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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Pedal für ein Fahrzeug der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art.
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Derartige Pedale für Fahrzeuge sind aus dem Stand der Technik in zahlreichen Ausführungsvarianten bereits bekannt und umfassen ein Gehäuse, einen um eine Pedalarmachse an dem Gehäuse schwenkbar gelagerten Pedalarm zur Schwenkbewegung des Pedalarms zwischen einer Ruhelage und einer maximalen Betätigungslage des Pedalarms, eine um eine zu der Pedalarmachse parallel verlaufende Wippenachse des Pedals an dem Gehäuse schwenkbar gelagerte Wippe zur Schwenkbewegung der Wippe zwischen einer zu der Ruhelage des Pedalarms korrespondierenden ersten Auslenklage der Wippe und einer zu der maximalen Betätigungslage des Pedalarms korrespondierenden zweiten Auslenklage der Wippe und mindestens eine Rückstellfeder zur automatischen Überführung des Pedalarms von dessen maximaler Betätigungslage in dessen Ruhelage, wobei der Pedalarm mittels einer Kopplungsvorrichtung des Pedals mit der Wippe derart kraftübertragend gekoppelt ist, dass die Wippe bei einer Bewegung des Pedalarms automatisch mitbewegbar ist, und wobei die Wippe eine Wippenreibfläche und das Gehäuse eine zu der Wippenreibfläche korrespondierende Gehäusereibfläche zur Hystereseerzeugung aufweisen.
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Hier setzt die vorliegende Erfindung an.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Pedal für ein Fahrzeug zu verbessern.
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Diese Aufgabe wird durch ein Pedal für ein Fahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst, das dadurch gekennzeichnet ist, dass die Wippenreibfläche und/oder die Gehäusereibfläche derart segmentartig ausgebildet sind/ist, dass eine gemeinsame Gesamtkontaktfläche zwischen der Wippenreibfläche auf der einen Seite und der Gehäusereibfläche auf der anderen Seite bei der vorgenannten Schwenkbewegung der Wippe als eine erste Kontaktfläche und eine zweite Kontaktfläche ausgebildet ist, wobei die erste und die zweite Kontaktfläche voneinander beabstandet angeordnet sind, und wobei zwischen der Wippenreibfläche und der Gehäusereibfläche lediglich mittels der ersten und der zweiten Kontaktfläche ein reibungserzeugender Kontakt ermöglicht ist. Das erfindungsgemäße Pedal kann beispielsweise als ein Fahrpedal, also ein Gaspedal, für ein Kraftfahrzeug geeignet ausgebildet sein. Jedoch sind auch andere Ausführungsformen denkbar, beispielsweise die Ausbildung des erfindungsgemäßen Pedals als ein Kupplungspedal oder als ein Bremspedal eines Kraftfahrzeugs. Ferner kann es sich bei dem erfindungsgemäßen Pedal um ein stehendes oder ein hängendes Pedal handeln. Die Unteransprüche betreffen vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung.
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Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Pedals für ein Fahrzeug liegt insbesondere darin, dass das Pedal für ein Fahrzeug verbessert ist. Aufgrund der erfindungsgemäßen Ausbildung des Pedals für ein Fahrzeug ist das Reibsystem und damit die Hystereseerzeugung bei dem erfindungsgemäßen Pedal wesentlich verbessert. Dies beispielsweise deshalb, weil die Wippenreibfläche auf der einen Seite und die Gehäusereibfläche auf der anderen Seite während der Schwenkbewegung der Wippe um die Wippenachse lediglich an der ersten Kontaktfläche und an der von der ersten Kontaktfläche beabstandet angeordneten zweiten Kontaktfläche miteinander in Reibkontakt stehen. Entsprechend liegen derart definierte Reibzustände vor, die eine Berechnung und damit eine Auslegung der Hystereseerzeugung des Pedals wesentlich erleichtern und somit für einen ordnungsgemäßen und funktionssicheren Betrieb des erfindungsgemäßen Pedals sorgen. Ferner ergibt sich durch die erfindungsgemäße Ausbildung der gemeinsamen Gesamtkontaktfläche der Wippenreibfläche und der Gehäusereibfläche als erste Kontaktfläche und als von der ersten Kontaktfläche beabstandet angeordnete zweite Kontaktfläche eine günstige, weil die Reibnormalkraft erhöhende, Kraftaufteilung der mittels des Pedalarms in die Wippe und damit in das aus Wippe und Gehäuse bestehende Reibsystem eingeleiteten Pedalarmkraft zur Reibungserzeugung zwischen der Wippenreibfläche und der Gehäusereibfläche. Die beiden an der ersten und der zweiten Kontaktfläche wirkenden Reibnormalkräfte sind in der Summe größer als die vorgenannte Pedalarmkraft. Das erfindungsgemäße Pedal für ein Fahrzeug lässt sich auf sehr einfache Art und Weise auf voneinander verschiedene Anforderungen anpassen, ohne, dass dafür das Grundkonzept des erfindungsgemäßen Pedals geändert werden müsste. Entsprechend lassen sich für unterschiedliche Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Pedals, beispielsweise zur Erzeugung voneinander verschiedener Hysteresen, viele Gleichteile verwenden und das erfindungsgemäße Pedal insgesamt auf konstruktiv und fertigungstechnisch einfache Art für eine Vielzahl von voneinander verschiedenen Pedaltypen zur Befriedigung unterschiedlicher Anforderungen an die Hysterese ausbilden.
