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Die Erfindung betrifft ein Pedallager
gemäß den im
Oberbegriff des Anspruchs 1 oder 2 oder 5 angegebenen Arten.
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Es ist im Kraftfahrzeugbau üblich und
deshalb bekannt, ein Pedal, insbesondere ein Kupplungspedal, in
hängender
Position auf einer Lagerachse schwenkbar zu lagern, die in Form
eines Lagerzapfens von einem Lagerachsenträger einseitig absteht. Es ist
deshalb nur an einem Ende gelagert und abgestützt, während das andere Ende der Lagerachse
frei absteht.
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Weiterhin ist auch vorgeschlagen
worden, im Bereich des Pedals im Fahrgastraum des Kraftfahrzeugs
einen Bewegungssensor an einem Halter anzuordnen, der bei einer
Betätigung
des Pedals ein Signal an eine Steuereinrichtung abgibt. Die Steuereinrichtung
löst auf
das Signal hin eine z. B. den Hinterrädern zugeordnete Feststell-
bzw. Parkbremse selbsttätig.
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Bei dem bekannten Pedallager ist
die Lagerachse durch einen Lagerzapfen gebildet, der von einem Lagerachsenträger seitlich
absteht. Hierdurch besteht die Gefahr, dass die Lagerachse bei einer Betätigung des
Kupplungspedals unter der dadurch hervorgerufenen Betätigungskraft
nachgibt und im Elastizitätsbereich
etwas kippt, wobei das Kupplungspedal an dieser Bewegung teilnimmt.
Dies hat zur Folge, dass eine Bewegung des Kupplungspedals entsteht,
wodurch der definierte Abstand zum Sensor verloren geht. Die Bewegungsüberwachung zum
Zweck des Lösens
der Parkbremse kann dadurch beeinträchtig werden.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein
Pedallager gemäß der im
Oberbegriff des Anspruchs 1 oder 2 angegebenen Arten so auszubilden, dass
unter Vermeidung der genannten Nachteile die definierte Relativbewegung
des Bewegungssensors und des vorbestimmten Bereiches des Pedals
auch bei Bewegung des Pedals erhalten bleibt.
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Diese Aufgabe wird jeweils durch
die kennzeichnenden Merkmale der Ansprüche 1 oder 2 jeweils in Verbindung
mit den zugehörigen
Oberbegriffsmerkmalen gelöst.
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Die Unteransprüche bilden vorteilhafte Weiterbildungen
der Erfindung.
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Der Erfindung liegt zum einen die
Erkenntnis zugrunde, dass quer zur Schwenkebene gerichtete Bewegungen
des Pedals aus der Nachgiebigkeit und Biegsamkeit der Lagerachse
und des Lagerachsenträgers
des Pedallagers im Elastizitätsbereich
resultieren, und dass solche Bewegungen durch eine Stabilisierung
des Pedallagers vermieden oder wenigstens vermindert werden können.
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Bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltung nach
Anspruch 1 sind beide Enden der Lagerachse gelagert, und der Sensorträger ist
am Lagerachsenträger
gehalten. Hierdurch lässt
sich nicht nur eine raumgünstige
Halterung für
den Sensorträger
und den daran positionierten Sensor erreichen, sondern das Pedallager
wird durch die beidseitige Lagerung der Lagerachse auch stabilisiert.
Die vorgenannten Bewegungen des Pedals werden dadurch vermieden oder
sind wenigstens vermindert. Aufgrund der Halterung des Sensorträgers am
Lagerachsenträger lässt sich
der Sensorträger
auch in der Nähe
des Pedals anordnen. Die Genauigkeit der Bewegungsermittlung wird
damit durch den Sensor verbessert. Im übrigen wird auch eine einfache
Ausgestaltung zur Halterung des Sensorträgers erreicht, da bei einer Halterung
des Sensorträgers
am Lagerachsenträger eine
Halterung an der den Fahrgastraum vorne begrenzenden Karosseriewand
und dabei auftretende Verkleidungsprobleme entfallen.
