ES2288858T3 - Pedal de accionamiento para un sistema de frenado de un vehiculo de carretera. - Google Patents
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Abstract
Pedal de accionamiento (1) para un sistema de frenado de un vehículo de carretera con un dispositivo de sujeción (6) para la fijación del pedal de accionamiento (1) en un cojinete de pivote (12) a un bloque del pedal (7) fijo a la carrocería del vehículo, un dispositivo de unión (4) a un módulo de servofreno (5), un cuerpo del pedal (2) y una superficie de accionamiento (3), caracterizado porque el cuerpo del pedal (2) presenta al menos un núcleo metálico (8) que se encuentra en el interior y un revestimiento de plástico (9) que circunda el núcleo metálico (8) y en el revestimiento de plástico (9) está integrada una superficie de apoyo (11), que es parte integrante del cojinete de pivote.
Description
Pedal de accionamiento para un sistema de
frenado de un vehículo de carretera.
La invención se refiere a un pedal de
accionamiento para un sistema de frenado de un vehículo de carretera
con un dispositivo de sujeción para la fijación del pedal de
accionamiento en un cojinete de pivote a un bloque del pedal fijo
en la carrocería del vehículo, un dispositivo de unión a un módulo
de servofreno, un cuerpo del pedal y una superficie de
accionamiento.
Los pedales de accionamiento del tipo genérico
mencionado al principio se usan desde hace tiempo en vehículos
industriales y automóviles. Los pedales de accionamiento tienen que
responder a grandes exigencias de resistencia y rigidez de unión,
debiendo tenerse en cuenta que, especialmente en situaciones de
pánico o frenado a fondo, el conductor aplica fuerzas
extraordinariamente elevadas al pedal de accionamiento.
Asimismo, por este motivo, también es deseable y
necesaria una gran resistencia a la torsión para facilitar una
buena sensación de frenado directa al conductor al pisar el pedal de
freno.
Debido a estos requisitos, los pedales de freno
usados actualmente se fabrican sin excepción de acero. Normalmente,
una pieza de montaje de este tipo se fabrica de chapa de acero,
componiéndose todo el proceso de fabricación de diversos procesos
de conformación y soldándose al cuerpo del pedal como pieza de chapa
básica, otras piezas de montaje adicionales, por ejemplo, para
aplicar resortes de retorno o para el accionamiento de interruptores
finales. El número de etapas de mecanizado individuales hace que, a
pesar de la técnica de automatización en la fabricación, la
producción de pedales de accionamiento genéricos de este tipo sea
especialmente cara en comparación con otros componentes del
vehículo, puesto que adicionalmente tras finalizar el proceso de
conformación real es habitual un tratamiento de superficie final en
forma de una capa de color. Asimismo, los pedales de accionamiento
usados en el estado de la técnica tienen la desventaja agravante de
que debido a su forma tienen un peso relativamente elevado, lo que
en caso de accidente puede tener consecuencias negativas.
El documento EP0788954A1 muestra un pedal de
freno de un cuerpo de plástico, que presenta una acanaladura para
rigidificar y, por tanto, resulta muy grande y muy costoso de
construir. Asimismo, el documento US4009623 da a conocer un pedal
de un cuerpo de plástico, presentando este cuerpo de plástico en una
zona parcial un núcleo metálico, que está circundado por el cuerpo
de plástico. El alojamiento del pedal se realiza exclusivamente
mediante un manguito metálico, que está alojado en arrastre de forma
en un pivote alojado de forma giratoria. Este tipo de alojamiento
es muy costoso y caro.
El objetivo de la presente invención es, por
tanto, facilitar un pedal de accionamiento del tipo mencionado al
principio, que evita las desventajas de los pedales de accionamiento
tradicionales conocidos del estado de la técnica. Asimismo, debe
perfeccionarse la sensación de accionamiento en el proceso de
frenado.
Este objetivo se alcanza según la invención en
visión conjunta con las características genéricas de la
reivindicación principal, de forma que en el revestimiento de
plástico está integrada una superficie de apoyo que es parte
integrante del cojinete de pivote.
