DE69821877T2

DE69821877T2 - Pedalanordnung für Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE69821877T2
Application number: DE69821877T
Authority: DE
Inventors: Thomas Ann Arbor Barnes; Leonard Murray Farmington Hills Brown; Jiao J. Farmington Hills Huang
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 1997-12-10
Filing date: 1998-11-19
Publication date: 2004-07-29
Anticipated expiration: 2018-11-20
Also published as: DE69821877D1; US6122989A; EP0923016A1; EP0923016B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein Regelvorrichtungen für Motorfahrzeuge. Spezieller stellt der Pedalapparat eine verbesserte Befestigung eines Pedalhebels an einer Stößelstange bereit.
Im herkömmlichen Motorfahrzeug werden Pedale bereitgestellt um die Bremsen und die Motordrossel zu regeln. Wenn das Fahrzeug ein handbetätigtes Getriebe besitzt kann außerdem ein Kupplungspedal bereitgestellt werden. Dieses Pedalregelungen werden durch den Fahrzeugführer bedient. Im Wesentlichen überträgt der Pedalaufbau eine Bedienereingabe zu einer durch einen Verbindungsmechanismus – wie etwa eine Stößelstange, ein Kabel, usw. – besonders zu regelnden Vorrichtung.
Traditionelle Pedalaufbauten beinhalten einen Splint oder etwas entsprechendes, um den Verbindungsmechanismus an einem Pedalhebel zu sichern. Während der Montage des Fahrzeugs werden der Pedalhebel und Verbindungsmechanismus unter dem Armaturenbrett, in einem relativ engen Bereich, aneinander befestigt. Sind die Komponenten einmal montiert, so wird der Splint oder seine Entsprechung installiert, um den Aufbau zusammen zu halten. Dieser abschließende Montageschritt kann sehr schwierig sein, da der Arbeiter das Loch für den Splint entweder visuell finden muß, oder indem er danach fühlt. Beide Wege resultieren in einem sehr ineffizienten Herstellprozeß.
U.S.-Patent 1,361,374 sprach 1919 ein nicht unähnliches Problem dahingehend an, daß der konstruierte Pedalaufbau die Entfernung des Bodens des Fahrzeuges verhinderte. Die bereitgestellte Lösung war es ein zweiteiliges Pedal zu haben, welches es erlaubte daß der Aufbau in situ demontiert wurde. Dieser Ansatz eignet sich jedoch nicht für das vorliegende Problem.
Es wäre wünschenswert die zuvor bemerkten Schwierigkeiten mit früheren, in Motorfahrzeugen verwendeten Pedalaufbauten zu überwinden, indem man einen einfachen, preiswerten Pedalapparat bereitstellt, der eine blinde, sichere Montage des Pedalhebels an einem Verbindungsmechanismus zuläßt.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Pedalapparat zur Betätigung einer Vorrichtung innerhalb eines Fahrzeugs bereitgestellt, wobei dieser Pedalapparat umfaßt: einen Pedalhebel, der eine an einem ersten Ende angeordnete Pedalauflage und ein drehbar an einem Verankerungspunkt angeschlossenes, zweites Ende besitzt; ein zylindrisches Bauglied, das ein befestigtes Ende an diesem Pedalhebel zwischen diesen ersten und zweiten Enden angebracht aufweist; und ein freies Ende gegenüber diesem befestigten Ende; und eine Verbindungsvorrichtung zur Übertragung der Bedienungsanstrengungen von diesem Pedalhebel zu dieser Vorrichtung; wobei diese Verbindungsvorrichtung ein erstes Ende drehbar an diesem zylindrischen Bauglied angeordnet aufweist; und ein Schnappschloß, das einen Körperteil auf diesem zylindrischen Bauglied an dieses freie Ende angrenzend angeordnet aufweist; und mindestens ein Haltebein, das von diesem Körperteil in Richtung auf diesen Pedalhebel nach außen ragt; wobei dieses mindestens eine Haltebein eine vorherbestimmte Länge und Breite aufweist, um so eine Installation dieses ersten Endes dieser Verbindungsvorrichtung auf diesem zylindrischen Bauglied zu erlauben, und danach die Sicherung dieses ersten Endes dieser Verbindungsvorrichtung zwischen einer Spitze oder einem Endstück dieses mindestens einen Haltebeins und diesem Pedalhebel.
