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Die Erfindung betrifft eine Übertotpunktfeder-Anordnung für ein Pedalwerk nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 der Erfindung.
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Aus der
DE 10 2010 044 417 A1 ist eine Übertotpunktfeder-Anordnung für ein Pedalwerk, insbesondere Fußhebelwerk, bekannt, welche ein erstes äußeres und ein in demselben gleitgelagertes zweites inneres Federführungselement aufweist. In einem zwischen dem äußeren und dem inneren Federführungselement gebildeten Ringraum ist zumindest eine Schraubendruckfeder angeordnet.
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Darüber hinaus sind seit geraumer Zeit Maßnahmen zur Schwingungsdämpfung von zylindrischen Schraubenfedern in den unterschiedlichsten Ausführungen an beispielsweise Pedalwerken, insbesondere Pedalwerken von Kraftfahrzeugen bekannt. Im Wesentlichen finden dabei Dämpfungselemente Anwendung, die in eine zylindrische Schraubenfeder eines schwenkbar gelagerten sowie federbelasteten Pedalhebels eingesetzt sind und infolge einer Relativbewegung zwischen einer oder mehreren Windungen der Schraubenfeder und dem Dämpfungselement sowie Reibkontakt eine Schwingungsdämpfung erzielen (vgl. z. B.
DE 10 2007 062 327 A1 ). Besagtes Dämpfungselement besteht hier aus einem stabförmigen Einsatz aus Kunststoff oder einem Elastomer, dessen Haupterstreckungsrichtung in oder nahezu in Richtung der Mittenlängsachse der Schraubenfeder weist. Das Dämpfungselement ist durch wenigstens drei in Längsrichtung der Schraubenfeder sich erstreckende und gleichmäßig über den Umfang des Einsatzes angeordnete sowie radial ausgerichtete Stegelemente gebildet, deren Außenkonturen in Reibkontakt mit den Federwindungen stehen. Aus der Praxis ist es des Weiteren bekannt, zur Einstellung einer bestimmten Federkennlinie für vorstehenden Anwendungsfall statt einer einzigen zylindrischen Schraubenfeder eine zylindrische Doppelschraubenfeder mit einer äußeren und einer in derselben angeordneten inneren Schraubenfeder zu verwenden. Bezüglich besagter Doppelschraubenfeder ist aus der
DE 10 2005 007 637 A1 ein Dämpfungsteil bekannt, welches aus einem elastischen Material, wie beispielsweise Kautschuk besteht und als lange flache Platte ausgebildet ist, die wiederum U-förmig gebogen in den gebildeten Ringraum zwischen den beiden Schraubenfedern einsetzbar ist. Dabei ist ein Halteabschnitt des Dämpfungsteils quer zu den Schraubenfedern und zwischen zwei Windungen der inneren Schraubenfeder angeordnet. Die beiden Endabschnitte ragen axial in besagten Ringraum. Aus der
DE 10 2008 003 296 A1 ist ein U-förmiger-Abstandshalter aus einem Schaumstoff bekannt, der ein Verhaken zweier ineinander gesteckter Schraubenfedern verhindern soll. Für besagte Doppelschraubenfedern mögen die beschriebenen Dämpfungsteile bzw. Abstandshalter geeignet sein, einen bestimmten Dämpfungseffekt auf die Schraubenfedern zu bewirken. Für einzelne Schraubenfedern ist eine solche Vorrichtung zur Schwingungsdämpfung derselben jedoch völlig ungeeignet. Aus der
DE 10 2008 041 978 A1 ist eine Doppelschraubenfeder für einen Pedalmechanismus mit einem Dämpfungselement bekannt, welches wenigstens einen Ringabschnitt aufweist und elastisch deformierbar ist. Das Dämpfungselement ist mittels seines wenigstens einen Ringabschnittes auf die Windung einer Schraubenfeder derart aufgefädelt, dass dieses in dem von der Doppelschraubenfeder gebildeten Ringraum angeordnet ist und sowohl in Kontakt mit den Windungen der inneren als auch der äußeren Schraubenfeder kommt.
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Um die Bewegung beispielsweise einer Ventilfeder in einem Verbrennungsmotor zu dämpfen, ist aus der
US 2011 / 0 259 689 A1 ein Dämpfer bekannt, wobei die Ventilfeder innerhalb des Dämpfers untergebracht ist oder der Dämpfer sich innerhalb der Ventilfeder befindet. Der Dämpfer ist als ein separat ausgebildetes Anbauteil in das Ventil- und Ventilfederführungssystem der Ventilanordnung integriert und mit radialer Vorspannung von radial außen oder radial innen gegen Windungen der Ventilfeder vorgespannt.
