DE112022002812T5

DE112022002812T5 - Pedal-baugruppe mit einer elektronischen drosselklappen-steuerung

Info

Publication number: DE112022002812T5
Application number: DE112022002812.2T
Authority: DE
Inventors: Matthew Vyskocil
Original assignee: KSR IP Holdings LLC
Current assignee: KSR IP Holdings LLC
Priority date: 2021-05-25
Filing date: 2022-05-25
Publication date: 2024-04-11
Also published as: WO2022251312A1; US20230226906A1; CN117203077A; US20220379723A1; US11628725B2

Abstract

Eine Pedal-Baugruppe mit einer elektronischen Drosselklappen-Steuerung weist ein Gehäuse auf, das eine Reibung erzeugende Oberfläche, einen Pedalarm, einen Federträger und wenigstens eine Feder aufweist. Der Pedalarm weist einen Nabenabschnitt und ein Reibung erzeugendes Bauteil auf. Das Reibung erzeugende Bauteil weist einen Nocken auf, der mit einem Quer-Bauteil verbunden ist, und ist an einer seitlichen Oberfläche des Nabenabschnitts positioniert. Das Quer-Bauteil erstreckt sich im Inneren des Nabenabschnitts. Der Federträger weist einen Reibung erzeugenden Abschnitt auf. Wenn der Pedalarm niedergedrückt wird, dann wird ein Abschnitt des Federträgers den Reibung erzeugenden Abschnitt gegen das Quer-Bauteil, das im Inneren der Nabenöffnung positioniert ist, in Eingriff bringen und einen Abschnitt des Nockens des Reibung erzeugenden Bauteils schwenkbar gegen die Reibung erzeugende Oberfläche des Gehäuses in Eingriff bringen, um dadurch wenigstens zwei unabhängige Reibung erzeugende Oberflächen zu schaffen, um eine Hysterese zu erzeugen, die proportional zu dem Niederdrücken des Pedalarms ist.

Description

QUERVERWEIS AUF VERBUNDENE ANMELDUNGEN
Diese Patentanmeldung beansprucht die Priorität der US-amerikanischen provisorischen Patentanmeldung mit der Seriennummer 63 / 192,808 , die an dem 25. Mai 2021 unter dem Titel „Pedal-Baugruppe mit einer elektronischen Drosselklappen-Steuerung“ eingereicht worden ist und deren gesamter Inhalt hier in vollem Umfang übernommen ist.
TECHNISCHER BEREICH
Die vorliegende Beschreibung bezieht sich im Allgemeinen auf Pedal-Baugruppen für Fahrzeuge und im Besonderen auf Pedal-Baugruppen, die einen mechanischen Widerstand mit Hysterese und eine Positionssensor-Ausgabe, die die Pedalbewegung misst, aufweisen.
HINTERGRUND
Pedal-Baugruppen mit einer elektronischen Drosselklappen-Steuerung (ETC) sind gut bekannt. Bei ETC-Pedal-Baugruppen ist ein Gaspedal mit einer Drosselklappe gekoppelt oder steht mit einer Drosselklappe in Verbindung, wodurch ein mechanisches Gestänge ersetzt wird. ETC-Pedal-Baugruppen weisen in der Regel ein Gaspedal-Modul, eine Drosselklappe, die von einem Elektromotor geöffnet und geschlossen werden kann, und ein Steuermodul für einen Antriebsstrang oder einen Motor auf, das eine Software einsetzt, um die erforderliche Drosselklappenposition auf der Grundlage von Daten zu bestimmen, die von anderen Sensoren gemessen worden sind. Diese bekannten ETC-Pedal-Baugruppen sind jedoch nicht so konstruiert, dass sie dem Steuergerät des Antriebsstrangs eine Positionssensor-Ausgabe und dem Fuß des Fahrers einen mechanischen Widerstand mit Hysterese zur Verfügung stellen, die beide in Abhängigkeit von der Position des Pedals stehen.
ZUSAMMENFASSUNG
In einer Ausführungsform wird eine Pedal-Baugruppe mit einer elektronischen Drosselklappen-Steuerung für ein Fahrzeug zur Verfügung gestellt. Die Baugruppe weist ein Gehäuse, einen Pedalarm, einen Federträger und wenigstens eine Feder auf. Das Gehäuse weist eine Reibung erzeugende Oberfläche auf. Der Pedalarm weist einen Nabenabschnitt und ein Reibung erzeugendes Bauteil auf. Das Reibung erzeugende Bauteil weist einen Nocken auf. Der Nocken ist an einer seitlichen Oberfläche des Nabenabschnitts positioniert. Der Pedalarm ist bei dem Nabenabschnitt schwenkbar mit dem Gehäuse verbunden. Der Federträger ist mit dem Pedalarm gekoppelt und ist im Inneren des Gehäuses aufgenommen. Die wenigstens eine Feder ist so positioniert, dass sie in Kontakt mit dem Pedalarm und dem Federträger steht. Wenn der Pedalarm niedergedrückt wird, dann hebeln die wenigstens eine Feder und der Federträger eine Last, die durch die wenigstens eine Feder aufgebracht wird, um wenigstens einen Abschnitt des Nockens des Reibung erzeugenden Bauteils schwenkbar gegen die Reibung erzeugende Oberfläche des Gehäuses in Eingriff zu bringen, um dadurch eine Hysterese zu erzeugen, die proportional zu dem Niederdrücken des Pedalarms ist.
In einer anderen Ausführungsform wird eine Pedal-Baugruppe für ein Fahrzeug zur Verfügung gestellt. Die Baugruppe weist ein Gehäuse und eine Pedalarm-Baugruppe auf. Das Gehäuse weist eine Reibung erzeugende Oberfläche auf. Die Pedalarm-Baugruppe weist einen Pedalarm auf, der eine äußere Oberfläche und eine gegenüberliegende innere Oberfläche aufweist. Der Pedalarm weist des Weiteren einen Nabenabschnitt und ein Reibung erzeugendes Bauteil, einen Federträger und wenigstens eine Feder auf. Der Nabenabschnitt weist eine krummlinige Form auf. Das Reibung erzeugende Bauteil weist ein Paar von voneinander mit Abstand angeordneten Nocken auf, die durch ein Quer-Bauteil miteinander verbunden sind. Jeder der Nocken des Paars von Nocken ist auf einer seitlichen Oberfläche des Nabenabschnitts positioniert, und das Quer-Bauteil erstreckt sich im Inneren des Nabenabschnitts. Jeder der Nocken des Paars von Nocken der Reibungsfläche ist geometrisch an die krummlinige Form des Nabenabschnitts angepasst. Der Pedalarm ist bei dem Nabenabschnitt schwenkbar mit dem Gehäuse verbunden. Der Federträger ist mit dem Pedalarm gekoppelt und ist im Inneren des Gehäuses aufgenommen. Der Federträger weist einen Reibung erzeugenden Abschnitt auf, der sich von einer rückwärtigen Oberfläche aus erstreckt. Die wenigstens eine Feder erstreckt sich zwischen der inneren Oberfläche des Pedalarms und dem Federträger. Wenn der Pedalarm niedergedrückt wird, dann hebeln die wenigstens eine Feder und der Federträger eine Last, die durch die Bewegung des Pedalarms auf die wenigstens eine Feder ausgeübt wird, um den Reibung erzeugenden Abschnitt gegen das Quer-Bauteil des Reibung erzeugenden Bauteils, das im Inneren des Nabenabschnitts positioniert ist, in Eingriff zu bringen, und ein Abschnitt des Nockens des Reibung erzeugenden Bauteils wird schwenkbar gegen die Reibung erzeugende Oberfläche des Gehäuses in Eingriff gebracht, um dadurch wenigstens zwei unabhängige Reibung erzeugende Oberflächen zu erzeugen, um eine Hysterese zu erzeugen, die proportional zu dem Niederdrücken des Pedalarms ist.
Es wird ein Verfahren für eine finale Montage zur Verfügung gestellt, bei der eine Pedalarm-Baugruppe in ein Gehäuse hinein installiert wird. Das Verfahren weist die folgenden Schritte auf: den Schritt, dass eine innere Feder, die einen äußeren Durchmesser aufweist, in einen inneren Durchmesser einer äußeren Feder hinein eingesetzt wird, um ein Federpaket zu bilden, wobei der äußere Durchmesser der inneren Feder kleiner ist als der innere Durchmesser der äußeren Feder; den Schritt, dass ein Ende des Federpakets in einen Feder-Aufnahme-Abschnitt eines Pedalarms hinein eingeführt wird; den Schritt, dass ein anderes Ende des Federpakets in einen Feder-Aufnahme-Abschnitt eines Federträgers hinein eingeführt wird; und den Schritt, dass der Federträger und der Pedalarm in einen Feder-Aufnahme-Hohlraum des Gehäuses hinein derart eingesetzt werden, dass der Pedalarm und der Federträger schwenkbar an dem Gehäuse angebracht sind.
