DE69202577T2 - Elektronische Pedale mit verbesserter Rückstellfeder. - Google Patents

Elektronische Pedale mit verbesserter Rückstellfeder.

Info

Publication number
DE69202577T2
DE69202577T2 DE69202577T DE69202577T DE69202577T2 DE 69202577 T2 DE69202577 T2 DE 69202577T2 DE 69202577 T DE69202577 T DE 69202577T DE 69202577 T DE69202577 T DE 69202577T DE 69202577 T2 DE69202577 T2 DE 69202577T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
treadle
pedal
springs
spring
electronic foot
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
DE69202577T
Other languages
English (en)
Other versions
DE69202577D1 (de
Inventor
Jeffrey L Davis
James G Honyak
Chester E Lundberg
Keith Arnold Neubauer
Christopher David Nordeen
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Williams Controls Industries Inc
Original Assignee
Williams Controls Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Williams Controls Inc filed Critical Williams Controls Inc
Publication of DE69202577D1 publication Critical patent/DE69202577D1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE69202577T2 publication Critical patent/DE69202577T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05GCONTROL DEVICES OR SYSTEMS INSOFAR AS CHARACTERISED BY MECHANICAL FEATURES ONLY
    • G05G1/00Controlling members, e.g. knobs or handles; Assemblies or arrangements thereof; Indicating position of controlling members
    • G05G1/30Controlling members actuated by foot
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K26/00Arrangements or mounting of propulsion unit control devices in vehicles
    • B60K26/02Arrangements or mounting of propulsion unit control devices in vehicles of initiating means or elements
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F1/00Springs
    • F16F1/02Springs made of steel or other material having low internal friction; Wound, torsion, leaf, cup, ring or the like springs, the material of the spring not being relevant
    • F16F1/04Wound springs
    • F16F1/10Spiral springs with turns lying substantially in plane surfaces
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05GCONTROL DEVICES OR SYSTEMS INSOFAR AS CHARACTERISED BY MECHANICAL FEATURES ONLY
    • G05G1/00Controlling members, e.g. knobs or handles; Assemblies or arrangements thereof; Indicating position of controlling members
    • G05G1/30Controlling members actuated by foot
    • G05G1/38Controlling members actuated by foot comprising means to continuously detect pedal position
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05GCONTROL DEVICES OR SYSTEMS INSOFAR AS CHARACTERISED BY MECHANICAL FEATURES ONLY
    • G05G1/00Controlling members, e.g. knobs or handles; Assemblies or arrangements thereof; Indicating position of controlling members
    • G05G1/30Controlling members actuated by foot
    • G05G1/44Controlling members actuated by foot pivoting
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05GCONTROL DEVICES OR SYSTEMS INSOFAR AS CHARACTERISED BY MECHANICAL FEATURES ONLY
    • G05G5/00Means for preventing, limiting or returning the movements of parts of a control mechanism, e.g. locking controlling member
    • G05G5/03Means for enhancing the operator's awareness of arrival of the controlling member at a command or datum position; Providing feel, e.g. means for creating a counterforce
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05GCONTROL DEVICES OR SYSTEMS INSOFAR AS CHARACTERISED BY MECHANICAL FEATURES ONLY
    • G05G5/00Means for preventing, limiting or returning the movements of parts of a control mechanism, e.g. locking controlling member
    • G05G5/05Means for returning or tending to return controlling members to an inoperative or neutral position, e.g. by providing return springs or resilient end-stops
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T74/00Machine element or mechanism
    • Y10T74/20Control lever and linkage systems
    • Y10T74/20528Foot operated
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T74/00Machine element or mechanism
    • Y10T74/20Control lever and linkage systems
    • Y10T74/20576Elements
    • Y10T74/20888Pedals

