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Die Erfindung bezieht sich auf eine
Pedalanordnung für
ein Kraftfahrzeug, umfassend einen Lagerbock und einen an dem Lagerbock
schwenkbar gelagerten Pedalhebel zur Fußbetätigung, der im Bereich seiner
Schwenklagerung an dem Lagerbock eine Lagergabel mit zwei Seitenwangen
aufweist.
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Derartige Pedalanordnungen werden
in Fußhebelwerken
von Kraftfahrzeug eingesetzt. Der Pedalhebel kann dabei ein Brems-,
Kupplungs- oder Fahrpedalhebel sein. Üblicherweise werden für das Bremspedal
und das Kupplungspedal Anordnungen mit hängenden Pedalhebeln verwendet,
wohingegen für
das Fahrpedal zumeist ein stehender Pedalhebel zum Einsatz kommt.
Oftmals sind zumindest der Brems-Pedalhebel
und der Kupplungs-Pedalhebel an einem gemeinsamen Träger gelagert,
der an der Fahrzeugkarosserie befestigt wird. Bisweilen wird auch
der Fahr-Pedalhebel an einem solchen Träger gelagert.
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Es ist jedoch auch möglich, jeden
Pedalhebel über
einen eigenen Träger,
d. h. mittels eines eigenen Lagerbocks
an der Fahrzeugkarosserie abzustützen.
In diesem Fall können
die einzelnen Pedalanordnungen individuell gestaltet und montiert
sowie im Wartungsfall individuell ein- und ausgebaut werden. Hierbei
sind besonders die beengten Raumverhältnisse im Fußraum eines
Kraftfahrzeugs zu berücksichtigen,
welche die vorgenannten Arbeiten erschweren und den Konstruktionsspielraum
einengen. Gerade vor dem Hintergrund einer Fertigung in großen Stückzahlen
ist des weiteren zu berücksichtigen, daß sich die
Pedalanordnung kostengünstig
herstellen lassen soll. Nicht unerheblich ist in diesem Zusammenhang
auch eine möglichst
leichtgewichtige Bauweise, die überdies
die Betätigung
des Pedalhebels erleichtert und es erlaubt, die erforderlichen Rückstellkräfte nach
einer Betätigung
gering zu halten. Andererseits muß insbesondere der Brems-Pedalhebel
eine ausreichende Festigkeit aufweisen, um bei einer Vollbremsung
eine maximale Fußkraft
sicher aufzunehmen. Entsprechend steif ist auch der zugehörige Lagerbock
auszugestalten.
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Pedalanordnungen der eingangs genannten Art
sind beispielsweise aus der
DE 100 17 794 A1 , der
DE 100 16 347 A1 , der
EP 0 735 454 B1 sowie der
DE 39 09 941 C2 bekannt.
Bei allen diesen Pedalanordnungen ist die Schwenklagerung zwischen dem
Pedalhebel und dem Lagerbock derart gestaltet, daß der Lagerbock
den Pedalhebel außen
umgreift, d. h. seinerseits zwei Seitenwangen
aufweist. In der
DE
100 16 347 A1 ist zusätzlich
eine Lösung
beschrieben, bei der an den beiden Seitenwangen einer Lagergabel
jeweils an der gleichen Seite ein Schwenkzapfen vorgesehen ist.
Im Zusammenbauzustand erstreckt sich so ein Schwenkzapfen von innen
nach außen
durch eine erste Seitenwange des Lagerbocks und der andere Schwenkzapfen
von außen
nach innen durch die gegenüberliegende
Seitenwange des Lagerbocks. In allen Fällen ergibt sich eine Bauweise,
die raumökonomisch
und montagetechnisch verbesserungsbedürftig erscheint.
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Vor diesem Hintergrund liegt der
Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Pedalanordnung der eingangs
genannten Art unter den Gesichtspunkten einer raumsparenden und
leichtgewichtigen Bauweise sowie einer kostengünstigen Fertigung und einfachen
Montage zu verbessern.
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Diese Aufgabe wird durch eine Pedalanordnung
der eingangs genannten Art gelöst,
bei welcher der Lagerbock im Bereich der Schwenklagerung einen einzigen
Lagerturm aufweist, der zwischen den Seitenwangen des Pedalhebels
angeordnet ist.
