EP2927775A1 - Betätigungseinrichtung für ein kupplungs- oder bremssystem - Google Patents

Betätigungseinrichtung für ein kupplungs- oder bremssystem Download PDF

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EP2927775A1
EP2927775A1 EP15161942.6A EP15161942A EP2927775A1 EP 2927775 A1 EP2927775 A1 EP 2927775A1 EP 15161942 A EP15161942 A EP 15161942A EP 2927775 A1 EP2927775 A1 EP 2927775A1
Authority
EP
European Patent Office
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pedal lever
actuating device
end position
force
pedal
Prior art date
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Granted
Application number
EP15161942.6A
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English (en)
French (fr)
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EP2927775B1 (de
Inventor
Sebastian Honselmann
Dr. Roland Welter
Christoph Müller
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.)
Schaeffler Technologies AG and Co KG
Original Assignee
Schaeffler Technologies AG and Co KG
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Publication date
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Publication of EP2927775A1 publication Critical patent/EP2927775A1/de
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    • 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
    • G05G1/30—Controlling members actuated by foot
    • G05G1/44—Controlling members actuated by foot pivoting
    • 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

Definitions

  • the invention relates to an actuator for a clutch or brake system of a motor vehicle, with a corresponding between the rest position first end position and a depressed second end position pivoting pedal lever and an energy storage, which holds the unactuated pedal lever in the rest position by its bias and at one position the pedal lever between a dead center position and the first end position exerts a force directed in the direction of the first end position and at a position of the pedal lever between the dead center and the second end position directed towards the second end position force on the pedal lever.
  • Known actuators for clutch or brake systems of motor vehicles have a spring support, the purpose of which is to reduce the actuation force to be applied by the driver to the pedal lever when the clutch / brake is actuated.
  • an over-center spring acting on the pedal lever is provided, which holds the unactuated pedal in its rest position and the pivot position of the pedal between the (indented) rest position and the (disengaged) end position to to achieve a dead center initially causes a directed into the rest position of the pedal force. After overcoming the dead center, however, the spring supports the further movement of the pedal by an additional force acting in the direction of the fully depressed position.
  • Such an actuator is for example from the DE OS 29 23 027 known.
  • An over-center spring is used between a lever used as a clutch pedal and a component belonging to the vehicle body in a prestressed state.
  • the Kuntot Vietnamesefeder By pressing the clutch pedal the Mattertot Vietnamesefeder is compressed even more until it reaches the dead center at which the pivot point of the actuating lever and the two pivot points of the Mattertot Vietnamesefeder lie in line, so that no pivoting force is exerted on the actuating lever by the spring.
  • After overcoming the dead center relaxes the fürtot Vietnamesefeder and supports the movement of the clutch pedal in the depressed end position.
  • the Plate spring (disc spring) of the clutch the vontotddlingfeder is compressed again, whereby the clutch pedal is returned to the starting position.
  • the clutch characteristic and thus also the characteristic of the pedal force on the actuation path is subject to the force variations of the entire coupling system and thus significantly the tolerances of the coupling. These scattering affect the clutch pedal, whereby the operating force is subject to the same variations as the clutch.
  • the over-center spring designed for a clutch and provided with a fixed bias voltage size is unable to compensate for clutch tolerances. This means that one part of the clutches is too low and, in the other part, too high values with regard to the actuating force on the pedal. In particular, within a series of motor vehicles, these fluctuations are undesirable because they cause an uneven feel (pedal feel) based on the applied pedal force from one vehicle to another within this series.
  • the object of the invention is for an actuator for a clutch or brake system of a motor vehicle, with a corresponding between the rest position first end position and a depressed second end position pivoting pedal lever and an energy storage, which by its bias the unactuated pedal lever in the rest position holds and at a position of the pedal lever between a dead center and the first end position directed toward the first end position force and at a position of the pedal lever between the dead center and the second end position directed towards the second end position force exerted on the pedal lever, a simple constructed and easy to retrofit solution, which based on the pedal force / actuation force an approximately same haptic perception, in particular within a series of motor vehicles, allows.