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Control Devices (AREA)
  • Auxiliary Drives, Propulsion Controls, And Safety Devices (AREA)
  • Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)
  • Arrangement And Mounting Of Devices That Control Transmission Of Motive Force (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft elektronische Fußpedale für die Ausgabe elektronischer Signale zur Regelung der Drehzahl eines Fahrzeugmotors (UPM). Die Erfindung schafft eine verbesserte Rückstelleinrichtung für die nachgiebige Rückstellung einer Trittplatte in eine Ausgangsposition bei einem solchen Fußpedal.
  • Moderne Motoren für Lastkraftwagen benutzen elektronische Fußpedale, die ein der Verschiebung der Trittplatte proportionales Signal abgeben. Das Signal wird in einen Motorregler eingegeben, der als eine seiner Funktionen die Motordrehzahl regelt.
  • Die elektronischen Fußpedale sind unabhängig und erfordern nur einen elektrischen Anschluß zwischen dem Pedal und dem Motorregler. Das elektronische Fußpedal hat eine Trittplatte, die an einer Basis schwenkbar angebracht ist, wobei die Trittplatte durch Federn in eine Ausgangsposition zurückgestellt wird. Um einen Sicherheitsfaktor zu schaffen und auch um den DOT- Erfordernissen zu entsprechen, hat das elektronische Fußpedal zwei Rückstellfedern, um der Trittplatte eine in die Ausgangsposition gerichtete Schwenkvorspannung zu geben. Zwei Federn sind für den Fall vorgesehen, daß eine Feder versagt. Die Federn ergänzen sich, da jede von ihnen eine geeignete Rückstellkraft liefert, um die Trittplatte in ihre Ausgangsposition zu schwenken.
  • Viele elektronische Fußpedale haben einen Schwenkarm oder ein Schwenkglied, das zwischen der Trittplatte und der Basis angeordnet ist, um eine Multiplizierwirkung zu erreichen, damit sich ein Potentiometer um eine größere Gradzahl dreht als die Trittplatte geschwenkt wird. Hierdurch wird ein Signal mit feinerer Auflösung geliefert.
  • Die Federn sind oft Drahtwendeln, von denen eine einen kleineren Durchmesser hat und in der anderen enthalten ist, oder die Federn sind von gleicher Größe und nebeneinander angeordnet. Jede Feder hat einen geraden Abschnitt, der von jedem Ende ihrer Wendel ausgeht.
  • Die Federn sind zwischen einer Trittplatte und einer Basis oder zwischen der Trittplatte und dein Schwenkarm angeordnet, wobei z.B. die von einem Ende der Wende in ausgehenden Federenden eine Kraft auf die Trittplatte ausüben und die von dem anderen Ende der Wendein ausgehenden Enden eine Kraft auf die Basis (entweder direkt oder durch den Schwenkarm) ausüben. Die durch die Federn auf die Basis und die Trittplatte ausgeübte Kraft liefert so eine elastische Rückstellkraft, um die Trittplatte zu einer Schwenkung weg von der Basis zu veranlassen.
  • Es wurde gefunden, daß es sich bei einem Versagen der Federn fast immer um die Verbindungsstelle handelt, wo der gerade Abschnitt in den gekrümmten Abschnitt der Wendel übergeht. Die von den Wendeln der Federn ausgehenden geraden Abschnitte sind mehr einer Biegekraft als einer Zugkraft ausgesetzt. Die an dem Ende des ausgedehnten geraden Abschnitts anliegende Kraft ist fast normal zu der Längsachse der Feder gerichtet. Der von der Wendel ausgehende gerade Federabschnitt wirkt als ein Hebelarm, und die an dem Ende des geraden Abschnitts anliegende Kraft neigt somit dazu, eine Biegung der Feder an der Verbindungsstelle zwischen dem geraden Abschnitt und dem gekrümmten Abschnitt der Wendel zu erzwingen. Die Feder erfährt an dieser Stelle ihre größte Biegung. Dies ist einer der Gründe, daß der Bruch der Federn meistens an dieser Stelle eintritt.
  • Die auf den Wendelteil der Feder ausgeübte Kraft führt dazu, daß sich die Windungen der Wendel enger aneinanderlegen. Diese Kraft verteilt sich in wesentlichen über die Masse des beaufschlagten Federteils, und je größer die Masse ist, um so geringer ist die Wahrscheinlichkeit des Versagens. Die Federmasse einer Drahtwendelfeder hat jedoch eine praktische Grenze, die durch den verfügbaren Raum und insbesondere durch die Breite der Pedaltrittplatte gesetzt wird.
  • Aus der US-A-4 972 817 ist eine Vorrichtung mit einem Regelmotor für den Eingriff in ein übertragungsgerät zwischen einem Betätigungselement und einem die Ausgangsleistung einer Antriebsmaschine bestimmenden Regelgerät bekannt, wobei die Vorrichtung Rückdrehfedern enthält, die die Form einer Spiralfeder oder einer bogenförmig gekrümmten Flachbandfeder hat.
  • Die Erfindung betrifft jedoch ein elektronisches Fußpedal für die Ausgabe eines elektrischen Signals zum Steuern der Drehzahl eines Fahrzeugmotors der oben diskutierten Art mit einer Pedaltrittplatte, die von einer Ausgangsposition aus relativ zu einer Basis beweglich ist, einem Mechanismus zur Ausgabe eines elektrischen Signals, das proportional zur Bewegung der Pedaltrittplatte aus der Ausgangsposition ist, und Rückstellmitteln, die auf die Trittplatte eine zur Ausgabeposition hin gerichtete elastische Rückstellkraft ausüben.
