EP1068116B1 - Pedalwerk - Google Patents

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EP1068116B1
EP1068116B1 EP99914527A EP99914527A EP1068116B1 EP 1068116 B1 EP1068116 B1 EP 1068116B1 EP 99914527 A EP99914527 A EP 99914527A EP 99914527 A EP99914527 A EP 99914527A EP 1068116 B1 EP1068116 B1 EP 1068116B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
pedal
spring element
pedal lever
force
actuator
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP99914527A
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English (en)
French (fr)
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EP1068116A1 (de
Inventor
Jan Martinovsky
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.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
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 Siemens AG filed Critical Siemens AG
Publication of EP1068116A1 publication Critical patent/EP1068116A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1068116B1 publication Critical patent/EP1068116B1/de
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05G—CONTROL DEVICES OR SYSTEMS INSOFAR AS CHARACTERISED BY MECHANICAL FEATURES ONLY
    • G05G5/00—Means for preventing, limiting or returning the movements of parts of a control mechanism, e.g. locking controlling member
    • G05G5/03—Means 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
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05G—CONTROL DEVICES OR SYSTEMS INSOFAR AS CHARACTERISED BY MECHANICAL FEATURES ONLY
    • G05G1/00—Controlling members, e.g. knobs or handles; Assemblies or arrangements thereof; Indicating position of controlling members
    • Y—GENERAL 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
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T74/00—Machine element or mechanism
    • Y10T74/20—Control lever and linkage systems
    • Y10T74/20528—Foot operated
    • Y—GENERAL 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
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    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
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    • Y10T74/20—Control lever and linkage systems
    • Y10T74/20528—Foot operated
    • Y10T74/20534—Accelerator
    • Y—GENERAL 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
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T74/00—Machine element or mechanism
    • Y10T74/20—Control lever and linkage systems
    • Y10T74/20576—Elements
    • Y10T74/20888—Pedals

Definitions

  • the invention relates to a pedal mechanism, in particular for a vehicle a pedal lever pivotally mounted about an axis, which by Foot force deflectable and from a return spring element into a basic position is pivotable back, an actuator from the pedal lever can be actuated.
  • Pedals of the above type have long been common in motor vehicles and therefore generally known. If the driver of a motor vehicle his foot pressing the pedal lever back, then it is necessary that the pedal lever follows this movement. The driver takes his foot completely off the pedal lever, for example after a Braking the accelerator pedal, then the pedal lever must move back to its resting position relatively quickly. This return movement is usually made possible by a return spring element. Due to the spring force of the return spring element, the pedal lever is at a sudden release of the operating force by letting go or the sliding of the foot from the pedal lever (the so-called "Snapping" -related) accelerated relatively strongly. Will this move stopped by the actuator as soon as it reaches its maximum deflection or has reached its stop, it can happen that the applied by the swing of the pedal lever on the actuator Force exceeds the maximum allowable force and it causes damage of the actuator comes.
  • Overloading the actuator can be counteracted by a stop or a stopper is provided on the pedal mechanism, which limits the movement of the pedal arm. It turns out to be disadvantageous here, however, that the stop on the connected actuator must be precisely coordinated to achieve the desired effect. This requires complex adjustment and adjustment activities, which in turn is associated with increased costs. At the same time is the changeover cumbersome on different vehicle or engine variants. Furthermore, the maximum possible deflection caused by the actuator is limited by the stop, since the theoretically possible maximum deflection can be reduced by a certain amount must ensure permanent reliable operation.
  • FR-A-2 696 397 discloses a pedal mechanism according to the Preamble of claim 1.
  • the invention is based on the problem of a pedal mechanism as described To create kind of damage to the actuator largely can be excluded and at the same time on a stop or a stop element to limit the return movement of the actuator can be dispensed with.
  • a particularly advantageous embodiment of the invention is given if a component is arranged between the actuator and the spring element which is in the operating direction together with the pedal lever and relative in the return direction against the spring force of the spring element is designed to be movable to the pedal lever.
  • the component is preferably a defined one Trajectory set. A lateral deflection of the actuator is prevented. The actuator therefore reliably returns to its Rest position back.
