DE202022101309U1

DE202022101309U1 - Pedalvorrichtung für ein Fahrzeug

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Publication number: DE202022101309U1
Application number: DE202022101309.8U
Authority: DE
Original assignee: SL Corp
Current assignee: SL Corp
Priority date: 2021-06-25
Filing date: 2022-03-10
Publication date: 2022-04-01
Anticipated expiration: 2032-03-11
Also published as: CN216886278U; KR102632432B1; US20220413540A1; US11789485B2; KR20230000643A

Abstract

Pedalvorrichtung (100) für ein Fahrzeug, umfassend:
ein Pedalgehäuse (160);
einen Pedalarm (110) mit einer Pedalauflage (111a), die an einem distalen Ende (111) des Pedalarms (110) angeordnet ist, wobei der Pedalarm (110) drehbar mit dem Pedalgehäuse (160) in Bezug auf eine erste Achse gekoppelt ist;
ein Druckelement (120), das dazu eingerichtet ist, eine Kraft auf ein proximales Ende (112) des Pedalarms (110) als Reaktion darauf, dass der Pedalarm (110) gedreht wird, auszuüben;
eine Pedalreaktionskrafterzeugungseinheit (130), die zwischen dem Pedalarm (110) und dem Druckelement (120) angeordnet ist und dazu eingerichtet ist, eine Pedalreaktionskraft zu erzeugen, die einer auf die Pedalauflage (111a) ausgeübten Betätigungskraft entspricht;
ein erstes Reibungselement (140), das am Druckelement (120) angeordnet ist und dazu eingerichtet ist, das proximale Ende (112) des Pedalarms (110) zu berühren; und
ein zweites Reibungselement (150), das am proximalen Ende (112) des Pedalarms (110) angeordnet ist und dazu eingerichtet ist, eine Innenfläche (160a) des Pedalgehäuses (160) zu berühren.

Description

Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der koreanischen Patentanmeldung Nr. 10-2021-0082985 , eingereicht am 25. Juni 2021.
Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Pedalvorrichtung für ein Fahrzeug und insbesondere eine Pedalvorrichtung für ein Fahrzeug, die in der Lage ist, Hysterese zu erzeugen, wenn ein Fahrer ein Pedal betätigt.
Im Allgemeinen ermöglicht ein Gaspedal, das in einem Fahrzeug bereitgestellt ist, das Beschleunigen des Fahrzeugs durch Einstellen der Menge an Luft, die in den Motor angesaugt wird, oder der Menge an Kraftstoff, die in den Motor eingespritzt wird, auf Grundlage des Winkels, in dem das Pedal durch die Kraft eines Fahrers, der das Pedal drückt, gedreht wird.
Gaspedale umfassen in Abhängigkeit von der Montagestruktur einen Schwenkarmtyp, der an dem Armaturenbrett installiert ist, und einen Organtyp, der auf dem Bodenblech installiert ist, und sind in einen mechanischen Typ und einen elektronischen Typ in Abhängigkeit vom Betriebsverfahren unterteilt.
Einige Gaspedale erzeugen Hysterese, um die Ermüdung zu verringern, die empfunden wird, wenn der Fahrer das Pedal betätigt, durch Differenzieren der Menge an Kraft, die auf den Fuß des Fahrers aufgebracht wird, wenn der Fahrer auf das Pedal tritt und wenn der Fahrer seinen Fuß vom Pedal nimmt. Im Allgemeinen wird Hysterese durch eine Vorrichtung erzeugt, die derart arbeitet, dass sie Reibung in Verbindung mit dem Pedal erzeugt, wenn das Pedal gedreht wird.
Wenn jedoch eine Vorrichtung zum Erzeugen von Hysterese, wenn der Fahrer das Pedal betätigt, separat vorgesehen ist, nimmt die Anzahl der Teile zu, die Konfiguration wird kompliziert und die Kosten werden wahrscheinlich zunehmen. Daher ist ein Verfahren zum effektiven Erzeugen von Hysterese, während die Anzahl der Teile verringert wird, erforderlich.
Die vorliegende Offenbarung wurde entwickelt, um die vorstehenden Probleme zu lösen, und das technische Ziel der vorliegenden Offenbarung ist es, eine Pedalvorrichtung bereitzustellen, die unterschiedliche Größen von Pedalreaktionskräften erzeugt, wenn der Fahrer auf das Pedal tritt und wenn der Fahrer das Pedal freigibt.
Objekte der vorliegenden Offenbarung sind nicht auf die vorstehend erwähnten beschränkt, und andere nicht erwähnte Objekte werden von Fachleuten aus der folgenden Beschreibung klar verstanden.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung kann eine Pedalvorrichtung für ein Fahrzeug einen Pedalarm umfassen, der mit einem Pedalgehäuse gekoppelt ist, so dass der Pedalarm bezüglich einer ersten Achse durch eine Betätigungskraft drehbar ist, die auf eine Pedalauflage ausgeübt wird, die an einem distalen Ende des Pedalarms angeordnet ist; ein Druckelement zum Ausüben einer Kraft auf ein proximales Ende des Pedalarms als Reaktion darauf, dass der Pedalarm gedreht wird; eine Pedalreaktionskrafterzeugungseinheit, die zwischen dem Pedalarm und dem Druckelement angeordnet ist, um eine Pedalreaktionskraft zu erzeugen, die der Betätigungskraft entspricht; ein erstes Reibungselement, das am Druckelement angeordnet ist, um das proximale Ende des Pedalarms zu berühren; und ein zweites Reibungselement, das am proximalen Ende des Pedalarms angeordnet ist, um eine Innenfläche des Pedalgehäuses zu berühren.
Das Druckelement kann so angeordnet sein, dass es vom zweiten Reibungselement beabstandet ist. Das Druckelement kann im Pedalgehäuse so installiert sein, dass es bezüglich einer zweiten Achse drehbar ist. Die zweite Achse kann parallel zur ersten Achse angeordnet sein.
Das erste Reibungselement und das zweite Reibungselement können so angeordnet sein, dass sie einander bezüglich der ersten Achse zugewandt sind.
Ferner kann eine Kontaktfläche des ersten Reibungselements, die mit dem proximalen Ende des Pedalarms in Kontakt steht, eine Form aufweisen, die einer Form des proximalen Endes des Pedalarms entspricht, und die Kontaktfläche des ersten Reibungselements kann eine gekrümmte Form aufweisen, die einen vorbestimmten Radius bezüglich der ersten Achse aufweist.
Eines des Druckelements oder des ersten Reibungselements kann mindestens einen Montagevorsprung umfassen, und das andere der beiden kann mindestens eine Montagenut umfassen, in die der mindestens eine Montagevorsprung eingesetzt ist.
Eine Kontaktfläche des zweiten Reibungselements, die mit der Innenfläche des Pedalgehäuses in Kontakt steht, kann eine Form aufweisen, die der Innenfläche des Pedalgehäuses entspricht, und die Innenfläche des Pedalgehäuses kann eine gekrümmte Form aufweisen, die einen vorbestimmten Radius bezüglich der ersten Achse aufweist.
Ferner kann das Druckelement im Pedalgehäuse durch eine Öffnung aufgenommen sein, die im Pedalgehäuse ausgebildet ist, und eine Abdeckung kann mit dem Pedalgehäuse gekoppelt sein, um die Öffnung mit dem darin aufgenommenen Druckelement abzuschirmen. Die Abdeckung kann mindestens einen Kopplungsvorsprung umfassen, der in mindestens eine Kopplungsnut, die im Pedalgehäuse nahe der Öffnung ausgebildet ist, eingesetzt und mit dieser gekoppelt ist. Die Abdeckung kann ferner eine Führungseinheit umfassen, die so ausgebildet ist, dass sie eine Außenfläche des Pedalgehäuses umgibt, so dass eine Kopplungsposition der Abdeckung ausgerichtet werden kann.
Eine durch das zweite Reibungselement auf das Pedalgehäuse ausgeübte Kraft kann zunehmen, wenn eine durch das erste Reibungselement auf das proximale Ende des Pedalarms ausgeübte Kraft zunimmt. Eine zwischen dem ersten Reibungselement und dem proximalen Ende des Pedalarms erzeugte Reibungskraft kann eine Größe aufweisen, die einer Normalkraft entspricht, die vom proximalen Ende des Pedalarms gemäß einer durch das erste Reibungselement auf das proximale Ende des Pedalarms ausgeübten Kraft erzeugt wird. Ferner kann eine Größe der zwischen dem ersten Reibungselement und dem proximalen Ende des Pedalarms erzeugten Reibungskraft in Abhängigkeit von einer Größe der durch das Druckelement übertragenen Betätigungskraft variieren.