  • Nach der vorliegenden Erfindung umfassen die Rückstellmittel eines elektronischen Fußpedals dieser Art ein Paar Federn aus spiralförmig gewundenem, bandartigem Flachmaterial nach Art von Uhrfedern, wobei jeweils ein Ende jeder Feder an der Trittplatte und an der Basis verankert ist.
  • Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist ein Schwenkarm an der Trittplatte schwenkbar befestigt und zwischen der Trittplatte und der Basis angeordnet. Ein mit einer Rolle bestücktes Ende des Schwenkarms ist mit einem Schienenteil der Basis in Berührung. Die spiralig gewundenen Federn des Uhrfedertyps, die die Trittplatte in ihrer Ausgangsposition elastisch vorspannen, sind relativ zu der Trittplatte iind dem Schwenkarm individuell angebracht, um eine Kraft auszuüben, damit bei der Schwenkung der Schwenkarm von der Trittplatte weggedrückt wird und der mit der Basis in Kontakt befindliche Schwenkarm demzufolge eine Schwenkung der Trittplatte weg von der Basis veranlaßt.
  • Die Federn ergänzen sich gegenseitig, jedoch leistet jede eine geeignete Rückstellkraft, um die Trittplatte in ihre Ausgangsposition zu schwenken. Die uhrfederartigen Federn in Spiralform unterliegen Biegekräften, die sich über eine große Querschnittsfläche verteilen, und haben eine größere Masse als Drahtwendelfedern. Die spiralig gewundene Gestalt der Federn nach Uhrfederart bewirkt eine gleichmäßige Biegung der Feder längs ihrer Spirallänge, um so das Maß der Ermüdungsbiegung zu minimieren, wenn die Trittplatte zwischen ihren Schwenkbegrenzungen geschwenkt wird.
  • Ein Leerlaufprüfschalter kann mit der Schwenkbewegung der Trittplatte gekoppelt sein als Sicherung für den Fall eines inneren elektrischen Versagens. Das von dem Schalter gelieferte Leerlaufprüfsignal übersteuert das Signal aus der Potentiometerschaltung.
  • Die Erfindung wird unten beispielhaft unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen
  • Fig. 1 eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt, eines elektronischen Fußpedals nach der vorliegenden Erfindung;
  • Fig. 2 ein Schnitt nach der Linie 2-2 nach der Fig. 1;
  • Fig. 3 eine perspektivische Ansicht eines in dem elektronischen Fußpedal enthaltenen Schwenkarms; und
  • Fig. 4 eine Darstellung ähnlich der Fig. 1, die ein modifiziertes elektronisches Fußpedal nach der Erfindung mit einem auf ihm angebrachten Leerlaufprüfschalter zeigt.
  • Das in Fig. 1 dargestellte elektronische Fußpedal 10 ist eine unabhängige Einheit, die nur einen elektrischen Anschluß an einen Motorregler erfordert. Das elektronische Fußpedal 10 liefert ein Signal zur Regelung der Drehzahl eines Fahrzeugmotors, wie etwa eines Motors einer Straßenzugmaschine. Das elektronische Fußpedal 10 liefert ein elektrisches Signal an den Motorregler, das proportional zu der Gradzahl ist, um die eine Trittplatte 12 relativ zu einer Basis 14 schwenkt.
  • Die Trittplatte 12 hat heruntergezogene Laschen 18, die mit einem "U"-förmigen Träger 20 der Basis 14 zusammenpassen. Die Laschen 18 und der Träger 20 sind in geeigneter Weise zur Aufnahme des Drehzapfens 16 durchbohrt. Die Basis 14 ist zur Anbringung des elektronischen Fußpedals 10 an einer Stützkonstruktion geeignet, wie etwa dem Fußboden des Fahrerhauses einer Straßenzugmaschine.
  • Die Trittplatte 12 hat heruntergezogene Vorsprünge 22 und 24 (am besten in Fig. 2 zu sehen), wobei der Vorsprung 22 von der einen Seite ausgeht und der Vorsprung 24 von der anderen Seite. Die Vorsprünge 22 und 24 sind auf Abstand gehalten und haben ausgefluchtete Bohrungen, wobei die Bohrung des Vorsprungs 22 zur Aufnahme eines Lagers 26 und die Bohrung des Vorsprungs 24 zur Aufnahme einer Hülse 28 dient. Die Vorsprünge 22 und 24 schaffen die Konstruktion für die Schwenkbefestigung eines Schwenkarms 30 an der Trittplatte 12.
  • Der Schwenkarm 30 ist zwischen den Vorsprüngen 22 und 24 eingesetzt und an der Unterseite der Trittplatte, wie in den Fign. 1 und 2 gezeigt, durch eine an dem Schwenkarm 30 befestigte Welle 32 angebracht, wobei der Schwenkarm 30 in das Lager 26 und die Hülse 28 eingepaßt ist. Der Schwenkarm 30 ist zwischen der Trittplatte 12 und der Basis 14 angeordnet, wobei eine Rolle 58 des Arms 30 mit einem geneigten Schienenteil 64 der Basis 14 in Berührung ist. Der Schwenkarm 30 wird von der Trittplatte 12 zwangsweise durch Federn 50 weggeschwenkt, die ihrerseits die Trittplatte 12 zwangsweise von der Basis 14 wegschwenken.
  • Jede Feder 50 besteht aus einem flachen, spiralförmig gewundenem Rückstellfederstahl nach Art einer Uhrfeder. Je eine der Federn 50 ist auf jeder Seite des Auslegers 38 an dem Gehäuse 36 angebracht. Ein Ende 52 der Feder ist mit einem Schlitz 46 in Eingriff, der entlang der Länge des Gehäuses 36 vorgesehen ist. Auf jeder Seite der Feder 50 sind Sicherheitsringe 56 vorgesehen, die auf dem Gehäuse 36 lose angebracht werden können.