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Grundsätzlich ist das erfindungsgemäße Pedal für ein Fahrzeug nach Art, Funktionsweise, Material und Dimensionierung in weiten geeigneten Grenzen frei wählbar. Beispielsweise sei hierzu auf die Ausführungen in der Beschreibungseinleitung verwiesen.
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Eine vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Pedals für ein Fahrzeug sieht vor, dass die erste Kontaktfläche und die zweite Kontaktfläche konzentrisch zu der Wippenachse ausgebildet sind. Auf diese Weise sind die erste und die zweite Kontaktfläche auf konstruktiv und fertigungstechnisch einfache Art realisierbar. Ferner ist es dadurch beispielsweise möglich, die erste Kontaktfläche in einem zu der ersten Auslenklage der Wippe korrespondierenden Bereich und die zweite Kontaktfläche in einem zu der zweiten Auslenklage der Wippe korrespondierenden Bereich anzuordnen. Entsprechend lassen sich die Hystereseeigenschaften in den zu den vorgenannten Bereichen korrespondierenden Bereichen der Ruhelage und der maximalen Betätigungslage des Pedalarms mittels der ersten und zweiten Kontaktfläche gezielt gestalten.
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Eine vorteilhafte Weiterbildung der vorgenannten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Pedals für ein Fahrzeug sieht vor, dass ein Abstand zwischen der ersten Kontaktfläche und der zweiten Kontaktfläche, in einem Längsschnitt des Pedals und bezogen auf die Wippenachse, zu einem Winkel von größer oder gleich 60° und kleiner oder gleich 90° korrespondiert. Hierdurch ist die Erzeugung der Reibung zwischen der Wippenreibfläche auf der einen Seite und der Gehäusereibfläche auf der anderen Seite auf konstruktiv besonders wirkungsvolle Art und Weise verwirklichbar.
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Eine besonders vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Pedals für ein Fahrzeug sieht vor, dass ein Abstand zwischen der ersten Kontaktfläche und der zweiten Kontaktfläche derart ausgebildet ist, dass eine mittels des Pedalarms in die Wippe eingeleitete Pedalarmkraft zur Reibungserzeugung zwischen der Wippenreibfläche und der Gehäusereibfläche mittels der ersten und der zweiten Kontaktfläche im Wesentlichen zu gleichen Teilen von dem Gehäuse aufnehmbar ist. Auf diese Weise ist diese Pedalarmkraft im Wesentlichen gleichmäßig mittels der ersten und der zweiten Kontaktfläche von der Wippe in das Gehäuse übertragen, so dass die Wippe und das Gehäuse im Wesentlichen gleichmäßig belastet werden.
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Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Pedals für ein Fahrzeug sieht vor, dass die erste Kontaktfläche und/oder die zweite Kontaktfläche jeweils mittels eines sich in Richtung der Wippe erstreckenden Gehäusevorsprungs des Gehäuses und/oder jeweils mittels eines sich in Richtung des Gehäuses erstreckenden Wippenvorsprungs der Wippe ausgebildet sind/ist. Hierdurch ist die Ausbildung der ersten Kontaktfläche und/oder die Ausbildung der zweiten Kontaktfläche auf konstruktiv und fertigungstechnisch besonders einfache Art und Weise realisierbar.