Es ist ein Vorteil der vorliegenden Erfindung einen einfachen, preiswerten Pedalapparat bereitzustellen, der in der Lage ist in einer schnellen, sicheren und effizienten Art und Weise montiert zu werden.
Die Erfindung wird nun, anhand eines Beispiels, unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben werden, in welchen:
1 eine Perspektivansicht eines Pedalaufbaus für ein Motorfahrzeug ist, das gemäß der vorliegenden Erfindung konstruiert ist;
2 eine explodierte Perspektivansicht eines Pedalaufbaus für ein Motorfahrzeug ist, das gemäß der vorliegenden Erfindung konstruiert ist;
3 eine seitliche Perspektivansicht eines Schnappschlosses zur Verwendung in einem gemäß der vorliegenden Erfindung konstruierten Pedalaufbau ist;
4 eine Aufsicht einer Ausführungsform eines Pedalaufbaus ist, der gemäß der vorliegenden Erfindung konstruiert ist;
5 eine Aufsicht einer Ausführungsform eines Pedalaufbaus ist, der gemäß der vorliegenden Erfindung konstruiert ist;
6 eine Aufsicht einer Ausführungsform eines Pedalaufbaus ist, der gemäß der vorliegenden Erfindung konstruiert ist.
Unter Bezug auf 1 und 2 ist der Pedalaufbau 10 nun als in einem Motorfahrzeug installiert gezeigt. Das Fahrzeug schließt ein Armaturenbrett 12 ein, welches sich nach unten zu einem Teil eines Boden-Baugliedes 14 erstreckt, und eine Pedal-Stützstruktur 16, welche aus mit einer Armaturenbrett- und Lenksäulen-Stützstruktur integrierten Querbalken konstruiert sein kann.
Ein Pedalhebel 18 schließt eine Auflage 20 an seinem ersten Ende 22 ein; und ein zweites Ende 24, das drehbar an einer Querverbindung 26 angeschlossen ist, welche von der ortsfesten Pedal-Stützstruktur 16 abhängt, und dadurch einen Verankerungspunkt 28 schafft, um welchen herum sich der Pedalhebel innerhalb einer zur Achse der Querverbindung 26 senkrechten Ebene dreht.
Ein zylindrisches Bauglied 30 schließt ein an einem Pedalhebel – an einer vorherbestimmten Entfernung entlang des Pedalhebels zwischen den ersten und zweiten Enden des Pedalhebels – angebrachtes, befestigtes Ende 32 ein. Die Positionierung des zylindrischen Baugliedes 30 bestimmt den mechanischen Vorteil für den Pedalapparat, und ist als solches eine Konstruktionsvariable. Das zylindrische Bauglied 30 schließt außerdem ein freies Ende 34 gegenüber dem befestigten Ende 32 ein.
In der bevorzugten Ausführungsform wird das zylindrische Bauglied in eine Öffnung 36 derart eingepreßt, daß eine Querachse 38 des zylindrischen Bauglieds im Wesentlichen senkrecht zu dem Pedalhebel 18 ist. Wird eine zusätzliche Sicherung gewünscht, so können allgemein bekannte Prozesse wie etwa Schweißen, Kleben und Verkerben benutzt werden; ebenso wie andere, welche die Fähigkeit besitzen die Sicherung des zylindrischen Baugliedes in der Pedalhebel-Öffnung zu steigern.
Ein Verbindungsmechanismus 40 greift an das zylindrische Bauglied 30 an und überträgt die Anstrengungen einer Bedienereingabe von dem Pedalhebel zu einer Vorrichtung 42, welche in einer bevorzugten Ausführungsform aus einer Stößelstange besteht, die einen Hauptzylinder eines Bremssystems antreibt. Es sollte von den Fachleuten erkannt werden daß der Verbindungsmechanismus andere bekannte Vorrichtungen enthalten kann, wie etwa Kabel und Kabelgehäuse-Verbindungsbauglieder einer komplexen Verbindung.
