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Die
Erfindung betrifft ein Gaspedal mit einem als Befestigungselement
dienenden Grundkörper, einem als Betätigungselement
dienenden biegesteifen Pedalarm und einem streifen- oder stabförmigen
und in seiner Längsachse gebogenen Federelement, wobei
ein erstes Federende des Federelementes mit dem Pedalarm verbunden
ist.
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Ein
Gaspedal der genannten Gattung ist aus der Druckschrift
DE 20 2007 000 827
U1 bekannt. Das in dieser Druckschrift beschriebene Gaspedal weist
einen einfachen Aufbau aus einer minimalen Anzahl von Komponenten
auf. Als Komponenten werden kostengünstig herstellbare
Pedalarme und Grundplatten aus thermoplastischem Material sowie ein
einfaches Federgelenk, in das der Pedalsensor einlaminiert ist,
verwendet. Dieses Gaspedal konnte jedoch nicht die Anforderungen
der Automobilindustrie erfüllen, da das bekannte Gaspedal
keine Betätigungskraft-Hysterese aufweist. Diese Hysterese
ist für eine ergonomische Bedienung des Gaspedals gewünscht.
Ein Niederdrücken des Gaspedals soll eine große
Betätigungskraft erfordern, wobei dem Fuß ein Widerstand
entgegengestellt wird, der eine feinfühlige Bedienung erlaubt.
In niedergedrückter Stellung des Gaspedals, die zum Beispiel
bei konstanter Fahrt mit hoher Geschwindigkeit zu halten ist, soll
der Kraftaufwand zum Halten des Gaspedals hingegen möglichst
gering sein, um ein anstrengungsfreies Halten des Gaspedals zu ermöglichen.
Außerdem soll bei dem Gaspedal bei gewollter konstanter
Betätigungskraft und unwillkürlich auftretender
Variation derselben der Winkel des Gaspedals konstant bleiben.
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Gaspedale,
die diesen Anforderungen genügen, sind im Stand der Technik,
beispielsweise aus der Druckschrift
DE 10 2006 044 484 A1 bekannt.
Zur Erreichung des gewünschten Hysterese-Effektes wird
in dieser Druckschrift ein die Bewegung des Gaspedals bremsendes
Dämpfungselement beschrieben, dessen Anpresskraft mit der
Federkraft der Rückstellfeder des Gaspedals über
eine Wippe gekoppelt ist. Nachteilig an solchen Gaspedalen mit realisiertem
Hysterese-Effekt ist deren aufwändiger Aufbau aus einer
Vielzahl von Komponenten, der mit entsprechend hohen Kosten verbunden
ist.
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Es
ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Gaspedal mit
einer Betätigungskraft-Hysterese vorzuschlagen, das aus
wenigen zuverlässigen und kostengünstig herzustellenden
Bauteilen besteht, die auf einfache Weise montiert werden können.
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Die
Aufgabe wird durch ein Gaspedal der oben genannten Gattung gelöst,
bei welchem der Pedalarm an einer an dem Grundkörper vorgesehenen Drehachse
drehbar gelagert ist, und das ein Hebelelement aufweist, das in
oder an dem Grundkörper mit einer ortsfesten Hebelachse
schwingbar vorgesehen ist und das einerseits an einem zweiten Federende des
Federelementes befestigt ist und andererseits in Reibungsanlage
an dem Pedalarm ist.
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Das
erfindungsgemäße Gaspedal vereint die Vorteile
der Verwendung eines Federelementes in Form einer Biegefeder mit
der geforderten Hysterese-Kennlinie des Gaspedals. Dieses Federelement ist
mit seiner einen Seite an dem Pedalarm und mit seiner anderen Seite
an dem Hebelelement befestigt, das in oder an dem Grundkörper
mit einer ortsfesten Hebelachse schwingbar vorgesehen ist. Das Hebelelement
verfügt nur über einen eingeschränkten
Bewegungsbereich. Seine Bestimmung besteht darin, die durch eine
Betätigung des Pedals erzeugte Federkraft des Federelementes
in eine Anpresskraft an einer Reibungsanlage an dem Pedalarm umzulenken.
