DE102018202470A1 - Fahrpedal, insbesondere für ein Kraftfahrzeug - Google Patents

Fahrpedal, insbesondere für ein Kraftfahrzeug Download PDF

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Michele Cristanini
Emanuele Cavallo
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Abstract

Fahrpedal (1), umfassend einen um eine erste Achse (A) drehbaren Pedalhebel (3), einen um eine zweite Achse (B) drehbaren (2) und mit dem Pedal (3) verbundenen Rotor (5), wobei eine erste Feder (7) den Pedalhebel (3) in einer Ruhestellung belastet, und eine Baugruppe (10, 11, 12; 12') für das Zuschalten einer Zusatzkraft, die ein nach Betätigung des Pedalhebels (3) bewegliches Anschlagelement (11), und ein Gegenanschlagelement (12; 12'), das zwischen einer Stellung für das Zuschalten der Zusatzkraft und einer Stellung für das Abschalten der Zusatzkraft verschiebbar ist, umfasst.Das Anschlagelement umfasst ein um die zweite Achse (B) drehbares Kraftanwendungselement (11). Eine zweite Feder (10) ist zwischen dem Kraftanwendungselement (11) und dem Rotor (5) angeordnet. In der Stellung für das Abschalten der Zusatzkraft dreht der Rotor (5) fest verbunden mit dem Kraftanwendungselement (11). In der Stellung für das Zuschalten der Zusatzkraft dreht der Rotor (5) in Bezug auf das Kraftanwendungselement (11) während mindestens eines Teils des Hubweges des Pedalhebels (3) gegen die Wirkung der zweiten Feder (10).

Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf ein Fahrpedal, insbesondere für Kraftfahrzeuge.
  • Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein Fahrpedal des Typs umfassend:
    • einen Träger,
    • einen um eine erste Drehachse drehbar am Träger gelagerten Pedalhebel, wobei der Pedalhebel durch Betätigung von einer Ruhestellung in einer Betätigungsrichtung bewegbar ist,
    • einen um eine zweite Drehachse drehbar am Träger gelagerten Rotor, wobei der Rotor mit dem Pedalhebel verbunden ist, wobei zwischen dem Rotor und dem Träger angeordnete erste elastische Rückstellmittel den Pedalhebel in der Ruhestellung belasten, und
    • eine Baugruppe für das Zuschalten einer Zusatzkraft, umfassend Anschlagmittel, die nach Betätigung des Pedalhebels elastisch gespannt und beweglich sind, und Gegenanschlagmittel, die verschiebbar sind zwischen einer Stellung für das Zuschalten einer Zusatzkraft, in der die Gegenanschlagmittel mit der Bewegungsbahn der Anschlagmittel in Wechselwirkung treten und eine Zusatzkraft auf dem Pedalhebel infolge des Kontakts mit den Anschlagmittel erzeugen, und einer Stellung für das Abschalten der Zusatzkraft, in der die Gegenanschlagmittel außerhalb der Bewegungsbahn der Anschlagmittel angeordnet sind.
  • Eine solche Ausführungslösung ermöglicht die Implementierung eines elektronischen Fahrpedals mit einer variablen Betätigungskraft. Die Charakteristik der Betätigungskraft kann durch eine Eingabe vom Fahrzeugsteuergerät verändert werden.
  • Diese Lösung kann auf ein Fahrpedal am Boden für Hybridstraßenfahrzeuge angewendet werden, mit dem Ziel, dem Fahrer die Übergangsschwelle zwischen der Verwendung des Fahrzeugs im Elektromodus und dem Einschalten des Wärmemotors anzuzeigen; sie kann auch auf Pedale mit hängender Struktur und auf jedes Fahrzeug/Pedal, für das eine variable Betätigungskraft realisiert werden muss, angewendet werden.
  • Ein Fahrpedal des vorgenannten Typs ist in der Patentanmeldung WO 2016/202593 A1 beschrieben. Bei diesem Fahrpedal umfasst die Baugruppe für das Zuschalten einer Zusatzkraft Anschlagmittel, die vom Pedalhebel gehalten werden und die ein Anschlagelement umfassen, das elastisch gespannt ist und das sich bei Kontakt mit einem entsprechenden Gegenanschlagelement zurückziehen kann, wobei auf diese Weise eine Zusatzkraft auf den Pedalhebel erzeugt wird.
  • Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine alternative Konfiguration für ein Fahrpedal des oben aufgeführten Typs zu schaffen.
  • Diese und weitere Aufgaben werden gemäß der Erfindung mit einem Fahrpedal des anfangs definierten Typs realisiert, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlagmittel ein um eine zweite Drehachse drehbar gelagertes Kraftanwendungselement umfassen, wobei zweite elastische Rückstellmittel dergestalt zwischen dem Kraftanwendungselement und dem Rotor angeordnet sind, dass in der Stellung für das Abschalten der Zusatzkraft der Rotor mit dem Kraftanwendungselement fest verbunden während des gesamten Hubweges des Pedalhebels dreht, und in der Stellung für das Zuschalten einer Zusatzkraft der Rotor in Bezug auf das Kraftanwendungselement während mindestens eines Teils des Hubweges des Pedalhebels gegen die Wirkung der zweiten elastischen Rückstellmittel dreht.
  • Gemäß dieser Lösungsidee erfordert die Baugruppe für die Zusatzkraft den Einsatz eines Aktuators allein für das Zuschalten/Abschalten des Systems, und sie muss nicht gespeist werden, muss keine Leistung aufnehmen und keine Last tragen bei der Ausführung der Steigerung der Betätigungskraft des Pedalhebels, sobald sie einmal in Arbeitsstellung gebracht wurde.
  • Im Fall, dass die Baugruppe vor dem für den Kraftanstieg bestimmten Punkt (Kontakt zwischen den Anschlagmitteln und den Gegenanschlagmitteln) angestellt ist, muss die vom Aktuator gestellte Kraft nur die Gleitreibungen der beweglichen Gegenanschlagmittel überwinden, wodurch eine sehr begrenzte Betätigungskraft notwendig ist und wodurch Platzbedarf und Kosten für den Aktuator auf ein Minimum reduziert werden.
  • Das Zuschalten der Zusatzkraft kann an jedem beliebigen Punkt des Hubweges des Pedalhebels ausgeführt werden, indem ein Aktuator herangezogen wird, der in der Lage ist, die für das Verschieben der beweglichen Gegenanschlagmittel notwendige Kraft zu stellen.
  • Die zusätzliche Betätigungskraft des Pedalhebels wird daher nicht vom Aktuator gestellt, sondern von der Vorspannung der zweiten elastischen Mittel, mit denen die gewünschte Kraftzunahme leicht geregelt werden kann.
  • Gemäß einer Ausführungsform, in der die Gegenanschlagmittel als ein keilförmiges Element ausgebildet sind, ist die Geometrie der Koppelung Kraftanwendungselement und Keil dergestalt, dass bei unvollständigem Einschieben des keilförmigen Elements die sich ergebende Kraft dazu tendiert, das Zusatzkraftsystem bei der Betätigung des Pedalhebels automatisch abzuschalten.
  • Der Zuschaltmechanismus der Zusatzkraft ist dergestalt, dass bei Fehlfunktion nie die Rückstellung des Pedalhebels in die Ruhestellung beeinträchtigt ist, da keine Bewegungseinschränkungen des Pedalhebels in der Freigaberichtung vorhanden sind.
  • In einer Ausführungsform funktioniert das System in einer ziemlichen Menge von stabilen Stellungen, die durch die Geometrie der Gegenanschlagmittel vordefiniert sind.
  • In einer anderen Ausführungsform kann das System den Zuschaltpunkt des Anstiegs der Zusatzkraft kontinuierlich während des gesamten Arbeitshubs des Pedalhebels oder mindestens eines Teils davon verschieben.
  • Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen aus der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung hervor, die als nicht einschränkendes Beispiel unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erfolgt, von denen:
    • 1 eine perspektivische Ansicht eines Fahrpedals gemäß der vorliegenden Erfindung ist;
    • 2 eine Explosionsansicht des Pedals aus 1 ist;
    • 3 eine seitliche Vertikalansicht des Pedals aus 1 in einer ersten Betriebsstellung ist;
    • 4 eine Grafik ist, die die Kraft-Weg-Kennlinie darstellt, die vom Anwender während der Betätigung des Pedalhebels mit dem Pedal in der Betriebsstellung aus 1 wahrgenommen wird;
    • 5 und 6 seitliche Vertikalansichten des Pedals aus 1 in einer zweiten Betriebsstellung, dargestellt in zwei verschiedenen Betätigungsphasen, sind;
    • 7 eine perspektivische Ansicht ist, die der Stellung aus 6 entspricht;
    • 8 eine Grafik ist, die die Kraft-Weg-Kennlinie darstellt, die vom Anwender während der Betätigung des Pedalhebels mit dem Pedal in der Betriebsstellung aus den 5-7 wahrgenommen wird;
    • 9 eine perspektivische Ansicht einer weiteren Ausführungsform eines Fahrpedals gemäß der vorliegenden Erfindung ist;
    • 10 eine Explosionsansicht des Pedals aus 9 ist;
    • 11 und 12 Schnittansichten des Pedals aus 9, dargestellt in zwei verschiedenen Betätigungsphasen, sind; und
    • 13 eine Grafik ist, die die Kraft-Weg-Kennlinie darstellt, die vom Anwender während der Betätigung des Pedalhebels mit dem Pedal in der Betriebsstellung aus 12 wahrgenommen wird.
  • In den Zeichnungen ist mit 1 insgesamt ein Fahrpedal gemäß der vorliegenden Erfindung bezeichnet. In der nachfolgenden Beschreibung beziehen sich die verwendeten räumlichen Bezüge wie zum Beispiel „vorderer“ und „hinterer“ auf den Einbauzustand in einem Fahrzeug.
  • Das Pedal 1 umfasst einen Träger, der insgesamt mit 2 bezeichnet ist, und einen Betätigungshebel oder Pedalhebel 3, der drehbar auf dem Träger 2 gelagert ist.
  • Der Pedalhebel 3 weist an einem Ende eine integrale plattenförmige Ausformung 3a auf, die bei der Verwendung dazu bestimmt ist, von einem Anwender mit einem Fuß gedrückt zu werden.
  • Am entgegengesetzten Ende ist der Pedalhebel 3 am Träger 2 um eine in den Figuren mit A bezeichnete feste Achse drehend gelagert. Dieser Pedalhebel 3 ist insbesondere auf einem im Träger 2 festgelegten Paar von Sitzen 2a drehbar gelagert.
  • Mit Bezug auf die 1 und 2 umfasst der Träger 2 ein Paar von zueinander weisenden Seitenwänden 2b, in denen jeweilige weitere Sitze 2c vorgesehen sind, in denen eine Drehwelle 4 gelagert ist. Die Welle 4 legt eine zur ersten Achse A parallele und versetzte zweite Drehachse B fest, auf der eine Reihe von nachfolgend beschriebenen Bauteilen drehbar gelagert sind. Das Vorhandensein einer gemeinsamen physischen Welle ist jedoch nicht obligatorisch; die unten beschriebenen Bauteile können zum Beispiel durch eine Reihe von unterschiedlichen Bolzen miteinander verbunden werden, wenn man eine für diese Bauteile gemeinsame geometrische Drehachse hat.
  • Vor allem ist auf der Welle 4 ein Rotor 5, der einen um die Welle 4 angeordneten rohrförmigen zentralen Körper 5a umfasst, drehbar gelagert, von dem radial eine vordere Erweiterung 5b und eine hintere Erweiterung 5c in im Wesentlichen entgegengesetzten Richtungen abgehen. Die vordere Erweiterung 5b des Rotors 5 ist mit dem Pedalhebel 3 über eine starre Gelenkstange 6, deren einander gegenüberliegende Enden über ein Scharnier mit dem Pedalhebel 3 beziehungsweise mit dem Rotor 5 verbundenen sind, verbunden.
  • Mit 7 ist eine zwischen der vorderen Erweiterung 5b des Rotors 5 und einer Bodenwand 2d des Trägers 2 (im vorgespannten Zustand) angeordnete Schraubenfeder bezeichnet. Diese Feder wirkt auf den Rotor 5, wobei sie dazu tendiert, eine für einen Betrachter zum Beispiel der 3 gegen den Uhrzeigersinn laufende Drehung um die Achse B zu bewirken, und somit eine Drehung um die Achse A des Pedalhebels 3 mittels der von der Gelenkstange 6 gestellten Verbindung zu bewirken.