  • An embodiment of the invention is particularly simple in construction which the component and the pedal lever around a common axis are pivotally arranged. - This makes it very compact Realize designs of the pedal mechanism. At the same time, the trajectory is the arrangement, in particular the actuator, compared to one conventional pedal mechanism unchanged. It is therefore due to existing ones Pedal movements require very little change, which means this embodiment is also suitable for retrofitting.
  • the present invention is basically suitable for all purposes.
  • the pedal mechanism according to the invention is particularly suitable for Application in a motor vehicle when the pedal lever is a brake pedal lever and the actuator is a braking device.
  • accelerators are increasing be provided with electrical actuators, their actuating forces
  • Brake pedal levers can be designed to be considerably smaller for cars and commercial vehicles mostly the (hydro) mechanical Transfer of the actuating force to a braking device or the (hydro) mechanical Control of a brake booster.
  • the restoring force of the return spring element then depends primarily on the Design of the braking device and brake booster. These will usually made in large numbers so that individual Interpretations for a specific purpose, especially with an individually reinforced stop for the pedal mechanism, in general are not possible.
  • the spring element is a tension spring. This can be easily in the Integrate connection between the pedal lever and the actuator and can also be designed to transmit pressure forces.
  • the spring element is a Compression spring is.
  • a Compression spring Such a spring element enables in the case failure of the spring element, for example breakage of the spring element, a return movement of the actuator. That's how it is Actuator on the one hand decoupled from excessive restoring forces, but has at the same time a stop that at maximum compression of the compression spring the actuator leads to the rest position. This can be the case, for example be useful if the actuator is jammed in an operating position and no longer returns to the rest position.
  • a further advantageous embodiment is provided with a pedal mechanism, in which the spring element is a leg spring.
  • the leg spring can for this purpose, for example, by one with the pedal lever common axis can be swiveled and similar to a clothespin support with a spring arm on the top of the pedal arm and with the other spring arm the actuator against the bottom of the Press the pedal lever.
  • the actuating force acts when the pedal lever is actuated directly on the actuator during the return movement separates the leg spring when a maximum permissible force is exceeded the actuator from the pedal arm, whereby it pivots against each other become.
  • FIG. 1 shows a pedal mechanism 1 according to the invention in a side view.
  • a pedal lever 2 is pivotally mounted about an axis 3, which is arranged on a fixed bearing 4.
  • the pedal lever 2 has a lever arm 5 with a return spring element designed as a tension spring 6, which is on a base plate 29 of the pedal mechanism 1 trained stationary abutment supports and in the illustrated Rest position is relaxed.
  • the lever arm 5 has a z. B. formed as a rubber buffer fixed stop 7 a short distance.
  • the pedal lever 2 has on a lever arm 5 opposite Lever arm 8 a section 10 designed as a pedal plate 9, which is designed for foot operation.
  • the lever arm 8 of the Pedal lever 2 is an approximately cup-shaped receptacle 11 for one inserted therein and arranged as a tension spring element 12.
  • the spring element 12 also connects the pedal lever 2 to one the axis 3 pivotally mounted component 13.
  • the lever arm 8 of the pedal lever 2 is inserted in such a way that a largely independent of the component 13 movement around the Axis 3 is possible.
  • the component 13 is also by means of a pin 15 with a piston rod 16 of a section only shown and connected as a braking device 17 actuator 18.
  • the spring force of the spring element 12 is greater than the spring force of the return spring element 6, so that the lever arm 8th of the pedal lever 2 with the component connected to the piston rod 16 13 is in annex.
  • FIG. 2 shows the pedal mechanism 1 in an actuating position loaded with the actuating force F B.
  • the pedal lever 2 is now in a position deflected by a deflection angle ⁇ against the spring force of the return spring element 6.
  • the actuating force F B acting on the pedal plate 9 of the pedal lever 2 is hereby transmitted to the component 13 pivoted together with the pedal lever 2 and resting against it.
  • the piston rod 16 of the brake device 17, which is actuated by means of the pin 15, is therefore partially inserted into the brake device 17. No forces act on the spring element 12.