Die Reibung wirkt als Bremskraft gegen die Bewegung des Pedalarmes.
Der Pedalarm wird dadurch erst in eine Bewegung versetzt, wenn die
Betätigungskraft am Pedal diese Bremskraft übersteigt. Betätigungskräfte,
die kleiner sind als die Bremskraft, führen hingegen zu
keiner Bewegung des Pedalarmes. Der Bereich von Betätigungskräften,
der zu keiner Bewegung des Pedalarmes führt, entspricht
der gewünschten Hysterese.
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In
dem erfindungsgemäßen Gaspedal können
der Grundkörper und der Pedalarm aus kostengünstigen
Materialien, wie beispielswiese Thermoplasten gefertigt sein. Das
Federelement wird separat hergestellt, beispielsweise auf Duroplast-
oder Faserverbundgrundlage. Das Federelement ist ein zuverlässigkeitsrelevantes
Bauteil. Durch die separate Herstellung können eine hohe
Qualität und enge Toleranzen gesichert werden.
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In
Abhängigkeit von konstruktiven Erfordernissen kann das
Federelement streifenförmig als gebogenes Band oder stabförmig
als gebogener Stab ausgebildet sein. Die Form eines gebogenen Bandes wird
beispielsweise dann bevorzugt, wenn ein zweites Befesti gungselement
für das Pedal vorgesehen ist. Die schmalere Ausbildung
in Form eines gebogenen Stabes wird hingegen beispielsweise dann
vorzugsweise angewendet, wenn für das Gaspedal eine seitliche
Befestigung vorgesehen ist.
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Der
Grundkörper des erfindungsgemäßen Gaspedals
dient vorzugsweise der Befestigung an der Karosserie eines Fahrzeuges
und zur Aufnahme der Drehachse für den Pedalarm. Die Drehachse kann
entweder eine separate Achse, beispielsweise aus Metall oder einem
Verbundwerkstoff, oder eine aus Ansätzen an dem Pedalarm
oder dem Grundkörper zusammengesetzte Achse sein. Für
einen verschleißfreien Dauerbetrieb des Gaspedals werden bevorzugt
Lager eingesetzt, beispielsweise Gleitlager. Der Pedalarm ist ein
vorzugsweise winkliges oder bogenförmiges, leichtes und
stabiles Bauteil, beispielsweise eine Thermoplaststruktur mit Gitterelementen.
Das Hebelelement ist ein mechanisch belastbares und steifes Bauteil,
das beispielsweise ein Metallgussteil ist.
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Gemäß einer
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein erster,
von der Hebelachse ausgehender Hebelarm des Hebelelementes an dem zweiten
Federende befestigt und ein zweiter, von der Hebelachse ausgehender
Hebelarm des Hebelelementes in Reibungsanlage an dem Pedalarm. Bei dieser
Ausführungsform weist das Hebelelement weist zwei Hebelarme
auf, die auf zwei entgegengesetzten Seiten der Hebelachse angeordnet
sind. An dem ersten Hebelarm ist die Verbindung mit dem Federelement
vorgesehen, und der zweite Hebelarm ist für die Reibungsanlage
an dem Pedalarm ausgebildet. Durch die Wahl der Längen
der Hebelarme kann die Andruckkraft der Reibungsanlage des Hebelelemetes
an dem Pedalarm beeinflusst werden.
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Es
ist jedoch auch möglich, das erfindungsgemäße
Gaspedal so auszubilden, dass ein Ende des Hebelelementes mit dem
Federelement verbunden ist und an dem anderen Ende des Hebelelementes
die Hebelachse vorgesehen ist. Bei dieser Ausführungsform
weist das Hebelelement nur einen einzigen Hebelarm auf, welcher
um die Hebelachse schwingbar ist. Dadurch, dass das Federelement
mit einem Ende des Hebelelementes verbunden ist, kann das Hebelelement
bei einer Dehnung des Federelementes geeignet gegen den Pedalarm
gedrückt werden, um die Bewegung des Pedalarms abzubremsen.
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In
einer günstigen Ausbildung des erfindungsgemäßen
Gaspedals ist das Federelement um die Drehachse des Pedalarmes gebogen.
