DE112006002509T5

DE112006002509T5 - Pedalkraftsteigerungsvorrichtung

Info

Publication number: DE112006002509T5
Application number: DE112006002509T
Authority: DE
Inventors: John H. Portland Herrick; Scott Portland Thiel; Sean Portland Naughton
Original assignee: Williams Controls Industries Inc
Current assignee: Williams Controls Industries Inc
Priority date: 2005-09-26
Filing date: 2006-09-26
Publication date: 2008-08-14
Also published as: US20070068306A1; WO2007038602A2; WO2007038602A3

Abstract

Pedalanordnung, umfassend:
ein Pedal, das ein Drehende aufweist, und das über das Drehende schwenkbar an eine Basisplatte oder einen Fahrzeugboden gekoppelt ist, wobei das Pedal und der Fahrzeugboden einen Hohlraum definieren, der dem Drehende benachbart ist; und
ein Widerstandselement, das allgemein in dem Hohlraum angeordnet und so ausgestaltet ist, dass es einen Widerstand, der durch einen Bediener beim Betätigen des Pedals gefühlt wird, beeinflusst.

Description

Querverweis zu verwandten Anmeldungen
Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der US-Patentanmeldung Nr. 60/720,929, eingereicht am 26. September 2005, mit dem Titel "Pedalkraftsteigerungsvorrichtung", deren gesamte Offenbarung hiermit durch Bezugnahme aufgenommen wird.
Technisches Gebiet
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beziehen sich auf das Gebiet von elektronischen Pedalbaugruppen in Fahrzeugen, und genauer auf eine Vorrichtung, die die zur Betätigung notwendige Pedalkraft erhöht.
Hintergrund
Elektronische Pedalbaugruppen für das Gaspedal existieren seit mehreren Jahren. Erst seit kurzem werden elektronische Pedalbaugruppen für Bremssysteme verwendet. Da es bei elektronischen Pedalbaugruppen keine Rückwirkung an den Benutzer gibt, besteht Bedarf, ein gewisses Maß an Widerstand zu schaffen. Bei Bremspedalen ist die aufgebrachte Bremspedalkraft typischerweise ein Mehrfaches wie bei einem Gaspedal, und somit ist ein gesteigerte Hervorrufen von Widerstand erforderlich. Typischerweise werden Federn und/oder eine Anzahl von Verbindungskomponenten verwendet, um für einen solchen Widerstand zu sorgen, und sie sind typischerweise zwischen dem Boden und dem Mittelabschnitt des Pedalkörpers montiert. Diese Systeme sind jedoch im allgemeinen sperrig und können eine teure Komponente der Pedalbaugruppe sein. Ferner sind solche Widerstandsmechanismen anfällig für Störungen und das Eindringen von Partikeln, Schmutz und anderen Fremdkörpern, die alle die Funktion des Pedals dramatisch beeinflussen können.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden ohne weiteres durch die folgende genaue Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen verstanden werden. Um diese Beschreibung zu erleichtern, bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche Bauelemente. Ausführungsformen der Erfindung werden in den Figuren der beigefügten Zeichnungen beispielhaft und nicht beschränkend illustriert.
1 ist eine perspektivische Ansicht einer Pedalanordnung gemäß verschiedener Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung;
2 ist eine perspektivische Ansicht einer Pedalkraftsteigerungsvorrichtung gemäß verschiedener Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung; und
3 ist eine Explosionsansicht einer Pedalanordnung gemäß verschiedener Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.
Detaillierte Beschreibung von Ausführungsformen der Erfindung
In der folgenden detaillierten Beschreibung wird auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen, die einen Teil hiervon bilden, wobei gleiche Bezugszeichen durchweg ähnliche Teile bezeichnen, und in denen zur Veranschaulichung Ausführungsformen gezeigt werden, in denen die Erfindung ausgeführt werden kann. Es versteht sich, dass andere Ausführungsformen verwendet und bauliche oder logische Veränderungen vorgenommen werden können, ohne vom Bereich der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Daher ist die folgende detaillierte Beschreibung nicht in einem beschränkenden Sine zu verstehen, und der Umfang von Ausführungsformen gemäß der vorliegenden Erfindung ist durch die angehängten Ansprüche und ihre Äquivalente definiert.