Las características constructivas del pedal de
accionamiento garantizan, por un lado, mediante el uso de un núcleo
metálico interno, la resistencia a la torsión y elevada capacidad de
carga de rotura del pedal de accionamiento, asimismo, el
revestimiento de plástico permite una conformación optimizada para
el pedal de accionamiento, pudiendo configurarse todo el proceso de
fabricación de forma especialmente económica mediante tecnología
híbrida. En el contexto de la producción se elimina un gran número
de etapas de fabricación, incluyendo un tratamiento de superficie
final del pedal de accionamiento según la invención, que ya no
resulta necesario.
Según la invención resulta ventajoso, cuando en
el marco del revestimiento del núcleo metálico el dispositivo de
sujeción para la fijación del pedal de accionamiento en un soporte
fijo a la carrocería está realizado de una sola pieza con el
revestimiento de plástico. Los puntos de alojamiento necesarios para
la basculación del pedal de accionamiento pueden integrarse sin
problemas mediante la técnica de inyección de plástico en el
revestimiento.
Configuraciones especiales del objeto de la
invención se desprenden de las características de las
reivindicaciones subordinadas.
Como ventaja adicional de la invención se
obtiene que pueden integrarse sin problemas elementos de montaje
adicionales, por ejemplo, para el accionamiento de un interruptor de
luz de frenado o la suspensión de sistemas de resorte de retorno en
el revestimiento de plástico. Para ello, partiendo de la
conformación única para el proceso de inyección del revestimiento
de plástico no es necesaria ninguna etapa de proceso y producción
adicional.
Además, se ha comprobado como conveniente
realizar el núcleo metálico como núcleo de chapa de acero
conformada, que puede fabricarse en el contexto de un proceso de
conformación sencillo. Como material para el revestimiento de
plástico se usa, preferentemente, PA6 ó PA6.6.6/GR. Asimismo, la
superficie de accionamiento puede inyectarse en el proceso de dos
componentes en el cuerpo del pedal, obteniendo la superficie de
accionamiento una capa de apoyo de poliuretano.
La configuración del cuerpo del pedal según la
invención permite además proveer el dispositivo de sujeción del
pedal de accionamiento con un elemento de perno, que en su extremo
libre alejado del dispositivo de sujeción presenta, al menos, un
rodillo de presión elástico, que en caso de basculación del pedal de
accionamiento alrededor del punto de cojinete de pivote del
dispositivo de sujeción rueda sobre una trayectoria curva
correspondiente en el bloque del pedal fijo en la carrocería. La
trayectoria curva en el bloque del pedal puede adaptarse según el
curso de fuerza deseado para el retorno del pedal, de forma que se
obtiene una sensación de accionamiento óptima para el conductor.
Asimismo, la trayectoria curva puede configurarse de forma que el
pedal de accionamiento a pesar de las tolerancias de fabricación
existentes queda libre de juego automáticamente tras el montaje, de
manera que se garantiza un efecto de frenado inmediato al accionar
el sistema de frenado.
Asimismo, se ha comprobado como especialmente
ventajoso que el cuerpo del pedal en el punto, en que actúa
conjuntamente con el dispositivo de unión respecto al módulo
servofreno, presente un taladro longitudinal, en el que está
dispuesta de forma desplazable una varilla de empuje del dispositivo
de unión. La configuración de taladro longitudinal produce una guía
graduada ilimitadas de la varilla de empuje, de forma que puede
eliminarse una articulación esférica adicional para facilitar más
grados de libertad en el movimiento de la varilla de accionamiento.
Además, el ángulo de pedal puede realizarse más grande y, con ello,
la longitud del pedal más corta.
A continuación se explica en detalle un ejemplo
de realización de la invención mediante los dibujos adjuntos.
Se muestran:
Figura 1 una vista lateral de un pedal de
accionamiento según la invención montado en el bloque del pedal de
un automóvil y
Figura 2 una representación en sección del pedal
de accionamiento según la invención de la figura 1 a lo largo de la
línea B-B.
