DE102020103801A1

DE102020103801A1 - Fahrpedal

Info

Publication number: DE102020103801A1
Application number: DE102020103801.1A
Authority: DE
Inventors: Heinrich-Reinhold Brües; Kristin Gees; Ali Kemal Kücükyavuz; Sascha Kuhlmann; Ahmet Özcapci; Ruben Pella; Lothar Rehage; Ralf Ridder; Claus Viethen
Original assignee: Hella GmbH and Co KGaA
Current assignee: Hella GmbH and Co KGaA
Priority date: 2020-02-13
Filing date: 2020-02-13
Publication date: 2021-08-19
Also published as: US20220348170A1; CN115023362A; WO2021160440A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Fahrpedal umfassend einen Träger (1), der an einem Kraftfahrzeug befestigbar ist, wobei an dem Träger (1) ein Gehäuse ausgebildet ist, einen Pedalarm (2), der an dem Träger (1) drehbar gelagert ist, wobei eine Mechanik zum Übertragen von Bewegungen des Pedalarms (2) relativ zu dem Träger (1) in das Gehäuse und ein Sensor zum Messen der Bewegungen angeordnet sind, und ein Dämpfungselement (5), das an dem Träger (1) in einer Nut (6) so befestigt ist, dass ein Anstoßen des Pedalarms (2) auf den Träger (1) gedämpft wird. Das Fahrpedal soll so verbessert werden, dass das Dämpfungselement (5) sicher an dem Träger (1) gehalten ist. Dies wird dadurch erreicht, dass das Dämpfungselement (5) beidseitig gegen ein Herausrutschen aus der Nut (6) gesichert ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Fahrpedal umfassend einen Träger, der an einem Kraftfahrzeug befestigbar ist, wobei an dem Träger ein Gehäuse ausgebildet ist, einen Pedalarm, der an dem Träger drehbar gelagert ist, wobei eine Mechanik zum Übertragen von Bewegungen des Pedalarms relativ zu dem Träger in das Gehäuse und ein Sensor zum Messen der Bewegungen angeordnet sind, und ein Dämpfungselement, das an dem Träger in einer Nut so befestigt ist, dass ein Anstoßen des Pedalarms auf den Träger gedämpft wird.
Solche Fahrpedale sind an sich bekannt und z.B. in der WO 2019/210945 A1 beschrieben. Sie werden in Kraftfahrzeugen eingesetzt, um mittels Bedienung durch einen Fahrer und einer Steuereinrichtung eine Leistung eines Motors zu steuern. Der Pedalarm wird durch den Fahrer je nach Beschleunigungsbedarf von einer Nullstellung in eine Bedienstellung bewegt, wobei eine maximale Bedienstellung (Vollgas) durch das Anstoßen auf den Träger begrenzt ist. Die Erfindung ist für Kraftfahrzeuge mit Schalt- oder Automatikgetriebe einsetzbar, wobei für das letztere ein Kick-Down-Element angeordnet ist.
Eine Funktion der Fahrpedale ist allgemein bekannt und muss daher hier nicht näher erläutert werden.
