DE202010004351U1

DE202010004351U1 - Pedalanordnung

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Publication number: DE202010004351U1
Application number: DE201020004351
Authority: DE
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2010-03-30
Filing date: 2010-03-30
Publication date: 2010-08-12
Anticipated expiration: 2020-03-31
Also published as: GB2480123B; GB2480123A; US20110239811A1; GB201104499D0; US9139181B2; CN102207745A; CN102207745B

Abstract

Pedalanordnung für ein Kraftfahrzeug, umfassend ein Pedalmodul (12), an dem wenigstens ein Pedal beweglich befestigt ist, wobei das Pedal eine Aufnahme (24) aufweist, in der eine Druckstange (20) zum Übertragen von auf das Pedal ausgeübten Betätigungskräften beweglich gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Pedalmodul (12) eine Führung (48) aufweist, in der die Druckstange (20) in einer definierten Lage derart geführt ist, dass ein Endbereich (32) der Druckstange (20) in der Aufnahme (24) positionierbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Pedalanordnung für ein Kraftfahrzeug, umfassend ein Pedalmodul, an dem wenigstens ein Pedal beweglich befestigt ist, wobei das Pedal eine Aufnahme aufweist, in der eine Druckstange zum Übertragen von auf das Pedal ausgeübten Betätigungskräften beweglich gelagert ist.
Es sind Pedalanordnungen bekannt, bei denen Pedale beweglich an einem Pedalmodul befestigt sind. Dabei handelt es sich in der Regel um mehrere Pedale, wie etwa Brems-, Gas- und Kupplungspedal, die schwenkbar an dem Pedalmodul angelenkt sind. Durch eine druckbewirkte Schwenkbewegung der Pedale werden diese betätigt. Dabei übertragen sie die Betätigungskräfte oftmals über Druckstangen auf die entsprechenden Systeme, wie etwa das Bremssystem, die Kraftstoffzufuhr oder die Kupplung. Für eine Befestigung beziehungsweise Lagerung der Druckstange an dem entsprechenden Pedal ist eine Aufnahme vorgesehen, in der das pedalseitige Ende der Druckstange positioniert ist.
Die entsprechenden, durch Druckstangen zu betätigenden, Systeme befinden sich jedoch nicht im Fußraum des Fahrzeugs, wo die Pedale angeordnet sind, sondern vielmehr beispielsweise im Motorraum. Bei einem Zusammenbau der Pedalanordnung werden die Druckstangen deshalb, insbesondere in Großserien, wie es heutzutage üblich ist, motorraumseitig eingeführt, bis sie in der an dem entsprechenden Pedal angeordneten Aufnahme positioniert sind.
Durch das motorseitige Einführen der Druckstange findet ein sogenannter Blindverbau statt. Das bedeutet, dass die Person, welche die Druckstange einführt, die Aufnahme nicht sehen kann, was zu Problemen bei dem Zusammenbau führt. So ist ein Fehlverbau möglich, indem die Druckstange nach der Montage nicht sicher in der Aufnahme angeordnet ist.
Nachteilig hierbei ist daher der große Arbeitsaufwand bei einer Montage, da die exakte Lagerung der Druckstange in der Aufnahme aufwändig überwacht werden muss. Das bedeutet einen weiteren Arbeitsschritt und verursacht somit vermehrte Kosten.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, eine Pedalanordnung für ein Fahrzeug zu schaffen, mit der ein Fehlverbau einer Druckstange reduziert oder ganz vermieden werden kann.
Diese Aufgabe wird durch eine Pedalanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Bevorzugte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das Pedalmodul eine Führung aufweist, in der die Druckstange in einer definierten Lage derart geführt ist, dass ein Endbereich der Druckstange in der Aufnahme positionierbar ist. Auf diese Weise wird ein Fehlverbau praktisch vollständig vermieden. Selbst bei einem Blindverbau, also bei einem Einführen der Druckstange von der den Pedalen abgewandten Seite des Pedalmoduls, ist die Druckstange durch eine an die Druckstange angepasste Führung einführbar. Dadurch hat die Druckstange eine definierte Lage, das Ende der Druckstange kann so sicher in die an dem Pedal angeordnete Aufnahme gleiten.
Selbst eine Blindmontage der Druckstange durch einen Motorraum kann so prozesssicher und ohne das Nachschalten von aufwändigen Kontroll- beziehungsweise Überwachungsschritten durchgeführt werden. Bei der Montage kann so ein weiterer Arbeitsschritt entfallen. Ferner wird erfindungsgemäß ausgeschlossen, dass durch eine fehlverbaute Druckstange in folgenden Arbeitsschritten Fehler verursacht, die dann korrigiert werden müssen. Die Montage am Band wird so schneller durchführbar und ferner kostengünstiger.
