DE69301663T2 - Pedalvorrichtung für kraftfahrzeug, insbesondere für bremsanlage - Google Patents

Description

• Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe einer Pedalvorrichtung für Kraftfahrzeuge und insbesondere, jedoch nicht ausschließlich für ein Kraftfahrzeugbremssystem zugrunde.
• Genauer gesagt bezieht sich die Erfindung auf eine Pedalvorrichtung, wie sie in dem Oberbegriff des Hauptanspruches definiert ist.
• In einem Kraftfahrzeug wird die Bremsung von dem Fahrer mit Hilfe eines Pedals gesteuert, welches die Bremssteuerung - in den meisten Fällen mittels eines Servomotors - auf den Hauptzylinder überträgt, wobei letzterer die tatsächliche Betätigung der Bremsen bewirkt.
• In Figur 1 ist auf vereinfachte Art und Weise ein derartiges Bremssystem dargestellt. Sie zeigt das Pedal 10, das am Ende einer ersten Stange 12 befestigt ist und deren zweites Ende 14 um eine feste Achse an der Karosserie 16 des Kraftfahrzeuges angelenkt ist. Die Bewegungen des Pedals 10 werden mit Hilfe einer im Punkt 20 an der ersten Stange 12 angelenkten Steuerstange 18 übertragen. Die Steuerstange 18 erstreckt sich bei 22 bis hinein in den Bremshilfeservomotor 24. Wie im allgemeinen wohl bekannt ist, wird der Servomotor 24 im wesentlichen von einer Hülle 26 gebildet, in welcher ein Kolben 28 sowie ein Kolbenmantel 30 eingebaut sind, wobei letzterer mit einer verforrnbaren Federplatte verbunden ist und die Hülle 26 in zwei Kammern 32 und 34 teilt. Durch die Verschiebungen der Stange 22 kann in der Kammer 32 entweder Unterdruck oder atmosphärischer Druck erzeugt werden. Wird in der Kammer 32 unter der Wirkung der Stange 22 atmosphärischer Druck erzeugt, so hat dies das Verschieben des Kolbenmanteis 30 zur Folge, der den Hauptzylinder 38 mittels der Schubstange 40 steuert.
• Der mechanische Verbindungstyp zwischen der ersten Stange und der Steuerstange 18 des Pedalsystems ist eigentlich sehr sicher und zuverlässig. Dennoch weist der Aufbau den Nachteil auf, daß die Erschütterungen des Motors, und allgemein gesprochen des Kraftfahrzeuges, auf das Pedal 10 übertragen werden. Im Falle dieser Systeme sind nämlich stets Spiele vorhanden, welche zur Folge haben, daß die Stange 12 schließlich in Schwingung versetzt wird. Diese Schwingung stellt hinsichtlich der Sicherheit des Bremssystems keinerlei Risiko dar, sie sind jedoch für den Fuß des Fahrers unangenehm und sie bewirken darüber hinaus die Erzeugung von Geräuschen, die den Komfort des Fahrers in seinem Fahrzeug verschlechtern.
• In dem Dokument DE-U-8 816 385 wird eine Vorrichtung beschrieben, die versucht, dieses Problem zu lösen, die es jedoch nicht ermöglicht, die mit den Schwingungen des Pedals in Verbindung stehenden Geräusche in einer Ebene senkrecht zu der Richtung der Betätigung des Pedals zu vermeiden.
• Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Pedalvorrichtung für Kraftfahrzeuge, insbesondere für das Bremssystem dieses Fahrzeuges zu liefern, welche die im vorangegangenen genannten Nachteile behebt und die insbesondere die Übertragung der Erschütterungen des Motors auf das Pedal, vor allem auf das Bremspedal vermeidet oder um ein Wesentliches vermindert.
• Um dieses Ziel zu erreichen, ist die erfindungsgemäße Pedalvorrichtung für Kraftfahrzeuge, die elastische Mittel aufweist, um einen Teil der Wand der Öffnung der ersten Stange gegen den gegenüber der Schwenkachse gelegenen Teil zu drücken, im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, daß die elastischen Mittel Mittel enthalten, um die erste Stange gegenüber der Gabel gegen eine Verschiebung in der Richtung der Schwenkachse im wesentlichen festzulegen.
