DE102010034416A1

DE102010034416A1 - Pedal für ein Kraftfahrzeug und Verfahren zur Herstellung eines Pedals für ein Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102010034416A1
Application number: DE102010034416A
Authority: DE
Inventors: Thorsten Bojarra
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG; Benteler Automobiltechnik GmbH
Priority date: 2010-08-16
Filing date: 2010-08-16
Publication date: 2012-02-16

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Pedal für ein Kraftfahrzeug, umfassend einen Pedalgrundkörper (12), eine in Pedallängsrichtung (PL) betrachtet am unteren Ende des Pedalgrundkörpers (12) angeordnete Pedaltrittfläche (14), sowie eine am Pedalgrundkörper (12) angeordnete Aufnahme (16) zur Anbindung von weiteren Anbauteilen (18), wobei zumindest der Pedalgrundkörper (12) als ein Strangpressprofil ausgebildet ist. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass der Pedalgrundkörper (12) als ein in Pedallängsrichtung (PL) betrachtet stranggepresster Hohlkörper ausgebildet ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Pedal für ein Kraftfahrzeug gemäß der im Oberbegriff des Anspruches 1 angegebenen Art sowie ein Verfahren zur Herstellung eines Pedals für ein Kraftfahrzeug gemäß dem Patentanspruch 8.
Die DE 297 21 459 U1 beschreibt ein Pedal für ein Kraftfahrzeug, insbesondere ein Kupplungs- oder Bremspedal, mit einem eine Trittplatte aufweisenden Pedalhebel, wobei zumindest der Pedalhebel aus einem Strangpressprofil gebildet ist. Der Pedalhebel weist eine Lagerbohrung für eine schwenkbare Lagerung an einem Lagerblock sowie eine Aufnahme für einen Seilzug oder eine Druckstange auf. Das offenbarte Pedal zeichnet sich dadurch aus, dass zumindest der Pedalhebel durch einen extrudierten Leichtmetall-Profilkörper gebildet ist, dessen Querschnitt dem geschwungenen Profil des Pedalhebels entspricht und der Pedalhebel durch parallel zueinander und quer zum extrudierten Profilkörper ausgerichtete Schnitte hergestellt ist. Der Abstand zwischen den jeweiligen benachbarten Schnitten bestimmt dabei die Breite und somit auch die Festigkeit der Pedalhebel.
Aus der WO 01/22189 ist ein Pedal für ein Kraftfahrzeug bekannt, dessen Pedalgrundkörper als ein metallischer Hohlkörper ausgebildet ist. Als nachteilig erweist sich hierbei, dass für die endgültige Formgebung des Pedalgrundkörpers kostspielige Verfahren, wie z. B. Innenhochdruckumformung, notwendig sind.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Pedal für ein Kraftfahrzeug gemäß der im Oberbegriff des Anspruches 1 angegebenen Art derart weiterzubilden, dass das Pedal ein geringes Bauteilgewicht sowie eine in Bezug auf die Belastung optimierte Bauteilgeometrie aufweist und bei dem zudem eine einfache, kostengünstige Herstellung gewährleistet ist.
Des weiteren liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Pedals für ein Kraftfahrzeug anzugeben.
Diese Aufgabe wird für das Pedal durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 in Verbindung mit seinen Oberbegriffsmerkmalen und im Bezug auf das Verfahren durch die Merkmale des Anspruches 8 gelöst.
Die Unteransprüche bilden vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung.
In bekannter Art und Weise umfasst das Pedal für ein Kraftfahrzeug einen als ein Strangpressprofil ausgebildet Pedalgrundkörper mit einer in Pedallängsrichtung betrachtet am unteren Ende des Pedalgrundkörpers angeordneten Pedaltrittfläche sowie einer oder mehrerer am Pedalgrundkörper angeordneten Aufnahme(n) zur Anbindung weiterer Anbauteile, z. B. Bremskraftverstärkeranbindung oder dergleichen.