Darüber hinaus kann so vermieden werden, dass der Fehlverbau von Druckstangen übersehen wird und beim späteren Betrieb des Fahrzeugs Probleme verursacht.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist die Führung in einem Führungselement angeordnet, das an dem Pedalmodul befestigt ist. Dadurch wird eine leichte Austauschbarkeit der Führung und damit der Lage, in der die Druckstange geführt wird, ermöglicht. Hierbei ist es besonders vorteilhaft, wenn das Führungselement einen zylindrischen Grundkörper, einen pedalseitigen Endbereich und einen pedalmodulseitigen Endbereich aufweist, wobei der pedalseitige Endbereich halbkreisförmig ausgebildet ist.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist die Führung als eine mittig in dem pedalseitigen Endbereich angeordnete Öffnung ausgebildet. Auf diese Weise kann die Druckstange besonders einfach in die Führung eingeführt werden.
Selbst bei einer nicht genauen Ausrichtung gleitet die Druckstange in die Öffnung beziehungsweise Führung, wodurch die Führung der Druckstange in der gewünschten Lage einfach ermöglicht wird.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist die Druckstange in der Führung mit Spiel geführt. Dadurch wird eine begrenzte nichtaxiale Bewegung der Druckstange ermöglicht. Das schwenkbare Anlenken der Pedale, wie es weit verbreitet ist, wird so ermöglicht. Dabei ist jedoch darauf zu achten, dass das Spiel gering gehalten wird, so dass die Druckstange stets in die Aufnahme gleiten kann.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung weist das Führungselement an seinem pedalmodulseitigen Endbereich Cliplaschen zur Ausbildung einer Clipverbindung mit Hinterschneidungen des Pedalmoduls auf. Dies ist eine besonders einfache Befestigung, die dazu lösbar ausgestaltet ist.
Es ist ferner vorteilhaft, wenn das Führungselement an seinem pedalseitigen Endbereich eine Lasche aufweist. Diese Lasche dient insbesondere dazu, die Befestigungseinrichtungen des Führungselementes bei einem Einführen der Druckstange zu entlasten. Beschädigungen des Führungselementes sowie ein ungewolltes Lösen desselben werden so vermieden.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung weist die Aufnahme eine konkave Aufnahmefläche auf, wobei die Druckstange eine konvexe Anlagefläche aufweist, die in ihrer Krümmung der Krümmung der konvexen Aufnahmefläche entspricht. Dadurch wird eine besonders einfache und sichere schwenkbare Lagerung der Druckstange in der Aufnahme erzielt.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist das Pedal ein Bremspedal und die Druckstange die Kolbenstange eines Vakuumbremskraftverstärkers. Insbesondere bei Bremssystemen und hier besonders bei solchen mit Vakuumbremskraftverstärkern ist eine Übertragung der Betätigungskräfte mittels einer Druckstange beziehungsweise Kolbenstange vorteilhaft. Und gerade bei einem sicherheitsrelevanten System wie einem Bremssystem muss ein Fehlverbau sicher ausgeschlossen werden. Hierbei ist es besonders vorteilhaft, wenn das Führungselement wenigstens eine Öffnung aufweist, die als Lufteinlass für den Vakuumbremskraftverstärker dient. Dadurch ist sichergestellt, dass ein Vakuumbremskraftverstärker stets mit ausreichend Luft versorgt ist und problemlos arbeitet. Die Sicherheit eines mit einer erfindungsgemäßen Pedalanordnung ausgestatteten Fahrzeugs wird so deutlich verbessert.
Die vorliegende Erfindung wird im Folgenden nur beispielhaft unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben. Die Figuren zeigen im Einzelnen:
1 eine schematische Ansicht einer erfindungsgemäßen Pedalanordnung schräg von vorne;
2 den in einer Aufnahme positionierten Endbereich einer Druckstange;
3 eine schematische Ansicht eines Pedalmoduls mit einem Führungselement einer erfindungsgemäßen Pedalanordnung schräg von vorne;
4 eine schematische Ansicht eines Führungselements einer erfindungsgemäßen Pedalanordnung schräg von vorne.
In 1 ist eine erfindungsgemäße Pedalanordnung 10 gezeigt. Die Pedalanordnung 10 ist die Pedalanordnung eines Kraftfahrzeugs, wie etwa eines Personenkraftwagens, Lastkraftwagens oder Busses.