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Aus der
US 1 746 220 A und der
US 4 538 563 A sind zur vorgenannten ähnliche Lösungen der Dämpfung einer Ventilfeder eines Verbrennungsmotors bekannt. Auch hier ist der Dämpfer jeweils als ein separat ausgebildetes Anbauteil in das Ventil- und Ventilfederführungssystem integriert.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine im Hinblick auf den Stand der Technik alternative Übertotpunktfeder-Anordnung für ein Pedalwerk zu schaffen, die einfach und kostengünstig in der Herstellung und Montage sowie äußerst wirkungsvoll in ihren Dämpfungseigenschaften bezüglich einer Schraubenfeder der Übertotpunktfeder-Anordnung ist.
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Ausgehend von einer Übertotpunktfeder-Anordnung für ein Pedalwerk, welche ein erstes Teil in Form eines äußeren Federführungselements und ein in dem ersten Teil verschiebbares zweites Teil in Form eines inneren Federführungselements aufweist, wobei zwischen dem äußeren Federführungselement und dem inneren Federführungselement ein Ringraum gebildet ist, in welchem eine Schraubenfeder angeordnet ist, die sich einenends am äußeren Federführungselement und anderenends am inneren Federführungselement abstützt, wird die gestellte Aufgabe dadurch gelöst, dass die Übertotpunktfeder-Anordnung eine Vorrichtung zur Schwingungsdämpfung der Schraubenfeder, mit zumindest einem Dämpfungselement aufweist, das in Reibkontakt mit wenigstens einer Windung der Schraubenfeder steht und dessen Haupterstreckungsrichtung in oder nahezu in Richtung der Mittenlängsachse der Schraubenfeder weist, wobei das zumindest eine Dämpfungselement wenigstens ein Dämpfungsglied aufweist, welches ein erstes, mit dem ersten oder zweiten Teil oder der Schraubenfeder verbundenes Ende und ein zweites, freies Ende mit einem Dämpfungsabschnitt umfasst, der seinerseits unter permanenter radialer Vorspannung von radial außen gegen zumindest eine Windung der Schraubenfeder anliegt und wobei das zumindest eine, wenigstens ein Dämpfungsglied aufweisende Dämpfungselement einstückig mit dem ersten oder zweiten Teil oder der Schraubenfeder ausgebildet ist.
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Durch diese Maßnahme ist in jedem Betriebszustand der Schraubenfeder immer ein definierter Reibkontakt zwischen dem Dämpfungselement bzw. dem Dämpfungsglied desselben und zumindest einer Windung der Schraubenfeder ermöglicht. Der Dämpfungseffekt kann durch Wahl des Kontaktbereiches des Dämpfungselementes mit einer oder mehreren Windungen und durch Wahl der Vorspannung des Dämpfungselementes gegen die Schraubenfeder in weiten Grenzen eingestellt werden. Überdies wirkt ein derartiges Dämpfungselement in vorteilhafter Weise auch unterstützend bezüglich einer exakten Führung der Schraubenfeder im Betrieb derselben. Ein etwaige nachteiliges Ausweichen derselben kann mittels eines derartigen Dämpfungselementes vorteilhaft unterbunden werden.
Die Unteransprüche beschreiben bevorzugte Weiterbildungen oder Ausgestaltungen der Erfindung.
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Eine einfache und funktionssichere Ausführungsform des wenigstens einen Dämpfungsgliedes des zumindest einen Dämpfungselementes erzielt man dadurch, dass das Dämpfungsglied zumindest abschnittsweise federelastisch ausgebildet ist. Als besonders vorteilhaft bietet sich an, wenn das zumindest eine, wenigstens ein Dämpfungsglied aufweisende Dämpfungselement materialeinheitlich mit dem ersten oder zweiten Teil oder der Schraubenfeder ausgebildet ist. Eine besonders hohe Dämpfungswirkung erzielt man dadurch, dass das wenigstens eine Dämpfungsglied zumindest im Bereich des Dämpfungsabschnittes eine die Schwingungsdämpfung unterstützende Beschichtung aufweist, die beispielsweise aus einem Kunststoff oder aus einem Elastomer besteht. Eine störungsfreie Funktion der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird dadurch erreicht, dass das wenigstens eine Dämpfungsglied des zumindest einen Dämpfungselementes durch ein langgestrecktes Profil gebildet ist, dessen freie Stirnseite oder freies Ende eine Anlaufschräge derart ausbildet, dass zwischen einer an einer Windung der Schraubenfeder oder am Dämpfungsabschnitt des Dämpfungsgliedes angelegten, parallel zur Mittenlängsachse der Schraubenfeder verlaufenden gedachten Geraden und besagter Anlaufschräge ein Winkel „α“ nach der Bedingung 0° < α < 90°, vorzugsweise 30° ≤ α ≤ 50°, eingeschlossen wird. Hierdurch ist vorteilhaft vermieden, dass das Dämpfungsglied sich zwischen zwei Windungen der Schraubenfeder verklemmt. Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist das zumindest eine Dämpfungselement zwei oder mehr Dämpfungsglieder auf, wodurch die Wirkung der Vorrichtung zur Schwingungsdämpfung noch weiter verbesserbar ist. Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind die Dämpfungsglieder vorzugsweise gleichmäßig über den Umfang der Schraubenfeder verteilt angeordnet, wodurch etwaige nachteilige radiale Auslenkungen der Schraubenfeder vermieden sind. Gemäß einer zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung weist dabei das Dämpfungselement einen Halterungsabschnitt auf, an welchem die Dämpfungsglieder einenends fest angeordnet sind. Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist besagter Halterungsabschnitt ringförmig ausgebildet, koaxial zur Schraubenfeder angeordnet und mit einer End-Windung der Schraubenfeder fest verbunden. Dies hat den Vorteil einer einfachen und kostengünstigen Herstellbarkeit eines solchen Dämpfungselementes.