  • an actuator for a clutch or brake system of a motor vehicle with a corresponding between the rest position first end position and a depressed second end pivoting pedal lever and an energy storage, which holds by its bias the unactuated pedal lever in the rest position and at a position of the pedal lever between a dead center position and the first end position directed in the direction of the first end position force and at a position of the pedal lever between the dead center and the second end position exerted in the direction of the second end position force exerted on the pedal lever means are provided according to the invention, with which in dependence from the determined on the pedal lever actuating force, the bias of the energy storage is adaptable.
  • the actuating force on the pedal lever can be measured and adjusted by means of an adjusting the bias of the energy storage.
  • standing in operative connection with the trained as Kochtot Vietnamesefeder energy storage adjustment consists of a drivable screw and an active connected to this receiving part.
  • the screw part has a shaft provided with an external thread, which engages in a provided with an internal thread, directed along a spring axis of the Kochtot Vietnamesefeder, longitudinal bore of the receiving part.
  • a particularly advantageous embodiment provides that the adjusting device and the energy storage / Mattertot Vietnamesefeder are housed in a common housing.
  • the Studentstot Vietnamesefeder supported thereby with its one end on a head piece of the receiving part and with its other end on an abutment ring of the housing.
  • an axial movement of the receiving part along the spring axis of the Kochtot Vietnamesefeder can be achieved by a rotational movement of the screw.
  • the screw in a preferred embodiment is manually driven.
  • Another advantageous embodiment provides that the screw is computer controlled driven.
  • a further advantageous embodiment provides that the receiving part or the screw is designed self-locking and thus a passive release from the set position not possible.
  • a load cell which can be attached to the pedal lever is used as the measuring device for determining the actuating force.
  • actuating device 1 for actuating a clutch, not shown, of a motor vehicle is shown.
  • the actuating device 1 comprises a pedal lever 2 with a pedal plate 3 for applying a pedal force (actuating force), which is pivotably connected about an axis of rotation A to a pedal bracket 4.
  • the pedal lever 2 has a carrier arm 5 with a first connection point P1 for an energy store 6 designed as an over-center spring.
  • the here described as a helical spring (compression spring) executed Kochtot Vietnamesefeder 6 with a spring axis F is housed in a cylindrical housing 7, wherein one end (Endwindung) of the Kochtot Vietnamesefeder 6 at a formed here by a diameter reduction Commring 7.1 of the open at the ends of the cylindrical housing 7 is supported.
  • the Mathtot Vietnamesefeder 6 has a further connection point P2, which is formed on a pedal block fixedly arranged bearing element 8, and via which the Mattertot Vietnamesefeder 6 is pivotally hinged to the pedal block 4.
  • the connection point P1 the Kochtot Vietnamesefeder 6 is rotatably mounted on the pedal arm 2.
  • energy storage can be provided from the beginning or even subsequently mounted between pedal bracket 4 and pedal lever 2.
  • the Fig. 2 shows an enlarged sectional view of the arranged in the housing 7 fürtot Vietnamesefeder 6 and adjusting device V.
  • the adjusting device V consists of a screw 9, which is engaged with a extending along the spring axis F within the Kochtot Vietnamesefeder 6 receiving part 10.
  • the screw 9 has a shaft 9.1, which engages in a longitudinal bore 10.1 of the receiving part 10.
  • the provided with an external thread shaft 9.1 is in this case with the equipped with an internal thread receiving part 10 in engagement.
  • a subsequent to the shaft 9.1 9.2 head of the screw member 9 is fixed to the bearing element 8.
  • the receiving part 10 has at its end facing the bearing element 8 a executed in the manner of a mother head piece 10.2, which is formed by a diameter extension of the receiving part 10.
  • the head piece 10.2 is provided with a transverse to the spring axis F arranged support surface 10.3, which abuts an end turn of the over-center spring 6.
  • the head 10.2 facing away from the end of the cylindrical receiving part 10 is formed here dome-shaped.
  • the head 9.2 of the screw 9 is a directed away from the shaft 9.1, for example, designed as a hexagon recess 9.3, introduced, which serves to receive a rotational movement on the adjusting V applying tool, such as a screwdriver (not shown).
