DE10016347A1 - Pedallagerung mit integrierter Achse - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Pedallagerung, insbesondere in Kraftfahrzeugen, bei der ein Pedal (1) mittels einer Achse (3) schwenkbar in einem an der Karosserie befestigten Lagerbock (2) gelagert ist. Dabei ist die Achse (3) an einem der beiden Bauteile, Pedal (1) oder Lagerbock (2), angeordnet und durchsetzt das im anderen Bauteil ausgebildete Lager (4). Die Achse (3) und das Lager (4) sind wechselseitig jeweils an einem der beiden Bauteile integriert derart ausgebildet, daß das Pedal (1) senkrecht zur Lagerachse in den Lagerbock (2) und die Achse (3) durch axiale Bewegung der Bauteile zueinander in das Lager (4) einbringbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Pedallagerung, insbesondere in Kraftfahrzeugen, bei der ein Pedal mittels einer Achse schwenkbar in einem an der Karosserie befestigten Lagerbock gelagert ist, wobei die Achse an einem der beiden Bauteile, Pedal oder Lagerbock, angeordnet ist und das im anderen Bauteil ausgebildete Lager durchsetzt.

Der Bauraum für Pedalwerke in Kraftfahrzeugen ist sehr eng, so daß es schwierig ist, mehr als zwei Pedale ohne gegenseitige Beeinträchtigung anzuordnen und unterzubringen. Diese Schwierigkeit betrifft einmal die Anordnung an sich, insbesondere aber auch die Montagevorgänge sowie gegebenenfalls erforderliche Reparaturen und Einstellungen an den Pedalen. Lösungsansätze zur Überwindung dieser Schwierigkeiten durch die gemeinsame Lagerung mehrerer Pedale sind unbefriedigend, da dadurch die unabhängige Funktion der einzelnen Pedale behindert oder zumindest stark eingeschränkt wird. Weiterhin nachteilig wirken sich bei solchen Lösungen die aufwendigen Vorrichtungen und komplizierten Montagevorgänge negativ aus.

Das der Erfindung zugrundeliegende technische Problem besteht darin, Vorschläge für die Ausbildung der Pedallagerung zu machen, die mit geringem Aufwand für Herstellung und Montage eine individuelle Lösung für die einzelnen Pedale ermöglicht.

Diese Aufgabe wird bei einem eingangs beschriebenen Pedal dadurch gelöst, daß die Achse und das Lager wechselseitig jeweils an einem der beiden Bauteile integriert derart ausgebildet ist, daß das Pedal senkrecht zur Lagerachse in den Lagerbock und die Achse durch axiale Bewegung der Bauteile zueinander in das Lager einbringbar ist. Die vorgeschlagene Pedallagerung zeichnet sich dadurch aus, daß sowohl die Lagerachse als auch das Lager wechselseitig jeweils an einem der beiden Bauteile integriert und damit einstückig ausgebildet ist. Diese Ausbildung erfolgt derart, daß das Pedal senkrecht zur Lagerachse in den Lagerbock und die Achse durch axiale Bewegung der Bauteile zueinander, d. h. in aller Regel des Pedals zum Lagerbock in das Lager einbringbar ist. Dabei ist jedes Pedal in einem ihm zugeordneten Lagerbock individuell gelagert. Bei der Montage oder bei Reparaturen oder Einstellungen einer Pedallagerung sind keine Beeinflussungen durch die anderen Pedallagerungen oder umgekehrt zu befürchten.

In einer besonderen Ausführungsform sind Achse und Lager axial zweigeteilt ausgebildet, so daß jedem Achsabschnitt ein ihm zugeordneter Lagerabschnitt zur Verfügung steht. Dabei sind beide Bauteile im Lagerbereich mit zwei parallelen Seitenwänden ausgebildet, an denen jeweils die beiden Lager- und Achsabschnitte angeordnet sind. Diese zweigeteilte Ausführung ermöglicht in vorteilhafter Weise eine ausbalancierte Lagerung, die eine einseitige oder seitenlastige Beeinflussung der Pedalbetätigung ausschließt.