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Eine derart ausgebildete Übertotpunktfeder-Anordnung ist ohne nachteilige Beeinträchtigung ihrer Funktion bezüglich herkömmlicher abnormaler Geräuschentwicklungen infolge ungedämpfter Schraubenfedern vorteilhaft verbessert.
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Nachstehend wird die Erfindung anhand der in den Zeichnungen schematisch dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Sie ist jedoch nicht darauf beschränkt, sondern erfasst alle durch die Patentansprüche definierten Ausgestaltungen. Es zeigen:
- 1 ein mit einer Übertotpunktfeder-Anordnung ausgestattetes Pedalwerk in einer perspektivischen Überblicksansicht,
- 2 die perspektivische Detailansicht der Übertotpunktfeder-Anordnung des Pedalwerks nach 1 mit einer Vorrichtung zur Schwingungsdämpfung (Variante 1),
- 3 eine perspektivische Einzelteilansicht der Übertotpunktfeder-Anordnung nach 2 mit einer Schraubenfeder,
- 4 die Übertotpunktfeder-Anordnung nach 3 in einer Seitenansicht,
- 5 ein Dämpfungselement der Vorrichtung zur Schwingungsdämpfung in einer perspektivischen Einzelteildarstellung,
- 6 den Schnitt „I-I“ nach 4,
- 7 die Übertotpunktfeder-Anordnung nach 4 um 90° um die Mittenlängsachse der Schraubenfeder gedreht,
- 8 die Einzelheit „Z“ nach 7,
- 9 die Übertotpunktfeder-Anordnung des Pedalwerks nach 1, welcher eine zweite Ausführungsvariante der Vorrichtung zur Schwingungsdämpfung zugeordnet ist (Variante 2),
- 10 ein inneres Federführungselement der Übertotpunktfeder-Anordnung in einer Einzelansicht mit der Vorrichtung zur Schwingungsdämpfung gemäß einer dritten Ausführungsvariante (Variante 3),
- 11 die perspektivische Einzelteilansicht einer Übertotpunktfeder-Anordnung des Pedalwerks nach 1, welcher eine vierte Ausführungsvariante der Vorrichtung zur Schwingungsdämpfung zugeordnet ist (Variante 4),
- 12 eine perspektivische Darstellung der Schraubenfeder der Übertotpunktfeder-Anordnung nach 11 im Zusammenbau mit der Vorrichtung zur Schwingungsdämpfung,
- 13 die Vorrichtung zur Schwingungsdämpfung nach 11 und 12 in einer Seitenansicht,
- 14 die Vorrichtung zur Schwingungsdämpfung nach 13 in einer perspektivischen Ansicht, und
- 15 die perspektivische Ansicht einer mit der Vorrichtung zur Schwingungsdämpfung ausgestatteten Schraubenfeder (Variante 5).
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Die 1 zeigt zunächst ein Pedalwerk 1 für ein Fahrzeug, insbesondere Kraftfahrzeug, zur beispielsweise hydraulischen Kupplungsbetätigung. Eine von einem Fahrzeugführer auf einen Pedalhebel 2 aufgebrachte Pedalkraft wird dabei vermittels eines nicht zum Gegenstand der Erfindung gehörigen und demgemäß nicht näher dargestellten Geberzylinders und Nehmerzylinders hydraulisch übersetzt und an einen Ausrücker einer ebenfalls nicht zum Gegenstand der Erfindung gehörigen und demgemäß nicht näher dargestellten Reibungskupplung weitergeleitet.
