EP0655671A1 - Pedalvorrichtung, insbesondere zum Betätigen einer Kfz-Kupplung - Google Patents

Pedalvorrichtung, insbesondere zum Betätigen einer Kfz-Kupplung Download PDF

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EP0655671A1
EP0655671A1 EP94111023A EP94111023A EP0655671A1 EP 0655671 A1 EP0655671 A1 EP 0655671A1 EP 94111023 A EP94111023 A EP 94111023A EP 94111023 A EP94111023 A EP 94111023A EP 0655671 A1 EP0655671 A1 EP 0655671A1
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    • G05G7/00—Manually-actuated control mechanisms provided with one single controlling member co-operating with one single controlled member; Details thereof
    • G05G7/02—Manually-actuated control mechanisms provided with one single controlling member co-operating with one single controlled member; Details thereof characterised by special provisions for conveying or converting motion, or for acting at a distance
    • G05G7/04—Manually-actuated control mechanisms provided with one single controlling member co-operating with one single controlled member; Details thereof characterised by special provisions for conveying or converting motion, or for acting at a distance altering the ratio of motion or force between controlling member and controlled member as a function of the position of the controlling member

Definitions

  • the invention relates to a pedal device, in particular for actuating a motor vehicle clutch, of the type mentioned in the preamble of patent claim 1, as is known for example from EP 0 480 602-A1.
  • pedal devices are used in pedal devices in order to reduce the required pedal actuation forces after their so-called dead center has been exceeded.
  • the dead center spring is designed as a compression spring in the form of a helical spring mounted on a preferably telescopic guide rod (e.g. DE 29 23 027-C2; DE 38 41 719-C2)
  • pedal devices are also known (e.g. EP 0 480 602-A1), in which a leaf spring arrangement is provided as the dead center spring.
  • This leaf spring arrangement preferably consists of a package of several stacked spring leaves, which are arranged exactly in the pivoting plane of the pedal and are firmly and rigidly clamped at one end in a mounting block which is fixed to the structure.
  • the pivotable pedal is supported with the roller-reinforced free end of an angled pedal arm on the leaf spring assembly, in the area of the free spring end.
  • the leaf spring assembly and pedal are designed and spatially aligned with one another such that the leaf spring assembly on the one hand on the pedal in its rest position supports this rest position Exerts spring force and on the other hand exerts a spring force supporting the actuation force when the pedal is actuated after exceeding a so-called dead center position still located in the vicinity of the pedal rest position.
  • This known arrangement is structurally and technically similarly complex and thus similarly expensive as known arrangements with helical compression springs mounted on telescopic guide rods.
  • the invention has for its object to provide a pedal device of the type mentioned in the preamble of claim 1, which is structurally simple and is characterized by ease of installation and reliability.
  • an easy-to-manufacture, prestressed flat spring leaf is used as the over-center spring, which is designed and installed in the pedal device such that it is subjected to buckling.
  • Such a pretensioned flat spring leaf is a particularly cost-effective component which has been proven and reliable in terms of its function, and which is also comparative is easy to assemble and disassemble.
  • a pedal for example the clutch pedal of a motor vehicle is pivotally mounted about a mounting axis 2 fixed.
  • the two spatial limit positions of the pedal are shown, namely once - fully extended - the pedal, which is numbered 1 as far as it will come to rest against a stop 11, and - shown in dashed lines - the pedal which is in its rest position and which is numbered 1 '.
  • This leaf spring arrangement is designed as a simple flat spring leaf 3 of approximately C-shape, as can be seen in FIG. 2.
  • the effective spring force acting direction 13 ' which runs through the two abutments 4 and 5', runs below the fixed bearing axis 2 and, as desired, exerts a force holding the pedal in its rest position.
  • the articulated coupling of the C-shaped spring leaf 3 to the two abutments 4 and 5 takes place without spring eyes molded onto the spring ends.
  • concave bearing pans 8 and 9, respectively, are formed on the two free ends of the C-shaped flat spring leaf 3, with which the spring leaf is supported on corresponding convex cylindrical surfaces 6 and 7 of the two abutments 4 and 5.
  • These cylinder surfaces 6, 7 are aligned parallel to one another and to the bearing axis 2 fixed to the body.
  • the built-in spring leaf 3 thus lies “loosely” between the two abutments 4, 5.
  • Fig. 3 contain the two abutments 4, 5 no convex cylindrical surfaces aligned parallel to the bearing axis 2, but rather concave bearing pans 14, 15 aligned approximately parallel to the bearing axis 2, in which the pretensioned flat spring leaf 3 is supported with its free ends in an articulated manner, for which purpose at the two free ends of the spring leaf Corresponding convex-cylindrical bearing surfaces are each arranged with these concave bearing pans 14, 15.
  • both abutments each with lateral bearing cheeks 10 in order to reliably prevent any possible slipping or wandering away of the spring leaf 3 during operation.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Pedalvorrichtung, insbesondere zum Betätigen einer Kfz-Kupplung, mit einem um eine aufbaufeste Lagerachse (2) schwenkbar gelagerten Pedal (1) sowie einer als Übertotpunktfeder wirkenden vorgespannten Blattfederanordnung (3), die mit ihrem einen Ende am Pedal (1) und mit ihrem anderen Ende an einem aufbaufesten Widerlager (4) abgestützt ist. Erfindungsgemäß ist die Blattfederanordnung als auf Knickung beanspruchtes vorgespanntes flaches Federblatt (3) ausgebildet, welches jeweils gelenkig mit seinem einen freien Ende am aufbaufesten Widerlager (4) und mit seinem anderen freien Ende an einem pedalseitigen Widerlager (5) abgestützt ist. <IMAGE>

