DE102014101442B4

DE102014101442B4 - Pedalanordnung für ein Fahrzeug

Info

Publication number: DE102014101442B4
Application number: DE102014101442.1A
Authority: DE
Inventors: Sungil Byun; Dongjin Jeon
Original assignee: Kyung Chang Industrial Co Ltd
Current assignee: Kyung Chang Industrial Co Ltd
Priority date: 2013-08-05
Filing date: 2014-02-05
Publication date: 2019-03-21
Anticipated expiration: 2034-02-06
Also published as: US20150033903A1; DE102014101442A1; CN104340063A; US9323281B2; KR101419208B1; CN104340063B

Abstract

Pedalanordnung für ein Fahrzeug, umfassend:
ein Gehäuse (10);
ein Pedalelement (20), das mit dem Gehäuse (10) drehbar verbunden ist;
ein bewegliches Element (30), auf dessen einen Seite eine Schrägfläche (35) gebildet ist und das sich bezüglich des Gehäuses (10) gleitend bewegt, und das bewegliche Element (30) eine Schiene (37) hat, die an der Schrägfläche (35) gebildet ist, und wobei ein Reibelement (50) Schenkel (55a, 55b) hat, die in die Schiene (37) derart eingesetzt sind, dass sie entlang der Schiene (37) gleitend bewegt werden;
ein Verbindungselement (40), das sich unter Zusammenwirken mit der Drehung des Pedalelements (20) bewegt;
das Reibelement (50), das mit dem Verbindungselement (40) verbunden ist und das sich in einem Zustand, in dem es mit der Schrägfläche (35) in Kontakt gebracht ist, entlang der Schrägfläche (35) des beweglichen Elements (30) gleitend bewegt; und
ein elastisches Element (60), das zwischen der anderen Seite des beweglichen Elements (30) und dem Gehäuse (10) liegt.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Pedalanordnung für ein Fahrzeug und insbesondere eine Fahrpedalanordnung in der Art eines Orgelpedals für ein Fahrzeug.
Technischer Hintergrund
Im Bereich des unteren Endes eines Fahrersitzes eines Fahrzeugs befindet sich ein Fahrpedal, durch welches der Fahrer die Antriebsgeschwindigkeit des Fahrzeugs steuert. Wenn der Fahrer auf das Fahrpedal tritt, sollte eine Pedalkraft erzeugt werden, anhand derer der Fahrer die Bedienung des Fahrpedals erkennen kann. In diesem Fall muss die Pedalanordnung eine Hysterese erzeugen, anhand derer die Erzeugung der Pedalkraft erkannt wird.
Ein solches Hysterese-Erzeugungssystem ist in der europäischen Patentschrift EP 1 273 989 B1 (veröffentlicht am 28. November 2007) offenbart, wobei eine Reibung eines Reibelements an einer gerundeten Fläche erfolgt und dadurch eine Hysterese erzeugt wird und wobei eine Kraft, mit der ein Pedalelement betätigt wird, von Elementen, die eine Kettenstruktur aufweisen, übertragen wird. Gemäß dieser bekannten Konstruktion erfolgt die Kraftübertragung aufgrund der unerwarteten relativen Drehung der eine Kettenstruktur aufweisenden Elemente nicht ohne weiteres, und da die Reibung des Reibelements an einer gerundeten Fläche stattfindet, wird die Herstellung einer Vorrichtung für eine präzise Steuerung der zwischen dem Reibelement und der gerundeten Fläche erzeugten Reibkraft erschwert.
Aus der DE 10 2007 000 218 A1 ist eine Pedalvorrichtung einschließlich eines Pedals bekannt, die ein Druckelement zum Erhöhen einer Rückstellkraft hat, wenn sich ein Niederdrückungsbetrag des Pedals erhöht, und ein Reibungselement, das einen Reibungswiderstand erzeugt.
Aus der EP 1 562 097 A2 ist eine Pedalreaktionskraftvorrichtung bekannt, bei der eine Pedalreaktionskraft auf ein Betätigungspedal auf der Grundlage einer Verschiebungsgröße und einer Änderungsgeschwindigkeit der Verschiebungsgröße durch eine Dämpfungseinrichtung und ein Federelement aufgebracht wird, die in Übereinstimmung mit einer Pedalbetätigung des Betätigungspedals mechanisch verschoben werden. Die Variationscharakteristiken der Pedalreaktionskraft werden durch einen Nocken mechanisch eingestellt.
KURZE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
In Anbetracht der vorstehend beschriebenen Probleme des Stands der Technik ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Pedalanordnung für ein Fahrzeug anzugeben, die geeignet ist, eine Kraft, mit welcher ein Pedalelement betätigt wird, sicher zu übertragen und die Hystereseerzeugung sicher zu steuern.
Diese Aufgabe wird durch eine Pedalanordnung nach Anspruch 1 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Erfindungsgemäß wird eine Pedalanordnung für ein Fahrzeug angegeben, umfassend: ein Gehäuse; ein Pedalelement, das mit dem Gehäuse drehbar verbunden ist; ein bewegliches Element, auf dessen einer Seite eine Schrägfläche gebildet ist und das sich bezüglich des Gehäuses gleitend bewegt; ein Verbindungselement, das sich unter Zusammenwirken mit der Drehung des Pedalelements bewegt; ein Reibelement, das mit dem Verbindungselement verbunden ist und das sich in einem Zustand, in dem es mit der Schrägfläche in Kontakt gebracht ist, entlang der Schrägfläche des beweglichen Elements gleitend bewegt; und ein elastisches Element, das zwischen der anderen Seite des beweglichen Elements und dem Gehäuse liegt.
Gemäß der vorliegenden Erfindung hat das bewegliche Element eine Schiene, die an der Schrägfläche gebildet ist, und das Reibelement hat Schenkel, die in die Schiene derart eingesetzt sind, dass sie entlang der Schiene gleitend bewegt werden.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist die Schiene vorzugsweise derart ausgebildet, dass sie sich von der Oberseite der Schrägfläche in Richtung auf die der Oberseite der Schrägfläche gegenüberliegende Seite im Querschnitt betrachtet verbreitert, wobei die Schenkel in Form eines Schenkelpaares vorgesehen sind, das sich entsprechend der Form der Schiene in Richtung auf die der Oberseite der Schrägfläche gegenüberliegende Seite im Querschnitt betrachtet verbreitert.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist die Schiene vorzugsweise derart ausgebildet, dass sie sich von der Oberseite der Schrägfläche nach außen öffnet, und die Schenkel sind in Form eines Paares vorgesehen, das sich entsprechend der Form der Schiene nach außen öffnet.
Gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst das Reibelement vorzugsweise: einen Körper, der mit der Oberseite der Schrägfläche in Kontakt gebracht wird, mit dem die Schenkel verbunden sind; und eine zylindrische Welle, die sich für eine drehbare Verbindung mit dem Verbindungselement von dem Körper erstreckt.
Gemäß der vorliegenden Erfindung hat das Verbindungselement an seinem Endbereich vorzugsweise eine Nut, in die die zylindrische Welle des Reibelements eingepasst ist.
Gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst die Pedalanordnung vorzugsweise ferner ein erstes Stoßdämpfungselement, das geeignet ist für den Kontakt mit einem von Verbindungselement und Reibelement, wenn sich das Pedalelement in einem Ausgangszustand befindet, und ein zweites Stoßelement, das geeignet ist für den Kontakt mit dem Pedalelement, wenn sich das Pedalelement im Zustand seiner maximalen Betätigung befindet.
Figurenliste
Die vorstehend genannte Aufgabe sowie weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung im Zusammenhang mit den anliegenden Zeichnungen. In den Zeichnungen zeigt:

