WO2021160440A1 - Fahrpedal - Google Patents

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groove
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pedal arm
support
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Heinrich-Reinhold BRÜES (Heinz)
Kristin Gees
Ali Kemal Kücükyavuz
Sascha Kuhlmann
Ahmet Özcapci
Ruben PELLA
Lothar REHAGE
Ralf Ridder
Claus Viethen
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HELLA GmbH & Co. KGaA
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    • B60K26/00—Arrangements or mounting of propulsion unit control devices in vehicles
    • B60K26/02—Arrangements or mounting of propulsion unit control devices in vehicles of initiating means or elements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60T8/32—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to a speed condition, e.g. acceleration or deceleration
    • B60T8/34—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to a speed condition, e.g. acceleration or deceleration having a fluid pressure regulator responsive to a speed condition
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    • B60T8/4072—Systems in which a driver input signal is used as a control signal for the additional fluid circuit which is normally used for braking
    • B60T8/4081—Systems with stroke simulating devices for driver input
    • B60T8/409—Systems with stroke simulating devices for driver input characterised by details of the stroke simulating device
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05G—CONTROL DEVICES OR SYSTEMS INSOFAR AS CHARACTERISED BY MECHANICAL FEATURES ONLY
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    • G05G1/30—Controlling members actuated by foot
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    • B60T2220/04—Pedal travel sensor, stroke sensor; Sensing brake request
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2400/00—Special features of vehicle units
    • B60Y2400/30—Sensors
    • B60Y2400/301—Sensors for position or displacement

