Fahrpedal

Abstract

 Ein Fahrpedal hat einen aus zwei Blattfedern (3, 4) gebildeten Pedalarm (1). Diese Blattfedern (3, 4) werden durch einen Druck auf eine an deren freien Enden angeordnete Pedalplatte (5) gebogen. Der Grad der Biegung wird von auf der Blattfeder (4) befestigten Dehnmeßstreifen (7, 8) ermittelt und in elektrische Signale umgewandelt. Bei einem Biegen gleiten die Blattfedern (3, 4) übereinander und erzeugen damit eine Hysterese des Fahrpedals.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Fahrpedal mit einem von einem Halteteil gehaltenen Pedalarm, welcher über eine Pedalplatte von einer Fußkraft auslenkbar und von zwei Rückstellfedern in eine Grundstellung zurückschwenkbar ist, mit einem Sollwertgeber zur Erzeugung eines elektrischen Signals in Abhängigkeit von der Stellung des Pedalarms und mit einem Hystereseglied zur Erzeugung einer Hysterese bei der Bewegungsumkehr des Pedalarms.

[0002] Solche Fahrpedale werden beispielsweise in einem Kraftfahrzeug eingesetzt und sind damit bekannt. Dabei ist der Pedalarm starr ausgebildet und in einem an dem Halteteil angeordneten Gelenk befestigt. Die beiden Rückstellfedern werden angeordnet, um den Pedalarm selbst bei einem Bruch einer der Rückstellfedern in die Grundstellung zurückzuschwenken. Das Hystereseglied hat in der Regel einen Reibklotz, der gegen eine Reibfläche vorgespannt ist. Bei einem Betätigen des Fahrpedals gleitet der Reibklotz über die Reibfläche und verhindert damit, daß eine Bewegungsumkehr des Pedalarms des Fahrpedals unverzogert auf den Sollwertgeber übertragen werden. Ein solches Hystereseglied gestaltet sich jedoch sehr aufwendig und störanfällig. Weiterhin besteht ein solches Fahrpedal aus sehr vielen Bauteilen, die aufwendig zu fertigen und zu montieren sind.

[0003] Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, ein Fahrpedal der eingangs genannten Art so zu gestalten, daß es möglichst einfach herzustellen und zu montieren ist.
Dieses Problem wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Pedalarm und die Rückstellfedern von zwei aufeinanderliegenden, im Halteteil eingespannten Blattfedern gebildet sind.

[0004] Durch diese Gestaltung werden die Blattfedern beim Betätigen des Fahrpedals gebogen. Deshalb benötigt das erfindungsgemäße Fahrpedal kein Lager zur Aufnahme des Pedalarms, weshalb auch kein Lagerverschleiß entstehen kann. Weiterhin ist bei dem erfindungsgemäßen Fahrpedal kein separat zu montierendes Hystereseglied notwendig. Die erforderliche Hysterese wird durch ein Übereinandergleiten der Blattfedern außerhalb des Halteteils erzeugt und kann beispielsweise durch eine Oberflächenbehandlung der Blattfedern verändert werden. Das erfindungsgemäße Fahrpedal besteht damit aus besonders wenigen, einfach herstellbaren Bauteilen, die zudem leicht zu montieren sind, und kann wahlweise hängend oder stehend im Kraftfahrzeug befestigt werden. Wie bei dem bekannten Fahrpedal wird der Pedalarm des erfindungsgemäßen Fahrpedals selbst bei einem Bruch einer der Blattfedern zuverlässig in seine Grundstellung zurückgeschwenkt. Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Fahrpedals gegenüber dem bekannten Fahrpedal besteht darin, daß es bei einem Bruch einer der Blattfedern mit verminderter Dämpfung wieder in seine Grundstellung zurückgelangt. Dies ist deshalb von Vorteil, weil die Dämpfung auf die Kräfte beider Rückstellfedern ausgelegt sein muß und bei einem Bruch einer Rückstellfeder die Gefahr bestehen könnte, daß die Kraft der verbleibenden Rückstellfeder nicht ausreicht, um das Fahrpedal in die Grundstellung zu bringen.

[0005] Bei einem Fahrpedal ist vorzugsweise die Pedalplatte an den Blattfedern derart zu befestigen, daß sie das für die Hysterese des Fahrpedals notwendige Übereinandergleiten der Blattfedern nicht behindert. Dies wird gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung einfach dadurch erreicht, daß die Pedalplatte auf einem die vordere Blattfeder im Bereich eines sich in dessen Längsrichtung erstreckenden Langlochs durchdringenden Bolzen befestigt und daß der Bolzen mit der hinteren Blattfeder verbunden ist. Hierdurch wird die vordere Blattfeder durch den Bolzen und die Pedalplatte geführt, so daß die Blattfedern bei einem Druck auf die Pedalplatte ungehindert übereinandergleiten.