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Die Fußkraft des Fahrzeugführers wird über den in einem Lagerbock 3 um eine Drehachse 4 schwenkbeweglich gelagerten Pedalhebel 2 des Kupplungspedals und ein nicht näher dargestelltes Gestänge auf den Kolben des besagten Geberzylinders übertragen. Der im Druckraum des Geberzylinders erzeugte Fluiddruck pflanzt sich in zugeordneten Fluidleitungen bis zum Nehmerzylinder fort und bewirkt am Kolben des Nehmerzylinders eine Kraft, die über ein oder mehrere Betätigungsglieder, wie beispielsweise einem Stößel mit angeschlossenem Ausrückhebel den Ausrücker betätigt und die Kupplung auskuppelt respektive öffnet. Zum Einkuppeln bzw. zum Schließen der Kupplung drückt üblicherweise eine Membranfeder der Kupplung über den Ausrücker, den Ausrückhebel sowie den Stößel die Kolben von Nehmerzylinder und Geberzylinder samt dem Pedalhebel 2 in die Ausgangsstellung zurück.
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Der Pedalhebel 2 trägt am freien Ende eines ersten Hebelarmes 2a eine Pedalplatte 5 und verfügt über einen zum ersten Hebelarm 2a weitestgehend rechtwinklig abgestellten zweiten Hebelarm 2b, dessen freies Ende mit einer Übertotpunktfeder-Anordnung 6 verbunden ist. Ferner ist eine an sich bekannte Rückstellfeder 7, vorliegend in Form einer Schraubenzugfeder vorgesehen, welche einenends am Lagerbock 3 und anderenends am Pedalhebel 2 befestigt ist und nach Betätigung des Pedalhebels 2 die Rückstellung desselben in seine Ausgangsstellung unterstützt.
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Sowohl der Pedalhebel 2 als auch die Übertotpunktfeder-Anordnung 6 sind zwischen zwei Seitenwangen 3a, 3b des Lagerbocks 3 schwenkgelagert.
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Die Übertotpunktfeder-Anordnung 6 weist ihrerseits ein erstes Teil in Form eines äußeren Federführungselementes 8 und ein in demselben verschiebbares respektive teleskopierbares zweites Teil in Form eines inneren Federführungselementes 9 auf (vgl. insbes. 3).
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Insoweit ist vorliegend das äußere Federführungselement 8 überwiegend topfförmig mit einer abschnittsweise geschlossenen Seitenwandung 10 ausgebildet. Die Topföffnung 11 befindet sich hebelarmseitig, wogegen der Topfboden 12 das vom zweiten Hebelarm 2b abgewandte Ende bildet.
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Das innere Federführungselement 9 ist seinerseits überwiegend rohr- oder stabförmig ausgebildet und mit seinem vom zweiten Hebelarm 2b abgewandten Ende innerhalb eines sich vom Topfboden 12 zur Topföffnung 11 hin sich axial erstreckenden rohrförmigen ersten Führungsmittels 8a des äußeren Führungselementes 8 axial geführt. Am dem zweiten Hebelarm 2b zugewandten Ende des inneren Federführungselementes 9 ist ferner ein Stirnflansch 13 vorgesehen, der sich seinerseits radial an der Innenkontur der Seitenwandung 10 des äußeren Federführungselementes 8 abstützt und in nutenförmigen zweiten Führungsmitteln 14 desselben axial geführt ist.
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Zwischen dem äußeren Federführungselement 8 und dem inneren Federführungselement 9 ist ein Ringraum 15 gebildet, in welchem eine Schraubenfeder 16, vorliegend in Form einer Schrauben-Druck-Feder angeordnet ist. Die Schraubenfeder 16 stützt sich einenends am äußeren Federführungselement 8, vorliegend am Topfboden 12 desselben, und anderenends am besagten Stirnflansch 13 des inneren Federführungselementes 9 ab.
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Das äußere Federführungselement 8 verfügt an seinem dem zweiten Hebelarm 2b des Pedalhebels 2 zugewandten Ende über zwei in radialer Richtung gesehen gegenüberliegend angeordnete und von der Seitenwandung 10 des äußeren Federführungselementes 8 radial abgestellte Lagermittel 17 in Form von Drehzapfen, die ihrerseits in dazu korrespondierenden Aufnahmen 18 der Seitenwangen 3a, 3b des Lagerbocks 3 schwenkgelagert sind.
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Am ebenfalls dem zweiten Hebelarm 2b des Pedalhebels 2 zugewandten Ende des inneren Federführungselementes 9 ist das freie Ende des zweiten Hebelarms 2b des Pedalhebels 2 angelenkt. Hierzu ist eine sogenannte Gabelkopfanbindung 19 vorgesehen, welche durch einen am freien Ende des zweiten Hebelarms 2b des Pedalhebels 2 angeordneten Gabelkopf und eine am hebelarmseitigen Ende des inneren Federführungselementes 9 angeordnete Gabelkopfaufnahme gebildet ist (vgl. insbes. 2).