• Man versteht, daß auf diese Weise die Übertragung der Erschütterungen, die nicht nur aus dem Spiel resultieren, das zwischen der ersten Stange und der Schwenkachse in der Betätigungsrichtung des Pedals vorhanden ist, sondern auch eine Folge des Spiels in der Richtung der Schwenkachse sind, vermieden wird.
• Gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung enthalten die elastischen Mittel ein Stück aus elastischem Material, wie zum Beispiel aus Elastomermaterial oder Gummi, sowie mechanische Mittel, um das Stück aus elastischem Material an der zweiten Seite der ersten Stange zu halten.
• Gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung enthalten die elastischen Mittel ein federndes Element, dessen Enden mit der Gabel fest verbunden sind und von welchem ein Mittelteil an der zweiten Seite der ersten Stange anliegt.
• Weitere Eigenschaften sowie Vorteile der vorliegenden Erfindung werden anhand der nun folgenden Beschreibung mehrerer, als nicht einschränkende Beispiele zu verstehenden Ausführungsformen der Erfindung deutlicher hervorgehen. Die Beschreibung bezieht sich auf die beiliegenden Zeichnungen, in diesen zeigen:
• - die bereits beschriebene Figur 1 eine Pedalvorrichtung zur Bremsung gemäß dem Stand der Technik;
• - Figur 2 eine horizontale Schnittansicht eines Teiles der Pedalvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung;
• - Figur 3 eine perspektivische Ansicht der Pedalvorrichtung der Figur 2;
• - Figur 4 eine vertikale Teilschnittansicht der Figur 3, welche das Zusammenwirken zwischen der ersten Stange und dem elastischen Haltesystem zeigt;
• - Figur 5 eine horizontale Schnittansicht einer zweiten Ausführungsform der Erfindung; und
• - Figur 6 eine perspektivische Ansicht der zweiten Ausführungsform der Erfindung.
• Zunächst wird unter Bezugnahme auf die Figuren 2 bis 4 eine erste Ausführungsform der Pedalvorrichtung beschrieben. In diesen Figuren ist die erste Stange 50 dargestellt, deren unteres Ende mit dem nicht dargestellten eigentlichen Pedal fest verbunden ist und deren oberes Ende an der Karosserie des Fahrzeuges angelenkt ist. Diese Stange 50 weist einen rechteckigen Querschnitt auf und hat somit zwei ebene Flächen 50a und SOB sowie eine Vorderseite 52 und eine Rückseite 54. Die Steuerstange, die hier die Bezugsziffer 56 trägt, weist das Ende 56a auf, welches mit einer Gabel 58 fest verbunden ist. Genauer gesagt, enthält die Gabel 58 zwei parallel zueinander verlaufende Arme 60 und 62, die mittels eines Steges 64 verbunden sind. Das Ende 56a der Stange 56 ist mit der Gabel 58 durch dessen Steg 64 fest verbunden. Die Gabel 58 ist mittels einer Schwenkachse 66 schwenkbar an der ersten Stange 50 angebracht. Die Schwenkachse 66 ist in einer Öffnung 68 der Stange 50 sowie in zwei, in den Armen 60 bzw. 62 der Gabel 58 ausgebildeten Öffnungen 70 und 72 angebracht. Sicherungsringe 74 und 76 legen die Schwenkachse 66 gegen eine Verschiebung in der Richtung ihrer geometrischen Achse XX' fest.
• Wie bereits erwähnt, wird die erste Stange 50, gemäß einem wesentlichen Merkmal der Erfindung, mittels eines elastischen Systems gegen die Schwenkachse 66 gedrückt. Gemäß der ersten, in den Figuren 2 bis 4 dargestellten Ausführungsform, wird das elastische System von einem Stück oder einem Puffer 80 aus Elastomermaterial oder Gummi gebildet. Dieses Stück ist durch einen Bügel 82, welcher einen Steg 84 sowie zwei Arme 86 und 88 aufweist, mit der Gabel 58 fest verbunden. Diese Arme sind an der Schwenkachse 66 durch Öffnungen 90 und 92 angebracht. Der Bügel 82 ist gegenüber der Gabel 58 mittels zweier Stifte 92 und 94 festgelegt, die in entsprechende Öffnungen 96 und 98 der Arme der Gabel 58 eindringen. Die Stange 50 liegt somit zwischen der Gabel 58 und dem Bügel 82.