[0006] Die Befestigung der Pedalplatte gestaltet sich gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung konstruktiv besonders einfach, wenn die Pedalplatte auf einem mit der vorderen Blattfeder verbundenen Bolzen befestigt ist und wenn der Bolzen die hintere Blattfeder im Bereich eines sich in dessen Längsrichtung erstreckenden Langlochs durchdringt und mit einem radial erweiterten Kopfbereich hintergreift.

[0007] Die Blattfedern können nahe der Pedalplatte nicht gewünschte Bewegungen ausführen, die nicht auf den Sollwertgeber übertragen werden dürfen. Der Sollwertgeber erzeugt die elektrischen Signale gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung nur aus gedämpften Bewegungen des Fahrpedals, wenn er zur Erfassung des Grades der Biegung der Blattfedern nahe dem Halteteil der hinteren Blattfeder ausgebildet ist.

[0008] Dadurch arbeitet der Sollwertgeber selbst bei einem Bruch der vorderen Blattfeder zuverlässig.

[0009] Die Erfassung der Stellung des Fahrpedals kann wie bei dem bekannten Fahrpedal mittels eines Potentiometers erfolgen. Der Sollwertgeber gestaltet sich jedoch besonders kostengünstig, wenn er ein auf der hinteren Blattfeder angeordneter Dehnmeßstreifen ist. Ein als Sollwertgeber eingesetzter Dehnmeßstreifen hat zudem den Vorteil, besonders unanfällig gegen Verschmutzung zu sein.

[0010] Ein Meßfehler des Dehnmeßstreifens, der beispielsweise durch eine temperaturbedingte Längenänderung der Blattfedern entstehen könnte, läßt sich einfach ausgleichen, wenn auf jeder Seite der hinteren Blattfeder ein Dehnmeßstreifen angeordnet ist. Hierdurch wird beim Betätigen des Fahrpedals der Dehnmeßstreifen der Vorderseite dieser Blattfeder gestreckt und der auf der Rückseite der Blattfeder gestaucht. Das Verhältnis der elektrischen Signale der Dehnmeßstreifen zueinander ist damit ein temperaturunabhängiges Maß für den Grad der Biegung der Blattfedern.

[0011] Bei einem Kraftfahrzeug mit Automatikgetriebe ist es vorteilhaft, wenn der Fahrer bei fast durchgetretenem Fahrpedal einen erhöhten Widerstand spürt. Dieser Widerstand signalisiert den sogenannten Kick-Down-Anschlag. Wird das Fahrpedal über diesen Kick-Down-Anschlag hinausbewegt, schaltet das Automatikgetriebe in der Regel einen Gang zurück. Ein solcher Kick-Down-Anschlag läßt sich mit dem erfindungsgemäßen Fahrpedal einfach dadurch erzeugen, daß die hintere Blattfeder eine nach hinten vorspringende Nase hat und an dem Halteteil eine dritte Blattfeder angeordnet ist, welche im spitzen Winkel auf die hintere Blattfeder zuläuft und bei fast durchgetretenem Fahrpedal gegen die Nase gelangt. Der Widerstand des Kick-Down-Anschlags läßt sich durch die Formgebung der Nase je nach Wunsch einfach einstellen.

[0012] Die Nase für den Kick-Down-Anschlag gestaltet sich gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung konstruktiv besonders einfach, wenn sie von einer aus der hinteren Blattfeder herausgearbeiteten und abgewinkelten Federzunge gebildet ist.

[0013] Die Biegung der Blattfedern läßt sich gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung einfach begrenzen, wenn an der Pedalplatte ein Endanschlag angeordnet ist.

[0014] Die Erfindung läßt zahlreiche Ausführungsformen zu. Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips ist eine davon in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben. Diese zeigt in

Fig. 1

eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Fahrpedals in einer Grundstellung,

Fig.2

eine Darstellung eines Kick-Down-Anschlags des Fahrpedals von Position II aus Fig. 1.

[0015] Die Figur 1 zeigt ein erfindungsgemäßes Fahrpedal mit einem Pedalarm 1 und einem Halteteil 2. Der Pedalarm 1 hat eine vordere Blattfeder 3 und eine hintere Blattfeder 4. Die Blattfedern 3, 4 sind mit einem Ende an dem Halteteil 2 befestigt. An dem zweiten Ende der Blattfedern 3, 4 ist eine Pedalplatte 5 angeordnet. Weiterhin ist an dem Halteteil 2 eine dritte Blattfeder 6 befestigt, die im spitzen Winkel auf die hintere Blattfeder 4 zuläuft.