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Durch diese überraschend einfache Maßnahme läßt sich
der in den Fußraum
hineinragende Teil der Pedalanordnung besonders schlank gestalten,
ohne daß damit
Steifigkeitsverluste einhergingen. Neben einer Gewichtseinsparung
wird insbesondere im Bereich der Schwenklagerung eine raumsparende
Konstruktion erhalten, die es ermöglicht, für ein Bremspedal und ein Kupplungspedal
jeweils eine eigenständige
und insgesamt austauschbare Einheit vorzusehen.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung
der Erfindung lassen sich für
den Brems-Pedalhebel und den Kupplungs-Pedalhebel gleichartige Lagerböcke verwenden,
wodurch bei Aufrechterhaltung der Möglichkeit eines individuellen
Austauschs der jeweiligen Pedalanordnung die Bauteilvielfalt durch
ein Gleichteilsystem verringert wird.
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Prinzipiell ist es möglich, an
der Schwenklagerung für
jede Seitenwange des Lagerbocks ein eigenständiges Schwenkgelenk vorzusehen.
Bevorzugt sind jedoch der Lagerbock und der Pedalhebel an der Schwenklagerung über einen
durchgehenden Lagerbolzen miteinander verbunden, wodurch unter anderem
die Montage erleichtert wird. Eine hakelige Montage, wie sie insbesondere
aus einer wechselseitigen Anordnung von Schwenkzapfen entsprechend
der
DE 100 16 347
A1 resultiert, wird dabei vermieden. Vielmehr kann der
Pedalhebel ohne eine ausgeprägte
Seitwärtsbewegung
an den Lagerturm angesetzt und durch seitliches Einschieben des
Lagerbolzens befestigt werden. Hieraus resultiert ein weiterer Raumgewinn
von allem in Querrichtung des Pedalhebels.
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Bevorzugt weist gemäß einer
weiteren, vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung der Lagerturm eine
Lagerbuchse auf, die sich über
dessen gesamte Breite erstreckt. Der Lagerbolzen ist dann über die gesamte
Breite mit der Lagerbuchse des Lagerturms in Kontakt. Damit dienen
sowohl das Pedal als auch der Lagerbock als Lagerstellen. Gerade
bei Pedalquerkräften
wird hierdurch eine bessere Kraftverteilung in der Schwenklagerung
erreicht. Insbesondere auf der Seite des Lagerbocks bleibt die Flächenpressung
im Lager gering.
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Der Lagerbolzen kann aus Kunststoff
hergestellt werden. Dies ist besonders vorteilhaft, wenn auch der
Pedalhebel oder wenigstens dessen Lagerstellen aus Kunststoff hergestellt
werden, da so ein Metall-Kunststoff-Kontakt unterbleibt und der
Bildung von Quietschgeräuschen
begegnet wird. Durch die Verwendung von Gleit-Kunststoffen lassen
sich die Lagereigenschaften weiter verbessern. Insbesondere wird
die Reibung weiter vermindert, womit die Kräfte für die Rückstellung des Pedalhebels
nach einer Betätigung
weiter verringert werden können.
Der Lagerbolzen wird vorzugsweise durch eine Klemmeinrichtung in
Richtung seiner Längsachse
an dem Lagerbock und dem Pedalhebel gesichert.
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Wie bereits erwähnt, kann der Pedalhebel aus
Kunststoff hergestellt werden. Dabei ist es herstellungstechnisch
besonders günstig,
wenn an den Seitenwangen integral ausgebildete Lagerbuchsen für den Lagerbolzen
vorgesehen werden. Dies ermöglicht
insbesondere eine einstückige
Herstellung des Pedalhebels, beispielsweise im Spritzgußverfahren.
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Eine erhöhte Festigkeit des Brems-Pedalhebels
läßt sich
durch eine geeignete Verrippung erzielen. Auch eine Metall-Kunststoff-Kombination
ist hierbei denkbar. Beispielsweise ist es möglich, ein Metallgerüst mit Kunststoff
zu umspritzen, wobei insbesondere die Lagerstellen aus Kunststoff
bestehen, so daß dort
ein Metall-Kunststoff-Kontakt
vermieden wird.
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Dies gilt in analoger Weise auch
für den
Lagerbock. Jedoch ist die Erfindung nicht auf eine Kunststoffkonstruktion
beschränkt.