1 eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Pedalanordnung für ein Fahrzeug;
2 eine auseinandergezogene Darstellung der erfindungsgemäßen Pedalanordnung für ein Fahrzeug;
3 eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Pedalanordnung für ein Fahrzeug; und
4 eine Schnittansicht eines Teils eines Reibelements und eines beweglichen Elements in der erfindungsgemäßen Pedalanordnung für ein Fahrzeug.

DETAILBESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
Es folgt eine detaillierte Beschreibung einer erfindungsgemäßen Pedalanordnung für ein Fahrzeug unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen. Es versteht sich, dass die bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung lediglich Darstellungszwecken dient und die Erfindung nicht auf diese Ausführungsform beschränkt ist. Ebenso bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein Fahrpedal in der Art eines Orgelpedals, doch ist der Rahmen der Erfindung nicht notwendigerweise darauf beschränkt. Das heißt, es ist offensichtlich, dass vorliegende Erfindung bei sämtlichen Pedalanordnungen für ein Fahrzeug angewendet werden kann.
1 ist eine perspektivische Darstellung einer Fahrzeugpedalanordnung gemäß vorliegender Erfindung, und 2 ist eine auseinandergezogene Darstellung der Fahrzeugpedalanordnung gemäß vorliegender Erfindung. Der Übersichtlichkeit halber sind Elemente wie eine Gehäuseabdeckung und eine Leiterplatte, die sich nicht auf den technischen Umfang und auf die Funktionen der vorliegenden Erfindung beziehen, in den Zeichnungen nicht dargestellt.
Wie die 1 und 2 zeigen, hat eine erfindungsgemäße Pedalanordnung für ein Fahrzeug ein Gehäuse 10, ein Pedalelement 20, das mit dem Gehäuse 10 drehbar verbunden ist, ein bewegliches Element 30, ein Verbindungselement 40, das sich unter Zusammenwirken mit der Drehung des Pedalelements 20 dreht, ein Reibelement 50 und ein elastisches Element 60.
Das Pedalelement 20 wird um ein Drehwellenelement 80 gedreht, das sich auf einer Seite des Gehäuses 10 befindet. Das Drehwellenelement 80 hat eine Basis 81 und ein mit der Basis 81 drehbar verbundenes Drehelement 83. Die Basis 81 des Drehwellenelements 80 ist in eine an dem Gehäuse 10 gebildete Befestigungsnut 15 fest eingepasst.
Das bewegliche Element 30 hat eine auf dessen einen Seite gebildete Schrägfläche 35 und bewegt sich bezüglich des Gehäuses 10 gleitend. Das bewegliche Element 30 hat eine Schiene 37, die an der Schrägfläche 35 gebildet ist. Wie 4 zeigt, ist die Schiene 37 derart ausgebildet, dass sie sich von der Oberseite der Schrägfläche 35 nach außen öffnet.
Das Verbindungselement 40 ist durch eine Welle 42 mit dem Pedalelement 20 drehbar verbunden, und wenn das Pedalelement 20 gedrückt und um das Drehwellenelement 80 gedreht wird, kann sich das Verbindungselement 40 unter Zusammenwirken mit dem Pedalelement 20 bewegen. An dem Verbindungselement 40 ist eine Nut 45 gebildet, in die eine später beschriebene zylindrische Welle 53 des Reibelements 50 eingepasst ist.