  • Die Feder 7 tendiert insbesondere dazu, den Pedalhebel 3 in der in 1 dargestellten Ruhestellung zu halten. Aus dieser Stellung kann der Pedalhebel 3 in Richtung einer Arbeitsstellung gedreht werden, gegen die Wirkung der Feder 7, die zusammengedrückt wird, höchstens bis zu einer im Folgenden beschriebenen Betätigungsendstellung. Gemäß nicht dargestellten alternativen Ausführungsformen können anstelle einer Druckfeder mehrere Federn oder allgemein andere Formen elastischer Mittel, die zwischen dem Rotor 5 und dem Träger 2 angeordnet sind, verwendet werden.
  • Ein Ende der Feder 7 ist mit einem im vorderen Arm 5b ausgebildeten Sitz 5d verbunden, während das entgegengesetzte Ende mit einer am Träger 2 angeordneten Hysteresevorrichtung 8 verbunden ist, die vorgesehen ist um dafür zu sorgen, dass die Kraft-Weg-Kennlinie des Pedals unterschiedlich ist zwischen dem Betätigungsweg und dem Rückstellweg in die Ruhestellung des Pedalhebels. Diese Hysteresevorrichtung kann zum Beispiel vom Typ sein, der in dem Dokument EP 2 803 520 A1 derselben Anmelderin beschrieben ist, und umfasst im Wesentlichen eine Platte, die auf dem Träger 2 um eine zu den Achsen A und B parallele Drehachse C drehbar gelagert ist und ein vorderes Ende 8a hat, das mit dem unteren Ende der Feder 7 verbunden ist, und ein hinteres Ende 8b hat, das eingerichtet ist, um eine Reibungskraft auf die hintere Erweiterung 5c des Rotors 5 anzuwenden. Gemäß einer nicht dargestellten weiteren Ausführungsform kann das untere Ende der Feder 7 direkt mit dem Träger 2 verbunden werden.
  • Wenn der Pedalhebel 5 eine Betätigungsendstellung erreicht, geht der vordere Arm 5b des Rotors 5 in Eingriff mit einem am Träger 2 ausgebildeten Endanschlag 2e.
  • Wie insbesondere in 2 ersichtlich, ist an dem Rotor 5 ein Endanschlagring 9 befestigt. Dieser Ring 9 umfasst einen buchsenförmigen Körper 9a, der auf und um den rohrförmigen zentralen Körper 5a des Rotors 5 montiert ist und von dem radial ein Endanschlagvorsprung 9b abgeht. Am axialen Ende des zum Rotor 5 gerichteten Rings 9 ist eine Vielzahl von Befestigungsstiften 9c ausgebildet, die sich axial vom Ring 9 erstrecken. Dementsprechend ist am Rotor 5 mindestens eine Bohrung 5e ausgebildet, die eingerichtet ist, um einen entsprechenden Stift 9c des Endanschlagrings 9 aufzunehmen, um die gewünschte Winkelausrichtung des Vorsprungs 9b des Endanschlagrings 9 relativ zum Rotor 5 festzulegen.
  • Zwischen den beiden einander gegenüberliegenden Bundflächen 5f und 9d des Rotors 5 beziehungsweise des Rings 9 ist eine Drehfeder 10 gehalten, die dergestalt angeordnet ist, dass sie den Ring 9 umgibt. Ein Ende 10a der Drehfeder 10 ist am Rotor 5 befestigt, während das entgegengesetzte Ende 10b dieser Feder an einem Kraftanwendungselement 11 befestigt ist. Die Feder 10 drückt das Kraftanwendungselement 11 in Kontakt mit dem Endanschlagring 9. Gemäß nicht dargestellten alternativen Ausführungsformen können anstelle einer Drehfeder andere Formen elastischer Mittel, die zwischen dem Rotor 5 und dem Kraftanwendungselement 11 angeordnet sind, verwendet werden.
