DE102006051526B4

DE102006051526B4 - Betätigungseinrichtung für einen Positionssensor für die Position eines Pedals eines Kraftfahrzeuges

Info

Publication number: DE102006051526B4
Application number: DE102006051526.9A
Authority: DE
Inventors: Alexander Galea; Dawn Scicluna
Original assignee: Methode Electronics Malta Ltd
Current assignee: Methode Electronics Malta Ltd
Priority date: 2006-10-27
Filing date: 2006-10-27
Publication date: 2016-10-13
Anticipated expiration: 2026-10-28
Also published as: JP2008112450A; DE102006051526A1

Abstract

Betätigungseinrichtung für ein Pedal (2), das verschwenkbar in einem Pedalgehäuse (1) angeordnet ist, wobei eine Welle (4) drehfest mit dem Pedal (2) verbunden und in dem Pedalgehäuse (1) drehbar gelagert ist, wobei ein Positionssensor (9), dessen Drehachse (10) durch eine Steckverbindung direkt mit der Welle (4) drehfest verbunden ist, zur Detektion der Position des Pedals (2) vorgesehen ist, wobei die Drehachse (10) des an einem Wandbereich des Pedalgehäuses (1) befestigbaren Positionssensors (9) durch eine Öffnung des Wandbereiches verläuft und wobei der Positionssensor (9) an der dem Pedal (2) gegenüberliegenden Außenseite des Wandbereiches als separates Bauteil befestigt ist, wobei die Drehachse (10) und die Welle (4) zur Bildung der Steckverbindung zueinander komplementäre Profile aufweisen.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Betätigungseinrichtung für ein Pedal, das verschwenkbar in einem Pedalgehäuse (1) angeordnet ist, wobei eine Welle drehfest mit dem Pedal verbunden und in dem Pedalgehäuse drehbar gelagert ist, wobei ein Positionssensor, dessen Drehachse durch eine Steckverbindung direkt mit der Welle drehfest verbunden ist, zur Detektion der Position des Pedals vorgesehen ist, wobei die Drehachse des an einem Wandbereich des Pedalgehäuses befestigbaren Positionssensors durch eine Öffnung des Wandbereiches verläuft und wobei der Positionssensor an der dem Pedal gegenüberliegenden Außenseite des Wandbereiches als separates Bauteil befestigt ist, wobei die Drehachse und die Welle zur Bildung der Steckverbindung zueinander komplementäre Profile aufweisen.
Derartige Betätigungseinrichtungen sind bekannt. Beispielsweise geht aus der DE 43 31 909 A1 ein Drehwinkelgeber hervor, der insbesondere auch als Pedalwertgeber geeignet ist. Dabei weist dieser Drehwinkelgeber eine Geberwelle auf, die so mit einer Dreh- oder Schwenkeinrichtung gekoppelt ist, dass sie von dieser entsprechend deren Dreh- bzw. Schwenkstellung verdrehbar ist. Die Geberwelle wirkt mit einem ein elektrisches Drehwinkelsignal liefernden Drehwinkelsensor zusammen, der zumindest eine gegenüber der Drehbewegung der Geberwelle feststehend angeordnete, lineare Positionssensorspule mit einem darin verschiebbar gehaltenen Spulenkern umfasst. Der Spulenkern ist über ein Kurbelgetriebe von der Geberwelle verschiebbar und die der Verschieberichtung des Spulenkerns in der Positionssensorspule entsprechende Spulenachse ist senkrecht zur Drehachse der Geberwelle angeordnet. Der Drehwinkelgeber kann z. B. mit einem Pedal eines Kraftfahrzeuges über die Dreh- oder Schwenkeinrichtung derart gekoppelt sein, dass die Geberwelle entsprechend der Pedalstellung verdreht wird.
Ein Problem besteht dabei darin, dass derartige Dreh- oder Schwenkeinrichtungen relativ kompliziert aufgebaut und störanfällig sind.
Aus der EP 0 401 288 B1 geht eine Gaspedalsteuereinrichtung für eine elektronische Antriebssteuerung in einem Fahrzeug hervor, bei der in einem Gehäuse eine Welle drehbar gelagert ist, wobei ein Gaspedal aus einer ersten Position in eine andere Position gegen die Vorspannkraft einer Feder verdrehbar ist, um die Welle in dem Gehäuse zu verdrehen. Ein Positionssensor ist zur Erzeugung eines elektrischen Signales entsprechend der Drehung des Pedals aus der ersten Position in die andere Position über eine Schwenkeinrichtung drehbar mit der Welle verbunden. Dabei umfasst die Schwenkeinrichtung eine erste paddelförmige Betätigungsfläche, die das Betätigungsglied des Positionssensors bei der Drehung der Welle niederdrückt.
Gattungsbildender Stand der Technik ist die DE 102 45 926 A1 , nach der ein Bodenpedal mit Drehwinkelsensor bekannt ist. Das Pedalelement ist in einer Verbindungseinrichtung zwischen einer Leerlauf- und einer Vollgasstellung einer Brennkraftmaschine in einem vorbestimmten Pedalwinkel bewegbar.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Betätigungseinrichtung für einen Positionssensor eines Pedals, insbesondere eines Kupplungs- und/oder Bremspedals eines Kraftfahrzeuges, dahingehend zu verbessern, dass die Störanfälligkeit und der Verschleiß minimiert sind.