Das Reibelement 50 ist mit dem Verbindungselement 40 verbunden und bewegt sich in einem Zustand, in dem es mit der Schrägfläche 35 in Kontakt gebracht wurde, gleitend entlang der Schrägfläche 35 des beweglichen Elements 30. Das Reibelement 50 umfasst einen Körper 51, der mit der Oberseite der Schrägfläche 35 in Kontakt gebracht wird, die zylindrische Welle 53, die sich für eine Drehverbindung mit dem Verbindungselement 40 von dem Körper 51 erstreckt, und ein Paar von Schenkeln 55a und 55b, die in die Schiene 37 derart eingesetzt sind, dass sie entlang der Schiene 37 gleitend bewegt werden. Die Schenkel 55a und 55b erstrecken sich von der Fläche des Körpers 51, die zu der Fläche des Körpers 51, mit der die zylindrische Welle 53 verbunden ist, entgegengesetzt ist. Die zylindrische Welle 53 ist in die Nut 45 des Verbindungselements 40 derart eingepasst, dass sie sich ein wenig drehen kann. Wie in 4 gezeigt ist, öffnen sich die Schenkel 55a und 55b entsprechend der Form der Schiene 37 vorzugsweise nach außen. Eine derartige Ausbildung der Schiene 37 und der Schenkel 55a und 55b verhindert, dass die Schenkel 55a und 55b aus der Schiene 37 gelangen. Eine solche Verhinderungskonstruktion ist nicht auf die vorstehend beschriebene Form der Schiene 37 und der Schenkel 55a und 55b beschränkt, die lediglich der Veranschaulichung dient.
Das elastische Element 60 liegt zwischen der anderen Seite 33 des beweglichen Elements 30 und dem Gehäuse 10. Zur Erhöhung einer elastischen Kraft kann ferner ein zweites elastisches Element 65 vorgesehen sein.
Ferner umfasst die Pedalanordnung für ein Fahrzeug gemäß vorliegender Erfindung ein erstes Stoßdämpfungselement 71, das geeignet ist für den Kontakt mit einem des Verbindungselements 40 und des Reibelements 50, wenn sich das Pedalelement 20 in einem Ausgangszustand befindet, und ein zweites Stoßdämpfungselement 72, das geeignet ist für den Kontakt mit dem Pedalelement 20, wenn sich das Pedalelement 20 im Zustand seiner maximalen Betätigung befindet. Das erste Stoßdämpfungselement 71 und das zweite Stoßdämpfungselement 50 bestehen aus Gummi und wirken als Anschläge.
Nachstehend wird die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Pedalanordnung für ein Fahrzeug erläutert.
Wird das Pedalelement 30 von einem Fahrer in der in 3 gezeigten Pfeilrichtung gedrückt, um die Antriebsgeschwindigkeit zu erhöhen, bewegt sich das Verbindungselement 40 in die Richtung, die die gleiche ist wie die Pedalbetätigungsrichtung. Dadurch gleitet das Reibelement 50, das mit dem Verbindungselement 40 verbunden ist, reibschlüssig entlang der Schrägfläche 35 des beweglichen Elements 30 in die Richtung A, wie in 3 gezeigt. Anschließend gleitet das bewegliche Element 30 in die Richtung B, wie in 3 gezeigt, und das elastische Element 60 wird zusammengedrückt. Durch die Entstehung der Reibkraft zwischen dem Reibelement 50 und dem beweglichen Element 30 wird eine Pedalkraft zu dem Fahrer übertragen, und wenn der Fahrer den Fuß vom dem Pedalelement 20 nimmt oder eine auf das Pedalelement 20 ausgeübte Druckkraft verringert wird, erfolgt durch die Rückstellkraft des elastischen Elements 60 eine Rückstellung des Pedalelements 20 in seine Ausgangsposition.
Wie vorstehend erwähnt, ist die erfindungsgemäße Pedalanordnung für ein Fahrzeug geeignet für eine genaue Übertragung einer Pedalbetätigungskraft und auch für eine Hystereseerzeugung mit einer einfachen Konfiguration.
Vorliegende Erfindung wurde im Zusammenhang mit den jeweiligen beispielhaften Ausführungsformen beschrieben. Die Erfindung ist jedoch nicht auf diese Ausführungsformen beschränkt. Vielmehr sind Änderungen oder Modifikation der Ausführungsformen möglich, ohne den Kern der Erfindung und den Schutzbereich der Erfindung zu verlassen, der durch die anliegenden Ansprüche definiert ist.