  • the adjustment can be done manually or by means of a drive, not shown here, which may be, for example, a computer-controlled screwdriver, which receives its information about a measuring computer from a pedal located on the pedal 2 load cell.
  • the required value of the bias voltage is determined by the pedal force is determined in the finished vehicle or in the finished coupling system. This is done for example by means of the load cell on the pedal lever 2.
  • the bias of the fürtot Vietnamesefeder 6 changed by the screwdriver, z. B. a hexagon socket key, engages in the complementarily formed recess 9.3 of the screw 9 and causes a rotational movement of the screw 9. This rotational movement is on the thread G on the Receiving part 10 transmitted, which thereby moves in the axial direction along the spring axis F of the Kochtotddlingfeder 6 relative to the screw 9.
  • the bias voltage can be changed from a minimum to a maximum (see arrow direction).
  • the bias can also be changed in the other direction, ie from a maximum to a minimum value.
  • Another way of determining the value for adjusting the bias of the over-center spring 6 provides to measure the clutch in the manufacturing plant and provided with corresponding machine-readable markings (DMC), whereby they would be traceable to the finished vehicle. However, this is associated with a high logistic effort. In addition, not all tolerances (release system, clutch mounting, etc.) could be detected.
  • DMC machine-readable markings

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Betätigungseinrichtung für ein Kupplungs- oder Bremssystem eines Kraftfahrzeugs, mit einem zwischen einer der Ruhestellung entsprechenden ersten Endstellung und einer niedergedrückten zweiten Endstellung schwenkbaren Pedalhebel sowie mit einem Energiespeicher, welcher durch seine Vorspannung den unbetätigten Pedalhebel in der Ruhestellung hält und bei einer Stellung des Pedalhebels zwischen einer Totpunktlage und der ersten Endstellung eine in Richtung der ersten Endstellung gerichtete Kraft und bei einer Stellung des Pedalhebels zwischen der Totpunktlage und der zweiten Endstellung eine in Richtung der zweiten Endstellung gerichtete Kraft auf den Pedalhebel ausübt. Erfindungsgemäß sind Mittel vorgesehen, mit welchen in Abhängigkeit von der an dem Pedalhebel ermittelten Betätigungskraft die Vorspannung des Energiespeichers anpassbar ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Betätigungseinrichtung für ein Kupplungs- oder Bremssystem eines Kraftfahrzeugs, mit einem zwischen einer der Ruhestellung entsprechenden ersten Endstellung und einer niedergedrückten zweiten Endstellung schwenkbaren Pedalhebel sowie mit einem Energiespeicher, welcher durch seine Vorspannung den unbetätigten Pedalhebel in der Ruhestellung hält und bei einer Stellung des Pedalhebels zwischen einer Totpunktlage und der ersten Endstellung eine in Richtung der ersten Endstellung gerichtete Kraft und bei einer Stellung des Pedalhebels zwischen der Totpunktlage und der zweiten Endstellung eine in Richtung der zweiten Endstellung gerichtete Kraft auf den Pedalhebel ausübt.
  • Bekannte Betätigungseinrichtungen für Kupplungs- oder Bremssysteme von Kraftfahrzeugen weisen eine Federunterstützung auf, deren Zweck es ist, beim Betätigen der Kupplung/Bremse die vom Fahrer auf den Pedalhebel aufzubringende Betätigungskraft zu vermindern. Üblicherweise ist zur Unterstützung der Betätigungskraft beispielsweise beim Ein- und Ausrücken der Kupplung eine an dem Pedalhebel angreifende Übertotpunktfeder vorgesehen, die das unbetätigte Pedal in seiner Ruhestellung hält und die bei einer Schwenkbewegung des Pedals zwischen der (eingerückten) Ruhestellung und der (ausgerückten) Endstellung bis zum Erreichen eines Totpunkts zunächst eine in die Ruhestellung des Pedals gerichtete Kraft bewirkt. Nach der Überwindung des Totpunkts unterstützt die Feder hingegen die weitere Bewegung des Pedals durch eine in Richtung der vollständig niedergedrückten Stellung wirkende Zusatzkraft.