Die erfindungsgemäße Pedalanordnung 10 wird im Folgenden insbesondere mit Bezug auf ein Bremspedal beziehungsweise auf ein Bremssystem beschrieben. Die erfindungsgemäße Anordnung kann sich jedoch gleichermaßen auf ein Gas- oder Kupplungspedal beziehen.
Die Pedalanordnung 10 umfasst ein Pedalmodul 12, an dem wenigstens ein Pedal beweglich befestigt ist. Insbesondere sind eine Mehrzahl von Pedalen an dem Pedalmodul 12 beweglich befestigt. Dabei können die Pedale ein Kupplungspedal 14, ein Bremspedal 16 sowie ein Gaspedal 18 umfassen. Zweckmäßigerweise sind die Pedale 14, 16, 18 an dem Pedalmodul 12 schwenkbar angelenkt. Auf diese Weise kann der Fahrer des Fahrzeugs durch einen Druck die Pedale um die Schwenkachse schwenken und so betätigen.
Der Betätigungsdruck, der beispielsweise auf das Bremspedal 16 ausgeübt wird, muss dann an das Bremssystem übertragen werden. Hierzu ist eine Druckstange 20 vorgesehen, die das Bremssystem und das Bremspedal 16 kraftschlüssig miteinander verbindet. Insbesondere ist die Druckstange 20 die Kolbenstange eines Vakuumbremskraftverstärkers.
Um eine sichere und problemlose Übertragung des Betätigungsdruckes von dem Bremspedal 16 über die Druckstange 20 auf das Bremssystem sicherzustellen, weist das Bremspedal 16 eine Aufnahme 24 auf, die dazu ausgebildet ist, die Druckstange 20 aufzunehmen und somit am Bremspedal 16 schwenkbar zu lagern, wie dies detailliert in 2 gezeigt ist.
Gemäß 2 umfasst die Aufnahme 24 dabei ein Gehäuse 26, das zweckmäßigerweise an dem Bremspedal 16 befestigt ist. Innerhalb des Gehäuses 16 ist eine Aufnahmeschale 28 zur Aufnahme der Druckstange 20 vorgesehen. Die Aufnahmeschale 28 weist eine Aufnahmefläche 30 auf, die konkav ausgestaltet ist. Im Betrieb ist in der Aufnahme 24 die Druckstange 20 angeordnet beziehungsweise gelagert. Die Druckstange 20 weist einen vorzugsweise kugelförmigen Endbereich 32 auf. Der kugelförmige Endbereich 32 umfasst dabei eine konvexe Anlagefläche 34, die in ihrer Krümmung der Krümmung der konvexen Aufnahmefläche 30 der Aufnahme 24 entspricht. Dadurch liegt die Anlagefläche 34 der Druckstange 20 genau an der Aufnahmefläche 30 der Aufnahme 24 an. Auf diese Weise ist die Druckstange 20 sicher in der Aufnahme 24 schwenkbar gelagert. Eine Kraftübertragung gerade bei einem Schwenken des Bremspedals 16 ist somit sicher gewährleistet.
Es ist zu erkennen, dass durch die halbkreisförmige Ausbildung der Aufnahmeschale 28 beziehungsweise der Aufnahmefläche 30 ein leichtes Spiel bei der Einführung der Druckstange möglich ist, da diese bei einer Montage automatisch in ihre richtige Position gleitet. Jedoch sind die Ausmaße des Gehäuses 26 des Führungselements 24 vorteilhafterweise begrenzt gehalten. Bei einer falschen Ausrichtung der Druckstange 20 ist diese bei einem Zusammenbau der Pedalanordnung leicht außerhalb der Aufnahme 24 angeordnet. Dadurch ist die Druckstange ohne Wirkung, da eine Lagerung derselben an dem Bremspedal 16 nicht mehr gewährleistet ist, eine Kraftübertragung ist somit unmöglich.
Eine sichere und korrekte Lagerung der Druckstange 20 beziehungsweise des Endbereichs 32 der Druckstange 20 in der Aufnahme 24 ist daher von großer Wichtigkeit. Daher ist auch bei der Montage einer derartigen Pedalanordnung stets sicherzustellen, dass die beschriebene Lagerung der Druckstange 20 fehlerfrei einstellbar ist.
Um einen Fehlverbau zu vermeiden ist in dem Pedalmodul 12 eine Führung 48 vorgesehen. Die Führung 48 kann direkt in dem Pedalmodul 48 angeordnet sein. Beispielsweise kann die Führung 48 durch eine Öffnung in dem Pedalmodul 12 gebildet werden. Jedoch ist es vorteilhaft, wenn die Führung 48 in einem Führungselement 36 ausgebildet ist. Dabei wird darauf hingewiesen dass die nachfolgend beschriebenen Vorteile sowie die Ausgestaltung der Führung 48 unabhängig davon sind, ob die Führung in einem Führungselement 36 oder direkt in dem Pedalmodul 12 angeordnet ist.