Durch die Biegung des Federelementes um die Drehachse kann die Form
des Federelementes an die Form des Pedalarmes angepasst und der
Raumbedarf für das Federelement minimal gehalten werden.
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Gemäß einer
anderen bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen
Gaspedals ist zwischen dem Hebelelement und dem Pedalarm ein Reibungselement
vorgesehen. Das Reibungselement kann ein separates Element sein
oder in dem Hebelelement und/oder dem Pedalarm integriert sein.
Durch den Einsatz eines Reibungselementes können die Bremskraft,
die Größe der Hysterese und die Kennlinie des
Gaspedals auf einfache Weise eingestellt werden. In einer einfachen
Variante der Erfindung kann das Hebelelement jedoch auch direkt
in Reibungsanlage zu dem Gaspedal gebracht werden.
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In
einer vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Gaspedals ist das Reibungselement aus einem reibungsoptimierten
Kunststoff ausgebildet. Dabei können solche Kunststoffsorten
eingesetzt werden, die eine ausreichend hohe Verschleißfestigkeit
aufweisen und dennoch eine ausreichend große Haftreibung
zur Verfügung stellen.
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In
einem weiteren Konstruktionsbeispiel des erfindungsgemäßen
Gaspedals ist die Reibungsanlage des Hebelelementes zumindest teilweise
an einer zur Drehachse konzentrischen Oberfläche des Pedalarmes
vorgesehen. Die Rückstellkraft des gebogenen Federelementes
nimmt im Allgemeinen linear mit dem Auslenkwinkel des Gaspedals
zu. Diese linear zunehmende Rückstellkraft wird in der
hier diskutierten Ausbildung der Erfindung über das Hebelelement
in eine linear zunehmende Druckkraft auf die Reibungsanlage umgesetzt,
und es entsteht auch eine linear zunehmende Bremskraft an dem Pedalarm.
Diese zunehmende Bremskraft ist erwünscht, da sie beim
Anfahren des Fahrzeuges ein feinfühliges Betätigen
des Gaspedals erlaubt und bei Fahrt mit stärker ausgelenktem
Gaspedal eine größere Betätigungskraftvariation
zulässt.
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In
einer bevorzugten Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen
Gaspedals liegt die Hebelachse unmittelbar neben dem Pedalarm und
das Hebelelement ist schalenförmig ausgebildet, wobei der zweite
Hebelarm in formschlüssiger Anlage an dem Pedalarm ist.
Durch diese Anordnung der Hebelachse ist ein kompakter Aufbau der
Pedalarmhalterung möglich. Durch den schalenförmigen
Aufbau des Hebelelementes und damit auch des zweiten Hebelarmes
wird eine enge Anlage des Hebelarmes an dem Pedalarm erreicht, wodurch
eine besonders vorteilhafte Übertragung der Reibungskraft
möglich ist.
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In
einer alternativen Ausbildung des erfindungsgemäßen
Gaspedals ist das Hebelelement U-förmig ausgebildet, wobei
sich die Schenkel des „U” ausgehend von der Hebelachse
in entgegengesetzter Richtung zu der Richtung erstrecken, in welcher
sich der Pedalarm von der Drehachse erstreckt, wobei eine Außenseite
eines Schenkels des „U” an dem Pedalarm in Reibungsanlage
ist und wobei der Pedalarm im Bereich der Reibungsanlage einen U-förmigen
Querschnitt aufweist. Bei dieser Anordnung kann eine Verlagerung
der Kontaktfläche zwischen Pedalarm und Hebelelement bei
zunehmender Auslenkung des Pedalarmes von einer zylindrischen Außenfläche
des Pedalarmes auf eine sich tangential von der Drehachse entfernende
Fläche vorgesehen sein. Dadurch wird erreicht, dass bei
großen Auslenkwinkeln des Pedals die Betätigungskraft stärker
als linear zunimmt. Die so ausgebildete nicht lineare Kennlinie
des Gaspedals kann den Fahrer motivieren, mit kleinerem Auslenkwinkel
des Gaspedals und somit einem geringeren Kraftstoffverbrauch zu
fahren.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Gaspedals weist der Grundkörper wenigstens eine Führung
für ein Einführen des Hebelelementes in das Gaspedal
auf, wobei das Ende der Führung die Lage der Hebelachse
definiert. Bei der Montage eines kostengünstigen Gaspedals
ist es wichtig, dass die Montage schnell und ohne aufwändige
Werkzeuge erfolgen kann. Durch die erfindungsgemäße
Führung ist eine einfache Einführung des Pedalarmes
mit daran befestigtem Federelement und Hebelelement in den Grundkörper möglich.