Der Verbindungsmechanismus schließt ein erstes Ende 44 ein, das drehbar auf dem zylindrischen Bauglied 30 angeordnet ist. Das erste Ende 44 schließt eine Öffnung 46 ein, die einen inneren Bohrungsdurchmesser aufweist der ausreichend größer ist als ein Außendurchmesser des zylindrischen Baugliedes 30, um eine relative Drehung dazwischen zuzulassen. Die Beziehung zwischen diesen beiden Durchmessern muß jedoch sorgfältig gewählt werden, um unerwünschte Arbeitsgeräusche und Pedalspiel zu verhindern.
Ein Schnappschloß 50 schließt einen Körperteil 52 ein, der auf das freie Ende 34 des zylindrischen Baugliedes 30 aufgepreßt wird. Jetzt unter Bezug auf 2 bis 4 schließt das Schnappschloß außerdem mindestens ein Haltebein 54 ein, das von dem Körperteil 52 radial nach außen zu diesem Pedalhebel 18 hin ragt, und dadurch einen vorherbestimmten Winkel α mit der Achse 38 bildet. Die bevorzugte Ausführungsform schließt eine Mehrzahl von Haltebeinen ein. Das Haltebein 54 erstreckt sich über eine vorherbestimmte Breite und Länge und endet bei einer Spitze 56. Ein Schulter-Bauglied 58 erstreckt sich gegenüber des Haltebeins 54 von dem Körperteil 52 radial nach innen. Der Körperteil 52 des Schnappschlosses weist einen inneren Durchmesser auf, der relativ zu dem Außendurchmesser des freien Endes des zylindrischen Baugliedes in seiner Größe gewählt ist um dazwischen eine vorherbestimmte Preßpassung zu schaffen. Das Ausmaß an Pressung ist eine vom Maß der gewünschten Sicherung, der verfügbaren Installationskraft und dem Schnappschloß-Material abhängige Konstruktionswahl.
Unter Bezug auf 5 wird nun eine alternative oder Gesamtform der Sicherung gezeigt. In dieser Ausführungsform schließt das freie Ende des zylindrischen Baugliedes eine um den Umfang herum auf die Außenfläche des zylindrischen Baugliedes geschnittene, geschliffene oder gerollte Nut 60 ein. Ein passender Widerhaken 62, oder vorzugsweise eine Mehrzahl von Widerhaken, ragt von dem Körperteil des Schnappschlosses radial nach innen, um die Nut 60 anzugreifen und das Schnappschloß dadurch zwangsschlüssig auf dem zylindrischen Bauglied zu lokalisieren.
Unter Bezug auf 6 wird nun noch eine andere oder weitere Gesamtform der Sicherung gezeigt. In dieser Ausführungsform schließt das freie Ende des zylindrischen Baugliedes eine mit Gewinde versehene, axial mit der Längsachse 38 des zylindrischen Baugliedes ausgerichtete Bohrung 64 ein. Das Schulter-Bauglied 58 des Schnappschlosses schließt eine mit der Gewindebohrung koaxiale Schnappschloß-Öffnung 66 ein. Ein mit Gewinde versehener Teil 68 einer Befestigung 70 erstreckt sich durch die Schnappschloß-Öffnung 66 und greift die mit Gewinde versehene Bohrung 64 passend an. Ein Kopfteil 72 der Befestigung 70 besitzt einen größeren Durchmesser als die Schnappschloß-Öffnung, wodurch es das Schnappschloß zwangsschlüssig auf dem zylindrischen Bauglied sichert.
Es wird nun die Montage des Pedalapparates beschrieben werden, speziell die Befestigung des Verbindungsmechanismus an dem Pedalhebel. Vorteilhaft wird das Schnappschloß der vorliegenden Erfindung vor Installation des Pedalhebels in dem Fahrgastraum auf das freie Ende des zylindrischen Baugliedes aufgepreßt, um eine Installation hoher Wiederholbarkeit und Qualität sicherzustellen. Der Pedalaufbau wird dann in dem Fahrzeug installiert, und der Verbindungsmechanismus wird im normalen Verlauf in dem Fahrzeug eingebaut.
