FR3031782A1

FR3031782A1 - HYSTERESIS SPRING DEVICE AND OVERSPEED CHARACTERISTIC

Info

Publication number: FR3031782A1
Application number: FR1650314A
Authority: FR
Inventors: Milos Hlavka
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2015-01-16
Filing date: 2016-01-15
Publication date: 2016-07-22
Also published as: DE102015200671A1; CN105799506A; ITUB20169942A1; KR20160088825A

Abstract

Dispositif de ressort (16) pour rappeler une pédale (10) et ayant un élément de ressort (20, 22) axiale, et un boîtier (18). Un élément d'appui (28) contre lequel s'appuie l'autre extrémité de l'élément de ressort (20, 22) transmet la force du dispositif de ressort (16) sur le levier (14) de la pédale. L'élément d'appui (28) comporte un élément de frottement (34) pour générer une force de frottement contre le côté intérieur du boîtier (18) par le mouvement de l'élément d'appui dans le boîtier (18), pour qu'ainsi la force appliquée au levier de pédale (14) présente une hystérésis .A spring device (16) for biasing a pedal (10) and having an axial spring element (20, 22) and a housing (18). A support member (28) against which the other end of the spring member (20,22) engages transmits the force of the spring device (16) to the pedal lever (14). The bearing element (28) has a friction element (34) for generating a frictional force against the inner side of the housing (18) by the movement of the bearing element in the housing (18), for that the force applied to the pedal lever (14) has a hysteresis.

Description

Domaine de l'invention La présente invention se rapporte à un dispositif de res- sort pour rappeler une pédale et ayant un élément de ressort qui se contracte dans la direction axiale et un boîtier recevant l'élément de ressort et dans lequel l'élément de ressort s'appuie contre une extrémi- té, un élément d'appui contre lequel s'appuie l'autre extrémité de l'élément de ressort et qui transmet la force générée par le dispositif de ressort au levier de la pédale. L'invention se rapporte également à une pédale équipée d'un tel dispositif de ressort. Etat de la technique Les pédales équipant les véhicules telles que la pédale d'embrayage ou la pédale d'accélérateur servent à commander certaines fonctions du véhicule. Ces pédales ont en général un dispositif de res- sort qui exerce une force opposée (réaction) à la force exercée par le conducteur sur la pédale pour rappeler la pédale en position de repos. Dans le cas de la pédale d'accélérateur qui commande par exemple la dose de carburant alimentant le moteur à combustion interne ou la puissance délivrée par un moteur électrique, il est en gé- néral avantageux que la courbe de la force de la pédale présente de l' hystérésis, c'est-à-dire que, par exemple la force opposée lorsqu'on enfonce la pédale est plus grande que pour la course de retour. Il peut également être avantageux qu'à la fin de la course de la pédale, lorsque la pédale est complètement enfoncée, que la force antagoniste augmente fortement, ce qui est appelé propriété de survitesse ou « Kickdown ». Le document DE 10 2010 027 924 Al décrit une pédale comportant un dispositif de ressort dans lequel un électroaimant génère l'hystérésis appliquée à la force du ressort en fonction de la course. La force de survitesse ou de « Kickdown » est générée par un ressort à en- clipsage et à une butée. Exposé et avantages de l'invention La présente invention a ainsi pour objet un dispositif de ressort pour rappeler une pédale, ce dispositif étant caractérisé en ce que l'élément d'appui comporte un élément de frottement pour générer une force de frottement contre le côté intérieur du boîtier par le mou- vement de l'élément d'appui dans le boîtier, lors de la contraction de l'élément de ressort par le levier de pédale, l'élément de frottement augmente de diamètre pour augmenter la force de frottement et à l'expansion de l'élément de ressort, l'élément de frottement diminue de diamètre pour réduire la force de frottement pour qu'ainsi la force ap- pliquée au levier de pédale présente une hystérésis. Ainsi, l'invention développe un dispositif de ressort et une pédale équipée d'un tel dispositif qui présente de manière simple de l'hystérésis et/ou une caractéristique de survitesse.Field of the Invention The present invention relates to a spring device for biasing a pedal and having a spring element which contracts in the axial direction and a housing receiving the spring element and in which the element of The spring bears against one end, a bearing element against which the other end of the spring element bears and which transmits the force generated by the spring device to the lever of the pedal. The invention also relates to a pedal equipped with such a spring device. STATE OF THE ART The pedals fitted on vehicles such as the clutch pedal or the accelerator pedal serve to control certain functions of the vehicle. These pedals generally have a spring device that exerts an opposite force (reaction) to the force exerted by the driver on the pedal to return the pedal to the rest position. In the case of the accelerator pedal which controls, for example, the fuel quantity fed to the internal combustion engine or the power delivered by an electric motor, it is generally advantageous that the curve of the force of the pedal presents the hysteresis, that is to say that, for example the opposite force when pressing the pedal is greater than for the return stroke. It can also be advantageous that at the end of the pedal stroke, when the pedal is fully depressed, the counterforce increases sharply, which is called overspeed property or "kickdown". DE 10 2010 027 924 A1 describes a pedal comprising a spring device in which an electromagnet generates the hysteresis applied to the spring force as a function of the stroke. The overspeed or kickdown force is generated by a snap-in spring and a stop. DESCRIPTION AND ADVANTAGES OF THE INVENTION The subject of the present invention is thus a spring device for recalling a pedal, this device being characterized in that the support element comprises a friction element for generating a friction force against the side inside the casing by the movement of the bearing element in the casing, during the contraction of the spring element by the pedal lever, the friction element increases in diameter to increase the friction force and in the expansion of the spring element, the friction element decreases in diameter to reduce the frictional force so that the force applied to the pedal lever has a hysteresis. Thus, the invention develops a spring device and a pedal equipped with such a device which has a simple way of hysteresis and / or an overspeed characteristic.