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Pedalvorrichtung, insbesondere zum Betätigen einer Kfz-Kupplung, der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Art, wie sie beispielsweise bekannt ist aus der EP 0 480 602-A1.
  • Bei Pedalvorrichtungen übliche Übertotpunktfeder-Anordnungen werden eingesetzt, um - nach Überschreiten ihres sogenannten Totpunktes - die erforderlichen Pedalbetätigungskräfte zu reduzieren. Im Automobilbau, insbesondere bei Personenkraftwagen, kann so in vielen Fällen auf eine sonst erforderlich werdende hydraulische Servounterstützung verzichtet werden. Neben Anordnungen, bei denen die Übertotpunktfeder als Druckfeder in Form einer auf einer Vorzugsweise teleskopierbaren Führungsstange gelagerten Schraubenfeder ausgebildet ist (z. B. DE 29 23 027-C2; DE 38 41 719-C2), sind auch Pedalvorrichtungen bekannt (z. B. EP 0 480 602-A1), bei denen als Übertotpunktfeder eine Blattfederanordnung vorgesehen ist.
    Diese Blattfederanordnung besteht vorzugsweise aus einem Paket von mehreren aufeinandergestapelten Federblättern, die exakt in der Schwenkebene des Pedals angeordnet sind und mit ihrem einen Ende fest und starr in einen aufbaufesten Montageblock eingespannt sind.
  • Das schwenkbare Pedal stützt sich mit dem rollenbewehrten freien Ende eines abgewinkelten Pedalarms auf dem Blattfederpaket ab, und zwar im Bereich des freien Federendes.
  • Beim Betätigen des Pedals rollt die am freien Ende des abgewinkelten Pedalarms gelagerte Rolle auf dem auf Biegung beanspruchten vorgespannten Blattfederpaket ab, wobei Blattfederpaket und Pedal derart ausgebildet und räumlich zueinander ausgerichtet sind, daß das Blattfederpaket einerseits auf das in seiner Ruhelage befindliche Pedal eine diese Ruhelage unterstützende Federkraft ausübt und andererseits bei Betätigung des Pedals nach Überschreiten einer noch in der Nähe der Pedalruhelage befindlichen sogenannten Übertotpunktlage auf das Pedal eine die Betätigungskraft unterstützende Federkraft ausübt.
  • Diese vorbekannte Anordnung ist konstruktiv und fertigungstechnisch ähnlich aufwendig und damit ähnlich teuer wie vorbekannte Anordnungen mit auf teleskopierbaren Führungsstangen gelagerten Schraubendruckfedern.
  • Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Pedalvorrichtung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Art zu schaffen, die konstruktiv einfach ist und sich durch Montagefreundlichkeit und Zuverlässigkeit auszeichnet.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
  • Bei der erfindungsgemäßen Pedalvorrichtung wird als Übertotpunktfeder ein einfach zu fertigendes vorgespanntes flaches Federblatt eingesetzt, das derart ausgebildet und in die Pedalvorrichtung eingebaut ist, daß es auf Knickung beansprucht wird. Ein solches vorgespanntes flaches Federblatt stellt ein besonders kostengünstiges und bezüglich seiner Funktion bewährtes und zuverlässiges Bauelement dar, das darüber hinaus auch vergleichsweise einfach zu montieren und zu demontieren ist.
  • Anhand einiger in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele wird die Erfindung nachstehend näher erläutert.
  • In der Zeichnung zeigen
    • Figur 1
    eine mit einer Übertotpunktfeder ausgestattete Pedalvorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
    Figur 2
    die Seitenansicht des dort als Übertotpunktfeder eingesetzten vorgespannten flachen Federblatts,
    Figur 3
    eine mit einer Übertotpunktfeder ausgestattete Pedalvorrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
    Figuren 4 und 5
    Detaildarstellungen der in Figur 3 mit IV und V bezifferten Bereiche dieser Pedalvorrichtung und
    Figur 6
    eine im Detail etwas abgewandelte Detaildarstellung entsprechend Figur 4.
  • In Fig. 1 ist ein Pedal, beispielsweise das Kupplungspedal eines Kraftfahrzeugs schwenkbar um eine aufbaufeste Lagerachse 2 gelagert.
  • Dargestellt sind die beiden räumlichen Grenzpositionen des Pedals, nämlich einmal - voll ausgezogen - das mit 1 bezifferte voll bis zur Anlage an einen Anschlag 11 durchgetretene Pedal und - gestrichelt dargestellt - das in seiner Ruhelage befindliche und mit 1' bezifferte Pedal.
