DE102022128590A1

DE102022128590A1 - Pedalvorrichtung

Info

Publication number: DE102022128590A1
Application number: DE102022128590.1A
Authority: DE
Inventors: Slawomir Bakaus; Alexander Heßling
Original assignee: Boge Elastmetall GmbH
Current assignee: Boge Elastmetall GmbH
Priority date: 2022-10-27
Filing date: 2022-10-27
Publication date: 2024-05-02
Also published as: WO2024088733A1

Abstract

Pedalvorrichtung mit einem Gehäuse (2), einem Pedal (3), einem mit dem Gehäuse (2) und mit dem Pedal (3) verbundenen Federmittel (4), gegen dessen Federkraft das Pedal (3) in einer axialen Richtung (x) relativ zu dem Gehäuse (2) bewegbar ist, und einer Positionserfassungsvorrichtung (5), mittels welcher eine aktuelle axiale Position des Pedals (3) erfassbar und wenigstens ein diese Position charakterisierendes Positionssignal (S) bereitstellbar ist, wobei das Federmittel (4) ein oder mehrere, quer zur axialen Richtung (x) ausgerichtete, von dem Pedal (3) durchdrungene und dieses in axialer Richtung (x) federnd an dem Gehäuse (2) abstützende Flachfedern (9, 10) umfasst.

Description

Die Erfindung betrifft eine Pedalvorrichtung mit einem Gehäuse, einem Pedal, einem mit dem Gehäuse und mit dem Pedal verbundenen Federmittel, gegen dessen Federkraft das Pedal in einer axialen Richtung relativ zu dem Gehäuse bewegbar ist, und einer Positionserfassungsvorrichtung, mittels welcher eine aktuelle axiale Position des Pedals, insbesondere relativ zu dem Gehäuse, erfassbar und wenigstens ein diese Position charakterisierendes Positionssignal bereitstellbar ist.
Die DE 198 36 691 A1 offenbart eine Pedalvorrichtung für elektrisch betätigbare Kraftfahrzeugbremsen, mit einem translatorisch in Betätigungsrichtung bewegbaren Pedalkörper, der unter der Kraftwirkung einer der Betätigungsrichtung entgegenwirkenden Feder als Rückstellmittel steht, die vorzugsweise eine lineare Kennlinie aufweist. Der Pedalkörper weist ein Anlagemittel auf, welches mindestens ein linear wachsendes Betätigungsweginkrement in progressiv wachsende Federweginkremente umsetzt und der anliegenden Feder aufprägt, wobei als Anlagemittel ein Nocken mit definierter, nichtlinearer Nockenkontur vorgesehen ist. An dem fußseitigen Ende umfasst der Pedalkörper eine verdickte Kappe, an welche sich ein Schaft anschließt, der an seinem Ende von einer Rückstellfeder beaufschlagt wird.
Nachteilig an dieser Lösung ist der lange Betätigungsweg, der bei einem Brakeby-Wire System funktionell nicht erforderlich ist, sondern in der Regel der Simulation des Betätigungsverhaltens eines hydraulischen Bremssystems dient. Auch tritt relativ viel Reibung auf.
Ausgehend hiervon liegt der Erfindung insbesondere die Aufgabe zugrunde, eine reibarme Pedalvorrichtung mit kurzem Betätigungsweg zu schaffen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einer Pedalvorrichtung nach Anspruch 1 gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen und in der nachfolgenden Beschreibung gegeben.
Eine Pedalvorrichtung mit einem Gehäuse, einem Pedal, einem mit dem Gehäuse und mit dem Pedal verbundenen Federmittel, gegen dessen Federkraft das Pedal in einer axialen Richtung relativ zu dem Gehäuse bewegbar ist, und einer Positionserfassungsvorrichtung, mittels welcher eine aktuelle axiale Position des Pedals, insbesondere relativ zu dem Gehäuse, erfassbar und wenigstens ein diese Position charakterisierendes Positionssignal bereitstellbar ist, ist erfindungsgemäß insbesondere dadurch weitergebildet, dass das Federmittel ein oder mehrere, insbesondere ebene, quer zur axialen Richtung ausgerichtete, von dem Pedal durchdrungene und dieses in axialer Richtung federnd an dem Gehäuse abstützende Flachfedern umfasst.
Durch das erfindungsgemäße Federmittel ist ein vergleichsweise kurzer Pedalweg erzielbar, sodass die Pedalvorrichtung auch insgesamt relativ kurz gebaut werden kann. Insbesondere beträgt der Pedalweg nur wenige Millimeter. Beispielsweise beträgt der, insbesondere maximale und/oder freie, Federweg des Federmittels und/oder der Pedalweg 3 mm, 5 mm oder 3 mm bis 5 mm.
Eine, vorzugsweise axiale, Position des Pedals, die sich bei nicht betätigter Pedalvorrichtung einstellt, wird insbesondere als Pedal-Ruhelage bezeichnet. Insbesondere ist das Pedal gegen die Federkraft des Federmittels ausgehend von der oder einer Pedal-Ruhelage in axialer Richtung relativ zu dem Gehäuse bewegbar. Vorteilhaft ist das Federmittel, insbesondere durch eine axiale Betätigung des Pedals, in axialer Richtung elastisch verformbar.
Bevorzugt ist mittels der Positionserfassungsvorrichtung die aktuelle axiale Position des Pedals relativ zu dem Gehäuse erfassbar. Das Positionssignal charakterisiert insbesondere diese Position des Pedals und/oder einen aktuellen axialen Hub des Pedals bezüglich der oder einer Pedal-Ruhelage. Vorzugsweise ist das Positionssignal ein elektrisches Signal.