Ein mit einem Führungselement 36 ausgestattetes Pedalmodul 12 ist in 3 gezeigt. Hierzu weist das Pedalmodul 12 eine Öffnung 38 auf, in der das Führungselement 36 befestigbar ist, wie dies später mit Bezug auf 4 beschrieben wird. Die Führung 48 dient dazu, bei einer Montage der erfindungsgemäßen Pedalanordnung 10 die Druckstange 20 genau in einer von der Führung 48 definierten Lage zu halten. Dadurch befindet sich auch der Endbereich 32 der Druckstange 20 während jeder Zeit des Zusammenbaus in einer genau definierten Position. Es wird so sichergestellt, dass bei einem Einführen der Druckstange 20 die Anlagefläche 34 genau in die Aufnahmefläche 30 gleitet und dort fehlerfrei gelagert wird.
Dies ist selbst dann sichergestellt, wenn die Druckstange 20 in einem Blindverbau eingebaut wird, also von der den Pedalen 14, 16, 18 abgewandten Seite des Pedalmoduls 12 eingeführt wird. Dies ist gerade in einer Großserie üblich wo eine Kostenersparnis durch entfallene Kontrollschritte besonders wertvoll ist.
Das Führungselement 36 ist detailliert in 4 gezeigt. Gemäß 4 weist das Führungselement 36 einen Grundkörper 40, einen halbkreisförmigen pedalseitigen Endbereich 42 sowie einen pedalmodulseitigen Endbereich 44 auf. An dem pedalmodulseitigen Endbereich 44 ist das Führungselement 36 an dem Pedalmodul 12 befestigbar. Es sind dem Fachmann verschiedenste Möglichkeiten bekannt, das Führungselement 36 an dem Pedalmodul 12 zu befestigen. Besonders vorteilhaft ist jedoch eine lösbare Befestigung wie insbesondere eine Clipverbindung. Dies ermöglicht eine einfache form- und kraftschlüssige Verbindung von Pedalmodul 12 und Führungselement 36.
Zur Ausbildung der Clipverbindung weist das Führungselement 36 eine Mehrzahl von Cliplaschen 46 auf, die an dem pedalmodulseitigen Endbereich 44 angeordnet sind. Die Cliplaschen 46 hintergreifen Hinterschneidungen, die beispielsweise als Gegenelement benachbart zu der Öffnung 38 an dem Pedalmodul 12 angeordnet sind. Dabei sind die Clipelemente 46 zweckmäßigerweise elastisch nach innen drückbar, so dass sie einfach an den Gegenelementen vorbeiführbar sind. Eine derartige Clipverbindung ist besonders einfach zu schließen und zu lösen und weist dabei einen sicheren Halt auf. Ferner sind derartige Verbindungen einfach in der Herstellung und damit kostengünstig.
Ferner wird auf diese Weise ermöglicht, dass das Führungselement 36 erst kurz vor dem Einführen der Druckstange an dem Pedalmodul 12 befestigbar ist. Die Herstellung des Pedalmoduls 12 und des Führungselements 36 ist somit unabhängig voneinander durchführbar. Das bewirkt eine leichte Austauschbarkeit des Führungselements 36. Beispielsweise lassen sich so, ohne das Pedalmodul 12 in seiner Konstruktion zu verändern, verschiedene Systeme mit einem Pedal verbinden. So ist beispielsweise eine Modifizierung eines Pedalmoduls nicht erforderlich, wenn der Bremskraftverstärker verändert wird. Außerdem ist der Austausch der Druckstange 20 problemlos möglich.
Daher lässt sich ein Pedalmodul 12 einfacher in verschiedene Fahrzeugmodelle integrieren, ohne dabei auf eine sichere Führung der Druckstange 20 und damit eine korrekte Lagerung derselben an dem Pedal zu verzichten.
Zur Führung der Druckstange 20 weist das Führungselement 36 an seinem pedalseitigen Endbereich 42 die Führung 48 auf. Diese Führung 48 kann beispielsweise eine Öffnung sein, die mittig im pedalseitigen Endbereich 42 angeordnet ist. Der Durchmesser der Führung 48 ist zweckmäßigerweise an den Durchmesser der Druckstange 20 angepasst.
Meist ist die Druckstange 20 dabei zweckmäßig mit einem gewissen Spiel in der Führung 48 geführt. Dieses Spiel wird benötigt, da die Druckstange 20 sich bei der Kraftübertragung nicht nur rein axial bewegt. Vielmehr ist auch eine nicht-axiale Bewegung möglich, da die Druckstange 20 durch eine Schwenkbewegung des Bremspedals 16 bewegt wird und an diesem auch schwenkbar gelagert ist.