Eine zwischen dem zweiten Reibungselement und dem Pedalgehäuse erzeugte Reibungskraft kann eine Größe aufweisen, die einer Normalkraft entspricht, die von der Innenfläche des Pedalgehäuses gemäß einer durch das zweite Reibungselement auf die Innenfläche des Pedalgehäuses ausgeübten Kraft erzeugt wird. Eine Größe der zwischen dem zweiten Reibungselement und dem Pedalgehäuse erzeugten Reibungskraft kann in Abhängigkeit von einer Größe einer durch das erste Reibungselement auf das proximale Ende des Pedalarms ausgeübten Kraft variieren.
Insbesondere kann als Reaktion darauf, dass ein Fahrer die Pedalauflage niederdrückt, die zwischen dem ersten Reibungselement und dem proximalen Ende des Pedalarms erzeugte Reibungskraft und die zwischen dem zweiten Reibungselement und dem Pedalgehäuse erzeugte Reibungskraft in einer ersten Richtung wirken, die einer Richtung der auf den Pedalarm wirkenden Betätigungskraft entgegengesetzt ist. Als Reaktion darauf, dass der Fahrer die Pedalauflage freigibt, können die zwischen dem ersten Reibungselement und dem proximalen Ende des Pedalarms erzeugte Reibungskraft und die zwischen dem zweiten Reibungselement und dem Pedalgehäuse erzeugte Reibungskraft in einer zweiten Richtung wirken, die der ersten Richtung entgegengesetzt ist.
Gemäß der Pedalvorrichtung für ein Fahrzeug der vorliegenden Offenbarung, wie vorstehend beschrieben, können einer oder mehrere der folgenden Effekte bereitgestellt werden. Wenn der Fahrer das Pedal betätigt, können unterschiedliche Größen der Reibungskraft in Abhängigkeit von der Größe der auf das Pedal aufgebrachten Betätigungskraft erzeugt werden, und die Reibungskraft wirkt in unterschiedlichen Richtungen, um Hysterese zu erzeugen, wenn der Fahrer auf das Pedal tritt (z. B. niederdrückt) und wenn der Fahrer seinen Fuß vom Pedal nimmt (z. B. freigibt). Dementsprechend kann die Ermüdung verringert werden, wenn der Fahrer das Pedal betätigt.
Die Effekte der vorliegenden Offenbarung sind nicht auf die vorstehend erwähnten beschränkt, und andere nicht erwähnte Effekte werden von Fachleuten aus der Beschreibung der Ansprüche klar verstanden.
Diese und/oder andere Aspekte werden aus der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen ersichtlich und leichter verständlich, wobei in den Zeichnungen:

1 eine perspektivische Ansicht ist, die eine Pedalvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt;
2 eine Seitenansicht ist, die eine Pedalvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt;
3 und 4 perspektivische Explosionsansichten sind, die eine Pedalvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigen;
5 eine Seitenansicht des Pedalarms ist, der gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung in einen ersten Winkel gedreht ist;
6 eine Seitenansicht des Pedalarms ist, der gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung in einen zweiten Winkel gedreht ist;
7 eine perspektivische Explosionsansicht ist, die ein Druckelement gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt;
8 eine Vorderansicht ist, die ein Druckelement gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt;
9 eine Querschnittsansicht ist, die ein Druckelement gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt;
10 eine Querschnittsansicht ist, die eine Pedalvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht;
11 eine perspektivische Ansicht ist, die ein zweites Reibungselement gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht;
12 eine Rückansicht ist, die ein Pedalgehäuse gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt;
13 eine perspektivische Ansicht ist, die ein Pedalgehäuse gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht;
14 eine Querschnittsansicht ist, die ein Druckelement und ein zweites Reibungselement gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt;
15 und 16 schematische Diagramme sind, die eine Normalkraft, die am proximalen Ende des Pedalarms in Kontakt mit dem ersten Reibungselement erzeugt wird, und eine Normalkraft, die an der Innenfläche des Pedalgehäuses in Kontakt mit dem zweiten Reibungselement basierend auf dem Drehwinkel des Pedalarms gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung erzeugt wird, zeigen;
17 ein schematisches Diagramm ist, das eine Pedalreaktionskraft, die durch eine Pedalvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung erzeugt wird, veranschaulicht;
18 ein schematisches Diagramm ist, das einen Magneten veranschaulicht, dessen Position bezüglich einer Positionserfassungseinheit geändert wird, wenn der Pedalarm gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung gedreht wird;
19 eine Querschnittsansicht ist, die eine Positionserfassungseinheit gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt;
20 eine perspektivische Ansicht ist, die eine Positionserfassungseinheit gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht;
21 ein schematisches Diagramm ist, das eine Magnetkraftlinie, die durch einen Magneten gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung gebildet wird, zeigt; und
22 ein schematisches Diagramm ist, das eine Magnetkraftlinie, die durch einen Magneten und eine externe Magnetfelderzeugungsquelle gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung gebildet wird, zeigt.

Vorteile und Merkmale der vorliegenden Offenbarung und Verfahren zum Erreichen derselben können leichter durch Bezugnahme auf die folgende detaillierte Beschreibung von Ausführungsbeispielen und die beigefügten Zeichnungen verstanden werden. Die vorliegende Offenbarung kann jedoch in vielen verschiedenen Formen ausgeführt werden und sollte nicht so ausgelegt werden, dass sie auf die hierin dargelegten beispielhaften Ausführungsformen beschränkt ist. Vielmehr werden diese beispielhaften Ausführungsformen bereitgestellt, damit diese Offenbarung gründlich und vollständig ist und das Konzept der Offenbarung Fachleuten vollständig vermittelt, und die vorliegende Offenbarung wird nur durch die beigefügten Ansprüche definiert. Gleiche Bezugszeichen beziehen sich auf gleiche Elemente in der Beschreibung.
Daher werden in einigen beispielhaften Ausführungsformen wohlbekannte Verfahren, wohlbekannte Strukturen und wohlbekannte Technologien nicht spezifisch beschrieben, um eine mehrdeutige Interpretation der vorliegenden Offenbarung zu vermeiden.
Die hierin verwendete Terminologie dient nur dem Zweck der Beschreibung bestimmter beispielhafter Ausführungsformen und soll die Offenbarung nicht einschränken. Wie hierin verwendet, sollen die Singularformen „ein“, „eine“ und „der“, „die“, „das“ auch die Pluralformen umfassen, sofern der Kontext nicht eindeutig etwas anderes angibt. Es versteht sich ferner, dass die Begriffe „umfasst“ und/oder „umfassend“, wenn sie in dieser Beschreibung verwendet werden, das Vorhandensein von angegebenen Komponenten, Schritten, Operationen und/oder Elementen spezifizieren, aber das Vorhandensein oder Hinzufügen von einer oder mehreren anderen Komponenten, Schritten, Operationen, Elementen und/oder Gruppen davon nicht ausschließen. Wie hierin verwendet, umfasst der Begriff „und/oder“ alle Kombinationen von einem oder mehreren der zugehörigen aufgeführten Elemente.
Beispielhafte Ausführungsformen der Offenbarung werden hierin unter Bezugnahme auf Querschnitts- und/oder schematische Veranschaulichungen beschrieben, die Veranschaulichungen idealisierter beispielhafter Ausführungsformen sind. Als solche sind Abweichungen von den Formen der Veranschaulichungen als ein Ergebnis, zum Beispiel von Herstellungstechniken und/oder Toleranzen, zu erwarten. Somit sollten beispielhafte Ausführungsformen nicht so ausgelegt werden, dass sie auf die hierin veranschaulichten bestimmten Formen beschränkt sind, sondern Abweichungen in Formen umfassen, die zum Beispiel aus der Herstellung resultieren. Zusätzlich kann jedes in den Figuren der vorliegenden Offenbarung veranschaulichte Element zur Vereinfachung der Beschreibung vergrößert oder verkleinert worden sein. In der gesamten Beschreibung bezeichnen gleiche Bezugszeichen in den Zeichnungen gleiche Elemente.
Im Folgenden wird die vorliegende Offenbarung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen zum Beschreiben einer Pedalvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung beschrieben.
1 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Pedalvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt, 2 ist eine Seitenansicht, die eine Pedalvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt, und 3 und 4 sind eine perspektivische Explosionsansicht, die eine Pedalvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß der vorliegenden Offenbarung zeigt.
