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Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Befestigung einer Druckstange an einem Pedalhebel nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 der Erfindung. Gemäß Anspruch 4 der Erfindung betrifft dieselbe des Weiteren ein Fahrzeugbremssystem mit einer derartigen Befestigungsanordnung. Gemäß Anspruch 5 der Erfindung betrifft dieselbe ferner ein Fahrzeug mit einem solchen Fahrzeugbremssystem.
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Aus der
EP 3 015 327 B1 ist eine Anordnung zur Befestigung einer Druckstange an einem Pedalheben bekannt, wobei die Druckstange einenends einen Kugelkopf aufweist, welcher von einer Kugelkopfaufnahme des Pedalhebels formschlüssig aufgenommen oder aufnehmbar ist. Die besagte Kugelkopfaufnahme ist durch ein Gehäuse gebildet, welches vier Druckwände zur Vorpositionierung und Abstützung des Kugelkopfes am Gehäuse in einer Vormontagestellung des Kugelkopfes aufweist. Die Druckwände des Gehäuses bilden dabei einen Einführtrichter zur Montage des Kugelkopfes aus. Darüber hinaus weist das Gehäuse zwei geneigte Haltearme zur Realisierung des besagten Formschlusses in der Endmontagestellung des Kugelkopfes innerhalb des Gehäuses sowie zwei in besagter Endmontagestellung elastisch gegen den Kugelkopf vorgespannte, spielausgleichende Druckarme auf, wobei letztere eine dauerhafte und starre Übertragung der Betätigungskraft vom Pedalhebel auf die Druckstange sicherstellen sollen.
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Aus der
DE 603 01 700 T2 ist ein Pedal für Fahrzeuge bekannt, welches einen Pedalkörper mit einem Trägerteil umfasst, wobei das Trägerteil ein Aufnahmegehäuse für ein kugelförmiges Ende einer Schieber- bzw. Druckstange zur Übertragung einer Antriebskraft auf ein Stellelement einer Servobremse oder eines Kupplungszylinders aufweist.
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Die
DE 103 28 542 A1 beschreibt eine Befestigungsvorrichtung, mit der eine Druckstange an ein Bremspedal eines Fahrzeugs befestigt werden kann. Die Druckstange weist ein kugelförmiges Ende auf, welches von einem am Bremspedal eingeschnappten Befestigungsclip mittels Arretierlippen formschlüssig aufgenommen ist. Der Befestigungsclip ist durch ein Gehäuse gebildet, mit einer Seitenfläche und einer Stirnfläche mit einem Einführbereich, welcher eine Vormontagestellung zur Vorpositionierung ermöglicht.
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All den vorgenannten Lösungen ist gemein, dass diese im Einführbereich des Gehäuses zur Aufnahme des kugelförmigen Endes bzw. Kugelkopfes der Druckstange Verstärkungsrippen aufweisen, auf welchen beim Einführen des Kugelkopfes derselbe gleitet. Die Rippen sind mitsamt ihrer Kanten in Endmontagerichtung ausgerichtet und stützen den Kugelkopf in der Vormontagestellung des Kugelkopfes und beim Einführen desselben in das Gehäuse ab.
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In der Praxis wurde festgestellt, dass der Kugelkopf in der besagten Vormontagestellung gelegentlich im Bereich der Druckwände am Gehäuse verklemmt. Es besteht die Gefahr, dass erhöhter Kraftaufwand zur Überwindung der unerwünschten Klemmung während der Montage der Druckstange zu Beschädigungen am Gehäuse, welches bevorzugt aus einem Kunststoff besteht, und/oder an mit der Druckstange wirkverbundenen Bauteilen und/oder Aggregaten, wie einem Bremskraftverstärker, insbesondere einem elektrischen Bremskraftverstärker, führt. Es wurde gefunden, dass besagte nachteilige Klemmung insbesondere aus erhöhtem Reibschluss resultiert. Hier setzt die nachfolgend beschriebene Erfindung an.
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Aufgabe der Erfindung ist es demnach, bei Beibehaltung der Vorteile des Standes der Technik dem vorstehend beschriebenen nachteiligen Umstand zu begegnen und eine sichere Montage der Druckstange am Pedalhebel zu ermöglichen.