Claims

Pedalanordnung für ein Fahrzeug, umfassend: ein Gehäuse (10); ein Pedalelement (20), das mit dem Gehäuse (10) drehbar verbunden ist; ein bewegliches Element (30), auf dessen einen Seite eine Schrägfläche (35) gebildet ist und das sich bezüglich des Gehäuses (10) gleitend bewegt, und das bewegliche Element (30) eine Schiene (37) hat, die an der Schrägfläche (35) gebildet ist, und wobei ein Reibelement (50) Schenkel (55a, 55b) hat, die in die Schiene (37) derart eingesetzt sind, dass sie entlang der Schiene (37) gleitend bewegt werden; ein Verbindungselement (40), das sich unter Zusammenwirken mit der Drehung des Pedalelements (20) bewegt; das Reibelement (50), das mit dem Verbindungselement (40) verbunden ist und das sich in einem Zustand, in dem es mit der Schrägfläche (35) in Kontakt gebracht ist, entlang der Schrägfläche (35) des beweglichen Elements (30) gleitend bewegt; und ein elastisches Element (60), das zwischen der anderen Seite des beweglichen Elements (30) und dem Gehäuse (10) liegt.
Pedalanordnung für ein Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei die Schiene (37) derart ausgebildet ist, dass sie sich von der Oberseite der Schrägfläche (35) in Richtung auf die der Oberseite der Schrägfläche (35) gegenüberliegende Seite im Querschnitt betrachtet verbreitert, wobei die Schenkel (55a, 55b) in Form eines Schenkelpaares vorgesehen sind, das sich entsprechend der Form der Schiene (37) in Richtung auf die der Oberseite der Schrägfläche (35) gegenüberliegende Seite im Querschnitt betrachtet verbreitert.
Pedalanordnung für ein Fahrzeug nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei das Reibelement (50) umfasst: einen Körper, der mit der Oberseite der Schrägfläche (35) in Kontakt gebracht wird und mit dem die Schenkel verbunden sind; und eine zylindrische Welle (53), die sich für eine drehbare Verbindung mit dem Verbindungselement (40) von dem Körper erstreckt.
Pedalanordnung für ein Fahrzeug nach Anspruch 3, wobei das Verbindungselement (40) eine Nut hat, die an dessen einem Endbereich gebildet ist und in die eine zylindrische Welle (53) des Reibelements (50) eingepasst ist.
Pedalanordnung für ein Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 2, ferner umfassend ein erstes Stoßdämpfungselement (71), das geeignet ist für den Kontakt mit einem von Verbindungselement (40) und Reibeelement (50), wenn sich das Pedalelement (20) in einem Ausgangszustand befindet.
Pedalanordnung für ein Fahrzeug nach Anspruch 5, ferner umfassend ein zweites Stoßdämpfungselement (72), das geeignet ist für den Kontakt mit dem Pedalelement (20), wenn sich das Pedalelement (20) in einem Zustand maximaler Betätigung befindet.