Unter Bezugnahme auf 1 bis 4 kann die Pedalvorrichtung 100 für ein Fahrzeug gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung einen Pedalarm 110, ein Druckelement 120, eine Pedalreaktionskrafterzeugungseinheit 130, ein erstes Reibungselement 140 und ein zweites Reibungselement 150 umfassen. In der vorliegenden Offenbarung wird die Pedalvorrichtung 100 für ein Fahrzeug in Bezug auf ein Beispiel eines Anhängertyps beschrieben, der durch Aufhängen an einem Armaturenbrett installiert und zur Fahrzeugbeschleunigung verwendet wird, aber die vorliegende Offenbarung ist nicht darauf beschränkt. Die Fahrzeugpedalvorrichtung 100 kann zum Abbremsen eines Fahrzeugs (z. B. als Bremspedal) verwendet werden und kann auf ähnliche Weise auf einen Organtyp angewendet werden, der auf einem Bodenblech eines Fahrzeugs installiert ist.
Der Pedalarm 110 kann mit dem Pedalgehäuse 160 gekoppelt sein, um bezüglich einer ersten Achse Ax1 drehbar zu sein, und der Pedalarm 110 kann eine Pedalauflage 111a umfassen, um es dem Fahrer zu ermöglichen, eine Betätigungskraft zum Drehen des Pedalarms 110 anzuwenden. Wenn der Fahrer die Pedalauflage 111a niederdrückt oder freigibt, kann der Pedalarm 110 bezüglich der ersten Achse Ax1 gedreht werden.
In der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung, da der Fall, in dem die Fahrzeugpedalvorrichtung 100 ein Anhängertyp ist, als ein Beispiel beschrieben wird, kann die Pedalauflage 111a an einem distalen Ende 111 des Pedalarms 110 nahe dem Bodenblech des Fahrzeugs ausgebildet sein. Ferner kann ein proximales Ende 112 des Pedalarms 110, das im Pedalgehäuse 160 untergebracht sein kann, bezüglich der ersten Achse Ax1 gedreht werden, wenn der Fahrer die Pedalauflage 111a niederdrückt oder freigibt. Hierin kann der Begriff „Freigeben“ oder seine Abweichungen das Erleichtern der Trittkraft auf die Pedalauflage 111a bedeuten, zum Beispiel durch Bewegen des Fußes in einer Richtung entgegengesetzt zur Niederdrückrichtung mit oder ohne tatsächliches Abnehmen des Fußes von der Pedalauflage 111a, so dass der Pedalarm 110 in seine nicht niedergedrückte Position zurückkehren kann.
Gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung kann die Pedalauflage 111a integral mit dem Pedalarm 110 hergestellt werden. Die vorliegende Offenbarung ist jedoch nicht darauf beschränkt, und die Pedalauflage 111a kann separat vom Pedalarm 110 hergestellt werden und kann anschließend miteinander kombiniert werden.
Das Druckelement 120 kann eine Kraft auf eine Seite des proximalen Endes 112 des Pedalarms 110 als Reaktion auf eine auf den Pedalarm 110 ausgeübte Betätigungskraft ausüben, wenn der Fahrer die Pedalauflage 111a niederdrückt, und das Druckelement 120 kann eine Hysterese von Pedalreaktionskräften erzeugen. Mit anderen Worten, das Druckelement 120 kann unterschiedliche Größen der Pedalreaktionskräfte erzeugen, wenn der Fahrer die Pedalauflage 111a niederdrückt und wenn der Fahrer die Pedalauflage 111a freigibt. Eine detaillierte Beschreibung davon wird später im Folgenden beschrieben.
Das Druckelement 120 kann im Pedalgehäuse 160 durch die Öffnung 162 aufgenommen sein, die im Pedalgehäuse 160 ausgebildet ist. Wenn das Druckelement 120 im Pedalgehäuse 160 aufgenommen ist, kann die Abdeckung 163 mit dem Pedalgehäuse 160 gekoppelt sein, so dass die Öffnung 162 abgeschirmt ist, und das Druckelement 120 kann daran gehindert werden, vom Pedalgehäuse 160 getrennt zu werden.
In der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung wird zwar veranschaulichend beschrieben, dass die Abdeckung 163 einen Kopplungsvorsprung 163a aufweist, der in die Kopplungsnut 162a eingesetzt ist, die nahe der Öffnung 162 ausgebildet ist, und mit dem Pedalgehäuse 160 gekoppelt ist, aber die vorliegende Offenbarung ist nicht darauf beschränkt. Die Abdeckung 163 kann mit dem Pedalgehäuse 160 gekoppelt sein, so dass die Öffnung 162 über verschiedene Verfahren wie Hakenkopplung, Schraubkopplung, Passkopplung, Klebstoff usw. abgeschirmt ist.
Zusätzlich kann die Abdeckung 163 eine Führungseinheit 163b umfassen, die so ausgebildet ist, dass sie die Außenfläche des Pedalgehäuses 160 umgibt, und die Führungseinheit 163b kann dazu dienen, sicherzustellen, dass die Kopplungsposition ausgerichtet ist, wenn die Abdeckung 163 mit dem Pedalgehäuse 160 gekoppelt ist.
Das Druckelement 120 kann am Pedalgehäuse 160 so installiert sein, dass es bezüglich der zweiten Achse Ax2, die von der ersten Achse Ax1 versetzt ist, drehbar ist. Die Beschreibung, dass das Druckelement 120 so installiert sein kann, dass es bezüglich der zweiten Achse Ax2 drehbar ist, kann so verstanden werden, dass sie Fälle umfasst, in denen sich das Druckelement 120 aufgrund der umgebenden Struktur nicht tatsächlich bezüglich der zweiten Achse Ax2 drehen kann, aber die Drehung bezüglich der zweiten Achse Ax2 möglich ist, wenn die umgebende Struktur entfernt wird, sowie wenn das Druckelement 120 tatsächlich bezüglich der zweiten Achse Ax2 gedreht wird. Das Druckelement 120 kann einen Einsetzvorsprung 121 aufweisen, der in die Einsetznut 164, die im Pedalgehäuse 160 ausgebildet ist, eingesetzt ist, und wenn der Einsetzvorsprung 121 in die Einsetznut 164 mit der zweiten Achse Ax2 als Mittelpunkt eingesetzt wird, kann das Druckelement 120 mit dem Pedalgehäuse 160 gekoppelt sein.
Die Pedalreaktionskrafterzeugungseinheit 130 kann zwischen dem Pedalarm 110 und dem Druckelement 120 angeordnet sein, um eine Pedalreaktionskraft als Reaktion auf eine auf den Pedalarm 110 ausgeübte Betätigungskraft zu erzeugen. Wenn beispielsweise der Fahrer die Pedalauflage 111a niederdrückt, wodurch eine Pedalbetätigungskraft ausgeübt wird, kann die Pedalreaktionskrafterzeugungseinheit 130 eine Pedalreaktionskraft in einer Richtung erzeugen, die der Richtung der Pedalbetätigungskraft entgegengesetzt ist. Wenn also die Pedalreaktionskraft größer als die Pedalbetätigungskraft ist, kann der Pedalarm 110 einem Drehmoment ausgesetzt sein, das dazu neigt, den Pedalarm 110 in seine nicht niedergedrückte Position zurückzuführen. Wenn die Pedalreaktionskraft kleiner als die Pedalbetätigungskraft ist, kann der Pedalarm 110 einem Drehmoment ausgesetzt sein, das dazu neigt, den Pedalarm 110 in Richtung der niedergedrückten Position zu bewegen.
In der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung kann die Pedalreaktionskrafterzeugungseinheit 130 mindestens ein elastisches Element 131 und 132 umfassen und kann zusammengedrückt werden, wenn der Fahrer die Pedalauflage 111a niederdrückt, und die Pedalreaktionskraft, die der dadurch erzeugten Rückstellkraft entspricht, kann in einer Richtung wirken, die der Richtung entgegengesetzt ist, in der der Fahrer die Pedalauflage 111a niederdrückt.
In der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ist, obwohl eine Schraubenfeder als Beispiel für das mindestens eine elastische Element 131 und 132 verwendet wird, die vorliegende Offenbarung nicht darauf beschränkt. Verschiedene Arten von Federn, die zusammengedrückt werden können und eine Rückstellkraft erzeugen, wenn der Fahrer auf die Pedalauflage 111a tritt, können als die Pedalreaktionskrafterzeugungseinheit 130 verwendet werden.
