EP0655671A1

EP0655671A1 - Pedalvorrichtung, insbesondere zum Betätigen einer Kfz-Kupplung

Info

Publication number: EP0655671A1
Application number: EP94111023A
Authority: EP
Inventors: Martin Brunner
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 1993-11-26
Filing date: 1994-07-15
Publication date: 1995-05-31
Anticipated expiration: 2014-07-15
Also published as: DE59404022D1; ES2107092T3; EP0655671B1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Pedalvorrichtung, insbesondere zum Betätigen einer Kfz-Kupplung, mit einem um eine aufbaufeste Lagerachse (2) schwenkbar gelagerten Pedal (1) sowie einer als Übertotpunktfeder wirkenden vorgespannten Blattfederanordnung (3), die mit ihrem einen Ende am Pedal (1) und mit ihrem anderen Ende an einem aufbaufesten Widerlager (4) abgestützt ist. Erfindungsgemäß ist die Blattfederanordnung als auf Knickung beanspruchtes vorgespanntes flaches Federblatt (3) ausgebildet, welches jeweils gelenkig mit seinem einen freien Ende am aufbaufesten Widerlager (4) und mit seinem anderen freien Ende an einem pedalseitigen Widerlager (5) abgestützt ist. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Pedalvorrichtung, insbesondere zum Betätigen einer Kfz-Kupplung, der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Art, wie sie beispielsweise bekannt ist aus der EP 0 480 602-A1.
Bei Pedalvorrichtungen übliche Übertotpunktfeder-Anordnungen werden eingesetzt, um - nach Überschreiten ihres sogenannten Totpunktes - die erforderlichen Pedalbetätigungskräfte zu reduzieren. Im Automobilbau, insbesondere bei Personenkraftwagen, kann so in vielen Fällen auf eine sonst erforderlich werdende hydraulische Servounterstützung verzichtet werden. Neben Anordnungen, bei denen die Übertotpunktfeder als Druckfeder in Form einer auf einer Vorzugsweise teleskopierbaren Führungsstange gelagerten Schraubenfeder ausgebildet ist (z. B. DE 29 23 027-C2; DE 38 41 719-C2), sind auch Pedalvorrichtungen bekannt (z. B. EP 0 480 602-A1), bei denen als Übertotpunktfeder eine Blattfederanordnung vorgesehen ist.
Diese Blattfederanordnung besteht vorzugsweise aus einem Paket von mehreren aufeinandergestapelten Federblättern, die exakt in der Schwenkebene des Pedals angeordnet sind und mit ihrem einen Ende fest und starr in einen aufbaufesten Montageblock eingespannt sind.
Das schwenkbare Pedal stützt sich mit dem rollenbewehrten freien Ende eines abgewinkelten Pedalarms auf dem Blattfederpaket ab, und zwar im Bereich des freien Federendes.
Beim Betätigen des Pedals rollt die am freien Ende des abgewinkelten Pedalarms gelagerte Rolle auf dem auf Biegung beanspruchten vorgespannten Blattfederpaket ab, wobei Blattfederpaket und Pedal derart ausgebildet und räumlich zueinander ausgerichtet sind, daß das Blattfederpaket einerseits auf das in seiner Ruhelage befindliche Pedal eine diese Ruhelage unterstützende Federkraft ausübt und andererseits bei Betätigung des Pedals nach Überschreiten einer noch in der Nähe der Pedalruhelage befindlichen sogenannten Übertotpunktlage auf das Pedal eine die Betätigungskraft unterstützende Federkraft ausübt.
Diese vorbekannte Anordnung ist konstruktiv und fertigungstechnisch ähnlich aufwendig und damit ähnlich teuer wie vorbekannte Anordnungen mit auf teleskopierbaren Führungsstangen gelagerten Schraubendruckfedern.
Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Pedalvorrichtung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Art zu schaffen, die konstruktiv einfach ist und sich durch Montagefreundlichkeit und Zuverlässigkeit auszeichnet.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Bei der erfindungsgemäßen Pedalvorrichtung wird als Übertotpunktfeder ein einfach zu fertigendes vorgespanntes flaches Federblatt eingesetzt, das derart ausgebildet und in die Pedalvorrichtung eingebaut ist, daß es auf Knickung beansprucht wird. Ein solches vorgespanntes flaches Federblatt stellt ein besonders kostengünstiges und bezüglich seiner Funktion bewährtes und zuverlässiges Bauelement dar, das darüber hinaus auch vergleichsweise einfach zu montieren und zu demontieren ist.
Anhand einiger in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele wird die Erfindung nachstehend näher erläutert.
In der Zeichnung zeigen