El pedal de accionamiento identificado en la
figura 1 en su conjunto con 1 para el sistema de frenado de un
vehículo de carretera presenta, básicamente, un cuerpo del pedal 2,
una superficie de accionamiento 3, un dispositivo de unión 4 a un
módulo de servofreno 3 y un dispositivo de sujeción 6 para la
fijación del pedal de accionamiento 1 en un bloque del pedal 7 fijo
en la carrocería del vehículo de carretera.
El cuerpo del pedal 2 se compone de dos núcleos
metálicos 8 interiores que están circundados completamente por un
revestimiento de plástico 9 de PA 6 o de PA 6.6/GF como se desprende
de la figura 2. Los núcleos metálicos presentan en este ejemplo de
realización básicamente una sección rectangular, que es
especialmente ventajosa respecto a la resistencia a la torsión
requerida del pedal de accionamiento. En la zona del dispositivo de
unión 4, los núcleos metálicos están provistos de una escotadura que
está atravesada por el dispositivo de unión de un elemento de perno
13. Esta configuración de los núcleos metálicos 8 dentro del
revestimiento de plástico 9 también puede desprenderse igualmente
de la figura 2. Los núcleos metálicos están fabricados
preferentemente de chapa de acero y presentan un grosor de 1,5 a 2
mm. Este grosor en unión con el revestimiento de plástico 9 que
circunda los núcleos metálicos 98 es suficiente para garantizar una
resistencia a la torsión igual o incluso mejorada respecto a los
pedales de accionamiento tradicionales conocidos del estado de la
técnica y, en conjunto, totalmente de chapa de acero. El grosor de
material menor en unión con el menor peso del revestimiento de
plástico 9 produce además una reducción de peso del pedal de
accionamiento 1 total en más del 50 por ciento.
Mediante el moldeo por inyección del núcleo
metálico 8 con el revestimiento de plástico 9 es posible
simultáneamente realizar la superficie de accionamiento 3 de una
sola pieza con el revestimiento de plástico, y proveerse éste de
una capa de apoyo adicional 10 de poliuretano y así garantizar una
resistencia al deslizamiento en la superficie de accionamiento
3.
En el revestimiento de plástico está integrada
además una superficie de apoyo 11, que es parte integrante del
cojinete de pivote 12, a través del que el pedal de accionamiento 1
está fijado de forma basculante en el bloque del pedal 7. En el
extremo superior del pedal de accionamiento 1 como parte integrante
adicional del dispositivo de sujeción 6 un elemento de perno 13
está unido firmemente con el revestimiento de plástico 9 del pedal
de accionamiento 1. El elemento de perno 13 está provisto en su
extremo anterior, libre, alejado del dispositivo de sujeción 6 de
un rodillo de presión 14, que se presiona hacia fuera hasta una
posición máxima mediante un resorte helicoidal no representado en
detalle que se encuentra en el interior del elemento de perno 13.
El rodillo de presión 14 se apoya en estado ensamblado del pedal de
accionamiento 1 y del bloque del pedal 7 en una trayectoria curva
15.
Si el pedal de accionamiento 1 bascula a través
del conductor alrededor del cojinete de pivote 12, el rodillo de
presión 14 rueda sobre la trayectoria curva 15, comprimiendo el
resorte de presión dispuesto en el elemento de perno 13. La
compresión del resorte de presión produce la fuerza necesaria para
un retorno del pedal de accionamiento, teniendo la configuración de
la trayectoria curva 15 influencia directa sobre la magnitud de la
fuerza de retorno y así mediante la configuración de la trayectoria
curva se obtiene una influencia directa de la sensación de
accionamiento en la basculación del pedal de accionamiento.
Asimismo, la configuración según la invención
del dispositivo de sujeción 6 con integración de un elemento de
retorno elástico tiene la ventaja de que se obtiene una libertad de
juego completa en la disposición conjunta del pedal de
accionamiento 1 y del bloque del pedal 7, porque en la posición de
reposo del pedal de freno 1 el rodillo de presión 4 se desplaza por
encima del punto más profundo de la trayectoria curva 15 y con ello
en el pedal de freno 1 produce una fuerza opuesta a la fuerza de
resorte del retorno del servofreno, que compensa el juego existente
en circunstancias mediante tolerancias de fabricación.