Vielmehr können sowohl
der Lagerbock als auch der Pedalhebel und weiterhin auch der Lagerbolzen
aus Metall hergestellt sein.
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Genauso wie der Pedalhebel läßt sich
auch der Lagerbock einstückig
ausbilden. Dieser ist dann vorzugsweise als Spritzgußteil gestaltet.
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Gemäß einer weiteren, vorteilhaften
Ausgestaltung weist der Pedalhebel an der Lagergabel Einrichtungen
zum Einhängen
eines Seilzugs auf. Dies ist insbesondere bei der Verwendung als
Kupplungs-Pedalhebel günstig.
Im gleichen Zusammenhang können
außerdem
an dem Lagerbock Einrichtungen zum Führen und/oder Umlenken eines
Seilzugs vorgesehen sein.
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Die Stellungserfassung des Pedalhebels,
die insbesondere an einem Brems-Pedalhebel interessant ist, kann
prinzipiell in herkömmlicher
Art und Weise seitlich erfolgen. In einer vorteilhaften Ausgestaltung
der Erfindung wird dazu jedoch an dem Lagerbock ein den Lagerturm
und den Pedalhebel überragender
Arm ausgebildet, der einen mit dem Pedalhebel zusammenwirkenden
Sensor und/oder elektrischen Schalter trägt. Damit wird eine schlanke
Bauweise der Pedalanordnung weiter begünstigt.
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Der Lagerbock kann vorzugsweise als
verripptes Hohlprofil ausgebildet werden und aus Kunststoff, vorzugsweise
einem glasfaserverstärkten
Thermoplasten, hergestellt sein.
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Nachfolgend wird die Erfindung nun
anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die
Zeichnung zeigt in:
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1 eine
Doppel-Pedalanordnung nach der Erfindung in räumlicher Darstellung, wobei
links ein Kupplungspedal und rechts ein Bremspedal dargestellt ist,
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2 eine
räumliche
Ansicht eines Pedalhebels für
das Kupplungspedal aus 1,
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3 eine
Teilschnittansicht der Schwenklagerung des Pedalhebels aus 2,
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4 eine
räumliche
Teilansicht der Lagergabel des Pedalhebels aus 2, und in
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5 eine
räumliche
Ansicht der beiden, gleichartigen Lagerböcke aus 1.
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1 zeigt
eine Doppel-Pedalanordnung mit zwei nebeneinanderliegenden Lagerböcken 1.
Beide Lagerböcke 1 sind
hier gleichartig ausgebildet und getrennt voneinander an einer nicht
näher dargestellten
Fahrzeugkarosserie befestigt. Am jedem Lagerbock 1 ist
ein hängender
Pedalhebel 2 schwenkbar gelagert. Bei dem dargestellten
Ausführungsbeispiel dient
der linke Pedalhebel 2 als Kupplungs-Pedalhebel 3,
der rechte Pedalhebel 2 hingegen als Brems-Pedalhebel 4.
Entsprechend ist der Brems-Pedalhebel 4 über ein
Gestänge
mit einem Bremskraftverstärker 5 verbunden.
Zur Verbindung des Kupplungs-Pedalhebels 3 mit einer Fahrzeugkupplung
dient ein hier nicht näher
dargestellter Seilzug, der mit einem Ende an dem Kupplungs-Pedalhebel 3 befestigt
ist.
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Ein einzelner Lagerbock 1 ist
in 5 dargestellt. Dieser
umfaßt
einen an der Fahrzeugkarosserie zu befestigenden Sockelabschnitt 6.
Der Sockelabschnitt 6 bildet einen Befestigungsflansch
mit Befestigungsöffnungen
aus, an denen der Lagerbock 1 mit der Fahrzeugkarosserie
verschraubt werden kann. Über
den Sockelabschnitt 6 erhebt sich ein schlanker Lagerturm 7,
in dem eine Lagerbuchse 8 für die Schwenklagerung des Pedalhebels 2 ausgebildet
ist. Der Lagerturm 7 ist eine blockförmige, kompakte Einheit, die
integral mit dem Sockelabschnitt 6 verbunden ist. Auch
die Lagerbuchse 8, die eine durch die gesamte Breite des
Lagerturms 7 durchgängige
Lagerschale ausweist, ist integraler Bestandteil des Lagerbocks 1.