Figur 1: eine mit einer Übertotpunktfeder ausgestattete Pedalvorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
Figur 2: die Seitenansicht des dort als Übertotpunktfeder eingesetzten vorgespannten flachen Federblatts,
Figur 3: eine mit einer Übertotpunktfeder ausgestattete Pedalvorrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
Figuren 4 und 5: Detaildarstellungen der in Figur 3 mit IV und V bezifferten Bereiche dieser Pedalvorrichtung und
Figur 6: eine im Detail etwas abgewandelte Detaildarstellung entsprechend Figur 4.

In Fig. 1 ist ein Pedal, beispielsweise das Kupplungspedal eines Kraftfahrzeugs schwenkbar um eine aufbaufeste Lagerachse 2 gelagert.
Dargestellt sind die beiden räumlichen Grenzpositionen des Pedals, nämlich einmal - voll ausgezogen - das mit 1 bezifferte voll bis zur Anlage an einen Anschlag 11 durchgetretene Pedal und - gestrichelt dargestellt - das in seiner Ruhelage befindliche und mit 1' bezifferte Pedal.
Zwischen Pedal 1 und dem nicht weiter dargestellten Aufbau bzw. einem aufbaufesten Bauteil 12 ist eine als Übertotpunktfeder wirkende Blattfederanordnung angeordnet.
Diese Blattfederanordnung ist als einfaches flaches Federblatt 3 von etwa C-Form ausgebildet, wie in Fig. 2 erkennbar.
Es ist vorgespannt in die Pedalvorrichtung eingebaut und wird auf Knickung beansprucht. Es stützt sich mit seinen beiden Enden jeweils gelenkig einerseits an einem aufbaufesten Widerlager 4 und andererseits an einem pedalseitigen Widerlager 5 ab.
Bei in Ruhelage befindlichen Pedal 1' nimmt es räumlich die in Fig. 1 strichpunktiert dargestellte und mit 3' bezifferte Lage ein, wobei eine in Fig. 2 mit F₂ bezifferte Federkraft wirksam ist.
Die hierbei wirksame, durch die beiden Widerlager 4 bzw. 5' verlaufende Federkraftwirkrichtung 13' verläuft dabei unterhalb der aufbaufesten Lagerachse 2 und übt so wie gewünscht eine das Pedal in seiner Ruhelage haltende Kraft aus.
Bei niedergetretenem Pedal 1 verläuft die durch die beiden Widerlager 4 bzw. 5 hindurchgelegte Federkraftwirkrichtung 13 dagegen oberhalb der aufbaufesten Lagerachse 2, so daß die vorgespannte Blattfederanordnung 3 auf das Pedal eine die Betätigungskraft P unterstützende Kraft F₁ (Fig. 2) ausübt.
Die gelenkige Ankopplung des C-förmigen Federblatts 3 an die beiden Widerlager 4 bzw. 5 erfolgt in diesem Ausführungsbeispiel ohne an den Federenden angeformte Federösen. Stattdessen sind an den beiden freien Enden des C-förmigen flachen Federblatts 3 jeweils konkave Lagerpfannen 8 bzw. 9 eingeformt, mit welchen sich das Federblatt an damit korrespondierenden konvexen Zylinderflächen 6 bzw. 7 der beiden Widerlager 4 bzw. 5 abstützt. Diese Zylinderflächen 6, 7 sind dabei zueinander sowie zur aufbaufesten Lagerachse 2 parallel ausgerichtet. Das eingebaute Federblatt 3 liegt somit quasi "lose" zwischen den beiden Widerlagern 4, 5.
Im in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel enthalten die beiden Widerlager 4, 5 keine parallel zur Lagerachse 2 ausgerichtete konvexe Zylinderflächen, sondern etwa parallel zur Lagerachse 2 ausgerichtete konkave Lagerpfannen 14, 15, in denen sich das vorgespannte flache Federblatt 3 mit seinen freien Enden gelenkig abstützt, wozu an den beiden freien Enden des Federblatts jeweils mit diesen konkaven Lagerpfannen 14, 15 korrespondierende konvexzylindrische Lagerflächen angeordnet sind.
Wie in Fig. 6 angedeutet ist, könnten hierzu die beiden freien Enden des Federblatts 3 selbst zu mit den konkaven Lagerpfannen 14 bzw. 15 korrespondierenden konvexzylindrischen Lagerflächen 16, 17 gebogen sein.
Fertigungstechnisch einfach und funktionell vorteilhafter ist es jedoch, die freien Enden des Federblatts 3 mit mit den konkaven Lagerpfannen 14, 15 korrespondierenden zylindrischen Kunststoffwalzen 18, 19 auszustatten, wie dies in den Detaildarstellungen der Figuren 4 und 5 zu erkennen ist. Die jeweils etwa parallel zur Lagerachse 2 ausgerichteten Kunststoffwalzen 18, 19 sind dabei jeweils mit einem nicht weiter bezifferten Längsschlitz versehen, in welche die freien Enden des Federblatts 3 eingesteckt sind.
Durch Wahl eines Kunststoffes mit guten Gleiteigenschaften ist bei dieser Ausführungsform auch ohne Einsatz zusätzlicher Gleitmittel unabhängig vom jeweiligen Material der Widerlager 4, 5 (Metall oder Kunststoff) bei Betätigung des Pedals 1 stets ein geräuschfreies Arbeiten gewährleistet.
Von Vorteil ist es, zumindest eines der beiden Widerlager 4, 5, vorzugsweise aber wie im dargestellten Ausführungsbeispiel beide Widerlager jeweils mit seitlichen Lagerwangen 10 auszustatten, um ein eventuelles seitliches Abrutschen oder Wegwandern des Federblatts 3 während des Betriebes mit Sicherheit zu verhindern.