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Der Erfindung liegt außerdem die
Kenntnis zugrunde, dass quer zur Schwenkebene gerichtete Bewegungen
des Pedals im Hinblick auf die sensorische Wegermittlung dann unschädlich oder
vermindert werden, wenn die quer zur Schwenkebene gerichteten Bewegungen
von Pedalachse und Sensor in die gleiche Richtung gerichtet und
etwa gleich groß sind.
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Bei der Ausgestaltung nach Anspruch
2 ist der Sensorträger
auf der Lagerachse gehalten, und deshalb nimmt der Sensorträger an den
Querbewegungen der Schwenkachse teil, wobei ein Messfehler bei der Bewegungsermittlung
verhindernder oder vermindernder Gleichlauf stattfindet.
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Unter Berücksichtigung der Tatsache,
dass im Bereich des Pedallagers der Fahrgastraum beengt ist, ist
die Anordnung des Sensors problematisch.
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Der Erfindung liegt deshalb des Weiteren
die Aufgabe zugrunde, ein Pedallager gemäß der im Oberbegriff des Anspruchs
5 angegebenen Art unter Vermeidung der genannten Nachteile hinsichtlich
seiner Anordnung im vorderen Bereich des Fahrgastraumes zu verbessern.
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Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden
Merkmale des Anspruchs 5 in Verbindung mit seinen Oberbegriffsmerkmalen
gelöst.
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Zugehörige Unteransprüche bilden
vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung.
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Der Erfindung liegt diesbezüglich die
Erkenntnis zugrunde, dass eine Anordnung des Sensors im vorderen
Bereich des Fahrgastraumes nur dann durchführbar ist, wenn sie einfach
ist und die Montierbarkeit des Sensors gewährleistet.
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Bei der Erfindung gemäß Anspruch
5 ist der Sensorträger
im Höhenbereich
des Pedallagers am Achsenträger
auf der Seite des Pedallagers angeordnet, von der her das Pedal
betätigbar
ist.
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Hierdurch wird nicht nur eine einfache
und platzsparende sowie unter Berücksichtigung des erforderlichen
Fußraumes
raumgünstige
Befestigung für
den Sensor erreicht, sondern der Sensor ist für seine Montage bzw. Demontage
oder für
seinen elektrischen Anschluss bzw. für eine Kontrolle handhabungsfreundlich
zugänglich.
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Diese Vorteile gelten auch für die Ausgestaltung
nach den Ansprüchen
3, 4 und 6.
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Die erfindungsgemäße Stabilisierung des Pedallagers
und der vorbeschriebene Gleichlauf sind auch in Kombination vorteilhaft,
wobei sich durch die Ausgestaltungen nach den Ansprüchen 7 bis
13 einfache, kostengünstig
herstellbare, stabile und raumgünstige
Ausgestaltungen verwirklichen lassen, die auch eine einfache Montage
und Demontage ermöglichen.
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Die angestrebte Wegbestimmung mit
dem Sensor lässt
sich sowohl im Zusammenwirken mit dem Pedal selbst als auch insbesondere
mit einem sogenannten "flag" nach Anspruch 14
erreichen, der eine genaue und zuverlässige Wegbestimmung ermöglicht.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten
der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung
in Verbindung mit dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel.
Es zeigen:
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1 eine
schematische perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäßen Pedallagers für ein Pedal
eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Personenkraftwagens, vorzugsweise
für ein Kupplungspedal;
und
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2 eine
Draufsicht auf einen zusätzlichen Lagerachsenträger für das Pedallager
von 1.
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Die wesentlichen Teile des in 1 in seiner Gesamtheit mit 10 bezeichneten
Pedallagers sind ein Lagerachsenträger 12, eine daran
gelagerte Lagerachse 14 runden Querschnitts, ein auf der
Lagerachse 14 in hängender
Position schwenkbar gelagertes Pedal 16, insbesondere Kupplungspedal,
ein Sensorträger 18,
der mittelbar oder unmittelbar am Lagerachsenträger 12 gehalten und
getragen ist, und ein Bewegungssensor 20, der am Sensorträger 18 vorzugsweise
lösbar
montiert ist.