Erfindungsgemäß ist der Pedalgrundkörper in Pedallängsrichtung betrachtet als ein stranggepresster Hohlkörper ausgebildet. Die erfindungsgemäße Ausbildung erweist sich als vorteilhaft, da aufgrund der Ausbildung als ein Hohlkörper der Profilgrundkörper eine höhere Steifigkeit und somit eine für die Übertragung von Biege- und Torsionsmomenten optimierte Grundform aufweist. Zudem ist aufgrund der Ausbildung des Profilkörpers als ein stranggepresster Hohlkörper eine gewichtsoptimierte Gestaltung des Profilgrundkörpers gewährleistet.
Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind der Pedalgrundkörper und die Aufnahme bzw. die Aufnahmen einteilig als ein Strangpressprofil ausgebildet, d. h. die Aufnahme(n) sind bereits in die Grundform des Strangpressprofils implementiert. In einem späteren Bearbeitungsschritt wird dann überschüssiges Material vom Pedalgrundkörper entfernt. Die einteilige Ausbildung erweist sich als vorteilhaft, da aufwändige Schweißoperationen zur Befestigung der o. g. Aufnahmen nicht mehr erforderlich sind. Lediglich der Vollständigkeit halber wird darauf hingewiesen, dass unter dem Begriff Aufnahme jegliche Art von Schnittstellenkonturen, z. B. zum Bremskraftverstärker, für eine Pedaltrittfläche oder für einen Bremslichtsensor, oder auch Verstärkungsmaßnahmen, wie beispielsweise Abstützbleche für die Pedaltrittfläche, zu verstehen sind.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind der Pedalgrundkörper, die Aufnahme(n) sowie die Pedaltrittfläche einteilig als ein Strangpressprofil ausgebildet. D. h. neben der bzw. den Aufnahme(n) ist auch die Pedaltrittfläche in die Grundform des Strangpressprofils implementiert, wobei in einem späteren Bearbeitungsschritt überschüssiges Material vom Pedalgrundkörper wieder entfernt wird. Auch diese Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass eine nachfolgende, u. U. aufwändige Befestigung der Pedaltrittfläche an den Pedalgrundkörper nicht erforderlich ist.
Denkbar ist aber auch, dass die Pedaltrittfläche als ein separates Bauteil ausgebildet ist, welches form- und/oder stoff- und/oder kraftschlüssig mit dem Pedalgrundkörper verbunden ist. Die Ausbildung der Pedaltrittfläche als ein separates, nachträglich am Pedalgrundkörper zu befestigendes Bauteil bietet den Vorteil einer höheren Flexibilität, da beispielsweise unterschiedliche ausgebildete Pedaltrittflächen mit einem Pedalgrundkörper verbindbar sind.
Vorzugsweise sind im Inneren des als Hohlkörper ausgebildeten Pedalgrundkörpers Rippenstrukturen ausgebildet und/oder der als Hohlkörper ausgebildete Pedalgrundkörper weist in Umfangsrichtung betrachtet eine variierende Wanddicke auf. Durch die Ausbildung einer Rippenstruktur und/oder einer gezielte Konturgestaltung des Pedalgrundkörpers ist in vorteilhafter Weise eine gezielte Einstellung der Festigkeit des Pedalgrundkörpers ermöglicht, wodurch z. B. die Gefahr eines ”Einfallens” des Querschnitts bei einem anschließenden Umformprozess zu vernachlässigen ist.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist der Pedalgrundkörper aus einer Leichtmetalllegierung, insbesondere Aluminiumlegierung mit hoher Duktilität, ausgebildet. Die Verwendung einer Aluminiumlegierung erweist sich als vorteilhaft, da hierdurch weitere Gewichtseinsparungen realisierbar sind.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen Pedals umfasst die nachfolgenden Schritte:

a) Strangpressen eines im Pedallängsrichtung betrachtet als Hohlkörper ausgebildeten Pedalgrundkörpers;
b) Entfernen von überschüssigem Material vom Pedalgrundkörper;
c) Umformen des Pedalgrundkörpers in eine gebogene Zielkontur.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren ist nunmehr in vorteilhafter Weise die Herstellung eines Pedals für ein Kraftfahrzeug, welches bei optimaler Gewichtsausnutzung ein für die Übertragung von Kräften, Biege- und insbesondere Torsionsmomenten ideal geeignetes Hohlprofil aufweist, ermöglicht.