  • Jede in vorgespanntem Zustand montierte Feder 50 ist mit ihrem anderen Ende 54 mit einem Zapfen 66 in Eingriff, der von der Trittplatte 12 vorsteht. Die Federn 50 schaffen so eine elastische Rückstellkraft, die das Rollenende des Schwenkarms 30 veranlaßt, von der Trittplatte 12 wegzuschwenken. Die Schwenkbewegung des Schwenkarms 30 (in der durch die Federn 50 veranlaßten Richtung) relativ zu der Trittplatte 12 ist durch ein Ende 68 des Auslegers 38 des Schwenkarms 30 begrenzt, der an einem von der Trittplatte 12 ausgehenden Grenzanschlag 70 anschlägt. Die auf dem Schwenkarm 30 montierten Federn 50 ergänzen sich gegenseitig, jedoch hat jede Feder bei Abwesenheit einer äußeren Kraft, wie etwa durch den die Trittplatte 12 beim Normalbetrieb niederdrückenden Fuß des Fahrers, eine geeignete Vorspannungskraft, um die Schwenkbewegung des Schwenkarms 30 zu veranlassen und so die Trittplatte 12 in ihre Ausgangsposition zu drücken. Es ist zu bemerken, daß die Ausgangsposition der Trittplatte 12 als die Position bezeichnet wird, in der das Ende 68 an dem Anschlag 70 anschlägt und die Rolle 58 mit dem Schienenteil 64 der Basis 14 in Berührung ist. Es ist offensichtlich, daß die Trittplatte 12 weitergeschwenkt werden kann, so daß die Rolle 58 von dem Schienenteil 64 abgehoben wird. Diese Eigenschaft wird beim Zusammenbau und bei der Ausführung von Reparaturen ausgenutzt. Die Trittplatte 12 wird natürlich durch die Feder oder die Federn 50 in die Ausgangsposition gedrückt, wobei der Schwenkarm 30 veranlaßt wird, von der Trittplatte 12 wegzuschwenken, wobei die Rolle 58 in Rollkontakt mit der Schiene 64 ist. Wenn sich die Rolle 58 auf der Schiene bewegt, wird die Trittplatte 12 gezwungen, in einer Richtung weg von der Basis 14 zu schwenken.
  • Der Schwenkarm 30 wird in Fig. 3 näher erläutert. Die Welle 32 ist in eine Durchgangsbohrung 34 eingepaßt, die sich durch ein zylindrisches Gehäuse 36 und den Mittelausleger 38 des Arms erstreckt. Wie gezeigt, verläuft das Gehäuse 36 quer und beiderseits des Auslegers 38. Die Welle 32 ist durch einen Stift 40, wie z.B. einen Walzstift, an dem Schwenkarm befestigt. Eine Kreuzbohrung 42 in der Welle 32 kann mit einer Bohrung 44 ausgefluchtet werden, die sich durch den Ausleger 38 (und die Bohrung 34) erstreckt, wobei die Bohrung 42 senkrecht zu der Bohrung 34 verläuft. Der Stift 40 ist in die ausgefluchteten Bohrungen 42, 44 gepreßt, um die Welle 32 an dem Schwenkarm 30 fest anzubringen.
  • Eine ballige Rolle 58 ist auf einer Welle 60 drehbar montiert und dabei in ausgefluchtete Bohrungen eines gabelartigen Trägers 62 an einem Ende des Auslegers 38 eingepaßt.
  • Es wird nochmals auf Fig. 1 Bezug genommen, die das zusammengesetzte elektronische Fußpedal zeigt. Nach ihr ist der Schwenkarm 30 an der Trittplatte 12 schwenkbar befestigt und zwischen der Trittplatte 12 und der Basis angeordnet. Wie gezeigt, ist die Rolle 58 des Arms 30 mit einem geneigten Schienenteil 64 der Basis 14 in Kontakt. Ein Potentiometer 72 (siehe Fig. 2) ist an der Trittplatte 12 einstellbar angebracht und hat ein bewegliches Element (nicht gezeigt), das mit der Schwenkwelle 32 gekoppelt ist. Wenn die Trittplatte 12 relativ zu der Basis 14 entweder zu ihr hin oder von ihr fort geschwenkt wird, schwenkt der Schwenkarm 30 relativ zu der Trittplatte 12 mittels der Rolle 58, die auf dem geneigten Schienenteil 64 der Basis 14 rollt. Dies veranlaßt die Schwenkwelle 32, sich relativ zu der Trittplatte 12 zu drehen und wegen der Kopplung an das Potentiometer 72 das bewegliche Element des Potentiometers um die gleiche Gradzahl wie die Welle 32 selbst zu drehen, um das Ausgangssignal zu verändern. Das elektronische Fußpedal 10 hat einen Mechanismus, der ein Signal abgibt, das proportional zu der Verschiebung oder Bewegung des beweglichen Elements ist. Das bewegliche Element, auf das üblicherweise Bezug genommen wird, ist die (schwenkbar angebrachte und bewegliche) Trittplatte 12, jedoch ist das Signal auch proportional zu der Verschiebung des (schwenkbar angebrachten und beweglichen) Schwenkarms 30 und zu der Verschiebung des beweglichen Elements des Potentiometers.
  • Wie oben erwähnt, sind die Rückstellfedern 50 spiralig gewundene Federn. In der Tat sind die Federn 50 um das Gehäuse 36 herum gewunden. Wenn der Arm 30 daher zu der Trittplatte hin oder von ihr fort geschwenkt wird, unterliegen die Federn einer Anderung ihrer Lageeigenschaft. Wenn der Arm 30 zu der Trittplatte 12 hingeschwenkt wird, wird die Feder durch die Drehung des Gehäuses 36 relativ zu der Trittplatte zu einer engeren Spirale gewunden, und wenn der Schwenkarm 30 von der Trittplatte 12 weggeschwenkt wird, wird die Spiralfeder entwunden, d.h. die Spirale der Feder 50 vergrößert sich. Es ist daran zu erinnern, daß jede Feder 50 in vorgespanntem Zustand zusammengesetzt und an dem elektronischen Fußpedal 10 verankert wird, wobei das Ende 52 der Feder 50 in den Schlitz 46 des Gehäuses 36 eingepaßt ist und das Ende 54 der Feder 50 mit dem Zapfen 66 auf der Trittplatte 12 in Eingriff ist.