Verschiedene Vorgänge können als multiple diskrete Vorgänge nacheinander beschreiben werden, auf eine Weise, die beim Verständnis von Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung hilfreich sein kann; jedoch sollte die Reihenfolge der Beschreibung nicht so ausgelegt werden, dass sie impliziert, dass diese Vorgänge von der Reihenfolge abhängig seien.
Die Beschreibung kann auf der Perspektive basierende Beschreibungen, wie etwa nach oben/nach unten, hinten/vorne, und oben/unten verwenden. Derlei Beschreibungen werden nur verwendet, um die Besprechung zu erleichtern, und sind nicht zur Beschränkung der Anwendung von Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung gedacht.
Für den Zweck der vorliegenden Erfindung bedeutet die Formulierung "A/B" A oder B. Für den Zweck der vorliegenden Erfindung bedeutet die Formulierung "A und/oder B" "(A), (B) oder (A und B)". Für den Zweck der vorliegenden Erfindung bedeutet die Formulierung "mindestens eines aus A, B und C" "(A), (B), (C), (A und B), (A und C), (B und C), oder (A, B und C)". Für den Zweck der vorliegenden Erfindung bedeutet die Formulierung "(A)B" "(B) oder (AB)", das heißt, A ist ein optionales Element.
Die Beschreibung kann die Formulierungen "in einer Ausführungsform" oder "in Ausführungsformen" verwenden, die sich jede auf eine oder mehrere derselben oder verschiedener Ausführungsformen beziehen. Ferner sind die Begriffe "umfassen", "beinhalten", "aufweisen" und dergleichen, wenn sie mit Bezug auf Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung verwendet werden, synonym.
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung stellen eine Pedalkrafterhöhungsvorrichtung bereit.
1 veranschaulicht eine Ausführungsform einer Bremspedalbaugruppe 100 gemäß verschiedener Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können eine elektronische Bremspedalbaugruppe 100 mit einem einstückigen Widerstandselement 102 umfassen, das an einem Drehpunkt 104 eines Pedals 106 in Bezug auf das Fahrzeug angeordnet ist. In einer Ausführungsform ist das Widerstandselement so ausgestaltet, dass es in einen gewinkelten Hohlraum 108 passt, der durch den Schnittpunkt des Pedals mit einer Basisplatte 110 der Pedalbaugruppe oder dem Boden des Fahrzeugs definiert ist. Der Schnittpunkt wird allgemein Drehpunkt genannt. Jedoch können verschiedene Ausführungsformen mit anderen Arten von Pedalanordnungen verwendet werden, wobei der Drehpunkt an anderen Punkten entlang des Pedals angeordnet sein kann, oder der Drehpunkt kann sich in der Nähe einer Verbindung oder Kopplung befinden, die das Pedal an das Fahrzeug koppelt.
2 veranschaulicht ein Beispiel eines Widerstandselements 102, das so ausgestaltet ist, dass es die Widerstandskraft einer Pedalbaugruppe gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung steigert. Das Beispiel umfasst mindestens eine Aufnahme 200, die darin definiert ist und die sich durch das Element hindurch erstrecken kann. Alternativ können zwei Aufnahmen vorliegen, eine auf jeder Seite des Widerstandselements. Ferner kann in anderen Ausführungsformen das Element andere Merkmale umfassen, die dazu eingerichtet sind, bei der Koppelung des Elements zu helfen.
In verschiedenen Ausführungsformen kann das Widerstandselement eine in einem Winkel angeordnete Oberfläche 202, die entweder direkt oder indirekt mit einer Unterseite des Pedals 106 in Kontakt kommt, umfassen. Beispielabmessungen umfassen eine Gesamthöhe H von ungefähr 60 Millimetern (mm), eine Gesamtlänge L von ungefähr 46 mm, und eine Gesamtbreite von ungefähr 26 mm. Die Abmessungen und Gesamtform für das Widerstandselement 102 sind nur Beispiele und können wie gewünscht durch den Fachmann verändert werden, um zu den Erfordernissen zu passen, zum Beispiel basierend auf der Größe und Form des gewinkelten Hohlraums 108, innerhalb dessen das Widerstandselement verwendet werden kann.