Nach dem Einführen wird die Position der beweglichen Elemente
in geeigneter Weise, z. B. durch Einführen der Hebelachse,
fixiert. Die Lage der Hebelachse wird dabei durch das Ende der Führung definiert.
Das Ende der Führung kann hierbei beispielsweise durch
Verwendung variabler Anschläge variiert werden. Dadurch
kann beispielsweise der Nullpunkt eines in dem erfindungsgemäßen
Gaspedal optional vorsehbaren Drehwinkelsensors feinjustiert werden.
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In
einer günstigen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen
Gaspedals besteht das Federelement aus einem duroplastischen Material
und der Grundkörper und der Pedalarm aus einem thermoplastischen
Material. Aus dem thermoplastischen Material können die
starren Komponenten des Gaspedals kostengünstig gefertigt
werden. Das Federelement benötigt dagegen elastische Materialeigenschaften,
die keiner Alterung unterliegen. Mit Duroplasten können
diese Eigenschaften kostengünstig realisiert werden.
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In
einer bevorzugten Ausbildung des erfindungsgemäßen
Gaspedals ist das Federelement aus einem Faserverbundmaterial ausgebildet.
Faserverbundmaterialien können duroplastische Materialien in
den Punkten Zuverlässigkeit und Festigkeit noch übertreffen.
Somit sind Faserverbundmaterialien ausgezeichnet zur Herstellung
des erfindungsgemäßen Gaspedals geeignet.
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In
einer besonders vorteilhaften Ausführung des erfindungsgemäßen
Gaspedals ist in dem Federelement wenigstens ein magnetoresistiver
Sensor, ein Dehnungsmessstreifen, ein Piezosensor, ein optischer
Sensor und/oder ein kapazitiver Sensor integriert. Durch die direkte
Anordnung wenigstens eines der genannten Sensoren in dem Federelement
kann die Gaspedalstellung direkt, zuverlässig und kostengünstig
erfasst werden. Zur Erfassung der Biegung des Federelementes sind
verschiedene Sensoren, wie beispielsweise magnetoresistive Sensoren,
Dehnungsmessstreifen, Piezosensoren, optische Sensoren und/oder
kapazitive Sensoren geeignet. Die Auswahl des konkreten Sensortyps
erfolgt unter Berücksichtigung des Anforderungskataloges
an die herzustellende Ausführungsform des erfindungsgemäßen Gaspedals.
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Die
vorliegende Erfindung soll im Folgenden anhand von Figuren näher
erläutert werden, wobei
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1 einen
schematischen Querschnitt eines ersten Ausführungsbeispiels
eines erfindungsgemäßen Gaspedals,
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2 einen
schematischen Querschnitt eines zweiten Ausführungsbeispiels
eines erfindungsgemäßen Gaspedals,
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3 eine
schematisch dargestellte Kennlinie des ersten Ausführungsbeispiels
des erfindungsgemäßen Gaspedals und
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4 eine
schematisch dargestellte Kennlinie eines dritten Ausführungsbeispiels
des erfindungsgemäßen Gaspedals zeigt.
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1 zeigt
einen schematischen Querschnitt eines ersten Ausführungsbeispiels
eines erfindungsgemäßen Gaspedals 1.