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Eine andere vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Pedals für ein Fahrzeug sieht vor, dass die Wippe als ein nach oben geöffnetes Ringsegment, bevorzugt Kreisringsegment, in dem dazu korrespondierend ausgebildeten Gehäuse um die Wippenachse schwenkbar angeordnet ist. Auf diese Weise ist das Reibsystem mit der Wippe und dem Gehäuse auf sehr platzsparende und damit kompakte Art verwirklichbar.
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Grundsätzlich ist die Kopplungsvorrichtung nach Art, Funktionsweise, Material, Dimensionierung und Anordnung in weiten geeigneten Grenzen frei wählbar. Vorteilhafterweise ist es vorgesehen, dass die Kopplungsvorrichtung einen Kopplungsvorsprung und eine zu dem Kopplungsvorsprung korrespondierende Kopplungsfläche umfasst, wobei der Kopplungsvorsprung und die Kopplungsfläche einerseits an dem Pedalarm und andererseits an der Wippe angeordnet, bevorzugt ausgebildet, sind. Hierdurch ist die Kopplungsvorrichtung einerseits konstruktiv und fertigungstechnisch sehr einfach umsetzbar. Zum anderen ermöglicht die vorgenannte Kopplung des Pedalarms mit der Wippe, dass der Pedalarm bei dessen Überführung von dessen Ruhelage in dessen maximale Betätigungslage in Kraftübertragungsverbindung mit der Wippe steht und bei dessen Überführung von dessen maximaler Betätigungslage in dessen Ruhelage eine mechanische Entkopplung zwischen der Wippe und dem Pedalarm ermöglicht ist. Ferner ist es mittels der vorgenannten Kopplung des Pedalarms mit der Wippe möglich, einen Krafteinleitungsort dieser Pedalarmkraft zur Reibungserzeugung zwischen der Wippenreibfläche und der Gehäusereibfläche in die Wippe je nach den Erfordernissen des Einzelfalls in technischen Grenzen frei zu wählen, ohne, dass die übrige Konstruktion des erfindungsgemäßen Pedals angepasst werden müsste. Entsprechend lässt sich auch hiermit die Hystereseerzeugung bei dem erfindungsgemäßen Pedal gemäß der vorliegenden Weiterbildung je nach den Erfordernissen des Einzelfalls bei dem jeweiligen konkreten Pedal auf konstruktiv und fertigungstechnisch einfache Art umsetzen.
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Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Pedals für ein Fahrzeug sieht vor, dass die Wippenachse identisch zu der Pedalarmachse verläuft. Auf diese Weise ist beispielsweise eine Relativbewegung zwischen dem Pedalarm auf der einen Seite und der Wippe auf der anderen Seite wirksam verhindert.
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Eine dazu alternative vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Pedals für ein Fahrzeug sieht vor, dass die Wippenachse mit einem Achsenabstand versetzt zu der Pedalarmachse verläuft. Hierdurch ist ein Übersetzungsverhältnis zwischen der Schwenkbewegung des Pedalarms einerseits und der Schwenkbewegung der Wippe andererseits von ungleich 1:1 ermöglicht. Entsprechend lässt sich hierdurch die Hystereseerzeugung ebenfalls auf die Erfordernisse des Einzelfalls einstellen.
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Eine besonders vorteilhafte Weiterbildung der vorgenannten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Pedals für ein Fahrzeug sieht vor, dass die Wippenachse zwischen einer Fußbetätigungsfläche des Pedalarms zur Betätigung des Pedalarms mit einem Fuß und der Pedalarmachse angeordnet ist. Auf diese Weise ist es möglich, den Drehwinkel bei der Schwenkbewegung der Wippe und damit die Hysterese des Pedals im Vergleich zu einer mit der Pedalarmachse identischen Wippenachse zu vergrößern. Eine daraus resultierende Relativbewegung zwischen dem Pedalarm auf der einen Seite und der Wippe auf der anderen Seite ist beispielsweise mittels einer geeigneten Materialwahl oder dergleichen kompensierbar, so dass die daraus entstehenden Hystereseeffekte lediglich klein sind.