Ainsi, en d'autres termes, l'invention a pour objet un dis- positif de ressort pour rappeler une pédale, par exemple la pédale d'embrayage appliquée à un embrayage électrique ou la pédale d'accélérateur qui commande la puissance d'entraînement fournie par un moteur à combustion interne, un moteur électrique ou un entraîne- ment hybride. Selon un développement, l'invention a pour objet un dispositif de ressort ayant un élément de ressort qui se contracte dans la direction radiale et un boîtier logeant cet élément de ressort qui s'appuie contre une extrémité, l'élément d'appui s'appliquant contre l'autre extrémité de l'élément de ressort. Ce dispositif de ressort trans- met la force générée à la pédale. Le boîtier est par exemple en forme de pot et l'élément de ressort se compose d'un ou plusieurs ressorts hélicoïdaux, imbriqués, s'appuyant contre le fond du pot. L'élément d'appui est enfoncé par le levier de la pédale à l'intérieur du boîtier en contrac- tant l'élément de ressort. L'élément d'appui comporte l'élément de frottement pour générer une force de frottement avec le côté intérieur du boîtier lorsque l'élément d'appui bouge dans le boîtier. L'élément de frottement a par exemple une surface de frottement sur son côté extérieur qui glisse le long du côté intérieur du boîtier. A la contraction de l'élément de ressort par le levier de la pédale, l'élément de frottement augmente de diamètre, de sorte que la surface de frottement est pressée plus fortement contre le côté intérieur et augmente ainsi la force de frottement. A l'expansion de l'élément de ressort, c'est-à-dire lorsque la force exercée par la pédale sur l'élément d'appui diminue, le diamètre de l'élément de frottement diminue et ainsi la force de frottement diminue. Globalement, la force générée par le dispositif de ressort présente de l'hystérésis ; en d'autres termes, en un même point de la course du levier de la pédale, la force est plus grande lorsque l'élément d'appui est enfoncé dans le boîtier que lorsque cet élément est rappelé par le dispositif de ressort. Le dispositif selon l'invention permet par exemple de générer de l'hystérésis qui nécessite au point de départ (par exemple la position de ralenti) de la pédale, une première force dans une plage comprise entre 7N et 23N, et de préférence dans une plage comprise entre 12N et 18N et pour arriver au point de charge maximale, une se- conde force dans une plage comprise entre 37N et 65N, de préférence entre 45N et 55N. A la libération de la pédale, pour maintenir le point de charge maximale, il faut par exemple exercer une troisième force qui se situe dans une plage comprise entre 25N et 40N, de préférence entre 30N et 38N et lorsqu'on atteint le point de ralenti, par exemple une qua- trième force est suffisante, qui se situe dans une plage comprise entre 3N et 18N et de préférence entre 8N et 12N. L'hystérésis, c'est-à-dire les quatre points marginaux, mais également le tracé de la force entre ces points d'extrémité s'adaptent de manière simple selon l'invention en fonction des spécifica- tions des clients. On a ainsi un dispositif de ressort à hystérésis qui se réa- lise avec de simples composants mécaniques. La courbe d'hystérésis, c'est-à-dire la différence de force en fonction du sens du parcours du chemin et/ou la relation linéaire par rapport à la course, se règle par l'adaptation appropriée du contour axial de la surface intérieure du boîtier. En outre, toutes les surfaces de frottement qui génèrent la force complémentaire pour avoir l'hystérésis se trouvent à l'intérieur d'un boîtier relativement compact. Selon un développement, l'invention a pour objet un dispositif de ressort avec un ressort de survitesse venant latéralement en saillie de l'élément d'appui passant sur l'élément de ressort dans la direction axiale pour buter contre une arête intérieure du boîtier dans la position de survitesse, et à partir de cette position de survitesse, pro- duire une force de ressort supplémentaire exercée sur le levier de la pédale. Lorsque l'élément d'appui est sollicité par le levier de la pédale, il enfonce l'élément d'appui dans le boîtier et contracte ainsi le dispositif de ressort dans l'intérieur du boîtier qui génère la composante princi- pale de la force opposée exercée sur le levier de la pédale. Pour une cer- taine course de la position de survitesse, le ressort mécanique de survitesse qui se trouve latéralement à côté du dispositif de ressort à l'intérieur du boîtier butte avec une extrémité contre une arête intérieure et se contracte de façon supplémentaire de sorte qu'à partir de cette position de survitesse, la force exercée sur le levier de pédale aug- mente. Cela permet de générer avec des moyens mécaniques simples, une force supplémentaire antagoniste de survitesse. Le ressort de survitesse et le dispositif de ressort sont logés dans le même boîtier (en forme de pot), ce qui économise des pièces supplémentaires. Selon un développement de l'invention, l'élément d'appui a un élément d'expansion avec une première surface en forme de coin qui s'appuie contre une seconde surface en forme de coin, correspondant de l'élément de frottement de sorte qu'une poussée exercée sur l'élément d'expansion élargit l'élément d'expansion avec la première sur- face en forme de coin de l'élément de frottement par-dessus la seconde surface en forme de coin. En d'autres termes, le mouvement de l'élément d'appui pousse vers l'intérieur la première surface en forme de coin sur la seconde surface en forme de coin élargissant l'élément d'appui de sorte que la force de l'élément de frottement exercée sur la paroi intérieure du boîtier augmente, ce qui augmente la force de frottement entre l'élément de frottement et le boîtier. Lorsque l'élément d'appui se dégage, il sort de l'élément de frottement et son diamètre diminue. La force de l'élément de frottement exercée sur la paroi inté- rieure du boîtier diminue, ce qui réduit la force de frottement entre l'élément de frottement et le boîtier. Selon un développement de l'invention, la première sur- face en forme de coin est orientée vers l'extérieur par rapport à l'axe médian du dispositif de ressort et la seconde surface en coin est tournée vers l'intérieur. L'élément de frottement et/ou l'élément d'expansion ont des parties en saillie en relief par rapport au disque de chacun des éléments et réalisant les surfaces en forme de coins. Ces parties en saillie peuvent être en saillie par rapport au plan du disque le long de la direction normale au plan, c'est-à-dire dans la direction axiale. Suivant une autre caractéristique, la première surface en forme de coin et la seconde surface en forme de coin ou les deux parties en saillie entourent l'axe du dispositif de ressort au moins partiellement suivant une forme annulaire. De manière avantageuse, le dispositif est d'une construction particulièrement compacte. En outre, de manière avantageuse, ainsi la forme des surfaces en coin tournées l'une vers l'autre, par rapport à leur angle d'inclinaison rapporté à l'axe, permettent de régler simplement le comportement en hystérésis. Plus les surfaces en forme de coin se rapprochent de l'axe médian (c'est-à-dire plus l'angle entre l'axe médian et la surface en forme de coin est petit) et plus l'agrandissement du diamètre de l'élément de frottement par l'élément d'expansion sera faible. Cela permet de régler simplement la courbe d'hystérésis selon les spécificités des clients, uniquement par les composants mécaniques. Cette disposition est particulièrement robuste et fiable. Selon un développement de l'invention, l'élément de frot- tement a une ouverture centrale traversée par l'élément de centrage de l'élément d'expansion. L'élément de centrage est par exemple un anneau en saillie du disque de l'élément d'expansion à l'intérieur du boîtier. Selon un développement de l'invention, l'élément de frottement a une forme pratiquement annulaire et comporte une fente lon- gitudinale permettant la variation de diamètre de l'élément de frottement. Même si l'élément de frottement est en un matériau relativement rigide, par l'augmentation et la réduction de la dimension de la fente, le diamètre extérieur de l'élément de frottement pourra augmenter ou diminuer. L'élément de frottement peut se déformer par le côté oppo- Sé à celui de la fente. Selon un développement de l'invention, l'élément de frottement est élastique pour s'opposer de lui-même automatiquement contre l'augmentation de son diamètre. Par exemple, l'élément de frottement ou le côté en regard de la fente reprend sa forme initiale lorsque l'élément d'expansion ne l'écarte plus. Ainsi, de manière avantageuse, on aura un comportement fiable et régulier pendant toute la durée de vie. Selon un développement de l'invention, entre la surface de frottement intérieure du boîtier et la surface de frottement extérieure de l'élément de frottement on interpose un matériau augmentant la force de frottement. Ce matériau est par exemple du Santoprène © que l'on peut appliquer sur le boîtier ou sur l'élément de frottement. Selon un développement de l'invention, la surface de frot- tement du boîtier a au moins deux zones dans la direction axiale qui génèrent une force de frottement différente lorsque l'élément de frotte- ment est dans la première zone que dans la seconde zone. Par exemple, les zones peuvent avoir un diamètre intérieur différent. Il est également possible de prévoir pour l'une des deux zones, un matériau augmentant la force