Schwenkbewegung des Reibelements 9 abgestimmt, dass
unter dem Einfluss der Rückstellfeder 7 während seiner Bewegung
eine zunehmende Reibkraft entsteht. Über den Winkel und die Charakteristik
der Feder 7 kann dabei die Zunahme dieser Reibkraft vorgewählt werden.
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Die
Rückstellfeder 7 ist
im Ausführungsbeispiel
eine Druckfeder und der diese Feder 7 abstützende zweite
Hebelarm 13 liegt in Ausgangsstellung oder Leerlaufposition
des Pedals 2 gemäß 1 an einer
Rückwand 22 des
Gehäuses 6 an.
Bei der Verschwenkung des Pedals 2 und dadurch des Betätigungshebels 10 wird
dieser Hebelarm 13 von dieser Rückwand 22 des Gehäuses 6 in
Richtung auf das Pedal 2 und das Reibelement 9 hin
abgehoben, wie man es deutlich in 2 erkennt.
Somit kann der innerhalb des Gehäuses 6 befindliche
Platz gut für
die Unterbringung und die Bewegung des Betätigungshebels 10 genutzt
werden.
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Ausserdem
wird erreicht, dass die Druckfeder 7, wie vorstehend schon
erwähnt,
bei der durch die Pedalbewegung 2 bewirkten Verschwenkung
des zweiarmigen Betätigungshebels 10 durch
die damit einhergehende Verschwenkung des zweiten Hebelarms 13 zwischen
diesem und dem Reibelement 9 zusammendrückbar ist, so dass gleichzeitig
die Rückstellkraft
für das
Pedal 2 entsteht.
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Der
schon erwähnte
Reibkörper 19,
welcher sich am freien reibenden Ende des Reibelements 9 befindet,
stellt eine Verbreiterung gegenüber
dem Reibelement 9 dar und ist seinerseits bewegbar oder schwenkbar,
um sich bestmöglich
an die Bewegungen des Reibelements 9 während seiner Verstellung anzupassen.
Dabei kann dieser Reibkörper 19 am Ende
des Reibelements 9 als elastisch oder über eine Schwenklagerung 23 mit
dem Reibelement 9 beziehungsweise dessen Bereich 9a verbundene Wippe
ausgebildet sein, deren Schwenkachse wiederum parallel zur Auslenk-
oder Schwenkachse 15 des Reibelements 9 und der
Schwenkachse 11 des Betätigungshebels 10 verläuft. Dabei
kann der an dem Reibelement 9 angeordnete Reibkörper 19 aus einem
weicheren Werkstoff oder weicheren Kunststoff als das Reibelement 9 selbst
bestehen, um eine bestmögliche
und gleichmäßige Reibung
zu bewirken.
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Der
an der Pedalanordnung 1 vorgesehene Pedalpositionssensor 4 ist
dem Ausführungsbeispiel als
Drehwinkelsensor ausgebildet, der an dem Betätigungsarm 10 und
dabei platzsparend an dessen Schwenklager 11 angeordnet
oder integriert ist, so dass einerseits ein preiswerter Drehwinkelsensor verwendet
und dieser ausserdem ohne wesentlichen zusätzlichen Platzbedarf untergebraucht
werden kann. Dabei kann in vorteilhafter Weise ein rotierendes Teil
eines berührungslosen
magnetischen Sensors 4 an der Schwenklagerung 11 des
Betätigungshebels 10 drehbar
gelagert und der stationäre
Teil oder Stator des Sensors 4 mit dem Gehäuse 6 verbunden
sein, wobei diese Teile des Sensors berührungslos miteinander funktionieren
können,
so dass auch kein Verschleiß die
Funktion des Sensors 4 nach und nach beeinträchtigen
kann.
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Die
Pedalanordnung 1 zum Beispiel für Fahrzeuge oder Kraftfahrzeuge,
mit einem stehendem Pedal 2, beispielsweise dem Gaspedal,
ist mit einem Sensor 4 versehen, der in bekannter Weise
zur Erzeugung eines Sollwertsignals für die Motorsteuerung dienen
kann. Das Pedal 2 ist um eine gegenüber der Pedalfläche versetzt
oder tiefer liegend angeordnete horizontale Achse 3 schwenkbar,
wobei innerhalb einem ein Lager für diese Schwenkbewegung enthaltenden
Gehäuse 6 ein
durch eine Rückstellfeder 7 gegen
ein feststehendes Teil oder gegen die Gehäusewand andruckbares Reibelement 9 vorgesehen
ist. Durch die Bewegung des Pedals 2 ist ein schwenkbarer
zweiarmiger Betätigungshebel 10 gegen
die Rückstellfeder 7 verschwenkbar,
die ihrerseits ein an diesem Betätigungshebel
mit Abstand zu dessen Schwenklager 11 angreifendes Reibelement 9 beaufschlagt,
welches durch diese Schwenkbewegung in seiner Erstreckungsrichtung
verstellt und dabei auch ausgelenkt, insbesondere durch die Feder 7 an
eine Gegenfläche
angedrückt
wird.