Um in der Vollgasstellung eine für den Fahrer angenehme Haptik des Fahrpedals zu erreichen und um gleichzeitig eine übermäßige Geräuschentwicklung durch das Auftreffen des Pedalarms auf den Träger zu verhindern, ist wie bekannt das Dämpfungselement angeordnet. Dieses ist an dem Träger entsprechend befestigt. Hierbei muss die Befestigung dauerhaft und derart sein, dass die Funktion des Fahrpedals nicht eingeschränkt ist. Für die Befestigung ist es z.B. bekannt, das Dämpfungselement in einer in den Träger eingelassenen Nut anzuordnen. Hierbei weist es einen kreisförmigen Querschnitt auf und ist länglich. Die zu dem Pedalarm hin offene Nut hat einen Querschnitt in Form eines Kreissegments, dessen Kreisbogen größer als der eines Halbkreises ist. Nach dem Stand der Technik ist die Nut an einem ersten Ende geschlossen und an einem gegenüberliegenden zweiten Ende offen. Radien des Querschnitts des Dämpfungselements und der Nut sind im Wesentlichen gleich groß. Das elastische Dämpfungselement wird zur Montage in die offene Längsseite der Nut eingepresst und hier formschlüssig gehalten. Hierbei ragt ein kreissegmentförmiger Teil des Dämpfungselements aus der Nut in Richtung des Pedalarms heraus, so dass es als Dämpfer für das Anstoßen in Vollgasstellung wirkt.
Bei den bekannten Fahrpedalen ist es von Nachteil, dass das Dämpfungselement im Lauf des Betriebs allmählich durch die offene Stirnseite aus der Nut herausrutschen kann. Es ist technisch nicht möglich, diese Stirnseite zu verschließen, weil sie zum Herausziehen eines entsprechenden Formteils einer Spritzgussform offen bleiben muss.
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Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, ein Fahrpedal zu schaffen, bei dem ein Dämpfungselement sicher an einem Träger gehalten ist.
Die Aufgabe ist dadurch gelöst, dass das Dämpfungselement beidseitig gegen ein Herausrutschen aus der Nut gesichert ist. Eine offene Stirnseite der Nut ist mit Mitteln versehen, die das Herausrutschen verhindern; diese Mittel sind so ausgebildet, dass die Nut als solche an einer zugeordneten Stirnseite offen ist und daher ein Entformen nach einer Herstellung des Trägers im Spritzguss erfolgen kann. Das Sichern des Dämpfungselements erfolgt außerhalb, insbesondere oberhalb der Stirnseite und damit außerhalb der Nut sowie an einem seitlichen Ende des Dämpfungselements, das aus der Nut herausragt. Damit ist das Dämpfungselement gegen seitliches Herausrutschen aus der Nut gesichert, ohne dass die Fertigung des Trägers im Spritzguss beeinträchtigt wird.
Die Unteransprüche betreffen die vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung.
In einer Ausgestaltung ist für das Sichern ein Steg an einer Stirnseite der Nut angeordnet. Dieser erfordert wenig Material und bringt entsprechend geringes Zusatzgewicht. Die Funktion des Dämpfungselements wird nicht beeinträchtigt.
In einer weiteren Ausgestaltung ist der Steg einstückig mit dem Träger geformt. Dies vereinfacht die Herstellung des Trägers mit der Sicherung.
Anhand der beigefügten schematischen Zeichnung wird die Erfindung nachfolgend näher erläutert. Dabei zeigen:

1 eine Seitenansicht eines Fahrpedals,
2 eine Seitenansicht auf einen Teil eines Trägers des Fahrpedals als Detail und
3 eine isometrische Ansicht gemäß der 2.

Wie aus den Figuren ersichtlich umfasst ein stehendes Fahrpedal einen Träger 1 und einen Pedalarm 2.
Der Träger 1 ist dazu ausgebildet, um in einem Fußraum eines Kraftfahrzeugs befestigt zu werden. In den Träger ist ein Gehäuse integriert, in dem eine Mechanik und ein Sensor zur Bestimmung einer relativen Lage des Pedalarms 2 angeordnet sind. Die Mechanik dient einer Übertragung von relativen Bewegungen auf einen Geber und einer Erzeugung von einer Bedienung des Pedalarms 2 entgegengesetzten Kräften sowie einer Hysterese für diese Kräfte. Der Sensor ist hier als Drehwinkelsensor ausgebildet, der die Bewegungen des Sensors erfasst und zur Weiterverarbeitung an eine Auswerte- und Steuereinrichtung weiterleitet.
Der Pedalarm 2 weist eine von dem Träger 1 abgewandte, im Wesentlichen glatte Bedienseite auf und ist an einem nach der 1 unteren Endbereich des Trägers 1 gelenkig gelagert. Hierfür ist ein Filmscharnier 3 an einem unteren Ende des Pedalarms 2 angeformt, das lösbar an dem Träger 1 befestigt ist. Eine Drehachse des Pedalarms 2 liegt senkrecht zu einer Längsachse des Fahrpedals in einer Ebene parallel zu der Bedienseite. In einem unteren Drittel ist der Pedalarm 2 mit der Mechanik gekoppelt. In einer oberen Hälfte des Pedalarms 2 ist ein Anschlag 4 so befestigt, dass er in Richtung des Trägers 1 weist und aus einer Ebene des Pedalarms 2 herausragt. Eine dem Träger 1 zugewandte Seite des Anschlags 4 ist in der Seitenansicht gekrümmt. Optional ist der Anschlag 4 als Kick-Down-Element ausgebildet.
An dem Träger 1 ist ein Dämpfungselement 5 so befestigt, dass es von dem Anschlag 4 bei einer Vollgasstellung des Pedalarms 2 berührt wird. Es ist parallel zu der Drehachse des Pedalarms 2 angeordnet.
Das Dämpfungselement 5 ist stabförmig mit kreisförmigem Querschnitt und aus elastischen Material wie z.B. Silicon gefertigt.
Für die Befestigung des Dämpfungselement 5 ist in den Träger 1 eine längliche Nut 6 eingelassen, deren längsseitige Öffnung zu dem Pedalarm 2 weist. Die Nut 6 hat einen kreissegment- förmigen Querschnitt, wobei das Kreissegment größer als ein Halbkreis ist. Ein Durchmesser der Nut 6 entspricht einem Durchmesser des Dämpfungselements 5 mit vorbestimmtem Spiel. Eine erste, nach der 3 untere Stirnseite der Nut 6 ist geschlossen, während eine zweite, der ersten gegenüberliegende Stirnseite offen ist. Das Dämpfungselement 5 ist in der Nut 6 gehalten, wobei ein Teil des Dämpfungselements 5 aus dem Querschnitt der Nut 6 und damit aus deren offener Längsseite herausragt.
Die zweite Stirnseite der Nut 6 überspannt ein Steg 7, der sich parallel zu der Stirnseite und aus Gründen der Stabilität längs darüber hinaus erstreckt. Der offene Querschnitt der zweiten Stirnseite wird also durch den Steg 7 nicht beeinträchtigt (verkleinert), so dass ein Formteil für die Nut 6 nach dem Spritzguss problemlos aus dieser herausgezogen werden kann. Der Steg hält das Dämpfungselement 5 seitlich in einem Bereich, der aus der Nut 6 herausragt, wie in der 2 durch die gestrichelte Linie (Kreisbogen) gezeigt ist. Eine Höhe des Stegs 7 ist so bemessen, dass einerseits die erforderliche Stabilität und andererseits der seitliche Halt für das Dämpfungselement 5 gewährleistet sind. Der Steg 7 ist einstückig mit dem Träger 1 geformt.
Das Dämpfungselement 5 wird für eine Montage an dem Träger 1 koaxial so in die längsseitige Öffnung der Nut 6 gepresst, dass im Querschnitt ein segmentförmiger Teil des Dämpfungselements 5 aus der Nut 6 herausragt.
Bezugszeichenliste

1: Träger
2: Pedalarm
3: Filmscharnier
4: Anschlag
5: Dämpfungselement
6: Nut
7: Steg

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

WO 2019/210945 A1 [0002]

Claims

Fahrpedal umfassend einen Träger (1), der an einem Kraftfahrzeug befestigbar ist, wobei an dem Träger (1) ein Gehäuse ausgebildet ist, einen Pedalarm (2), der an dem Träger (1) drehbar gelagert ist, wobei eine Mechanik zum Übertragen von Bewegungen des Pedalarms (2) relativ zu dem Träger (1) in das Gehäuse und ein Sensor zum Messen der Bewegungen angeordnet sind, und ein Dämpfungselement (5), das an dem Träger (1) in einer Nut (6) so befestigt ist, dass ein Anstoßen des Pedalarms (2) auf den Träger (1) gedämpft wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Dämpfungselement (5) beidseitig gegen ein Herausrutschen aus der Nut (6) gesichert ist.
Fahrpedal nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass für das Sichern ein Steg (7) an einer Stirnseite der Nut (6) angeordnet ist.
Fahrpedal nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Steg (7) einstückig mit dem Träger (1) geformt ist.