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Ausgehend von einer Anordnung zur Befestigung einer Druckstange an einem Pedalhebel, wobei die Druckstange einenends einen Kugelkopf aufweist, welcher von einer Kugelkopfaufnahme des Pedalhebels formschlüssig aufgenommen oder aufnehmbar ist, und wobei die Kugelkopfaufnahme durch ein Gehäuse gebildet ist, welches zumindest eine Druckwand zur Vorpositionierung und Abstützung des Kugelkopfes am Gehäuse in einer Vormontagestellung des Kugelkopfes aufweist, und wobei die zumindest eine Druckwand eine in Endmontagerichtung des Kugelkopfes verlaufende Rippe und/oder Kante ausbildet oder aufweist, über welche der Kugelkopf in der besagten Vormontagestellung an der Druckwand des Gehäuses abgestützt ist, wird die gestellte Aufgabe dadurch gelöst, dass die Rippe und/oder Kante entweder
- - durch ein Anbauteil der Druckwand, oder
- - durch ein mit der Druckwand integral ausgebildetes Teil in Form eines Einlegeteils einer nach einem Kunststoff-Spritzgießverfahren hergestellten Druckwand gebildet ist, und dass
- - der Werkstoff zur Ausbildung der Rippe und/oder Kante einen geringeren Reibwert aufweist als der Werkstoff zur Ausbildung der Druckwand.
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Durch diese Maßnahme sind vorteilhaft in der Vormontagestellung des Kugelkopfes der Reibschluss zwischen demselben und der Rippe und/oder Kante des Gehäuses minimiert und damit ein Verklemmen des Kugelkopfes am Gehäuse verhindert, zumindest jedoch die Gefahr des Verklemmens wirkungsvoll gemindert.
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Die Unteransprüche beschreiben bevorzugte Weiterbildungen oder Ausgestaltungen der Erfindung.
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In Fortbildung der Erfindung weist das Gehäuse bevorzugt zwei oder vier voneinander separierte und mit je einer Rippe und/oder Kante ausgestattete Druckwände aufweist, welche sozusagen einen Einführtrichter zur Montage des Kugelkopfes der Druckstange ausbilden. Hierdurch ist vorteilhaft eine Zwangsführung des Kugelkopfes während der Überführung desselben in die Kugelkopfaufnahme bewirkt.
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Bevorzugt handelt es sich bei besagtem Pedalhebel um einen Pedalhebel eines Fahrzeugbremssystems, insbesondere eines Fahrzeugbremssystems mit einem elektrischen Bremskraftverstärker. Unter einem elektrischen Bremskraftverstärker wird dabei ein Bremskraftverstärker verstanden, der elektromechanisch betrieben ist, wobei zur Verstärkung der Pedalkraft, die der Fahrer aufbringt, ein Elektromotor des elektrischen Bremskraftverstärkers aktiviert wird.
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Die Erfindung betrifft auch ein Fahrzeugbremssystem, mit einer Anordnung der vorbeschriebenen Art sowie ein Fahrzeug, insbesondere Kraftfahrzeug, mit einem solchen Fahrzeugbremssystem.