  • Die Vorspannungsfeder 50 muß zur Bildung engerer Windungen verformt werden, d.h. sie muß gebogen werden. das entgegengesetzte trifft auch zu; wenn sich die Spirale vergrößert (entwindet), unterliegen die Federn der entgegengesetzten Biegung oder Entbiegung. Die Biegewirkung wird bei einer spiralig gewundenen Feder des Uhrfedertyps bekanntlich grundsätzlich über die Länge der Spirale verteilt. Das Maß der Biegung in irgendeinem Abschnitt längs der Länge der Spirale ist somit im Verhältnis zu der Eigenelastizitätsgrenze der Feder minimal. Die minimale Biegung der Feder 50 bei der Benutzung begünstigt somit ihre Langlebigkeit. Fig. 4 zeigt ein elektronisches Fußpedal 10 mit einem Leerlaufprüfschalter 80, der an der Unterseite der Trittplatte 12 fest installiert ist. Der Schalter 80 ist ein einpoliger Hebelausschalter. Eine Seite des Schalters hat die Funktion, ein Logiksignal zu liefern, das nur den Leerlauf bestätigt. Die andere Seite des Schalters bestätigt den Drosselbetrieb. Der Schalter 80 ist mit der Bewegung der Trittplatte 12 so verbunden, daß die Anfangsbewegung der Trittplatte die Schalterposition von Leerlaufbestätigungsschaltung in Drosselbestätigung ändert. Die Schaltübergangspunkte werden von dem Motorhersteller festgelegt; daher ist die Einstellbarkeit des Übergangspunktes vorgesehen.
  • Der Schalter 80 liefert neben einem weichen Übergang von dem Leerlaufbetrieb zum Drosselbetrieb eine Sicherheit im Falle eines elektrischen Versagens, das einen unerwünschten Drosselzustand, wie etwa eine ungewollte Motorbeschleunignng, erzeugt.
  • Beim Auftreten eines inneren elektrischen Versagens kann der Fahrer in den Leerlaufbetrieb zurückkehren, indem er lediglich die Trittplatte 12 freigibt. Die Rückstellfedern 50 schwenken die Trittplatte 12 in die Ausgangsposition, wobei der Schalter 80 aktiviert wird, ein Leerlaufbestätigungsignal zu liefern. Das Leerlaufbestätigungssignal übersteuert das Signal aus der Potentiometerschaltung ohne Rücksicht auf die Größe.
  • Wie in Fig. 4 gezeigt, ist der Schalter 80 durch Befestigungsbolzen 82 an der Unterseite der Trittplatte 12 fest angebracht.
  • Der Schalter 80 hat einen beweglichen Kolben 84 zur Aktivierung des Schalters 80 in der üblichen Weise. Der Kolben 84 ist durch eine Feder vorgespannt, so daß er sich von dem Schalter 80 nach außen bewegt. Eine Rolle 86 ist am Ende des Kolbens drenbar angebracht und mit einer Nockenoberfläche 88 in Kontakt, die auf einer Einstellschraube 90 vorgesehen ist. Die Einstellschraube 90, die vorzugsweise selbstsperrend ist, ist in eine Gewindebohrung des Schwenkarms 30 eingeschraubt.
  • Die Einstellschraube 90 eimöglicht die Einstellung der Aktivierung des Schalters 80 dadurch, daß die Nockenoberfläche 88 relativ zu der Rolle 86 auf dem Kolben 84 bewegt wird.
  • Wenn die Trittplatte 12 at.s ihrer Ausgangsposition zu der Basis 14 hin geschwenkt wird, schwenkt der Schwenkarm 30 und infolgedessen wird die Nockenoberfläche 88 relativ zu der Rolle 86 auf dem Kolben 84 bewegt. Die Rolle 86 wird durch die Vorspannungskraft gegen die Nockenoberfläche 88 gedrückt, wodurch der Kolben veranlaßt wird, sich von dem Schalter 80 nach außen zu bewegen. Da die Rolle 86 der Nockenoberfläche 88 folgt, bewegt sich der Kolben 84 nach außen und der Schalter 80 wird zu einer Anderung van Leerlaufbetrieb in Drosselbetrieb aktiviert.
  • Wenn die Trittplatte 12 in die Ausgangsposition geschwenkt wird, drückt die auf die Rolle 86 wirkende Nockenoberfläche 88 den Kolben 84 gegen den Schalter, um diesen zu einer Anderung von Drosselbetrieb in Leerlaufbetrieb zu aktivieren.
  • Obgleich eine bevorzugte Ausführungsform eines elektronischen Fußpedals beschrieben und erläutert wurde, ist es dem Fachmann geläufig, daß Veränderungen möglich sind, ohne den Umfang der Erfindung zu verlassen. Beispielsweise kann der Schwenkarm des elektronischen Fußpedals an der Basis schwenkbar angebracht sein, wobei sein Rollenende mit der Trittplatte in Berührung ist. Das Potentiometer wäre dann an der Basis und relativ zu der Schwenkachse des Arms einstellbar angebracht. Die Vorspannfedern wären dann direkt zwischen dem Arm und der Basis gekoppelt. Ein elektronisches Fußpedal kann auch ohne die Benutzung eines Schwenkarms konstruiert sein. Die Vorspannfedern wären dann direkt an die Trittplatte und die Basis gekoppelt, vorzugsweise an die Schwenkachse, wobei das Potentiometer an die Schwenkachse gekoppelt ist.
  • Die Erfindung ist daher nicht auf die beschriebenen und dargestellten Ausführungsformen beschränkt, sondern durch die folgenden Ansprüche bestimmt.