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Eine andere vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Pedals für ein Fahrzeug sieht vor, dass das Pedal eine erste und eine zweite Rückstellfeder aufweist, wobei die Pedalarmachse und die Wippenachse zwischen der ersten Rückstellfeder und der zweiten Rückstellfeder angeordnet sind, bevorzugt, dass die erste und/oder die zweite Rückstellfeder jeweils als eine Druckfeder ausgebildet sind/ist. Hierdurch ist es beispielsweise möglich, den vorgenannten Kopplungsvorsprung und die Kopplungsfläche der Kopplungsvorrichtung bei einer Überführung des Pedalarms von dessen maximalen Betätigungslage in dessen Ruhelage auf besonders wirksame Art und Weise mechanisch zu entkoppeln. Entsprechend ist hierdurch auch eine sogenannte Fail-Safe-Funktionalität verwirklichbar, mittels der eine Überführung des Pedalarms in dessen Ruhelage sicher gewährleistet ist. Dies gilt insbesondere für die bevorzugte Ausführungsform dieser Weiterbildung.
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Eine vorteilhafte Weiterbildung der vorgenannten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Pedals für ein Fahrzeug sieht vor, dass die erste und/oder die zweite Rückstellfeder derart ausgebildet und angeordnet sind/ist, dass die Schwenkbewegung des Pedalarms zwischen der Ruhelage und der maximalen Betätigungslage und/oder zwischen der maximalen Betätigungslage und der Ruhelage in einem Pedalarmkraft-Pedalarmweg-Diagramm einen im Wesentlichen linearen Verlauf der Pedalarmkraft entlang des Pedalarmwegs zeigt. Auf diese Weise ist ein linearer Verlauf der Pedalarmkraft entlang des Pedalarmwegs auf konstruktiv und fertigungstechnisch einfache Art realisierbar.
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Anhand der beigefügten, grob schematischen Zeichnung wird die Erfindung nachfolgend näher erläutert. Dabei zeigt:
- 1 a ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Pedals in einer ersten Variante, in einem teilweisen Längsschnitt, mit dem Pedalarm in dessen Ruhelage,
- 1b das Ausführungsbeispiel gemäß der 1a, in einem teilweisen Längsschnitt, mit dem Pedalarm in dessen maximaler Betätigungslage,
- 2a das Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Pedals in einer zweiten Variante, in einem teilweisen Längsschnitt, mit dem Pedalarm in dessen Ruhelage,
- 2b das Ausführungsbeispiel gemäß der 2a, in einem teilweisen Längsschnitt, mit dem Pedalarm in dessen maximaler Betätigungslage,
- 3a das Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Pedals in einer dritten Variante, in einem teilweisen Längsschnitt, mit dem Pedalarm in dessen Ruhelage und
- 3b das Ausführungsbeispiel gemäß der 3a, in einem teilweisen Längsschnitt, mit dem Pedalarm in dessen maximaler Betätigungslage.
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In den 1 a und 1 b ist ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Pedals für ein Fahrzeug in einer ersten Variante rein exemplarisch dargestellt.
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Das Pedal 2 für ein Fahrzeug ist hier als ein Fahrpedal für ein Kraftfahrzeug ausgebildet und umfasst ein Gehäuse 4, einen um eine Pedalarmachse 6 an dem Gehäuse 4 schwenkbar gelagerten Pedalarm 8 zur Schwenkbewegung des Pedalarms 8 zwischen einer in der 1a dargestellten Ruhelage und einer in der 1b dargestellten maximalen Betätigungslage des Pedalarms 8, eine um eine zu der Pedalarmachse 6 parallel verlaufende Wippenachse 10 des Pedals 2 an dem Gehäuse 4 schwenkbar gelagerte Wippe 12 zur Schwenkbewegung der Wippe 12 zwischen einer zu der Ruhelage des Pedalarms 8 korrespondierenden und in der 1a dargestellten ersten Auslenklage der Wippe 12 und einer zu der maximalen Betätigungslage des Pedalarms korrespondierenden und in der 1b dargestellten zweiten Auslenklage der Wippe 12.
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Wie aus den 1a und 1b hervorgeht, ist die Wippe 12 bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel als ein nach oben geöffnetes Ringsegment, nämlich ein Kreisringsegment, in dem dazu korrespondierend ausgebildeten Gehäuse 4 um die Wippenachse 10 schwenkbar angeordnet. Die Wippenachse 10 verläuft hier identisch zu der Pedalarmachse 6.