  • Auch das Kraftanwendungselement ist drehbar auf der Drehwelle 4 gelagert und umfasst einen ringförmigen zentralen Körper 11a, der auf und um den rohrförmigen zentralen Körper 5a des Rotors 5 angeordnet ist. Von dem ringförmigen zentralen Körper 11a des Elements 11 gehen radial eine vordere Erweiterung 11b und eine hintere Erweiterung 11c in im Wesentlichen entgegengesetzten Richtungen ab. An der hinteren Erweiterung 11c des Kraftanwendungselements 11 ist das Ende 10b der Drehfeder 10 befestigt. Die Drehfeder 10 wird durch den Endanschlagvorsprung 9b des Rings 9 in vorgespanntem Zustand gehalten, der in Ruhestellung in Anlage an der vorderen Erweiterung 11b des Kraftanwendungselements 11 ist.
  • Ferner ist auf der Bodenwand 2d des Trägers 2 innerhalb einer Schiene 2f verschiebbar ein keilförmiges Gegenanschlagelement 12 angeordnet. Das Gegenanschlagelement 12 ist gegenüber dem Kraftanwendungselement 11 angeordnet. In dem dargestellten Beispiel weist das Gegenanschlagelement 12 eine rampenförmige obere Fläche 12a auf, die an eine obere Gegenanschlagfläche 12b angeschlossen ist.
  • Das Gegenanschlagelement 12 ist mit einem Aktuator 13 verbunden, der gesteuert werden kann, um das Gegenanschlagelement 12 zum Kraftanwendungselement 11 hinzufahren oder alternativ von diesem wegzufahren. Der Aktuator 13, der einen am Träger 2 befestigten feststehenden Teil 13a und einen mit dem Gegenanschlagelement 12 verbundenen beweglichen Teil 13b umfasst, kann zum Beispiel des Typs sein, der alternativ zwei stabile Stellungen am Gegenanschlagelement 12 einnehmen kann, insbesondere eine Stellung für das Zuschalten der Zusatzkraft (dargestellt in den 5-7), in der das Gegenanschlagelement 12 mit der Bewegungsbahn des Kraftanwendungselements 11 in Wechselwirkung tritt, und eine Stellung für das Abschalten der Zusatzkraft (dargestellt in 3), in der das Gegenanschlagelement 12 außerhalb der Bewegungsbahn des Kraftanwendungselements 11 angeordnet ist.
  • Herkömmlicherweise sind dem oben beschriebenen System ein oder mehrere (nicht dargestellte) Sensoren für die Erfassung der Pedalhebelstellung und eventuell anderer Parameter und für die Bereitstellung eines zugehörigen elektrischen Signals zugeordnet.
  • Wenn das Pedal 1 vom Anwender über den Pedalhebel 3 betätigt wird, wird die Bewegung über die Gelenkstange 6 auf den Rotor 5 übertragen, indem die Rückstellfeder 7 zusammengedrückt wird; der Rotor 5 zieht seinerseits die Drehfeder 10, den Endanschlagring 9 und das Kraftanwendungselement 11 mit sich.
  • Mit dem Aktuator 13 in der Stellung aus 3 kann das System (bis zu der vom Vorsprung 9b des Rings 9 festgelegten Endlagenstellung) frei drehen und die Rückstellkraft für den Pedalhebel 3 wird allein von der Rückstellfeder 7 gestellt.
  • In dieser Situation entspricht die vom Anwender während der Betätigung des Pedals wahrgenommene Kraft-Weg-Kennlinie dem in der Grafik aus 4 dargestellten Typ, wo die Volllinie die Kraft-Weg-Kennlinie bei der Betätigung des Pedals (von der Ruhestellung in die Endlagenstellung) darstellt, die Strichlinie die Kraft-Weg-Kennlinie bei der Freigabe des Pedals (von der Endlagenstellung in die Ruhestellung) darstellt und die Strichpunktlinie die Hysterese zwischen den beiden Kennlinien darstellt. In der Abszisse ist die Winkelstrecke in Minuten angegeben.
  • In dem Moment, in dem eine erhöhte Betätigungskraft gefordert ist, wird der Aktuator 13 in die Stellung aus den 5-7 umgeschaltet, wobei er das Gegenanschlagelement 12 mit sich mitzieht.