Claims (9)

1. Elektronisches Fußpedal zur Ausgabe eines elektrischen Signals zum Steuern der Drehzahl eines Fahrzeugmotors mit einer Pedaltrittplatte (12), die von einer Ausgangsposition aus relativ zu einer Basis (14) beweglich ist, einem Mechanismus (72) zur Ausgabe eines elektrischen Signals, das proportional zur Bewegung der Pedaltrittplatteaus der Ausgangsposition ist, und Rückstellmitteln,die die Pedaltrittplatte elastisch in Richtung der Ausgangsposition spannen, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückstellmittel ein Paar Federn (50) nach Art von Uhrfedern aus einem flachen, spiralförmig gewundenen bandähnlichen Material aufweisen, wobei ein Ende (54) jeder Feder an der Pedaltrittplatte oder an der Basis befestigt ist.
2. Elektronisches Fußpedal nach Anspruch 1, bei dem sich die Federn (50) an der Pedaltrittplatte (12) mit der Pedaltrittplatte zwischen sich befinden, wobei die Federenden (54) jeder Feder an der Pedaltrittplatte befestigt sind.
3. Elektronische Fußpedal nach Anspruch 2, mit einen zwischen der Pedaltrittplatte (12) und der Basis (24) verlaufenden Schwenkarm (30) und einem Gelenkbolzen (32), der drehbar das eine Ende des Schwenkarms mit der Pedaltrittplatte oder der Basis verbindet, wobei das andere Ende des Schwenkarms gleitend an der Basis bzw. der Pedaltrittplatte angreift, und das Paar Federn(50) nebeneinanderliegend den Gelenkbolzen umgibt.
4. Elektronisches Fußpedal nach Anspruch 1, 2 oder 3, bei dem der Mechanismus (72) an der Pedaltrittplatte (12) montiert ist.
5. Elektronisches Fußpedal nach Anspruch 3, bei dem der Mechanismus (72) ein an der Pedaltrittplatte (12) montiertes Potentiometer aufweist, das ein bewegliches Element ist, das mit dem Gelenkbolzen (32) verbunden ist.
6. Elektronisches Fußpedal nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Federn (50) voneinander unabhängig sind, sich aber gegenseitig ergänzen, wobei jede Feder ausreichend Rückstellkraft hat, um die Pedaltrittplatte (12) in die Ausgangsposition zurückzuholen, wenn kein Fußdruck durch den Bediener auf ihr lastet.
7. Elektronisches Fußpedal nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit einem Anschlagelement (70) zur Begrenzung der Entwindung der Federn (50) und zum Festlegen der Ausgangsposition, wobei die Federn in der Ausgangsposition vorgespannt sind.
8. Elektronisches Fußpedal nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit einem Leerlaufbestätigungsschalter (80), der dauerhaft an der Pedaltrittplatte (12) montiert ist, wobei ein Kolben (84) den Bestätigungsschalter mit dem Mechanismus verbindet und der Schalter durch den Kolben betätigt wird, um das Mechanismussignal zu übersteuern, wenn die Pedaltrittplatte in die Ausgangsposition bewegt wird.
9. Elektronisches Fußpedal nach Anspruch 8 mit einer Einstellvorrichtung in Verbindung mit dem Kolben (84) zur Einstellung der relativen Positionen des Kolbens und der Pedaltrittplatte (12) zwecks Koordinierung des Betätigungspunktes des Schalters mit der Lage der Pedaltrittplatte in der Ausgangsposition.
DE69202577T 1991-01-15 1992-01-15 Elektronische Pedale mit verbesserter Rückstellfeder. Expired - Lifetime DE69202577T2 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US07/641,190 US5133225A (en) 1991-01-15 1991-01-15 Electronic foot pedal having improved biasing arrangement