Das Gaspedal 1 weist einen Grundkörper 2 auf,
der in dem gezeigten Beispiel zur Befestigung des Gaspedals 1 an
der Karosserie eines Fahrzeugs und zur Aufnahme und Lagerung eines
Pedalarmes 3 dient. Der Grundkörper 2 und
der Pedalarm 3 sind in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
kostengünstig aus einem Thermoplastmaterial, beispielsweise
mit einem Spritzgießverfahren, hergestellt. In anderen,
nicht dargestellten Ausführungsbeispielen der vorliegenden
Erfindung können andere Materialien, wie beispielsweise
Metalle, zur Ausbildung des Grundkörpers 2 und
des Pedalarmes 3 verwendet werden. Der Grundkörper 2 und
der Pedalarm 3 sind steife Körper. Die gewünschte
Steifigkeit wird bei geringem Materialeinsatz und geringem Gesamtgewicht
der Komponenten, beispielsweise durch Gitterstrukturen, erreicht.
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Zur
Lagerung des Pedalarmes 3 in dem Grundkörper 2 wird
in dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel eine Drehachse 4 benutzt,
die beispielsweise aus Metall oder einem Verbundwerkstoff ausgebildet
ist und durch Verwendung von nicht dargestellten Gleitlagern und
Gleitlagerbuchsen reibungsarm gelagert ist. In anderen, nicht dargestellten Ausführungsbeispielen
der Erfindung kann die Drehachse 4 auch durch Ansätze
an dem Grundkörper 2 oder an dem Pedalarm 3 ausgebildet
werden. Dabei wird jedoch eine andere als die in diesem Ausführungsbeispiel
vorgesehene Montage des Gaspedals 1 eingesetzt.
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Der
Pedalarm 3 ist an oder in dem Grundkörper 2 um
die Drehachse 4 drehbar. Das Gaspedal 1 wird durch
ein Federelement 5 in einer Ruhestellung gehalten, in die
es nach einer Betätigung zurückgestellt wird.
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Das
Federelement 5 ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel
ein streifenförmiges, gebogenes Band. Beispielsweise kann
in anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung
bei schmalen Grundkörpern 2 auch statt eines streifenförmigen Federelementes 5 ein
stabförmiges Federelement 5 eingesetzt werden.
Ein Ende 17 des Federelementes 5 ist mit dem Pedalarm 3 verbunden,
das andere Ende 18 des Federelementes 5 ist an
dem Hebelelement 6 in der in 1 gezeigten
Ausführungsform an einem zweiten Hebelarm 9 des
Hebelelementess 6 befestigt. In dem Federelement 5 ist
vorzugsweise wenigstens ein magnetoresistiver Sensor, ein Dehnungsmessstreifen,
ein Piezosensor, ein optischer Sensor und/oder ein kapazitiver Sensor
integriert. Der Sensor kann beispielsweise in das Federelement 5 einlaminiert
sein. Durch den Sensor kann vorteilhafterweise die Winkelstellung
des Pedalarmes 3 bzw. die Stellung des Gaspedals 1 im
Gebrauch erfasst werden.
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Das
Hebelelement 6 ist um eine feste Hebelachse 7 schwingbar
mit dem Grundkörper 2 verbunden. In dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel ist das Hebelelement 6 gemeinsam
mit der Hebelachse 7 als Metallgusskörper ausgebildet,
und das Hebelelement 6 ist in dem Grundkörper 2 in
Buchsen gelagert. In dem in 1 gezeigten
Beispiel weist das Hebelelement 6 auf gegenüberliegenden
Seiten der Hebelachse 7 einen ersten Hebelarm 8 und
einen zweiten Hebelarm 9 auf. Der zweite Hebelarm 9 ist
in Reibungsanlage mit dem Pedalarm 3, wodurch eine Bewegung
des Pedalarmes 3 abgebremst wird. Auf den ersten Hebelarm 8 des
Hebelelementes 6 wirkt die Federkraft des Federelementes 5,
die bei Betätigung und Auslenkung des Pedalarmes 3 zunimmt. Durch
die schwingbare Lagerung des Hebelelementes 6 um die Hebelachse 7 wird
die auf den ersten Hebelarm 8 wirkende Kraft auf den zweiten
Hebelarm 9 umgelenkt. Dadurch liegt im Bereich der Reibungsanlage
eine Andruckkraft vor, die proportional zum Auslenkwinkel des Pedalarmes 3 zunimmt.