Definitions

  • the invention relates to an accelerator pedal comprising a carrier which can be fastened to a motor vehicle, a housing being formed on the carrier, a pedal arm which is rotatably mounted on the carrier, a mechanism for transmitting movements of the pedal arm relative to the Support are arranged in the housing and a sensor for measuring the movements, and a damping element which is attached to the support in a groove so that an impact of the pedal arm on the support is damped.
  • accelerator pedals are known per se and are described, for example, in WO 2019/210945 A1. They are used in motor vehicles in order to control an output of an engine by means of operation by a driver and a control device.
  • the pedal arm is moved by the driver from a zero position to an operating position depending on the need for acceleration, with a maximum operating position (full throttle) being limited by the impact on the carrier.
  • the invention can be used for motor vehicles with manual or automatic transmissions, where a kick-down element is arranged for the latter.
  • the damping element is arranged as is known. This is attached to the carrier accordingly.
  • the fastening must be permanent and such that the function of the accelerator pedal is not restricted.
  • the damping element For fastening purposes, it is known, for example, to arrange the damping element in a groove embedded in the carrier. It has a circular cross section and is elongated.
  • the groove open towards the pedal arm has a cross section in the form of a segment of a circle, the arc of which is larger than that of a semicircle.
  • the groove is closed at a first end and open at an opposite second end. Radii of the cross section of the damping element and the groove are essentially the same size.
  • the elastic damping element is pressed into the open long side of the groove and held there with a form fit.
  • a segment of a circle-shaped part of the damping element protrudes from the groove in the direction of the pedal arm, so that it acts as a damper for bumping into the full throttle position.
  • the damping element can gradually slip out of the groove through the open end face during operation. It is technically not possible to close this end face because it has to remain open in order to pull out a corresponding molded part of an injection mold.
  • the damping element is secured on both sides against slipping out of the groove.
  • An open end face of the groove is provided with means that prevent it from slipping out; these means are designed in such a way that the groove as such is open on an associated end face and therefore removal from the mold can take place after the carrier has been manufactured by injection molding.
  • the damping element is secured outside, in particular above the end face and therewith outside the groove as well as at a lateral end of the damping element which protrudes from the groove. In this way, the damping element is secured against slipping out of the groove to the side without the injection molding of the carrier being impaired.
  • a web is arranged on one end face of the groove for securing. This requires little material and brings correspondingly low additional weight. The function of the damping element is not impaired.
  • the web is formed in one piece with the carrier. This simplifies the manufacture of the carrier with the fuse.
  • Figure 1 is a side view of an accelerator pedal
  • FIG. 2 shows a side view of part of a support of the accelerator pedal as a detail
  • FIG. 3 shows an isometric view according to FIG. 2.
  • a stationary accelerator pedal comprises a carrier 1 and a pedal arm 2.
  • the carrier 1 is designed to be fastened in a footwell of a motor vehicle.
  • a housing is integrated into the carrier, in which a mechanism and a sensor for determining a relative position of the pedal arm 2 are arranged.
  • the mechanism is used to transmit relative movements to a transmitter and to generate forces that oppose the operation of the pedal arm 2, as well as a hysteresis for these forces.
  • the sensor is designed here as a rotation angle sensor that detects the movements of the sensor and forwards them to an evaluation and control device for further processing.
  • the pedal arm 2 has an essentially smooth loading side facing away from the carrier 1 and is mounted in an articulated manner on a lower end region of the carrier 1 according to FIG.
  • a film hinge 3 is formed on a lower end of the pedal arm 2, which is releasably attached to the carrier 1.
  • An axis of rotation of the pedal arm 2 is perpendicular to a longitudinal axis of the accelerator pedal in a plane parallel to the operating side.
  • a lower third of the pedal arm 2 is coupled to the mechanism.
  • a stop 4 is attached so that it is in Pointing in the direction of the carrier 1 and protruding from a plane of the pedal arm 2.
  • a side of the stop 4 facing the carrier 1 is curved in the side view.
  • the stop 4 is optionally designed as a kick-down element.
  • a damping element 5 is fastened to the carrier 1 in such a way that it is contacted by the stop 4 when the pedal arm 2 is in a full throttle position. It is arranged parallel to the axis of rotation of the pedal arm 2.
  • the damping element 5 is rod-shaped with a circular cross-section and made of elastic material such as silicone.
  • an elongated groove 6 is let into the carrier 1, the longitudinal opening of which faces the pedal arm 2.
  • the groove 6 has a cross-section in the shape of a segment of a circle, the segment of a circle being larger than a semicircle.
  • a diameter of the groove 6 corresponds to a diameter of the damping element 5 with a predetermined game.
  • a first, lower end face of the groove 6 according to FIG. 3 is closed, while a second end face opposite the first is open.
  • the damping element 5 is held in the groove 6, with part of the damping element 5 protruding from the cross section of the groove 6 and thus from its offe ner long side.
  • the second end face of the groove 6 spans a web 7 which extends parallel to the end face and longitudinally beyond it for reasons of stability.
  • the open cross-section of the second end face is therefore not impaired (reduced) by the web 7, so that a molded part for the groove 6 can be easily pulled out of this after the injection molding.
  • the web holds the damping element 5 laterally in an area which protrudes from the groove 6, as shown in FIG. 2 by the dashed line (circular arc).
  • a height of the web 7 is dimensioned so that on the one hand the required stability and on the other hand the lateral support for the damping element 5 are guaranteed.
  • the web 7 is molded in one piece with the carrier 1.
  • the damping element 5 is pressed coaxially into the longitudinal opening of the groove 6 in such a way that a segment-shaped part of the damping element 5 protrudes from the groove 6 in cross section.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Fahrpedal umfassend einen Träger (1), der an einem Kraftfahrzeug befestigbar ist, wobei an dem Träger (1) ein Gehäuse ausgebildet ist, einen Pedalarm (2), der an dem Träger (1) drehbar gelagert ist, wobei eine Mechanik zum Übertragen von Bewegungen des Pedalarms (2) relativ zu dem Träger (1) in das Gehäuse und ein Sensor zum Messen der Bewegungen angeordnet sind, und ein Dämpfungselement (5), das an dem Träger (1) in einer Nut (6) so befestigt ist, dass ein Anstoßen des Pedalarms (2) auf den Träger (1) gedämpft wird. Das Fahrpedal soll so verbessert werden, dass das Dämpfungselement (5) sicher an dem Träger (1) gehalten ist. Dies wird dadurch erreicht, dass das Dämpfungselement (5) beidseitig gegen ein Herausrutschen aus der Nut (6) gesichert ist.