Diese Aufgabe wird durch eine Betätigungseinrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst.
Der wesentliche Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass der Verschleiß und die Störanfälligkeit der vorliegenden Betätigungseinrichtung für einen Positionssensor für die Positionen insbesondere eines Kupplungs- und/oder Bremspedals relativ klein bzw. minimiert sind. Vorteilhafterweise werden keine aufwändigen und störanfälligen Dreh- oder Schwenkeinrichtungen bzw. Betätigungsglieder benötigt. Durch die direkte Betätigung des Positionssensors werden die Toleranzen des Pedalweges auf ein Minimum reduziert. Die Position des Pedals kann vorteilhafterweise zu allen Zeiten direkt angezeigt bzw. identifiziert werden. Die Pedalbewegung wird direkt in ein Signal umgewandelt, das zur Anzeige vorbestimmter Schaltpositionen oder zur Erzeugung eines kontinuierlichen Signals verwendet werden kann. Geräusche zwischen dem Kupplungs- und/oder Bremspedal und dem Positionssensor können vermieden werden. Gemäß einem weiteren Vorteil der Erfindung kann eine ununterbrochene Sensorabfühlung unter Anwendung sowohl einer berührungslosen als auch einer nicht berührungslosen Technologie einfach ausgeführt werden. Der volle Pedalweg kann bei einer sehr kleinen Größe der vorliegenden Betätigungseinrichtung detektiert werden, wobei sehr späte Schaltpunkte enthalten sind. Bei herkömmlichen linearen Positionssensoren sind normalerweise relativ große Bewegungsstrecken erforderlich.
Im folgenden werden die Erfindungen deren Ausgestaltungen im Zusammenhang mit den Figuren näher erläutert.
1 zeigt in perspektivischer Darstellung ein Pedalgehäuse, in das die vorliegende Betätigungseinrichtung für einen Positionssensor für die Position eines in dem Pedalgehäuse drehbaren Pedals eingebaut ist.
2 zeigt eine Explosionsdarstellung zur näheren Erläuterung des Aufbaus der vorliegenden Betätigungseinrichtung.
Zu der Erfindung führten die folgenden Überlegungen. Üblicherweise sind bekannte Betätigungseinrichtungen zur Betätigung eines Positionssensors für die Position eines in einem Pedalgehäuse um eine Drehachse verschwenkbar angeordneten Kupplungs- und/oder Bremspedals so ausgebildet, dass die Drehung des Pedals um eine Welle über eine Dreh- oder Schwenkeinrichtung auf den Positionssensor übertragen wird. Dabei ist mit der Drehachse des Pedals üblicherweise ein relativ kompliziert aufgebautes, zeitaufwändig montierbares und störanfälliges Betätigungsglied verbunden, das entweder die Drehachse des Positionssensors dreht oder einen Stössel des Positionssensors bewegt, wenn das Pedal betätigt wird.
Störanfälligkeiten und ein Verschleiß können aber erfindungsgemäß dadurch vermieden werden, dass die Drehachse eines Positionssensors direkt mit der Drehwelle des Pedals verbunden wird, wobei störanfällige und verschleißanfällige Betätigungsglieder zwischen der Drehwelle des Positionssensors und der Drehwelle des Pedals vermeidbar sind.
Gemäß den 1 und 2 ist in einem Pedalgehäuse 1 ein Pedal 2 um eine Achse 3 drehbar gelagert. Dabei wird die Achse 3 vorzugsweise durch eine Welle 4 gebildet, die drehfest mit dem Pedal 2 verbunden ist. Die Welle 4 ist vorzugsweise an ihrem einen Ende drehbar in einem Lager 5 und an ihrem anderen Ende drehbar in einem Lager 6 angeordnet, wobei die Lager 5 und 6 in entsprechenden Aufnahmeöffnungen 7 und 8 des Pedalgehäuses 1 relativ reibungsarm angeordnet sind.
Erfindungsgemäß ist bei der vorliegenden Betätigungseinrichtung der Positionssensor 9 derart an dem Pedalgehäuse 1 befestigt, dass seine Drehachse 10 koaxial zur Welle 4 ausgerichtet und mit dieser, vorzugsweise durch eine Steckverbindung direkt drehbar verbunden ist. Vorzugsweise wird die drehfeste Verbindung zwischen der Drehachse 10 und der Welle 4 dadurch hergestellt, dass die Drehachse 10 vorzugsweise mit der Hilfe eines von einer Kreisform abweichenden Profils, vorzugsweise eines mehreckigen, beispielsweise eines dreieckigen oder eines rechteckigen Profils, in eine komplementär zu dem Profil ausgebildete Öffnung 11 der ihr zugewandten Seite der Welle 4 eingreift. Auf diese Weise wird die Drehung der Welle 4 direkt auf die Drehachse 9 übertragen und kann der Positionssensor 9 in einer besonders einfachen Weise als separates Element an einer äußeren Seite eines Wandbereiches 12 des Pedalgehäuses 1 befestigt, insbesondere verschraubt oder festgeclipst werden, wobei die Welle 4 und/oder die Drehachse 10 durch eine nicht näher bezeichnete Öffnung des Wandbereiches 12 verläuft.