Diese und zusätzliche Merkmale, die durch die hier beschriebenen Ausführungsformen zur Verfügung gestellt werden, werden in Anbetracht der folgenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den Zeichnungen besser verstanden werden.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsformen sind illustrativ und von beispielhafter Natur und nicht dazu bestimmt, den durch die Ansprüche definierten Gegenstand einzuschränken. Die folgende ausführliche Beschreibung der illustrativen Ausführungsformen kann dann verstanden werden, wenn sie in Verbindung mit den folgenden Zeichnungen gelesen wird, in denen gleiche Strukturen mit gleichen Bezugsziffern gekennzeichnet sind und in denen:

1 stellt schematisch eine linke perspektivische Ansicht einer elektronischen Drosselklappen-Pedal-Baugruppe dar, und zwar in Übereinstimmung mit einer oder mehreren der hier dargestellten und beschriebenen Ausführungsformen;
2 stellt schematisch eine rechte perspektivische Ansicht der elektronischen Drosselklappen-Pedal-Baugruppe aus der 1 dar, und zwar in Übereinstimmung mit einer oder mehreren der hier gezeigten und beschriebenen Ausführungsformen;
3 stellt schematisch eine explodierte perspektivische Ansicht der elektronischen Drosselklappen-Pedal-Baugruppe aus der 1 dar, Übereinstimmung mit einer oder mehreren der hier gezeigten und beschriebenen Ausführungsformen;
4 stellt schematisch eine partielle Querschnittsansicht der elektronischen Drosselklappen-Pedal-Baugruppe aus der 1 dar, die von der Linie 4-4 aus aufgenommen wurde, wobei sich der Pedalarm in einem nicht-niedergedrückten Zustand befindet, und zwar in Übereinstimmung mit einer oder mehreren der hier gezeigten und beschriebenen Ausführungsformen;
5 stellt schematisch eine partielle Querschnittsansicht der elektronischen Drosselklappen-Pedal-Baugruppe aus der 1 dar, die von der Linie 4-4 aus aufgenommen wurde, wobei sich der Pedalarm in einem niedergedrückten Zustand befindet, und zwar in Übereinstimmung mit einer oder mehreren der hier gezeigten und beschriebenen Ausführungsformen;
6 stellt schematisch eine teilweise isolierte Ansicht eines Gehäuses und eines Pedalarms der elektronischen Drosselklappen-Pedal-Baugruppe aus der 1 dar, und zwar in Übereinstimmung mit einer oder mehreren der hier gezeigten und beschriebenen Ausführungsformen;
7 stellt schematisch eine isolierte Ansicht des Gehäuses der elektronischen Drosselklappen-Pedal-Baugruppe aus der 6 dar, und zwar in Übereinstimmung mit einer oder mehreren der hier gezeigten und beschriebenen Ausführungsformen;
8 stellt schematisch eine isolierte linke perspektivische Ansicht der Pedalarm-Baugruppe der elektronischen Drosselklappen-Pedal-Baugruppe aus der 1 dar, und zwar in Übereinstimmung mit einer oder mehreren der hier gezeigten und beschriebenen Ausführungsformen;
9 stellt schematisch eine isolierte rechte perspektivische Ansicht der Pedalarm-Baugruppe der elektronischen Drosselklappen-Pedal-Baugruppe aus der 1 dar, und zwar in Übereinstimmung mit einer oder mehreren der hier gezeigten und beschriebenen Ausführungsformen;
10 stellt schematisch eine isolierte rückwärtige Ansicht des Pedalarms der elektronischen Drosselklappen-Pedal-Baugruppe aus der 1 dar, und zwar in Übereinstimmung mit einer oder mehreren der hierin gezeigten und beschriebenen Ausführungsformen; und
11 stellt schematisch ein illustratives Flussdiagramm für ein Verfahren dar, bei dem eine Pedalarm-Baugruppe in ein Gehäuse hinein installiert wird, und zwar in Übereinstimmung mit einer oder mehreren der hier gezeigten und beschriebenen Ausführungsformen.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Die hier beschriebenen Ausführungsformen beziehen sich auf eine Pedal-Baugruppe mit einer elektronischen Drosselklappen-Steuerung (ETC), deren finale Montage im Vergleich zu herkömmlichen ETC-Baugruppen vereinfacht ist. Des Weiteren weisen die hier beschriebenen Ausführungsformen der ETC-Pedal-Baugruppe einen induktiven Koppler und eine Sensor-Baugruppe für die Erfassung der Bewegung des Kopplers auf. Des Weiteren weisen die hier beschriebenen Ausführungsformen der ETC-Pedal-Baugruppe wenigstens zwei unabhängige, Reibung erzeugende Oberflächen auf, um eine Hysterese zu erzeugen, die proportional zum Niederdrücken eines Pedalarms ist.
Die ETC-Pedal-Baugruppe weist ein Gehäuse, einen Pedalarm und einen unteren Pedalarm auf. Das Gehäuse weist einen Aufnahmehohlraum und eine Reibung erzeugende Oberfläche auf. Der Pedalarm weist einen Nabenabschnitt und ein Reibung erzeugendes Bauteil auf. Das Reibung erzeugende Bauteil weist ein Paar von voneinander mit Abstand angeordneten Nocken auf, die durch ein Quer-Bauteil miteinander verbunden sind. Das Quer-Bauteil kann ein längliches Bauteil sein, das integral mit den beiden Nocken ausgebildet ist. Jeder der Nocken des Paars von Nocken ist auf einer jeweiligen seitlichen Oberfläche des Nabenabschnitts positioniert, und das Quer-Bauteil erstreckt sich quer über den Nabenabschnitt hinweg und im Inneren des Nabenabschnitts, so dass ein Teil des Quer-Bauteils in einer Nabenöffnung freiliegt. Der Pedalarm ist bei dem Nabenabschnitt schwenkbar mit dem Gehäuse verbunden. Wenn also der Pedalarm geschwenkt wird, dann bewegt der Pedalarm das Reibung erzeugende Bauteil des Pedalarms so, dass es gleitend gegen die Reibung erzeugende Oberfläche des Gehäuses in Eingriff gebracht wird.
Ein Federträger ist mit dem Pedalarm gekoppelt und ist im Inneren des Gehäuses aufgenommen. Der Federträger weist einen Feder-Aufnahme-Abschnitt und einen Armabschnitt auf, der sich von dem Feder-Aufnahme-Abschnitt aus erstreckt. Ein Reibung erzeugender Abschnitt erstreckt sich von dem Armabschnitt aus und weist eine gebogene Form auf. Eine äußere Feder, die einen inneren Durchmesser aufweist, erstreckt sich zwischen einer inneren Oberfläche des Pedalarms und dem Feder-Aufnahme-Abschnitt des Federträgers. Eine innere Feder ist in dem Inneren des inneren Durchmessers der äußeren Feder positioniert und erstreckt sich zwischen der inneren Oberfläche des Pedalarms und dem Feder-Aufnahme-Abschnitt des Federträgers.
Wenn der Pedalarm niedergedrückt wird, dann bewegt sich der Pedalarm und verschiebt die wenigstens eine Feder den Federträger so, dass ein Abschnitt des Federträgers gegen das Gehäuse hebelt, um den Drehpunkt des Pedalarms dann zu belasten, wenn dieser sich dreht. Wenn die wenigstens eine Feder durch die Drehung des Pedalarms zusammengedrückt wird, dann fährt der Federträger damit fort, die Last in den Drehpunkt des Pedalarms hinein zu übertragen. Da dies der Fall ist, wird, während die Last ausgübt wird, der Reibung erzeugende Abschnitt gegen den freiliegenden Abschnitt des Quer-Bauteils des Reibung erzeugenden Bauteils positioniert. Da dies der Fall ist, offenbaren die hier beschriebenen Ausführungsformen, dass wenigstens zwei unabhängige Reibung erzeugende Flächen vorhanden sind, um eine Hysterese zu erzeugen, die proportional zu dem Niederdrücken des Pedalarms ist.
Verschiedene Ausführungsformen der ETC-Baugruppe und Methoden zu ihrer Montage werden hier im Detail beschrieben.
Wie hier verwendet, bedeutet der Begriff „kommunikativ gekoppelt“, dass die gekoppelten Komponenten in der Lage sind, Datensignale miteinander auszutauschen, wie z. B. elektrische Signale über ein leitfähiges oder ein nicht-leitfähiges Medium, über Netzwerke, wie z. B. über Wi-Fi, Bluetooth und dergleichen, elektromagnetische Signale über Luft, optische Signale über Lichtwellenleiter, und dergleichen.