Die Pedalreaktionskrafterzeugungseinheit 130 kann so angeordnet sein, dass beide Enden davon durch zugewandte Flächen des Pedalarms 110 bzw. des Druckelements 120 gestützt werden. Aufgrund dieser Konfiguration kann, wenn der Fahrer die Pedalauflage 111a niederdrückt, wenn sich die Fläche des Pedalarms 110, die der Fläche des Druckelements 120 zugewandt ist, dem Druckelement 120 nähert, die Pedalreaktionskrafterzeugungseinheit 130 zusammengedrückt werden, um eine Pedalreaktionskraft zu erzeugen, die der Rückstellkraft entspricht.
Wenn ferner der Winkel, um den der Pedalarm 110 durch Niederdrücken der Pedalauflage 111a durch den Fahrer gedreht wird, zunimmt, nimmt der Grad der Kompression zu und die Rückstellkraft nimmt zu, so dass die erzeugte Pedalreaktionskraft umso größer wird, je größer der Drehwinkel des Pedalarms 110 wird. Unter Bezugnahme auf 5 und 6 können, wenn die Kompressionsgrade der Pedalreaktionskrafterzeugungseinheit 130 aufgrund der unterschiedlichen Drehwinkel θ1 und θ2 des Pedalarms 110 unterschiedlich sind, die Größen der von der Pedalreaktionskrafterzeugungseinheit 130 erzeugten Pedalreaktionskraft auch unterschiedlich sein. Mit anderen Worten, im Vergleich dazu, wenn der Pedalarm 110 in einem ersten Winkel θ1 bezüglich der Position des Pedalarms 110 gedreht wird, der der Position entspricht, wenn der Fahrer die Pedalauflage lila nicht niederdrückt (d. h. „nicht niedergedrückte Position“), wie in 5 dargestellt, kann, wenn der Pedalarm 110 in einem zweiten Winkel θ2 gedreht wird, der größer als der erste Winkel θ1 ist, wie in 6 dargestellt, der Grad der Kompression der Pedalreaktionskrafterzeugungseinheit 130 erhöht werden, so dass eine größere Pedalreaktionskraft erzeugt werden kann.
7 eine perspektivische Explosionsansicht ist, die das Druckelement 120 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt, 8 eine Vorderansicht ist, die das Druckelement 120 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt, 9 eine Querschnittsansicht ist, die das Druckelement 120 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht, und 10 eine Querschnittsansicht ist, die eine Pedalvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht.
Unter Bezugnahme auf 7 bis 10 kann ein erstes Reibungselement 140, das mit einer Seite des proximalen Endes 112 des Pedalarms 110 in Kontakt steht, mit dem Druckelement 120 gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung gekoppelt sein. Mindestens ein Montagevorsprung 141 kann im ersten Reibungselement 140 ausgebildet sein, und mindestens eine Montagenut 122, in die der mindestens eine Montagevorsprung 141 eingesetzt ist, kann im Druckelement 120 ausgebildet sein, so dass das erste Reibungselement 140 am Druckelement 120 montiert werden kann. Die vorliegende Offenbarung ist jedoch nicht darauf beschränkt, und der Montagevorsprung kann in einem des ersten Reibungselements 140 oder des Druckelements 120 ausgebildet sein, und die entsprechende Montagenut kann im anderen des ersten Reibungselements 140 oder des Druckelements 120 ausgebildet sein. Zusätzlich kann das erste Reibungselement 140 auf verschiedene andere Weisen wie Hakenkopplung, Schraubkopplung, Passkopplung usw. sowie über den Montagevorsprung 141 und die vorstehend beschriebene Montagenut 122 am Druckelement 120 montiert werden.
Wenn eine Betätigungskraft auf den Pedalarm 110 ausgeübt wird, kann das erste Reibungselement 140 eine erste Reibungskraft zwischen einer Seite des proximalen Endes 112 des Pedalarms 110 und dem ersten Reibungselement 140 erzeugen, indem eine Kraft auf eine Seite des proximalen Endes 112 des Pedalarms 110 gemäß der durch die Pedalreaktionskrafterzeugungseinheit 130 und das Druckelement 120 übertragenen Betätigungskraft ausgeübt wird.
Dementsprechend kann eine Kontaktfläche 140a, mit der das erste Reibungselement 140 eine Seite des proximalen Endes 112 des Pedalarms 110 berührt, eine Form aufweisen, die einer Seite des proximalen Endes 112 des Pedalarms 110 entspricht. In der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung wird ein Beispiel beschrieben, in dem die Kontaktfläche 140a des ersten Reibungselements 140 eine gekrümmte Form aufweist, die einen vorbestimmten Radius bezüglich der ersten Achse Ax1 aufweist. Diese Konfiguration kann die Drehung des Pedalarms 110 ermöglichen und kann ermöglichen, dass eine erste Reibungskraft zwischen dem ersten Reibungselement 140 und einer Seite des proximalen Endes 112 des Pedalarms 110 erzeugt wird.
Genauer gesagt, während das Druckelement 120 im Pedalgehäuse 160 installiert sein kann, um bezüglich der zweiten Achse Ax2 drehbar zu sein, wenn das erste Reibungselement 140 an einer Seite des proximalen Endes 112 des Pedalarms 110 anliegt, kann das Druckelement 120 nicht mehr gedreht werden. In diesem Zustand, wenn der Drehwinkel des Pedalarms 110 weiter vergrößert wird, um zu bewirken, dass die Pedalreaktionskrafterzeugungseinheit 130 stärker zusammengedrückt wird, da die durch das erste Reibungselement 140 auf eine Seite des proximalen Endes 112 des Pedalarms 110 ausgeübte Kraft zunimmt, nimmt die auf eine Seite des proximalen Endes 112 des Pedalarms 110 ausgeübte Normalkraft zu. Als ein Ergebnis nimmt die Größe der ersten Reibungskraft zu.
Zu diesem Zeitpunkt, wenn der Fahrer die Pedalauflage 111a niederdrückt, wirkt die erste Reibungskraft in einer ersten Richtung, die der Richtung der auf den Pedalarm 110 wirkenden Betätigungskraft entgegengesetzt ist, so dass die Trittkraft, die erforderlich ist, damit der Fahrer die Pedalauflage 111a niederdrückt, zunimmt, und im Gegenteil, wenn der Fahrer die Pedalauflage 111a freigibt, wirkt die erste Reibungskraft in der entgegengesetzten Richtung (d. h. einer zweiten Richtung) zu derjenigen, wenn der Fahrer die Pedalauflage 111a niederdrückt, so dass die Trittkraft, die für den Fahrer erforderlich ist, abnimmt.
Mit anderen Worten, aufgrund der Reibungskraft, die der Bewegung des Pedalarms 110 in beide Richtungen entgegenwirkt, wird das Drehmoment, das erforderlich ist, um eine konstante Drehzahl des Pedalarms 110 gegen die von der Pedalreaktionskrafterzeugungseinheit 130 erzeugte Reaktionskraft aufrechtzuerhalten (d. h. ohne eine Winkelbeschleunigung zu verursachen), für die Richtung des Niederdrückens des Pedalarms 110 größer als für die Richtung des Freigebens desselben.
Zusätzlich wird in der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ein Beispiel beschrieben, in dem das erste Reibungselement 140 an einer Seite des proximalen Endes 112 des Pedalarms 110 anliegt, um die erste Reibungskraft zu erzeugen, aber die vorliegende Offenbarung ist nicht darauf beschränkt. Stattdessen kann das erste Reibungselement 140 mit einer Reibungsauflage in Kontakt stehen, die separat vorgesehen ist, um das erste Reibungselement 140 auf einer Seite des proximalen Endes 112 des Pedalarms 110 zu berühren, um eine erste Reibungskraft einer geeigneten Größe zu erzeugen.
Währenddessen können im Druckelement 120 Trennwände 123 auf beiden Seiten des ersten Reibungselements 140 in der Richtung zur ersten Achse Ax1 ausgebildet sein, und die Trennwände 123 können verhindern, dass sich das proximale Ende 112 des Pedalarms 110 in der Richtung zur ersten Achse Ax1 bewegt.
11 eine perspektivische Ansicht ist, die ein zweites Reibungselement gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt, 12 eine Rückansicht ist, die ein Pedalgehäuse gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt, und 13 eine perspektivische Ansicht ist, die das Pedalgehäuse gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt.
