用于产生具有迟滞的力变化的踏板系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种用于在操纵踏板时产生具有迟滞的力变化的踏板系统以及涉及 一种用于在操纵踏板时产生具有迟滞的力变化的方法。
【背景技术】
[0002] 已知的是，应用具有在力变化中的迟滞的踏板系统。因此，例如机动车的油门踏板 经常具有这种力变化。这意味着，由于迟滞的原因为将油门踏板压下来所提供的力变化与 在松开油门踏板时提供的力变化不同。特别地，在将油门踏板压下来时比在松开油门踏板 时设置更高的阻力。
[0003] 但已知踏板系统的缺点是：迟滞仅能困难地或具有高复杂度地进行调节。尤其是 这种迟滞的宽度仅能通过高的结构复杂度来改变。
【发明内容】
[0004] 本发明的任务在于，至少部分地消除上述的缺点。特别地，本发明的任务在于，提 供了对具有迟滞、尤其是迟滞宽度的力变化的简单的和经济的调节。
[0005] 上述任务通过具有独立权利要求1或8的特征的踏板系统以及通过用具有权利要 求10的特征的方法来解决。本发明的其它特征和细节由从属权利要求、说明书和附图得 出。在此，结合按本发明的踏板系统所描述的特征和细节理所当然地也适用于按本发明的 方法并且反之亦然，从而在各个发明方面的公开方面始终能够相互间参考。
[0006] 按本发明的踏板系统用于在操纵踏板时产生具有迟滞的力变化。因此，这种踏板 系统包括至少在第一和第二位置之间可转动地支承的踏板。该踏板包括具有滑动面的滑动 元件。此外，在按本发明的踏板系统中设有支承装置，该支承装置具有至少一个摩擦面，用 于支承滑动元件的滑动面。按本发明的踏板系统的特征是，所述支承装置绕着支承轴线可 转动地被支承。此外，当踏板在第一位置时摩擦面和滑动面在第一接触部段中接触并且当 踏板在第二位置时摩擦面和滑动面在第二接触部段中接触。在此，第一接触部段和第二接 触部段相对于支承轴线具有不同的杠杆臂。
[0007] 按本发明的踏板系统尤其是使用在机动车中、例如用于机动车的加速踏板。迟滞 尤其是可以理解为一种力变化曲线，该力变化曲线在将踏板压下来时与在松开踏板时具有 不同的力变化。特别地，在这两个曲线变化之间的特别宽的迟滞位移对于在操纵踏板时的 踏板感是有利的。
[0008] 优选在按本发明的踏板系统中设置有框架，在该框架中设有、优选可转动地支承 有各个构件、尤其是踏板和支承装置。为此设有支承装置或者说支承面或甚至附加的摩擦 面。
[0009] 滑动面和摩擦面在本发明的范围内可以理解为优选这些面：它们可以至少部分地 彼此开始接触。该接触发生在相应的接触部段上并且在踏板从第一位置运动到第二位置期 间导致滑动面和摩擦面彼此间的相对运动并且反之亦然。附加地可以设有弹簧装置，该弹 簧装置将踏板从一个位置预紧到另一个位置。特别地，预紧方向以朝向第一位置的方向实 现，从而在踏板从第一位置运动到第二位置时必须克服弹簧力。
[0010] 按本发明的方式，尤其是在使用这种弹簧力的情况下，由于将踏板压下来而产生 的踏板力如下被计算出。一方面，通过该弹簧元件的压入产生的弹簧力可以被克服。同时， 弹簧装置的该弹簧力以两个接触部段的形式支承在接触部段上，该弹簧装置优选在支承轴 线的对置侧作用在支承装置上。弹簧力由于其支承作用在接触部段上产生了对应的法向 力，而该法向力又导致：在滑动面在接触部段上的摩擦面上滑动时产生摩擦力。法向力又与 杠杆臂相关，该杠杆臂存在于相应的接触部段和支承轴线之间。该杠杆臂越大，则所产生的 法向力越小。换言之，在克服弹簧力地操纵踏板从第一位置到第二位置时，该弹簧力与摩擦 力相加，该摩擦力受在相应的接触部段上的法向力影响。在踏板从第一位置运动到第二位 置时，总踏板力亦即弹簧力和摩擦力的总和。