Dadurch, dass die Druckstange 20 durch die Führung 48 bei der Montage geführt wird, wird sie in einer bestimmten Lage ausgerichtet. Diese Ausrichtung entspricht genau der Lage, in welcher sie genau in die Aufnahme 24 gleitet und dort gelagert wird. Ein eventuell vorhandenes Spiel bei der Lagerung der Druckstange 20 kann dabei durch die halbkreisförmige Ausgestaltung der Aufnahmefläche 30 sowie der Anlagefläche 34, wie oben beschrieben, ausgeglichen werden. Denn diese Ausgestaltung bewirkt, dass auch bei einer leichten Abweichung der Lage der Druckstange 20 letztere genau in die Aufnahme 24 gleitet und dort sicher gelagert wird.
In dem Fall, dass die zu führende Druckstange eine solche eines Bremssystems ist, weist das Führungselement 36 vorzugsweise eine, besonders bevorzugt jedoch eine Mehrzahl von Öffnungen 50 auf. Diese Öffnungen dienen dazu, dem Bremskraftverstärker eine freie Luftzufuhr zur Verfügung zu stellen, was insbesondere bei dem Verwenden eines vakuumbetriebenen Bremskraftverstärkers 22 von Bedeutung ist.
Das Führungselement kann ferner eine Lasche 52 aufweisen, die an dem pedalseitigen Endbereich angeordnet ist, wie dies in 4 zu sehen ist. Diese Lasche kann dazu dienen, das Führungselement 36 selbst bei einer Befestigung in der Öffnung 38 in einer richtigen Ausrichtung zu halten und entlastet ferner die Cliplaschen 48 bei einem Durchführen der Druckstange 20 durch die Führung 48.

10: Pedalanordnung
12: Pedalmodul
14: Kupplungspedal
16: Bremspedal
18: Gaspedal
20: Druckstange
22: Vakuumbremskraftverstärker
24: Aufnahme
26: Gehäuse
28: Aufnahmeschale
30: Aufnahmefläche
32: Endbereich
34: Anlagefläche
36: Führungselement
38: Öffnung
40: Grundkörper
42: Pedalseitiger Endbereich
44: pedalmodulseitiger Endbereich
46: Cliplasche
48: Führung
50: Öffnung
52: Lasche

Claims

Pedalanordnung für ein Kraftfahrzeug, umfassend ein Pedalmodul (12), an dem wenigstens ein Pedal beweglich befestigt ist, wobei das Pedal eine Aufnahme (24) aufweist, in der eine Druckstange (20) zum Übertragen von auf das Pedal ausgeübten Betätigungskräften beweglich gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Pedalmodul (12) eine Führung (48) aufweist, in der die Druckstange (20) in einer definierten Lage derart geführt ist, dass ein Endbereich (32) der Druckstange (20) in der Aufnahme (24) positionierbar ist.
Pedalanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Führung (48) in einem Führungselement (36) angeordnet ist, das an dem Pedalmodul (12) befestigt ist.
Pedalanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Führungselement (36) einen zylindrischen Grundkörper (40), einen pedalseitigen Endbereich (42) und einen pedalmodulseitigen Endbereich (44) aufweist, wobei der pedalseitige Endbereich (42) halbkreisförmig ausgebildet ist.
Pedalanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Führung (48) als eine mittig in dem pedalseitigen Endbereich (42) angeordnete Öffnung ausgebildet ist.
Pedalanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckstange (20) in der Führung (48) mit Spiel geführt ist.
Pedalanordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Führungselement (36) an seinem pedalmodulseitigen Endbereich (44) Cliplaschen (46) zur Ausbildung einer Clipverbindung mit Hinterschneidungen des Pedalmoduls (12) aufweist.
Pedalanordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Führungselement (36) an seinem pedalseitigem Endbereich (42) eine Lasche (52) aufweist.
Pedalanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahme (24) eine konkave Aufnahmefläche (30) aufweist, wobei die Druckstange (20) eine konvexe Anlagefläche (34) aufweist, die in ihrer Krümmung der Krümmung der konvexen Aufnahmefläche (30) entspricht.
Pedalanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Pedal ein Bremspedal (16) und die Druckstange (20) die Kolbenstange eines Vakuumbremskraftverstärkers ist.
Pedalanordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Führungselement (36) wenigstens eine Öffnung (50) aufweist, die als Lufteinlass für den Vakuumbremskraftverstärker (22) dient.