Claims

Betätigungseinrichtung für ein Pedal (2), das verschwenkbar in einem Pedalgehäuse (1) angeordnet ist, wobei eine Welle (4) drehfest mit dem Pedal (2) verbunden und in dem Pedalgehäuse (1) drehbar gelagert ist, wobei ein Positionssensor (9), dessen Drehachse (10) durch eine Steckverbindung direkt mit der Welle (4) drehfest verbunden ist, zur Detektion der Position des Pedals (2) vorgesehen ist, wobei die Drehachse (10) des an einem Wandbereich des Pedalgehäuses (1) befestigbaren Positionssensors (9) durch eine Öffnung des Wandbereiches verläuft und wobei der Positionssensor (9) an der dem Pedal (2) gegenüberliegenden Außenseite des Wandbereiches als separates Bauteil befestigt ist, wobei die Drehachse (10) und die Welle (4) zur Bildung der Steckverbindung zueinander komplementäre Profile aufweisen.
Betätigungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Achse (3) durch eine Welle (4) gebildet ist, die drehfest mit dem Pedal (2) verbunden und in dem Pedalgehäuse (1) drehbar gelagert ist.
Betätigungseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehachse (10) des Positionssensors (9) koaxial zur Welle (4) ausgebildet und mit dieser drehfest mechanisch verbunden ist.
Betätigungseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die einander zugeordneten Endbereiche der Drehachse (10) und der Welle (4) über eine Steckverbindung (10, 11) miteinander drehfest verbunden sind.
Betätigungseinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Steckverbindung (10, 11) dadurch gebildet ist, dass der Endbereich der Drehachse (10) ein Profil aufweist, das in eine Aussparung oder Öffnung (11) des Endbereiches der Welle (4) eingreift.
Betätigungseinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Steckverbindung dadurch gebildet ist, dass der Endbereich der Welle (4) ein Profil aufweist, das drehfest in eine komplementär zum Profil ausgebildete Aussparung oder Öffnung des Endbereiches der Drehachse (10) eingreift.
Betätigungseinrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Profil eine von einer Kreisform abweichende Gestalt aufweist.
Betätigungseinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Profil vieleckig, vorzugsweise drei- oder rechteckig ausgebildet ist.
Betätigungseinrichtung nach Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Pedal (2) das Kupplungspedal eines Kraftfahrzeuges ist.
Betätigungseinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Welle (4) beidseitig in Lagern (5, 6) in dem Pedalgehäuse (1) gelagert ist.