de frottement alors que dans l'autre zone on ne prévoit pas un tel matériau ou on a un matériau de type différent. Cela permet avanta- geusement, de façon simple et économique de régler le comportement de l'hystérésis de façon spécifique à la demande du client sans avoir à modifier la forme extérieure du dispositif. On peut ainsi appliquer un principe de fabrication modulaire, ce qui se traduit par une économie.Thus, in other words, the subject of the invention is a spring device for biasing a pedal, for example the clutch pedal applied to an electric clutch or the accelerator pedal which controls the driving power. supplied by an internal combustion engine, an electric motor or a hybrid drive. According to a development, a subject of the invention is a spring device having a spring element which contracts in the radial direction and a housing housing this spring element which bears against one end, the support element applying against the other end of the spring element. This spring device transmits the force generated to the pedal. The housing is for example in the form of pot and the spring element consists of one or more coil springs, nested, resting against the bottom of the pot. The support element is depressed by the pedal lever inside the housing by contracting the spring element. The bearing member includes the friction member for generating a frictional force with the inner side of the housing as the bearing member moves within the housing. The friction element has for example a friction surface on its outer side which slides along the inner side of the housing. Upon contraction of the spring element by the pedal lever, the friction element increases in diameter, so that the friction surface is pressed more strongly against the inner side and thus increases the frictional force. In the expansion of the spring element, that is to say when the force exerted by the pedal on the support element decreases, the diameter of the friction element decreases and thus the friction force decreases. . Overall, the force generated by the spring device has hysteresis; in other words, at the same point of the travel of the lever of the pedal, the force is greater when the support element is pressed into the housing than when this element is recalled by the spring device. The device according to the invention makes it possible for example to generate hysteresis which requires at the starting point (for example the idle position) of the pedal, a first force in a range between 7N and 23N, and preferably in a range between 12N and 18N and to reach the point of maximum load, a second force in a range between 37N and 65N, preferably between 45N and 55N. At the release of the pedal, to maintain the maximum point of load, it is necessary for example to exert a third force which is in a range between 25N and 40N, preferably between 30N and 38N and when reaching the idling point for example, a fourth force is sufficient which lies in a range of between 3N and 18N and preferably between 8N and 12N. The hysteresis, i.e. the four marginal points, but also the tracing of the force between these end points, are simply adapted according to the invention according to the specifications of the customers. There is thus a hysteresis spring device which is realized with simple mechanical components. The hysteresis curve, ie the difference in force as a function of the direction of travel of the path and / or the linear relation with respect to the stroke, is regulated by the appropriate adaptation of the axial contour of the surface. inside the case. In addition, all the friction surfaces that generate the complementary force to have the hysteresis are inside a relatively compact housing. According to a development, the subject of the invention is a spring device with an overspeed spring coming laterally projecting from the bearing element passing on the spring element in the axial direction to abut against an inner edge of the housing in the overspeed position, and from this overspeed position, produce an additional spring force exerted on the pedal lever. When the support member is urged by the pedal lever, it depresses the support element into the housing and thereby contracts the spring device into the interior of the housing which generates the main component of the force. opposite on the lever of the pedal. For a certain stroke of the overspeed position, the mechanical overspeed spring which is laterally adjacent to the spring device within the housing abuts with one end against an inner edge and contracts further so that From this overspeed position, the force exerted on the pedal lever increases. This makes it possible to generate with a simple mechanical means, an additional countervailing force of overspeed. The overspeed spring and the spring device are housed in the same (pot-shaped) housing, which saves additional parts. According to a development of the invention, the support member has an expansion member with a first wedge-shaped surface that bears against a second wedge-shaped surface, corresponding to the friction element so that that a thrust exerted on the expansion element widens the expansion element with the first wedge-shaped surface of the friction element over the second wedge-shaped surface. In other words, the movement of the bearing member inwardly pushes the first wedge-shaped surface on the second wedge-shaped surface enlarging the support member so that the force of the friction element exerted on the inner wall of the housing increases, which increases the frictional force between the friction element and the housing. When the support element disengages, it comes out of the friction element and its diameter decreases. The force of the friction element on the inside wall of the housing decreases, which reduces the frictional force between the friction element and the housing. According to a development of the invention, the first wedge-shaped surface is outwardly oriented with respect to the central axis of the spring device and the second corner surface is turned inwardly. The friction element and / or the expansion element have projections protruding from the disk of each of the elements and forming the wedge-shaped surfaces. These protruding portions may protrude from the plane of the disc along the direction normal to the plane, i.e., in the axial direction. According to another feature, the first wedge-shaped surface and the second wedge-shaped surface or the two protruding portions surround the axis of the spring device at least partially in an annular shape. Advantageously, the device is of a particularly compact construction. Furthermore, advantageously, the shape of the corner surfaces facing each other, relative to their angle of inclination relative to the axis, allows to simply adjust the hysteresis behavior. The closer the wedge-shaped surfaces are to the median axis (that is, the smaller the angle between the center line and the wedge-shaped surface), and the larger the diameter of the center. friction element by the expansion element will be weak. This makes it possible to simply adjust the hysteresis curve according to the specificities of the customers, only by the mechanical components. This arrangement is particularly robust and reliable. According to a development of the invention, the friction element has a central opening through which the centering element of the expansion element passes. The centering element is for example a ring projecting from the disk of the expansion element inside the housing. According to a development of the invention, the friction element has a substantially annular shape and has a longitudinal slot for varying the diameter of the friction element. Even if the friction element is of a relatively rigid material, by increasing and reducing the size of the slot, the outer diameter of the friction element may increase or decrease. The friction element can be deformed by the opposite side to that of the slot. According to a development of the invention, the friction element is resilient to oppose itself automatically against increasing its diameter. For example, the friction element or the side opposite the slot returns to its original shape when the expansion element no longer spreads it. Thus, advantageously, one will have a reliable and regular behavior throughout the lifetime. According to a development of the invention, between the internal friction surface of the housing and the outer friction surface of the friction element is interposed a material increasing the friction force. This material is for example Santoprene © that can be applied to the housing or the friction element. According to a development of the invention, the friction surface of the housing has at least two zones in the axial direction which generate a different friction force when the friction element is in the first zone than in the second zone. . For example, the zones may have a different inner diameter. It is also possible to provide for one of the two zones, a material increasing the friction force while in the other area is not provided such material or has a different type of material. This advantageously makes it possible, simply and economically, to adjust the hysteresis behavior in a specific manner to the customer's request without having to modify the external shape of the device. It is thus possible to apply a modular manufacturing principle, which results in a saving.