Unter Bezugnahme auf 11 bis 13 kann das zweite Reibungselement 150 mit dem proximalen Ende 112 des Pedalarms 110 gekoppelt sein, um an der Innenfläche 160a des Pedalgehäuses 160 anzuliegen und eine zweite Reibungskraft zu erzeugen. Das zweite Reibungselement 150 kann in einer Richtung angeordnet sein, die bezüglich der ersten Achse Ax1 dem ersten Reibungselement 140 zugewandt ist, und die durch das zweite Reibungselement 150 auf die Innenfläche 160a des Pedalgehäuses 160 ausgeübte Kraft kann in Abhängigkeit von der durch das erste Reibungselement 140 auf eine Seite des proximalen Endes 112 des Pedalarms 110 ausgeübten Kraft variiert werden.
Insbesondere kann die Kontaktfläche 150a, in der das zweite Reibungselement 150 mit der Innenfläche 160a des Pedalgehäuses 160 in Kontakt steht, eine Form aufweisen, die der Innenfläche 160a des Pedalgehäuses 160 entspricht, und in der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung, da die Innenfläche 160a des Pedalgehäuses 160 eine gekrümmte Form aufweist, die einen vorbestimmten Radius bezüglich der ersten Achse Ax1 aufweist, kann die Kontaktfläche 150a des zweiten Reibungselements 150 auch eine gekrümmte Form aufweisen, die der Form der Innenfläche 160a des Pedalgehäuses 160 entspricht. Diese Konfiguration kann die Drehung des Pedalarms 110 ermöglichen, während eine zweite Reibungskraft zwischen dem zweiten Reibungselement 150 und der Innenfläche 160a des Pedalgehäuses 160 erzeugt wird, ähnlich wie das oben beschriebene erste Reibungselement 140.
Andererseits kann das Druckelement 120 vom zweiten Reibungselement 150 durch einen vorbestimmten Spalt (t) beabstandet sein, wie in 14 gezeigt, und in der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung kann die Beschreibung, dass das Druckelement 120 vom zweiten Reibungselement 150 durch den vorbestimmten Spalt (t) beabstandet sein kann, so verstanden werden, dass der Abschnitt des Druckelements 120, der dem zweiten Reibungselement 150 am nächsten ist, das heißt, die Trennwände 123, die auf beiden Seiten des ersten Reibungselements 140 in der Richtung zur ersten Achse Ax1 ausgebildet sind, vom zweiten Reibungselement 150 durch einen vorbestimmten Spalt (t) beabstandet sind.
Aufgrund der Konfiguration, dass das Druckelement 120 vom zweiten Reibungselement 150 durch einen vorbestimmten Spalt (t) beabstandet ist, kann eine Reibungskraft einer geeigneten Größe leichter erzeugt werden, wenn das zweite Reibungselement 150 die Kraft aufnimmt, die auf eine Seite des proximalen Endes 112 des Pedalarms 110 durch das erste Reibungselement 140 ausgeübt wird, sowie die Kraft, die direkt durch das Druckelement 120 übertragen wird.
Mit anderen Worten, in der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung kann gemäß der Kraft, die auf eine Seite des proximalen Endes 112 des Pedalarms 110 durch das erste Reibungselement 140 ausgeübt wird, die Größe der ersten Reibungskraft, die zwischen dem ersten Reibungselement 140 und einer Seite des proximalen Endes 112 des Pedalarms 110 erzeugt wird, und die Größe der zweiten Reibungskraft, die zwischen dem zweiten Reibungselement 150 und der Innenfläche 160a des Pedalgehäuses 160 erzeugt wird, variiert werden. Mit dieser Konfiguration können die Größe der ersten Reibungskraft und die Größe der zweiten Reibungskraft leichter eingestellt werden als für eine Konfiguration, in der eine Kraft direkt auf das zweite Reibungselement 150 durch das Druckelement 120 ausgeübt wird.
15 und 16 sind schematische Diagramme, die eine Normalkraft, die am proximalen Ende 112 des Pedalarms 110 in Kontakt mit dem ersten Reibungselement 140 erzeugt wird, und eine Normalkraft, die an der Innenfläche 160a des Pedalgehäuses 160 in Kontakt mit dem zweiten Reibungselement 150 basierend auf dem Drehwinkel des Pedalarms 110 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung erzeugt wird, zeigen.
Unter Bezugnahme auf 15 und 16 kann im zweiten Reibungselement 150 gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung mindestens eine Fixiernut 151 ausgebildet sein, in die mindestens ein Fixiervorsprung 113, der am proximalen Ende 112 des Pedalarms 110 ausgebildet ist, eingesetzt ist, wodurch eine Drehung bezüglich der ersten Achse Ax1 integral mit dem Pedalarm 110 ermöglicht wird, wenn sich der Pedalarm 110 dreht, um eine zweite Reibungskraft zu erzeugen.
Dementsprechend nimmt, wenn der Fahrer die Pedalauflage 111a niederdrückt und der Drehwinkel des Pedalarms 110 zunimmt, die Größe der durch das erste Reibungselement 140 auf eine Seite des proximalen Endes 112 des Pedalarms 110 ausgeübten Kraft zu und wiederum nimmt die Größe der durch das zweite Reibungselement 150 auf die Innenfläche 160a des Pedalgehäuses 160 ausgeübten Kraft ebenfalls zu. Somit nimmt, wenn die Größe der Normalkraft, die an der Innenfläche 160a des Pedalgehäuses 160 in Kontakt mit dem zweiten Reibungselement 150 erzeugt wird, zunimmt und die Größe der zweiten Reibungskraft zunimmt.
Wie die erste Reibungskraft wirkt die zweite Reibungskraft in der ersten Richtung, die der Richtung der Betätigungskraft entgegengesetzt ist, die auf den Pedalarm 110 wirkt, wenn der Fahrer die Pedalauflage 111a niederdrückt, so dass die Trittkraft, die erforderlich ist, damit der Fahrer die Pedalauflage 111a niederdrückt, größer wird. Umgekehrt wirkt, wenn der Fahrer die Pedalauflage 111a freigibt, die zweite Reibungskraft in der zweiten Richtung, die der entgegengesetzt ist, wenn der Fahrer die Pedalauflage 111a niederdrückt, so dass die Reaktionskraft durch die Pedalauflage 111a, die auf den Fuß des Fahrers ausgeübt wird, relativ geringer wird.
In der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung wird ein Beispiel beschrieben, in dem das zweite Reibungselement 150 in direktem Kontakt mit der Innenfläche 160a des Pedalgehäuses 160 steht, aber die vorliegende Offenbarung ist nicht darauf beschränkt. In einigen Ausführungsformen kann die zweite Reibungskraft einer geeigneten Größe durch das zweite Reibungselement 150 erzeugt werden, das an einer Reibungsauflage anliegt, die im Pedalgehäuse 160 zum Berühren des zweiten Reibungselements 150 vorgesehen ist, wobei die Reibungsauflage separat vom Pedalgehäuse 160 vorgesehen ist.
Wie vorstehend beschrieben, ist es in der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung aufgrund der Konfiguration, die Hysterese sowohl über das erste Reibungselement 140 als auch das zweite Reibungselement 150 erzeugt, im Vergleich zur Verwendung eines einzelnen Reibungselements einfacher, eine Pedalreaktionskraft einer geeigneten Größe auch in einem begrenzten Bauraum zu erzeugen.
Insbesondere im Falle der Verwendung eines einzelnen Reibungselements gibt es eine Begrenzung bei der Erhöhung der Größe des Reibungselements, um die Größe der Reibungskraft aufgrund der Begrenzung des Bauraums zu erhöhen, während in der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung, da die Bereiche, aus denen die Reibungskraft durch das erste Reibungselement 140 und das zweite Reibungselement 150 erzeugt wird, erhöht werden können, es möglich ist, eine Reibungskraft einer ausreichenden Größe innerhalb eines begrenzten Bauraums zu erzeugen sowie die Größe der Reibungskraft genauer durch Einstellen der Größe des ersten Reibungselements 140 und des zweiten Reibungselements 150 einzustellen.
Zusätzlich kann in der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung, da das erste Reibungselement 140 und das zweite Reibungselement 150 dazu dienen können, die Position des proximalen Endes 112 des Pedalarms 110 zu fixieren sowie Hysterese zu erzeugen, eine separate Struktur zum Fixieren der Position des proximalen Endes 112 des Pedalarms 110 weggelassen werden, so dass die Struktur vereinfacht werden kann.