[0011] 如果现在踏板再次被松开、即从第二位置返回进入第一位置，则弹簧力继续作用 在踏板上，该弹簧力能够通过踏板的缓慢的松弛而减小。但在该情况下，摩擦力支承在保持 该弹簧力的支承轴线的对置侧并且必须在可感觉到的踏板力方面从弹簧力中扣除。在踏板 从第二位置回位到第一位置时的总踏板力在该实施形式中由在弹簧力和对应的摩擦力之 间的差得到，该对应的摩擦力是在接触部段中在滑动面和摩擦面之间的摩擦力。
[0012] 按本发明的方式，现在在踏板上的实际的总力、即踏板力可以特别简单地进行调 节，因为相应的接触部段对于踏板在第一和第二位置之间的运动中的相应位置的杠杆臂在 结构上和在几何形状上可简单变化。如果设有两个或更多个接触部段，则可以为在第一和 第二位置之间的相应的运动步骤提供不同的杠杆臂并且因而可以为在相应的接触部段上 的滑动副提供不同的法向力。与之相应地，该滑动摩擦作为摩擦力在从第一位置操纵到第 二位置时与恒定的弹簧力相加，而在从第二位置运动到第一位置时从该弹簧力中减去。因 此可以以结构简单且经济的方式通过对杠杆臂的调整实现迟滞、尤其是迟滞宽度的有益的 变化。在整个系统上的其它变化不再是必需的。更确切地说足以将滑动面和/或摩擦面调 整成，使得对于第一和第二接触部段得到不同的杠杆臂。
[0013] 显而易见地，在本发明的范围内也可能的是，实现运动学上的反转，即摩擦面和滑 动面被提供为在滑动元件和踏板系统的框架之间的摩擦副。这稍后还将（尤其是参考本申 请的权利要求8)进行详细解释。
[0014] 按本发明的踏板系统可以进一步构造如下：接触部段由滑动面和/或摩擦面的突 起部段构成。换言之，形成突起和槽状部段，从而规定：只有各突起部段能够彼此进入接触。 这些突起部段也可以被称为接触面，这些接触面在接触时彼此提供相应的接触部段。在此 涉及本发明的一种特别简单和经济的构造形式，因为可以通过简单地在几何形状上改变滑 动面和/或摩擦面的表面来提供突起部段并且因而提供用于构成接触部段的相应的接触 面。也可以明确地实现相应的杠杆臂的定位，从而可以明确地限定法向力的对应值并且因 而限定对应的滑动摩擦力的对应值。
[0015] 另一个优点如此实现：在按本发明的踏板系统中摩擦面和/或滑动面至少部分地 沿着曲线、尤其是沿着具有恒定曲率半径的曲线延伸。恒定的曲率半径与之相应地可以理 解为：滑动面和/或摩擦面的基本上圆形或圆弧形的构造形式。优选滑动面和摩擦面尤其 是在构成接触部段的接触面上具有相同的或基本上相同的曲率半径。因为踏板通常通过可 转动的支承部沿着圆周线、即通过角度变化而转动运动，所以在弯曲的摩擦面和弯曲的滑 动面之间的摩擦副以理想的方式模拟该转动运动。由转动运动向直移运动的转变因此不再 是必需的。这降低了按本发明的踏板系统的复杂度并且因而降低了结构成本以及在制造时 所产生的费用。就此应指出：显然各个接触部段不仅可以构成为接触点或接触线，也可以构 成为接触面。因此，不是构成了用于对应的接触部段的唯一一个杠杆，而是更确切地说构成 了在接触面区域和接触面的接触部段区域之间的一个杠杆范围，该接触面区域特别靠近于 支承轴线地设置，该接触部段区域距离支承轴线是特别远的。