Si la surface de frottement du boîtier est parallèle à la di- rection de mouvement de l'élément d'appui, la force de frottement est en général constante et la force exercée sur la pédale augmente de façon linéaire avec la force de l'élément de ressort qui dépend de façon linéaire de la course. La force de frottement dépend en outre du diamètre inté- rieur de la surface de frottement du boîtier. Différents diamètres inté- rieurs permettent d'avoir différentes forces de frottement. Si la surface de frottement n'est pas parallèle, mais inclinée par rapport à la direction de mouvement, la force de frottement ou la force exercée sur la pédale d'accélérateur n'augmentera pas de manière linéaire avec la course, c'est-à-dire que son augmentation sera différente pour la course d'aller (enfoncement dans le boîtier) et pour la course de retour. Le boîtier peut être fabriqué par exemple par injection et être en métal ou en matière plastique. Les surfaces de frottement du boîtier peuvent être ainsi obtenues par exemple avec un insert inter- changeable équipant le moule d'injection. Cela permet d'adapter à la demande, l'hystérésis souhaitée. Selon un développement de l'invention, le ressort de sur- vitesse comporte un ressort à lame ayant au moins une languette de ressort qui passe sur l'élément de ressort. Le ressort-lame s'appuie par une extrémité dans l'élément d'appui et en étant coudé à 90°, il rejoint la languette élastique qui, pratiquement parallèle à la surface intérieure du boîtier, passe sur le dispositif de ressort. Selon un développement de l'invention, le ressort-lame a deux languettes de ressort, opposées, qui dépassent latéralement de l'élément d'appui. Ces deux languettes de ressort peuvent pénétrer symétriquement dans des arêtes intérieures opposées à partir de la position de survitesse. Selon un développement de l'invention, l'élément d'appui (ou l'élément d'expansion) se compose de deux parties entre lesquelles se loge la zone médiane du ressort de survitesse. Le ressort de survitesse est par exemple cintré en forme de U et les branches de cette forme de U constituent deux languettes de ressort, la base de cette forme en U constituant la zone médiane logée entre les deux parties de l'élément d'appui. Selon un développement de l'invention, au moins une languette à ressort est recourbée au niveau de la pointe sous la forme d'une cuillère par rapport à la partie intérieure du boîtier, c'est-à-dire en direction de l'axe, c'est-à-dire vers l'intérieur. L'arête intérieure peut également avoir une courbure appropriée. Ainsi et de manière avanta- geuse, pendant le fonctionnement il n'y aura pas grippage des éléments de ressort contre l'intérieur du boîtier. Selon un développement de l'invention, le boîtier a au moins un canal latéral dans lequel se déplace le ressort de survitesse (c'est-à-dire les languettes du ressort de survitesse) et à côté du canal, le boîtier comporte des surfaces de frottement situées à l'intérieur et sur lesquelles glisse l'élément de frottement. Selon un développement de l'invention, l'extrémité du ca- nal latéral est munie de l'arête intérieure contre laquelle bute le ressort de survitesse pour la position de survitesse.If the friction surface of the housing is parallel to the direction of movement of the support member, the frictional force is generally constant and the force exerted on the pedal increases linearly with the force of the element. of spring that depends linearly on the race. The frictional force also depends on the inside diameter of the friction surface of the housing. Different internal diameters make it possible to have different friction forces. If the friction surface is not parallel but inclined with respect to the direction of movement, the friction force or the force exerted on the accelerator pedal will not increase linearly with the stroke, that is, to say that its increase will be different for the race to go (depression in the box) and for the race of return. The housing can be made for example by injection and be made of metal or plastic. The friction surfaces of the housing can thus be obtained for example with an interchangeable insert fitted to the injection mold. This allows to adapt to the demand, the desired hysteresis. According to a development of the invention, the over-speed spring comprises a leaf spring having at least one spring tongue which passes over the spring element. The leaf spring is supported by one end in the bearing member and being bent 90 °, it joins the elastic tongue which, substantially parallel to the inner surface of the housing, passes over the spring device. According to a development of the invention, the leaf spring has two opposite spring tongues protruding laterally from the bearing element. These two spring tabs can penetrate symmetrically into opposite inner edges from the overspeed position. According to a development of the invention, the support element (or the expansion element) consists of two parts between which is housed the middle zone of the overspeed spring. The overspeed spring is for example bent U-shaped and the branches of this U-shaped form two spring tongues, the base of this U-shaped constituting the central zone housed between the two parts of the support element. According to a development of the invention, at least one spring tongue is curved at the point in the form of a spoon with respect to the inner part of the housing, that is to say in the direction of the axis , that is, inward. The inner edge may also have an appropriate curvature. Thus, and advantageously, during operation there will be no seizure of the spring elements against the inside of the housing. According to a development of the invention, the housing has at least one lateral channel in which the overspeed spring (i.e., the tongues of the overspeed spring) moves and next to the channel the housing has surfaces of friction located on the inside and on which the friction element slides. According to a development of the invention, the end of the lateral channel is provided with the inner edge against which the overspeed spring for the overspeed position abuts.