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Ferner weist das Pedal 2 eine erste und eine zweite Rückstellfeder 14, 16 zur automatischen Überführung des Pedalarms 8 von dessen maximaler Betätigungslage in dessen Ruhelage auf, wobei die Pedalarmachse 6 und die Wippenachse 10 zwischen der ersten Rückstellfeder 14 und der zweiten Rückstellfeder 16 angeordnet sind, und wobei die erste und die zweite Rückstellfeder 14, 16 jeweils als eine Druckfeder ausgebildet sind. Die erste und die zweite Rückstellfeder 14, 16 sind bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel derart ausgebildet und angeordnet, dass die Schwenkbewegung des Pedalarms 8 zwischen der Ruhelage und der maximalen Betätigungslage und zwischen der maximalen Betätigungslage und der Ruhelage in einem Pedalarmkraft-Pedalarmweg-Diagramm einen im Wesentlichen linearen Verlauf der Pedalarmkraft entlang des Pedalarmwegs zeigt. Die erste und/oder die zweite Rückstellfeder können/kann dabei jeweils auch als ein Federpaket oder eine andere Form von Federkombination ausgebildet sein. Beispielsweise kann es sich dabei um eine Reihen- oder Parallelschaltung von Einzelfedern handeln. Auch Kombinationen im Hinblick auf verschiedene Materialien und Dimensionen sind alternativ oder zusätzlich denkbar.
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Der Pedalarm 8 ist mittels einer Kopplungsvorrichtung 18 des Pedals 2 mit der Wippe 12 derart kraftübertragend gekoppelt, dass die Wippe 12 bei einer Bewegung des Pedalarms 8 automatisch mitbewegbar ist. Die Kopplungsvorrichtung 18 umfasst hier einen Kopplungsvorsprung 20 und eine zu dem Kopplungsvorsprung 20 korrespondierende Kopplungsfläche 22, wobei der Kopplungsvorsprung 20 an dem Pedalarm 8 und die Kopplungsfläche 22 an der Wippe 12 angeordnet, nämlich ausgebildet, sind.
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Die Wippe 12 weist eine Wippenreibfläche 24 und das Gehäuse 4 weist eine zu der Wippenreibfläche 24 korrespondierende Gehäusereibfläche 26 zur Hystereseerzeugung auf. Die Gehäusereibfläche 26 ist bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel derart segmentartig ausgebildet, dass eine gemeinsame Gesamtkontaktfläche zwischen der Wippenreibfläche 24 auf der einen Seite und der Gehäusereibfläche 26 auf der anderen Seite bei der vorgenannten Schwenkbewegung der Wippe 12 als eine erste Kontaktfläche 28 und eine zweite Kontaktfläche 30 ausgebildet ist, wobei die erste und die zweite Kontaktfläche 28, 30 voneinander beabstandet angeordnet sind, und wobei zwischen der Wippenreibfläche 24 und der Gehäusereibfläche 26 lediglich mittels der ersten und der zweiten Kontaktfläche 28, 30 ein reibungserzeugender Kontakt ermöglicht ist. Siehe hierzu die 1a und 1b in einer Zusammenschau. Wie aus den 1a und 1b ebenfalls hervorgeht, sind die erste Kontaktfläche 28 und die zweite Kontaktfläche 30 konzentrisch zu der Wippenachse 10 ausgebildet. Zwecks Ausbildung des Abstands zwischen der ersten und der zweiten Kontaktfläche 28, 30 weist das Gehäuse 4 zwei Gehäusevorsprünge auf, die sich jeweils in Richtung der Wippe 12 erstrecken.
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Ferner korrespondiert ein Abstand zwischen der ersten Kontaktfläche 28 und der zweiten Kontaktfläche 30, in den in den 1a und 1b gezeigten Längsschnitten des Pedals 2 und bezogen auf die Wippenachse 10, hier zu einem Winkel von größer oder gleich 60° und kleiner oder gleich 90°, nämlich zu einem Winkel von etwa 80°. Darüber hinaus ist der vorgenannte Abstand zwischen der ersten Kontaktfläche 28 und der zweiten Kontaktfläche 30 derart angeordnet, dass eine mittels des Pedalarms 8 in die Wippe 12 eingeleitete Pedalarmkraft zur Reibungserzeugung zwischen der Wippenreibfläche 24 und der Gehäusereibfläche 26 mittels der ersten und der zweiten Kontaktfläche 28, 30 im Wesentlichen zu gleichen Teilen von dem Gehäuse 4 aufnehmbar ist. Die Pedalarmkraft sowie zu der Pedalarmkraft korrespondierende Reibnormalkräfte der ersten und der zweiten Kontaktfläche 28, 30 sind in den 1a und 1b nicht dargestellt.