[0016] 同样可能有利的是，在按本发明的踏板系统中接触部段沿着滑动面在摩擦面上的 运动轨迹构成为斜面，从而所述接触部段在所述运动轨迹上持续接触地或基本上持续接触 地和/或不接触地从踏板的第一位置到达踏板的第二位置。换言之，连续地或者说持续地 或基本上持续地实现从其中一个接触部段过渡到另一个接触部段。这导致迟滞中的相应力 曲线的基本持续的、尤其是平稳的和/或无转弯的变化。因此，在力变化中产生特别有利的 踏板感，并且在该力变化中避免了尤其是跳跃或转弯。因此，所述过渡不是不连贯地进行 的，而是相反地在滑动面相对于摩擦面运动期间，一个接触部段慢慢脱开嵌接，而在力重叠 区域内第二接触部段慢慢进入嵌接。
[0017] 另一个优点是，在按本发明的踏板系统中，所述接触部段作为接触面构成在滑动 面和/或摩擦面上。正如已经解释的那样，取代接触点或接触线可以使用优选接触面作为 接触部段。这导致改进的单位面积压力并且因而导致在滑动面和摩擦面之间的改进的力传 递。此外，它们提供了更大的面积，以便提供期望的滑动摩擦作为摩擦副。例如可以使各个 接触面在表面上的所期望的摩擦接触方面适应于所规定的滑动摩擦。因此可以对该接触面 进行上涂层和/或表面处理。尤其是可以通过该方式改变摩擦系数。优选接触面在降低的 磨损情况方面进行适配。这尤其是指在摩擦期间降低材料磨损。
[0018] 同样可能有利的是，在按本发明的踏板系统中，滑动元件构造为单独的构件并且 固定在踏板上。这意味着，滑动元件例如构造为滑块并且被推到踏板上。在本发明的范围 内也可设想其它方面的固定方法例如螺纹连接、铆接、粘接、锁止、夹紧或卡夹。该连接不仅 可以设计为可逆的，而且也可以设计为不可逆的。在滑动元件和踏板之间的连接的可逆的 构造形式具有如下优点：这种滑动元件作为磨损件可以构造为可更换的。
[0019] 此外有利的是，在按本发明的踏板系统中，所述支承装置具有至少两个摩擦面并 且所述踏板包括具有滑动面的至少两个滑动元件。在此，滑动面与摩擦面的配合部沿着支 承轴线的方向在轴向上间隔开。该轴向间隔可以说是各接触部段彼此间的平行位移。通过 该方式有效地避免在操纵踏板期间所述踏板相对于支承轴线发生侧斜。此外可以在未显著 增加所需的结构空间的情况下构成增大的接触面并且因而构成增大的待提供的摩擦面。
[0020] 本发明的主题同样是一种用于在操纵踏板时产生具有迟滞的力变化的踏板系统。 这种踏板操纵包括至少在第一和第二位置之间可转动地支承的踏板，该踏板包括具有滑动 面的滑动元件。另外设有支承装置，该支承装置具有至少一个摩擦面，用于支承滑动元件的 滑动面。按本发明的这种踏板系统的特征是：设置有框架，支承装置绕着支承轴线可转动地 支承在该框架中。在此，框架具有框架摩擦面，并且滑动元件具有框架滑动面，其中，当踏板 在第一位置时框架摩擦面和框架滑动面在第一接触部段中接触并且当踏板在第二位置时 框架摩擦面和框架滑动面在第二接触部段中接触。在此，第一接触部段和第二接触部段相 对于支承轴线具有不同的杠杆臂。按本发明的踏板系统的该实施形式是正如在前面段落中 所解释的实施形式的一种替代方案。因此，这里将提供具有接触部段的摩擦副并且在滑动 元件和所提供的框架之间的不同杠杆臂的构造形式。显而易见地，在此也可以与根据上面 段落的实施形式进行组合。因此，按本发明的踏板系统可具有在前述段落中详细解释的按 本发明的踏板系统所具有的相同优点。