BEZUGSNUMMERNLISTE

1: Pedal
2: aufbaufeste Lagerachse
3, 3': vorgespannte Blattfederanordnung; Federblatt
4: aufbaufestes Widerlager
5, 5': pedalseitiges Widerlager
6, 7: konvexe Zylinderflächen
8, 9: konkave Lagerpfannen
10: seitliche Lagerwangen
11: aufbaufester Anschlag
12: aufbaufestes Bauteil
13, 13': Federkraftwirkrichtung
14, 15: konkave Lagerpfannen
16, 17: konvexzylindrische Lagerflächen
18, 19: zylindrische Kunststoffwalzen

Claims

Pedalvorrichtung, insbesondere zum Betätigen einer Kfz-Kupplung, mit einem um eine aufbaufeste Lagerachse (2) schwenkbar gelagerten Pedal (1) sowie einer einenends am Pedal (1) und anderenends an einem aufbaufesten Widerlager (4) abgestützten, als Übertotpunktfeder wirkenden vorgespannten Blattfederanordnung (3),
dadurch gekennzeichnet,
daß die Blattfederanordnung als auf Knickung beanspruchtes vorgespanntes flaches Federblatt (3) ausgebildet ist, welches jeweils gelenkig mit seinem einen freien Ende am aufbaufesten Widerlager (4) und mit seinem anderen freien Ende an einem pedalseitigen Widerlager (5) abgestützt ist.
Pedalvorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß beide Widerlager (4, 5) jeweils etwa parallel zur Lagerachse (2) ausgerichtete konvexe Zylinderflächen (6, 7) zur unmittelbaren Abstützung des vorgespannten Federblatts (3) aufweisen
und daß an beiden freien Enden des Federblatts (3) jeweils damit korrespondierende konkave Lagerpfannen (8, 9) eingeformt sind.
Pedalvorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß beide Widerlager (4, 5) jeweils etwa parallel zur Lagerachse (2) ausgerichtete konkave Lagerpfannen (14, 15) zur Abstützung des vorgespannten Federblatts (3) enthalten
und daß an beiden freien Enden des Federblatts (3) jeweils damit korrespondierende konvexzylindrische Lagerflächen (16, 17) angeordnet sind.
Pedalvorrichtung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die beiden freien Enden des Federblatts (3) selbst zu mit den konkaven Lagerpfannen (14, 15) korrespondierenden konvexzylindrischen Lagerflächen (16, 17) gebogen sind.
Pedalvorrichtung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die freien Enden des Federblatts (3) mit den konkaven Lagerpfannen (14, 15) korrespondierende zylindrische Kunststoffwalzen (18, 19) tragen.
Pedalvorrichtung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Kunststoffwalzen längsgeschlitzt und auf die freien Enden des Federblatts (3) aufgesteckt sind.
Pedalvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß zumindest eines der beiden Widerlager (4, 5) ein seitliches Abrutschen oder Wegwandern des Federblatts (3) verhindernde seitliche Lagerwangen (10) aufweist.