Description

Fahrpedal
Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein Fahrpedal umfassend einen Träger, der an einem Kraftfahr zeug befestigbar ist, wobei an dem Träger ein Gehäuse ausgebildet ist, einen Pedal arm, der an dem Träger drehbar gelagert ist, wobei eine Mechanik zum Übertragen von Bewegungen des Pedalarms relativ zu dem Träger in das Gehäuse und ein Sen sor zum Messen der Bewegungen angeordnet sind, und ein Dämpfungselement, das an dem Träger in einer Nut so befestigt ist, dass ein Anstoßen des Pedalarms auf den Träger gedämpft wird.
Solche Fahrpedale sind an sich bekannt und z.B. in der WO 2019/210945 A1 be schrieben. Sie werden in Kraftfahrzeugen eingesetzt, um mittels Bedienung durch ei nen Fahrer und einer Steuereinrichtung eine Leistung eines Motors zu steuern. Der Pedalarm wird durch den Fahrer je nach Beschleunigungsbedarf von einer Nullstel lung in eine Bedienstellung bewegt, wobei eine maximale Bedienstellung (Vollgas) durch das Anstoßen auf den Träger begrenzt ist.
Die Erfindung ist für Kraftfahrzeuge mit Schalt- oder Automatikgetriebe einsetzbar, wo bei für das letztere ein Kick-Down-Element angeordnet ist.
Eine Funktion der Fahrpedale ist allgemein bekannt und muss daher hier nicht näher erläutert werden.
Um in der Vollgasstellung eine für den Fahrer angenehme Haptik des Fahrpedals zu erreichen und um gleichzeitig eine übermäßige Geräuschentwicklung durch das Auf treffen des Pedalarms auf den Träger zu verhindern, ist wie bekannt das Dämpfungs element angeordnet. Dieses ist an dem Träger entsprechend befestigt. Hierbei muss die Befestigung dauerhaft und derart sein, dass die Funktion des Fahrpedals nicht ein geschränkt ist.
Für die Befestigung ist es z.B. bekannt, das Dämpfungselement in einer in den Träger eingelassenen Nut anzuordnen. Hierbei weist es einen kreisförmigen Querschnitt auf und ist länglich. Die zu dem Pedalarm hin offene Nut hat einen Querschnitt in Form ei nes Kreissegments, dessen Kreisbogen größer als der eines Halbkreises ist. Nach dem Stand der Technik ist die Nut an einem ersten Ende geschlossen und an einem gegenüberliegenden zweiten Ende offen. Radien des Querschnitts des Dämpfungs elements und der Nut sind im Wesentlichen gleich groß. Das elastische Dämpfungs element wird zur Montage in die offene Längsseite der Nut eingepresst und hier form schlüssig gehalten. Hierbei ragt ein kreissegmentförmiger Teil des Dämpfungsele ments aus der Nut in Richtung des Pedalarms heraus, so dass es als Dämpfer für das Anstoßen in Vollgasstellung wirkt.
Bei den bekannten Fahrpedalen ist es von Nachteil, dass das Dämpfungselement im Lauf des Betriebs allmählich durch die offene Stirnseite aus der Nut herausrutschen kann. Es ist technisch nicht möglich, diese Stirnseite zu verschließen, weil sie zum Herausziehen eines entsprechenden Formteils einer Spritzgussform offen bleiben muss.
Mm
Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, ein Fahrpedal zu schaffen, bei dem ein Dämpfungselement sicher an einem Träger gehalten ist.
Die Aufgabe ist dadurch gelöst, dass das Dämpfungselement beidseitig gegen ein Herausrutschen aus der Nut gesichert ist. Eine offene Stirnseite der Nut ist mit Mitteln versehen, die das Herausrutschen verhindern; diese Mittel sind so ausgebildet, dass die Nut als solche an einer zugeordneten Stirnseite offen ist und daher ein Entformen nach einer Herstellung des Trägers im Spritzguss erfolgen kann. Das Sichern des Dämpfungselements erfolgt außerhalb, insbesondere oberhalb der Stirnseite und da mit außerhalb der Nut sowie an einem seitlichen Ende des Dämpfungselements, das aus der Nut herausragt. Damit ist das Dämpfungselement gegen seitliches Herausrut schen aus der Nut gesichert, ohne dass die Fertigung des Trägers im Spritzguss be einträchtigt wird.
Die Unteransprüche betreffen die vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung. In einer Ausgestaltung ist für das Sichern ein Steg an einer Stirnseite der Nut ange ordnet. Dieser erfordert wenig Material und bringt entsprechend geringes Zusatzge wicht. Die Funktion des Dämpfungselements wird nicht beeinträchtigt.
In einer weiteren Ausgestaltung ist der Steg einstückig mit dem Träger geformt. Dies vereinfacht die Herstellung des Trägers mit der Sicherung.
Anhand der beigefügten schematischen Zeichnung wird die Erfindung nachfolgend nä her erläutert. Dabei zeigen:
Figur 1 eine Seitenansicht eines Fahrpedals,
Figur 2 eine Seitenansicht auf einen Teil eines Trägers des Fahrpedals als Detail und Figur 3 eine isometrische Ansicht gemäß der Figur 2.