Als erstes wird auf die 1 bis 10 Bezug genommen. Es ist dort zunächst eine Pedal-Baugruppe 10 mit einer elektronischen Drosselklappen-Steuerung (ETC-Pedal-Baugruppe) schematisch dargestellt. Die ETC-Pedal-Baugruppe 10 weist ein Gehäuse 12 und eine Pedalarm-Baugruppe 14 auf. Die Pedalarm-Baugruppe 14 weist einen Pedalarm 15 auf, der einen Nabenabschnitt 16 aufweist. Der Nabenabschnitt 16 ist schwenkbar an dem Gehäuse 12 angebracht. Der Pedalarm 15 weist einen oberen Abschnitt 18a und einen gegenüberliegenden unteren Armabschnitt 18b auf. Der untere Armabschnitt 18b kann so bemessen und geformt sein, dass er von einer beliebigen Anzahl von unteren Pedalarmen, wie z. B. dem unteren Pedalarm 20, aufgenommen werden kann. Eine Pedalauflage 22 ist an einem distalen Ende 24 des unteren Pedalarms 20 positioniert. Da dies der Fall ist, schwenkt, bewegt und / oder dreht sich der Pedalarm 15 im Inneren des Gehäuses 12 auf der Grundlage eines Drucks, der auf das Pedalpolster 22 an dem distalen Ende 24 des unteren Pedalarms 20 ausgeübt wird.
Das Gehäuse 12 weist eine Rückwand 25a und eine gegenüberliegende Vorderwand 25b sowie ein Paar von Seitenwänden 25c auf. Des Weiteren kann das Gehäuse 12 einen Nabe-Aufnahme-Hohlraum 26 aufweisen, der des Weiteren eine Reibung erzeugende Oberfläche 28 aufweisen kann. In einigen Ausführungsformen kann der Nabe-Aufnahme-Hohlraum 26 eine halbkreisförmige Form aufweisen. In anderen Ausführungsformen kann der Nabe-Aufnahme-Hohlraum 26 rechteckig, quadratisch, sechseckig und / oder dergleichen sein. Ein Taschenabschnitt 27 ist im Inneren des Nabe-Aufnahme-Hohlraums 26 positioniert und ist so konfiguriert, dass er einen Abschnitt des Pedalarms 15 aufnimmt, wie es hier in größerem Detail diskutiert wird. Das Gehäuse 12 kann eine Öffnung 29 aufweisen, die sich durch die Rückwand 25a hindurch erstreckt, um Spielraum für einen Federträger 78 zur Verfügung zu stellen, wie es hier in größerem Detail diskutiert wird.
In einigen Ausführungsformen ist die Reibung erzeugende Oberfläche 28 im Inneren eines Abschnitts des Nabe-Aufnahme-Hohlraums 26 des Gehäuses 12 positioniert. In einigen Ausführungsformen weist die Reibung erzeugende Oberfläche 28 zwei Schenkel 30 auf, von denen jeder eine gebogene Form aufweist. Ein Verbindungs-Bauteil 32 kann mit jedem der Schenkel 30 verbunden sein. In einigen Ausführungsformen weist jeder der beiden Schenkel 30 eine Form auf, die symmetrisch oder gleichförmig in Bezug auf die jeweils andere Form ist. In anderen Ausführungsformen weist jeder der beiden Schenkel 30 eine Form auf, die nicht-gleichförmig in Bezug auf die jeweils andere Form ist oder die nicht zu der jeweils anderen Form passt. In einigen Ausführungsformen weist jeder der beiden Schenkel 30 eine Oberfläche 31 auf, die eine gerundete oder gebogene Form aufweist. In anderen Ausführungsformen weist jede der Oberflächen 31 der beiden Schenkel 30 eine unterschiedliche Form auf, wie z. B. eine lineare, krummlinige und / oder dergleichen Form. In einigen Ausführungsformen kann das Bauteil 32 eine Oberfläche 33 aufweisen, die einen Radius hat oder die eine gebogene Form aufweist. In anderen Ausführungsformen kann die Oberfläche 33 des Verbindungs-Bauteils 32 linear, krummlinig und / oder dergeleichen geformt sein.
Das Gehäuse 12 weist des Weiteren eine Verbindungs-Öffnung 39 auf. Die Verbindungs-Öffnung weist einen Anbringungs-Abschnitt 41 für ein Verbindungsstück 37 einer Verbindungs-Baugruppe auf, wie es hier in größerem Detail diskutiert wird. Die Verbindungs-Öffnung 39 stellt einen Zugang zu dem Nabe-Aufnahme-Hohlraum 26 zur Verfügung, so dass Komponenten der ETC-Pedal-Baugruppe 10, wie z. B. eine Sensor-Baugruppe 94, im Inneren des Nabe-Aufnahme-Hohlraums 26 positioniert werden können und das Gehäuse 12 über die Verbindungs-Öffnung 39 verlassen können, wie es hier in größerem Detail beschrieben wird.
Das Gehäuse 12 kann an einem Armaturenbrett eines Fahrzeugs angebracht werden, wie z. B. an einem Armaturenbrett, einem Brandschott und / oder dergleichen. Da dies der Fall ist, ist die Rückwand 25a an einer Komponente des Fahrzeugs angekoppelt, angebracht oder auf andere Weise befestigt, um die Pedalauflage 22 und ein distales Ende des unteren Pedalarms 20 in einer vertikalen Richtung (d. h. in +/- Z-Richtung) in Abstand von einem Fahrzeugboden zu halten.
In einigen Ausführungsformen kann das Gehäuse 12 aus unterschiedlichen Materialien hergestellt sein, wie z. B. aus Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS), Polyethylen (PE), Polypropylen (PP), Polycarbonat (PC), thermoplastischem Polyamid (PA) - bekannt als Nylon - und Variationen von Nylon einschließlich PA6 und PA66, Polyphthalamid (PPA), Polycarbonat / Acrylnitril-Butadien-Styrol, Polyurethan, Polymethylmethacrylat, Polyethylen mit hoher Dichte, Polyethylen mit niedriger Dichte, Polystyrol, PEEK, POM (Acetal / Delrin), Polyethylenterephthalat, thermoplastischem Elastomer, Polyetherimid, thermoplastischem Vulkanisat, Polysulfon und / oder dergleichen sowie Kombinationen aus diesen. Zusätzlich können Additive hinzugefügt sein, wie z. B. UV-Absorber, Flammschutzmittel, Farbstoffe, Glasfasern, Weichmacher, Carbonfasern, Aramidfasern, Glasperlen, PTFE, PFPE, TALC, MoS2 (Molybdändisulfid), Graphit und / oder dergleichen.
Die Reibung erzeugende Oberfläche 28 kann aus dem gleichen Material wie das Gehäuse 12 hergestellt sein oder kann aus einem anderen Material, das sich von dem Material des Gehäuses 12 unterscheidet, oder aus Kombinationen aus anderen Materialien hergestellt sein, die sich von den Materialien des Gehäuses 12 unterscheiden. So können zum Beispiel in einigen Ausführungsformen sowohl das Gehäuse 12 als auch die Reibung erzeugende Oberfläche 28 aus dem Material Acrylnitril-Butadien-Styrol hergestellt sein. In anderen Ausführungsformen kann das Gehäuse 12 aus dem Material Acrylnitril-Butadien-Styrol und die Reibung erzeugende Oberfläche 28 aus dem Material Polyethylen hergestellt sein. In einer anderen Ausführungsform kann das Gehäuse 12 aus dem Material Acrylnitril-Butadien-Styrol und aus Nylon hergestellt sein, während die Reibung erzeugende Oberfläche 28 aus dem Material Acrylnitril-Butadien-Styrol und aus einem thermoplastischen Elastomer hergestellt sein kann.
Des Weiteren kann in einigen Ausführungsformen das Gehäuse 12 und / oder die Reibung erzeugende Oberfläche 28 durch Techniken der additiven Fertigung hergestellt sein. Techniken der additiven Fertigung beziehen sich im Allgemeinen auf Herstellungsverfahren, bei denen aufeinanderfolgende Schichten von Material(ien) aufeinander zur Verfügung gestellt werden, um eine drei-dimensionale Komponente Schicht für Schicht „aufzubauen“. Die aufeinanderfolgenden Schichten verschmelzen in der Regel miteinander, um ein monolithisches Bauteil zu bilden, das eine Vielfalt von integralen Unter-Komponenten aufweisen kann. Obwohl hier die Technologie der additiven Fertigung dahingehend beschrieben wird, dass sie die Fabrikation komplexer Objekte dadurch ermöglich, dass Objekte Punkt für Punkt, Schicht für Schicht, typischerweise in einer vertikalen Richtung, aufgebaut werden, sind auch andere Fabrikationsverfahren möglich und liegen im Rahmen des vorliegenden Gegenstands. Obwohl sich zum Beispiel die Diskussion hier auf die Zugabe von Material bezieht, um aufeinanderfolgende Schichten zu bilden, wird es ein Fachmann zu schätzen wissen, dass die Verfahren und Strukturen, die hier offenbart sind, mit jeder Technik der additiven Fertigung oder Technologie der additiven Fertigung praktiziert werden können. So können zum Beispiel Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung schichtadditive Verfahren, schicht-subtraktive Verfahren oder hybride Verfahren verwenden. In anderen Ausführungsformen kann das Gehäuse 12 und / oder die Reibung erzeugende Oberfläche 28 über Spritzgießverfahren oder andere bekannte Techniken gebildet werden.