Der Pedalvorrichtung ist bevorzugt eine in axialer Richtung verlaufende Längsachse zugeordnet. Insbesondere verläuft die Längsachse mittig durch das Pedal und/oder mittig durch das Federmittel und/oder mittig durch das Gehäuse. Vorzugsweise führt eine auf der Längsachse liegende und auf das Pedal einwirkende axiale Betätigungskraft zu keinem auf das Pedal wirkenden Drehmoment, insbesondere bezüglich des Gehäuses. Eine oder jedwede quer zur axialen Richtung und/oder quer zur Längsachse verlaufende Richtung wird insbesondere als radiale Richtung bezeichnet. Bevorzug wird eine um die Längsachse herum verlaufende Richtung als Umfangsrichtung bezeichnet.
Gemäß einer Ausgestaltung weist das Pedal einen, vorzugsweise außerhalb des Gehäuses angeordneten, insbesondere endseitigen, Betätigungsabschnitt und einen sich, insbesondere in axialer Richtung, von diesem weg erstreckenden, vorzugsweise stabförmigen, Führungsabschnitt auf. Bevorzugt ist jede Flachfeder von dem Führungsabschnitt durchdrungen. Insbesondre ist jede Flachfeder von dem Pedal durchdrungen, indem sie von dem Führungsabschnitt des Pedals durchdrungen ist. Bevorzugt verläuft der Führungsabschnitt in axialer Richtung, vorzugsweise gerade. Insbesondere verläuft die Längsachse mittig durch den Führungsabschnitt. Der Betätigungsabschnitt besteht z.B. aus Kunststoff und/oder aus Metall. Insbesondere bildet der Betätigungsabschnitt einen starren Körper. Der Führungsabschnitt besteht z.B. aus Kunststoff und/oder aus Metall. Insbesondere bildet der Führungsabschnitt einen starren Körper. Beispielsweise ist der Führungsabschnitt, insbesondere zumindest bereichsweise, zylindrisch ausgebildet und/oder der Führungsabschnitt weist z.B. eine zylindrische Außenumfangsfläche auf. Vorteilhaft ist der Betätigungsabschnitt mit dem Führungsabschnitt starr verbunden.
Bevorzugt weist der Betätigungsabschnitt, insbesondere zumindest bereichsweise, quer zur axialen Richtung größere Abmessungen als der Führungsabschnitt auf. Vorzugsweise ist der Betätigungsabschnitt, insbesondere zumindest bereichsweise, plattenförmig. Beispielsweise ist oder umfasst der Betätigungsabschnitt eine Pedalplatte. Vorteilhaft ist der Betätigungsabschnitt und/oder die Pedalplatte an einem, insbesondere dem Gehäuse abgewandten, vorzugsweise freien, Ende des Pedals vorgesehen. Insbesondere sitzt auf dem Betätigungsabschnitt und/oder der Pedalplatte eine Pedalkappe, die vorzugsweise aus einem Elastomer besteht. Die Pedalkappe bedeckt vorteilhaft eine dem Gehäuse und/oder dem Führungsabschnitt abgewandte Seite oder Stirnseite des Betätigungsabschnitts und/oder der Pedalplatte. Das Pedal besteht z.B. aus Kunststoff und/oder aus Metall. Insbesondere bildet das Pedal einen starren Körper.
Das Gehäuse weist bevorzugt einen pedalseitigen und/oder betätigungsabschnittseitigen axialen Endbereich auf, in dem insbesondere ein Pedaldurchgangsloch vorgesehen ist, durch welches sich das Pedal und/oder der Führungsabschnitt hindurch, vorzugsweise in das Gehäuse hinein, erstreckt. Insbesondere weist das Gehäuse an seinem pedalseitigen und/oder betätigungsabschnittseitigen axialen Endbereich eine das Pedaldurchgangsloch begrenzende Gehäusedecke auf. Vorzugsweise untergreift die Pedalkappe den Betätigungsabschnitt und/oder die Pedalplatte mit einem Pufferbereich, der, insbesondere in axialer Richtung, zwischen dem Betätigungsabschnitt oder der Pedalplatte und dem pedalseitigen oder betätigungsabschnittseitigen axialen Endbereich oder der Gehäusedecke angeordnet ist. Vorteilhaft erstreckt sich der Pufferbereich rings des Führungsabschnitts, und/oder der Pufferbereich weist z.B. mehrere, rings des Führungsabschnitts angeordnete Pufferbereichsabschnitte auf. Der Pufferbereich dient insbesondere als Endanschlag und/oder zum Abstützen des Pedals, wenn auf dieses ein Drehmoment wirkt, was insbesondere bei unsymmetrischer Betätigung des Pedals auftreten kann, sodass durch den Pufferbereich z.B. ein Verkippen des Pedals vermeidbar ist. Alternativ kann ein als Endanschlag dienender Puffer z.B. auch an einem dem Betätigungsabschnitt abgewandten axialen Ende des Führungsabschnitts und/oder an einem diesem Ende axial gegenüberliegenden Gehäuseboden vorgesehen sein.
Bevorzugt weist die Pedalkappe einen in Richtung auf das Gehäuse vorstehenden und den oder einen pedalseitigen und/oder betätigungsabschnittseitigen axialen Endbereich des Gehäuses umgebenden und/oder umringenden Kragenabschnitt auf. Auch der Kragenabschnitt dient z.B. dazu, das Pedal abzustützen, wenn auf dieses ein Drehmoment und/oder eine Querkraft wirkt.
Das Federmittel ist bevorzugt in dem Gehäuse angeordnet. Vorzugsweise ist das Pedal und/oder der Führungsabschnitt durch das Federmittel in axialer Richtung bewegbar, insbesondere an oder in dem Gehäuse, geführt. Beispielsweise ist die Bewegbarkeit des Pedals und/oder des Führungsabschnitts, insbesondere durch das Federmittel, auf lediglich eine Dimension, vorzugsweise relativ zu dem Gehäuse, beschränkt. Diese Dimension ist insbesondere durch die axiale Richtung und/oder die Längsachse gegeben oder definiert.