Der Verbindungsmechanismus und der Pedalhebel kann einfach und schnell angebracht werden, indem man das erste Ende des Verbindungsmechanismus von Hand greift und die Öffnung darin über das Schnappschloß auf dem zylindrischen Bauglied zwängt, um die Haltebeine zusammenzudrücken bis die Öffnung im ersten Ende ausreichend an dem Schnappschloß vorbei ist, um es den Spitzen der Haltebeine zu erlauben nach außen zu schnappen. Es wird keine weitere Tätigkeit durch den Arbeiter benötigt, weil das erste Ende danach zwischen der Spitze des Haltebeins und dem Pedalhebel gesichert wird. Noch ein anderer Vorteil der vorliegenden Erfindung ruht in der Tatsache daß der Winkel, α, der Haltebeine und ihre Federung derart ist, daß das erste Ende von dem zylindrischen Bauglied herunter gezwängt wird, wenn der Arbeiter darin versagt die Installation richtig abzuschließen, wodurch eine unvollständige Montage der Komponenten verhindert wird.

Claims

Ein Pedalapparat zur Betätigung einer Vorrichtung innerhalb eines Fahrzeugs, wobei dieser Pedalapparat umfaßt: einen Pedalhebel (18), der eine an einem ersten Ende (22) angeordnete Pedalauflage (20) und ein drehbar an einem Verankerungspunkt (28) angeschlossenes, zweites Ende (24) besitzt; ein zylindrisches Bauglied (30), das ein befestigtes Ende (32) an diesem Pedalhebel zwischen diesen ersten und zweiten Enden (22, 24) angebracht aufweist; und ein freies Ende (34) gegenüber diesem befestigten Ende (32); eine Verbindungsvorrichtung (40) zur Übertragung der Bedienungsanstrengungen von diesem Pedalhebel (18) zu der Vorrichtung (42); wobei diese Verbindungsvorrichtung ein erstes Ende (44) drehbar an diesem zylindrischen Bauglied (30) angeordnet aufweist; und ein Schnappschloß (50), das einen Körperteil (52) auf diesem zylindrischen Bauglied (30) an dieses freie Ende (34) angrenzend angeordnet aufweist; und mindestens ein Haltebein (54), das von diesem Körperteil (52) in Richtung auf diesen Pedalhebel (18) nach außen ragt; wobei dieses mindestens eine Haltebein (54) eine vorherbestimmte Länge und Breite aufweist, um so eine Installation dieses ersten Endes (44) dieser Verbindungsvorrichtung (40) auf diesem zylindrischen Bauglied (30) zu erlauben, und danach die Sicherung dieses ersten Endes (44) dieser Verbindungsvorrichtung (40) zwischen einem Endstück oder einer Spitze (56) dieses mindestens einen Haltebeins (54) und diesem Pedalhebel (18).
Ein Pedalapparat gemäß Anspruch 1, in dem dieses zylindrische Bauglied (30) sich im Wesentlichen senkrecht zu diesem Pedalhebel (18) erstreckt.
Ein Pedalapparat gemäß Anspruch 1 oder 2, in dem dieses erste Ende (44) dieser Verbindungsvorrichtung eine Öffnung (46) aufweist, die einen ausreichend größeren Bohrungsdurchmesser besitzt als ein Durchmesser dieses zylindrischen Baugliedes (30), um eine relative Drehung dazwischen zuzulassen.
Ein Pedalapparat gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, in dem dieses Schnappschloß (50) eine Mehrzahl von Haltebeinen (54) umfaßt, die von diesem Körperteil in Richtung auf diesen Pedalhebel (18) nach außen weisen; wobei diese Mehrzahl von Haltebeinen (54) eine vorherbestimmte Länge und Breite aufweist, um die Installation dieses ersten Endes (44) dieser Verbindungsvorrichtung (40) auf diesem zylindrischen Bauglied (30) zuzulassen; und danach die Sicherung dieses ersten Endes dieser Verbindungsvorrichtung zwischen einer Mehrzahl von Spitzen (56) dieser Mehrzahl von Haltebeinen (54) und diesem Pedalhebel (18).