3 veranschaulicht eine beispielhafte Pedalanordnung in einer Explosionsansicht, die das Widerstandselement 102 umfasst. In verschiedenen Ausführungsformen kann das Widerstandselement 102 in dem gewinkelten Hohlraum 108 durch einen oder mehrere Drehstifte 302 an der Aufnahme oder den Aufnahmen 200 gehalten werden, wodurch das Pedal an der Basisplatte 110 oder an dem Fahrzeug befestigt wird. Indem man das Widerstandselement an dem Drehpunkt anordnet, kann das Widerstandselement größer werdende Pedalkraft bereitstellen, wenn das Pedal in eine nach unten gerichtete Richtung betätigt wird, wodurch dem Nutzer während eines Bremsvorgangs eine Rückwirkung bereitgestellt wird. Da es sich in dem gewinkelten Hohlraum befindet, kann das Widerstandselement die anderen Komponenten der Pedalbaugruppe nicht stören und kann relativ unauffällig sein, so dass Schmutz und anderes Material nicht in der Pedalbaugruppe hängen bleiben, weil das Widerstandselement einen störenden Einfluss ausüben würde.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann das Widerstandselement aus einem einstückigen Gummi oder anderen polymeren und/oder elastomeren Material bestehen. Die Maß an Widerstand und das Widerstandsprofil können durch Modifizierung des Durometers und/oder der elastischen Eigenschaften des Widerstandsmaterials eingestellt werden. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann ein Silikonmaterial verwendet werden, das zu einer im Wesentlichen linearen Pedalkraft führt. Bei verschiedenen Ausführungsformen kann die Kraft im Bereich von ungefähr 5–75 Foot Pound liegen, und in manchen Ausführungsformen genauer im Bereich von 10 bis 50 Foot Pound. Auch kann der Widerstand durch Modifizieren der Größe und/oder Geometrie des Widerstandsmaterials verändert werden. Gemäß verschiedener Ausführungsformen kann das Widerstandsmaterial so ausgewählt werden, dass es stabile und zuverlässige Widerstandseigenschaften über einen breiten Temperaturbereich beibehält, und es kann ferner so ausgewählt werden, dass es gegen Mittel und chemische Verbindungen beständig ist, die einwirken können.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann eine Pedalbaugruppe vorgesehen werden, die ein Pedal umfasst, welches einen daran gekoppelten Positionssensor aufweist, der so ausgestaltet ist, dass er die Position des Pedals erfasst. Das Pedal kann schwenkbar an das Fahrzeug durch eine Basisplatte 110 und einen oder mehrere Drehstifte 302 gekoppelt sein, und eine Rollstütze 112 kann zwischen dem Pedal und der Basisplatte angeordnet sein, um eine gestützte Bewegung des Pedals um den Drehstift zu erlauben. In einer solchen Ausführungsform kommt die Rollstütze mit einer Kontaktfläche 114 der Basisplatte in Kontakt. Ein Widerstandselement 102 kann am unteren Ende des Pedals in einem gewinkelten Hohlraum 108, der durch den Schnittpunkt des Pedals und der Basisplatte gebildet ist, angeordnet sein, und es kann so ausgestaltet sein, dass es für eine erhöhte Pedalwiderstandskraft sorgt, wenn das Pedal betätigt wird.
Obwohl bestimmte Ausführungsformen hier zum Zwecke der Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform illustriert und beschrieben wurden, werden Durchschnittsfachleute erkennen, dass eine breite Vielfalt von alternativen und/oder äquivalenten Ausführungsformen oder Umsetzungen, die dazu vorgesehen sind, dieselben Zwecke zu erreichen, an die Stelle der gezeigten und beschriebenen Ausführungsformen gesetzt werden können, ohne vom Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Fachleute werden ohne weiteres erkennen, dass erfindungsgemäße Ausführungsformen auf eine sehr breite Vielfalt von Weisen umgesetzt werden können. Diese Anmeldung ist dazu gedacht, alle Anpassungen oder Variationen der hier besprochenen Ausführungsformen abzudecken. Daher ist es klar beabsichtigt, dass erfindungsgemäße Ausführungsformen nur durch die Ansprüche und deren Äquivalente beschränkt werden.
Zusammenfassung
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung stellen eine Pedalkraftsteigerungsvorrichtung bereit. Andere Ausführungsformen können beschrieben und beansprucht sein.