Bevorzugt beträgt die Anzahl der Flachfedern zwei oder wenigstens zwei. Insbesondere ist jede Flachfeder eben. Vorzugsweise sind die Flachfedern identisch aufgebaut. Vorteilhaft liegt oder verläuft jede Flachfeder, insbesondere im nicht gespannten Zustand, in einer Flachfederebene, die vorzugsweise quer zur axialen Richtung ausgerichtet ist oder verläuft. Jede Flachfeder besteht bevorzugt aus Metall, insbesondere aus Federstahl. Alternativ besteht jede Flachfeder z.B. aus Kunststoff. Jede Flachfeder weist vorzugsweise ein zentrales Durchgangsloch auf, durch welches sich insbesondere das Pedal und/oder dessen Führungsabschnitt hindurch erstreckt.
Insbesondre ist jede Flachfeder von dem Pedal durchdrungen, indem sich das Pedal und/oder der Führungsabschnitt durch ihr zentrales Durchgangsloch hindurch erstreckt. Beispielsweise bildet jede Flachfeder eine Federscheibe.
Bevorzugt weist jede Flachfeder wenigstens einen, insbesondere dem Pedal und/oder dem Führungsabschnitt abgewandten und/oder dem Gehäuse zugewandten, äußeren Flachfederbereich auf, der insbesondere ein radial äußerer Flachfederbereich ist. Vorzugsweise ist jede Flachfeder außenumfangsseitig und/oder mit ihrem äußeren Flachfederbereich an oder in dem Gehäuse befestigt.
Bevorzugt weist jede Flachfeder wenigstens einen, insbesondere dem Pedal und/oder dem Führungsabschnitt zugewandten und/oder dem Gehäuse abgewandten, inneren Flachfederbereich auf, der insbesondere ein radial innerer Flachfederbereich ist. Vorzugsweise ist jede Flachfeder innenumfangsseitig und/oder mit ihrem inneren Flachfederbereich an dem Pedal und/oder dem Führungsabschnitt befestigt. Beispielsweise ist der innere Flachfederbereich jeder Flachfeder von dem Pedal und/oder dem Führungsabschnitt durchdrungen.
Bevorzugt sind die Flachfedern parallelgeschaltet. Vorzugsweise ist das Pedal und/oder der Führungsabschnitt über die oder eine Parallelschaltung der Flachfedern, insbesondere federnd, mit dem Gehäuse verbunden. Vorteilhaft ist das Pedal und/oder der Führungsabschnitt gegen die Federkraft der oder einer Parallelschaltung der Flachfedern, insbesondere ausgehend von der oder einer Pedal-Ruhelage, in axialer Richtung relativ zu dem Gehäuse bewegbar.
Bevorzugt sind die Flachfedern in axialer Richtung hintereinander und im Abstand zueinander angeordnet. Somit ist insbesondere eine axiale Führung des Pedals und/oder des Führungsabschnitts durch das Federmittel realisierbar. Vorzugsweise weist jede Flachfeder mehrere, insbesondere drei oder wenigstens drei, bevorzugt in Umfangsrichtung, insbesondere zumindest bereichsweise, voneinander beabstandete und/oder getrennte, Federstege auf, die insbesondere rings des Pedals und/oder des Führungsabschnitts, vorzugsweise gleichmäßig verteilt, angeordnet sind. Vorteilhaft erstrecken sich oder verlaufen die Federstege jeder Flachfeder, insbesondere quer zur axialen Richtung, zwischen dem Pedal oder Führungsabschnitt und dem Gehäuse und/oder von dem Pedal oder Führungsabschnitt bis zu dem Gehäuse. Die Federstege werden z.B. auch als Federblätter bezeichnet. Insbesondere erstrecken sich oder verlaufen die Federstege jeder Flachfeder in deren oder der jeweiligen Flachfederebene. Bevorzugt ist das Pedal und/oder der Führungsabschnitt mittels oder unter Zwischenschaltung der Federstege, vorzugsweise im, insbesondere radialen, Abstand zu dem Pedal und/oder dem Führungsabschnitt, insbesondere in axialer Richtung, federnd an dem Gehäuse abgestützt. Dadurch ist z.B. das Pedal, insbesondere mittels der Flachfedern, vorzugsweise in axialer Richtung, federnd an dem Gehäuse abgestützt.
Bevorzugt weist jeder Federsteg ein, insbesondere dem Pedal und/oder dem Führungsabschnitt abgewandtes und/oder dem Gehäuse zugewandtes, äußeres und/oder freies Federstegende auf, welches insbesondere ein radial äußeres Federstegende ist. Insbesondere umfasst der äußere Flachfederbereich jeder Flachfeder ihre äußeren und/oder freien Federstegenden. Beispielsweise ist jede Flachfeder mit ihren äußeren und/oder freien Federstegenden an oder in dem Gehäuse befestigt. Vorteilhaft weist jeder Federsteg ein, insbesondere dem Pedal und/oder dem Führungsabschnitt zugewandtes und/oder dem Gehäuse abgewandtes, inneres Federstegende auf, welches insbesondere ein radial inneres Federstegende ist. Insbesondere umfasst der innere Flachfederbereich jeder Flachfeder ihre inneren Federstegenden. Beispielsweise ist jede Flachfeder mit ihren inneren Federstegenden an dem Pedal und/oder dem Führungsabschnitt befestigt.
In jeder Flachfeder sind bevorzugt mehrere, beispielsweise drei oder wenigstens drei, axial durchgehende Montagelöcher vorgesehen. Vorzugsweise ist in jedem äußeren und/oder freien Federstegende jeder Flachfeder eines der Montagelöcher vorgesehen. Vorteilhaft sind mehrere, beispielsweise drei oder wenigstens drei, Montageelemente vorgesehen, die insbesondere die Montagelöcher durchgreifen oder in diese eingreifen. Bevorzugt entspricht die Anzahl der Montageelemente der Anzahl der Montagelöcher je Flachfeder. Vorzugsweise ist das Federmittel mittels der Montagelemente an dem Gehäuse befestigt. Insbesondere ist das Federmittel mittels der Montagelemente an einer Gehäusewand des Gehäuses befestigt. Jedes Montageelement ist insbesondere stiftförmig und/oder bolzenförmig und/oder schraubenförmig ausgebildet.