De la figura 1 se desprende además que el cuerpo
del pedal 2 en la zona del dispositivo de unión 4 está provisto de
un taladro longitudinal 16. En el taladro longitudinal 16 está
introducido un perno 17 que discurre de forma transversal al eje
longitudinal del cuerpo del pedal, que es parte integrante del
dispositivo de unión 4 y está unido firmemente con una varilla de
empuje 18, que mediante el movimiento en dirección a la flecha P
produce una presión dentro del sistema de frenado del vehículo de
carretera. A través del taladro longitudinal 16 se garantiza, que
la varilla de empuje 18 puede realizar un movimiento lineal completo
y se excluye cualquier ladeo en la basculación del pedal de
accionamiento 1.
\global\parskip0.500000\baselineskip
1.
\tabulPedal de accionamiento
2.
\tabulCuerpo del pedal
3.
\tabulSuperficie de accionamiento
4.
\tabulDispositivo de unión
5.
\tabulMódulo de servofreno
6.
\tabulDispositivo de sujeción
7.
\tabulBloque del pedal
8.
\tabulNúcleo metálico
9.
\tabulRevestimiento de plástico
10.
\tabulCapa de apoyo
11.
\tabulSuperficie de apoyo
12.
\tabulCojinete de pivote
13.
\tabulElemento de perno
14.
\tabulRodillo de presión
15.
\tabulTrayectoria curva
16.
\tabulTaladro longitudinal
17.
\tabulPerno
18.
\tabulVarilla de empuje.
\global\parskip0.000000\baselineskip
Claims (8)
1. Pedal de accionamiento (1) para un sistema de
frenado de un vehículo de carretera con un dispositivo de sujeción
(6) para la fijación del pedal de accionamiento (1) en un cojinete
de pivote (12) a un bloque del pedal (7) fijo a la carrocería del
vehículo, un dispositivo de unión (4) a un módulo de servofreno (5),
un cuerpo del pedal (2) y una superficie de accionamiento (3),
caracterizado porque el cuerpo del pedal (2) presenta al
menos un núcleo metálico (8) que se encuentra en el interior y un
revestimiento de plástico (9) que circunda el núcleo metálico (8) y
en el revestimiento de plástico (9) está integrada una superficie de
apoyo (11), que es parte integrante del cojinete de pivote.
2. Pedal de accionamiento según la
reivindicación 1, caracterizado porque el dispositivo de
sujeción (6) está realizado de una sola pieza con el revestimiento
de plástico (9).
3. Pedal de accionamiento según la
reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque el núcleo metálico
(8) es un núcleo de chapa de acero.
4. Pedal de accionamiento según una de las
reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el revestimiento
de plástico (9) se compone de PA 6 ó PA 6.6/CF.
5. Pedal de accionamiento según una de las
reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque la superficie de
accionamiento (3) presenta una capa de apoyo (10) de poliuretano y
porque puede fabricarse mediante un procedimiento en el que la
superficie de accionamiento (3) se inyecta en el cuerpo del pedal
(2) en el procedimiento de dos componentes.
6. Pedal de accionamiento según una de las
reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque el revestimiento
de plástico (9) del cuerpo del pedal (2) presenta elementos
adicionales para el interruptor de luz de freno, alojamientos y
sistemas de retorno del resorte configurados de una sola pieza con
éste.
7. Pedal de accionamiento según una de las
reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque el dispositivo
de sujeción (6) presenta un elemento de perno (13), que en su
extremo libre, alejado del dispositivo de sujeción (6) presenta al
menos un rodillo de presión (14) elástico que en caso de basculación
del pedal de accionamiento (1) alrededor del cojinete de pivote
(12) del dispositivo de sujeción rueda sobre en una trayectoria
curva (15) correspondiente en el bloque del pedal (7) fijo a la
carrocería, encontrándose en la posición de reposo del pedal de
accionamiento el rodillo de presión 1-2º por encima
del punto más profundo de la trayectoria curva (14).
8. Pedal de accionamiento según una de las
reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque el cuerpo del
pedal (2) presenta un taladro longitudinal (16) en el que está
dispuesto de forma desplazable una varilla de empuje (18) del
dispositivo de unión (4) respecto al módulo de servofreno (5).
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