Das heißt, das erste Reibungselement 140 und das zweite Reibungselement 150 können so angeordnet sein, dass sie bezüglich der ersten Achse Ax1 einander zugewandt sind, und in diesem Fall kann das erste Reibungselement 140 eine Seite des proximalen Endes 112 des Pedalarms 110 basierend auf der ersten Achse Ax1 stützen, und das zweite Reibungselement 150 kann die andere Seite des proximalen Endes 112 des Pedalarms 110 bezüglich der ersten Achse Ax1 durch die Innenfläche 160a des Pedalgehäuses 160 stützen. Somit kann verhindert werden, dass sich das proximale Ende 112 des Pedalarms 110 in einer radialen Richtung bezüglich der ersten Achse Ax1 merklich bewegt, so dass die Position des proximalen Endes 112 des Pedalarms 110 im Wesentlichen fixiert werden kann.
Die durch das oben beschriebene erste Reibungselement 140 und zweite Reibungselement 150 erzeugte Reibungskraft kann durch Gleichung 1 unten erhalten werden. $f = μ \times N$
In Gleichung 1 bezeichnet f eine Reibungskraft, µ bezeichnet einen Reibungskoeffizienten und N bezeichnet eine Normalkraft.
Wenn die Normalkraft, die an einer Seite des proximalen Endes 112 des Pedalarms 110 aufgrund der durch das erste Reibungselement 140 ausgeübten Kraft erzeugt wird, N1 ist, wird die durch das erste Reibungselement 140 erzeugte Reibungskraft f1 zu f1 = µ1 × N1. Auf ähnliche Weise, wenn die Normalkraft, die an der Innenfläche 160a des Pedalarms 110 aufgrund der durch das zweite Reibungselement 150 ausgeübten Kraft erzeugt wird, N2 ist, wird die durch das zweite Reibungselement 150 erzeugte Reibungskraft f2 zu f2 = µ2 × N2.
Hier sind µ1 und µ2 konstant, da sie im Allgemeinen vom Material abhängen, und da der Drehwinkel des Pedalarms 110 zunimmt, wenn der Fahrer die Pedalauflage 111a tiefer niederdrückt, nehmen N1 und N2 zu, so dass f1 und f2 als ein Ergebnis zunehmen.
Wie in den 15 und 16 gezeigt, wird, verglichen mit der Normalkraft N11, die an einer Seite des proximalen Endes 112 des Pedalarms 110 aufgrund der durch das erste Reibungselement 140 ausgeübten Kraft erzeugt wird, wenn der Drehwinkel des Pedalarms 110 ein erster Winkel θ1ist, die Normalkraft N12, die an einer Seite des proximalen Endes 112 des Pedalarms 110 erzeugt wird, wenn der Drehwinkel des Pedalarms 110 ein zweiter Winkel θ2 ist, der größer als der erste Winkel θ1 ist, größer, und somit kann die Größe der ersten Reibungskraft erhöht werden. Auf ähnliche Weise, verglichen mit der Normalkraft N21, die an der Innenfläche 160a 112 des Pedalgehäuses 160 aufgrund der durch das zweite Reibungselement 150 ausgeübten Kraft erzeugt wird, wenn der Drehwinkel des Pedalarms 110 ein erster Winkel θ1 ist, wird die Normalkraft N22, die an der Innenfläche 160a des Pedalgehäuses 160 erzeugt wird, wenn der Drehwinkel des Pedalarms 110 ein zweiter Winkel θ2 ist, der größer als der erste Winkel θ1 ist, ebenfalls größer, und somit wird die Größe der zweiten Reibungskraft ebenfalls erhöht.
17 ein schematisches Diagramm ist, das eine Pedalreaktionskraft, die durch eine Pedalvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung erzeugt wird, veranschaulicht. Unter Bezugnahme auf 17, wenn der Fahrer die Pedalauflage 111a niederdrückt, kann die Gesamtkraft, die der Fahrer ausüben muss, um den Pedalarm 110 in der Niederdrückrichtung zu drehen, durch Addieren der Pedalreaktionskraft f0, die durch die Pedalreaktionskrafterzeugungseinheit 130 erzeugt wird, der Reibungskraft f1 durch das erste Reibungselement 150 und der Reibungskraft f2 durch das zweite Reibungselement 150 erhalten werden, wie durch Kurve (a) in 17 gezeigt, die zunimmt, wenn der Drehwinkel des Pedalarms 110 zunimmt. Andererseits, wenn der Fahrer die Pedalauflage 111a freigibt, kann die Gesamtkraft, die der Fahrer ausüben muss, um dem Pedalarm 110 zu ermöglichen, sich in der Rückkehrrichtung zu drehen, ohne eine Winkelbeschleunigung in Richtung der Rückkehrrichtung, verringert werden. Verglichen mit der Gesamtkraft, die erforderlich ist, damit der Fahrer die Pedalauflage 111a niederdrückt, ist ein Teil der Pedalreaktionskraft f0, die durch die Pedalreaktionskrafterzeugungseinheit 130 erzeugt wird, durch die Reibungskraft f1 des ersten Reibungselements 140 und die Reibungskraft f2 des zweiten Reibungselements 150 versetzt, wie durch Kurve (b) in 17 gezeigt. Daher kann der Fahrer die Pedalauflage 111a gegen eine kleinere Reaktionskraft freigeben, was weniger Ermüdung beim Betätigen des Pedals verursacht.
Kurve (c) von 17 zeigt die Pedalreaktionskraft gegen den Fahrer, wenn keine Reibungskraft durch das erste Reibungselement 140 und das zweite Reibungselement 150 vorgesehen ist, und in diesem Fall, da nur die Pedalreaktionskraft durch die Pedalreaktionskrafterzeugungseinheit 130 angewendet wird, werden gleiche Pedalreaktionskräfte erzeugt, entweder wenn der Fahrer die Pedalauflage 111a niederdrückt oder freigibt, was mehr Ermüdung beim Fahrer verursachen kann.
Unterdessen kann die Pedalvorrichtung 100 für ein Fahrzeug gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ferner eine Positionserfassungseinheit 170 umfassen, die die Position des Pedalarms 110 erfasst und eine Einstellung des Verbrennungsgrads oder dergleichen ermöglicht. Die Positionserfassungseinheit 170 kann eine Änderung der Magnetkraft basierend auf der Position des Magneten 114 erfassen, dessen Position gemäß der Drehung des Pedalarms 110 geändert wird.
In der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung wird ein Beispiel beschrieben, in dem der Magnet 114 nahe der ersten Achse Ax1 des Pedalarms 110 angeordnet ist, so dass die Position geändert wird, wenn sich der Pedalarm 110 dreht. Die vorliegende Offenbarung ist jedoch nicht darauf beschränkt, und der Magnet 114 kann an verschiedenen Positionen vorgesehen sein, in denen die Position entlang einer Geraden, einer gekrümmten Linie oder einer Kombination davon basierend auf der Drehung des Pedalarms 110 geändert werden kann.
18 ein schematisches Diagramm ist, das einen Magneten 114 veranschaulicht, dessen Position bezüglich der Positionserfassungseinheit 170 geändert wird, wenn der Pedalarm 110 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung gedreht wird, 19 eine Querschnittsansicht ist, die die Positionserfassungseinheit 170 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht, und 20 eine perspektivische Ansicht einer Positionserfassungseinheit 170 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ist. 18 zeigt ein Beispiel mit weggelassenem Gehäuse 170a zur Vereinfachung der Beschreibung.
Unter Bezugnahme auf die 18 bis 20 kann die Positionserfassungseinheit 170 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung so angeordnet sein, dass sie unterschiedliche Spalte von der Sensoreinheit 171 und dem Magneten 114 aufweist, und kann mehrere Abschirmeinheiten 172 und 173 umfassen, um das durch jeden des Magneten 114 und der externen Magnetfelderzeugungsquelle erzeugte Magnetfeld zu blockieren. Die Sensoreinheit 171 und die mehreren Abschirmeinheiten 172 und 173 können im Gehäuse 170a untergebracht sein und können neben dem am proximalen Ende 112 des Pedalarms 110 vorgesehenen Magneten 114 angeordnet sein.
Die Sensoreinheit 171 kann mindestens einen Sensor 171b umfassen, der auf einem Substrat 171a installiert ist, und der mindestens eine Sensor 171b kann mehrere Sensoren umfassen, um Erfassungsfehler zu verhindern oder zu mildern. Wenn beispielsweise der mindestens eine Sensor 171b mehrere Sensoren umfasst, können die mehreren Sensoren Erfassungssignale mit unterschiedlichen Amplituden basierend auf der Position des Magneten 114 ausgeben. Wenn beispielsweise die Amplituden zwischen den von den mehreren Sensoren ausgegebenen Erfassungssignalen innerhalb eines bestimmten Bereichs liegen, kann die ECU des Fahrzeugs den Verbrennungsgrad basierend auf einem relativ großen Erfassungssignal steuern. Wenn die Amplituden außerhalb des bestimmten Bereichs liegen, kann die ECU den Verbrennungsgrad basierend auf einem relativ kleinen Erfassungssignal steuern.