Bevorzugt sind zwischen zwei benachbarten der Flachfedern ein oder mehrere Abstandselemente angeordnet, mittels welchen die Flachfedern im axialen Abstand zueinander gehalten sind oder werden. Vorzugsweise sind zwischen dem Federmittel und dem Gehäuse oder der oder einer Gehäusewand des Gehäuses ein oder mehrere, insbesondere zusätzliche, Abstandselemente angeordnet, mittels welchen das Federmittel im axialen Abstand zu dem Gehäuse und/oder der Gehäusewand gehalten ist oder wird. Jedes Abstandselement ist insbesondere als Hülse ausgebildet und bevorzugt auf eines der Montageelemente aufgeschoben. Insbesondere wird jedes als Hülse ausgebildete Abstandselement als Abstandshülse bezeichnet. Bevorzugt weisen die Abstandshülsen, insbesondere jeweils, einen größeren Durchmesser und/oder quer zur axialen Richtung größere Abmessungen als die oder die jeweiligen Montagelöcher auf. Die Gehäusewand ist z.B. die oder eine Gehäusedecke oder der oder ein Gehäuseboden.
Bevorzugt weist jede Flachfeder einen, insbesondere mit ihren Federstegen und/oder mit ihren äußeren und/oder freien Federstegenden fest verbundenen, äußeren Rahmen auf. Beispielsweise umfasst oder bildet der äußere Flachfederbereich jeder Flachfeder ihren äußeren Rahmen oder umgekehrt. Vorzugsweise erstrecken sich die Federstege jeder Flachfeder von ihrem äußeren Rahmen aus in Richtung Pedal und/oder Führungsabschnitt. Der äußere Rahmen jeder Flachfeder ist insbesondere ringförmig oder ein Ring und/oder wird z.B. auch als Außenring bezeichnet. Vorzugsweise ist jede Flachfeder, insbesondere an ihrem Außenumfang und/oder mit ihrem äußeren Rahmen, an dem Gehäuse befestigt. Vorteilhaft greift jede Flachfeder, insbesondere an ihrem Außenumfang und/oder außenumfangsseitig und/oder mit ihrem äußeren Flachfederbereich und/oder mit ihren äußeren und/oder freien Federstegenden und/oder mit ihrem äußeren Rahmen, in eine oder wenigstens eine am Innenumfang des Gehäuses vorgesehene Nut ein, die vorzugsweise eine Ringnut ist. Jede Flachfeder und/oder der äußere Rahmen jeder Flachfeder und/oder der äußere Flachfederbereich jeder Flachfeder weist bevorzugt eine runde und/oder kreisförmige Außenumfangskontur auf.
Bevorzugt weist jede Flachfeder einen, insbesondere mit ihren Federstegen und/oder mit ihren inneren Federstegenden fest verbundenen, inneren Rahmen auf. Beispielsweise umfasst oder bildet der innere Flachfederbereich jeder Flachfeder ihren inneren Rahmen oder umgekehrt. Der innere Rahmen jeder Flachfeder begrenzt insbesondere deren zentrales Durchgangsloch. Vorteilhaft umgibt oder umringt der innere Rahmen das Pedal und/oder den Führungsabschnitt. Insbesondere erstreckt sich das Pedal und/oder der Führungsabschnitt durch den inneren Rahmen hindurch. Beispielsweise ist der innere Rahmen jeder Flachfeder von dem Pedal und/oder dem Führungsabschnitt durchdrungen. Vorzugsweise erstrecken sich die Federstege jeder Flachfeder von ihrem inneren Rahmen aus in Richtung Gehäuse und/oder in Richtung des jeweiligen äußeren Rahmens. Vorteilhaft sind die Federstege rings des inneren Rahmens, vorzugsweise gleichmäßig verteilt, angeordnet. Der innere Rahmen jeder Flachfeder ist insbesondere ringförmig oder ein Ring und/oder wird z.B. auch als Innenring bezeichnet. Vorteilhaft sitzt jede Flachfeder mit ihrem inneren Rahmen fest an oder auf dem, insbesondere diesen durchdringenden, Pedal und/oder Führungsabschnitt. Vorzugsweise ist jede Flachfeder, insbesondere an ihrem Innenumfang und/oder mit ihrem inneren Rahmen, an dem Pedal und/oder dem Führungsabschnitt befestigt. Vorteilhaft greift jede Flachfeder, insbesondere an ihrem Innenumfang und/oder innenumfangsseitig und/oder mit ihrem inneren Flachfederbereich und/oder mit ihren inneren Federstegenden und/oder mit ihrem inneren Rahmen, in eine oder wenigstens eine am Außenumfang des Pedals und/oder des Führungsabschnitts vorgesehene Nut ein, die vorzugsweise eine Ringnut ist. Jede Flachfeder und/oder der innere Rahmen jeder Flachfeder und/oder der innere Flachfederbereich jeder Flachfeder weist bevorzugt eine runde und/oder kreisförmige Innenumfangskontur auf.
Vorteilhaft ist jede Flachfeder und/oder der innere Rahmen jeder Flachfeder und/oder der innere Flachfederbereich jeder Flachfeder mit einem oder mehreren, vorzugsweise fensterartigen, insbesondere axialen, Durchbrüchen versehen. Mit solchen Durchbrüchen lässt sich z.B. die Steifigkeit der Flachfedern beeinflussen. Vorzugsweise ist bei jeder Flachfeder das äußere und/oder freie Federstegende jedes Federstegs ihrem inneren Rahmen und/oder ihrem inneren Flachfederbereich abgewandt.