Es wird des Weiteren auf die 1 bis 10 Bezug genommen. Der Nabenabschnitt 16 des Pedalarms 15 ist in dem Nabe-Aufnahme-Hohlraum 26 des Gehäuses 12 aufgenommen, um sich relativ zu dem Nabe-Aufnahme-Hohlraum 26 des Gehäuses 12 zu schwenken, zu drehen oder zu bewegen. In einigen Ausführungsformen weist der Pedalarm 15 eine äußere Oberfläche 60a und eine gegenüberliegende innere Oberfläche 60b sowie ein Paar von Seiten 60c auf. Der Nabenabschnitt 16 erstreckt sich bis zu jeder der Seiten des Paars von Seiten 60c des Pedalarms 15 hin, wobei sich zwischen ihnen eine Nabenöffnung 36 erstreckt. Der Nabenabschnitt 16 kann ein Paar von seitlichen Oberflächen 40a, 40b, einen Vorsprung 42, der sich von einer obersten Oberfläche 44 der seitlichen Oberflächen 40a, 40b aus erstreckt, und eine Nabenöffnung 36 aufweisen, die sich zwischen dem Paar von seitlichen Oberflächen 40a, 40b erstreckt und von der äußeren Oberfläche 60a aus durch die innere Oberfläche 60c offen ist. In einigen Ausführungsformen weist das Paar von seitlichen Oberflächen 40a, 40b eine krummlinige Form auf. In einigen Ausführungsformen weist die oberste Fläche 44 eine im Allgemeinen gebogene Form auf, die eine glatte Übergangskontur aufweist.
Jede der seitlichen Oberflächen des Paars von seitlichen Oberflächen 40a, 40b des Nabenabschnitts 16 kann des Weiteren eine Aussparung 46 oder einen abgestuften Abschnitt aufweisen, der einem äußeren Umfang der seitlichen Oberflächen 40a, 40b folgt. Eine Aufnahmeöffnung 48 erstreckt sich zwischen dem Paar von seitlichen Oberflächen 40a, 40b und steht im Allgemeinen rechtwinklig zu der Nabenöffnung 36. Ein Reibung erzeugendes Bauteil 38 kann mit der Aussparung 46 oder dem abgestuften Abschnitt gekoppelt sein. Das Reibung erzeugende Bauteil 38 kann ein Paar von Nocken 50a, 50b aufweisen, und ein Quer-Bauteil 52 kann sich zwischen diesen erstrecken, wobei es an jeden der Nocken des Paars von Nocken 50a, 50b gekoppelt ist. Das Quer-Bauteil 52 kann ein längliches Bauteil sein, das integral mit dem Paar von Nocken 50a, 50b ausgebildet ist, so dass das Reibung erzeugende Bauteil 38 eine monolithische Struktur ist. Das Quer-Bauteil 52 weist eine untere Oberfläche 54a und eine gegenüberliegende obere Oberfläche 54b auf. Jedes der Nocken des Paars von Nocken 50a, 50b ist hohl oder offen und weist daher eine äußere Oberfläche 56a und eine innere Oberfläche 56b auf, die eine Dicke des Nockens bestimmen. Jeder der Nocken des Paars von Nocken 50a, 50b passt in die jeweilige Aussparung 46 von jeder der jeweiligen seitlichen Oberflächen 40a, 40b, so dass die innere Oberfläche 56b im Inneren der jeweiligen Aussparung 46 oder des abgestuften Abschnitts anliegt und jeder der Nocken 50a, 50b einem äußeren Umfang der seitlichen Oberflächen 40a, 40b folgt und so dass das Paar von seitlichen Oberflächen 40a, 40b des Nabenabschnitts 16 sich durch den hohlen oder offenen Abschnitt des Paars von Nocken 50a, 50b hindurch erstreckt. Des Weiteren liegen Abschnitte der äußeren Oberfläche 56a des jeweiligen Paares von Nocken 50a, 50b frei und können mit der Reibung erzeugenden Oberfläche 28 des Gehäuses 12 in Berührung kommen oder an der Reibung erzeugende Oberfläche 28 des Gehäuses 12 anliegen, um gleitend in Eingriff miteinander zu stehen, wie es hier in größerem Detail beschrieben wird. Des Weiteren kann das Quer-Bauteil 52 im Inneren der Aufnahmeöffnung 48 aufgenommen sein. Die Aufnahmeöffnung 48 ist zu der Nabenöffnung 36 hin offen, so dass die untere Fläche 54a des Quer-Bauteils 52 in der Nabenöffnung 36 in einer Richtung rechtwinklig zu der Öffnung der Nabenöffnung 36 freigelegt ist. Das Reibung erzeugende Bauteil 38 kann über Spritzgießverfahren, wie z. B. über ein One-Schuss-Verfahren, oder über Technologien der additiven Fertigung hergestellt sein.
Da dies der Fall ist, kann das Reibung erzeugende Bauteil 38 auf jeder der seitlichen Oberflächen 40a, 40b positioniert sein und kann eine Geometrie aufweisen, die mit der krummlinigen Form der seitlichen Oberflächen 40a, 40b des Nabenabschnitts 16 korrespondiert. Eine oberste Oberfläche 58a, 58b und die oberste Oberfläche 44 des Nabenabschnitts 16 können sich alle in der vertikalen Richtung (d. h. in der +/- Z-Richtung) bis auf dieselbe Höhe erstrecken, so dass zwischen ihnen eine glatte Kontur entsteht und so dass es möglich ist, dass sie sich gleichmäßig gegen die Reibung erzeugende Fläche 28 des Gehäuses 12 bewegen oder drehen. Das heißt, dass die oberste Oberfläche 58a, 58b und die oberste Oberfläche 44 des Nabenabschnitts 16 jeweils an der Reibung erzeugenden Fläche 28 des Gehäuses 12 anliegen oder in Eingriff mit der Reibung erzeugenden Fläche 28 des Gehäuses 12 stehen. Da dies der Fall ist, können die oberste Oberfläche 44 des Nabenabschnitts 16 und die oberste Oberfläche 58a, 58b des Reibung erzeugenden Bauteils 38 sich in einem entsprechenden Radius zu der Reibung erzeugenden Fläche 28 des Gehäuses 12 befinden, um eine glatte Bewegung der obersten Oberfläche 44 des Nabenabschnitts 16 und der obersten Oberfläche 58a, 58b des Reibung erzeugenden Bauteils 38 in Bezug auf die Reibung erzeugende Fläche 28 des Gehäuses 12 sicher zu stellen. Das heißt, dass dann, wenn der Pedalarm 15 geschwenkt, bewegt oder gedreht wird, die oberste Oberfläche 58a, 58b des Reibung erzeugenden Bauteils 38 und die oberste Oberfläche 44 des Nabenabschnitts 16 gleitend in Eingriff mit den Abschnitten der Reibung erzeugenden Oberfläche 28 des Gehäuses 12 stehen, um eine von wenigstens zwei unabhängigen Reibung erzeugenden Oberflächen zu bilden, wie es am besten in der 5 dargestellt ist und wie es hier in größerem Detail erläutert wird.
Wie es am besten in der 9 dargestellt ist, weist der Pedalarm 15 einen Leerlauf-Anschlag 59 auf, um eine Überbewegung oder Überdrehung des Federträgers 78 zu verhindern, wie es hier näher erläutert wird. Der Leerlauf-Anschlag 59 kann aus einem weicheren Material als der Pedalarm 15 und / oder das Gehäuse hergestellt sein, um Geräusche zu reduzieren. So kann der Leerlauf-Anschlag 59 zum Beispiel aus unterschiedlichen Materialien hergestellt sein, wie z. B. aus Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS), Polyethylen (PE), Polypropylen (PP), Polycarbonat (PC), thermoplastischem Polyamid (PA) - bekannt als Nylon - und Variationen von Nylon einschließlich PA6 und PA66, Polyphthalamid (PPA), Polycarbonat / Acrylnitril-Butadien-Styrol, Polyurethan, Polymethylmethacrylat, Polyethylen mit hoher Dichte, Polyethylen mit niedriger Dichte, Polystyrol, PEEK, POM (Acetal / Delrin), Polyethylenterephthalat, thermoplastischem Elastomer, Polyetherimid, thermoplastischem Vulkanisat, Polysulfon und / oder dergleichen sowie Kombinationen aus diesen. Zusätzlich können Additive hinzugefügt sein, wie z. B. UV-Absorber, Flammschutzmittel, Farbstoffe, Glasfasern, Weichmacher, Carbonfasern, Aramidfasern, Glasperlen, PTFE, PFPE, TALC, MoS2 (Molybdändisulfid), Graphit und / oder dergleichen.