Vorzugsweise wird dabei in Schritt b) das Entfernen des überschüssigen Materials vom Pedalgrundkörper mittels eines Stanzvorgangs durchgeführt. Als überschüssiges Material sind insbesondere am Pedalgrundkörper vorhandene, nicht benötigte Konturen zu verstehen, die sich aufgrund der Implementierung einer bzw. mehrerer Aufnahme(n) oder der Pedaltrittfläche an der Grundform des Strangpressprofils ergeben. D. h., dass durch das Entfernen des überschüssigen Materials entsprechende Schnittstellenkonturen und/oder eine Pedaltrittfläche am Pedalgrundkörper erzeugt werden. Das Entfernen des überschüssigen Materials und damit die Erzeugung der Schnittstellenkonturen mittels eines Stanzvorgangs hat den Vorteil, dass sich hierdurch die Toleranzen in den Schnittstellenkonturen reduzieren, da die Funktionsmaße direkt werkzeugfallend hergestellt werden.
Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird in Schritt c) das Umformen des Pedalgrundkörpers in die gebogene Zielkontur mittels eines Biegevorgangs durchgeführt. Das Umformen mittels eines Biegevorgangs ist im Vergleich zu der bisher nach dem Stand der Technik verwendeten Innenhochdrucktechnik weniger aufwändig und erlaubt somit eine kostengünstigere Fertigung.
Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit dem in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiel.
In der Beschreibung, in den Ansprüchen und in der Zeichnung werden die in der unten aufgeführten Liste der Bezugzeichen verwendeten Begriffe und zugeordneten Bezugzeichen verwendet.
In der Zeichnung bedeutet:
1 ein erfindungsgemäßes Pedal für ein Kraftfahrzeug, und
2 ein Querschnitt durch das Pedal von 1.
1 zeigt mehr oder minder schematisch ein mit der Bezugsziffer 10 bezeichnetes Pedal für ein Kraftfahrzeug.
In bekannter Art und Weise umfasst das Pedal 10 einen Pedalgrundkörper 12, sowie eine in Pedallängsrichtung PL betrachtet am unteren Ende des Pedalgrundkörpers 12 angeordnete Pedaltrittfläche 14. Zudem weist der Pedalgrundkörper im oberen Bereich eine Aufnahmen 16 für Befestigung einer Bremskraftverstärkeranbindung 18 auf.
Der Pedalgrundkörper 12 ist durch ein Strangpressprofil aus einer Aluminiumlegierung mit hoher Duktilität gebildet. Erfindungsgemäß folgt hierbei das Strangpressprofil der Pedallängsrichtung PL, d. h. der Pedalgrundkörper 12 ist in Pedallängsrichtung PL betrachtet als ein stranggepresster Hohlkörper ausgebildet.
Die Pedaltrittfläche 14 ist vorliegend als ein separates Bauteil ausgebildet, die mit dem Pedalgrundkörper 12 verbunden ist. Die Verbindung der Pedaltrittfläche 14 an den Pedalgrundkörper 12 kann dabei form- und/oder stoff- und/oder kraftschlüssig erfolgen.
Wie insbesondere aus 2 ersichtlich, sind die Aufnahme 16 und der Pedalgrundkörper 12 einteilig als ein Strangpressprofil ausgebildet, d. h. die Aufnahme 16 wurde bereits in die Grundform des Strangpressprofils implementiert, wobei überschüssiges Material in einem späteren Bearbeitungsschritt entsprechend wieder entfernt werden musste.