  • FIG. 3 shows the pedal mechanism 1 in a position after a sudden drop in the actuating force (F B ).
  • the component 13 has returned to its rest position shown in FIG. 1.
  • the force applied to the spring element 12 by the return spring element 6 in cooperation with the inertia of the pedal lever 2 has exceeded a maximum permissible force.
  • the pedal lever 2 is therefore in a position pivoted relative to the component 13 against the spring force of the spring element 12.
  • the restoring force acting on the actuator 18 designed as a braking device 17 corresponds to the force transmitted by the spring element 12.
  • the piston rod 16 is therefore in a position pulled out of the braking device 17 up to its maximum.
  • FIG 4 shows a compared to the pedal mechanism shown in Figures 1 to 3 modified embodiment, with corresponding components are provided with corresponding reference numerals.
  • a Actuator 20 designed as a braking device 19 with a piston rod 21 passed through a recess 22 in a pedal lever 23.
  • a compression spring Spring element 25 an end portion of the piston rod 21.
  • the spring element 25 is supported on an edge 26 of the recess 22 from.
  • On the side opposite the spring element 25 of the pedal lever 23 lies against the recess 22 a curved component 27 on, which is firmly connected to the piston rod 21.
  • the spring force of the spring element 25 is greater than the spring force of a return spring element designed as a tension spring 6, so that the pedal lever 23 between the connected to the piston rod 21 curved component 27 and that designed as a compression spring Spring element 25 is clamped.
  • FIG. 5 shows the pedal lever 23 in an actuating position loaded with the actuating force F B, similar to the illustration in FIG. 2.
  • the pedal lever 23 is now in a position deflected by a deflection angle ⁇ against the spring force of the return spring element 6 compared to the rest position shown in FIG.
  • the actuating force F B acting on a pedal plate 28 of the pedal lever 23 is in this case transmitted directly to the piston rod 21 of the braking device 19 by means of the component 27, so that the latter is partially inserted into the braking device 19.
  • the spring element 25 is in an insignificantly elongated position, which is caused by the slightly changed angular position of the piston rod 21 relative to the pedal lever 23.
  • FIG. 6 shows the pedal lever 23 after the sudden removal of the actuating force (F B ), the piston rod 21 with the component 27 arranged thereon having returned to its rest position shown in FIG. 4.
  • the restoring force of the restoring spring element 6 has exceeded the maximum force that can be transmitted by the spring element 25 to the pedal lever 23.
  • the piston rod 21 of the braking device 19 is pulled out of the braking device 19 as far as possible, while the pedal lever 23 has swung far back.
  • the spring element 25 designed as a compression spring is thereby stretched between the extension 24 and the edge 26 of the recess 22.
  • the component 27 arranged on the piston rod 21 does not abut the recess 22. Due to the greater spring force of the spring element 25 designed as a compression spring in the rest position compared to the spring force of the return spring element 6, the pedal lever 23 is brought back to the curved component 27 connected to the piston rod 21.

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Abstract

Ein für die Fußbetätigung vorgesehener Pedalhebel (2) ist mit einem Stellglied (18) mittels eines Federelementes (12) derart verbunden, daß eine Betätigungskraft direkt oder mittels eines Bauteils (13) eingeleitet wird, die von einem Rückstellfederelement (6) in den Pedalhebel (2) eingeleitete Rückstellkraft aber nur bis zu einem maximal zulässigen Wert übertragen wird. Sobald dieser Wert überschritten wird, nimmt das Federelement (12) die darüber hinausgehende Kraft auf. Das Stellglied (18) ist dadurch gegen Beschädigung aufgrund zu hoher Krafteinleitung bei der Rückstellbewegung geschützt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Pedalwerk, insbesondere für ein Fahrzeug, mit einem um eine Achse schwenkbar gelagerten Pedalhebel, welcher durch Fußkraft auslenkbar und von einem Rückstellfederelement in eine Grundstellung zurückschwenkbar ist, wobei von dem Pedalhebel ein Stellglied betätigbar ist.