Es wird des Weiteren auf die 1 bis 10 Bezug genommen. Der untere Armabschnitt 18b des Pedalarms 15 kann einen Pedal-Aufnahme-Abschnitt 62 aufweisen, der eine äußere Form aufweisen kann, die kleiner als die des, so dass der mit einem so bemessen und geformt ist, dass er von einer beliebigen Anzahl von unteren Pedalarmen, wie z. B. dem unteren Pedalarm 20, aufgenommen werden kann. Das heißt, dass der Pedal-Aufnahme-Abschnitt 62 eine kleinere Fläche aufweisen kann als ein Aufnahmehohlraum 64 des unteren Pedalarms 20, so dass der Pedal-Aufnahme-Abschnitt 62 im Inneren des Aufnahmehohlraums 64 des unteren Pedalarms 20 aufgenommen wird. Des Weiteren kann der Pedalarm 15 ein Paar von abgewinkelten Vorsprüngen 65 aufweisen, die jeweils wenigstens eine Befestigungsöffnung 66a aufweisen, die jeweils einen entsprechenden wenigstens einen Vorsprung 68a des unteren Pedalarms 20 aufnehmen, der so geformt und bemessen ist, dass er in der wenigstens einen Befestigungsöffnung 66a aufgenommen werden kann. Eine zweite wenigstens eine Befestigungsöffnung 66b ist an dem Pedalarm 15 positioniert und ist so bemessen und geformt, dass sie einen zweiten wenigstens einen Vorsprung 68b des unteren Pedalarms 20 aufnehmen kann.
Da dies der Fall ist, stellt diese Anordnung sicher, dass der untere Pedalarm 20 vollständig auf dem Pedal-Aufnahme-Abschnitt 62 sitzt. Des Weiteren erlaubt es diese Anordnung, dass eine Vielzahl von unterschiedlich geformten unteren Pedalarmen und eine Vielzahl von Typen von unteren Pedalarmen auf dem Pedal-Aufnahme-Abschnitt 62 hinzugefügt oder ausgetauscht werden können. Das heißt, dass bei dieser Anordnung der Pedal-Aufnahme-Abschnitt 62 des Pedalarms 15 ein universelles Verbindungsstück sein kann, das so angepasst ist, dass es die Vielzahl von unterschiedlich geformten unteren Pedalarmen und die Vielzahl von Typen von unteren Pedalarmen aufnehmen kann, so dass es eine Flexibilität gibt, um einen unteren Pedalarm 20 zu wechseln oder zu modifizieren, ohne das Gehäuse 12 und / oder die Pedalarm-Baugruppe 14 zu wechseln.
Die innere Oberfläche 60b des Pedalarms weist einen Feder-Aufnahme-Abschnitt 70 auf. Der Feder-Aufnahme-Abschnitt 70 ist zwischen dem oberen Abschnitt 18a und dem unteren Armabschnitt 18b des Pedalarms 15 positioniert. Bei dem Feder-Aufnahme-Abschnitt 70 kann es sich um eine Einrückung oder um einen Dämpfer-Anbringungs-Bereich handeln, der dazu dient, ein Paar von Federn oder einen Dämpfer zu halten, wie es hier im Detail beschrieben wird. Der Feder-Aufnahme-Abschnitt 70 kann im Allgemeinen kreisförmig sein und eine Feder-Oberfläche 72 aufweisen, die so angepasst ist, dass sie eine äußere Feder 74 und eine innere Feder 76 aufnehmen kann, wie es hier in größerem Detail beschrieben wird. Die Feder-Oberfläche 72 weist einen im Allgemeinen kreisförmigen Halte-Abschnitt und einen zentralen Vorsprung 77 auf, um die äußere Feder 74 und die innere Feder 76 an ihrem Platz zu halten.
In einigen Ausführungsformen kann der Pedalarm 15 im Mehr-Schuss-Spritzgieß-Formstück-Verfahren hergestellt werden. Der Pedalarm 15 kann aus unterschiedlichen Materialien hergestellt sein, wie z. B. aus Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS), Polyethylen (PE), Polypropylen (PP), Polycarbonat (PC), thermoplastischem Polyamid (PA) - bekannt als Nylon - und Variationen von Nylon einschließlich PA6 und PA66, Polyphthalamid (PPA), Polycarbonat / Acrylnitril-Butadien-Styrol, Polyurethan, Polymethylmethacrylat, Polyethylen mit hoher Dichte, Polyethylen mit niedriger Dichte, Polystyrol, PEEK, POM (Acetal / Delrin), Polyethylenterephthalat, thermoplastischem Elastomer, Polyetherimid, thermoplastischem Vulkanisat, Polysulfon und / oder dergleichen sowie Kombinationen aus diesen. Zusätzlich können Additive hinzugefügt sein, wie z. B. UV-Absorber, Flammschutzmittel, Farbstoffe, Glasfasern, Weichmacher, Carbonfasern, Aramidfasern, Glasperlen, PTFE, PFPE, TALC, MoS2 (Molybdändisulfid), Graphit und / oder ähnliches. In anderen Ausführungsformen kann der Pedalarm 15 unter Verwendung von Techniken der additiven Fertigungs oder anderen bekannten Techniken hergestellt sein.
Die ETC-Pedal-Baugruppe 10 weist des Weiteren einen Federträger 78 auf. Der Federträger 78 ist mit dem Pedalarm 15 gekoppelt und wird im Inneren des Gehäuses 12 bei wenigstens einem distalen Ende 83 aufgenommen, das in der Nabenöffnung 36 der Nabe 16 des Pedalarms 15 aufgenommen ist. Der Federträger 78 weist eine rückwärtige Oberfläche 88a und eine gegenüberliegende vordere Oberfläche 88b auf, die eine Dicke definieren. Ein Feder-Aufnahme-Abschnitt 80 ist im Inneren der vorderen Oberfläche 88b positioniert, und ein Armabschnitt 82 erstreckt sich von einem proximalen Ende 89 aus bis hin zu dem distalen Ende 83 oder der distalen Spitze. Der Armabschnitt 82 kann sich von dem Feder-Aufnahme-Abschnitt 80 aus erstrecken und kann integral mit dem Feder-Aufnahme-Abschnitt 80 ausgebildet sein. Das distale Ende 83 weist eine distale äußere Oberfläche 91a und eine gegenüberliegende distale innere Oberfläche 91b auf. In einigen Ausführungsformen ist die distale innere Oberfläche 91b von der vorderen Oberfläche 88b um theta θ1 kleiner als 180 Grad abgewinkelt. Des Weiteren ist in einigen Ausführungsformen die distale äußere Oberfläche 91a von der rückwärtigen Oberfläche 88a um theta θ2 kleiner als 180 Grad abgewinkelt. Da dies der Fall ist, ist das distale Ende 83 in Bezug auf den Armabschnitt 82 abgewinkelt. Des Weiteren erstreckt sich ein Abschnitt des distalen Endes 83 oder der distalen Spitze in der vertikalen Richtung (d. h. in +/- Z-Richtung) über die vordere Oberfläche 88b des Federträgers hinaus, so dass es sich unterhalb der vorderen Oberfläche 88b erstreckt.
Es wird des Weiteren auf die 1 bis 10 Bezug genommen. Ein Reibung erzeugender Abschnitt 84, der eine obere Oberfläche 86a und eine gegenüberliegende untere Oberfläche 86b aufweist, erstreckt sich von der rückwärtigen Oberfläche 88a des Armabschnitts 82 des Federträgers 78 aus. In einigen Ausführungsformen weist die rückwärtige Oberfläche 88a des Armabschnitts 82 ein Paar von Aufnahme-Kanälen 95 auf, die so konfiguriert sind, dass sie ein Paar von Vorsprüngen 97 aufnehmen, die sich von der unteren Oberfläche 86b des Reibung erzeugenden Abschnitts 84 aus erstrecken. Da dies der Fall ist, kann sich der Reibung erzeugende Abschnitt 84 mit dem Federträger 78 in einer Konfiguration nach Art einer Schnappverbindung befinden oder ein Ein-Schuss-Spritzgieß-Formstück sein. In anderen Ausführungsformen ist der Reibung erzeugende Abschnitt 84 mit dem Federträger 78 über Befestigungsmittel verbunden, wie z. B. Schrauben, Bolzen und Muttern, Epoxidharz, Klebstoff und / oder dergleichen.
Der Reibung erzeugende Abschnitt 84 erstreckt sich von der rückwärtigen Oberfläche 88a des Armabschnitts 82 aus zwischen dem Feder-Aufnahme-Abschnitt 80 und dem distalen Ende 83 oder der distalen Spitze. In einigen Ausführungsformen weist der Reibung erzeugende Abschnitt 84 eine gebogene Form auf. In anderen Ausführungsformen weist der Reibung erzeugende Abschnitt 84 eine lineare oder krummlinige Form auf.
Der Feder-Aufnahme-Abschnitt 80 ist im Inneren der vorderen Oberfläche 88b des Federträgers 78 vertieft oder eingelassen. Der Feder-Aufnahme-Abschnitt 80 weist eine Feder-Aufnahme-Oberfläche 90 auf, die so angepasst ist, dass sie dasjenige Ende der äußeren Feder 74 und der inneren Feder 76 aufnimmt, das gegenüber demjenigen Ende der äußeren Feder 74 und der inneren Feder 76 liegt, das in dem Feder-Aufnahme-Abschnitt 70 aufgenommen ist. Die Feder-Aufnahme-Oberfläche 90 weist einen im Allgemeinen kreisförmigen Abschnitt und einen zentralen Vorsprung 92 auf, um die äußere Feder 74 und die innere Feder 76 an ihrem Platz zu halten.
