DE29519910U1 - Accelerator pedal sender - Google Patents
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Description
BeschreibungDescription
FahrpedalgeberAccelerator pedal sensor
Die Erfindung betrifft einen Fahrpedalgeber mit einer Welle und einem Betätigungshebel, wobei der Betätigungshebel ein Gegenstück mit einer Hohlbohrung aufweist, in welche ein Endabschnitt der Welle eingefügt ist.The invention relates to an accelerator pedal sensor with a shaft and an actuating lever, wherein the actuating lever has a counterpart with a hollow bore into which an end section of the shaft is inserted.
Ein Fahrpedalgeber, bei dem ein stückweise konisch ausgebildeter Endabschnitt eine Rändelung aufweist, ist in der EP 0 578 114 B1 dargestellt.An accelerator pedal sensor in which a partially conical end section has knurling is shown in EP 0 578 114 B1.
Nicht dargestellt ist der Betätigungshebel und dessen auf der Welle aufsitzendes Gegenstück. Üblicherweise ist am Gegenstück die Bohrung zur Aufnahme eines gerändelten Abschnittes ebenfalls gerändelt und in ihrer Form dem Wellenendabschnitt angepaßt, in diesem Fall also ebenfalls konisch ausgebildet, so daß die Rändelungen dieser Teile formschlüssig ineinandergreifen.The operating lever and its counterpart on the shaft are not shown. Usually, the hole on the counterpart for receiving a knurled section is also knurled and its shape is adapted to the shaft end section, in this case also conical, so that the knurls of these parts engage with each other in a form-fitting manner.
Eine solche Ausfuhrungsform ist in mehrfacher Hinsicht nachteilig. Zum einen müssen sowohl Welle als auch Verbindungsstück aus einem gehärteten Stahl bestehen, in die jeweils eine Rändelung eingeschnitten wird, was beide Teile recht kostenaufwendig macht.Such a design is disadvantageous in several respects. Firstly, both the shaft and the connecting piece must be made of hardened steel, with knurling cut into each of them, which makes both parts quite expensive.
Weiterhin ist die Möglichkeit der Justierung von Welle und Betätigungshebel zueinander (dem entspricht die Stellung des Betätigungshebels zur Anschraubfläche des Fahrpedalgebers) durch die Rändelung begrenzt. Eine grobe Rändelung ermöglicht nur eine grobe Justierung; eine sehr feine Rändelung dagegen ist besonders aufwendig und erlaubt trotzdem keine kontinuierliche Einstellung der Lage des Betätigungshebeis bezüglich der Welle.Furthermore, the possibility of adjusting the shaft and actuating lever relative to each other (this corresponds to the position of the actuating lever relative to the screwing surface of the accelerator pedal sensor) is limited by the knurling. Coarse knurling only allows for coarse adjustment; very fine knurling, on the other hand, is particularly complex and still does not allow for continuous adjustment of the position of the actuating lever relative to the shaft.
Die Rändelungen sowohl von Weiie wie auch am Gegenstück sind daher auf jeden Fall mit besonders geringen Toleranzen anzubringen, da sonst besonders bei einemThe knurling of both the white and the counterpart must therefore be applied with particularly small tolerances, otherwise, especially in the case of a
langen Betätigungshebel die Fehlstellung der mit dem Betätigungshebel verbundenen Fahrpedalplatte erheblich sein kann.long operating lever, the misalignment of the accelerator pedal plate connected to the operating lever can be significant.
Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, einen Fahrpedalgeber zu schaffen, der bei geringem Fertigungs- und Kostenaufwand eine auch gegenüber großen Kräften verdrehsichere und eine bei der Fertigung kontinuierlich einjustierbare Verbindung zwischen Welle und Betätigungshebel ermöglicht.It is therefore the object of the invention to create an accelerator pedal sensor which, with low manufacturing and cost expenditure, enables a connection between the shaft and the actuating lever which is torsion-proof even in the presence of large forces and which can be continuously adjusted during production.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß entweder der Endabschnitt der Welle oder die Hohlbohrung des Gegenstückes eine Rändelung aufweist und daß das mit einer Rändelung versehene Element aus einem härteren Metall besteht als das Element, weiches keine Rändelung aufweist.This object is achieved according to the invention in that either the end section of the shaft or the hollow bore of the counterpart has a knurling and that the element provided with a knurling consists of a harder metal than the element which does not have a knurling.
Die erfindungsgemäße Lösung ist günstig bezüglich des Fertigungs- und Kostenaufwandes, da nur eines der beiden die Rändelverbindung ausbildenden Elemente mit einer Rändelung versehen werden muß.The solution according to the invention is favorable in terms of manufacturing and cost expenditure, since only one of the two elements forming the knurled connection has to be provided with knurling.