Pedale der vorstehenden Art sind in Kraftfahrzeugen seit langem üblich und deshalb allgemein bekannt. Wenn der Fahrer eines Kraftfahrzeugs seinen den Pedalhebel betätigenden Fuß zurückbewegt, dann ist es erforderlich, daß der Pedalhebel dieser Bewegung folgt. Nimmt der Fahrer seinen Fuß vollständig vom Pedalhebel, um beispielsweise nach einem Bremsvorgang das Gaspedal zu betätigen, dann muß der Pedalhebel sich relativ rasch in seine Ruheposition zurückbewegen. Diese Rückstellbewegung wird üblicherweise durch ein Rückstellfederelement ermöglicht. Durch die Federkraft des Rückstellfederelementes wird der Pedalhebel bei einem plötzlichen Wegnehmen der Betätigungskraft durch das Loslassen oder das Abgleiten des Fußes von dem Pedalhebel (das sogenannte "Schnalzen"-Lassen) relativ stark beschleunigt. Wird diese Bewegung erst von dem Stellglied gestoppt, sobald es seine maximale Auslenkung erreicht hat oder an seinem Anschlag angelangt ist, kann es vorkommen, daß die durch den Schwung des Pedalhebels auf das Stellglied aufgebrachte Kraft die höchstzulässige Kraft überschreitet und es zu einer Beschädigung des Stellgliedes kommt.
Einer Überlastung des Stellgliedes kann entgegengewirkt werden, indem an dem Pedalwerk ein Anschlag oder ein Stopper vorgesehen wird, welcher die Bewegung des Pedalarmes begrenzt. Nachteilig erweist sich hierbei allerdings, daß der Anschlag auf das angeschlossene Stellglied exakt abgestimmt sein muß, um die gewünschte Wirkung zu erreichen. Dies erfordert aufwendige Einstell- und Justiertätigkeiten, was wiederum mit erhöhten Kosten verbunden ist. Gleichzeitig ist auch die Umstellung auf verschiedene Fahrzeug- bzw. Motorisierungsvarianten umständlich. Weiterhin wird die maximal mögliche Auslenkung, welche durch das Stellglied begrenzt ist, durch den Anschlag verringert, da die theoretisch mögliche maximale Auslenkung um einen Sicherheitsbetrag verringert werden muß, der einen dauerhaft zuverlässigen Betrieb gewährleistet.
FR-A-2 696 397 offenbart ein Pedalwerk gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, ein Pedalwerk der beschriebenen Art zu schaffen, bei dem eine Beschädigung des Stellgliedes weitgehend ausgeschlossen werden kann und zugleich auf einen Anschlag oder ein Stoppelement zur Begrenzung der Rückstellbewegung des Stellgliedes verzichtet werden kann.
Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch ein Pedalwerk mit dem kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Hierdurch wird bei einer Betätigung des Pedalhebels das Stellglied wie bei einem konventionellen Pedalhebel betätigt und die Betätigungskraft auf das Stellglied übertragen. Bei einem plötzlichen Wegnehmen der Betätigungskraft schwingt der Pedalhebel unter der Einwirkung der Rückstellfederkraft zurück. Wird hierbei die für das Stellglied höchstzulässige Kraft überschritten, dann wird das Federelement gespannt. Die maximal an dem Stellglied in Löserichtung angreifende Kraft wird daher durch die Auslegung des Federelementes bestimmt. Eine Beschädigung des Stellgliedes, das z. B. ein Hydraulikzylinder sein kann, ist somit ausgeschlossen. Ein Anschlag kann entweder völlig entfallen oder dient lediglich dazu, die Bewegung in Rückstellrichtung zu begrenzen, falls das Federelement gespannt und somit der Abstand zwischen dem Pedalhebel und dem Stellglied vergrößert ist.
Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ist gegeben, wenn zwischen dem Stellglied und dem Federelement ein Bauteil angeordnet ist, welches in Betätigungsrichtung zusammen mit dem Pedalhebel und in Rückstellrichtung gegen die Federkraft des Federelementes relativ zu dem Pedalhebel beweglich ausgeführt ist. Hierdurch ist es möglich, einerseits das Stellglied bei der Rückstellbewegung von der Bewegung des Pedalhebels zu entkoppeln, andererseits das Federelement in Betätigungsrichtung zu entlasten. Vorzugsweise ist mit dem Bauteil eine definierte Bewegungsbahn festgelegt. Ein seitliches Ausweichen des Stellgliedes wird so verhindert. Das Stellglied kehrt daher zuverlässig in seine Ruheposition zurück.
Vorteilhaft ist es hierbei, wenn das Bauteil bei der Betätigung des Pedalhebels gegen diesen anliegt. Die Betätigungskraft wird dadurch unter Ausschluß des Federelementes von dem Pedalhebel mittels des Bauteils auf das Stellglied übertragen. Das Federelement wird hierdurch bei der Betätigung des Pedals nicht belastet und ist daher einem erheblich geringeren Verschleiß ausgesetzt. Eine eventuelle Nachgiebigkeit des Pedalwerkes in Betätigungsrichtung, verursacht durch eine Belastung des Federelementes in einer der Wirkrichtung entgegengesetzten Richtung, kann daher vermieden werden.
Konstruktiv besonders einfach ist eine Ausführungsform der Erfindung, bei der das Bauteil und der Pedalhebel um eine gemeinsame Achse schwenkbar angeordnet sind. -Hierdurch lassen sich sehr kompakte Bauformen des Pedalwerkes realisieren. Gleichzeitig ist die Bewegungsbahn der Anordnung, insbesondere des Stellgliedes, im Vergleich zu einem konventionellen Pedalwerk unverändert. Es sind daher an vorhandenen Pedalwerken nur sehr geringe Veränderungen erforderlich, wodurch diese Ausführungsform auch zur Nachrüstung geeignet ist.
Die vorliegende Erfindung eignet sich grundsätzlich für alle Anwendungszwecke. Besonders geeignet ist das erfindungsgemäße Pedalwerk zur Anwendung in einem Kraftfahrzeug, wenn der Pedalhebel ein Bremspedalhebel und das Stellglied ein Bremsgerät ist. Während Gaspedale zunehmend mit elektrischen Stellgliedern versehen werden, deren Betätigungskräfte erheblich geringer ausgelegt sein können, dienen Bremspedalhebel bei Pkw und Nutzfahrzeugen zumeist noch der (hydro-)mechanischen Übertragung der Betätigungskraft auf ein Bremsgerät oder der (hydro-)mechanischen Ansteuerung eines Bremskraftverstärkers. Die Rückstellkraft des Rückstellfederelementes hängt dann in erster Linie von der Auslegung des Bremsgerätes und Bremskraftverstärkers ab. Diese werden gewöhnlich in großen Stückzahlen hergestellt, so daß individuelle Auslegungen für einen bestimmten Verwendungszweck, insbesondere mit einem individuell verstärkten Anschlag für das Pedalwerk, im Allgemeinen nicht möglich sind.
Eine besonders einfache Ausführungsform der Erfindung ist gegeben, wenn das Federelement eine Zugfeder ist. Diese läßt sich leicht in die Verbindung zwischen dem Pedalhebel und dem Stellglied integrieren und kann dabei auch zur Übertragung von Druckkräften ausgeführt sein.
Eine andere Ausführungsform ist gegeben, wenn das Federelement eine Druckfeder ist. Ein derart ausgeführtes Federelement ermöglicht im Fall des Versagens des Federelementes, beispielsweise dem Bruch des Federelementes, eine Rückstellbewegung des Stellgliedes. So wird das Stellglied einerseits von zu hohen Rückstellkräften entkoppelt, besitzt aber gleichzeitig einen Anschlag, der bei maximaler Pressung der Druckfeder das Stellglied in die Ruheposition führt. Dies kann beispielsweise dann sinnvoll sein, wenn das Stellglied in einer Betriebsposition verklemmt ist und nicht mehr in die Ruheposition zurückkehrt.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform ist mit einem Pedalwerk gegeben, bei dem das Federelement eine Schenkelfeder ist. Hierdurch läßt sich ein zugleich platzsparendes und zuverlässiges Pedalwerk gestalten. Die Schenkelfeder kann hierzu beispielsweise um eine mit dem Pedalhebel gemeinsame Achse schwenkbar sein und sich ähnlich einer Wäscheklammer mit einem Federarm an der Oberseite des Pedalarmes abstützen und mit dem anderen Federarm das Stellglied gegen die Unterseite des Pedalhebels pressen. Bei der Betätigung des Pedalhebels wirkt die Betätigungskraft unmittelbar auf das Stellglied, bei der Rückstellbewegung trennt die Schenkelfeder bei Überschreiten einer maximal zulässigen Kraft das Stellglied von dem Pedalarm, wodurch diese gegeneinander verschwenkt werden.