In einer weiteren Ausführungsform ist eine Sicherung gegen axiale Verschiebung aus dem Lagereingriff vorgesehen. Diese Sicherung kann in gesonderen Sicherungselementen, aber auch in der Begrenzung der axialen Bewegungsmöglichkeit der Bauteile zueinander bestehen. Eine solche Sicherung hat den Vorteil, daß bei Pedalbetätigung das Pedal nicht unbeabsichtigt aus dem Lagereingriff gelöst wird. Bei der Ausbildung der Lagerungselemente, d. h. der Achs- und der Lagerteile gibt es zwei Alternativen für die Ausbildung der Achsteile in bezug auf ihren Überstand über die Seitenwände, an denen sie ausgebildet sind. Zum einen können beide Achsteile in gleicher Richtung über die Seitenwände überstehen. Die andere Möglichkeit der Ausbildung des Überstands der Achsteile besteht darin, daß sie in entgegengesetzter Richtung nach außen über die Seitenwände überstehen. Die Variante mit dem gleichgerichteten Überstand der beiden Achsteile hat den Vorteil, daß die Pedallagerung in axialer Richtung eine geringere Ausdehnung als die Alternative mit dem entgegengerichteten Überstand nach außen hat.

Die erwähnten sowie weitere Vorteile werden anschaulich verdeutlicht bei der Beschreibung von Ausführungsbeispielen, die in beigefügter Zeichnung dargestellt sind. Darin zeigt:

Fig. 1a ein Pedal mit integrierten, gleichgerichtet überstehenden Achsteilen in perspektivischer Darstellung;

Fig. 1b einen dem Pedal gemäß Fig. 1a zugeordneten Lagerbock;

Fig. 1c Pedal und Lagerbock gemäß Fig. 1a und b in Draufsicht;

Fig. 1d Pedal und Lagerbock gemäß Fig. 1c, jedoch axial eingerückt;

Fig. 2a ein Pedal, ähnlich Fig. 1a und b, jedoch mit am Lagerbock ausgebildeten Lagerstutzen in perspektivischer Darstellung;

Fig. 2c Pedal und Lagerbock gemäß Fig. 2a in Draufsicht;

Fig. 2d Pedal und Lagerbock gemäß Fig. 2c, jedoch axial eingerückt;

Fig. 3a ein Pedal mit integrierten Lagerstellen und einen zugeordneten Lagerbock mit gleichgerichtet überstehenden integrierten Achsteilen in perspektivischer Darstellung;

Fig. 3c Pedal und Lagerbock gemäß Fig. 3a, jedoch in Draufsicht;

Fig. 3d Pedal und Lagerbock gemäß Fig. 3c, jedoch axial eingerückt;

Fig. 4a ein Pedal mit in entgegengesetzter Richtung überstehenden Achsteilen und einen zugeordneten Lagerbock mit Lagerstellen in perspektivischer Darstellung;

Fig. 4b Pedal und Lagerbock gemäß Fig. 4a im Eingriff und in Draufsicht;

Fig. 4c Pedal und Lagerbock gemäß Fig. 4a, jedoch in Seitenansicht;

Fig. 4d Pedal und Lagerbock gemäß Fig. 4b, jedoch in Seitenansicht;

Fig. 5 einen Ausschnitt gemäß Detail V in Fig. 4a.

Die in den Abbildungen der Fig. 1, 2 und 4 dargestellten Ausführungsbeispiele können aus Kunststoff hergestellt werden. Wie allgemein bekannt, sind die Pedale je nach Pedalfunktion unterschiedlichen Beanspruchungen unterworfen. Gas- oder Kupplungspedale beispielsweise haben im Betrieb andere und im allgemeinen wesentlich geringere Pedalkräfte auszuhalten als beispielsweise ein Bremspedal. Ein Ausführungsbeispiel, bei dem das Pedal aus Flachstahl hergestellt und demgemäß auch als Bremspedal geeignet ist, ist in Fig. 3 dargestellt. Den Ausführungsbeispielen gemäß Fig. 1, 2 und 3 ist gemeinsam, daß bei ihnen die integrierten Achsabschnitte über die parallelen Seitenwände des Bauteils, an denen sie ausgebildet sind, in der gleichen Richtung überstehen, während im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 die beiden integrierten Achsabschnitte über die parallelen Seitenwände des Pedals in entgegengesetzter Richtung nach außen überstehen.