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Im Nachfolgenden wird die Funktion des erfindungsgemäßen Pedals für ein Fahrzeug gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel und anhand der 1a und 1b näher erläutert.
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Zunächst befindet sich der Pedalarm 8 des Pedals 2 in dessen in der 1a gezeigten Ruhelage. Zwecks einer Erhöhung einer Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs drückt ein nicht dargestellter Fahrer des Fahrzeugs mit dessen Fuß auf eine ebenfalls nicht dargestellte Fußbetätigungsfläche des Pedalarms 8, so dass der Pedalarm 8 im Gegenuhrzeigersinn um die Pedalarmachse 6, in der Bildebene der 1a nach unten, schwenkt. Die Fußbetätigungsfläche des Pedalarms 8 befindet sich an einem in der Bildebene der 1a links an den gezeigten Teil des Pedalarms 8 anschließenden freien Ende des Pedalarms 8.
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Aufgrund der Kopplungsvorrichtung 18, nämlich des Kopplungsvorsprungs 20 und der Kopplungsfläche 22, wird die von dem Fahrer auf den Pedalarm 8 ausgeübte Pedalarmkraft zur Reibungserzeugung zwischen der Wippenreibfläche 24 und der Gehäusereibfläche 26 in die Wippe 12 eingeleitet, so dass sich die Wippe 12 bei der vorgenannten Verschwenkung des Pedalarms 8 ebenfalls im Gegenuhrzeigersinn um die Wippenachse 10, die bei der vorliegenden ersten Variante des Ausführungsbeispiels mit der Pedalarmachse 6 identisch ist, schwenkt. Dabei gleitet die Wippenreibfläche 24 in der ersten und in der zweiten Kontaktfläche 28, 30 hystereseerzeugend auf der Gehäusereibfläche 26. Siehe hierzu die 1a und 1b in einer Zusammenschau. Bei der vorliegenden ersten Variante des Ausführungsbeispiels gleiten die Wippenreibfläche 24 und die Gehäusereibfläche 26 in der ersten und der zweiten Kontaktfläche 28, 30 während der gesamten Überführung der Wippe 12 von deren in der 1a dargestellten ersten Auslenklage in deren in der 1b dargestellte zweite Auslenklage aufeinander. Der flächenmäßige Kontakt zwischen der Wippenreibfläche 24 auf der einen Seite und der Gehäusereibfläche 26 auf der anderen Seite ändert sich bei der vorgenannten Überführung der Größe nach nicht. Gleichzeitig mit der Überführung der Wippe 12 von deren ersten Auslenklage in deren zweite Auslenklage werden die beiden Rückstellfedern 14, 16 vorgespannt.
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Entlastet der Fahrer den Pedalarm 8, also nimmt der Fahrer beispielsweise den Fuß von der Fußbetätigungsfläche des Pedalarms 8, so entspannen sich die beiden Rückstellfedern 14, 16 und überführen den Pedalarm 8 automatisch von dessen maximaler Betätigungslage gemäß der 1b zurück in dessen Ruhelage gemäß der 1a. Dabei wird die Wippe 12 mittels der Kopplungsvorrichtung 18 im Uhrzeigersinn um die Wippenachse 10 von dessen zweiter Auslenklage automatisch in dessen erste Auslenklage überführt. Siehe hierzu die 1b und 1a in einer Zusammenschau. Analog zu oben gleiten die Wippenreibfläche 24 und die Gehäusereibfläche 26 in der ersten und der zweiten Kontaktfläche 28, 30 während der gesamten Überführung der Wippe 12 von deren in der 1b dargestellten zweiten Auslenklage in deren in der 1a dargestellten ersten Auslenklage aufeinander. Der flächenmäßige Kontakt zwischen der Wippenreibfläche 24 auf der einen Seite und der Gehäusereibfläche 26 auf der anderen Seite ändert sich bei der vorgenannten Überführung der Größe nach wiederum nicht.
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In den 2a und 2b ist eine zweite Variante und in den 3a und 3b ist eine dritte Variante des Ausführungsbeispiels dargestellt.