Ein Spiel des Pedalhebels kann wirkungsvoll vermieden werden, wenn gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung in der Grundstellung die Federkraft des Federelementes größer ist als die Federkraft des Rückstellfederelementes. Auf diese Weise ist das Pedalwerk besonders gut und sicher bedienbar.
Die Erfindung läßt zahlreiche Ausführungsformen zu. Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips sind zwei davon in der Zeichnung dargestellt und werden nachfolgend anhand eines Betätigungszyklus beschrieben. Diese zeigt in einer seitlichen und teilweise geschnittenen Darstellung in
Figur 1
ein erfindungsgemäßes Pedalwerk mit einem als Zugfeder ausgeführten Federelement in seiner Ruheposition,
Figur 2
das in Figur 1 dargestellte Pedalwerk in einer Betätigungsposition,
Figur 3
das in Figur 1 dargestellte Pedalwerk in einer Position nach dem plötzlichen Loslassen des Pedalhebels,
Figur 4
ein weiteres erfindungsgemäßes Pedalwerk mit einem als Druckfeder ausgeführten Federelement in seiner Ruheposition,
Figur 5
das in Figur 4 dargestellte Pedalwerk in einer Betätigungsposition,
Figur 6
das in Figur 4 dargestellte Pedalwerk in einer Position nach dem plötzlichen Loslassen des Pedalhebels.
Die Figur 1 zeigt ein erfindungsgemäßes Pedalwerk 1 in einer Seitenansicht. Ein Pedalhebel 2 ist hierbei um eine Achse 3 schwenkbar gelagert, welche an einer ortsfesten Lagerung 4 angeordnet ist. Der Pedalhebel 2 hat einen Hebelarm 5 mit einem als Zugfeder ausgeführten Rückstellfederelement 6, welches sich an einem als Grundplatte 29 des Pedalwerkes 1 ausgebildeten ortsfesten Widerlager abstützt und in der dargestellten Ruhestellung entspannt ist. Der Hebelarm 5 hat gegenüber einem z. B. als Gummipuffer ausgebildeten ortsfesten Anschlag 7 einen geringen Abstand. Der Pedalhebel 2 hat an einem dem Hebelarm 5 gegenüberliegenden Hebelarm 8 einen als Pedalplatte 9 ausgeführten Abschnitt 10, welcher zur Fußbetätigung ausgeführt ist. Ebenfalls an dem Hebelarm 8 des Pedalhebels 2 ist eine in etwa topfförmige Aufnahme 11 für ein darin eingesetztes und als Zugfeder ausgeführtes Federelement 12 angeordnet. Das Federelement 12 verbindet den Pedalhebel 2 mit einem ebenfalls um die Achse 3 schwenkbar gelagerten Bauteil 13. In eine Ausnehmung 14 des Bauteils 13 ist der Hebelarm 8 des Pedalhebels 2 derart eingesetzt, daß eine von dem Bauteil 13 weitgehend unabhängige Bewegung um die Achse 3 möglich ist. Das Bauteil 13 ist weiterhin mittels eines Zapfens 15 mit einer Kolbenstange 16 eines lediglich abschnittsweise dargestellten und als Bremsgerät 17 ausgeführten Stellgliedes 18 verbunden. Im dargestellten Ruhezustand ist die Federkraft des Federelementes 12 größer als die Federkraft des Rückstellfederelementes 6, so daß der Hebelarm 8 des Pedalhebels 2 mit dem mit der Kolbenstange 16 verbundenen Bauteil 13 in Anlage ist.