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Nachstehend wird die Erfindung anhand eines in den Zeichnungen schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Sie ist jedoch nicht auf dieses beschränkt, sondern erfasst alle durch die Patentansprüche definierten Ausgestaltungen. Es zeigen:
- 1 äußerst schematisch eine Innenansicht der Fahrgastzelle eines Kraftfahrzeugs mit Blick von Fahrzeug-hinten nach Fahrzeug-vorn auf Pedalhebel des Kraftfahrzeugs,
- 2 eine perspektivische Einzelansicht eines Pedalwerks mit einem Pedalhebel eines Bremssystems und einer Anordnung zur Befestigung einer Druckstange am besagten Pedalhebel,
- 3 eine Aufsicht auf ein Gehäuse der Befestigungsanordnung nach dem Stand der Technik mit einer Kugelkopfaufnahme für einen Kugelkopf der Druckstange,
- 4 eine perspektivische Darstellung der Befestigungsanordnung nach dem Stand der Technik mit der Druckstange in einem Zustand, in welchem deren Kugelkopf in einer Vormontagestellung zum Gehäuse angeordnet ist,
- 5 den Schnitt „I-I“ nach 4 (Stand der Technik),
- 6 den Schnitt „II-II“ nach 3 (Stand der Technik),
- 7 eine Aufsicht auf ein Gehäuse einer Befestigungsanordnung gemäß einer weiteren Ausführungsform nach dem Stand der Technik,
- 8 eine perspektivische Darstellung der Befestigungsanordnung nach 7 mit der Druckstange in einem Zustand, in welchem deren Kugelkopf in einer Vormontagestellung zum Gehäuse angeordnet ist,
- 9 eine vergrößerte Darstellung nach 8, und
- 10 den Schnitt „III-III“ nach 9.
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1 zeigt zunächst äußerst schematisch die Innenansicht einer Fahrgastzelle 1 eines Fahrzeugs 2 respektive Kraftfahrzeugs mit Blick auf fahrerseitig im Fußraum der Fahrgastzelle 1 angeordnete Pedalhebel 3 und 4. Die Pedalhebel 3 und 4 sind gemäß 2 an einem Pedalwerk 2a des Fahrzeugs 2 schwenkbar gelagert. Bei dem Pedalhebel 3 handelt es sich um einen Gas-Pedalhebel 3, wogegen es sich bei dem Pedalhebel 4 um einen Brems-Pedalhebel 4 eines an sich bekannten und im Detail nicht zeichnerisch dargestellten Fahrzeugbremssystems handelt. Dem Brems-Pedalhebel 4 ist eine Druckstange 5 zugeordnet, welche einenends mit dem Pedalhebel 4 wirkverbunden und anderenends mit einem nicht zeichnerisch dargestellten Bremskraftverstärker, beispielsweise elektrischen Bremskraftverstärker, des Fahrzeugbremssystems wirkverbindbar ist. Pedalhebelseitig bildet die Druckstange 5 einen Kugelkopf 6 (vgl. 4) aus, welcher unter Vermittlung eines eine Kugelkopfaufnahme 7 aufweisenden bzw. ausbildenden Gehäuses 8 am Pedalhebel 4 befestigt bzw. befestigbar ist.
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Die Anordnung 9 zur Befestigung der Druckstange 5 an dem Pedalhebel 4 umfasst besagtes Gehäuse 8 samt Kugelkopfaufnahme 7. Das Gehäuse 8 ist bevorzugt aus einem Kunststoff gebildet. Weiter bevorzugt handelt es sich bei besagtem Gehäuse 8 um ein nach einem an sich bekannten Kunststoff-Spritzgießverfahren vorgefertigtes Anbauteil, welches an den Pedalhebel 4 angebracht wird. Hierzu weist der Pedalhebel 4 zumindest abschnittsweise einen U-Profilquerschnitt auf, in welchen das Gehäuse 8 einsetzbar und befestigbar ist. Die 3 bis 6 zeigen ein derartiges Gehäuse 8 nach dem Stand der Technik.
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Das Gehäuse 8 weist zwei Haltewände 11 auf, die im Hinblick auf eine erste Symmetrieachse 10 mit Abstand gegenüberliegend angeordnet sind. Im Zusammenbau erstreckt sich besagte erste Symmetrieachse 10 in Längsrichtung des Pedalhebels 4. Die Kugelkopfaufnahme 7 ist zwischen den beiden Haltewänden 11 angeordnet und mittels vier voneinander separierter Druckwände 12 des Gehäuses 8, welche sozusagen einen Einführtrichter ausbilden, teilweise eingefasst. An den Haltewänden 11 ist je ein Haltearm 13 des Gehäuses 8 angeordnet. Die Haltearme 13 erstrecken sich ausgehend von der betreffenden Haltewand 11 entlang einer orthogonal zur ersten Symmetrieachse 10 angeordneten zweiten Symmetrieachse 14 jeweils schräg in Richtung einer Aufnahmeöffnung 15 der Kugelkopfaufnahme 7.