  • Wenn der Anwender das Pedal analog zu den vorherigen Schritten betätigt, bringt er das System zum Drehen; im ersten Teil der Wegstrecke wird der vorhandene Widerstand allein von der Rückstellfeder 7 (5) gestellt sein, bis die vordere Erweiterung 11b des Elements 11 in Kontakt ist mit der Gegenanschlagfläche 12b des Gegenanschlagelements 12 (6 und 7).
  • Um der Wegstrecke des Pedalhebels zu folgen, muss der Anwender die von der Vorspannung der Drehfeder 10 gestellte weitere Kraft überwinden, indem er eine relative Bewegung zwischen dem Kraftanwendungselement 11 und dem mit dem Rotor 5 fest verbundenen Ring 9 anwendet.
  • Mit dem Aktuator in der Stellung aus den 5-7 entspricht die vom Anwender während der Betätigung des Pedals wahrgenommene Kraft-Weg-Kennlinie dem in 8 dargestellten Typ. In dieser Figur entsprechen die Linien jenen aus 4. In 8 ist insbesondere ersichtlich, dass jede Linie einen Abschnitt weiter rechts aufweist, in dem der Zuschaltmechanismus der Zusatzkraft wirkt, und der von einem Abschnitt weiter links (in dem der Zuschaltmechanismus der Zusatzkraft nicht aktiv ist) durch eine Stufe getrennt ist, die den Punkt darstellt, an dem die vordere Erweiterung 11b des Elements 11 in Kontakt kommt mit der Gegenanschlagfläche 12b des Gegenanschlagelements 12.
  • Im Fall, dass wegen einer Fehlfunktion das Einschieben des Gegenanschlagelements 12 unvollständig ist, geht die rampenförmige Fläche 12 anstelle der Gegenanschlagfläche 12b mit dem Element 11 in Kontakt. Folglich erzeugt die vom Element 11 durch die Rampe 12a angewendete Last eine Komponente in der Verschieberichtung des Gegenanschlagelements 12, was das Zurückschieben von letzterem verursacht. Um einen solchen Effekt zu erhalten, ist es natürlich notwendig, dass der Aktuator nicht ein Typ ist, der ohne Versorgung Axiallasten aufnehmen kann.
  • Mit Bezug auf die 9-12 wird nun eine zweite Ausführungsform der Erfindung beschrieben. Elementen, die jenen der Ausführungsform aus den 1-8 entsprechen, wurden dieselben Bezugszeichen zugeteilt. Diese Elemente werden nicht weiter beschrieben.
  • Die Ausführungsform aus den 9-12 ist im Wesentlichen identisch mit der zuvor beschriebenen; der Unterschied besteht im Einschiebesystem der Feder 10 für die Zusatzkraft.
  • In diesem Fall umfasst ein mit 12' bezeichnetes hakenförmiges Gegenanschlagelement eine hakenförmige Ausformung 12b', die sich vom Gegenanschlagelement 12' vertikal erstreckt. Der mit 13' bezeichnete Aktuator ist ein Aktuator des Typs mit Endlosschraube oder gleichwertig, der eine Axiallast aufnehmen kann, ohne Bewegungen zu gestatten, auch im Fall, dass keine Versorgung vorhanden ist. Auf der anderen Seite weist das Kraftanwendungselement 11 eine Einhakerweiterung 11d auf, deren Ausrichtung derart ist, dass die Einhakerweiterung 11d mit der hinteren Erweiterung 11c des Elements 11 einen kleineren Winkel (zum Beispiel etwa 90°) bildet als der von der vorderen Erweiterung 11b mit der hinteren Erweiterung 11c des Elements 11 in der obigen Ausführungsform gebildete Winkel (zum Beispiel etwa 180°).
  • Wenn der Aktuator 13' den Haken 12b' in eine Stellung bringt, die keinen Kontakt mit der Einhakerweiterung 11d des Elements 11 gestattet, dreht das System frei und die vom Anwender wahrgenommene Kraft-Weg-Kennlinie wird dem Typ aus der 4 entsprechen.
  • In dem Moment, in dem eine erhöhte Betätigungskraft gefordert ist, wird der Aktuator 12' betätigt, wobei er den Haken 12b' mit sich mitzieht.
  • Wenn der Anwender das Pedal analog zu den vorherigen Schritten betätigt, bringt er das System zum Drehen; im ersten Teil der Wegstrecke wird der vorhandene Widerstand allein von der Rückstellfeder 7 gestellt, bis die vordere Einhakerweiterung 11d des Elements 11 in Kontakt mit dem Haken 12b' ist.