Mindestens ein Sensor 171b kann so ausgebildet sein, dass, wenn es keinen Einfluss in der Fahrzeugpedalvorrichtung 100 der vorliegenden Offenbarung durch ein externes Magnetfeld von einer externen Quelle gibt, wie in 21 gezeigt, die Magnetkraftlinie G1 vom Magneten 114 emittiert und zurück zum Magneten 114 konvergiert wird, so dass sie durch mindestens einen Sensor 171b erfasst werden kann. Wenn jedoch ein externes Magnetfeld durch eine externe Quelle existiert, da das Magnetfeld des Magneten 114 durch das externe Magnetfeld beeinflusst wird, besteht die Möglichkeit, dass eine anormale Erfassung vorgenommen werden kann. Hierin bedeutet die externe Quelle ein externes Objekt, das ein Magnetfeld so weit erzeugen kann, dass eine Interferenz mit dem durch den Magneten 114 erzeugten Magnetfeld auftreten kann. Ein solches externes Objekt kann ein im Fahrzeug angeordnetes magnetisches Objekt oder einen als Stromquelle eines Elektrofahrzeugs verwendeten Motor umfassen.
In einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung kann aufgrund mehrerer Abschirmeinheiten 172 und 173, die mit unterschiedlichen Spalten vom Magneten 114 angeordnet sind, die Intensität des durch den mindestens einen Sensor 171b erfassten Magnetfelds des Magneten 114 nicht durch das externe Magnetfeld beeinflusst werden, da das Magnetfeld des Magneten 114 und das externe Magnetfeld voneinander blockiert sind, keine Interferenz zwischen dem Magnetfeld des Magneten 114 und dem externen Magnetfeld auftreten.
In einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung kann, obwohl ein Beispiel für einen Fall vorgesehen ist, in dem die mehreren Abschirmeinheiten 172 und 173 in der entgegengesetzten Richtung des Magneten 114 bezüglich des Substrats 171a angeordnet sind, so dass eine gegenseitige Interferenz zwischen dem Magnetfeld des Magneten 114 und dem externen Magnetfeld verhindert werden kann, die Richtung, in der die mehreren Abschirmeinheiten 172 und 173 angeordnet sind, in Abhängigkeit von der Richtung des externen Magnetfelds variieren.
Die mehreren Abschirmeinheiten 172 und 173 können aus einem Material hergestellt sein, das eine hohe magnetische Permeabilität aufweist, und können dazu dienen, eine Magnetkraftlinie zu induzieren, die ein Magnetfeld bildet, und in der folgenden beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung werden die mehreren Abschirmeinheiten 172 und 173 als die erste Abschirmeinheit 172, die so angeordnet ist, dass sie einen ersten Spalt d1 vom Magneten 114 aufweist, und eine zweite Abschirmeinheit 173, die so angeordnet ist, dass sie einen zweiten Spalt d2 aufweist, der größer als der erste Spalt d1 vom Magneten 114 ist, bezeichnet. Die erste Abschirmeinheit 172 kann verhindern, dass das durch den Magneten 114 gebildete Magnetfeld das externe Magnetfeld beeinflusst, und die zweite Abschirmeinheit 173 kann verhindern, dass das externe Magnetfeld das durch den Magneten 114 gebildete Magnetfeld beeinflusst.
Die erste Abschirmeinheit 172 und die zweite Abschirmeinheit 173 können durch einen vorbestimmten Spalt voneinander beabstandet sein. Dies soll einen Luftspalt A zwischen der ersten Abschirmeinheit 172 und der zweiten Abschirmeinheit 173 bilden, um den erforderlichen Raum zu verringern, verglichen mit dem Fall, in dem die erste Abschirmeinheit 172 und die zweite Abschirmeinheit 173 integral gebildet sind. Wenn die erste Abschirmeinheit 172 und die zweite Abschirmeinheit 173 integral gebildet sind, so dass kein Luftspalt A zwischen der ersten Abschirmeinheit 172 und der zweiten Abschirmeinheit 173 gebildet ist, muss die Dicke relativ erhöht werden, um eine gegenseitige Interferenz zwischen dem durch den Magneten 114 gebildeten Magnetfeld und dem externen Magnetfeld zu verhindern. Jedoch, in der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung, da die erste Abschirmeinheit 172 und die zweite Abschirmeinheit 173 durch einen vorbestimmten Spalt voneinander beabstandet sind, um einen Luftspalt A dazwischen zu bilden, kann die Gesamtdicke, die eine Summierung der Dicken der ersten Abschirmeinheit 172, der Dicke der zweiten Abschirmeinheit 173 und der Dicke des Luftspalts A ist, verringert werden.
Die Größe des zwischen der ersten Abschirmeinheit 172 und der zweiten Abschirmeinheit 173 gebildeten Luftspalts A kann in Abhängigkeit von den Dicken der ersten Abschirmeinheit 172 und der zweiten Abschirmeinheit 173 variieren. Wenn die Dicken der ersten Abschirmeinheit 172 und der zweiten Abschirmeinheit 173 größer sind, kann die Möglichkeit, dass die Magnetkraftlinie durch die erste Abschirmeinheit 172 und die zweite Abschirmeinheit 173 verläuft, verringert werden, so dass der Luftspalt A zwischen der ersten Abschirmeinheit 172 und der zweiten Abschirmeinheit 173 relativ klein sein kann.
Währenddessen sind im oben beschriebenen Beispiel die erste Abschirmeinheit 172 und die zweite Abschirmeinheit 173 jeweils gleitend mit dem Gehäuse 170a gekoppelt. Die vorliegende Offenbarung ist jedoch nicht darauf beschränkt. Eine oder beide der ersten Abschirmeinheit 172 und der zweiten Abschirmeinheit 173 können integral mit dem Gehäuse 170a über eine Einsatzinjektion für das Gehäuse 170a gebildet sein, und wenn das Gehäuse 170a aus einem nichtleitenden Harzmaterial hergestellt ist, kann die erste Abschirmeinheit 172 verhindern, dass das durch den Magneten 114 gebildete Magnetfeld das externe Magnetfeld beeinflusst, und die zweite Abschirmeinheit 173 kann das externe Magnetfeld blockieren, um das durch den Magneten 114 gebildete Magnetfeld nicht zu beeinflussen, ähnlich dem Fall, in dem der Luftspalt A zwischen der Einheit 172 und der zweiten Abschirmeinheit 173 gebildet ist. Zusätzlich kann zwischen der ersten Abschirmeinheit 172 und der zweiten Abschirmeinheit 173 ein separates Element, das aus einem nichtleitenden Material mit einer Dicke hergestellt ist, die dem Abstandsspalt zwischen der ersten Abschirmeinheit 172 und der zweiten Abschirmeinheit 173 entspricht, zusätzlich zum Gehäuse 170a angeordnet sein.
22 ein schematisches Diagramm ist, das Magnetkraftlinien, die durch einen Magneten und eine externe Magnetfelderzeugungsquelle gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung gebildet werden, zeigt. Unter Bezugnahme auf 22, wenn die mehreren Abschirmeinheiten 172 und 173 nicht vorgesehen sind, ist zu sehen, dass die vom Magneten 114 emittierte Magnetkraftlinie G1 durch die Magnetkraftlinie G2 des externen Magnetfelds beeinflusst und von mindestens einem Sensor 171b in Richtung des Magneten 114 bewegt wird. In diesem Fall wird nicht nur das Magnetfeld des Magneten 114, sondern auch das externe Magnetfeld durch mindestens einen Sensor 131 erfasst, so dass eine anormale Erfassung vorgenommen werden kann, was eine ungenaue Erfassung der Position des Pedalarms 110 verursachen kann.
In der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung können jedoch die erste Abschirmeinheit 172 und die zweite Abschirmeinheit 173 jeweils so angeordnet sein, dass sie unterschiedliche Spalten vom Magneten 114 aufweisen, um eine fehlerhafte Erfassung der Position des Pedalarms 110 aufgrund eines externen Magnetfelds zu verhindern, und in diesem Fall kann ein Teil der Magnetkraftlinie G1, die vom Magneten 114 emittiert wird, so gebildet sein, dass sie auf dem Magneten 114 entlang der ersten Abschirmeinheit 172 konvergiert, und in ähnlicher Weise kann ein Teil der Magnetkraftlinie G2, die von einer externen Magnetfelderzeugungseinheit emittiert wird, so gebildet sein, dass sie zu einer externen Magnetfelderzeugungsquelle entlang der zweiten Abschirmeinheit 173 konvergiert, so dass eine gegenseitige Interferenz zwischen dem Magnetfeld durch den Magneten 114 und dem externen Magnetfeld verhindert werden kann.