Beim Zusammenpressen des Endabschnittes der Welle und der Hohlbohrung des Gegenstückes drückt sich die Rändelung des gerändelten Elementes in das etwas weichere Metall des ungerändeiten Elementes ein und sorgt so für eine formschlüssige Verbindung von Welle und Gegenstück.When the end section of the shaft and the hollow bore of the counterpart are pressed together, the knurling of the knurled element presses into the slightly softer metal of the unknurled element, thus ensuring a positive connection between the shaft and counterpart.
Vor diesem Einpressen kann die Winkellage des Betätigungshebels so genau wie erforderlich einjustiert werden, ohne daß dabei die Justiergenauigkeit durch die Feinheit der Rändelung begrenzt wird.Before this pressing in, the angular position of the operating lever can be adjusted as precisely as required, without the adjustment accuracy being limited by the fineness of the knurling.
Vorteilhafterweise braucht daher noch nicht einmal eine besonders feine und toleranzarme Rändelung am gerändelten Element vorgesehen werden, da sich die Form des ungerändelten Elementes beim Einpressen von selbst anpaßt.Advantageously, it is not even necessary to provide particularly fine and low-tolerance knurling on the knurled element, since the shape of the unknurled element adapts itself when pressed in.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen gehen aus den Unteransprüchen hervor.Further advantageous embodiments and developments emerge from the subclaims.
So ist es besonders vorteilhaft, wenn der Endabschnitt der Welle und die Hohlbohrung des Gegenstückes konisch ausgebildet sind. Hierdurch kann, im Gegensatz beispielsweise zu einem zylindrisch ausgebildeten Wellenendabschnitt und Hohlbohrung die Festigkeit der Rändelverbindung durch die Anpreßkraft bei der Montage beeinflußt werden. Weiterhin sind hier die Anforderungen an die Maßgenauigkeit des Endabschnittes der Welle und der Hohlbohrung nicht so kritisch, da der konisch ausgebildete Endabschnitt der Welle auf jeden Fall soweit in die Hohlbohrung des Gegenstückes eingepreßt werden kann, bis sich die Rändelung fest in das Material des ungerändelten Elementes eingedrückt hat.It is particularly advantageous if the end section of the shaft and the hollow bore of the counterpart are conical. In contrast to a cylindrical shaft end section and hollow bore, for example, the strength of the knurled connection can be influenced by the contact pressure during assembly. Furthermore, the requirements for the dimensional accuracy of the end section of the shaft and the hollow bore are not so critical here, since the conical end section of the shaft can in any case be pressed into the hollow bore of the counterpart until the knurling has pressed firmly into the material of the unknurled element.
Dies ist auch deshalb vorteilhaft, da insbesondere bei einem Fahrpedalgeber recht große Betätigungskräfte vom Betätigungshebel auf die federbeiastete Welle übertragen werden und die bei einer besonders festen Rändelverbindung nicht zum Abscheren der Rändelung führen.This is also advantageous because, particularly in the case of an accelerator pedal sensor, relatively large actuation forces are transferred from the actuation lever to the spring-loaded shaft and, with a particularly strong knurled connection, do not lead to the knurling shearing off.
Um diese feste Verbindung zu schaffen, ist es vorteilhaft, daß das Gegenstück gegenüber dem Endabschnitt der Weile gegenüber von der Verschiebung in axialer Richtung gesichert ist, was vorteilhafterweise durch eine Schweißverbindung oder auch durch eine zur Welle koaxiale Schraubverbindung zwischen dem Endabschnitt der Welle und dem Gegenstück erzielt werden kann.In order to create this firm connection, it is advantageous that the counterpart is secured against displacement in the axial direction relative to the end section of the shaft, which can advantageously be achieved by a welded connection or by a screw connection coaxial to the shaft between the end section of the shaft and the counterpart.
Die Rändelung kann an dem Endabschnitt der Weile oder der Hohlbohrung des Gegenstückes auf besonders einfache Weise durch Kaltschlagen angeformt werden. Dabei kann es vorteilhaft sein, keine Rändelung entlang des gesamten Umfanges, sondern nur ein oder mehrere Rändelsegmente vorzusehen, die beispielsweise an gegenüberliegenden Seiten des Umfanges angeordnet sind. Solche Rändelsegmente können vorteilhafterweise mittels Kaltschlagen in einem einzigen Arbeitsschritt erzeugt werden.The knurling can be formed on the end section of the shaft or the hollow bore of the counterpart in a particularly simple manner by cold forging. It can be advantageous not to provide knurling along the entire circumference, but only one or more knurling segments, which are arranged, for example, on opposite sides of the circumference. Such knurling segments can advantageously be produced by cold forging in a single work step.