Das distale Ende 83 oder die distale Spitze des Federträgers 78 ist in der Nabenöffnung 36 des Nabenabschnitts 16 aufgenommen, um mit Abschnitten des Reibung erzeugenden Bauteils 38 im Inneren der Nabenöffnung 36 des Nabenabschnitts 16 des Pedalarms 15 in Eingriff zu stehen, und zwar in Abhängigkeit von einem Aufwärts- oder Abwärtshub des Pedalarms 15, wie es hier in größerem Detail beschrieben wird. Da dies der Fall ist, ist der Federträger 78 durch das distale Ende 83 oder die distale Spitze im Inneren der Nabenöffnung 36 des Nabenabschnitts 16 und im Inneren des Taschenabschnitts 27 abgestützt, der im Inneren des Nabe-Aufnahme-Hohlraum 26 des Gehäuses 12 positioniert ist.
Das heißt, dass die obere Oberfläche 86a des Reibung erzeugenden Abschnitts 84 an der unteren Oberfläche 54a des Quer-Bauteils 52 des Reibung erzeugenden Bauteils 38 anliegt oder auf andere Weise in Kontakt mit der unteren Oberfläche 54a des Quer-Bauteils 52 des Reibung erzeugenden Bauteils 38 ist. Da dies der Fall ist, bewirkt der Federträger 78, dass die aneinander anliegenden Oberflächen der oberen Oberfläche 86a des Reibung erzeugenden Abschnitts 84 und der unteren Oberfläche 54a des Quer-Bauteils 52 des Reibung erzeugenden Bauteils 38 eine Reibung zwischen sich erzeugen, wenn sich der Pedalarm 15 bewegt.
In einigen Ausführungsformen kann der Federträger 78 aus unterschiedlichen Materialien hergestellt sein, wie z. B. aus Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS), Polyethylen (PE), Polypropylen (PP), Polycarbonat (PC), thermoplastischem Polyamid (PA) - bekannt als Nylon - und Variationen von Nylon, einschließlich PA6 und PA66, Polyphthalamid (PPA), Polycarbonat / Acrylnitril-Butadien-Styrol, Polyurethan, Polymethylmethacrylat, Polyethylen mit hoher Dichte, Polyethylen mit niedriger Dichte, Polystyrol, PEEK, POM (Acetal / Delrin), Polyethylenterephthalat, thermoplastischem Elastomer, Polyetherimid, thermoplastischem Vulkanisat, Polysulfon und / oder dergleichen sowie Kombinationen aus diesen. Zusätzlich können Additive hinzugefügt sein, wie z. B. UV-Absorber, Flammschutzmittel, Farbstoffe, Glasfasern, Weichmacher, Carbonfasern, Aramidfasern, Glasperlen, PTFE, PFPE, TALC, MoS2 (Molybdändisulfid), Graphit und / oder ähnliches. In anderen Ausführungsformen kann der Federträger 78 unter Verwendung von Techniken der additiven Fertigungs oder anderen bekannten Techniken hergestellt sein.
Der Reibung erzeugende Abschnitt 84 kann aus dem gleichen Material wie der Federträger 78 hergestellt sein oder kann aus einem anderen Material, das sich von dem Material des Federträgers unterscheidet, oder aus Kombinationen von anderen Materialien hergestellt sein, die sich von den Materialien des Federträgers unterscheiden. Ein nicht einschränkendes Beispiel ist, dass sowohl der Reibung erzeugende Abschnitt 84 als auch der Federträger 78 aus dem Material Acrylnitril-Butadien-Styrol hergestellt sein. In einem anderen nicht einschränkenden Beispiel kann der Federträger 78 aus dem Material Acrylnitril-Butadien-Styrol hergestellt sein, und der Reibung erzeugende Abschnitt 84 kann aus Nylon oder aus einer Kombination aus unterschiedlichen Materialien hergestellt sein, wie z. B. aus Polypropylen und Nylon. Des Weiteren können der Reibung erzeugende Abschnitt 84 und der Federträger 78 jeweils ein gemeinsames Material teilen und unterschiedliche zusätzliche Materialien aufweisen. In einem nicht einschränkenden Beispiel kann der Federträger 78 aus Acrylnitril-Butadien-Styrol und Polyethylenterephthalat hergestellt sein, während der Reibung erzeugende Abschnitt 84 aus Acrylnitril-Butadien-Styrol und einem thermoplastischen Elastomer hergestellt sein kann.
Es sollte nun verstanden worden sein, dass der Reibung erzeugende Abschnitt 84 des Federträgers 78, das Reibung erzeugende Bauteil 38 des Nabenabschnitts 16 und die Reibung erzeugende Oberfläche 28 des Gehäuses 12 jeweils unabhängig voneinander manipuliert oder gewechselt werden können, um die Hysterese zu wechseln. So kann zum Beispiel die Materialmenge (d. h. die Dicke) variiert werden, um den Aspekt auf die unterschiedlichen Reibung erzeugenden Oberflächen unabhängig voneinander zu ändern. Ein anderes Beispiel würde darin bestehen, dass die Materialien, aus denen die verschiedenen Reibung erzeugenden Oberflächen hergestellt sind, variiert werden, um die Reibungseigenschaften zu verändern, was wiederum die Hysterese verändert.
Es wird des Weiteren auf die 1 bis 10 Bezug genommen. Die äußere Feder 74 weist einen Innendurchmesser D1 auf, der größer ist als ein Außendurchmesser D2 der inneren Feder 76, so dass die innere Feder von der äußeren Feder 74 aufgenommen wird. Die äußere und die innere Feder 74, 76 sind in dem montierten Zustand koaxial zueinander ausgerichtet. Jede der äußeren und inneren Federn 74, 76 erstreckt sich zwischen dem Feder-Aufnahme-Abschnitt 70 der inneren Oberfläche 60b des Pedalarms 15 und dem Feder-Aufnahme-Abschnitt 80 des Federträgers 78.
Wenn der Pedalarm niedergedrückt wird, dann verschieben die äußere Feder 74 und die innere Feder 76 den Federträger 78, so dass ein Abschnitt des Federträgers 78 gegen das Gehäuse 12 hebelt, um den Drehpunkt des Pedalarms 15 dann zu belasten, wenn dieser sich dreht. Wenn die äußere Feder 74 und die innere Feder 76 durch die Drehung des Pedalarms 15 zusammengedrückt werden, dann fährt der Federträger 78 damit fort, die Last auf den Drehpunkt des Pedalarms 15 zu übertragen. Da dies der Fall ist, wird, während die Last ausgübt wird, der Reibung erzeugende Abschnitt 84 gegen den freiliegenden Abschnitt des Quer-Bauteils 52 des Reibung erzeugenden Bauteils 38 positioniert. Da dies der Fall ist, offenbaren die hier beschriebenen Ausführungsformen, dass wenigstens zwei unabhängige Reibung erzeugende Oberflächen vorhanden sind, um eine Hysterese zu erzeugen, die proportional zu dem Niederdrücken des Pedalarms 15 ist.
In einigen Ausführungsformen kann jede der äußeren Feder 74 und der inneren Feder 76 aus dem Material Stahl hergestellt sein. In anderen Ausführungsformen kann jede der äußeren Feder 74 und der inneren Feder 76 aus rostfreiem Stahl, Draht, Kohlenstoffstahl, legiertem Stahl, Elgiloy, Monel^®, Kupfer, Nickel und / oder dergleichen hergestellt sein.
Eine Verbindungs-Baugruppe 34 erstreckt sich von dem Gehäuse 12 aus durch die Verbindungs-Öffnung 39 hindurch. Die Verbindungs-Baugruppe 34 kann eine Vielzahl von Anschlüssen 35, eine Leiterplatte 43 und ein Verbindungsstück 37 und ähnliches aufweisen, um die Pedal-Baugruppe 10 mit anderen Komponenten eines Fahrzeugs, wie z. B. einem elektronischen Steuermodul und / oder einem Antriebsstrang-Steuergerät kommunikativ und / oder elektrisch zu verbinden. In einigen Ausführungsformen ist die Verbindungs-Baugruppe 34 umspritzt. Die Leiterplatte 43 kann eine gedruckte Leiterplatte sein und kann des Weiteren als ein Teil der Sensor-Baugruppe 94 enthalten sein, wie es hier in größerem Detail beschrieben wird.
Die Sensor-Baugruppe 94 kann die Leiterplatte 43 aufweisen, die wenigstens eine Empfängerspule 96 und eine Senderspule 98 sowie einen Koppler 100 aufweisen kann. Der Koppler 100 kann an dem Nabenabschnitt 16 des Pedalarms 15 in der Nähe der Drehachse und rechtwinklig zu der Drehachse angebracht oder befestigt sein. Da dies der Fall ist, kann der Koppler 100 angrenzend an die wenigstens eine Empfängerspule 96 positioniert sein. In einigen Ausführungsformen kann der Koppler 100 ausgeprägte Nocken 102 aufweisen, wie z. B. drei Nocken, wie sie in der 8 dargestellt sind. Der Koppler 100 kann sich dann drehen oder schwenken, wenn sich der Pedalarm 15 der Nabenabschnitt 16 des Pedalarms 15 bewegt. Ein äußerster Abschnitt 104 eines jeden Nockens 102 ist im Inneren der inneren Oberfläche 56b des Nockens 50b des Reibung erzeugenden Bauteils 38 positioniert.