In Fig. 1 sind die Teile einer Pedallagerung einzeln und im Zusammenwirken dargestellt. Dabei zeigt Fig. 1a das Pedal 1 mit den beiden parallelen Seitenwänden 5 und den integriert an den Seitenwänden ausgebildeten Achsteilen 3 sowie den an den Achsteilen ausgebildeten Sicherungselementen 6.

Fig. 1b zeigt den Lagerbock 2 mit den parallelen Seitenwänden 7 und den darin ausgebildeten Lagerstellen 4, wobei die Lagerstellen 4 gegenüberliegende periphere Ausbuchtung für den Durchgang der Sicherungselemente 6 in einer bestimmten Winkellage des Pedals 1 in bezug auf den Lagerbock 2 aufweisen. Während die Teilbilder in Fig. 1a und Fig. 1b perspektivische Darstellungen sind, sind in den Teilbilder der Fig. 1c und 1d Draufsichten von Pedal und Lagerbock dargestellt. Dabei zeigt Fig. 1d den Zustand, in dem das Pedal in den Lagerbock eingeschoben ist, aber noch nicht mit seinen Achsteilen 3 in die Lagerstellen 4 eingerückt ist. Die Darstellung in Fig. 1c entspricht der in Fig. 1d, jedoch ist in Fig. 1c das Pedal axial verschoben, so daß die Achsteile 3 in die Lagerausnehmung 4 des Lagerbocks eingreifen. Die axiale Bewegung vom Zustand gemäß Fig. 1d in die Lage gemäß Fig. 1c ist nur dann möglich, wenn das Pedal in einer ganz bestimmten Winkelrichtung zum Lagerbock orientiert ist, damit die Sicherungselemente 6 durch die peripheren Ausnehmungen an der Lagerstelle 4 hindurchtreten können. Sobald die Winkelstellung des Pedals zum Lagerbock von der Einführstellung abweicht, sichern die Sicherungselemente ein Ausrücken der Achsteile 3 aus den Lagerstellen 4. Damit ist in einfacher Weise eine Ausrücksicherung gegeben.

Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 ähnelt dem gemäß Fig. 1, jedoch sind hier die Lagerstellen 4 als Lagerbuchsen ausgebildet und es fehlen die Sicherungselemente. Auch in Fig. 2 zeigt das Teilbild gemäß Fig. 2a eine perspektivische Darstellung des Pedals mit den parallelen Seitenwänden 5 und daran ausgebildeten und in gleicher Richtung über die Seitenwände überstehenden Achsteile 3. Im Teilbild sind in perspektivischer Darstellung die an den parallelen Seitenwänden 7 ausgebildeten Lagerbuchsen 4 deutlich zu erkennen. Die Darstellungen in den Teilbildern gemäß Fig. 2d und Fig. 2c sind Draufsichten auf Pedal 1 und Lagerbock 2, wobei in Fig. 2d das Pedal senkrecht zur Achsrichtung in den Lagerbock eingeschoben ist. Die in Fig. 2d dargestellte Situation stellt den Nullzustand vor axialem Einrücken der Achsteile 3 in die Lagerbuchsen 4 dar, während in dem Teilbild Fig. 2c das Pedal 1 gegenüber der Lage in Fig. 2d derart axial nach links verschoben wurde, daß die Achsteile 3 in die Lagerbuchsen 4 eingreifen und dort gelagert sind.

In Fig. 3 sind die Teile einer Pedallagerung dargestellt, die für sehr hohe und dynamische Pedalkräfte, beispielsweise für Bremspedale, in Flachstahl ausgeführt sind. Hierin zeigt das Teilbild gemäß Fig. 3a das Pedal 1 mit den im Lagerbereich ausgebildeten parallelen Seitenwänden 5, in denen die Lagerausnehmungen 4 ausgebildet sind. Fig. 3 zeigt in perspektivischer Darstellung den hierzu passenden Lagerbock 2 mit seinen parallelen Seitenwänden 6, in denen die Achsteile 3 integriert ausgebildet sind und in gleicher Richtung über diese seitlich überstehen. In den Teilbildern gemäß Fig. 3c und Fig. 3d sind Pedal und Lagerbock in Draufsicht darstellt, wobei das Pedal senkrecht zur Achsrichtung in den Lagerbock eingeschoben ist. In Fig. 3d besteht noch keine Verbindung zwischen Pedal und Lagerbock. Vielmehr ist das Pedal in einer Lage dargestellt, in der es mit beiden Seitenwänden und den darin ausgebildeten Lagerstellen noch axial vor den am Lagerbock integriert ausgebildeten Achsteilen 3 steht. Die Lage gemäß Fig. 3c entspricht der gemäß Fig. 3d, jedoch ist in Fig. 3c das Pedal gegenüber der Lage in Fig. 3d soweit axial nach rechts verschoben, daß die Lagerausnehmungen 4 sich über die Achsteile 3 geschoben haben und Pedal und Lagerbock gegenseitig im Lagereingriff sind.