Der Lagerbock 1 ist hier ein einstückiges Kunststoff-Spritzgußteil. Es
ist jedoch auch möglich,
die Lagerbuchse 8 aus einem anderen Werkstoff als dem Lagerbockwerkstoff
zu fertigen und in den Lagerbock 1 einzubetten.
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Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist
an dem Lagerbock 1 weiterhin ein den Lagerturm 7 überkragender
Arm 9 vorgesehen, der vorzugsweise integral an dem Scheitel
des Lagerturms 7 angeformt ist. Der überragende Arm 9 bildet
wenigstens eine Aufnahme 10 für einen mit dem Pedalhebel 2 zusammenwirkenden
Sensor und/oder elektrischen Schalter aus und erstreckt sich bogenförmig soweit nach
vorn, daß die
wenigstens eine Aufnahme 10 über einem Abschnitt des Pedalhebels 2 liegt.
Im vorliegenden Fall sind zwei hintereinanderliegende Aufnahmen 10 und 11 vorgesehen,
die je nach Funktion des Pedalhebels 2 bestückt werden
können.
Bei einem Brems-Pedalhebel 4 kann
beispielsweise in einer Aufnahme 10 oder 11 ein
Bremslichtschalter vorgesehen werden. Auch ein Kupplungsschalter
kann in einer Aufnahme 10 bzw. 11 untergebracht
werden.
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Weiterhin ist in einem sich erweiternden
und unterhalb der Schwenklagerung angeordneten Übergangsbereich 12 des
Lagerturms 7 eine Zuführung 13 für einen
Seilzug der Kupplung vorgesehen, womit der am Pedalhebel 2 befestigte
Seilzug an dem Lagerbock 1 geführt bzw. umgelenkt werden kann.
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In einer Abwandlung des Ausführungsbeispiels
wird anstelle des Seilzugs eine Einrichtung zum Ankoppeln an einen
Zylinder vorgesehen. Dies erlaubt eine gelenkige Ankopplung beispielsweise
an eine Bremsdruckstange oder an einen Kupplungsgeberzylinder.
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Überdies
ist an den Lagerbock 1 eine Öse 14 angespritzt,
in die eine Zugfeder zur Pedalrückstellung
eingehängt
ist. Zudem ist an dem Sockelabschnitt 6 ein Anschlag 15 für den Pedalhebel 2 ausgebildet.
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Vorzugsweise ist der Lagerbock 1 als
Hohlprofil mit Versteifungsrippen 16 ausgelegt. Die zum Fußraum der
Fahrzeugkarosserie weisende Seite ist jedoch mit einer glattflächigen Ummantelung 17 versehen.
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Die 2 bis 4 zeigen im Detail den an
dem Lagerbock 1 schwenkbar gelagerten Pedalhebel 2, der
an einem Ende zur Fußbetätigung eine
Pedalplatte 30 trägt.
Das andere Ende des Pedalhebels 2 ist als Lagergabel 18 mit
zwei voneinander beabstandeten Seitenwangen 19 und 20 ausgebildet.
Im Zusammenbauzustand ist der Lagerturm 7 zwischen den
Seitenwangen 19 und 20 angeordnet.
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Jede der Seitenwangen 19 und 20 weist
je eine Lagerbuchse 21 bzw. 22 auf, die hier integral
mit dem Pedalhebel 2 ausgebildet ist. Die Lagerbuchsen 21 und 22 sowie
die Lagerbuchse 8 des Lagerbocks 1 bilden zusammen
mit einem Lagerbolzen 23, der sich durch diese Lagerbuchsen
hindurcherstreckt, die Schwenklagerung der Pedalanordnung. Im Hinblick
auf eine schlanke Bauweise sind die Seitenwangen 19 und 20 als
im wesentlichen flache Wandstücke
ausgebildet, die mit einem lediglich geringen Spaltmaß zu den
Außenwänden des
Lagerturms 7 angeordnet sind und diesen außenseitig
umgreifen.