• Wie aus Figur 2 besser ersichtlich ist, weist der Elastomerpuffer 80 eine Ausnehmung 99 auf, in welche die zweite Seite 54 der zweiten Stange 50 eindringt. Der Boden dieser Ausnehmung weist eine Breite e auf, die im wesentlichen der Dicke e' der Stange 50 entspricht. Wie insbesondere aus Figur 2 ersichtlich ist, soll durch das Einwirken des Elastomerpuffers 80 auf die Seite 54 der Stange 50 die Wand der Öffnung 68 gegen die Seite der Schwenkachse 66 gedrückt werden, und zwar in einem Bereich, der genau gegenüber dem Steg 64 der Gabel 58 gelegen ist. Hierdurch wird die Wirkung des Spieles zwischen der Stange 50 und der Schwenkachse 66 in einer Richtung senkrecht zu der Achse XX' der Schwenkachse 66 aufgehoben. Aufgrund des Zusammenwirkens der Ausnehmung 99 des Puffers 80 mit den Seiten der Stange 50, d.h. ihren Hauptseiten 50a und 50b, ist auch die Stange 52 gegenüber der Schwenkachse 66 in der Richtung XX' festgelegt.
• Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, welche in Figur 4 dargestellt ist, weist die Seite 54 der Stange 50 in ihrem Teil, der mit dem elastischen Stück 80 zusammenwirkt, einen konvexen gekrümmten Teil 54a auf. Vorzugsweise weist das Stück 80 auch eine konkave gekrümmte Seite 80a in dem Bereich auf, in welchem es die Seite 54 berührt.
• Figur 4 zeigt, daß der Krümmungsradius des gekrümmten Teiles 80a des Stückes 80 größer ist als derjenige des gekrümmten Teiles 54a des entsprechenden Stückes 50. Auf diese Weise wird ein optimales Wirken des elastischen Stückes 80 der Stange 50 sichergestellt.
• Unter Bezugnahme auf die Figuren 5 und 6 wird nun eine zweite Ausführungsform der Erfindung beschrieben. Diese zweite Form unterscheidet sich von der ersten lediglich durch die Struktur der elastischen Mittel zum Halten der Stange 50 an der Schwenkachse 66. Wie in den Figuren 5 und 6 dargestellt ist, sind die elastischen Haltemittel von einem Metalldraht 100 gebildet, der einen runden Querschnitt aufweist und aus Federstahl oder jedem anderen, die gleichen Eigenschaften aufweisenden metallischen Material hergestellt ist. Der Draht 100 enthält einen Mittelteil 102, der mit der Seite 54 der Stange 50 zusammenwirkt. In diesem Mittelteil ist der Draht 100 verformt, um eine Art Aufnahme 102 für die Seite 54 der Stange 50 zu bilden. Der Draht 100 ist gebogen und weist ein erstes Ende 106 auf, das in einer Öffnung 108 des Schenkels 62 des Bügels angebracht ist, während sein anderes Ende 110 einen gekrümmten Teil bildet, der die Steuerstange 56 an ihrem mit dem Steg der Gabel 58 fest verbundenen Ende umgibt. Man versteht, daß auf diese Weise der gesamte Metalldraht 100 gegen eine Verschiebung in der Richtung der Achse XX' der Schwenkachse 66 sowie darüber hinaus in einer der Richtung der Arme des Bügels 58 entsprechenden senkrechten Richtung festgelegt wird. Folglich kommt die Stange 50 aufgrund der Tatsache, daß ihre Seite 54 mit dem die Ausnehmung 104 des Drahtes 100 bildenden Teil zusammenwirkt auch einerseits an der Schwenkachse 66 zur Anlage und ist gegen eine Verschiebung in der Richtung XX' festgelegt. Ferner wird in diesem Fall vermieden, daß die Montagespiele die Erzeugung von Störgeräuschen zur Folge haben.
• Wie in Figur 6 dargestellt ist, weist die Seite 54 der Stange 50 vorzugsweise einen konkaven gekrümmten Teil 120 auf, der mittels zweier Verlängerungen 122 und 124 mit dem fließenden Teil der Seite 54 verbunden ist. Der gekrümmte Teil 104 des elastischen Drahtes 100 wirkt mit der Stange 50 in dem konkaven Teil 120 ihrer Seite 54 zusammen.