Der äußere Rahmen jeder Flachfeder umgibt oder umringt bevorzugt deren inneren Rahmen, vorteilhaft im, insbesondere radialen, Abstand. Vorzugsweise erstrecken sich die Federstege jeder Flachfeder von ihrem inneren Rahmen und/oder ihrem inneren Flachfederbereich und/oder vom Pedal und/oder vom Führungsabschnitt bis zu ihrem äußeren Rahmen und/oder bis zum Gehäuse. Beispielsweise erstrecken sich die Federstege jeder Flachfeder von ihrem inneren Rahmen und/oder ihrem inneren Flachfederbereich und/oder vom Pedal und/oder vom Führungsabschnitt aus in Richtung Gehäuse.
Bevorzugt ist oder verläuft jeder Federsteg oder jeder Federsteg jeder Flachfeder, insbesondere innerhalb ihrer Flachfederebene, beispielsweise einfach oder mehrfach, abgewinkelt und/oder gebogen und/oder gekrümmt. Vorzugsweise ist oder verläuft jeder Federsteg oder jeder Federsteg jeder Flachfeder, insbesondere innerhalb ihrer Flachfederebene, hin- und hergebogen und/oder S-förmig. Mit derartig geformten Federstegen lässt sich insbesondere ein lineares Verhalten und/oder eine lineare Kennlinie erzielen. Alternativ verläuft z.B. jeder Federsteg oder jeder Federsteg jeder Flachfeder, insbesondere innerhalb ihrer Flachfederebene, vorzugsweise quer zur axialen Richtung, gerade. Mit solchen geraden Federstegen lässt sich beispielsweise ein progressives Verhalten und/oder eine progressive Kennlinie erzielen.
Bevorzugt ist das Gehäuse, insbesondere zumindest bereichsweise, zylindrisch ausgebildet. Beispielsweise ist das Gehäuse topförmig. Das Gehäuse besteht z.B. aus Kunststoff und/oder aus Metall. Beispielsweise umfasst das Gehäuse eine, vorzugsweise zylindrische, Hülse, die insbesondere eine Metallhülse ist. Vorzugsweise sitzt jede Flachfeder an oder in der Hülse des Gehäuses. Vorteilhaft ist jede Flachfeder, insbesondere außenumfangsseitig und/oder mit einem oder wenigstens einem oder ihrem äußeren Flachfederbereich und/oder mit ihren äußeren und/oder freien Federstegenden, an oder in der Hülse des Gehäuses befestigt. Die Hülse des Gehäuses stellt insbesondere einen dauerhaft festen Sitz der Flachfedern sicher. Bevorzugt ist das Pedal und/oder der Führungsabschnitt, insbesondere zumindest bereichsweise, in der Hülse des Gehäuses angeordnet und/oder in die Hülse des Gehäuses eingetaucht. Vorzugsweise umringt die Hülse des Gehäuses das Pedal und/oder einen Abschnitt des Pedals und/oder die Flachfedern. Der vorgenannte Abschnitt ist insbesondere der Führungsabschnitt. Die Hülse des Gehäuses besteht z.B. aus Stahl oder aus Aluminium. Vorzugsweise ist jede Flachfeder an ihrem Außenumfang und/oder mit ihrem äußeren Rahmen an der Hülse des Gehäuses befestigt. Insbesondere greift jede Flachfeder, vorteilhaft an ihrem Außenumfang und/oder außenumfangsseitig und/oder mit einem oder wenigstens einem oder ihrem äußeren Flachfederbereich und/oder mit ihren äußeren und/oder freien Federstegenden und/oder mit ihrem äußeren Rahmen, in eine oder wenigstens eine am Innenumfang der Hülse des Gehäuses vorgesehene Nut ein, die vorzugsweise eine Ringnut ist. Bei der oder den am Innenumfang der Hülse des Gehäuses vorgesehenen Nut oder Nuten handelt es sich insbesondere um die am Innenumfang des Gehäuses vorgesehene Nut oder Nuten. Vorteilhaft umfasst das Gehäuse, insbesondere zusätzlich zu der oder seiner Hülse, wenigstens einen, vorzugsweise anderen, Gehäusebereich, der insbesondere aus Kunststoff besteht, wobei dieser Gehäusebereich bevorzugt fest mit der Hülse des Gehäuses verbunden ist. Vorzugsweise umfasst der Gehäusebereich und/oder das Gehäuse mehrere Gehäuseteile, die, beispielsweise durch Befestigungsmittel, fest miteinander verbunden sind. Insbesondere bildet das Gehäuse einen starren Körper.
Die Positionserfassungsvorrichtung, die z.B. auch als Stellungsgeber bezeichnet wird, umfasst vorzugsweise wenigstens einen Sensor, wie z.B. wenigstens einen Hall-Sensor und/oder wenigstens einen induktiven Sensor. Bevorzugt ist der wenigstens eine Sensor an dem Gehäuse vorgesehen und/oder relativ zu diesem ortsfest. Beispielsweise umfasst die Positionserfassungsvorrichtung wenigstens einen an dem Pedal und/oder dem Führungsabschnitt befestigten Magnet und wenigstens einen an dem Gehäuse befestigten Hall-Sensor.
Gemäß einer Weiterbildung ist eine, vorzugsweise mit der Positionserfassungsvorrichtung verbundene, Steuervorrichtung vorgesehen, mittels welcher wenigstens eine, vorzugsweise betätigbare und/oder steuerbare, Fahrzeugkomponente in Abhängigkeit vom Positionssignal steuerbar ist. Die Fahrzeugkomponente ist oder umfasst beispielsweise eine Fahrzeugbremse. Das Pedal ist insbesondere ein Bremspedal. Die Steuervorrichtung umfasst z.B. einen Analogrechner oder einen Digitalrechner. Die Pedalvorrichtung ist bevorzugt für ein Fahrzeug vorgesehen, welches insbesondere ein Kraftfahrzeug ist.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand bevorzugter Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigen:

1 eine schematische Schnittansicht einer Pedalvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform,
2 eine Draufsicht auf eine der aus 1 oder aus 3 ersichtlichen Flachfedern,
3 eine schematische Schnittansicht einer Pedalvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform,
4 eine schematische Schnittansicht einer Pedalvorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform und
5 eine Draufsicht auf eine der aus 4 ersichtlichen Flachfedern.