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Die Funktionsweise besagter Übertotpunktfeder-Anordnung 6 ist im Wesentlichen derart, dass beim Betätigen des Pedalhebels 2 durch den Fahrzeugführer bis zum Erreichen der Übertotpunktstellung der Übertotpunktfeder-Anordnung 6 zunächst eine Kraft gegen die Schraubenfeder 16 (Schrauben-Druck-Feder) aufgebracht werden muss und nach Überschreiten besagter Übertotpunktstellung die Schraubenfeder 16 die weitere Betätigung des Pedalhebels 2 unterstützt. Durch diese von der Übertotpunktfeder-Anordnung 6 bewirkte Kinematik kann eine bestimmte Kupplungskennlinie erzeugt werden.
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Der Vollständigkeit halber sei darauf hingewiesen, dass vorliegend die Bestandteile der Übertotpunktfeder-Anordnung 6, ausgenommen deren Schraubenfeder 16, bevorzugt aus einem Kunststoff nach beispielsweise einem an sich bekannten Kunststoff-Spritzgießverfahren hergestellt sind.
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Wie den 2 bis 8 weiter zu entnehmen ist, weist das äußere Federführungselement 8 in seiner Seitenwandung 10 zwei fensterartige Ausnehmungen 20 auf, die ihrerseits abschnittsweise einen Zugang zur Schraubenfeder 16 von radial außen ermöglichen. Vorliegend ist innerhalb einer der beiden Ausnehmungen 20 eine Vorrichtung zur Schwingungsdämpfung der Schraubenfeder 16 respektive Schrauben-Druck-Feder angeordnet. Vermittels besagter Vorrichtung werden anormale Federgeräusche beseitigt, zumindest jedoch maßgeblich minimiert.
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Variante 1, welche nicht unter dem Gegenstand der Erfindung steht:
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Die Vorrichtung zur Schwingungsdämpfung der Schraubenfeder 16 ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel durch ein Dämpfungselement 21 mit einem Dämpfungsglied 22 gebildet, dessen Haupterstreckungsrichtung in oder nahezu in Richtung der Mittenlängsachse 23 der Schraubenfeder 16 weist. Das Dämpfungsglied 22 des Dämpfungselementes 21 ist als langgestrecktes Profil, vorliegend beispielgebend als Stabprofil mit T-Querschnitt, ausgebildet, welches ein erstes Ende mit einem Halterungsabschnitt 24 und ein zweites Ende mit einem Dämpfungsabschnitt 25 umfasst (4 und 5). Mittels des besagten Halterungsabschnittes 24, der seinerseits eine Rastkontur 26 aufweist, ist das Dämpfungsglied 22 von einer einstückig mit der Seitenwandung 10 des äußeren Federführungselementes 8 ausgebildeten Rastaufnahme 27 formschlüssig aufgenommen, indem das Dämpfungsglied 22 gemäß 6 in Richtung des Pfeiles 28 in die Rastaufnahme 27 eingeführt wird und mit dieser verrastet.
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Das Dämpfungsglied 22 ist derart am äußeren Federführungselement 8 befestigt und/oder ausgebildet, dass der Dämpfungsabschnitt 25 des Dämpfungsgliedes 22 unter permanenter radialer Vorspannung von radial außen gegen zumindest eine Windung 29 der Schraubenfeder 16 anliegt. Bevorzugt ist das Dämpfungsglied 22 des Dämpfungselementes 21 dabei zumindest abschnittsweise federelastisch ausgebildet. So kann das Dämpfungsglied 22 beispielsweise aus einem elastomeren Kunststoff, einem Gummi oder einem Metall, beispielsweise Federstahl, bestehen. Besteht das Dämpfungsglied 22 aus Metall, ist es zweckmäßig, zumindest im Bereich des Dämpfungsabschnittes 25 eine die Schwingungsdämpfung unterstützende Beschichtung vorzusehen (nicht zeichnerisch dargestellt). Besagte Beschichtung kann beispielsweise aus einem Kunststoff, insbesondere einem elastomeren Kunststoff oder aus Gummi bestehen. Demgegenüber oder auch in Kombination mit vorstehenden Maßnahmen kann das Dämpfungsglied 22 auch ein federelastisches Gelenk ausbilden oder ein mit Federkraft beaufschlagtes Gelenk derart aufweisen, dass der Dämpfungsabschnitt 25 des Dämpfungsgliedes 22 unter permanenter radialer Vorspannung von radial außen gegen zumindest eine Windung 29 der Schraubenfeder 16 anliegt (nicht zeichnerisch dargestellt).