  • Eine derartige Betätigungseinrichtung ist beispielsweise aus der DE OS 29 23 027 bekannt. Eine Übertotpunktfeder wird zwischen einem als Kupplungspedal eingesetzten Betätigungshebel und einem zum Fahrzeuggehäuse gehörenden Bauteil in vorgespanntem Zustand verwendet. Durch Betätigen des Kupplungspedals wird die Übertotpunktfeder noch stärker komprimiert bis zum Erreichen des Totpunkts, an dem der Drehpunkt des Betätigungshebels und die beiden Anlenkpunkte der Übertotpunktfeder auf einer Linie liegen, so dass von der Feder keine schwenkende Kraft auf den Betätigungshebel ausgeübt wird. Nach der Überwindung des Totpunkts entspannt die Übertotpunktfeder und unterstützt die Bewegung des Kupplungspedals in die niedergedrückte Endstellung. Durch die beim Einrückvorgang erfolgende Entspannung der Lamellenfeder (Tellerfeder) der Kupplung wird die Übertotpunktfeder wieder komprimiert, wodurch das Kupplungspedal in die Ausgangsstellung zurückgebracht wird.
  • Durch den Einsatz von als Übertotpunktfedern ausgebildeten Energiespeichern soll ein möglichst gleichmäßiger Verlauf der Betätigungskraft über den Pedalweg erreicht werden. Dabei können diese Federeinrichtungen den Verlauf der Pedalkraft bzw. die charakteristischen Punkte der Kupplungskennlinie - bezogen auf die maximale Pedalkraft, den Drop-Off- Effekt und die Haltekraft - in gewissen Grenzen anpassen. Allerdings können sie nicht auf Kraftstreuungen reagieren bzw. Abweichungen der Pedalkraft ausgleichen, die beispielsweise durch Toleranzen der Bauteile bedingt sind.
  • Die Kupplungskennlinie und damit auch die Kennlinie der Pedalkraft über den Betätigungsweg unterliegt den Kraftstreuungen des gesamten Kupplungssystems und damit maßgeblich den Toleranzen der Kupplung. Diese Streuungen wirken sich bis in das Kupplungspedal aus, wodurch die Betätigungskraft den gleichen Streuungen wie die Kupplung unterliegt. Die auf eine Kupplung ausgelegte und mit einer festen Vorspannungsgröße versehene Übertotpunktfeder ist nicht in der Lage, Kupplungstoleranzen auszugleichen. Das bedeutet, dass bei einem Teil der Kupplungen zu niedrige und bei einem anderen Teil zu hohe Werte hinsichtlich der Betätigungskraft am Pedal anliegen. Insbesondere innerhalb einer Baureihe von Kraftfahrzeugen sind diese Schwankungen unerwünscht, da sie eine ungleiche Haptik (Pedalgefühl) bezogen auf die aufzubringende Pedalkraft von einem Fahrzeug zum anderen innerhalb dieser Baureihe bewirken.
  • Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, für eine Betätigungseinrichtung für ein Kupplungs- oder Bremssystem eines Kraftfahrzeugs, mit einem zwischen einer der Ruhestellung entsprechenden ersten Endstellung und einer niedergedrückten zweiten Endstellung schwenkbaren Pedalhebel sowie mit einem Energiespeicher, welcher durch seine Vorspannung den unbetätigten Pedalhebel in der Ruhestellung hält und bei einer Stellung des Pedalhebels zwischen einer Totpunktlage und der ersten Endstellung eine in Richtung der ersten Endstellung gerichtete Kraft und bei einer Stellung des Pedalhebels zwischen der Totpunktlage und der zweiten Endstellung eine in Richtung der zweiten Endstellung gerichtete Kraft auf den Pedalhebel ausübt, eine einfach aufgebaute und leicht nachrüstbare Lösung zu schaffen, welche auf die Pedalkraft/Betätigungskraft bezogen eine annähernd gleiche haptische Wahrnehmung, insbesondere innerhalb einer Baureihe von Kraftfahrzeugen, ermöglicht.