[0016] Die Blattfedern 3, 4 des Pedalarms 1 liegen außerhalb des Halteteils 2 lose übereinander. Bei einem Niederdrücken der Pedalplatte 5 biegen sich die Blattfedern 3, 4 und gleiten übereinander. Auf der Blattfeder 4 ist als Sollwertgeber für ein elektrisches Signal in Abhängigkeit von dem Grad der Biegung des Pedalarms 1 nahe des Halteteils 2 auf jeder Seite jeweils ein Dehnmeßstreifen 7, 8 befestigt. Bei einem Betätigen des Fahrpedals wird der hintere Dehnmeßstreifen 8 gestaucht und der vordere Dehnmeßstreifen 7 gestreckt. Dabei erzeugen die Dehnmeßstreifen 7, 8 elektrische Signale in Abhängigkeit von dem Grad der Biegung der Blattfedern 4. Eine temperaturabhängige Längenänderung der Dehnmeßstreifen 7, 8 ist einfach zu ermitteln, da sie beide Dehnmeßstreifen 7, 8 gleichermaßen betreffen würde. Auf der Pedalplatte 5 ist ein Endanschlag 9 angeordnet, der eine Überdehnung der Blattfedern 3, 4 und der Dehnmeßstreifen 7, 8 verhindert, wenn das Fahrpedal beispielsweise in einem Kraftfahrzeug montiert ist.

[0017] Die Pedalplatte 5 ist auf einem mit der hinteren Blattfeder 4 verbundenen Bolzen 10 befestigt. Dieser Bolzen 10 durchdringt die vordere Blattfeder 3, welche in diesem Bereich ein Langloch 11 hat. Zur Verdeutlichung sind die Blattfedern 3, 4 in diesem Bereich aufgeschnitten dargestellt. Durch diese Gestaltung wird das Übereinandergleiten der Blattfedern 3, 4 beim Betätigen des Fahrpedals nicht behindert.

[0018] Ein Ende der dritten Blattfeder 6 liegt in der Grundstellung gegen die hintere Blattfeder 4 an. Bei einem Niederdrücken der Pedalplatte 5 gleitet das Ende der dritten Blattfeder 6 über die hintere Blattfeder 4 und gelangt schließlich gegen eine nach hinten abstehende Nase 12. Diese Nase 12 dient als Kick-Down-Anschlag. Wenn die dritte Blattfeder 6 gegen die Nase 12 gelangt, ist ein mehr oder weniger großer Widerstand notwendig, um die Pedalplatte 5 weiter niederzudrücken.

[0019] Die Figur 2 zeigt eine Ansicht auf die hintere Blattfeder 4 im Bereich der Nase 12 aus Figur 1. Hier ist deutlich zu erkennen, daß die Nase 12 als Teil einer aus der hinteren Blattfeder 4 herausgearbeiteten Federzunge 13 gefertigt ist.

Ansprüche

1. Fahrpedal mit einem von einem Halteteil gehaltenen Pedalarm, welcher über eine Pedalplatte von einer Fußkraft auslenkbar und von zwei Rückstellfedern in eine Grundstellung zurückschwenkbar ist, mit einem Sollwertgeber zur Erzeugung eines elektrischen Signals in Abhängigkeit von der Stellung des Pedalarms und mit einem Hystereseglied zur Erzeugung einer Hysterese bei der Bewegungsumkehr des Pedalarms, dadurch gekennzeichnet, daß der Pedalarm (1) und die Rückstellfedern von zwei aufeinanderliegenden, im Halteteil (2) eingespannten Blattfedern (3, 4) gebildet sind.

2. Fahrpedal nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Pedalplatte (5) auf einem die vordere Blattfeder (3) im Bereich eines sich in dessen Längsrichtung erstreckenden Langlochs (11) durchdringenden Bolzen (10) befestigt und daß der Bolzen (10) mit der hinteren Blattfeder (4) verbunden ist.

3. Fahrpedal nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Pedalplatte (5) auf einem mit der vorderen Blattfeder (3) verbundenen Bolzen befestigt ist und daß der Bolzen die hintere Blattfeder (4) im Bereich eines sich in dessen Längsrichtung erstreckenden Langlochs durchdringt und mit einem radial erweiterten Kopfbereich hintergreift.

4. Fahrpedal nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Sollwertgeber (Dehnmeßstreifen 7, 8) zur Erfassung des Grades der Biegung der Blattfeder (4) nahe dem Halteteil (2) der hinteren Blattfeder (4) ausgebildet ist.

5. Fahrpedal nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Sollwertgeber ein auf der hinteren Blattfeder (4) angeordneter Dehnmeßstreifen (7, 8) ist.

6. Fahrpedal nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß auf jeder Seite der hinteren Blattfeder (4) ein Dehnmeßstreifen (7, 8) angeordnet ist.

7. Fahrpedal nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die hintere Blattfeder (4) eine nach hinten vorspringende Nase (12) hat und an dem Halteteil (2) eine dritte Blattfeder (6) angeordnet ist, welche im spitzen Winkel auf die hintere Blattfeder (4) zuläuft und bei fast durchgetretenem Fahrpedal gegen die Nase (12) gelangt.

8. Fahrpedal nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Nase (12) von einer aus der hinteren Blattfeder (4) herausgearbeiteten und abgewinkelten Federzunge (13) gebildet ist.

9. Fahrpedal nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an der Pedalplatte (5) ein Endanschlag (9) angeordnet ist.

Zeichnung