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Im
Bereich der Reibungsanlage ist an dem Pedalarm 3 in dem
hier vorgestellten Ausführungsbeispiel ein Reibungselement 10 befestigt,
welches beispielsweise aus einem reibungsoptimierten Kunststoff
besteht und einen Reibungskoeffizienten gewünschter Größe
aufweist. Das Reibungselement 10 hat in beide Drehrichtungen,
das heißt beim Betätigen des Gaspedals 1 und
beim Rückstellen des Gaspedals 1 den gleichen
Reibungskoeffizienten und dämpft damit beide Bewegungen
gleichermaßen. In anderen, nicht dargestellten Ausführungsbeispielen
können das Reibungselement 10 und/oder seine Anlagefläche
an dem Pedalarm 3 oder an dem Hebelarm 9 eine
Profilierung aufweisen, die asymmetrisch eine höhere Reibungskraft
beim Betätigen des Gaspedals 1 und eine geringere
Reibungskraft beim Rückstellen aufweist.
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In
dem in 1 gezeigten Ausführungsbespiel ist die
Reibungsanlage des zweiten Hebelarmes 9 an dem Pedalarm 3 an
einer zur Drehachse 4 konzentrischen Oberfläche 11 des
Pedalarmes 3 vorgesehen. Die Abmessung des Pedalarmes 3 zwischen
der Drehachse 4 und dem Hebelelement 6 ist dadurch
unabhängig von dem Drehwinkel des Pe dalarmes 3 konstant,
und die Andruckkraft an dem Reibungselement 10 wird daraus
folgend beispielsweise hauptsächlich durch die Federkraft
des Federelementes 5 bestimmt.
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Der
Grundkörper 2 des Gaspedals 1 ist in dem
in 1 gezeigten Ausführungsbespiel aus zwei
Teilen zusammengesetzt, die den Pedalarm 3 beidseitig einschließen,
wobei der Grundkörper 2 vor dem Einbau des Pedalarmes 3 bereits
zu einem Körper gefügt ist. Zur Montage des Gaspedals 1 ist
ein Hineinschieben des Pedalarmes 3 mit daran befestigtem
Federelement 5 und Hebelelement 6 vorgesehen.
Für diese Montage ist in dem Grundkörper 2 wenigstens
eine Führung 13 vorgesehen, in welche die Hebelachse 7 für
eine leichte Montage des Gaspedals 1 eingeführt
wird, wobei das Ende der Führung 13 die Position
der Hebelachse 7 beim Gebrauch des Gaspedals 1 definiert.
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2 skizziert
ein Gaspedal 1' als ein zweites Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung, das viele Gemeinsamkeiten mit dem ersten
Ausführungsbespiel aus 1 hat. Der
wesentliche Unterschied zwischen dem ersten und dem zweiten Ausführungsbeispiel
liegt in der Verwendung eines alternativ ausgebildeten Hebelelementes 6',
das einen U-förmigen Querschnitt aufweist. Alle anderen
Komponenten entsprechen im Wesentlichen denjenigen Komponenten,
die bereits im Hinblick auf 1 beschrieben
worden sind. Durch die U-förmige Ausbildung des Hebelelementes 6' kann
die Lage der Hebelachse 7 in der Führung 13 besonders
gut justiert werden, wodurch zwischen dem Pedalarm 3 und dem
zweiten Hebelarm 9 in diesem dargestellten Ausführungsbeispiel
eine vorteilhafte Einstellbarkeit der Bremskraft erreicht wird.
An der Endlage der Hebelachse 7 in der Führung 13 liegen
nur geringe Bremskräfte vor. Durch eine Entfernung der
Hebelachse 7 von der Endlage kann die Bremskraft auf einen
gezielten Wert erhöht werden. Dadurch können in
dem Bremspedal 1' verschiedene Hysterese-Charakteristiken,
beispielsweise für verschiedene Fahrzeugtypen, eingestellt
werden.