  • Im Unterschied zur vorherigen Ausführungsform kann die Kontaktstellung zwischen dem Element 11 und dem Haken 12b' kontinuierlich geregelt werden, wobei auf diese Weise die Kraftzunahme in jeder Stellung der vom Pedal zurückgelegten Winkelstrecke zur Wirkung gebracht werden kann.
  • Die Kennlinie der realisierten Kraft wird analog sein zu der in 8 dargestellten Kennlinie, mit der zusätzlichen Möglichkeit (dargestellt mit dem Doppelpfeil in 13), den Zuschaltpunkt der Zusatzkraft kontinuierlich auf Grundlage der Eingaben einer Fahrzeugsteuereinheit zu regeln, zum Beispiel des Ladezustands der Batterien.
  • Natürlich können die Ausführungsformen und die Ausführungsdetails unbeschadet des Prinzips der Erfindung gegenüber den Beschreibungen und Darstellungen, die rein beispielhaft und nicht einschränkend erfolgt sind, weitgehend verändert werden, ohne dass der durch die beigefügten Ansprüche definierte Schutzumfang der Erfindung verlassen wird.
  • Fahrpedal (1), umfassend einen um eine erste Achse (A) drehbaren Pedalhebel (3), einen um eine zweite Achse (B) drehbaren (2) und mit dem Pedal (3) verbundenen Rotor (5), wobei eine erste Feder (7) den Pedalhebel (3) in einer Ruhestellung belastet, und eine Baugruppe (10, 11, 12; 12') für das Zuschalten einer Zusatzkraft, die ein nach Betätigung des Pedalhebels (3) bewegliches Anschlagelement (11), und ein Gegenanschlagelement (12; 12'), das zwischen einer Stellung für das Zuschalten der Zusatzkraft und einer Stellung für das Abschalten der Zusatzkraft verschiebbar ist, umfasst.
  • Das Anschlagelement umfasst ein um die zweite Achse (B) drehbares Kraftanwendungselement (11). Eine zweite Feder (10) ist zwischen dem Kraftanwendungselement (11) und dem Rotor (5) angeordnet. In der Stellung für das Abschalten der Zusatzkraft dreht der Rotor (5) fest verbunden mit dem Kraftanwendungselement (11). In der Stellung für das Zuschalten der Zusatzkraft dreht der Rotor (5) in Bezug auf das Kraftanwendungselement (11) während mindestens eines Teils des Hubweges des Pedalhebels (3) gegen die Wirkung der zweiten Feder (10).
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • WO 2016/202593 A1 [0005]
    • EP 2803520 A1 [0025]

Claims (11)

  1. Fahrpedal (1), insbesondere für ein Kraftfahrzeug, umfassend: einen Träger (2), einen um eine erste Drehachse (A) drehbar am Träger (2) gelagerten Pedalhebel (3), wobei der Pedalhebel (3) durch Betätigung von einer Ruhestellung in einer Betätigungsrichtung bewegbar ist, einen um eine zweite Drehachse (B) drehbar am Träger (2) gelagerten Rotor (5), wobei der Rotor (5) mit dem Pedalhebel (3) verbunden ist, wobei zwischen dem Rotor (5) und dem Träger (2) angeordnete erste elastische Rückstellmittel (7) den Pedalhebel (3) in der Ruhestellung belasten, und eine Baugruppe (10, 11, 12; 12') für das Zuschalten einer Zusatzkraft, umfassend Anschlagmittel (11), die nach Betätigung des Pedals (3) elastisch gespannt und beweglich sind, und Gegenanschlagmittel (12; 12'), die verschiebbar sind zwischen einer Stellung für das Zuschalten der Zusatzkraft, in der die Gegenanschlagmittel (12; 12') mit der Bewegungsbahn der Anschlagmittel (11) in Wechselwirkung treten und eine Zusatzkraft auf dem Pedalhebel (3) infolge des Kontakts mit den Anschlagmittel (11) erzeugen, und einer Stellung für das Abschalten der Zusatzkraft, in der die Gegenanschlagmittel (12; 12') außerhalb der Bewegungsbahn der Anschlagmittel (11) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlagmittel ein um eine zweite Drehachse (B) drehbar gelagertes Kraftanwendungselement (11) umfassen, wobei zweite elastische Rückstellmittel (10) dergestalt zwischen dem Kraftanwendungselement (11) und dem Rotor (5) angeordnet sind, dass in der Stellung für das Abschalten der Zusatzkraft der Rotor (5) mit dem Kraftanwendungselement (11) fest verbunden während des gesamten Hubweges des Pedalhebels dreht, und in der Stellung für das Zuschalten der Zusatzkraft der Rotor (5) in Bezug auf das Kraftanwendungselement (11) während mindestens eines Teils des Hubweges des Pedalhebels (3) gegen die Wirkung der zweiten elastischen Rückstellmittel (10) dreht.