In Fig. 4 sind die Teile einer Pedallagerung dargestellt, bei denen die Achsteile 3 an den Seitenwänden 5 des Pedals 1 in entgegengesetzter Richtung nach außen überstehen. Dabei sind im Teilbild gemäß Fig. 4a Pedal und Lagerbock in perspektivischer Darstellung gezeigt, wobei beide Teile noch nicht miteinander im Eingriff stehen. In den Teilbildern gemäß Fig. 4c und Fig. 4d sind Pedal 1 und Lagerbock 2 in einer Seitenansicht dargestellt. In der in Fig. 4d dargestellten Lage sind die beiden Teile noch nicht miteinander im Eingriff. Die im Teilbild gemäß Fig. 4c dargestellte Lage zeigt die Teile im Eingriff und unterscheidet sich von der Lage im Teilbild gemäß Fig. 4d dadurch, daß das Pedal in Pfeilrichtung verschoben und dadurch mit einem Achsteil in einer Lagerausnehmung eingerückt ist. Die Lagerausnehmungen 4 sind in den beiden parallelen Seitenwänden des Lagerbocks in unterschiedlicher Weise ausgebildet. In einer Seitenwand ist senkrecht zur Achsrichtung ein Zugang für die Achse zur Lagerstelle vorhanden, während in der gegenüberliegenden Seitenwand in senkrechter Ausrichtung zur Lagerachse zwei Ausnehmungen ausgebildet sind, von denen die untere die Lagerausnehmung darstellt. Bei der Montage wird das Pedal senkrecht zur Achsrichtung so in den Lagerbock eingeführt, daß die Achsteile in Höhe der oberen Ausnehmung stehen. Danach wird das Pedal axial derart verschoben, daß das Achsteil in die obere Ausnehmung einrückt. Danach kann das Pedal in Pfeilrichtung weiter verschoben werden, so daß das Achsteil in die untere Ausnehmung gerückt wird. Dabei kann auch das auf der gegenüberliegenden Seite ausgebildete Achsteil durch den senkrecht zur Achsrichtung ausgebildeten Zugang in die Lagerausnehmung einrücken.

Im Teilbild gemäß Fig. 4b ist die Lage gemäß Teilbild Fig. 4c in Draufsicht dargestellt. In der perspektivischen Darstellung gemäß Teilbild Fig. 4a sind das Pedal 1 und die an seinen Seitenwänden 5 ausgebildeten Achsteile 3 dargestellt, die in entgegengesetzter Richtung nach außen über die Seitenwände 5 hinausragen. Am oberen Ende des Pedals ist in Achsrichtung verlaufend ein Steg 6 ausgebildet, der die Achsteile 3 teilweise überlagert. Die in ihrem Grundkörper zylindrischen Achsteile 3 sind, wie in Fig. 5 deutlich zu erkennen unmittelbar angrenzend an die Seitenwände 5 senkrecht zur Achsrichtung hinterschnitten, wobei die Hinterschnitte einen Abstand gemäß der Breite des Steges 6 aufweisen. Diese Breite entspricht der Breite des Zugangs zur Lagerausnehmung und des Verbindungsschlitzes zwischen den beiden übereinanderliegenden Ausnehmungen in der gegenüberliegenden Seitenwand des Lagerbocks. Der Steg 6 stellt im Zusammenspiel mit den Hinterschnitten, und auf einer Seite mit der scheibenförmigen Verdickung am äußeren Ende des Achsteils 3 und dem Zugang bzw. dem Verbindungsschlitz das Sicherungselement gegen ungewolltes axiales Verschieben dar.