Selon un autre développement, l'invention a pour objet une pédale, par exemple une pédale d'embrayage ou une pédale d'accélérateur. La pédale a un levier monté pivotant autour d'un axe et un dispositif de ressort pour générer une force opposée, variable, exer- cée sur le levier de pédale comme cela a été décrit ci-dessus et sera dé- veloppé ci-après. Une telle pédale peut générer de manière simple et économique, une force antagoniste avec hystérésis et/ou une caractéristique de survitesse. Dessins La présente invention sera décrite ci-après à l'aide d'exemples de réalisation d'un dispositif de ressort de rappel de pédale représenté dans les dessins annexés dans lesquels : la figure 1 est une vue très schématique d'une pédale selon l'invention, la figure 2 est une coupe longitudinale d'un dispositif de ressort se- lon une forme de réalisation de l'invention, la figure 3 est une vue en perspective de composants du dispositif de ressort de la figure 2, la figure 4 est une vue éclatée des composants de la figure 3, la figure 5 montre une autre vue en perspective des composants du dispositif de ressort de la figure 2, la figure 6 est une vue en coupe partielle schématique d'un mode de réalisation d'un dispositif de ressort, la figure 7 est une vue en section schématique d'un dispositif de ressort selon l'invention. Description de modes de réalisation La figure 1 montre une pédale 10 telle qu'une pédale d'accélérateur ou une pédale d'embrayage que le conducteur actionne en l'enfonçant avec le pied entre une position de repos et une position de fin de course. Le conducteur actionne ainsi l'appui de pied 12 qui pivote autour d'un axe comme intermédiaire du levier de pédale 14. Un dispositif de ressort 16 génère une force antagoniste ou réaction s'opposant à la force exercée par le conducteur et qui tend à rappeler la pédale 10 en position de repos. Le dispositif de ressort 16 décrit ci- après, génère une force antagoniste variable d'une manière purement mécanique. La figure 2 est une coupe longitudinale d'un dispositif de ressort 16 composé d'un boîtier 18 en forme de pot logeant deux res- sorts hélicoïdaux 20, 22 s'appuyant contre une extrémité 24 du boîtier 18 (le fond du pot). Le ressort hélicoïdal intérieur 20 est légèrement plus long que le ressort hélicoïdal extérieur 22 et l'extrémité 24 du boîtier 18 a ainsi deux surfaces d'appui 26 écartées dans la direction axiale pour recevoir chacune un ressort 20, 22.According to another development, the subject of the invention is a pedal, for example a clutch pedal or an accelerator pedal. The pedal has a lever pivoted about an axis and a spring device for generating an opposing, variable force exerted on the pedal lever as described above and will be developed hereinafter. Such a pedal can generate in a simple and economical way, an antagonistic force with hysteresis and / or an overspeed characteristic. Drawings The present invention will be described hereinafter with the aid of exemplary embodiments of a pedal return spring device shown in the accompanying drawings, in which: FIG. 1 is a very diagrammatic view of a pedal according to FIG. FIG. 2 is a longitudinal section of a spring device according to one embodiment of the invention, FIG. 3 is a perspective view of components of the spring device of FIG. 2, FIG. is an exploded view of the components of FIG. 3, FIG. 5 shows another perspective view of the components of the spring device of FIG. 2, FIG. 6 is a schematic partial sectional view of an embodiment of a device. spring device, Figure 7 is a schematic sectional view of a spring device according to the invention. DESCRIPTION OF EMBODIMENTS FIG. 1 shows a pedal 10 such as an accelerator pedal or a clutch pedal which the driver actuates by pushing it with the foot between a rest position and an end position. The driver thereby actuates the foot support 12 which pivots about an axis as an intermediate pedal lever 14. A spring device 16 generates an opposing force or reaction opposing the force exerted by the driver and tends to recall the pedal 10 in the rest position. The spring device 16 described hereinafter generates a variable counterforce in a purely mechanical manner. Figure 2 is a longitudinal section of a spring device 16 composed of a pot-shaped housing 18 housing two helical springs 20, 22 bearing against one end 24 of the housing 18 (the bottom of the pot). The inner coil spring 20 is slightly longer than the outer coil spring 22 and the end 24 of the housing 18 thus has two bearing surfaces 26 spaced in the axial direction to each receive a spring 20, 22.