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Darüber hinaus sind zwei elastisch ausgebildete bzw. vorgespannte Druckarme 16 des Gehäuses 8 vorgesehen, die jeweils einen zweiarmigen Hebel ausbilden und im Hinblick auf die zweite Symmetrieachse 14 gegenüberliegend angeordnet sind. Die Druckarme 16 erstrecken sich innerhalb der ersten Symmetrieachse 10 des Gehäuses 8 und sind jeweils zwischen zwei Druckwänden 12 angeordnet. Ein Hebelarm 16a eines jeden Druckarms 16 weist in Richtung Aufnahmeöffnung 15 der Kugelkopfaufnahme 7. Der andere Hebelarm 16b durchsetzt eine Durchbrechung 17 im Gehäuse 8 und bildet ein Mittel zur manuellen Betätigung des Druckarms 16 bzw. zweiarmigen Hebels aus.
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Die Montage der Druckstange 5 am Pedalhebel 4 erfolgt im Wesentlich derart, dass zunächst die Druckstange 5 in einer Vormontagestellung 18 mit ihrem Kugelkopf 6 vor der Kugelkopfaufnahme 7 positioniert wird, indem der Kugelkopf 6 sich an zwei im Hinblick auf die erste Symmetrieachse 10 gegenüberliegend angeordneten Druckwänden 12 des Gehäuses 8 des Pedalhebels 4 abstützt (vgl. 4 und 5). Anderenends stützt sich die Druckstange 5 am nicht zeichnerisch dargestellten Bremskraftverstärker ab. Im Anschluss daran wird auf den Pedalhebel 4 eine Kraft ausgeübt, die eine Schwenkbewegung desselben gegen die Druckstange 5 bewirkt mit der Folge, dass sich der Kugelkopf 6 in Endmontagerichtung 19 (vgl. Richtungspfeil in 4) entlang der besagten Druckwände 12 über die Aufnahmeöffnung 15 in die Kugelkopfaufnahme 7 hinein bewegt. Innerhalb der Kugelkopfaufnahme 7 ist der Kugelkopf 6 mittels der beiden Haltearme 13 und der beiden Druckarme 16 formschlüssig gehaltert (vgl. 6). Im Zusammenbau sind die Druckarme 16 spielausgleichend elastisch gegen den Kugelkopf 6 vorgespannt und bewirken eine dauerhafte und starre Übertragung der Betätigungskraft vom Pedalhebel 4 auf die Druckstange 5.
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Wie insbesondere der 3 zu entnehmen ist, weist das Gehäuse 8 bevorzugt vier Druckwände 12 auf, wobei im Hinblick auf die erste Symmetrieachse 10 jeweils zwei gegenüberliegend angeordnete Druckwände 12 miteinander korrespondieren. Zur Montage der Druckstange 5 sind jedoch an sich nur zwei miteinander korrespondierende Druckwände 12 erforderlich, um die Druckstange 5 bzw. deren Kugelkopf 6 in der besagten Vormontagestellung 18 am Gehäuse 8 abzustützen. Dadurch, dass vorliegend das Gehäuse 8 spiegelsymmetrisch ausgebildet ist, d.h., im Zusammenbau in Längsrichtung des Pedalhebels 4 gesehen beidenends je zwei miteinander korrespondierende Druckwände 12 aufweist, ist die Montage des Gehäuses 8 am Pedalhebel 4 für den Werker erleichtert.
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Wie bereits einleitend dargetan, wurde in der Praxis gelegentlich festgestellt, dass der Kugelkopf 6 der Druckstange 5 in der besagten Vormontagestellung 18 derselben im Bereich der Druckwände 12 am Gehäuse 8 verklemmt. Es besteht die Gefahr, dass erhöhter Kraftaufwand zur Überwindung der unerwünschten Klemmung während der Montage der Druckstange 12 zu Beschädigungen am Gehäuse 8 und/oder an mit der Druckstange 12 anderenends wirkverbundenen Bauteilen und/oder Aggregaten, wie einem Bremskraftverstärker, führt. Es wurde gefunden, dass besagte nachteilige Klemmung insbesondere aus erhöhtem Reibschluss zwischen dem Kugelkopf 6 und den von demselben großflächig kontaktierten Druckwänden 12 gegebenenfalls kombiniert mit einem gewissen Formschluss resultiert (vgl. insbes. 5).