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Das nicht dargestellte Kraftfahrzeug,
zu dem das Pedallager 10 gehört, weist eine elektromechanische
Parkbremse 22 auf, die auf die Hinterräder oder Vorderräder des
Kraftfahrzeugs wirksam sein kann, was in der 1 durch zwei von der Parkbremse 22 ausgehende
Pfeile verdeutlicht ist, die sich zu zwei Bremsvorrichtungen 24a, 24b erstrecken,
die dem linken und rechten Vorderrad oder dem linken und rechten
Hinterrad 26a, 26b des Kraftfahrzeugs zugeordnet
sein können.
Dem Kraftfahrzeug ist außerdem eine
elektrische Steuereinrichtung 28 zugeordnet, die die vom
Sensor 20 erzeugten Signale verarbeitet und die Parkbremse 22 beim
Anfahren des Kraftfahrzeugs selbsttätig löst und beim Beendigen der Fahrt selbsttätig einschaltet.
Beim Ausführungsbeispiel sind
der Sensor 20 und die Steuereinrichtung 28 sowie
diese und die Parkbremse 22 jeweils durch eine elektrische
Signal- bzw. Steuerleitung 30, 32 miteinander
verbunden.
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Der Sensor 20 kann in einem
Sensorgehäuse 34 geschützt angeordnet
und positioniert sein, das vorzugsweise lösbar mit dem Sensorträger 18 verbunden
ist oder dessen Deckel lösbar
mit einem offenen Gehäuse 34 verbunden
ist, z. B. durch Schrauben 36, wobei jeweils die Zugänglichkeit
vom Fahrgastraum 38 her in Richtung Fahrtrichtung A gewährleistet
ist.
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Beim Ausführungsbeispiel besteht der
Lagerachsenträger 12 aus
einem vereinfacht dargestellten Hauptträger 12a, der mit der
Karosserie des Kraftfahrzeugs fest verbunden ist, z. B. mit tragenden Teilen
einer den Fahrgastraum 38 des Kraftfahrzeugs vorne begrenzenden
Karosseriewand (nicht dargestellt). Die Lagerachse 14 steht
vom Hauptträger 12a in
Form eines Lagerzapfens einseitig ab, wobei sie sich horizontal
und quer zur Fahrtrichtung A des Kraftfahrzeugs erstreckt. Zusätzlich zum
Hauptträger 12a ist
ein Stützträger 12b angeordnet,
der das vom Hauptträger 12a abstehende
freie Ende der Lagerachse 14 stützt und somit das Pedallager 10 stabilisiert.
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Der Stützträger 12b ist ebenfalls
fest abgestützt.
Beim Ausführungsbeispiel
ist der Stützträger 12b ebenfalls
mittelbar oder an der den Fahrgastraum 38 vorne begrenzenden
Karosseriewand befestigt, vorzugsweise lösbar und ggf. nachrüstbar.
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Es ist der Zweck des Stützträgers 12b,
zum einen das Pedallager 10 zu stabilisieren und zum anderen Messfehler
bei der Feststellung der Bewegung des Pedals 16 durch den
Sensor 20 zu verringern. Hierzu gibt es mehrere Ausgestaltungsmöglichkeiten.
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Um die Lagerachse 14 des
Pedallagers 10 zu stabilisieren bedarf es auch im dem Hauptträger 12a abgewandten
Endbereich der Lagerachse 14 einer Lagerung bzw. Abstützung, die
sich in einfacher Weise durch einen den Stützträger 12b bildenden Stützschenkel 12c verwirklichen
lässt,
der selbst fest abgestützt
ist, z. B. mittelbar oder unmittelbar an der den Fahrgastraum 38 vorne
begrenzenden Karosseriewand. Zur Abstützung der Lagerachse 14 kann
der Stützschenkel 12c ein
Lagerloch 40 aufweisen, in das die Lagerachse 14 sich
hinein erstreckt und passend sitzt.