  • Zwischen Pedal 1 und dem nicht weiter dargestellten Aufbau bzw. einem aufbaufesten Bauteil 12 ist eine als Übertotpunktfeder wirkende Blattfederanordnung angeordnet.
  • Diese Blattfederanordnung ist als einfaches flaches Federblatt 3 von etwa C-Form ausgebildet, wie in Fig. 2 erkennbar.
  • Es ist vorgespannt in die Pedalvorrichtung eingebaut und wird auf Knickung beansprucht. Es stützt sich mit seinen beiden Enden jeweils gelenkig einerseits an einem aufbaufesten Widerlager 4 und andererseits an einem pedalseitigen Widerlager 5 ab.
  • Bei in Ruhelage befindlichen Pedal 1' nimmt es räumlich die in Fig. 1 strichpunktiert dargestellte und mit 3' bezifferte Lage ein, wobei eine in Fig. 2 mit F₂ bezifferte Federkraft wirksam ist.
  • Die hierbei wirksame, durch die beiden Widerlager 4 bzw. 5' verlaufende Federkraftwirkrichtung 13' verläuft dabei unterhalb der aufbaufesten Lagerachse 2 und übt so wie gewünscht eine das Pedal in seiner Ruhelage haltende Kraft aus.
  • Bei niedergetretenem Pedal 1 verläuft die durch die beiden Widerlager 4 bzw. 5 hindurchgelegte Federkraftwirkrichtung 13 dagegen oberhalb der aufbaufesten Lagerachse 2, so daß die vorgespannte Blattfederanordnung 3 auf das Pedal eine die Betätigungskraft P unterstützende Kraft F₁ (Fig. 2) ausübt.
  • Die gelenkige Ankopplung des C-förmigen Federblatts 3 an die beiden Widerlager 4 bzw. 5 erfolgt in diesem Ausführungsbeispiel ohne an den Federenden angeformte Federösen. Stattdessen sind an den beiden freien Enden des C-förmigen flachen Federblatts 3 jeweils konkave Lagerpfannen 8 bzw. 9 eingeformt, mit welchen sich das Federblatt an damit korrespondierenden konvexen Zylinderflächen 6 bzw. 7 der beiden Widerlager 4 bzw. 5 abstützt. Diese Zylinderflächen 6, 7 sind dabei zueinander sowie zur aufbaufesten Lagerachse 2 parallel ausgerichtet. Das eingebaute Federblatt 3 liegt somit quasi "lose" zwischen den beiden Widerlagern 4, 5.
  • Im in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel enthalten die beiden Widerlager 4, 5 keine parallel zur Lagerachse 2 ausgerichtete konvexe Zylinderflächen, sondern etwa parallel zur Lagerachse 2 ausgerichtete konkave Lagerpfannen 14, 15, in denen sich das vorgespannte flache Federblatt 3 mit seinen freien Enden gelenkig abstützt, wozu an den beiden freien Enden des Federblatts jeweils mit diesen konkaven Lagerpfannen 14, 15 korrespondierende konvexzylindrische Lagerflächen angeordnet sind.
  • Wie in Fig. 6 angedeutet ist, könnten hierzu die beiden freien Enden des Federblatts 3 selbst zu mit den konkaven Lagerpfannen 14 bzw. 15 korrespondierenden konvexzylindrischen Lagerflächen 16, 17 gebogen sein.
  • Fertigungstechnisch einfach und funktionell vorteilhafter ist es jedoch, die freien Enden des Federblatts 3 mit mit den konkaven Lagerpfannen 14, 15 korrespondierenden zylindrischen Kunststoffwalzen 18, 19 auszustatten, wie dies in den Detaildarstellungen der Figuren 4 und 5 zu erkennen ist. Die jeweils etwa parallel zur Lagerachse 2 ausgerichteten Kunststoffwalzen 18, 19 sind dabei jeweils mit einem nicht weiter bezifferten Längsschlitz versehen, in welche die freien Enden des Federblatts 3 eingesteckt sind.
  • Durch Wahl eines Kunststoffes mit guten Gleiteigenschaften ist bei dieser Ausführungsform auch ohne Einsatz zusätzlicher Gleitmittel unabhängig vom jeweiligen Material der Widerlager 4, 5 (Metall oder Kunststoff) bei Betätigung des Pedals 1 stets ein geräuschfreies Arbeiten gewährleistet.
  • Von Vorteil ist es, zumindest eines der beiden Widerlager 4, 5, vorzugsweise aber wie im dargestellten Ausführungsbeispiel beide Widerlager jeweils mit seitlichen Lagerwangen 10 auszustatten, um ein eventuelles seitliches Abrutschen oder Wegwandern des Federblatts 3 während des Betriebes mit Sicherheit zu verhindern.
    • BEZUGSNUMMERNLISTE
    • 1
    Pedal
    2
    aufbaufeste Lagerachse
    3, 3'
    vorgespannte Blattfederanordnung; Federblatt
    4
    aufbaufestes Widerlager
    5, 5'
    pedalseitiges Widerlager
    6, 7
    konvexe Zylinderflächen
    8, 9
    konkave Lagerpfannen
    10
    seitliche Lagerwangen
    11
    aufbaufester Anschlag
    12
    aufbaufestes Bauteil
    13, 13'
    Federkraftwirkrichtung
    14, 15
    konkave Lagerpfannen
    16, 17
    konvexzylindrische Lagerflächen
    18, 19
    zylindrische Kunststoffwalzen