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Wie insbesondere den 7 und 8 noch zu entnehmen ist, verfügt das Dämpfungsglied 22 an seinem freien Ende über eine Anlaufschräge 30. Mit einer derartigen Anlaufschräge 30 ist vorteilhaft vermieden, dass sich das Dämpfungsglied 22 zwischen benachbarten Windungen 29 der Schraubenfeder 16 verklemmt. In umfangreichen Versuchen hat sich dabei eine Anlaufschräge 30 mit einem Winkel „α“ bewährt, der zwischen einer an einer Windung 29 der Schraubenfeder 16 oder am Dämpfungsabschnitt 25 des Dämpfungsgliedes 22 angelegten, parallel zur Mittenlängsachse 23 der Schraubenfeder 16 verlaufenden gedachten Geraden 31 und besagter Anlaufschräge 30 eingeschlossen wird und der Bedingung 0° < α < 90°, vorzugsweise 30° ≤ α ≤ 50°, genügt.
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Um die Dämpfung der Schraubenfeder 16 der Übertotpunktfeder-Anordnung 6 noch weiter zu verbessern, können derselben auch mehrere Dämpfungselemente 21 mit Dämpfungsglied 22 zugeordnet sein. Im Hinblick auf das vorstehende Ausführungsbeispiel ist es demnach ermöglicht, in beiden Ausnehmungen 20 der Seitenwandung 10 des äußeren Federführungselementes 8 je ein Dämpfungselement 21 anzuordnen. Durch diese Maßnahme ist überdies eine verbesserte Axial- und Radialführung der Schraubenfeder 16 bewirkt. Die Erfindung beschränkt sich jedoch nicht auf ein oder zwei Dämpfungselemente 21 mit Dämpfungsglied 22, sondern kann auch mehr als zwei Dämpfungselemente 21 bzw. Dämpfungsglieder 22 aufweisen, nicht zwangsweise jedoch bevorzugt gleichmäßig über den Umfang der Schraubenfeder 16 angeordnet sind.
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Variante 2 (Ausführungsbeispiel der Erfindung)
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Eine weitere Ausführungsvariante der Vorrichtung zur Schwingungsdämpfung ist der 9 zu entnehmen, wobei funktionsgleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen wie zu dem vorstehenden Ausführungsbeispiel bezeichnet sind, so dass abgesehen von den nachfolgend beschriebenen Unterschieden zu deren Erläuterung auch auf die obige Beschreibung verwiesen wird. Das vorstehendes Ausführungsbeispiel (Variante 1) stellt im Wesentlichen auf zumindest ein Dämpfungselement 21 mit Dämpfungsglied 22 ab, welches als separat hergestelltes Anbauteil am äußeren Federführungselement 8 befestigbar ist. Demgegenüber ist jedoch durch die Erfindung auch ein Dämpfungselement 21 mit erfasst, das einstückig, vorzugsweise materialeinheitlich mit besagtem äußeren Federführungselement 8 ausgebildet ist. Ein derartiger einstückiger, vorzugsweise materialeinheitlicher Verbund aus Dämpfungselement 21 mit Dämpfungsglied 22 und äußerem Federführungselement 8 lässt sich einfach und kostengünstig herstellen, wenn diese aus Kunststoff bestehen und beispielsweise nach einem Kunststoff-Spritzgießverfahren hergestellt sind. Hierdurch sind in vorteilhafter Weise die Teileanzahl gemindert und die Montagekosten verringert.
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Variante 3 (Ausführungsbeispiel der Erfindung)
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Eine weitere Ausführungsvariante der Vorrichtung zur Schwingungsdämpfung ist der 10 zu entnehmen, wobei funktionsgleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen wie zu den vorstehenden Ausführungsbeispielen bezeichnet sind, so dass abgesehen von den nachfolgend beschriebenen Unterschieden zu deren Erläuterung auch auf die obige Beschreibung verwiesen wird. 10 zeigt der besseren Übersichtlichkeit halber lediglich das innere Federführungselement 9 der Übertotpunktfeder-Anordnung 6. Hier ist das zumindest eine Dämpfungselement 21 (vorliegend sind zwei Dämpfungselemente 21 vorgesehen) einstück mit dem inneren Federführungselement 9 ausgebildet und erstreckt sich innerhalb der Ausnehmung 20 der Seitenwandung 10 des äußeren Federführungselementes 8 vom Stirnflansch 13 des inneren Federführungselements 9 in Richtung Topfboden 12 des äußeren Federführungselements 8.