Ein Pedalapparat gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, in dem dieser Körperteil (52) dieses Schnappschlosses (50) einen Innendurchmesser besitzt, der relativ zum einem Außendurchmesser dieses freien Endes (34) dieses zylindrischen Baugliedes (30) in der Größe so gewählt ist, um eine Preßpassung zu schaffen, um dieses Schnappschloß (50) zwangsschlüssig auf diesem zylindrischen Bauglied (30) zu sichern.
Ein Pedalapparat gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, der weiterhin umfaßt: eine Nut (60), auf einer Außenfläche dieses zylindrischen Baugliedes (30) an dieses freie Ende angrenzend um den Umfang herum angeordnet; und mindestens ein Widerhaken-Bauglied (62) auf diesem Schnappschloß (50) gegenüber diesem mindestens einen Haltebein (54), wobei dieses Widerhaken-Bauglied (62) von diesem Körperteil (52) in Richtung auf dieses zylindrische Bauglied (30) nach innen ragt, um so diese Nut (60) anzugreifen und dadurch dieses Schnappschloß (50) zwangsschlüssig auf diesem zylindrischen Bauglied zu sichern.
Ein Pedalapparat gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, der weiterhin umfaßt: eine mit Gewinde versehene Bohrung (64), die in diesem freien Ende (34) dieses zylindrischen Baugliedes (30) angeordnet ist; wobei diese mit Gewinde versehene Bohrung (64) axial mit einer Längsachse (38) dieses zylindrischen Baugliedes (30) ausgerichtet ist; und ein Schulter-Bauglied (58) auf diesem Schnappschloß (50) gegenüber dieses mindestens einen Haltebeins (54); wobei dieses Schulter-Bauglied (58) eine mit dieser Gewindebohrung (64) koaxiale Schnappschloß-Öffnung (66) bildet; und eine Befestigung (70) mit einem Kopfteil, der einen größeren Durchmesser besitzt als diese Schnappschloß-Öffnung (66); und einen mit Gewinde versehenen Teil, der passend diese mit Gewinde versehene Bohrung (64) angreift, um dieses Schnappschloß (50) zwangsschlüssig auf diesem zylindrischen Bauglied (30) zu sichern.
Ein Pedalapparat gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, in dem dieses Schnappschloß (50) weiterhin ein Schulter-Bauglied (58) auf diesem Schnappschloß (50) gegenüber diesem mindestens einen Haltebein (54) umfaßt; um so dieses freie Ende (34) dieses zylindrischen Baugliedes (30) anzugreifen, und dadurch eine Einbautiefe dieses Schnappschlosses (50) auf diesem zylindrischen Bauglied (30) zu steuern.
Ein Pedalapparat gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, in dem diese Verbindungsvorrichtung eine Stößelstange (40) ist, die ein drehbar auf diesem zylindrischen Bauglied (30) angeordnetes, erstes Ende (44) aufweist; und ein an der Vorrichtung (42) befestigtes zweites Ende; und wobei dieses Schnappschloß (50) einen – diesem freien Ende (34) und einer Mehrzahl von nach außen aus diesem Körperteil (52) in Richtung auf diesen Pedalhebel (18) ragenden Haltebeinen (54) angrenzend – auf diesem zylindrischen Bauglied 30 angeordneten Körperteil (52) aufweist; wobei diese Haltebeine (54) jedes eine vorherbestimmte Länge und Breite besitzen, um so die Installation dieses ersten Endes (44) dieser Stößelstange (40) auf diesem zylindrischen Bauglied (30) zuzulassen; und danach die Sicherung dieses ersten Endes (44) dieser Stößelstange (40) zwischen Spitzen oder Endstücken (56) dieser Haltebeine (54) und diesem Pedalhebel (18).
Ein Pedalapparat gemäß Anspruch 9, in dem dieses zylindrische Bauglied (30) sich im Wesentlichen senkrecht zu diesem Pedalhebel (18) erstreckt.