Um den erfindungsgemäßen Fahrpedalgeber besonders stabil auszuführen, werden die Welle und das Gegenstück aus verschiedenen Stahlsorten gefertigt, die sich durch ihre Härte (zum Beispiel gehärteter oder ungehärteter Stahl) unterscheiden.In order to make the accelerator pedal sensor according to the invention particularly stable, the shaft and the counterpart are made of different types of steel, which differ in their hardness (for example hardened or unhardened steel).
Ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Fahrpedalgebers ist in der Zeichnung dargestellt und soll im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert werden.An embodiment of an accelerator pedal sensor according to the invention is shown in the drawing and will be explained in more detail below with reference to the drawing.
Es zeigenShow it
Figur 1 eine Draufsicht auf einen erfindungsgemäßen Fahrpedalgeber;Figure 1 is a plan view of an accelerator pedal sensor according to the invention;
Figur 2 eine Schnittzeichnung des Gegenstückes;Figure 2 is a sectional drawing of the counterpart;
Figur 3 den Endabschnitt der Welle.Figure 3 the end section of the shaft.
In der Figur 1 ist ein erfindungsgemäßer Fahrpedalgeber in einer Draufsicht dargestellt. Dieser besteht aus einem Gehäuse (8) in welchem mechanische Teile {wie zum Reibelemente, Rückstellfedern) und elektronische Teile (Drehsensor) angeordnet sind. Die Ausgestaltung dieser in der Figur nicht dargestellter Teile ist nach dem Stand der Technik bekannt und soll hier nicht näher erläutert werden.Figure 1 shows a top view of an accelerator pedal sensor according to the invention. It consists of a housing (8) in which mechanical parts (such as friction elements, return springs) and electronic parts (rotation sensor) are arranged. The design of these parts not shown in the figure is known from the state of the art and will not be explained in more detail here.
Mit dem nicht dargestellten Drehsensor verbunden ist eine Welle (1), die aus dem Gehäuse (8) herausgeführt ist und auf deren Endabschnitt (5) ein mit einem Betätigungshebe! (2) verbundenes Gegenstück aufgepreßt ist. Die Verbindung von Endabschnitt (5) der Welle (1) und dem Gegenstück (3) ist zudem durch eine Schraubverbindung (7) gesichert, bestehend aus einer Schraube, die in ein koaxial zur Längsachse der Welle (1) eingebrachtes Gewinde eingeschraubt ist.Connected to the rotary sensor (not shown) is a shaft (1) which extends out of the housing (8) and onto whose end section (5) a counterpart connected to an actuating lever (2) is pressed. The connection between the end section (5) of the shaft (1) and the counterpart (3) is also secured by a screw connection (7) consisting of a screw which is screwed into a thread coaxial to the longitudinal axis of the shaft (1).
Der mit dem Gegenstück (3) einstückig verbundene Betätigungshebel (2) trägt an einem Endabschnitt eine Fahrpedalplatte (9).The operating lever (2), which is integrally connected to the counterpart (3), carries an accelerator pedal plate (9) at one end section.
Der Fahrpedaigeber insgesamt hat die Funktion, ein von der Stellung des Betätigungshebels (2) bzw. der Winkellage der Welle (1) abhängiges elektrisches Signal oder auch über einen Bowdenzug ein mechanisches Signal abzugeben. Im eingebauten Zustand ist das Gehäuse (8) des Fahrpedalgebers mit der Karosserie eines Fahrzeuges verschraubt.The accelerator pedal sensor as a whole has the function of emitting an electrical signal that depends on the position of the operating lever (2) or the angular position of the shaft (1) or a mechanical signal via a Bowden cable. When installed, the housing (8) of the accelerator pedal sensor is screwed to the body of a vehicle.
Bezüglich der Anschraubfläche im Kraftfahrzeug soll die Fahrpedalplatte (9) nun eine möglichst genau vorgegebene Grundposition einnehmen. Hierzu wird bei der Montage des Fahrpedalgebers die Winkellage des Gegenstückes (3) bezüglich der Welle (1) einjustiert.The accelerator pedal plate (9) should now assume a base position that is as precise as possible with respect to the screwing surface in the vehicle. To do this, the angular position of the counterpart (3) is adjusted with respect to the shaft (1) when the accelerator pedal sensor is installed.