Figur 2 zeigt das Pedalwerk 1 in einer mit der Betätigungskraft FB belasteten Betätigungsposition. Der Pedalhebel 2 befindet sich nun gegenüber der in Figur 1 dargestellten Ruheposition in einer um einen Auslenkwinkel α gegen die Federkraft des Rückstellfederelementes 6 ausgelenkten Position. Die auf die Pedalplatte 9 des Pedalhebels 2 wirkende Betätigungskraft FB wird hierbei auf das zusammen mit dem Pedalhebel 2 verschwenkte und gegen diesen anliegende Bauteil 13 übertragen. Die mittels des Zapfens 15 betätigte Kolbenstange 16 des Bremsgerätes 17 ist daher teilweise in das Bremsgerät 17 eingeschoben. Auf das Federelement 12 wirken hierbei keine Kräfte.
Figur 3 zeigt das Pedalwerk 1 in einer Position nach einem plötzlichen Wegfallen der Betätigungskraft (FB). Das Bauteil 13 ist wieder in seine in Figur 1 dargestellte Ruheposition zurückgekehrt. Die von dem Rückstellfederelement 6 im Zusammenwirken mit der Massenträgheit des Pedalhebels 2 auf das Federelement 12 aufgebrachte Kraft hat hierbei eine maximal zulässige Kraft überschritten. Der Pedalhebel 2 befindet sich daher in einer gegenüber dem Bauteil 13 gegen die Federkraft des Federelementes 12 verschwenkten Position. Die auf das als Bremsgerät 17 ausgeführte Stellglied 18 wirkende Rückstellkraft entspricht dabei der von dem Federelement 12 übertragenen Kraft. Die Kolbenstange 16 befindet sich daher in einer bis zu ihrem Maximum aus dem Bremsgerät 17 herausgezogenen Position. Durch die Entkopplung des Pedalhebels 2 von dem Bremsgerät 17 wird eine Beschädigung des Bremsgerätes 17 durch unzulässig hohe Rückstellkräfte verhindert. Aufgrund der in Ruheposition größeren Federkraft des Federelementes 12 gegenüber der Federkraft des Rückstellfederelementes 6 wird der Hebelarm 8 des Pedalhebels 2 wieder an das mit der Kolbenstange 16 verbundene Bauteil 13 herangeführt.
Figur 4 zeigt eine gegenüber dem in den Figuren 1 bis 3 dargestellten Pedalwerk abgewandelte Ausführungsform, wobei entsprechende Bauelemente mit entsprechenden Bezugszeichen versehen sind. Hierbei ist ein als Bremsgerät 19 ausgeführtes Stellglied 20 mit einer Kolbenstange 21 durch eine Ausnehmung 22 in einem Pedalhebel 23 hindurchgeführt. Zwischen einer am freien Ende der Kolbenstange 21 angeordneten Erweiterung 24 und der Ausnehmung 22 umschließt ein als Druckfeder ausgeführtes Federelement 25 einen endseitigen Abschnitt der Kolbenstange 21. Das Federelement 25 stützt sich hierbei auf einem Rand 26 der Ausnehmung 22 ab. Auf der dem Federelement 25 gegenüberliegenden Seite des Pedalhebels 23 liegt gegen die Ausnehmung 22 ein gewölbtes Bauteil 27 an, welches mit der Kolbenstange 21 fest verbunden ist. Im dargestellten Ruhezustand ist die Federkraft des Federelementes 25 größer als die Federkraft eines als Zugfeder ausgebildeten Rückstellfederelementes 6, so daß der Pedalhebel 23 zwischen dem mit der Kolbenstange 21 verbundenen gewölbten Bauteil 27 und dem als Druckfeder ausgeführten Federelement 25 eingespannt ist.