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Um diesem nachteiligen Umstand wirkungsvoll zu begegnen, weisen gemäß den 7 bis 10 die Druckwände 12 jeweils eine in Endmontagerichtung 19 des Kugelkopfes 6 der Druckstange 5 verlaufende Rippe 20 auf, über welche der Kugelkopf 6 in der besagten Vormontagestellung 19 an der Druckwand 12 abgestützt ist. Allein schon durch diese Maßnahme ist die Kontaktfläche zwischen dem Kugelkopf 6 und der betreffenden Druckwand 12 im Hinblick auf den vorbeschriebenen Stand der Technik erheblich gemindert. Hieraus resultiert ein ebenfalls erheblich geminderter Reibschluss, der ein unerwünschtes Verklemmen des Kugelkopfes 6 am Gehäuse 8 verhindert, zumindest jedoch die Gefahr des Verklemmens erheblich verringert. Vorteilhaft sind hierdurch die Kraft zur Überführung des Kugelkopfes 6 von seiner Vormontagestellung 18 in die Kugelkopfaufnahme 7 (Endmontagestellung) und damit die Gefahr einer Beschädigung des Gehäuses 8 und/oder der mit der Druckstange 12 anderenends wirkverbundenen Bauteile und/oder Aggregate minimiert.
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Um die besagte Kontaktfläche noch weiter zu minimieren, ist gemäß 9 in gemeinsamer Anschauung mit 10 eine in Endmontagerichtung 19 des Kugelkopfes 6 verlaufende Kante 21 an der betreffenden Druckwand 12 vorgesehen, über welche der Kugelkopf 6 in der besagten Vormontagestellung 19 an der Druckwand 12 abgestützt ist. Vorliegend ist die Kante 21 durch besagte Rippe 20 gebildet, wodurch vorteilhaft minimierte Kontaktfläche und daraus folgend minimierter Reibschluss mit einer Material- und Gewichtseinsparung kombiniert sind.
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Um den Aufwand zur Herstellung des Gehäuses 8 zu mindern, sind die Rippe 20 und Kante 21 der Druckwand 12 herkömmlich einstückig und materialeinheitlich ausgebildet, vorliegend aus einem Kunststoff gebildet.
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Ausführungsbeispiel der Erfindung:
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Demgegenüber ist nunmehr vorgesehen, dass die Rippe 20 und/oder Kante 21 durch ein nicht zeichnerisch dargestelltes Anbauteil der Druckwand 12 oder ein mit der Druckwand 12 integral ausgebildetes Teil in Form eines Einlegeteils einer im Kunststoff-Spritzgießverfahren hergestellten Druckwand 12 gebildet ist, wofür ein zum Werkstoff der Druckwand 12, beispielsweise Kunststoff, unterschiedlicher Werkstoff, beispielsweise Metall, eingesetzt ist, welcher einen geringeren Reibwert aufweist als der Werkstoff zur Ausbildung der Druckwand 12, wodurch der besagte Reibschluss noch weiter minimiert ist.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Fahrgastzelle
- 2
- Fahrzeug
- 2a
- Pedalwerk
- 3
- Pedalhebel
- 4
- Pedalhebel
- 5
- Druckstange
- 6
- Kugelkopf
- 7
- Kugelkopfaufnahme
- 8
- Gehäuse
- 9
- Anordnung zur Befestigung
- 10
- erste Symmetrieachse
- 11
- Haltewand
- 12
- Druckwand
- 13
- Haltearm
- 14
- zweite Symmetrieachse
- 15
- Aufnahmeöffnung
- 16
- Druckarm
- 16a
- Hebelarm
- 16b
- Hebelarm
- 17
- Durchbrechung
- 18
- Vormontagestellung
- 19
- Endmontagerichtung
- 20
- Rippe
- 21
- Kante