Aufgrund des relativ langen Hebelweges zwischen Fahrpedalpiatte (9) und Welle (1) führt dabei schon ein kleiner Winkelfehler zu einer großen Fehlstellung der Fahrpedalplatte (9). Bisher ergab sich das Problem, daß beim Zusammenfügen von einem gerändelten Endabschnitt der Welle einer ebenfalls gerändelten Hohlbohrung des Gegenstückes nur eine relativ ungenaue Justierung möglich war, da solche Rändelverbindungen nur eine stufenweise Verstellung der Winkellage von Gegenstück und Welle zueinander zuläßt. Noch ungünstiger war hier die Justiermöglichkeit bei Ausbildung des Wellenendabschnittes als Doppelflach.Due to the relatively long lever travel between the accelerator pedal plate (9) and the shaft (1), even a small angle error leads to a large misalignment of the accelerator pedal plate (9). Previously, the problem was that when joining a knurled end section of the shaft to a knurled hollow bore of the counterpart, only a relatively imprecise adjustment was possible, since such knurled connections only allow a gradual adjustment of the angular position of the counterpart and the shaft to each other. The adjustment option was even less favorable when the shaft end section was designed as a double flat.
Andererseits ist es aber unbedingt nötig, die Verbindung zwischen dem Endabschnitt (5) der Welle (1) und dem Gegenstück (3) als eine formschlüssige Verbindung auszubilden, da hier aufgrund des fußbetätigten Betätigungshebels (2) und der durch starke rückstellende Federkräfte belasteten Weile (1) an der Verbindung zwischen Gegenstück (3) und Welle (1) starke Scherkräfte auftreten.On the other hand, it is absolutely necessary to design the connection between the end section (5) of the shaft (1) and the counterpart (3) as a positive connection, since strong shear forces occur at the connection between the counterpart (3) and the shaft (1) due to the foot-operated operating lever (2) and the shaft (1) loaded by strong restoring spring forces.
Dieses Problem wird nun durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung von Welle (1) und Gegenstück (3) gelöst.This problem is now solved by the inventive design of shaft (1) and counterpart (3).
Aus den Figuren 2 und 3 ist ersichtlich, daß der Endabschnitt (5) der Welle (1) eine Rändelung (6) aufweist, nicht dagegen die Hohibohrung (4) des Gegenstückes (3). Die Weile (1) und das Gegenstück (3) lassen sich so vor dem Zusammenfügen in jeder beliebigen Stellung zueinander positionieren, so daß (gemäß Figur 1) die Fahrpedaiplatte (9) in die gewünschte Position relativ zur Anschraubfläche des Gehäuses (8) einjustiert werden kann.From Figures 2 and 3 it can be seen that the end section (5) of the shaft (1) has a knurling (6), but not the hollow bore (4) of the counterpart (3). The shaft (1) and the counterpart (3) can thus be positioned in any position relative to one another before assembly, so that (according to Figure 1) the accelerator pedal plate (9) can be adjusted to the desired position relative to the screwing surface of the housing (8).
In dieser Position werden der Endabschnitt (5) der Welle (1) und das Gegenstück (3) zusammengefügt, wobei sich die Rändelung (6) an der aus vorzugsweise aus gehärtetem Stahl bestehenden Weile (1) in die Innenflächen der Hohlbohrung (4) des aus einem weicheren Stahl bestehenden Gegenstückes (3) eindrückt, wodurchIn this position, the end section (5) of the shaft (1) and the counterpart (3) are joined together, whereby the knurling (6) on the shaft (1), which is preferably made of hardened steel, is pressed into the inner surfaces of the hollow bore (4) of the counterpart (3), which is made of a softer steel, whereby
eine formschlüssige Verbindung zwischen Welle (1) und Gegenstück (3) ausgebildet wird.a positive connection is formed between the shaft (1) and the counterpart (3).
Sowohl der Endabschnitt (5) der Welle {1) als auch die Hohlbohrung (4) des Gegenstückes (3) haben in diesem Ausführungsbeispiel vorteilhafterweise eine konische Form, so daß durch den Einpreßdruck vorgegeben werden kann, wie weit sich die Rändelung (6) in die Innenflächen des Gegenstückes (3) eindrückt.In this embodiment, both the end section (5) of the shaft (1) and the hollow bore (4) of the counterpart (3) advantageously have a conical shape, so that the pressing pressure can determine how far the knurling (6) is pressed into the inner surfaces of the counterpart (3).
Wie Figur 1 zeigt, wird beim montierten Fahrpedalgeber der Einpreßdruck durch eine Schraubverbindung (7) aufrechterhalten, wodurch gleichzeitig die Verbindung von Gegenstück (3) und Welle (1) gegen Verschiebung in axialer Richtung gesichert ist. Eine solche axiale Sicherung kann hierbei auch alternativ durch eine Schweißverbindung erreicht werden.As Figure 1 shows, when the accelerator pedal sensor is mounted, the press-in pressure is maintained by a screw connection (7), which simultaneously secures the connection between the counterpart (3) and the shaft (1) against displacement in the axial direction. Such axial securing can also be achieved alternatively by means of a welded connection.
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Claims (8)
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Legal Events
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