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Variante 4, welche nicht unter dem Gegenstand der Erfindung steht:
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Eine weitere Ausführungsvariante der Vorrichtung zur Schwingungsdämpfung ist den 11 bis 14 zu entnehmen, wobei funktionsgleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen wie zu den vorstehenden Ausführungsbeispiel bezeichnet sind, so dass abgesehen von den nachfolgend beschriebenen Unterschieden zu deren Erläuterung auch auf die obige Beschreibung verwiesen wird. Diese Figuren zeigen am Beispiel besagter Übertotpunktfeder-Anordnung 6 eine Schraubenfeder 16 respektive Schrauben-Druck-Feder, der ihrerseits eine Dämpfungselement 21 zugeordnet ist, welches zwei radial gegenüberliegende Dämpfungsglieder 22 aufweist. Die Dämpfungsglieder 22 sind einenends an einem ringförmig ausgebildeten Halterungsabschnitt 24 fest angeordnet, vorzugsweise mit demselben einstückig ausgebildet und beispielsweise aus Kunststoff nach einem Kunststoff-Spritzgießverfahren hergestellt. Der Halterungsabschnitt 24 ist koaxial zur Schraubenfeder 16 angeordnet und derart mit einer End-Windung 29 der Schraubenfeder 16 fest verbunden oder verbindbar, dass die Haupterstreckungsrichtung der beiden Dämpfungsglieder 22 in oder nahezu in Richtung der Mittenlängsachse 23 der Schraubenfeder 16 weist und dass die Dämpfungsglieder 22 unter permanenter radialer Vorspannung von radial außen gegen zumindest eine Windung 29 der Schraubenfeder 16 anliegen.
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Zur Gewährleistung besagter Vorspannung, sind die Dämpfungsglieder 22 in Anlehnung an die vorbeschriebenen Ausführungsbeispiele gemäß einer bevorzugten Ausgestaltungsvariante zumindest abschnittsweise federelastisch ausgebildet. Sie können beispielsweise aus einem elastomeren Kunststoff, einem Gummi oder einem Metall, beispielsweise Federstahl, bestehen. Besteht das Dämpfungsglied 22 aus Metall, ist es auch hier zweckmäßig, zumindest im Bereich des Dämpfungsabschnittes 25 eine die Schwingungsdämpfung unterstützende Beschichtung vorzusehen (nicht zeichnerisch dargestellt). Besagte Beschichtung kann beispielsweise aus einem Kunststoff, insbesondere einem elastomeren Kunststoff oder aus Gummi bestehen. Demgegenüber oder auch in Kombination mit vorstehenden Maßnahmen kann das Dämpfungsglied 22 auch ein federelastisches Gelenk ausbilden oder ein mit Federkraft beaufschlagtes Gelenk derart aufweisen, dass der jeweilige Dämpfungsabschnitt 25 der Dämpfungsglieder 22 unter permanenter radialer Vorspannung von radial außen gegen zumindest eine Windung 29 der Schraubenfeder 16 anliegt (nicht zeichnerisch dargestellt).
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Vorliegend sind die Dämpfungsglieder 22 durch langgestreckte Flachprofile gebildet. Die Anlaufschräge 30 ist hier derart realisiert, dass ein Endabschnitt des freien Endes der Dämpfungsglieder 22 um den oben bereits beschriebenen Winkel „α“ nach radial außen abgewinkelt ist (vgl. insbes. 13).
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Zur Befestigung des Dämpfungselementes 21 an der End-Windung 29 der Schraubenfeder 16 verfügt der ringförmige Halterungsabschnitt 24 über einen axial abgestellten ringförmigen Zentrierabschnitt 32, der seinerseits eine Ringnut 33 zur formschlüssigen Aufnahme der besagten End-Windung 29 und zur komfortablen Montage mehrfach geschlitzt ausgebildet ist. Hierdurch ist sozusagen eine Rastverbindung bewirkt, indem während der Montage des Halterungsabschnittes 24 an der Schraubenfeder 16 der geschlitzte Zentrierabschnitt 32 zunächst nach radial innen ausweicht und dann zurückschnellt, sobald die End-Windung 29 rastend in die Ringnut 33 eindringt.
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Dieses Ausführungsbeispiel stellt auf zwei Dämpfungsglieder 22 ab. Sie beschränkt sich jedoch nicht darauf, sondern erfasst auch lediglich ein oder auch mehr als zwei Dämpfungsglieder 22 der beschriebenen Art, die ihrerseits vorzugsweise gleichmäßig über den Umfang der Schraubenfeder 16 verteilt angeordnet sind (nicht zeichnerisch dargestellt.