Die wenigstens eine Empfängerspule 96 und die Senderspule 98 erfassen die Bewegungen des Kopplers 100, und diese Daten werden an eine ECU und / oder ein Antriebsstrang-Steuergerät übertragen, das über das Verbindungsstück 37 der Verbindungs-Baugruppe 34 an die Sensor-Baugruppe 94 kommunikativ gekoppelt ist. Die Sensor-Baugruppe 94 kann eine Umspritzung aufweisen, um die elektronischen Komponenten zu verkapseln, und sie kann lötfreie Verbindungen zwischen PWA und Anschlussstiften aufweisen, wie z. B. nachgiebige Durchgangsloch-Stifte.
Es wird nun auf die 4 bis 5 Bezug genommen. Im Betrieb wird das eine Ende des Federträgers 78 durch die äußeren und inneren Federn 74, 76 belastet, das gegen den Pedalarm 15 wirkt, während das andere, entgegengesetzte Ende im Inneren der Nabenöffnung 36 des Pedalarms 15 abgestützt ist und teilweise von dem Gehäuse 12 getragen werden kann, um die obere Oberfläche 86a des Reibung erzeugenden Abschnitts 84 des Armabschnitts 82 gegen die untere Oberfläche 54a des Quer-Bauteils 52 des Reibung erzeugenden Bauteils 38 zu drücken. Wenn der Pedalarm 15 sich bewegt, wie es durch den Pfeil A1 in der 5 angedeutet ist, wenn der Pedalarm 15 schwenkt und / oder sich verfährt, dann erzeugen die Lasten zwischen dem Federträger 78 und dem Pedalarm 15 und die Lasten zwischen dem Pedalarm 15 und der Reibung erzeugenden Oberfläche 28 des Gehäuses 12 unabhängig voneinander Reibung. Die Reibung wird durch die Bewegung des Federträgers 78 gegen das Quer-Bauteil 52 des Pedalarms 15 in der Richtung A3, wie es in der 5 dargestellt ist, und durch die Bewegung des Nabenabschnitts 16 gegen die Reibung erzeugende Oberfläche 28 des Gehäuses 12 in der Richtung A2, wie es in der 5 dargestellt ist, erzeugt. Diese erzeugte Reibung widersteht der Bewegung und erzeugt die mechanische Hysterese. Darüber hinaus erhöhen sich dann, wenn der Pedalarm 15 sich bewegt, schwenkt und / oder sich verfährt, außerdem die Lasten der äußeren und inneren Federn 74, 76, was wiederum sowohl die Rückstellkraft auf den Pedalarm 15 direkt als auch die Größe der Reibung, die auf den Pedalarm 15 wirkt, erhöht.
Es wird nun auf die 11 Bezug genommen, die ein Flussdiagramm zur Verfügung stellt, das ein beispielhaftes Verfahren 1100, bei dem die Pedalarm-Baugruppe 14 in das Gehäuse 12 hinein installiert wird, grafisch darstellt. Obwohl beschrieben werden wird, dass die Schritte, die mit den Blöcken in der 11 assoziiert sind, separate Aufgaben sind, können die Blöcke jedoch in anderen Ausführungsformen auch kombiniert oder weggelassen werden. Des Weiteren wird zwar beschrieben werden, dass die Schritte, die mit den Blöcken in der 11 assoziiert sind, in einer bestimmten Reihenfolge ausgeführt werden, können die Schritte jedoch in anderen Ausführungsformen auch in einer anderen Reihenfolge ausgeführt werden.
Um die Pedalarm-Baugruppe 14 in das Gehäuse 12 hinein zu installieren, wird in dem Block 1105 die innere Feder 76 in einen inneren Durchmesser der äußeren Feder 74 hinein eingesetzt, um ein Federpaket zu bilden. In dem Block 1110 wird das eine Ende des Federpakets in den Feder-Aufnahme-Abschnitt 70 des Pedalarms 15 hinein eingesetzt. In dem Block 1115 wird das andere Ende des Federpakets in den Feder-Aufnahme-Abschnitt 80 des Federträgers hinein eingesetzt. In dem Block 1120 werden der Federträger 78 und der Pedalarm 15 in den Feder-Aufnahme-Hohlraum 26 des Gehäuses 12 hinein eingesetzt. Da dies der Fall ist, sind der Federträger 78 und der Pedalarm 15 beweglich mit dem Gehäuse 12 gekoppelt.
Es wird darauf hingewiesen, dass die Begriffe „im Wesentlichen“ und „ungefähr“ hier dazu verwendet werden können, um den inhärenten Grad der Unsicherheit zu repräsentieren, der jedem quantitativen Vergleich, jedem Wert, jeder Messung oder einer anderen Repräsentation zugeordnet werden kann. Diese Begriffe werden hier auch dazu verwendet, um den Grad zu repräsentieren, um den eine quantitative Repräsentation von einer vorgegebenen Referenz abweichen kann, ohne dass dies zu einer Änderung der Grundfunktion des in Rede stehenden Gegenstands führt.
Obwohl hier bestimmte Ausführungsformen dargestellt und beschrieben worden sind, sollte verstanden werden, dass verschiedene andere Änderungen und Modifikationen vorgenommen werden können, ohne dass von dem Geist und Umfang des beanspruchten Gegenstands abgewichen wird. Darüber hinaus müssen, obwohl hier verschiedene Aspekte des beanspruchten Gegenstands beschrieben worden sind, diese Aspekte nicht in Kombination verwendet werden. Es ist daher beabsichtigt, dass die beigefügten Ansprüche alle derartigen Änderungen und Modifikationen abdecken, die sich im Inneren des Umfangs des beanspruchten Gegenstands befinden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 63/192808 [0001]

Claims

Eine Pedal-Baugruppe mit einer elektronischen Drosselklappen-Steuerung für ein Fahrzeug, wobei die Baugruppe umfasst: - ein Gehäuse, das eine Reibung erzeugende Oberfläche aufweist; - einen Pedalarm, der einen Nabenabschnitt und ein Reibung erzeugendes Bauteil aufweist, wobei das Reibung erzeugende Bauteil einen Nocken aufweist, wobei der Nocken auf einer seitlichen Oberfläche des Nabenabschnitts positioniert ist, wobei der Pedalarm bei dem Nabenabschnitt schwenkbar mit dem Gehäuse verbunden ist; - einen Federträger, der mit dem Pedalarm gekoppelt ist und im Inneren des Gehäuses aufgenommen ist; und - wenigstens eine Feder, die so positioniert ist, dass sie in Kontakt mit dem Pedalarm und dem Federträger steht, wobei dann, wenn der Pedalarm niedergedrückt wird, die wenigstens eine Feder und der Federträger eine Last, die durch die wenigstens eine Feder aufgebracht wird, hebeln, um wenigstens einen Abschnitt des Nockens des Reibung erzeugenden Bauteils schwenkbar gegen die Reibung erzeugende Oberfläche des Gehäuses in Eingriff zu bringen, um dadurch eine Hysterese zu erzeugen, die proportional zu dem Niederdrücken des Pedalarms ist.
Die Baugruppe gemäß dem Anspruch 1, wobei sie des Weiteren umfasst: - ein Quer-Bauteil, das sich im Inneren des Nabenabschnitts von dem Nocken aus erstreckt, so dass ein Teil des Quer-Bauteils im Inneren einer Nabenöffnung freiliegt; und - einen Reibung erzeugenden Abschnitt, der sich von dem Federträger aus erstreckt, wobei dann, wenn der Pedalarm niedergedrückt wird, die wenigstens eine Feder und der Federträger die Last, die durch die Bewegung des Pedalarms aufgebracht wird, hebeln, um den Reibung erzeugenden Abschnitt gegen das Quer-Bauteil des Reibung erzeugenden Bauteils, das im Inneren der Nabenöffnung positioniert ist, in Eingriff zu bringen, um dadurch wenigstens zwei unabhängige Reibung erzeugende Oberflächen zu erzeugen, um die Hysterese zu erzeugen, die proportional zu dem Niederdrücken des Pedalarms ist.
Die Baugruppe gemäß dem Anspruch 2, wobei: - der Nabenabschnitt ein Paar von seitlichen Oberflächen aufweist, wobei jede der Oberflächen des Paars von seitlichen Oberflächen krummlinig geformt ist, wobei das Paar von krummlinig geformten seitlichen Oberflächen durch die Nabenöffnung voneinander getrennt ist und durch eine obere Oberfläche des Pedalarms miteinander verbunden ist; und - das Reibung erzeugende Bauteil ein Paar von voneinander mit Abstand angeordneten Nocken aufweist, die durch das Quer-Bauteil miteinander verbunden sind, und wobei jeder der Nocken des Paars von voneinander mit Abstand angeordneten Nocken auf einer jeweiligen seitlichen Oberfläche des Nabenabschnitts positioniert ist.