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Nachfolgend werden die vorgenannten Varianten lediglich im Umfang der Unterschiede zu der ersten Variante erläutert. Ansonsten wird auf die obigen Ausführungen zu der ersten Variante verwiesen. Gleiche oder gleichwirkende Bauteile sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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Die in den 2a und 2b gezeigte zweite Variante unterscheidet sich von der ersten Variante gemäß der 1a und 1b dadurch, dass die erste Kontaktfläche 28 und die zweite Kontaktfläche 30 jeweils mittels eines sich in Richtung der Wippe 12 erstreckenden Gehäusevorsprungs des Gehäuses 4 und jeweils mittels eines sich in Richtung des Gehäuses 4 erstreckenden Wippenvorsprungs der Wippe 12 ausgebildet sind. Hierdurch ist eine im Vergleich zu der ersten Variante andersartige Hysterese erzielbar. Anders als bei der ersten Variante ändert sich hier der flächenmäßige Kontakt zwischen der Wippenreibfläche 24 auf der einen Seite und der Gehäusereibfläche 26 auf der anderen Seite bei der Überführung der Wippe 12 von deren ersten Auslenklage in deren zweite Auslenklage und bei der Überführung der Wippe 12 von deren zweiten Auslenklage in deren erste Auslenklage der Größe nach. Siehe hierzu die 2a und 2b in einer Zusammenschau. Während sich der flächenmäßige Kontakt zwischen der Wippenreibfläche 24 und der Gehäusereibfläche 26 in der ersten Kontaktfläche 28 bei der Überführung der Wippe 12 von der ersten Auslenklage in die zweite Auslenklage und von der zweiten Auslenklage in die erste Auslenklage der Größe nach nicht ändert, ändert sich der flächenmäßige Kontakt zwischen der Wippenreibfläche 24 und der Gehäusereibfläche 26 in der zweiten Kontaktfläche 30 bei der Überführung der Wippe 12 von der ersten Auslenklage in die zweite Auslenklage und von der zweiten Auslenklage in die erste Auslenklage der Größe nach. Mit zunehmender Verschwenkung des Pedalarms 8 von dessen Ruhelage in Richtung von dessen maximaler Betätigungslage reduziert sich die zweite Kontaktfläche 30 zwischen der Wippenreibfläche 24 und der Gehäusereibfläche 26 linear. Entsprechend reduziert sich hier eine in der zweiten Kontaktfläche 30 wirkende Reibkraft linear. Umgekehrt nimmt die zweite Kontaktfläche 30 und damit eine darin wirkende Reibkraft mit zunehmender Verschwenkung des Pedalarms 8 von dessen maximaler Betätigungslage in Richtung von dessen Ruhelage stetig zu, während die erste Kontaktfläche 28 und eine darin wirkende Reibkraft dabei konstant bleiben. Anders als bei der ersten Variante ist bei der zweiten Variante die erste Kontaktfläche 28 flächenmäßig konstant und die zweite Kontaktfläche 30 flächenmäßig in der Größe veränderlich, also dynamisch.
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Die in den 3a und 3b gezeigte dritte Variante des vorliegenden Ausführungsbeispiels unterscheidet sich gegenüber der zweiten Variante erstens dadurch, dass der Abstand zwischen der ersten Kontaktfläche 28 und der zweiten Kontaktfläche 30, in einem Längsschnitt des Pedals 2 und bezogen auf die Wippenachse 10, zu einem Winkel von etwa 60° korrespondiert. Ein zweiter Unterschied zu der zweiten Variante liegt darin, dass die Wippenachse 10 zwischen der Fußbetätigungsfläche des Pedalarms 8 zur Betätigung des Pedalarms 8 mit dem Fuß des Fahrers und der Pedalarmachse 6 angeordnet ist. Drittens unterscheidet sich die dritte Variante von der zweiten Variante dadurch, dass die Wippenreibfläche 24 der Wippe 12 im Bereich der zweiten Kontaktfläche 30 andersartig segmentiert ist, nämlich dahingehend, dass die zweite Kontaktfläche 30 in dem Schwenkbereich der Wippe 12 zwischen deren ersten Auslenklage und deren zweiter Auslenklage nicht lediglich im Bereich der maximalen Betätigungslage des Pedalarms 8, also im Bereich der zweiten Auslenklage der Wippe 12, sondern auch in der Schwenkbewegung der Wippe 12 davor, also bereits im Bereich der Ruhelage des Pedalarms 8 und damit im Bereich der ersten Auslenklage der Wippe 12, im Vergleich zu der zweiten Variante etwa halbiert ist. Diese Halbierung der zweiten Kontaktfläche 30 bleibt hier über den gesamten Schwenkbereich bei der Überführung der Wippe 12 von deren ersten Auslenklage in deren zweite Auslenklage und von deren zweiten Auslenklage in deren erste Auslenklage konstant. Ein vierter Unterschied der dritten Variante zu der zweiten Variante besteht ferner darin, dass der Kopplungsvorsprung 20 im Vergleich zu der zweiten Variante in der jeweiligen Bildebene der 3a und 3b weiter nach links verschoben ist.