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE69202577D1 DE69202577D1 (de) 1995-06-29
DE69202577T2 true DE69202577T2 (de) 1995-11-02

Family

ID=24571314

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE69202577T Expired - Lifetime DE69202577T2 (de) 1991-01-15 1992-01-15 Elektronische Pedale mit verbesserter Rückstellfeder.

Country Status (6)

Country Link
US (1) US5133225A (de)
EP (1) EP0495641B1 (de)
JP (1) JPH04304509A (de)
KR (1) KR100200937B1 (de)
DE (1) DE69202577T2 (de)
MX (1) MX9200156A (de)

Families Citing this family (41)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5237891A (en) * 1991-01-15 1993-08-24 Williams Controls, Inc. Electronic foot pedal having improved biasing arrangement
US5529296A (en) * 1992-11-05 1996-06-25 Nippondenso Co., Ltd. Pedal return device having improved hysteresis characteristics
US5416295A (en) * 1992-12-18 1995-05-16 Cts Corporation Combined pedal force switch and position sensor
US5385068A (en) * 1992-12-18 1995-01-31 Cts Corporation Electronic accelerator pedal assembly with pedal force sensor
DE4300096C2 (de) * 1993-01-05 1998-02-05 Mannesmann Vdo Ag Fahrpedal mit Drehpotentiometer
US5507201A (en) * 1994-09-30 1996-04-16 Ford Motor Company Accelerator assembly for automotive vehicle
US5554894A (en) * 1994-10-28 1996-09-10 Iolab Corporation Electronic footswitch for ophthalmic surgery
US5587634A (en) * 1994-11-29 1996-12-24 Ara Electronics Corp. Human body actuated control apparatus and system for commercial sewing machines
DE19514541C2 (de) * 1995-04-20 1998-01-15 Daimler Benz Ag Gaspedal mit Reibkörper
US5693927A (en) * 1996-01-25 1997-12-02 Wilson; Dallas W. Vehicle accelerator pedal switch actuator
IT1289700B1 (it) * 1996-11-29 1998-10-16 Iveco Fiat Perfezionamenti ad un dispositivo di comando dell'acceleratore e di un apparato del sistema di trazione di un veicolo industriale
US5845530A (en) * 1996-12-30 1998-12-08 The Boeing Company Cam and roller overcenter handle mechanism
US5887488A (en) 1997-04-16 1999-03-30 Imo Industries, Inc. Vehicular accelerator pedal apparatus
DE19737289A1 (de) * 1997-08-27 1999-03-04 Mannesmann Vdo Ag Steuereinrichtung
DE19755980A1 (de) * 1997-12-17 1999-06-24 Mannesmann Vdo Ag Pedal
DE19813845A1 (de) * 1998-03-28 1999-10-07 Mannesmann Vdo Ag Pedalwerk
US6023995A (en) * 1998-05-13 2000-02-15 Imo Industries, Inc. Vehicle accelerator pedal apparatus with position-adjustment feature
DE19858698A1 (de) * 1998-12-18 2000-06-21 Mannesmann Vdo Ag Fahrzeugpedal
US6101896A (en) * 1999-01-13 2000-08-15 Teleflex Incorporated Integral pedal arm and switch housing
US6209418B1 (en) 1999-08-26 2001-04-03 Teleflex Incorporated Mechanical kickdown for electronic throttle control pedal assembly
US6360631B1 (en) 2000-01-12 2002-03-26 Dura Global Technologies, Inc. Electronic throttle control accelerator pedal mechanism with mechanical hysteresis provider
GB0010116D0 (en) * 2000-04-27 2000-06-14 Caithness Dev Limited Pedal mechanism
DE10133492A1 (de) * 2001-07-10 2003-01-30 Itt Mfg Enterprises Inc Fuß-oder handbetätigbares Steuerungsmodul
US6536300B1 (en) * 2001-07-18 2003-03-25 Brunswick Corporation Adjustable foot pedal apparatus
US6877394B2 (en) 2001-12-14 2005-04-12 Freightliner Llc Adjustable vehicle throttle pedal and method
US6860170B2 (en) 2002-09-09 2005-03-01 Dura Global Technologies, Inc. Electronic throttle control hysteresis mechanism
US7239235B2 (en) * 2004-04-01 2007-07-03 Williams Controls Industries, Inc. Non-contact sensor idle validation switch
US7210453B2 (en) * 2005-03-14 2007-05-01 Williams Control Industries Inc. Throttle control method and apparatus
US20070000347A1 (en) * 2005-06-30 2007-01-04 Mark Keown Kickdown mechanism for pedal assembly
FR2899529B1 (fr) * 2006-04-11 2008-12-05 Peugeot Citroen Automobiles Sa Dispositif de protection d'une tige pour un siege
US8635930B2 (en) * 2007-06-22 2014-01-28 Ksr Technologies Co. Floor mounted pedal with position sensor
WO2012161670A2 (en) 2010-04-07 2012-11-29 Incube Labs, Llc Method for treating diabetes and other glucose regulation disorders using stem cells
KR101255198B1 (ko) 2010-11-24 2013-04-23 대우버스(주) 풋 플레이트의 각도 조절이 되는 버스 전자식 가속페달
CN102121421B (zh) * 2010-12-22 2013-05-29 瑞立集团有限公司 高线性输出信号的电子油门踏板
CN102673398A (zh) * 2012-05-24 2012-09-19 上海神舟汽车节能环保有限公司 一种带电子开关的汽车电子油门踏板
CN103935242B (zh) * 2014-05-14 2017-01-04 威廉姆斯(苏州)控制系统有限公司 高性能易装配型地板式电子加速踏板
US8997313B1 (en) * 2014-06-30 2015-04-07 GM Global Technology Operations LLC Concentric spiral spring counterbalance mechanism
US10359802B2 (en) 2016-08-22 2019-07-23 Cts Corporation Variable force electronic vehicle clutch pedal
CN106114216B (zh) * 2016-09-05 2018-06-01 厦门丰泰国际新能源汽车有限公司 防误踩油门装置
FR3100625B1 (fr) * 2019-09-09 2022-12-16 FTE automotive Système de génération d’effort pour pédale de commande et dispositif capteur de position associé
JP7255502B2 (ja) * 2020-01-23 2023-04-11 トヨタ自動車株式会社 車両用ペダル装置