Aus 1 ist eine schematische Schnittansicht einer Pedalvorrichtung 1 gemäß einer ersten Ausführungsform ersichtlich, welche ein Gehäuse 2, ein Pedal 3, ein mit dem Gehäuse 2 und mit dem Pedal 3 verbundenes Federmittel 4, gegen dessen Federkraft das Pedal 3 in einer axialen Richtung x relativ zu dem Gehäuse 2 bewegbar ist, und eine Positionserfassungsvorrichtung 5 umfasst, mittels welcher eine aktuelle axiale Position des Pedals 3 relativ zu dem Gehäuse 2 erfassbar und wenigstens ein diese Position charakterisierendes Positionssignal S bereitstellbar ist.
Das Pedal 3 weist einen außerhalb des Gehäuses 2 angeordneten, insbesondere plattenförmigen Betätigungsabschnitt 6 und einen sich in axialer Richtung x von diesem weg erstreckenden, insbesondere stabförmigen, Führungsabschnitt 7 auf. Ferner ist der Pedalvorrichtung 1 eine sich in axialer Richtung x erstreckende, insbesondere mittig durch den Führungsabschnitt 7 verlaufende, Längsachse 8 zugeordnet. Eine quer zur Längsachse 8 verlaufende Richtung wird insbesondere als radiale Richtung bezeichnet. Ferner wird eine um die Längsachse 8 herum verlaufende Richtung insbesondere als Umfangsrichtung u bezeichnet.
Das Federmittel 4 umfasst mehrere, insbesondere zwei, ebene, quer zur axialen Richtung x ausgerichtete, von dem Pedal 3 durchdrungene und dieses in axialer Richtung federnd an dem Gehäuse 2 abstützende Flachfedern 9 und 10, die in axialer Richtung x hintereinander und im Abstand zueinander angeordnet sind. Die Flachfedern 9 und 10 sind bevorzugt identisch aufgebaut und verlaufen jeweils in einer Flachfederebene, wobei die Flachfederebene der Flachfeder 9 mit E1 und die Flachfederebene der Flachfeder 10 mit E2 bezeichnet ist. Jede Flachfederebene verläuft insbesondere quer zu axialen Richtung x.
Eine erste der Flachfedern 9 ist in Draufsicht aus 2 ersichtlich und weist einen Innenring 11, einen diesen umgebenden Außenring 12 und mehrere, insbesondere drei, rings des Innenrings 11 angeordnete Federstege 13 auf, die sich von dem Innenring 11 bis zu dem Außenring 12 erstrecken und sowohl mit dem Innenring 11 als auch mit dem Außenring 12 fest verbunden sind. Dabei sind die Federstege 13 rings des Innenrings 11 gleichmäßig verteilt angeordnet und jeweils insbesondere S-förmig ausgebildet. Die Flachfeder 10 ist vorzugsweise entsprechend aufgebaut.
Jede Flachfeder sitzt mit ihrem Innenring 11 fest auf dem Führungsabschnitt 7 und greift dazu mit ihrem Innenring 11 bevorzugt in eine am Außenumfang des Führungsabschnitts 7 vorgesehene Ringnut 14 ein. Ferner ist jede Flachfeder mit ihrem Außenring 12 an dem Gehäuse 2 befestigt und greift dazu mit ihrem Außenring 12 bevorzugt in eine am Innenumfang des Gehäuses 2 vorgesehene Ringnut 15 ein.
Aus 3 ist eine schematische Schnittansicht einer Pedalvorrichtung 1 gemäß einer zweiten Ausführungsform ersichtlich, wobei zu der ersten Ausführungsform identische oder ähnliche Merkmale mit denselben Bezugszeichen wie bei der ersten Ausführungsform bezeichnet sind. Die Pedalvorrichtung 1 gemäß der zweiten Ausführungsform weist ein Gehäuse 2, ein Pedal 3, ein mit dem Gehäuse 2 und mit dem Pedal 3 verbundenes Federmittel 4, gegen dessen Federkraft das Pedal 3 in einer axialen Richtung x relativ zu dem Gehäuse 2 bewegbar ist, und eine Positionserfassungsvorrichtung 5 auf, mittels welcher eine aktuelle axiale Position des Pedals 3 relativ zu dem Gehäuse 2 erfassbar und wenigstens ein diese Position charakterisierendes Positionssignal S bereitstellbar ist.
Das Pedal 3 weist einen außerhalb des Gehäuses 2 angeordneten, insbesondere plattenförmigen, endseitigen Betätigungsabschnitt 6 und einen sich in axialer Richtung x von diesem weg erstreckenden, insbesondere stabförmigen, Führungsabschnitt 7 auf. Ferner ist der Pedalvorrichtung 1 eine sich in axialer Richtung x erstreckende, insbesondere mittig durch den Führungsabschnitt 7 verlaufende, Längsachse 8 zugeordnet. Eine quer zur Längsachse 8 verlaufende Richtung wird insbesondere als radiale Richtung bezeichnet. Ferner wird eine um die Längsachse 8 herum verlaufende Richtung insbesondere als Umfangsrichtung u bezeichnet.
Das Gehäuse 2 umfasst ein erstes Gehäuseteil 16 aus Kunststoff, ein zweites Gehäuseteil 17 aus Kunststoff und eine in dem ersten Gehäuseteil 16 sitzende Metallhülse 18. Die beiden Gehäuseteile 16 und 17 sind durch Befestigungsmittel 19, wie z.B. Schrauben, fest miteinander verbunden und legen dabei die Metallhülse 18 zwischen sich fest.