Während die vorliegende Offenbarung insbesondere unter Bezugnahme auf beispielhafte Ausführungsformen davon gezeigt und beschrieben worden ist, werden Fachleute verstehen, dass verschiedene Änderungen in Form und Detail daran vorgenommen werden können, ohne vom Umfang der vorliegenden Offenbarung, wie er durch die folgenden Ansprüche definiert ist, abzuweichen. Die beispielhaften Ausführungsformen sollten nur zum Zwecke der Beschreibung betrachtet werden und nicht zum Zwecke der Einschränkung.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

KR 1020210082985 [0001]

Claims

Pedalvorrichtung (100) für ein Fahrzeug, umfassend: ein Pedalgehäuse (160); einen Pedalarm (110) mit einer Pedalauflage (111a), die an einem distalen Ende (111) des Pedalarms (110) angeordnet ist, wobei der Pedalarm (110) drehbar mit dem Pedalgehäuse (160) in Bezug auf eine erste Achse gekoppelt ist; ein Druckelement (120), das dazu eingerichtet ist, eine Kraft auf ein proximales Ende (112) des Pedalarms (110) als Reaktion darauf, dass der Pedalarm (110) gedreht wird, auszuüben; eine Pedalreaktionskrafterzeugungseinheit (130), die zwischen dem Pedalarm (110) und dem Druckelement (120) angeordnet ist und dazu eingerichtet ist, eine Pedalreaktionskraft zu erzeugen, die einer auf die Pedalauflage (111a) ausgeübten Betätigungskraft entspricht; ein erstes Reibungselement (140), das am Druckelement (120) angeordnet ist und dazu eingerichtet ist, das proximale Ende (112) des Pedalarms (110) zu berühren; und ein zweites Reibungselement (150), das am proximalen Ende (112) des Pedalarms (110) angeordnet ist und dazu eingerichtet ist, eine Innenfläche (160a) des Pedalgehäuses (160) zu berühren.
Pedalvorrichtung (100) nach Anspruch 1, wobei das Druckelement (120) vom zweiten Reibungselement (150) beabstandet ist.
Pedalvorrichtung (100) nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Druckelement (120) drehbar im Pedalgehäuse (160) bezüglich einer zweiten Achse (Ax2) montiert ist, wobei insbesondere die zweite Achse (Ax2) parallel zur ersten Achse (Ax1) angeordnet ist.
Pedalvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das erste Reibungselement (140) und das zweite Reibungselement (150) so angeordnet sind, dass sie einander bezüglich der ersten Achse (Ax1) zugewandt sind.
Pedalvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei eine Kontaktfläche (140a) des ersten Reibungselements (140), die mit dem proximalen Ende (112) des Pedalarms (110) in Kontakt steht, eine Form aufweist, die einer Form des proximalen Endes (112) des Pedalarms (110) entspricht, und wobei die Kontaktfläche (140a) des ersten Reibungselements (140) eine gekrümmte Form aufweist, die einen vorbestimmten Radius bezüglich der ersten Achse (Ax1) aufweist.
Pedalvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei entweder das Druckelement (120) oder das erste Reibungselement (140) einen Montagevorsprung und das andere eine Montagenut umfasst, in die der Montagevorsprung (141) eingesetzt ist.
Pedalvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei eine Kontaktfläche (150a) des zweiten Reibungselements (150), die mit der Innenfläche (160a) des Pedalgehäuses (160) in Kontakt steht, eine Form aufweist, die der Innenfläche (160a) des Pedalgehäuses (160) entspricht, und wobei die Innenfläche (160a) des Pedalgehäuses (160) eine gekrümmte Form aufweist, die einen vorbestimmten Radius bezüglich der ersten Achse (Ax1) aufweist.
Pedalvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das Druckelement (120) im Pedalgehäuse (160) durch eine Öffnung (162) aufgenommen ist, die im Pedalgehäuse (160) ausgebildet ist, und wobei die Pedalvorrichtung (100) ferner eine Abdeckung (163) umfasst, die mit dem Pedalgehäuse (160) gekoppelt ist und dazu eingerichtet ist, die Öffnung (162) mit dem darin aufgenommenen Druckelement (120) abzuschirmen.
Pedalvorrichtung (100) nach Anspruch 8, wobei die Abdeckung (163) einen Kopplungsvorsprung (163a) umfasst, der in eine Kopplungsnut (162a), die im Pedalgehäuse (160) nahe der Öffnung (162) ausgebildet ist, eingesetzt und mit dieser gekoppelt ist.
Pedalvorrichtung (100) nach Anspruch 8 oder 9, wobei die Abdeckung (163) ferner eine Führungseinheit (163b) umfasst, die so ausgebildet und angeordnet ist, dass sie eine Außenfläche des Pedalgehäuses (160) umgibt, die dazu eingerichtet ist, die Abdeckung (163) auf dem Pedalgehäuse auszurichten.
Pedalvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei das erste Reibungselement (140) und das zweite Reibungselement (150) so angeordnet und eingerichtet sind, dass eine durch das zweite Reibungselement (150) auf das Pedalgehäuse (160) ausgeübte Kraft zunimmt, wenn eine durch das erste Reibungselement auf das proximale Ende (112) des Pedalarms (110) ausgeübte Kraft zunimmt.
Pedalvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei das erste Reibungselement (140) so angeordnet und eingerichtet ist, dass eine zwischen dem ersten Reibungselement (140) und dem proximalen Ende (112) des Pedalarms (110) erzeugte Reibungskraft eine Größe aufweist, die einer Normalkraft entspricht, die vom proximalen Ende (112) des Pedalarms (110) gemäß einer durch das erste Reibungselement (140) auf das proximale Ende (112) des Pedalarms (110) ausgeübten Kraft erzeugt wird.
Pedalvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei das erste Reibungselement (140) so angeordnet und eingerichtet ist, dass eine Größe einer zwischen dem ersten Reibungselement (140) und dem proximalen Ende (112) des Pedalarms erzeugten Reibungskraft in Abhängigkeit von einer Größe der durch das Druckelement (120) übertragenen Betätigungskraft variiert.
Pedalvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei das zweite Reibungselement (150) so angeordnet und eingerichtet ist, dass eine zwischen dem zweiten Reibungselement (150) und dem Pedalgehäuse (160) erzeugte Reibungskraft eine Größe aufweist, die einer Normalkraft entspricht, die von der Innenfläche (160a) des Pedalgehäuses (160) gemäß einer durch das zweite Reibungselement (150) auf die Innenfläche (160a) des Pedalgehäuses (160) ausgeübten Kraft erzeugt wird.
Pedalvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei das erste Reibungselement (140) und das zweite Reibungselement (150) so angeordnet und eingerichtet sind, dass eine Größe einer zwischen dem zweiten Reibungselement (150) und dem Pedalgehäuse erzeugten Reibungskraft in Abhängigkeit von einer Größe einer durch das erste Reibungselement (140) auf das proximale Ende (112) des Pedalarms (110) ausgeübten Kraft variiert.
Pedalvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 15, wobei das erste Reibungselement (140) und das zweite Reibungselement (150) so angeordnet und eingerichtet sind: dass als Reaktion auf eine über die Pedalauflage (111a) auf den Pedalarm (110) ausgeübte Betätigungskraft eine zwischen dem ersten Reibungselement (140) und dem proximalen Ende (112) des Pedalarms (110) erzeugte Reibungskraft und eine zwischen dem zweiten Reibungselement (150) und dem Pedalgehäuse erzeugte Reibungskraft in einer ersten Richtung wirken, die einer Richtung der auf den Pedalarm (110) wirkenden Betätigungskraft entgegengesetzt ist, und dass als Reaktion auf ein Verringern der auf den Pedalarm (110) ausgeübten Betätigungskraft durch Freigeben der Pedalauflage (11a) die zwischen dem ersten Reibungselement (140) und dem proximalen Ende des Pedalarms (110) erzeugte Reibungskraft und die zwischen dem zweiten Reibungselement (150) und dem Pedalgehäuse (160) erzeugte Reibungskraft in einer zweiten Richtung wirken, die der ersten Richtung entgegengesetzt ist.