Figur 5 zeigt den Pedalhebel 23 in einer mit der Betätigungskraft FB belasteten Betätigungsposition ähnlich der Darstellung in Figur 2. Der Pedalhebel 23 befindet sich nun in einer gegenüber der in Figur 4 dargestellten Ruheposition um einen Auslenkwinkel α gegen die Federkraft des Rückstellfederelementes 6 ausgelenkten Position. Die auf eine Pedalplatte 28 des Pedalhebels 23 wirkende Betätigungskraft FB wird hierbei mittels des Bauteils 27 direkt auf die Kolbenstange 21 des Bremsgerätes 19 übertragen, so daß diese teilweise in das Bremsgerät 19 eingeschoben ist. Das Federelement 25 befindet sich hierbei in einer unwesentlich gelängten Position, welche durch die leicht veränderte Winkellage der Kolbenstange 21 gegenüber dem Pedalhebel 23 hervorgerufen wird.
Figur 6 zeigt den Pedalhebel 23 nach dem plötzlichen Entfernen der Betätigungskraft (FB), wobei die Kolbenstange 21 mit dem daran angeordneten Bauteil 27 in seine in Figur 4 dargestellte Ruheposition zurückgekehrt ist. Die Rückstellkraft des Rückstellfederelementes 6 hat hierbei die von dem Federelement 25 maximal auf den Pedalhebel 23 übertragbare Kraft überschritten. Die Kolbenstange 21 des Bremsgerätes 19 ist dabei so weit wie möglich aus dem Bremsgerät 19 herausgezogen, während der Pedalhebel 23 weit zurückgeschwungen ist. Das als Druckfeder ausgeführte Federelement 25 ist dadurch zwischen der Erweiterung 24 und dem Rand 26 der Ausnehmung 22 gespannt. Das an der Kolbenstange 21 angeordnete Bauteil 27 liegt dabei nicht gegen die Ausnehmung 22 an. Aufgrund der in Ruheposition größeren Federkraft des als Druckfeder ausgeführten Federelementes 25 gegenüber der Federkraft des Rückstellfederelementes 6 wird der Pedalhebel 23 wieder an das mit der Kolbenstange 21 verbundene gewölbte Bauteil 27 herangeführt.

Claims (9)

  1. Pedalwerk (1), insbesondere für ein Fahrzeug, mit einem um eine Achse (3) schwenkbar gelagerten Pedalhebel (2), welcher durch Fußkraft auslenkbar und von einem Rückstellfederelement (6) in eine Grundstellung zurückschwenkbar ist, wobei von dem Pedalhebel (2) ein Stellglied (18,20) betätigbar ist, wobei der Pedalhebel (2, 23) mit dem Stellglied (18, 20) durch ein Federelement (12, 25) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Federelement (12, 25) derart ausgebildet ist, daß es bei der Rückstellbewegung des Pedalhebels (2, 23) die von dem Pedalhebel (2, 23) auf das Stellglied (18, 20) übertragene Kraft durch Entkoppeln des Pedalhebels (2, 23) von dem Stellglied (18, 20) begrenzt.
  2. Pedalwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Stellglied (18, 20) und dem Federelement (12, 25) ein Bauteil (13, 27) angeordnet ist, welches in Betätigungsrichtung zusammen mit dem Pedalhebel (2, 23) und in Rückstellrichtung gegen die Federkraft des Federelementes (12, 25) relativ zu dem Pedalhebel (2, 23) beweglich ausgeführt ist.
  3. Pedalwerk nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Bauteil (13, 27) bei der Betätigung des Pedalhebels (2, 23) gegen diesen anliegt.
  4. Pedalwerk nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Bauteil (13, 27) und der Pedalhebel (2, 23) um eine gemeinsame Achse (3) schwenkbar angeordnet sind.
  5. Pedalwerk nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Pedalhebel (2, 23) ein Bremspedalhebel und das Stellglied (18, 20) ein Bremsgerät (17, 19) ist.
  6. Pedalwerk nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Federelement (12) eine Zugfeder ist.
  7. Pedalwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Federelement (25) eine Druckfeder ist.
  8. Pedalwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Federelement eine Schenkelfeder ist.
  9. Pedalwerk nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in der Grundstellung die Federkraft des Federelementes (12, 25) größer ist als die Federkraft des Rückstellfederelementes (6).
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