Un élément d'appui 28 est prévu à l'autre extrémité 30 du boîtier en étant guidé par la paroi intérieure du boîtier 18, l'élément d'appui 28 se compose d'un élément d'expansion 32 et d'un élément de frottement 34. L'élément de frottement 34 a une surface extérieure 36 pratiquement de forme cylindrique qui glisse sur le côté intérieur 38 du boîtier 18. De façon correspondante à l'extrémité 24, l'élément d'appui 28 ou l'élément de frottement 34 ont une ou deux surfaces d'appui 40 écartées axialement et qui reçoivent chacune l'un des ressorts hélicoïdaux 20, 22 ou seulement le ressort hélicoïdal 22.A support element 28 is provided at the other end 30 of the housing being guided by the inner wall of the housing 18, the support element 28 is composed of an expansion element 32 and a housing element. friction 34. The friction element 34 has an outer surface 36 substantially of cylindrical shape which slides on the inner side 38 of the housing 18. Correspondingly at the end 24, the support element 28 or the element of friction 34 have one or two bearing surfaces 40 spaced axially and each receiving one of the coil springs 20, 22 or only the coil spring 22.

En regard des surfaces d'appui 40, l'élément de frotte- ment 34 a une seconde surface en forme de coin 42, annulaire, tournée vers l'intérieur, et qui est en biais par rapport à la direction axiale. Cette seconde surface annulaire en forme de coin 42 glisse sur une première surface annulaire en forme de coin 44 de l'élément d'expansion 32. La première surface en forme de coin 44 a le même angle d'inclinaison que la seconde surface de coin 42, par rapport à la direction axiale, mais tournée vers l'extérieur. L'élément d'expansion 32 comporte un élément de centrage 46, annulaire, orienté dans la direction axiale et qui porte l'élément de frottement 34 par son ouverture centrale 48.Opposite the bearing surfaces 40, the friction element 34 has a second, annular, inwardly facing wedge-shaped surface 42 which is at an angle to the axial direction. This second wedge-shaped annular surface 42 slides on a first wedge-shaped annular surface 44 of the expansion member 32. The first wedge-shaped surface 44 has the same angle of inclination as the second wedge surface 42, with respect to the axial direction, but facing outwards. The expansion element 32 has a centering element 46, annular, oriented in the axial direction and which carries the friction element 34 through its central opening 48.