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Variante 5 (Ausführungsbeispiel der Erfindung)
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15 zeigt schließlich eine weitere Ausgestaltungsvariante einer gedämpften Schraubenfeder 16, wobei auch hier funktionsgleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen wie zu den vorstehenden Ausführungsbeispielen bezeichnet sind, so dass abgesehen von den nachfolgend beschriebenen Unterschieden zu deren Erläuterung auch auf die obige Beschreibung verwiesen wird. Das Dämpfungselement 21 respektive Dämpfungsglied 22 dieser Schraubenfeder 16 ist einstückig mit derselben ausgebildet. Vorteilhaft schließt sich hierbei das Dämpfungselement 21 respektive dessen langgestrecktes Dämpfungsglied 22 einstückig an eine End-Windung 29 der Schraubenfeder 16 an und ist derart geformt, dass dieses im Sinne der Erfindung und in Anlehnung an die vorstehenden Ausführungsbeispiele unter permanenter radialer Vorspannung von radial außen gegen zumindest eine Windung 29 der Schraubenfeder 16 anliegt. Besteht die Schraubenfeder 16 beispielsweise aus Federstahl, besteht auch das Dämpfungselement 21 respektive dessen Dämpfungsglied 22 aus Federstahl. Wie bereits oben ausgeführt, ist jedoch auch hier bevorzugt zumindest im Bereich des Dämpfungsabschnittes 25 eine die Schwingungsdämpfung unterstützende Beschichtung 34 vorgesehen. Besagte Beschichtung 34 kann beispielsweise aus einem Kunststoff, insbesondere einem elastomeren Kunststoff oder aus Gummi bestehen.
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Bei allen vorstehenden Ausführungsbeispielen kommt es darauf an, dass die Beschichtung 34 als Dämpfungsschicht jeweils zwischen der zumindest einen Windung 29 der Schraubenfeder 16 und dem Dämpfungsabschnitt 25 angeordnet ist. Selbstverständlich können auch die zumindest eine in Reibkontakt mit dem Dämpfungsabschnitt 25 befindliche Windung 29 oder die gesamte Schraubenfeder 16 eine derartige Beschichtung 34 aufweisen (nicht zeichnerisch dargestellt).
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Die vorstehenden Ausführungsbeispiele stellen im Wesentlichen auf eine Schraubenfeder 16 in Form einer Schrauben-Druck-Feder ab. Selbstverständlich ist durch die Erfindung auch eine Schraubenfeder 16' in Form einer Schrauben-Zug-Feder durch die Erfindung mit erfasst, welche mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung gedämpft wird. So kann beispielsweise auch die in 1 gezeigte und als Schraubenfeder 16' ausgebildete Rückstellfeder 7 (Schrauben-Zug-Feder) mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Schwingungsdämpfung der vorstehend beschriebenen Art ausgestattet sein. Vorliegend ist lediglich beispielgebend ein Dämpfungselement 21 mit einem langgestreckten Dämpfungsglied 22 gezeigt, welches einenends am Lagerbock 3 befestigt ist, vorzugsweise mit demselben einstückig ausgebildet ist, und dessen freies Ende einen Dämpfungsabschnitt 25 aufweist, der unter permanenter radialer Vorspannung von radial außen gegen zumindest eine Windung 29 dieser Rückstellfeder 7 respektive Schraubenfeder 16' anliegt.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Pedalwerk
- 2
- Pedalhebel
- 2a
- erster Hebelarm
- 2b
- zweiter Hebelarm
- 3
- Lagerbock
- 3a
- Seitenwange
- 3b
- Seitenwange
- 4
- Drehachse
- 5
- Pedalplatte
- 6
- Übertotpunktfeder-Anordnung
- 7
- Rückstellfeder
- 8
- äußeres Federführungselement
- 8a
- Führungsmittel
- 9
- inneres Federführungselement
- 10
- Seitenwandung (äußeres Federführungselement 8)
- 11
- Topföffnung
- 12
- Topfboden
- 13
- Stirnflansch
- 14
- Führungsmittel
- 15
- Ringraum
- 16
- Schraubenfeder
- 16'
- Schraubenfeder
- 17
- Lagermittel
- 18
- Aufnahme
- 19
- Gabelkopfanbindung
- 20
- Ausnehmung
- 21
- Dämpfungselement
- 22
- Dämpfungsglied
- 23
- Mittenlängsachse (Schraubenfeder 16, 16')
- 24
- Halterungsabschnitt
- 25
- Dämpfungsabschnitt
- 26
- Rastkontur
- 27
- Rastaufnahme
- 28
- Pfeil
- 29
- Windung
- 30
- Anlaufschräge
- 31
- Gerade
- 32
- Zentrierabschnitt
- 33
- Ringnut
- 34
- Beschichtung
- „α“
- Winkel (Anlaufschräge 30)