  • Die Aufgabe wird mit den Merkmalen des ersten Patentanspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
  • Bei einer Betätigungseinrichtung für ein Kupplungs- oder Bremssystem eines Kraftfahrzeugs, mit einem zwischen einer der Ruhestellung entsprechenden ersten Endstellung und einer niedergedrückten zweiten Endstellung schwenkbaren Pedalhebel sowie mit einem Energiespeicher, welcher durch seine Vorspannung den unbetätigten Pedalhebel in der Ruhestellung hält und bei einer Stellung des Pedalhebels zwischen einer Totpunktlage und der ersten Endstellung eine in Richtung der ersten Endstellung gerichtete Kraft und bei einer Stellung des Pedalhebels zwischen der Totpunktlage und der zweiten Endstellung eine in Richtung der zweiten Endstellung gerichtete Kraft auf den Pedalhebel ausübt, sind erfindungsgemäß Mittel vorgesehen, mit welchen in Abhängigkeit von der an dem Pedalhebel ermittelten Betätigungskraft die Vorspannung des Energiespeichers anpassbar ist.
  • In vorteilhafter Weise ist hierbei mittels einer Messvorrichtung die Betätigungskraft an dem Pedalhebel messbar und mittels einer Verstellvorrichtung die Vorspannung des Energiespeichers einstellbar. Dabei besteht die in Wirkverbindung mit dem als Übertotpunktfeder ausgebildeten Energiespeicher stehende Verstellvorrichtung aus einem antreibbaren Schraubteil und einem mit diesem wirkverbundenem Aufnahmeteil.
  • In einer vorteilhaften Ausbildung weist das Schraubteil einen mit einem Außengewinde versehenen Schaft auf, der in eine mit einem Innengewinde versehene, entlang einer Federachse der Übertotpunktfeder gerichtete, Längsbohrung des Aufnahmeteils eingreift.
  • Eine besonders vorteilhafte Ausführung sieht vor, dass die Verstellvorrichtung und der Energiespeicher/die Übertotpunktfeder in einem gemeinsamen Gehäuse untergebracht sind. Die Übertotpunktfeder stützt sich dabei mit ihrem einen Ende an einem Kopfstück des Aufnahmeteils und mit ihrem anderen Ende an einem Anlagering des Gehäuses ab.
  • In vorteilhafter Weise ist durch eine Drehbewegung des Schraubteils eine axiale Bewegung des Aufnahmeteils entlang der Federachse der Übertotpunktfeder erzielbar. Dabei ist das Schraubteil in einer bevorzugten Ausführung manuell antreibbar.
  • Eine andere vorteilhafte Ausführung sieht vor, dass das Schraubteil computergesteuert antreibbar ist.
  • Eine weitere vorteilhafte Ausführung sieht vor, dass das Aufnahmeteil oder das Schraubteil selbsthemmend ausgeführt ist und somit ein passives Lösen aus der eingestellten Stellung nicht möglich ist. Vorzugsweise wird als Messeinrichtung zur Ermittlung der Betätigungskraft eine an dem Pedalhebel ansetzbare Kraftmessdose verwendet.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels und zugehöriger Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
    • Fig. 1 eine schematische räumliche Darstellung der erfindungsgemäßen Betätigungseinrichtung,
    • Fig. 2 eine Schnittdarstellung des bei der erfindungsgemäßen Betätigungseinrichtung eingesetzten Energiespeichers mit Verstellvorrichtung.