Wie 2 weiter zu entnehmen ist, weist der Pedalgrundkörper 12 in Umfangsrichtung eine gleichbleibende Wanddicke auf und ist im Innern ohne verstärkende Rippenstrukturen ausgebildet. Denkbar ist selbstverständlich auch eine Ausführung mit einer variierenden Wanddicke und verstärkende Rippenstrukturen im Innern des Hohlkörpers.
Da, wie bereits ausgeführt, das Strangpressprofil der Pedallängsrichtung PL folgt, weist das Pedal 10 ein für die Übertragung von Kräften, Biege- und insbesondere Torsionsmomenten ideal geeignetes Hohlprofil auf. Die Herstellung des Pedals 10 mittels eines Strangpressverfahrens bedingt zudem eine gute Materialausnutzung, die in Verbindung mit der Verwendung einer Aluminiumlegierung ein geringes Bauteilgewicht des Pedals 10 gewährleistet.
Bezugszeichenliste

10: Pedal
12: Pedalgrundkörper
14: Pedaltrittfläche
16: Aufnahme
18: Bremskraftverstärkeranbindung
PL: Pedallängsrichtung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 29721459 U1 [0002]
WO 01/22189 [0003]

Claims

Pedal (10) für ein Kraftfahrzeug, umfassend – einen Pedalgrundkörper (12), – eine in Pedallängsrichtung (PL) betrachtet am unteren Ende des Pedalgrundkörpers (12) angeordnete Pedaltrittfläche (14), sowie – eine am Pedalgrundkörper (12) angeordnete Aufnahme (16) zur Anbindung von weiteren Anbauteilen (18), wobei zumindest der Pedalgrundkörper (12) als ein Strangpressprofil ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Pedalgrundkörper (12) als ein in Pedallängsrichtung (PL) betrachtet stranggepresster Hohlkörper ausgebildet ist.
Pedals für ein Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Pedalgrundkörper (12) und die Aufnahme (16) einteilig als ein Strangpressprofil ausgebildet sind.
Pedals für ein Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Pedalgrundkörper (12), die Aufnahme (16) und die Pedaltrittfläche (14) einteilig, als ein Strangpressprofil ausgebildet sind.
Pedals für ein Kraftfahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Pedaltrittfläche (14) als ein separates Bauteil ausgebildet ist und form- und/oder stoff- und/oder kraftschlüssig mit dem Pedalgrundkörper (12) verbunden ist.
Pedals für ein Kraftfahrzeug nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Innern des als Hohlkörper ausgebildeten Pedalgrundkörpers (12) Rippenstrukturen ausgebildet sind.
Pedals für ein Kraftfahrzeug nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der als Hohlkörper ausgebildete Pedalgrundkörper (12) in Umfangsrichtung betrachtet eine variierende Wanddicke aufweist.
Pedals für ein Kraftfahrzeug nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Pedal (10) aus einer Leichtmetalllegierung, insbesondere Aluminiumlegierung mit hoher Duktilität, ausgebildet ist.
Verfahren zur Herstellung eines Pedals (10) für ein Kraftfahrzeug nach einem der vorgenannten Ansprüche, umfassend die Schritte – Strangpressen eines in Pedallängsrichtung (PL) betrachtet als Hohlkörper ausgebildeten Pedalgrundkörpers (12); – Entfernen von überschüssigen Material vom Pedalgrundkörper (12); – Umformen des Pedalgrundkörpers (12) in eine gebogene Zielkontur.
Verfahren zur Herstellung eines Pedals für ein Kraftfahrzeug nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Entfernen des überschüssigen Materials vom Pedalgrundkörper (12) mittels eines Stanzvorgangs durchgeführt wird.
Verfahren zur Herstellung eines Pedals für ein Kraftfahrzeug nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Umformen des Pedalgrundkörpers (12) in die Zielkontur mittels eines Biegevorgangs durchgeführt wird.