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In
einem nicht dargestellten dritten Ausführungsbeispiel der
Erfindung, bei dem das Gaspedal ähnlich dem Gaspedal 1' ausgebildet
ist, ist das Reibungselement 10, anders als bei dem Gaspedal 1', an
dem Hebelelement 6 vorgesehen. Dadurch liegt das Reibungselement 10 bei
der Ruhelage des Pedalarmes 3 an dem konzentrischen Oberflächenbereich
des Pedalarmes 3 an. Für große Auslenkwinkel ist
hingegen die Reibungsanlage an einem nicht konzentrischen, beispielsweise
einem tangentialen, Oberflächenbereich des Pedalarmes 3 vorgesehen, bei
dem mit zunehmenden Auslenkwinkel ein zunehmender Abstand zwischen
Drehachse 4 und einem nicht konzentrischen Oberflächenbereich 12 vorgesehen
ist. Auf diese Weise kann ein nichtlinearer starker Anstieg der
Bremskraft bei großen Drehwinkeln erreicht werden.
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In
einer weiteren nicht dargestellten vierten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung kann das Hebelelement 6 auch
so gestaltet sein, dass es nur einen einzigen Hebelarm aufweist.
Bei dieser Ausführungsvariante ist ein Ende des Hebelelementes 6 mit
dem Federelement 5 verbunden und an dem anderen Ende des
Hebelelementes 6 ist die Hebelachse 7 vorgesehen.
Damit schwingt das Hebelelement 6 bei einer Dehnung des
Federelementes 5 um die Hebelachse 7 und drückt
dabei mit seinem einzigen Hebelarm an den Pedalarm 3, um
hierdurch den Pedalarm 3 in dessen Bewegung abzubremsen.
Bei dieser Ausführungsform ist im Vergleich zu der Ausführungsform
von 2 die Hebelachse 7 weiter in Richtung
des Pedalarms 3 verschoben.
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3 zeigt
schematisch eine Kennlinie des erfindungsgemäßen
Gaspedals 1 aus 1. Auf das Gaspedal 1 wirkt
eine Federkraft 14 als Rückstellkraft. Zur Betätigung
des Gaspedals 1 muss zusätzlich zu der Federkraft 14 auch
eine Reibungskraft 15 und in der Summe die Gesamtkraft 16 überwunden werden.
Zum Halten des Gaspedals 1 in einer konstanten Stellung
ist nur die Federkraft 14 und nicht die Reibungskraft 15 aufzubringen.
Bei einem kleinen Drehwinkel des Pedalarmes 3 kann die
Betätigungskraft des Gaspedales 1 innerhalb des Kraft-Hysterese-Bereiches
H1 variieren, ohne dass sich der Pedalarm 3 dreht. Zur
Erreichung eines höheren Drehwinkels des Pedalarmes 3 müsste
der Betätigungs-Kraft-Hysterese-Bereich H1 zu einer größeren
Betätigungskraft 16 hin verlassen werden, und zur
Reduzierung des Drehwinkels müsste er nach unten hin verlassen
werden. Bei einem großen Drehwinkel ist ein größerer
Betätigungskraft-Hysterese-Bereich H2 vorgesehen, da nur
bei kleinen Drehwinkeln eine feinfühlige Benutzung des
Gaspedals 1 benötigt wird.
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4 zeigt
schematisch eine Kennlinie des oben erläuterten dritten
Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen
Gaspedals. Bei diesem Gaspedal ist die Reibungsanlage des Hebelarmes 9 an
dem Pedalarm 3 bei größeren Drehwinkeln
in einem nicht konzentrischen Oberflächenbereich des Pedalarmes derart
vorgesehen, dass eine Reibungskraft 15' und in der Folge
auch die Gesamtkraft 16' bei großen Drehwinkeln
nichtlinear zunimmt. Dadurch ergibt sich bei kleinen Drehwinkeln
ein feinfühliges Ansprechverhaltens des Gaspedals durch
eine kleine Betätigungskraft-Hysterese H3, und bei großen
Drehwinkeln weist dieses Gaspedal einen großen Betätigungswiderstand
und eine große Betätigungskraft-Hysterese H4 auf.
Die große Betätigungskraft bei großen
Drehwinkeln kann dazu dienen, den Benutzer zum Vermeiden unnötig
hoher Drehwinkel und zum kraftstoffsparenden Fahren zu animieren.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
-
- - DE 202007000827
U1 [0002]
- - DE 102006044484 A1 [0003]