Claims (9)

1. Pedalvorrichtung für Kraftfahrzeuge mit einer ersten Stange (50), deren eines Ende an dem Fahrzeug angelenkt ist und deren anderes Ende mit dem Pedal fest verbunden ist, sowie mit einer Steuerstange (56), deren eines Ende mit Hilfe von Verbindungsmitteln an dem Mittelteil der ersten Stange angelenkt ist und deren anderes Ende mit einer Steuereinheit zusammenwirkt, wobei diese Verbindungsmittel ihrerseits eine Gabel (58) mit einem Fuß (64) und zwei im wesentlichen parallel zueinander verlaufenden Armen (60, 62) aufweisen, wobei der Fuß mit dem ersten Ende der Steuerstange fest verbunden ist; sowie eine in einer Öffnung (68) der ersten Stange und in zwei Öffnungen (70, 72) der Gabel angebrachte Schwenkachse (66), wobei die Stange (50) zwischen den Armen der Gabel angebracht ist und eine der Steuerstange zugewandte erste Seite (52) sowie eine zweite Seite (54) aufweist; und elastische Mittel (80, 100), welche sich an der Gabel abstützen, um einen Teil der Wand der Öffnung (68) der ersten Stange gegen die Schwenkachse zu drücken, dadurch gekennzeichnet, daß die elastischen Mittel (80, 100) Mittel (99, 104) enthalten, die mit der zweiten Seite der ersten Stange zusammenwirken, um die erste Stange (50) gegenüber der Gabel (58) gegen eine Verschiebung in der Richtung der Schwenkachse (66) im wesentlichen festzulegen.

2. Pedalvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elastischen Mittel ein Stück (80) aus elastischem Material sowie mechanische Mittel (82) aufweisen, um das Stück aus elastischem Material an der zweiten Seite der ersten Stange (50) zu halten.

3. Pedalvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die mechanischen Haltemittel einen Bügel (82) mit zwei Schenkeln (86, 88) und einem Steg (84) aufweisen, wobei das Stück (80) aus elastischem Material mit dem Steg fest verbunden ist und wobei die Arme jeweils fest mit den Schenkeln (60, 62) der Gabel (58) verbunden sind.

4. Pedalvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Stück aus elastischem Material (54) eine Ausnehmung (99) aufweist, in welcher die zweite Seite (54) der ersten Stange angebracht ist, wobei die Breite der Ausnehmung in der Richtung der Schwenkachse (66) im wesentlichen der Dicke der zweiten Seite in dieser Richtung entspricht.

5. Pedalvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden der Ausnehmung des Stückes aus elastischem Material (80) in einer zu der Schwenkachse senkrechten Ebene einen gebogenen Abschnitt (80a) aufweist, welcher mit einem gebogenen Teil (54a) der zweiten Seite (54) der ersten Stange (50) zusammenwirkt.

6. Pedalvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elastischen Mittel ein federndes Element (100) enthalten, dessen Enden (106, 110) mit dem Bügel (58) fest verbunden sind und von welchem ein Mittelteil (102) an der zweiten Seite (54) der ersten Stange (50) anliegt.

7. Pedalvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden des federnden Elementes (100) mit dem Bügel (58) fest verbunden sind, um das federnde Element gegen eine Verschiebung in der Richtung der Schwenkachse (66) festzulegen, und daß der Mittelteil (102) des federnden Elementes eine Einbuchtung (104) aufweist, welche mit der zweiten Seite (54) der ersten Stange (50) sowie mit den Flanken der zweiten Seite zusammenwirkt.

8. Pedalvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Seite (54) der ersten Stange einen konkaven gekrümmten Teil (120) aufweist, welcher mit dem Rest der zweiten Seite über zwei Verlängerungen (122, 124) verbunden ist, wobei das federnde Element mit dem konkaven Teil zusammenwirkt.

9. Pedalvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das federnde Element ein Metalldraht (100) mit einem runden Querschnitt ist und aus einem metallischen Material vom Federtyp gefertigt ist.