  • In Fig. 1 ist ein erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel einer Betätigungseinrichtung 1 zum Betätigen einer nicht dargestellten Kupplung eines Kraftfahrzeuges gezeigt. Die Betätigungseinrichtung 1 umfasst einen Pedalhebel 2 mit einer Pedalplatte 3 zum Aufbringen einer Pedalkraft (Betätigungskraft), welcher um eine Drehachse A schwenkbar an einem Pedalbock 4 angelenkt ist. Der Pedalhebel 2 weist einen Trägerarm 5 mit einem ersten Anbindungspunkt P1 für einen als Übertotpunktfeder ausgebildeten Energiespeicher 6 auf. Die hier beispielsweise als Schraubenfeder (Druckfeder) ausgeführte Übertotpunktfeder 6 mit einer Federachse F ist in einem zylinderförmigen Gehäuse 7 untergebracht, wobei ein Ende (Endwindung) der Übertotpunktfeder 6 sich an einem hier durch eine Durchmesserverringerung gebildeten Anlagering 7.1 des vorzugsweise an den Enden offenen zylinderförmigen Gehäuses 7 abstützt. Die Übertotpunktfeder 6 weist einen weiteren Anbindungspunkt P2 auf, der an einem pedalbockfest angeordneten Lagerelement 8 ausgebildet ist, und über den die Übertotpunktfeder 6 schwenkbar an dem Pedalbock 4 angelenkt ist. Über den Anbindungspunkt P1 ist die Übertotpunktfeder 6 verdrehbar an dem Pedalarm 2 gelagert. Dabei kann der in Form der Übertotpunktfeder 6 in dem eigenständigen Gehäuse 7 angeordnete Energiespeicher von Anfang an vorgesehen sein oder auch nachträglich zwischen Pedalbock 4 und Pedalhebel 2 angebracht werden.
  • Auf die an sich bekannte Wirkungsweise der zwischen Pedalhebel 2 und Pedalbock 4 angeordneten Übertotpunktfeder 6 wird hier nicht näher eingegangen. Erfindungswesentlich ist hingegen die Anordnung einer Verstellvorrichtung V, die gemeinsam mit der Übertotpunktfeder 6 in dem Gehäuse 7 untergebracht ist, wobei sie teilweise von den Windungen der Übertotpunktfeder 6 umschlossen wird.
  • Die Fig. 2 zeigt eine vergrößerte Schnittdarstellung der in dem Gehäuse 7 angeordneten Übertotpunktfeder 6 und Verstellvorrichtung V. Dabei besteht die Verstellvorrichtung V aus einem Schraubteil 9, welches mit einem sich entlang der Federachse F innerhalb der Übertotpunktfeder 6 erstreckenden Aufnahmeteil 10 in Eingriff steht. Dabei weist das Schraubteil 9 einen Schaft 9.1 auf, der in eine Längsbohrung 10.1 des Aufnahmeteils 10 eingreift. Der mit einem Außengewinde versehene Schaft 9.1 steht hierbei mit dem mit einem Innengewinde ausgerüsteten Aufnahmeteil 10 in Eingriff. Ein sich an den Schaft 9.1 anschließender Kopf 9.2 des Schraubteils 9 ist an dem Lagerelement 8 befestigt. Das Aufnahmeteil 10 weist an seinem dem Lagerelement 8 zugewandten Ende ein in der Art einer Mutter ausgeführtes Kopfstück 10.2 auf, welches von einer Durchmessererweiterung des Aufnahmeteils 10 gebildet ist. Das Kopfstück 10.2 ist mit einer quer zu der Federachse F angeordneten Stützfläche 10.3 versehen, die an einer Endwindung der Übertotpunktfeder 6 anliegt. Das dem Kopfstück 10.2 abgewandte Ende des zylinderförmigen Aufnahmeteils 10 ist hierbei kuppelförmig ausgeformt. In dem Kopf 9.2 des Schraubteils 9 ist eine von dem Schaft 9.1 weggerichtete, beispielsweise als Innensechskant ausgebildete, Ausnehmung 9.3, eingebracht, die zur Aufnahme eines eine Drehbewegung auf die Verstellvorrichtung V aufbringendes Werkzeug, beispielsweise eines Schraubers (nicht gezeigt) dient. Dabei kann die Verstellung manuell oder mittels eines hier nicht gezeigten Antriebes erfolgen, der beispielsweise auch ein computergesteuerter Schrauber sein kann, der seine Infos über einen Messrechner von einer am Pedalhebel 2 befindlichen Kraftmessdose erhält.