Lorsque le levier 14 pousse contre l'élément d'appui 28, l'élément d'expansion 32 et l'élément de frottement 34 glissent l'un sur l'autre ; la première surface en forme de coin 44 et la seconde surface en forme de coin 42 glissent l'une sur l'autre et l'élément de frottement 34 est écarté par l'élément d'expansion de sorte que la force de frotte- ment exercée entre les surfaces 36 et 38 augmente. Lorsqu'inversement la charge du levier 14 de pédale exercée sur l'élément d'appui 28 diminue, l'élément d'expansion 32 et l'élément de frottement 34 s'écartent en glissant l'un sur l'autre et l'élément de frottement 34 voit son diamètre extérieur diminuer de sorte que la force de frottement entre les surfaces 36 et 38 diminue. La courbe représentant la course et la force pour le dispositif de ressort 16 présente ainsi une hystérésis. L'élément d'appui 28 porte un ressort de survitesse 50 qui est un ressort lame en forme de U dont la région médiane 52 est logée entre les deux parties 54 de l'élément d'expansion 32. Deux lan- guettes de ressort 56 constituent les bras de cette forme en U qui dépassent latéralement des ressorts hélicoïdaux 20, 22 dans le boîtier 18. Les languettes de ressort 56 viennent dans deux fentes latérales 58 (ou canaux 58) du boîtier passant entre la surface d'hystérésis 38 du boîtier 18. A l'extrémité des canaux 58, il y a une arête intérieure 60 contre laquelle les languettes élastiques 56 peuvent s'appuyer pour la position de survitesse. Les languettes élastiques ont pour cela une extrémité 62 recourbée en forme de cuillère par exemple cintrée vers l'intérieur en direction de l'axe ce qui évite le grippage des languettes élastiques 56 sur la surface d'attaque pendant le fonctionnement, à l'intérieur du boîtier 18. L'arête intérieure 60 est cintrée de manière ap- propriée. Lorsque l'élément d'appui 28 est poussé par le levier de pédale 14 dans la position de survitesse, les languettes de ressort 56 s'appuient contre les arêtes intérieures 60 et à partir de cette position, les languettes de ressort 56 sont contractées en plus des ressorts héli- coïdaux 20, 22, ce qui augmente la force antagoniste appliquée au levier de pédale 14. Les figures 3 à 5 montrent d'autres vues en perspective de composants du dispositif de rotor selon la figure 2. Les figures 4 et 5 montrent en outre que l'élément de frottement 34 a une fente 64 dans la direction radiale qui permet au diamètre de l'élément de frottement 34 d'augmenter et de diminuer. La fente 64 passe sur un côté par le bord de l'élément de frottement 34 et arrive avec les surfaces d'appui 40 sur les deux côtés de l'ouverture 48.When the lever 14 pushes against the support element 28, the expansion element 32 and the friction element 34 slide on one another; the first wedge-shaped surface 44 and the second wedge-shaped surface 42 slide over each other and the friction element 34 is moved away by the expansion element so that the friction force exerted between surfaces 36 and 38 increases. When, conversely, the load of the pedal lever 14 exerted on the bearing element 28 decreases, the expansion element 32 and the friction element 34 move apart by sliding on one another and the friction element 34 sees its outer diameter decrease so that the friction force between the surfaces 36 and 38 decreases. The curve representing the stroke and the force for the spring device 16 thus has a hysteresis. The bearing member 28 carries an overspeed spring 50 which is a U-shaped leaf spring whose middle region 52 is housed between the two parts 54 of the expansion member 32. Two spring tabs 56 constitute the arms of this U-shape which project laterally from the coil springs 20, 22 in the housing 18. The spring tongues 56 come into two lateral slots 58 (or channels 58) of the casing passing between the hysteresis surface 38 of the casing 18. At the end of the channels 58, there is an inner edge 60 against which the resilient tongues 56 can rest for the overspeed position. The resilient tongues have for this purpose an end 62 bent in the form of a spoon, for example bent inwards in the direction of the axis, which prevents seizing of the elastic tongues 56 on the etching surface during operation, inside. of the housing 18. The inner edge 60 is appropriately bent. When the support element 28 is pushed by the pedal lever 14 in the overspeed position, the spring tongues 56 bear against the inner edges 60 and from this position the spring tongues 56 are contracted in plus helicoidal springs 20, 22, which increases the counterforce applied to the pedal lever 14. Figures 3 to 5 show further perspective views of components of the rotor apparatus according to Figure 2. FIGS. 5 further show that the friction element 34 has a slot 64 in the radial direction which allows the diameter of the friction element 34 to increase and decrease. The slot 64 passes on one side by the edge of the friction element 34 and arrives with the bearing surfaces 40 on both sides of the opening 48.