Claims (7)

  1. Pedalvorrichtung, insbesondere zum Betätigen einer Kfz-Kupplung, mit einem um eine aufbaufeste Lagerachse (2) schwenkbar gelagerten Pedal (1) sowie einer einenends am Pedal (1) und anderenends an einem aufbaufesten Widerlager (4) abgestützten, als Übertotpunktfeder wirkenden vorgespannten Blattfederanordnung (3),
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Blattfederanordnung als auf Knickung beanspruchtes vorgespanntes flaches Federblatt (3) ausgebildet ist, welches jeweils gelenkig mit seinem einen freien Ende am aufbaufesten Widerlager (4) und mit seinem anderen freien Ende an einem pedalseitigen Widerlager (5) abgestützt ist.
  2. Pedalvorrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß beide Widerlager (4, 5) jeweils etwa parallel zur Lagerachse (2) ausgerichtete konvexe Zylinderflächen (6, 7) zur unmittelbaren Abstützung des vorgespannten Federblatts (3) aufweisen
    und daß an beiden freien Enden des Federblatts (3) jeweils damit korrespondierende konkave Lagerpfannen (8, 9) eingeformt sind.
  3. Pedalvorrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß beide Widerlager (4, 5) jeweils etwa parallel zur Lagerachse (2) ausgerichtete konkave Lagerpfannen (14, 15) zur Abstützung des vorgespannten Federblatts (3) enthalten
    und daß an beiden freien Enden des Federblatts (3) jeweils damit korrespondierende konvexzylindrische Lagerflächen (16, 17) angeordnet sind.
  4. Pedalvorrichtung nach Anspruch 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die beiden freien Enden des Federblatts (3) selbst zu mit den konkaven Lagerpfannen (14, 15) korrespondierenden konvexzylindrischen Lagerflächen (16, 17) gebogen sind.
  5. Pedalvorrichtung nach Anspruch 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die freien Enden des Federblatts (3) mit den konkaven Lagerpfannen (14, 15) korrespondierende zylindrische Kunststoffwalzen (18, 19) tragen.
  6. Pedalvorrichtung nach Anspruch 5,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Kunststoffwalzen längsgeschlitzt und auf die freien Enden des Federblatts (3) aufgesteckt sind.
  7. Pedalvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß zumindest eines der beiden Widerlager (4, 5) ein seitliches Abrutschen oder Wegwandern des Federblatts (3) verhindernde seitliche Lagerwangen (10) aufweist.
EP94111023A 1993-11-26 1994-07-15 Pedalvorrichtung, insbesondere zum Betätigen einer Kfz-Kupplung Expired - Lifetime EP0655671B1 (de)

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DE4340357 1993-11-26
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EP0655671A1 true EP0655671A1 (de) 1995-05-31
EP0655671B1 EP0655671B1 (de) 1997-09-10

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DE (1) DE59404022D1 (de)
ES (1) ES2107092T3 (de)

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DE59404022D1 (de) 1997-10-16
ES2107092T3 (es) 1997-11-16
EP0655671B1 (de) 1997-09-10

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