  • Bei der in Fig. 2 gezeigten Position der Verstellvorrichtung V befindet sich das Aufnahmeteil10 mit seinem Kopfstück 10.2 zur Anlage an dem Kopf 9.2 des Schraubteils 9 bzw. an dem Lagerelement 8. Das Außengewinde des Schaftes 9.1 des Schraubteils 9 steht fast über seine gesamte Länge (Gewindegänge G) mit dem Innengewinde des Aufnahmeteils 10 in Eingriff. Die Übertotpunktfeder 6 ist nur minimal vorgespannt.
  • Die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Betätigungseinrichtung ist folgende:
    Zunächst wird der benötigte Wert der Vorspannung bestimmt, indem im fertiggestellten Fahrzeug oder im fertigen Kupplungssystem die Pedalkraft ermittelt wird. Das geschieht beispielsweise mittels der Kraftmessdose am Pedalhebel 2. Auf der Basis des ermittelten Wertes wird dann (manuell oder computergesteuert) mittels eines Schraubers die Vorspannung der Übertotpunktfeder 6 verändert, indem der Schrauber, z. B. ein Innensechskant-Schlüssel, in die komplementär ausgebildete Ausnehmung 9.3 des Schraubteils 9 eingreift und eine Drehbewegung des Schraubteils 9 bewirkt. Diese Drehbewegung wird über das Gewinde G auf das Aufnahmeteil 10 übertragen, das sich dadurch in axialer Richtung entlang der Federachse F der Übertotpunktfeder 6 relativ zu dem Schraubteil 9 bewegt.
  • Wird beispielsweise zur Angleichung der haptischen Wahrnehmung bei Fahrzeugen innerhalb einer Baureihe eine größere Vorspannung benötigt, erfolgt mittels des Antriebes eine Verdrehung des sich in axialer Richtung nicht bewegenden Schraubteils 9, wodurch sich - bedingt durch das Gewinde G - das Aufnahmeteil 10 in der mit einem Pfeil angezeigten Richtung entlang der Federachse F der Übertotpunktfeder 6 "aufschraubt". Dabei werden die sich an dem Kopfstück 10.2 abstützenden Federwindungen komprimiert und die Vorspannung der Übertotpunktfeder 6 somit vergrößert. Das Aufnahmeteil 10 der Verstelleinrichtung V ist dabei selbsthemmend ausgeführt, um ein selbstständiges Lösen von dem Schraubteil 9 zu verhindern. Als sichernde Maßnahme kann auch ein loses Mutternteil mit versetztem Gewinde vorgesehen sein, um eine einfache aktive Verstellung im Fahrzeugwerk zu ermöglichen, aber kein passives Rückstellen zu erlauben. Bei der in Fig. 2 dargestellten Ausführung ist die Vorspannung von einem Minimum zu einem Maximum veränderbar (s. Pfeilrichtung). Bei einer entsprechenden Anordnung von Schraubteil 9 und Aufnahmeteil 10 zueinander kann die Vorspannung auch in die andere Richtung verändert werden, d. h. von einem maximalen zu einem minimalen Wert.
  • Es ist auch möglich, im Servicefall diese Prozedur zu wiederholen und eine neue Einstellung - im Anschluss an die Messung durch die Kraftmessdose - vorzunehmen, um über die Lebensdauer eine konstant gleiche Kennlinie bereit zu stellen.
  • Eine weitere Möglichkeit der Ermittlung des Wertes zur Verstellung der Vorspannung der Übertotpunktfeder 6 sieht vor, die Kupplung im Herstellungswerk zu vermessen und mit entsprechend maschinenlesbaren Markierungen (DMC) zu versehen, wodurch sie bis in das fertige Fahrzeug verfolgbar wäre. Allerdings ist das mit einem hohen logistischen Aufwand verbunden. Zudem könnten nicht alle Toleranzen (Ausrücksystem, Kupplungsmontage etc.) erfasst werden.