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Aufgrund der erfindungsgemäßen Ausbildung des Pedals 2 ist das Reibsystem und damit die Hystereseerzeugung bei dem Pedal 2 wesentlich verbessert. Dies beispielsweise deshalb, weil die Wippenreibfläche 24 auf der einen Seite und die Gehäusereibfläche 26 auf der anderen Seite während der Schwenkbewegung der Wippe 12 um die Wippenachse 10 lediglich an der ersten Kontaktfläche 28 und an der von der ersten Kontaktfläche 28 beabstandet angeordneten zweiten Kontaktfläche 30 miteinander in Reibkontakt stehen. Entsprechend liegen derart definierte Reibzustände vor, die eine Berechnung und damit eine Auslegung der Hystereseerzeugung des Pedals 2 wesentlich erleichtern und somit für einen ordnungsgemäßen und funktionssicheren Betrieb des Pedals 2 sorgen. Ferner ergibt sich durch die erfindungsgemäße Ausbildung der gemeinsamen Gesamtkontaktfläche der Wippenreibfläche 24 und der Gehäusereibfläche 26 als erste Kontaktfläche 28 und als von der ersten Kontaktfläche 28 beabstandet angeordnete zweite Kontaktfläche 30 eine günstige, weil die Reibnormalkraft erhöhende, Kraftaufteilung der mittels des Pedalarms 8 in die Wippe 12 und damit in das aus Wippe 12 und Gehäuse 4 bestehende Reibsystem eingeleiteten Pedalarmkraft zur Reibungserzeugung zwischen der Wippenreibfläche 24 und der Gehäusereibfläche 26. Die beiden an der ersten und der zweiten Kontaktfläche 28, 30 wirkenden Reibnormalkräfte sind in der Summe größer als die vorgenannte Pedalarmkraft. Das Pedal 2 lässt sich auf sehr einfache Art und Weise auf voneinander verschiedene Anforderungen anpassen, ohne, dass dafür das Grundkonzept des Pedals 2 geändert werden müsste. Siehe hierzu beispielhaft die drei erläuterten Varianten des Ausführungsbeispiels. Entsprechend lassen sich für unterschiedliche Ausführungsformen des Pedals 2, beispielsweise zur Erzeugung voneinander verschiedener Hysteresen, viele Gleichteile verwenden und das Pedal 2 insgesamt auf konstruktiv und fertigungstechnisch einfache Art für eine Vielzahl von voneinander verschiedenen Pedaltypen zur Befriedigung unterschiedlicher Anforderungen an die Hysterese ausbilden.
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Die Erfindung ist nicht auf das vorliegende Ausführungsbeispiel und die drei erläuterten Varianten begrenzt. Beispielsweise ist das erfindungsgemäße Pedal auch bei anderen Fahrzeugen und bei anderen Pedalbauformen vorteilhaft einsetzbar. Siehe hierzu auch die entsprechenden Ausführungen in der Beschreibungseinleitung.
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Insbesondere ist die Erfindung nicht auf die konstruktiven und fertigungstechnischen Details des Ausführungsbeispiels beschränkt. Beispielsweise sind die drei Varianten in den gegebenen technischen Grenzen miteinander und mit anderen grundsätzlich möglichen Varianten kombinierbar.
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Bezugszeichenliste
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- 2
- Pedal
- 4
- Gehäuse
- 6
- Pedalarmachse
- 8
- Pedalarm
- 10
- Wippenachse
- 12
- Wippe
- 14
- Erste Rückstellfeder
- 16
- Zweite Rückstellfeder
- 18
- Kopplungsvorrichtung
- 20
- Kopplungsvorsprung der Kopplungsvorrichtung 18
- 22
- Kopplungsfläche der Kopplungsvorrichtung 18
- 24
- Wippenreibfläche der Wippe 12
- 26
- Gehäusereibfläche des Gehäuses 4
- 28
- Erste Kontaktfläche
- 30
- Zweite Kontaktfläche