Claims

Pedalanordnung, umfassend: ein Pedal, das ein Drehende aufweist, und das über das Drehende schwenkbar an eine Basisplatte oder einen Fahrzeugboden gekoppelt ist, wobei das Pedal und der Fahrzeugboden einen Hohlraum definieren, der dem Drehende benachbart ist; und ein Widerstandselement, das allgemein in dem Hohlraum angeordnet und so ausgestaltet ist, dass es einen Widerstand, der durch einen Bediener beim Betätigen des Pedals gefühlt wird, beeinflusst.
Pedalanordnung nach Anspruch 1, wobei das Pedal an die Basisplatte oder den Fahrzeugboden über mindestens einen Stift gekoppelt ist.
Pedalanordnung nach Anspruch 1, wobei das Widerstandselement ein Silikonmaterial umfasst.
Pedalanordnung nach Anspruch 3, wobei, wenn die Pedalanordnung in Gebrauch ist, das Widerstandselement eine im Wesentlichen lineare Pedalkraft in einem Bereich von 5 bis 75 Foot Pound ausübt.
Pedalanordnung nach Anspruch 1, ferner umfassend einen Positionssensor, der operativ an das Pedal gekoppelt ist.
Pedalanordnung nach Anspruch 1, wobei das Widerstandselement eine gewinkelte Fläche umfasst, die mit einer unteren Fläche des Pedals wechselwirkt, um den Widerstand, der durch einen Bediener beim Betätigen des Pedals gefühlt wird, zu beeinflussen.
Pedalanordnung nach Anspruch 6, wobei die gewinkelte Fläche direkt mit der unteren Fläche des Pedals wechselwirkt.
Pedalanordnung nach Anspruch 6, wobei die gewinkelte Fläche indirekt mit der unteren Fläche des Pedals wechselwirkt.
Pedalanordnung nach Anspruch 1, wobei die Pedalanordnung eine elektronische Bremspedalanordnung ist.
Elektronische Pedalanordnung, umfassend: eine Basisplatte, die einen Drehabschnitt und eine Kontaktfläche aufweist; ein Pedal, das schwenkbar an die Basisplatte bei dem Drehabschnitt so gekoppelt ist, dass das Pedal relativ zu dem Drehabschnitt zu schwenken vermag; ein Rollelement, das operativ an das Pedal gekoppelt ist und mit der Kontaktfläche wechselwirkt, wobei das Pedal und die Basisplatte einen dem Drehabschnitt benachbarten Hohlraum definieren; und ein Widerstandselement innerhalb des Hohlraums, wobei das Widerstandselement eine gewinkelte Fläche umfasst, die einer unteren Fläche des Pedals benachbart ist.
Pedalanordnung nach Anspruch 10, wobei das Pedal an die Basisplatte über mindestens einen Stift gekoppelt ist.
Pedalanordnung nach Anspruch 10, wobei das Widerstandselement ein Silikonmaterial umfasst.
Pedalanordnung nach Anspruch 12, wobei, wenn die Pedalanordnung in Gebrauch ist, das Widerstandselement eine im Wesentlichen lineare Pedalkraft in einem Bereich von 10 bis 50 Foot Pound ausübt.
Pedalanordnung nach Anspruch 10, ferner umfassend einen Positionssensor, der operativ an das Pedal gekoppelt ist.
Pedalanordnung nach Anspruch 10, wobei die gewinkelte Fläche direkt mit der unteren Fläche des Pedals wechselwirkt.
Pedalanordnung nach Anspruch 10, wobei die gewinkelte Fläche indirekt mit der unteren Fläche des Pedals wechselwirkt.
Pedalanordnung nach Anspruch 10, wobei die Pedalanordnung eine elektronische Bremspedalanordnung ist.
Verfahren, umfassend: Vorsehen eines Widerstandselements innerhalb eines Hohlraums einer Pedalanordnung, der durch einen Drehpunkt zwischen einem Pedal und einem Fahrzeug definiert ist; und Einwirken mittels des Pedals auf das Widerstandelement während der Bedienung der Pedalanordnung, um den auf das Pedal ausgeübten Widerstand zu erhöhen.
Verfahren nach Anspruch 18, wobei das Einwirken mittels des Pedals auf das Widerstandselement während der Bedienung der Pedalanordnung das direkte Einwirken auf das Widerstandselement mittels des Pedals umfasst.
Verfahren nach Anspruch 18, wobei das Einwirken des Pedals auf das Widerstandselement während der Bedienung der Pedalanordnung das indirekte Einwirken auf das Widerstandselement mittels des Pedals umfasst.