Die Baugruppe gemäß dem Anspruch 3, wobei jeder der Nocken des Paars von voneinander mit Abstand angeordneten Nocken des Reibung erzeugenden Bauteils geometrisch an die krummlinige Form des Paares von seitlichen Oberflächen des Nabenabschnitts angepasst ist.
Die Baugruppe gemäß dem Anspruch 2, wobei: - der Pedalarm des Weiteren eine äußere Oberfläche und eine gegenüberliegende innere Oberfläche aufweist; - die wenigstens eine Feder sich zwischen einer inneren Oberfläche des Pedalarms und dem Federträger erstreckt; und - die Nabenöffnung sich durch eine innere Oberfläche und eine gegenüberliegende äußere Oberfläche des Nabenabschnitts und einen Abschnitt des Federträgers hindurch erstreckt, der im Inneren der Nabenöffnung positioniert ist, um mit einem Abschnitt des Reibung erzeugenden Bauteils in Eingriff zu kommen, der im Inneren der Nabenöffnung positioniert ist, wenn die Last von der wenigstens einen Feder auf den Federträger aufgebracht wird.
Die Baugruppe gemäß dem Anspruch 5, wobei der Federträger des Weiteren umfasst: - einen Feder-Aufnahme-Abschnitt; und - einen Armabschnitt, der sich von dem Feder-Aufnahme-Abschnitt aus erstreckt und integral mit dem Feder-Aufnahme-Abschnitt ausgebildet ist, wobei die wenigstens eine Feder von dem Feder-Aufnahme-Abschnitt aufgenommen wird.
Die Baugruppe gemäß dem Anspruch 6, wobei die wenigstens eine Feder des Weiteren umfasst: - eine äußere Feder, die einen inneren Durchmesser aufweist und sich zwischen der inneren Oberfläche des Pedalarms und dem Feder-Aufnahme-Abschnitt des Federträgers erstreckt; und - eine innere Feder, die im Inneren des inneren Durchmessers der äußeren Feder positioniert ist und sich zwischen der inneren Oberfläche des Pedalarms und dem Feder-Aufnahme-Abschnitt des Federträgers erstreckt.
Die Baugruppe gemäß dem Anspruch 6, wobei der Reibung erzeugende Abschnitt auf einer oberen Fläche des Armabschnitts positioniert ist.
Die Baugruppe gemäß dem Anspruch 1, wobei sie des Weiteren umfasst: - eine Sensor-Baugruppe, die umfasst: - einen Koppler, der drehbar an einer Seite des Nabenabschnitts angebracht ist; - wenigstens eine Empfängerspule, die neben dem Koppler positioniert ist; und - wenigstens eine Senderspule, wobei die Bewegung des Kopplers durch die wenigstens eine Empfängerspule erfasst wird.
Die Baugruppe gemäß dem Anspruch 1, wobei der Pedalarm aus einem Mehr-Schuss-Spritzgieß-Formstück geformt ist.
Die Baugruppe gemäß dem Anspruch 1, wobei die Reibung erzeugende Oberfläche des Gehäuses eine gebogene Form aufweist.
Die Baugruppe gemäß dem Anspruch 1, wobei der Pedalarm ein universelles Verbindungsstück für eine Vielzahl von unteren Pedalarmen ist.
Eine Pedal-Baugruppe für ein Fahrzeug, wobei die Baugruppe umfasst: - ein Gehäuse, das eine Reibung erzeugende Oberfläche aufweist; und - eine Pedalarm-Baugruppe, die einen Pedalarm aufweist, der eine äußere Oberfläche und eine gegenüberliegende innere Oberfläche aufweist, wobei der Pedalarm des Weiteren aufweist: - einen Nabenabschnitt und ein Reibung erzeugendes Bauteil, wobei der Nabenabschnitt eine krummlinige Form aufweist, wobei das Reibung erzeugende Bauteil ein Paar von voneinander mit Abstand angeordneten Nocken aufweist, die durch ein Quer-Bauteil miteinander verbunden sind, wobei jeder der Nocken des Paars von Nocken auf einer jeweiligen seitlichen Oberfläche des Nabenabschnitts positioniert ist und wobei sich das Quer-Bauteil im Inneren des Nabenabschnitts erstreckt, wobei jeder der Nocken des Paars von Nocken der Reibungsfläche geometrisch an die krummlinige Form des Nabenabschnitts angepasst ist, wobei der Pedalarm bei dem Nabenabschnitt schwenkbar mit dem Gehäuse verbunden ist, - einen Federträger, der mit dem Pedalarm gekoppelt ist und im Inneren des Gehäuses aufgenommen ist, wobei der Federträger einen Reibung erzeugenden Abschnitt aufweist, der sich von einer rückwärtigen Oberfläche aus erstreckt; und - wenigstens eine Feder, die sich zwischen der inneren Oberfläche des Pedalarms und dem Federträger erstreckt, wobei dann, wenn der Pedalarm niedergedrückt wird, die wenigstens eine Feder und der Federträger eine Last, die auf die wenigstens eine Feder durch die Bewegung des Pedalarms aufgebracht wird, hebeln, um den Reibung erzeugenden Abschnitt gegen das Quer-Bauteil des Reibung erzeugenden Bauteils, das im Inneren des Nabenabschnitts positioniert ist, in Eingriff zu bringen, und ein Abschnitt eines jeden Nockens des Paars von Nocken des Reibung erzeugenden Bauteils schwenkbar gegen die Reibung erzeugende Oberfläche des Gehäuses in Eingriff gebracht wird, um dadurch wenigstens zwei unabhängige Reibung erzeugende Oberflächen zu erzeugen, um eine Hysterese zu erzeugen, die proportional zu dem Niederdrücken des Pedalarms ist.
Die Pedal-Baugruppe gemäß dem Anspruch 13, wobei der Pedalarm des Weiteren umfasst: - eine Nabenöffnung, die sich durch die innere Oberfläche und die äußere Oberfläche des Nabenabschnitts hindurch erstreckt.
Die Pedal-Baugruppe gemäß dem Anspruch 13, wobei der Federträger des Weiteren umfasst: - einen Feder-Aufnahme-Abschnitt an einem ersten Ende; und - einen Armabschnitt, der sich von dem Feder-Aufnahme-Abschnitt zu einer distalen Spitze erstreckt, wobei sich der Armabschnitt von dem Feder-Aufnahme-Abschnitt aus erstreckt und integral mit dem Feder-Aufnahme-Abschnitt ausgebildet ist, wobei der Armabschnitt den Reibung erzeugenden Abschnitt aufweist, der auf der rückwärtigen Oberfläche positioniert ist.
Die Pedal-Baugruppe gemäß dem Anspruch 13, wobei sie des Weiteren umfasst: - eine äußere Feder, die einen inneren Durchmesser aufweist und sich zwischen der inneren Oberfläche des Pedalarms und dem Feder-Aufnahme-Abschnitt des Federträgers erstreckt; und - eine innere Feder, die im Inneren des inneren Durchmessers der äußeren Feder positioniert ist und sich zwischen der inneren Oberfläche des Pedalarms und dem Feder-Aufnahme-Abschnitt des Federträgers erstreckt, wobei die äußere Feder und die innere Feder jeweils von dem Feder-Aufnahme-Abschnitt aufgenommen werden.
Die Pedal-Baugruppe gemäß dem Anspruch 13, wobei sie des Weiteren umfasst: - eine Sensor-Baugruppe, die umfasst: - einen Koppler, der drehbar an einer Seite des Nabenabschnitts angebracht ist; - wenigstens eine Empfängerspule, die neben dem Koppler positioniert ist; und - wenigstens eine Senderspule, wobei die Bewegung des Kopplers durch die wenigstens eine Empfängerspule erfasst wird.
Die Pedal-Baugruppe gemäß dem Anspruch 13, wobei die Reibung erzeugende Oberfläche des Gehäuses eine gebogene Form aufweist.
Die Pedal-Baugruppe gemäß dem Anspruch 13, wobei der Pedalarm ein universelles Verbindungsstück für eine Vielzahl von unteren Pedalarmen ist.
Ein Verfahren für eine finale Montage, bei der eine Pedalarm-Baugruppe in ein Gehäuse hinein installiert wird, wobei das Verfahren umfasst: - dass eine innere Feder, die einen äußeren Durchmesser aufweist, in einen inneren Durchmesser einer äußeren Feder hinein eingesetzt wird, um ein Federpaket zu bilden, wobei der äußere Durchmesser der inneren Feder kleiner ist als der innere Durchmesser der äußeren Feder; - dass ein Ende des Federpakets in einen Feder-Aufnahme-Abschnitt eines Pedalarms hinein eingeführt wird; - dass ein anderes Ende des Federpakets in einen Feder-Aufnahme-Abschnitt eines Federträgers hinein eingeführt wird; und - dass der Federträger und der Pedalarm in einen Feder-Aufnahme-Hohlraum des Gehäuses hinein derart eingesetzt werden, dass der Pedalarm und der Federträger schwenkbar an dem Gehäuse angebracht sind.