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Der Lagerbolzen 23 ist quer
zu dem Pedalhebel 2 durch die Lagerbuchse 21, 8 und 22 hindurchgeführt und
mittels einer Klemmeinrichtung 24 in Richtung seiner Längsachse
A, d. h. der Schwenkachse der Schwenklagerung,
an dem Lagerbock 1 und dem Pedalhebel 2 gesichert,
und zwar an der Außenseite
einer der Seitenwangen 19 bzw. 20. Bei dem hier
dargestellten Ausführungsbeispiel
besteht der Lagerbolzen 23 aus Kunststoff. Durch die Verwendung
eines gleitmodifizierten Kunststoffes werden insbesondere in Verbindung
mit entsprechend ausgebildeten Lagerbuchsen 21, 8 und 22 sehr
gute Lagereigenschaften erzielt. Vor allem die Lagerbuchse 8 des
Lagerbocks 1 ist so ausgebildet, daß der Lagerbolzen 23 über die
gesamte Breite mit der Lagerbuchse 8 in Berührung steht.
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Anstelle einer Klemmeinrichtung 24 ist
auch eine Befestigung des Lagerbolzens durch einen Niet, ein Bajonett
oder eine Verschnappung möglich.
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An dem Pedalhebel 2 für die Kupplung
ist weiterhin eine Einrichtung zum Einhängen eines Seilzugs vorgesehen,
wie dies insbesondere aus 4 zu
erkennen ist. Dazu sind an eine der Seitenwangen 19 bzw.
außen
zwei rippenartige Vorsprünge 25 angeformt,
zwischen denen eine Nut 26 für den Seilzug verläuft. Überdies
ist eine an die Nut 26 anschließende Vertiefung 27 vorgesehen,
welche der Aufnahme und dem Festhalten eines am Ende des Seilzugs
vorgesehenen Knebels dient.
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Zudem weist der Pedalhebel 2 einen
Anschlagvorsprung 28 zur Zusammenwirkung mit dem Vorsprung 15 des
Lagerbocks 1 auf, um die maximale Schwenkbewegung des Pedalhebels 2 relativ
zu dem Lagerbock 1 zu begrenzen. Für das Einhängen einer Rückstellfeder
ist im Bereich der Lagergabel 18 eine Aufnahme vorgesehen,
die hier in Form einer Lochöffnung 28 ausgebildet
ist.
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Der Pedalhebel 2 ist, wie
auch der Lagerbock 1, vorzugsweise als Hohlkonstruktion
mit Versteifungsrippen ausgeführt,
woraus ein niedriges Bauteilgewicht bei ausreichenden Festigkeitseigenschaften
resultiert.
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Wie vorstehend erläutert, können sämtliche Elemente
der Pedalanordnung aus Kunststoff hergestellt werden. Bevorzugt
wird dabei sowohl für
den Lagerbock 1 als auch für den Pedalhebel 2 eine
einstückige
Ausführung
gewählt.
Es ist jedoch auch möglich,
einzelne Komponenten oder auch alle Komponenten in Metall auszuführen und
nötigenfalls mehrteilig
auszubilden. Insbesondere der Lagerbock 1 läßt sich
gut als Metall-Spritzgußteil
fertigen. Günstig
ist auch eine Gestaltung aus einem glasfaserverstärkten Thermoplasten.
Der Pedalhebel 2 kann beispielsweise als Kunststoff-Metall-Mischkonstruktion gestaltet
werden.
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Die oben beschriebene Pedalanordnung zeichnet
sich durch eine raumsparende und leichtgewichtige Bauweise aus.
Sie ist überdies
kostengünstig
herstellbar und einfach zu montieren.
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- 1
- Lagerbock
- 2
- Pedalhebel
- 3
- Kupplungs-Pedalhebel
- 4
- Brems-Pedalhebel
- 5
- Bremskraftverstärker
- 6
- Sockelabschnitt
- 7
- Lagerturm
- 8
- Lagerbuchse
des Lagerbocks 1
- 9
- ausragender
Arm
- 10
- Aufnahme
- 11
- Aufnahme
- 12
- Übergangsabschnitt
- 13
- Zuführung für Seilzug
- 14
- Öse
- 15
- Anschlag
- 16
- Verrippung
- 17
- Umwandlung
- 18
- Lagergabel
- 19
- Seitenwange
- 20
- Seitenwange
- 21
- Lagerbuchse
der Seitenwange 19
- 22
- Lagerbuchse
der Seitenwange 20
- 23
- Lagerbolzen
- 24
- Klemmeinrichtung
- 25
- rippenartiger
Vorsprung
- 26
- Nut
- 27
- Vertiefung
- 28
- Anschlagvorsprung
- 29
- Lochöffnung
- 30
- Pedalplatte