La figure 6 est une vue en coupe partielle schématique du dispositif de ressort 16, la surface intérieure 38 du boîtier ayant plusieurs zones 66, 68 avec un diamètre différent. Les différents diamètres génèrent différentes forces de frottement qui donnent le comportement non linéaire de la force par rapport à la course de la pédale. La figure 7 montre schématiquement une section du dispositif de ressort 16. Cette vue en coupe montre qu'un matériau supplémentaire 70 est interposé entre le boîtier 18 et l'élément de frottement 34 pour augmenter le frottement entre le boîtier 18 et l'élément de frottement 34. Le matériau 70 est fixé soit au boîtier 18, soit à l'élément de frottement 34. Ce matériau peut être un élastomère thermoplastique, par exemple à base de polypropylène PP, de caoutchouc éthylène-Propylène (EPDM). Tout particulièrement, le Santoprène e convient.15 NOMENCLATURE DES ELEMENTS PRINCIPAUX 10 12 14 16 18 Pédale / pédale d'accélérateur / pédale d'embrayage Appui de pied Levier de pédale Dispositif de ressort Boîtier 20, 22 Ressort hélicoïdal 24 Extrémité du boîtier / fond de la forme en pot 26 Surface d'appui de ressort dans le boîtier 30 Autre extrémité du boîtier 32 Elément d'expansion 34 Elément de frottement 36 Surface extérieure cylindrique 38 Côté intérieur du boîtier / surface d'hystérésis du boîtier 42 Seconde surface annulaire en forme de coin 44 Première surface annulaire en forme de coin 46 Elément de centrage de forme annulaire 48 Orifice central 50 Ressort de survitesse 52 Région médiane 54 Deux parties de l'élément d'expansion 56 Languette à ressort / languette élastique 58 Fente latérale du boîtier / canal du boîtier 60 Arête intérieure 62 Extrémité recourbée en forme de cuillère 64 Fente radiale de l'élément de frottement 66, 68 Zone de diamètre différent de la surface intérieure du boîtier 68 Matériau supplémentaire 35Figure 6 is a schematic partial sectional view of the spring device 16, the inner surface 38 of the housing having a plurality of zones 66, 68 with a different diameter. The different diameters generate different friction forces that give the nonlinear behavior of the force relative to the pedal stroke. FIG. 7 schematically shows a section of the spring device 16. This sectional view shows that an additional material 70 is interposed between the housing 18 and the friction element 34 to increase the friction between the housing 18 and the element of FIG. Friction 34. The material 70 is fixed either to the housing 18 or the friction element 34. This material may be a thermoplastic elastomer, for example based on polypropylene PP, ethylene-propylene rubber (EPDM). Especially, Santoprene e is appropriate.15 NOMENCLATURE OF THE MAIN ELEMENTS 10 12 14 16 18 Pedal / Accelerator pedal / clutch pedal Foot support Pedal lever Spring device Housing 20, 22 Coil spring 24 End of housing / bottom of the potted form 26 Spring bearing surface in the housing 30 Other end of the housing 32 Expansion element 34 Friction element 36 Cylindrical outer surface 38 Inner side of the housing / hysteresis surface of the housing 42 Second annular surface in wedge shape 44 First wedge-shaped annular surface 46 Ring-shaped centering element 48 Center hole 50 Over-travel spring 52 Middle region 54 Two-part expansion element 56 Spring-loaded tongue / elastic tongue 58 Side-slot of the housing / housing channel 60 Inner edge 62 Curved spoon end 64 Radial slot of the friction element 6 6, 68 Area of different diameter from inside surface of housing 68 Additional material 35

Claims

1) spring device (16) for biasing a pedal (10) and having a spring element (20, 22) which contracts in the axial direction, and a housing (18) receiving the spring element (20, 22) and in which the spring element bears against one end, a support element (28) against which the other end of the spring element (20, 22) bears and which transmits the force generated by the spring device (16) at the lever (14) of the pedal, spring device characterized in that the support element (28) comprises a friction element (34) for generating a friction force against the on the inside of the housing (18) by the movement of the bearing element in the housing (18), - during the contraction of the spring element (20, 22) by the pedal lever (14), friction element (34) increasing in diameter to increase the frictional force and expansion of the spring element (20, 22), friction lement (34) decreasing in diameter to reduce the friction force whereby the force applied to the pedal lever (14) has a hysteresis.

A spring device (16) according to claim 1, characterized in that the support element (28) has an expansion element (32) having a first wedge-shaped surface (44) which presses against a second corresponding wedge-shaped surface (42) of the friction element (34) so that the thrust exerted on the expansion element (32) by the pedal lever (14) widens the element expanding (32) by its first wedge-shaped surface (44) of the friction element (34) on the second wedge-shaped surface (42).

A spring device (16) according to claim 2, characterized in that the first wedge-shaped surface (44) faces outwardly with respect to the axis of the spring device (16) and the second surface wedge-shaped (42) is inwardly facing and / or the first wedge-shaped surface (44) and the second wedge-shaped surface (42) annularly surrounds the axis of the spring device (16). ).

4) spring device (16) according to claim 1, characterized in that the friction element (34) has a central opening (48) through which a centering element (46) of the expansion element ( 32).

Spring device (16) according to claim 1, characterized in that the friction element (34) is annular in shape and has a longitudinal slot (64) for varying the diameter of the friction (34).

6 °) spring device (16) according to claim 1, characterized in that the friction element (34) is resilient to automatically oppose the enlargement of its diameter.

Spring device (16) according to claim 1, characterized in that a material (70) for increasing the frictional force is interposed between the internal friction surface (38) of the housing (18) and the surface of the housing (18). external friction (36) of the friction element (34).

8 °) spring device (16) according to claim 1, characterized in that the friction surface (38) of the housing (18) has at least two zones (66, 68) such as the friction element (34) generates in its first zone (66) a friction force different from that generated in the second zone (68) .9 °) Spring device (16) according to claim 1, characterized in that it comprises: an overspeed spring (50) laterally projecting from the bearing element (28) and passing in the axial direction on the spring element (20, 22) which, in the overspeed position, abuts against the inner shaft ( 60) of the housing (18) and which, from the overspeed position, exerts an additional spring force on the pedal lever (14). Pedal (10) comprising: - a pedal lever (14) pivoting about an axis, a spring device (16) according to any one of claims 1 to 9 for generating an opposite, variable force exerted on the pedal (14) .15