Das Federmittel 4 umfasst mehrere, insbesondere zwei, ebene, quer zur axialen Richtung x ausgerichtete, von dem Pedal 3 durchdrungene und dieses in axialer Richtung federnd an dem Gehäuse 2 abstützende Flachfedern 9 und 10, die in axialer Richtung x hintereinander und im Abstand zueinander angeordnet sind. Dabei sitzen die Flachfedern 9 und 10 in der Metallhülse 18 des Gehäuses 2. Die Flachfedern 9 und 10 sind bevorzugt identisch aufgebaut und verlaufen jeweils in einer Flachfederebene, wobei die Flachfederebene der Flachfeder 9 mit E1 und die Flachfederebene der Flachfeder 10 mit E2 bezeichnet ist. Jede Flachfederebene verläuft insbesondere quer zu axialen Richtung x.
Die Flachfedern gemäß der zweiten Ausführungsform sind entsprechend den Flachfedern gemäß ersten Ausführungsform ausgebildet, sodass zur Beschreibung der Flachfedern insbesondere auf 2 Bezug genommen wird.
Die Flachfeder 9 ist in Draufsicht aus 2 ersichtlich und weist einen Innenring 11, einen diesen umgebenden Außenring 12 und mehrere, insbesondere drei, rings des Innenrings 11 angeordnete Federstege 13 auf, die sich von dem Innenring 11 bis zu dem Außenring 12 erstrecken und sowohl mit dem Innenring 11 als auch mit dem Außenring 12 fest verbunden sind. Dabei sind die Federstege 13 rings des Innenrings 11 gleichmäßig verteilt angeordnet und jeweils insbesondere S-förmig ausgebildet. Die Flachfeder 10 ist vorzugsweise entsprechend aufgebaut.
Jede Flachfeder sitzt mit ihrem Innenring 11 fest auf dem Führungsabschnitt 7 und greift dazu mit ihrem Innenring 11 bevorzugt in eine am Außenumfang des Führungsabschnitts 7 vorgesehene Ringnut 14 ein. Ferner ist jede Flachfeder mit ihrem Außenring 12 an der Metallhülse 18 des Gehäuses 2 befestigt und greift dazu mit ihrem Außenring 12 bevorzugt in eine am Innenumfang der Metallhülse 18 vorgesehene Ringnut 15 ein.
Auf dem Betätigungsabschnitt 6 sitzt eine Pedalkappe 20, die eine dem Gehäuse 2 abgewandte Seite des Betätigungsabschnitts 6 bedeckt und vorzugsweise aus einem Elastomer besteht. Bevorzugt untergreift die Pedalkappe 20 den Betätigungsabschnitt 6 mit einem Pufferbereich 21, der in axialer Richtung x zwischen dem Betätigungsabschnitt 6 und einer Gehäusedecke 22 angeordnet ist, die an einem pedalseitigen axialen Endbereich 23 des Gehäuses 2 vorgesehen ist und ein Pedaldurchgangsloch 24 begrenzt, durch welches sich der Führungsabschnitt 7 hindurch erstreckt. Vorteilhaft weist die Pedalkappe 20 ferner einen in Richtung auf das Gehäuse 2 vorstehenden und den pedalseitigen axialen Endbereich 23 des Gehäuses 2 umringenden Kragenabschnitt 25 auf.
Aus 4 ist eine schematische Schnittansicht einer Pedalvorrichtung 1 gemäß einer dritten Ausführungsform ersichtlich, wobei zu den vorherigen Ausführungsformen identische oder ähnliche Merkmale mit denselben Bezugszeichen wie bei den vorherigen Ausführungsformen bezeichnet sind. Die Pedalvorrichtung 1 gemäß der dritten Ausführungsform weist ein Gehäuse 2, ein Pedal 3, ein mit dem Gehäuse 2 und mit dem Pedal 3 verbundenes Federmittel 4, gegen dessen Federkraft das Pedal 3 in einer axialen Richtung x relativ zu dem Gehäuse 2 bewegbar ist, und eine Positionserfassungsvorrichtung 5 auf, mittels welcher eine aktuelle axiale Position des Pedals 3 relativ zu dem Gehäuse 2 erfassbar und wenigstens ein diese Position charakterisierendes Positionssignal S bereitstellbar ist.
Das Pedal 3 weist einen außerhalb des Gehäuses 2 angeordneten, insbesondere plattenförmigen, endseitigen Betätigungsabschnitt 6 und einen sich in axialer Richtung x von diesem weg erstreckenden, insbesondere stabförmigen, Führungsabschnitt 7 auf. Ferner ist der Pedalvorrichtung 1 eine sich in axialer Richtung x erstreckende, insbesondere mittig durch den Führungsabschnitt 7 verlaufende, Längsachse 8 zugeordnet. Eine quer zur Längsachse 8 verlaufende Richtung wird insbesondere als radiale Richtung bezeichnet. Ferner wird eine um die Längsachse 8 herum verlaufende Richtung insbesondere als Umfangsrichtung u bezeichnet.
Das Federmittel 4 umfasst mehrere, insbesondere zwei, ebene, quer zur axialen Richtung x ausgerichtete, von dem Pedal 3 durchdrungene und dieses in axialer Richtung federnd an dem Gehäuse 2 abstützende Flachfedern 9 und 10, die in axialer Richtung x hintereinander und im Abstand zueinander angeordnet sind. Die Flachfedern 9 und 10 sind bevorzugt identisch aufgebaut und verlaufen jeweils in einer Flachfederebene, wobei die Flachfederebene der Flachfeder 9 mit E1 und die Flachfederebene der Flachfeder 10 mit E2 bezeichnet ist. Jede Flachfederebene verläuft insbesondere quer zu axialen Richtung x.
Die Flachfeder 9 ist in Draufsicht aus 5 ersichtlich und weist einen Innenring 11 und mehrere, insbesondere drei, rings des Innenrings 11 angeordnete Federstege 13 auf, die mit dem Innenring 11 fest verbunden sind und sich von diesem aus in Richtung Gehäuse 2 erstrecken. Dabei sind die Federstege 13 rings des Innenrings 11 gleichmäßig verteilt angeordnet und jeweils insbesondere S-förmig ausgebildet. Ferner weist jeder Federsteg 13 ein dem Innenring 11 abgewandtes freies Federstegende 26 auf, in dem insbesondere ein axial durchgehendes Montageloch 27 vorgesehen ist. Ferner ist der Innenring 11 bevorzugt mit mehreren axialen Durchbrüchen 34 versehen. Die Flachfeder 10 ist vorzugsweise entsprechend aufgebaut.