  2. Pedal nach Anspruch 1, wobei die zweiten elastischen Rückstellmittel eine Drehfeder (10) umfassen, die koaxial mit dem Rotor (5) und dem Kraftanwendungselement (11) angeordnet ist, mit einem am Rotor (5) befestigten ersten Ende (10a) und einem am Kraftanwendungselement (11) befestigten zweiten Ende (10b).
  3. Pedal nach Anspruch 1 oder 2, wobei die zweiten elastischen Rückstellmittel dergestalt angeordnet sind, dass der Rotor (5) und das Kraftanwendungselement (11), die aneinander in Anlage sind, einer Winkelbelastung ausgesetzt werden.
  4. Pedal nach Anspruch 3, ferner umfassend einen am Rotor (5) befestigten Endanschlagring (9), wobei der Ring einen Vorsprung (9b) aufweist, der sich von diesem radial abgehend erstreckt und eingerichtet ist, das Kraftanwendungselement (11) mittels der zweiten elastischen Rückstellmittel (10) zu koppeln.
  5. Pedal nach Anspruch 4, wobei der Endanschlagring (9) eine Vielzahl von Stiften (9c) aufweist, die sich axial von einem Ringende erstrecken, wobei der Rotor (5) mindestens eine Bohrung (5e) aufweist, die eingerichtet ist, um einen entsprechenden Stift (9c) des Endanschlagrings (9) aufzunehmen, um eine Winkelausrichtung des Vorsprungs (9b) des Endanschlagrings (9) relativ zum Rotor (5) festzulegen.
  6. Pedal nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Gegenanschlagmittel ein keilförmiges Element (12) umfassen, das eingerichtet ist, um vom Kraftanwendungselement (11) mit Anwendung einer Last, die im Wesentlichen quer zur Verschieberichtung des keilförmigen Elements (12) ist, gekoppelt zu werden.
  7. Pedal nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Gegenanschlagmittel ein hakenförmiges Element (12') umfassen, das eingerichtet ist, um vom Kraftanwendungselement (11) mit Anwendung einer Last, die im Wesentlichen parallel zur Verschieberichtung des hakenförmigen Elements (12') ist, gekoppelt zu werden.
  8. Pedal nach Anspruch 7, wobei die Baugruppe (10, 11, 12; 12') für das Zuschalten einer Zusatzkraft einen Aktuator (13') umfasst, der gesteuert werden kann, um das hakenförmige Element (12') zu verschieben, wobei der Aktuator auch ohne Versorgung eine zur Verschieberichtung des hakenförmigen Elements (12') parallele Last aufnehmen kann, ohne Bewegungen desselben zu gestatten.
  9. Pedal nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Baugruppe (10, 11, 12; 12') für das Zuschalten einer Zusatzkraft einen Aktuator (13; 13') umfasst, der gesteuert werden kann, um die Gegenanschlagmittel (12; 12') zwischen mindestens zwei verschiedenen stabilen Stellungen zu verschieben.
  10. Pedal nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Baugruppe (10, 11, 12; 12') für das Zuschalten einer Zusatzkraft einen Aktuator (13; 13') umfasst, der gesteuert werden kann, um die Gegenanschlagmittel (12; 12') längs eines kontinuierlichen Abstands von verschiedenen stabilen Stellungen zu verschieben.
  11. Pedal nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Rotor (5) mit dem Pedalhebel (3) mittels eines Gelenks (6) verbunden ist.
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