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1099646A (en) * 1914-01-19 1914-06-09 Buckeye Suspension Company Shock-absorber.
US1830441A (en) * 1929-07-17 1931-11-03 James L Mulhollen Accelerator control mechanism
US2042202A (en) * 1934-03-20 1936-05-26 Arthur B Althouse Automobile control device
US2379774A (en) * 1943-01-02 1945-07-03 Gen Electric Control apparatus
US2713820A (en) * 1950-07-11 1955-07-26 Horii Shinjiro Flat duplicator
US2797431A (en) * 1953-04-15 1957-07-02 Gen Motors Corp Door check and holdopen
US2821379A (en) * 1954-03-10 1958-01-28 Mechanical Spring Fabricators Torque spring
US2934785A (en) * 1957-07-29 1960-05-03 Lawrence H Heuer Counterbalance spring
GB1091794A (en) * 1964-11-17 1967-11-22 Eaton Yale & Towne Accelerator pedal unit for an industrial truck
DE2642041A1 (de) * 1976-09-18 1978-03-23 Wabco Westinghouse Gmbh Betaetigungseinrichtung fuer druckmittel-bremsanlagen
US4179949A (en) * 1978-06-28 1979-12-25 Towmotor Corporation Control pedal
US4528590A (en) * 1983-11-09 1985-07-09 Allied Corporation Electronic treadle
DE3832400A1 (de) * 1988-09-23 1990-04-05 Bosch Gmbh Robert Vorrichtung mit einem stellmotor zum eingriff in eine uebertragungseinrichtung
US4976166A (en) * 1988-12-28 1990-12-11 Dana Corporation Electronic foot pedal
US4915075A (en) * 1989-03-20 1990-04-10 Caterpillar Inc. Accelerator pedal position sensor

Also Published As

Publication number Publication date
MX9200156A (es) 1992-07-01
DE69202577D1 (de) 1995-06-29
KR920014654A (ko) 1992-08-25
KR100200937B1 (ko) 1999-06-15
JPH04304509A (ja) 1992-10-27
US5133225A (en) 1992-07-28
EP0495641A1 (de) 1992-07-22
EP0495641B1 (de) 1995-05-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69202577T2 (de) Elektronische Pedale mit verbesserter Rückstellfeder.
DE69422285T2 (de) Pedalvorrichtung zur steuerung von brennkraftmaschinen
EP0670235A1 (de) Fahrpedaleinrichtung
EP0738622A2 (de) Gaspedal mit Reibkörper
EP0092640A1 (de) Mit einem Gaspedal koppelbarer Stellungsgeber zum Steuern der Fahrgeschwindigkeit eines Kraftfahrzeugs
EP1590226A1 (de) Klemmvorrichtung für lenksäule
DE102008054625A1 (de) Fahrpedalmodul
DE69919100T2 (de) Gaspedal-mechanismus für fahrzeug
DE69610029T2 (de) Schaltsperrmechanismus für Schalthebel
EP1659017B1 (de) Einrichtung zur Pedalkraftreduktion
EP1617026A2 (de) Türschanier für Kraftfahrzeuge
DE102005063000A1 (de) Elektromotorischer Linearantrieb
DE102004027499B4 (de) Pedaleinheit für ein Kraftfahrzeug
EP2311682B1 (de) Fahrpedaleinrichtung für ein Kraftfahrzeug
EP0926033A2 (de) Anordnung mit einer Ventileinrichtung
DE102005050760A1 (de) Einrichtung zur Pedalkraftreduktion
EP1357452B1 (de) Fahrpedaleinheit
DE2945132C2 (de) Vorrichtung zur Spieleinstellung, insbesondere für Kraftfahrzeug-Kupplungen
DE3311083A1 (de) Vorrichtung zum schalten eines stromkreises in abhaengigkeit eines hydraulischen drucks
DE69929644T2 (de) Trommelbremsvorrichtung
DE10056526A1 (de) Bremssystem für Fahrzeuge
DE19500569B4 (de) Fahrpedal für die Leistungssteuerung einer Brennkraftmaschine
DE3109020C2 (de) Anlenkvorrichtung für ein Bremsdrucksteuerventil
DE102008054626A1 (de) Fahrpedalmodul
DE112020005798T5 (de) Vorrichtung zur automatischen Einstellung des Spiels einer Feststellbremse

Legal Events

Date Code Title Description
8364 No opposition during term of opposition
8327 Change in the person/name/address of the patent owner

Owner name: WILLIAMS CONTROLS INDUSTRIES,INC.(N.D.GES.D.STAATE