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Das Basisende des Stützschenkels 12c kann
an einem Lagerbock 42 vorzugsweise lösbar befestigt sein, z. B.
durch eine angedeutete Schraube 44 verschraubt sein. Der
Lagerbock 42 kann an der den Fahrgastraum 38 vorne
begrenzenden Karosseriewand befestigt sein und vom Fahrgastraum 38 her
zugänglich
sein. Die Schraube 44 durchfasst Schraubenlöcher 44a im
Stützschenkel 12c bzw. Stützträger 12b.
Hierdurch ist die Lagerachse 14 gegen eine Kippbewegung
stabilisiert, die sich beim Betätigen
des Pedals 16 durch einen Fahrer vom Fahrgastraum 38 her
in Richtung des etwa in die Fahrtrichtung A gerichteten Pfeils 46 und
der dadurch hervorgerufenen Pedalbelastung ergibt. Infolgedessen ist
eine zu Messfehlern führende
Relativbewegung zwischen der Lagerachse 14 und dem am Lagerachsenträger 12 abgestützten Sensorträger 18 vermindert
oder vermieden.
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Das Pedal 16 weist zur Aufnahme
der in Richtung des Pfeiles 46 gerichteten Betätigungskraft ein
Kraftaufnahmeteil 16a auf, das z. B. durch eine am unteren
Ende des Pedals 16 befestigte Fußplatte gebildet sein kann.
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Eine zu Messfehlern führende Relativbewegung
zwischen der Lagerachse 14 und dem Sensorträger 18 lässt sich
auch dann vermindern oder vermeiden, wenn der Sensorträger 18 auf
der Lagerachse 14 gelagert und somit von der Lagerachse 14 getragen
ist, so dass er der Bewegung der Lagerachse 14 unter Belastung
folgt und somit keine Relativbewegung zwischen diesen Teilen stattfindet.
Eine solche Ausgestaltung kann z. B. dadurch gebildet sein, indem
der Sensorträger 18 durch
einen Trägerschenkel 18a mit
dem dem Hauptträger 12a abgewandten Ende
der Lagerachse 14 verbunden ist. Hierzu kann der Trägerschenkel 18a mit
dem Lagerloch 40 passend auf diesem Ende der Lagerachse 14 gelagert und
drehfest abgestützt
sein, wobei der übrige
Teil des Stützschenkels 12c fehlen
kann (nicht dargestellt) oder vorhanden sein kann (1).
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Der Sensorträger 18 ist vorzugsweise
auf der dem Fahrgastraum 38 zugewandten Seite im Höhenbereich
a des Pedallagers 10 angeordnet. Diese Position ist für eine Zugänglichkeit
des Sensors 20 z. B. zum Zwecke seiner Montage und/oder
seines elektrischen Anschlusses besonders günstig, nämlich vom Fahrgastraum 38 her.
Diese der Fahrtrichtung A entsprechende Zugangsrichtung ist in 1 mit einem Pfeil 20a verdeutlicht.
Diese raumgünstige
Zugänglichkeit
kann dadurch gewährleistet sein,
dass das Gehäuse 34 vom
Fahrgastraum 38 her montierbar bzw. demontierbar ist oder
ein Deckel des Gehäuses 34 in
der Zugangsrichtung 20a zugänglich ist.
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Beim Ausführungsbeispiel sind die vorgenannten
Ausgestaltungsmöglichkeiten
zur Stabilisierung der Lagerachse 14 und zur Verringerung
der Relativbewegung zwischen der Lagerachse 14 und dem
Sensorträger 18 miteinander
kombiniert. Der Sensorträger 18 ist
Teil eines – in
der Draufsicht gesehen – U-förmigen Stützträgers 12b,
bei dem der Stützschenkel 12c den
Trägerschenkel 18a als
Verlängerung
aufweist und somit vorzugsweise einteilig mit dem einen Steg der
U-Form bildenden Sensorträgers 18 vorzugsweise
einteilig verbunden ist. Der dem Trägerschenkel 18a gegenüberliegende
und mit dem Sensorträger 18 vorzugsweise
ebenfalls einstückig
verbundene zweite Trägerschenkel 18b ist
mittelbar oder unmittelbar mit dem Hauptträger 12a verbunden
und daran abgestützt.