  • Mittels des adaptiven, verstellbaren, Energiespeichers - hier durch die Übertotpunktfeder 6 gebildet - ist es nach vorheriger Messung möglich, Kupplungssystemtoleranzen bezüglich der Pedalkraft auszugleichen und eine über alle Fahrzeuge einer Baureihe gleiche Kupplungskennlinie bereitzustellen. Je nach Grad der Vorspannung unterstützt die Übertotpunktfeder 6 die Pedalkraftkurve mal mehr und mal weniger. Somit kann eine zumindest annähernd gleiche Haptik bei Fahrzeugen einer Baureihe erzielt werden.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Betätigungseinrichtung
    2
    Pedalhebel
    3
    Pedalplatte
    4
    Pedalbock
    5
    Trägerarm
    6
    Energiespeicher/Übertotpunktfeder/Schraubenfeder/Druckfeder
    7
    Gehäuse
    7.1
    Anlagering
    8
    Lagerelement
    9
    Schraubteil
    9.1
    Schaft
    9.2
    Kopf
    9.3
    Ausnehmung
    10
    Aufnahmeteil/Mutter
    10.1
    Längsbohrung
    10.2
    Kopfstück
    10.3
    Stützfläche
    A
    Drehachse
    F
    Federachse
    G
    Gewinde
    P1
    Anbindungspunkt an Pedalhebel
    P2
    Anbindungspunkt an Pedalbock
    V
    Verstellvorrichtung

Claims (10)

  1. Betätigungseinrichtung für ein Kupplungs- oder Bremssystem eines Kraftfahrzeugs, mit einem zwischen einer der Ruhestellung entsprechenden ersten Endstellung und einer niedergedrückten zweiten Endstellung schwenkbaren Pedalhebel (2) sowie mit einem Energiespeicher (6), welcher durch seine Vorspannung den unbetätigten Pedalhebel (2) in der Ruhestellung hält und bei einer Stellung des Pedalhebels (2) zwischen einer Totpunktlage und der ersten Endstellung eine in Richtung der ersten Endstellung gerichtete Kraft und bei einer Stellung des Pedalhebels (2) zwischen der Totpunktlage und der zweiten Endstellung eine in Richtung der zweiten Endstellung gerichtete Kraft auf den Pedalhebel (2) ausübt, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel vorgesehen sind, mit welchen in Abhängigkeit von der an dem Pedalhebel (2) ermittelten Betätigungskraft die Vorspannung des Energiespeichers (6) anpassbar ist.
  2. Betätigungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mittels einer Messvorrichtung die Betätigungskraft an dem Pedalhebel (2) messbar und mittels einer Verstellvorrichtung (V) die Vorspannung des Energiespeichers (6) einstellbar ist.
  3. Betätigungseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die in Wirkverbindung mit dem als Übertotpunktfeder ausgebildeten Energiespeicher (6) stehende Verstellvorrichtung (V) aus einem antreibbaren Schraubteil (9) und einem mit diesem wirkverbundenen Aufnahmeteil (10) besteht.
  4. Betätigungseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Schraubteil (9) einen mit einem Außengewinde versehenen Schaft (9.1) aufweist, der in eine mit einem Innengewinde versehene, entlang einer Federachse (F) der Übertotpunktfeder (6) gerichtete, Längsbohrung (10.1) des Aufnahmeteils (10) eingreift.
  5. Betätigungseinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstellvorrichtung (V) und der Energiespeicher/die Übertotpunktfeder (6) in einem gemeinsamen Gehäuse (7) untergebracht sind.
  6. Betätigungseinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Übertotpunktfeder (6) mit ihrem einen Ende an einem Kopfstück (10.2) des Aufnahmeteils (10) und mit ihrem anderen Ende an einem Anlagering (7.1) des Gehäuses (7) abstützt.
  7. Betätigungseinrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass durch eine Drehbewegung des Schraubteils (9) eine axiale Bewegung des Aufnahmeteils (10) entlang der Federachse (F) der Übertotpunktfeder (6) erzielbar ist.
  8. Betätigungseinrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Schraubteil (9) manuell oder computergesteuert antreibbar ist.
  9. Betätigungseinrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufnahmeteil (10) oder das Schraubteil (9) selbsthemmend ausgeführt ist.
  10. Betätigungseinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass als Messeinrichtung zur Ermittlung der Betätigungskraft eine an dem Pedalhebel (2) ansetzbare Kraftmessdose verwendbar ist.
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