Jede Flachfeder sitzt mit ihrem Innenring 11 fest auf dem Führungsabschnitt 7 und greift dazu mit ihrem Innenring 11 bevorzugt in eine am Außenumfang des Führungsabschnitts 7 vorgesehene Ringnut 14 ein. Ferner sind mehrere die Montagelöcher 27 durchgreifende, stiftförmige Montageelemente 28 vorgesehen, mittels welchen das Federmittel 4 an dem Gehäuse 2 befestigt ist. Dabei ist auf jedes Montageelement 28 bevorzugt eine Abstandshülse 29 aufgeschoben, die zwischen den beiden Flachfedern 9 und 10 angeordnet ist und diese im Abstand zueinander hält. Vorteilhaft ist auf jedes Montageelement 28 eine zusätzliche Abstandshülse 30 aufgeschoben, die zwischen einem Gehäuseboden 31 und der unteren Flachfeder 10 angeordnet ist und diese und somit das Federmittel 4 im Abstand zu dem Gehäuseboden 31 hält.
Bevorzugt ist an dem Gehäuseboden 31 ein, vorzugsweise aus Elastomer bestehender, Puffer 32 vorgesehen, der einem dem Betätigungsabschnitt 6 abgewandten axialen Ende 33 des Führungsabschnitts 7 axial gegenüberliegt und insbesondere als axialer Endanschlag für das Pedal 3 dient. Alternativ kann der Puffer 32 z.B. aber auch an dem axialen Ende 33 des Führungsabschnitts 7 vorgesehen sein.
Bezugszeichenliste

1: Pedalvorrichtung
2: Gehäuse
3: Pedal
4: Federmittel
5: Positionserfassungsvorrichtung
6: Betätigungsabschnitt
7: Führungsabschnitt
8: Längsachse
9: Flachfeder
10: Flachfeder
11: Innenring
12: Außenring
13: Federsteg
14: Ringnut
15: Ringnut
16: erstes Gehäuseteil
17: zweites Gehäuseteil
18: Metallhülse
19: Befestigungsmittel
20: Pedalkappe
21: Pufferbereich
22: Gehäusedecke
23: axialer Endbereich des Gehäuses
24: Pedaldurchgangsloch
25: Kragenabschnitt
26: Federstegende
27: Montageloch
28: Montageelement
29: Abstandshülse
30: Abstandshülse
31: Gehäuseboden
32: Puffer
33: axiales Ende
34: Durchbruch
E1: Flachfederebene
E2: Flachfederebene
S: Positionssignal
u: Umfangsrichtung
x: axiale Richtung

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

DE 19836691 A1 [0002]

Claims

Pedalvorrichtung mit einem Gehäuse (2), einem Pedal (3), einem mit dem Gehäuse (2) und mit dem Pedal (3) verbundenen Federmittel (4), gegen dessen Federkraft das Pedal (3) in einer axialen Richtung (x) relativ zu dem Gehäuse (2) bewegbar ist, und einer Positionserfassungsvorrichtung (5), mittels welcher eine aktuelle axiale Position des Pedals (3) erfassbar und wenigstens ein diese Position charakterisierendes Positionssignal (S) bereitstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Federmittel (4) ein oder mehrere, quer zur axialen Richtung (x) ausgerichtete, von dem Pedal (3) durchdrungene und dieses in axialer Richtung (x) federnd an dem Gehäuse (2) abstützende Flachfedern (9, 10) umfasst.
Pedalvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Pedal (3) einen außerhalb des Gehäuses (2) angeordneten Betätigungsabschnitt (6) und einen sich in axialer Richtung (x) von diesem weg erstreckenden Führungsabschnitt (6) aufweist, von welchem jede Flachfeder (9, 10) durchdrungen ist.
Pedalvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem Betätigungsabschnitt (6) eine Pedalkappe (20) sitzt, die eine dem Gehäuse (2) abgewandte Seite des Betätigungsabschnitts (6) bedeckt und diesen mit einem Pufferbereich (21) untergreift, der in axialer Richtung (x) zwischen dem Betätigungsabschnitt (6) und einem pedalseitigen axialen Endbereich (23) des Gehäuses (2) angeordnet ist.
Pedalvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Pedal (3) über eine Parallelschaltung der Flachfedern (9, 10) mit dem Gehäuse (2) verbunden ist.
Pedalvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Flachfedern (9, 10) in axialer Richtung (x) hintereinander und im Abstand zueinander angeordnet sind.
Pedalvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jede Flachfeder (9, 10) mehrere, rings des Pedals (3) angeordnete Federstege (13) aufweist, mittels welchen das Pedal (3) in axialer Richtung (x) federnd an dem Gehäuse (2) abgestützt ist.
Pedalvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass jede Flachfeder (9, 10) einen mit ihren Federstegen (13) fest verbundenen und von dem Pedal (3) durchdrungenen Innenring (11) aufweist, mit welchem sie an dem Pedal (3) befestigt ist.
Pedalvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass jede Flachfeder (9, 10) einen mit ihren Federstegen (13) fest verbundenen und ihren Innenring (11) umgebenden Außenring (12) aufweist, mit welchem sie an dem Gehäuse (2) befestigt ist.
Pedalvorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass jede Flachfeder (9, 10) mit äußeren Enden ihrer Federstege (13) an dem Gehäuse (2) befestigt ist.
Pedalvorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Federsteg (13) S-förmig verläuft.
Pedalvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (2) eine einen Abschnitt (7) des Pedals (3) umringende Metallhülse (18) umfasst, an der jede Flachfeder (9, 10) mit wenigstens einem äußeren Flachfederbereich befestigt ist.