Beim Ausführungsbeispiel
weist der Trägerschenkel 18b ebenfalls
ein Lagerloch 40 auf, mit dem dieser passend auf der Lagerachse 14 sitzt
und sich dabei unmittelbar neben dem Hauptträger 12a befinden kann.
Bei diesem Ausführungsbeispiel
bildet der Stützschenkel 12c eine Drehsicherung
für den
mittels der Trägerschenkel 18a, 18b auf
der Lagerachse 14 gelagerten Sensorträger 18.
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An dem Lagerbock 42 kann
ein hydraulischer Geberzylinder 48 montiert sein, dessen
Kolbenstange 48a vom Pedal 16 betätigbar ist,
und der bei einer Betätigung
ein insbesondere hydraulisches Druckmedium zum Einrücken einer
nicht dargestellten Kupplung des Fahrantriebs des Kraftfahrzeugs
liefert.
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Der Bewegungssensor 20 funktioniert
vorzugsweise berührungslos,
wobei er zur Wegbestimmung direkt mit dem Körper des Pedals 16 zusammenwirken
kann oder mit einem am Pedalkörper
z. B. lösbar
befestigten Erfassungsteil (flag) zusammenwirken kann, das vorzugsweise
aus Metall oder ferromagnetischem Material besteht. Das Erfassungsteil 50 ist
beim Ausführungsbeispiel
auf der dem Fahrgastraum 38 zugewandten Seite des Pedalkörpers angeordnet
und zwar im Höhenbereich
a des Pedallagers 10.
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Der Sensor 20 ist Teil einer
Anfahrwunsch-Erkennungseinrichtung
für eine
an sich bekannte elektromechanische Parkbremse 22. Diese ist
so gesteuert, dass sie sich beim Fahrzeugstillstand in Bremsfunktion
befindet, die jedoch durch eine besondere Steuerfunktion abschaltbar
ist. Die Bremsfunktion wird bei einem Anfahrvorgang selbsttätig gelöst bzw.
abgeschaltet. Dies erfolgt dadurch, dass der Sensor 20 den
durch ein Betätigen
des Pedals 16 eingeleiteten Anfahrvorgang feststellt, nämlich die
Bewegung des Pedals 16, wodurch ein Signal erzeugt wird,
aufgrund dessen die Steuereinrichtung 28 die Parkbremse 22 selbsttätig löst. Durch
an sich bekannte Maßnahmen
wird die Parkbremse 22 wieder in Funktion gesetzt, wenn
der Fahrvorgang beendet wird.
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Der Sensor 20 und seine
Halterung können auch
als Teil der Steuereinrichtung 28 oder der Parkbremse 22 definiert
werden.
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- 10
- Pedallager
- 12
- Lagerachsenträger
- 12a
- Haupttrräger
- 12b
- Stützträger
- 12c
- Stützschenkel
- 14
- Lagerachse
- 16
- Pedal
- 16a
- Kraftaufnahmeteil
- 18
- Sensorträger
- 18a
- Trägerschenkel
- 18b
- Trägerschenkel
- 20
- Sensor,
Bewegungssensor
- 20a
- Zugangsrichtung
- 22
- Parkbremse
- 24a
- Bremsvorrichtung
- 24b
- Bremsvorrichtung
- 26a
- Hinterrad
- 26b
- Hinterrad
- 28
- Steuereinrichtung
- 30
- Signalleitung
- 32
- Steuerleitung
- 34
- Gehäuse
- 36
- Schrauben
- 38
- Fahrgastraum
- 40
- Lagerloch
- 42
- Lagerbock
- 44
- Schraube
- 44a
- Schraubenloch
- 46
- Pfeil
- 48
- Geberzylinder
- 48a
- Kolbenstange
- 50
- Erfassungsteil
- a
- Höhenbereich
- A
- Fahrtrichtung