Wie aus den Figuren ersichtlich umfasst ein stehendes Fahrpedal einen Träger 1 und einen Pedalarm 2.
Der Träger 1 ist dazu ausgebildet, um in einem Fußraum eines Kraftfahrzeugs befes tigt zu werden. In den Träger ist ein Gehäuse integriert, in dem eine Mechanik und ein Sensor zur Bestimmung einer relativen Lage des Pedalarms 2 angeordnet sind. Die Mechanik dient einer Übertragung von relativen Bewegungen auf einen Geber und ei ner Erzeugung von einer Bedienung des Pedalarms 2 entgegengesetzten Kräften so wie einer Hysterese für diese Kräfte. Der Sensor ist hier als Drehwinkelsensor ausge bildet, der die Bewegungen des Sensors erfasst und zur Weiterverarbeitung an eine Auswerte- und Steuereinrichtung weiterleitet.
Der Pedalarm 2 weist eine von dem Träger 1 abgewandte, im Wesentlichen glatte Be dienseite auf und ist an einem nach der Figur 1 unteren Endbereich des Trägers 1 ge lenkig gelagert. Hierfür ist ein Filmscharnier 3 an einem unteren Ende des Pedalarms 2 angeformt, das lösbar an dem Träger 1 befestigt ist. Eine Drehachse des Pedalarms 2 liegt senkrecht zu einer Längsachse des Fahrpedals in einer Ebene parallel zu der Bedienseite. In einem unteren Drittel ist der Pedalarm 2 mit der Mechanik gekoppelt.
In einer oberen Hälfte des Pedalarms 2 ist ein Anschlag 4 so befestigt, dass er in Richtung des Trägers 1 weist und aus einer Ebene des Pedalarms 2 herausragt. Eine dem Träger 1 zugewandte Seite des Anschlags 4 ist in der Seitenansicht gekrümmt. Optional ist der Anschlag 4 als Kick-Down-Element ausgebildet.
An dem Träger 1 ist ein Dämpfungselement 5 so befestigt, dass es von dem Anschlag 4 bei einer Vollgasstellung des Pedalarms 2 berührt wird. Es ist parallel zu der Dreh achse des Pedalarms 2 angeordnet.
Das Dämpfungselement 5 ist stabförmig mit kreisförmigem Querschnitt und aus elasti schen Material wie z.B. Silicon gefertigt.
Für die Befestigung des Dämpfungselement 5 ist in den Träger 1 eine längliche Nut 6 eingelassen, deren längsseitige Öffnung zu dem Pedalarm 2 weist. Die Nut 6 hat ei nen kreissegment- förmigen Querschnitt, wobei das Kreissegment größer als ein Halbkreis ist. Ein Durchmesser der Nut 6 entspricht einem Durchmesser des Dämp fungselements 5 mit vorbestimmtem Spiel. Eine erste, nach der Figur 3 untere Stirn seite der Nut 6 ist geschlossen, während eine zweite, der ersten gegenüberliegende Stirnseite offen ist. Das Dämpfungselement 5 ist in der Nut 6 gehalten, wobei ein Teil des Dämpfungselements 5 aus dem Querschnitt der Nut 6 und damit aus deren offe ner Längsseite herausragt.
Die zweite Stirnseite der Nut 6 überspannt ein Steg 7, der sich parallel zu der Stirn seite und aus Gründen der Stabilität längs darüber hinaus erstreckt. Der offene Quer schnitt der zweiten Stirnseite wird also durch den Steg 7 nicht beeinträchtigt (verklei nert), so dass ein Formteil für die Nut 6 nach dem Spritzguss problemlos aus dieser herausgezogen werden kann. Der Steg hält das Dämpfungselement 5 seitlich in ei nem Bereich, der aus der Nut 6 herausragt, wie in der Figur 2 durch die gestrichelte Linie (Kreisbogen) gezeigt ist. Eine Höhe des Stegs 7 ist so bemessen, dass einer seits die erforderliche Stabilität und andererseits der seitliche Halt für das Dämpfungs element 5 gewährleistet sind. Der Steg 7 ist einstückig mit dem Träger 1 geformt.
Das Dämpfungselement 5 wird für eine Montage an dem Träger 1 koaxial so in die längsseitige Öffnung der Nut 6 gepresst, dass im Querschnitt ein segmentförmiger Teil des Dämpfungselements 5 aus der Nut 6 herausragt. Bezugszeichenliste
1 Träger
2 Pedalarm
3 Filmscharnier Anschlag
5 Dämpfungselement

Claims

Patentansprüche
1. Fahrpedal umfassend einen Träger (1), der an einem Kraftfahrzeug befestigbar ist, wobei an dem Träger (1) ein Gehäuse ausgebildet ist, einen Pedalarm (2), der an dem Träger (1) drehbar gelagert ist, wobei eine Mecha nik zum Übertragen von Bewegungen des Pedalarms (2) relativ zu dem Träger (1) in das Gehäuse und ein Sensor zum Messen der Bewegungen angeordnet sind, und ein Dämpfungselement (5), das an dem Träger (1) in einer Nut (6) so befestigt ist, dass ein Anstoßen des Pedalarms (2) auf den Träger (1 ) gedämpft wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Dämpfungselement (5) beidseitig gegen ein Herausrutschen aus der Nut (6) gesichert ist.
2. Fahrpedal nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass für das Sichern ein Steg (7) an einer Stirnseite der Nut (6) angeordnet ist.
3. Fahrpedal nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Steg (7) einstückig mit dem Träger (1 ) geformt ist.
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