Das funktioniert in der Weise, daß die Achsteile wegen des Steges 6 nur in einer ganz bestimmten Winkellage zum Lagerbock in die Lagerausnehmungen eingeführt werden können und in jeder davon abweichenden Winkellage ein axiales Verschieben durch die Stege 6 dadurch verhindert wird, daß die Stirnseiten des Stegs 6 an den Innenseiten der Seitenwände 7 des Lagerbocks anliegen. Damit ist gewährleistet, daß das Pedal nur in einer ganz bestimmten Winkellage zum Lagerbock in diesen eingeführt werden kann, wobei diese nicht einer betrieblich relevanten Winkelstellung entspricht, so daß bei den Winkeln der betrieblich relevanten Pedalstellungen ein ungewolltes axiales Ausrücken aus dem Lagereingriff vermieden wird.

In den Draufsichten gemäß den Teilbildern Fig. 1c, Fig. 2c, Fig. 3c und Fig. 4b wird in anschaulicher Weise verdeutlicht, daß die axiale Zweiteilung von Achse und Lager zu einer ausbalancierten, eine einseitige Belastung vermeidenden Lagerung des Pedals im Lagerbock führt. Außerdem ist in den Draufsichten erkennbar, daß die Integration der Achsteile in die parallelen Seitenwände von Pedal oder Lagerbock eine bauraumsparende Ausführung ermöglicht. Es ist leicht nachvollziehbar, daß die Pedale wegen der integrierten Achsausbildung individuell verschiebbar sind, ohne daß sie dabei durch andere Pedale beeinträchtigt oder gestört werden. Der Raum im Pedalwerk wird vorteilhaft ausgenutzt und die Gestaltung der Pedale ist einfach. Die Pedale und Lagerböcke können je nach dem verwendeten Werkstoff in jeweils geeigneten Fertigungsverfahren in einfacher Weise hergestellt werden. Dabei eignen sich beispielsweise für Kunststoffe bei weniger stark belasteten Pedalen, wie Gas- oder Kupplungspedal, insbesondere das Spritzgießen, während bei Flachstahl das Stanzen oder bei Blech für Pedale oder Lagerböcke das Tiefziehen Beispiele für geeignete Fertigungsverfahren sind.

Bezugszeichenliste

1

Pedal

2

Lagerbock

3

Achsteile

4

Lagerstelle, Lagerbuchse

5

Seitenwand

6

Sicherungselement, Steg

7

Seitenwand

Claims (5)

1. Pedallagerung, insbesondere in Kraftfahrzeugen, bei der ein Pedal (1) mittels einer Achse (3) schwenkbar in einem an der Karosserie befestigten Lagerbock (2) gelagert ist, wobei die Achse (3) an einem der beiden Bauteile, Pedal (1) oder Lagerbock (2), angeordnet ist und das im anderen Bauteil ausgebildete Lager (4) durchsetzt, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse (3) und das Lager (4) wechselseitig jeweils an einem der beiden Bauteile integriert derart ausgebildet ist, daß das Pedal (1) senkrecht zur Lagerachse in den Lagerbock (2) und die Achse (3) durch axiale Bewegung der Bauteile zueinander in das Lager (4) einbringbar ist.

2. Pedallagerung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Lager (4) und Achse (3) axial zweigeteilt ausgebildet und jeweils an zwei parallelen Seitenwänden (5, 7) der Bauteile im Lagerbereich angeordnet sind.

3. Pedallagerung gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Sicherung (6) gegen axiale Verschiebung aus dem Lagereingriff vorgesehen ist.

4. Pedallagerung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß beide Achsteile (3) über die Seitenwände (5), an denen sie ausgebildet sind, gleichgerichtet überstehen und der Abstand von dem vorderen Achsende zur gegenüberliegenden Seitenwand (5) mindestens gleich groß ist wie die Stärke der Seitenwand (5) des anderen Bauteils mit Lagerausbildung und der Abstand der Seitenwände (5) zuzüglich einer Seitenwandstärke bei beiden Bauteilen (1, 2) gleich groß ist.

5. Pedallagerung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß beide Achsteile (3) über die Seitenwände (5), an denen sie ausgebildet sind, entgegengerichtet nach außen überstehen und der Abstand der beiden vorderen Achsenden mindestens so groß ist wie der Abstand der axial äußeren Enden der beiden Lagerteile (4) und zumindest ein Lagerteil (4) in der Seitenwand (7) einen Achszugang senkrecht zur Achsrichtung aufweist.