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Die
Erfindung betrifft einen Pedallagerbock nach dem Oberbegriff des
Patentanspruchs 1.
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Aus
der
DE 100 17 794
A1 ist ein Pedallagerbock bekannt, der einteilig ausgebildet
ist. Bei einer einteiligen Ausführung
eines Pedallagerbocks kann nur ein Werkstoff verwendet werden. Ein
Pedallagerbock aus Kunststoff benötigt viel Bauraum, um die notwendige
Steifigkeit zu erreichen. Dagegen weist ein kompakter Pedallagerbock
aus Metall ein hohes Gewicht auf. Bei der Verwendung von Leichtmetallen wird
zwar das Gewicht reduziert, dabei entstehen aber hohe Materialkosten.
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Vor
diesem Hintergrund liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe
zugrunde, einen Pedallagerbock der eingangs genannten Art zu schaffen, welcher
mit einem geringen Gewicht und kostengünstig herzustellen ist und
dabei wenig Bauraum benötigt.
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Diese
Aufgabe wird durch einen Pedallagerbock mit den Merkmalen des Anspruchs
1 gelöst. Demnach
zeichnet sich der Pedallagerbock durch einen Grundkörper mit
zwei separaten Bauteilen auf, einer Schale und einem Verstärkungselement.
Das Verstärkungselement
besitzt eine versteifende Funktion. Durch die mehrteilige Ausführung des
Grundkörpers
können
die Schale und das Verstärkungselement
aus verschiedenen Materialien ausgebildet sein, wobei die positiven Eigenschaften
der einzelnen Werkstoffe miteinander kombiniert werden können. Kunststoff
weist beispielsweise ein geringes Gewicht auf und Metall eine hohe
Stabilität.
Dadurch können
bei einer kompakten Bauweise des Pedallagerbocks, gleichzeitig die
Steifigkeit erhöht
und das Gewicht reduziert werden.
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Vorteilhafte
Ausgestaltungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
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Um
dem Grundkörper
eine Grundstabilität
zu geben, besteht dieser gemäß einer
Ausführungsform aus
Metall, wie beispielsweise Stahlblech. Stahl ermöglicht bei einer kompakten
Bauweise eine höhere Festigkeit
als ein Bauteil mit gleichen Abmessungen aus Kunststoff.
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Um
die Steifigkeit der Schale weiter zu erhöhen, weist die Schale gemäß einer
weiteren Ausführungsform
an ihrem umlaufenden Rand einen Kragen auf. Wenn im Zusammenhang
mit der Erfindung von einem Kragen die Rede ist, so ist damit eine
im wesentlichen rechtwinklig abgewinkelte Außenkante der Schale gemeint.
Durch diesen Kragen wird außerdem
der Kraftfluß in
dem Pedallagerbock optimiert. Eine über ein Pedal in den Pedallagerbock
eingeleitete Kraft wird über
den Kragen auf eine große
Fläche
verteilt, wodurch einzelne Bereiche des Pedallagerbocks entlastet
werden.
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Für die darüber hinaus
benötigte
Stabilität der
Schale ist an der Schale gemäß einer
weiteren Ausführungsform
ein zusätzliches
Verstärkungselement
aus Kunststoff angespritzt. Kunststoffteile haben den Vorteil, daß sie im
Vergleich zu Metallteilen mit identischen Abmessungen ein geringeres
Gewicht aufweisen und kostengünstiger
herzustellen sind. Desweiteren können
die Kunststoffteile einfach durch Spritzgußverfahren an die Schale des
Grundkörpers
angespritzt werden. Hierbei ist keine aufwendige Anpassung des Kunststoffteils
an die Schale nötig,
da sich das Kunststoffteil beim Spritzvorgang automatisch an die
Schale, die einen Teil der Spritzgußform bildet, angleicht. Daher
müssen
keine Toleranzen beachtet werden, was die Herstellung erheblich günstiger
bezüglich
der Kosten macht.
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Um
das Verstärkungselement
möglichst
kostengünstig
herzustellen, weist das Verstärkungselement
im Innern der Metallschale gemäß einer
weiteren Ausführungsform
eine Rippenstruktur auf. Dadurch wird bei gewünschter Stabilität auf einfache
Art Material und Gewicht eingespart und damit die Kosten reduziert.
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Gemäß einer
weiteren Ausführungsform
ist eine Lagerstelle für
ein Pedallager in die Schale und dem sowohl außen als auch innen an die Schale
angespritzten Verstärkungselement
eingebracht. Da in die Lagerstelle durch ein Pedal große Kräfte eingeleitet
werden, muß die
Lagerstelle eine hohe Festigkeit aufweisen. Durch den mehrteiligen
sandwichartigen Aufbau der Lagerstelle ist es möglich, der Lagerstelle eine
Grundstabilität
durch einen Metallkern, der der Schale entspricht, zu geben. Das
Verstärkungselement
hat die Aufgabe, das eigentliche Pedallager zu formen.
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Die
Lagerstelle weist zur Verstärkung
gemäß einer
weiteren Ausführungsform
axial und radial zur Pedallagerlängsachse
angeordnete Rippen auf. Rippen haben den Vorteil, daß sie bei
optimaler Verstärkung
sowohl Material als auch Gewicht einsparen. Dadurch werden die Kosten
weiter reduziert.
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Gemäß einer
weiteren Ausführungsform
sind die beiden Teile des Grundkörpers
fest miteinander verbunden. Der Kragen der Schale wird dazu zumindest
teilweise mit Kunststoff umspritzt, so daß das Verstärkungselement an der Schale
verankert ist. Desweiteren weist die Schale Durchsetzungslöcher in
Form von Ausnehmungen in der Schale auf, in die der Kunststoff des
Verstärkungselements
hineingespritzt ist. Dadurch wird das angespritzte Verstärkungselement
ebenfalls an der Schale fixiert. Dies ist eine einfache und kostengünstige Art
der Befestigung, da weder zusätzlichen
Befestigungselemente benötigt
werden noch zusätzliche
Arbeitsschritte notwendig sind.
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Damit
der Pedallagerbock verschiedene Zusatzelemente aufnehmen kann, sind
gemäß einer weiteren
Ausführungsform
Befestigungsmöglichkeiten
an dem Verstärkungselement
vorgesehen. Diese Befestigungsmöglichkeiten
sind durch ein entsprechendes Anpassen der Spritzgußformen
einfach herzustellen und einfach mit dem Pedallagerbock zu verbinden.
Dabei werden keine zusätzlichen
Befestigungsmittel benötigt.
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Im
folgenden wird der erfindungsgemäße Pedallagerbock
anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es
zeigen:
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1 eine perspektivische Ansicht
einer ersten Ausführungsform
einer Schale eines erfindungsgemäßen Pedallagerbocks;
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2a eine perspektivische
Vorderansicht des erfindungsgemäßen Pedallagerbocks
mit der Schale gemäß 1;
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2b eine perspektivische
Rückansicht des
erfindungsgemäßen Pedallagerbocks
gemäß 2a;
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3 eine perspektivische Ansicht
einer zweiten Ausführungsform
einer Schale des erfindungsgemäßen Pedallagerbocks
sowie
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4 eine perspektivische Ansicht
des erfindungsgemäßen Pedallagerbocks
mit der Schale gemäß 3.
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In 1 ist eine Schale 1 aus
Metall dargestellt, die einen Teil eines Grundkörpers des erfindungsgemäßen Pedallagerbocks
bildet. Die Schale 1 besteht aus einem tiefgezogenem Stahlblech
und weist einen flachen Boden 2, einen gewölbten Boden 3 und
zwei Seitenwände 4, 4' auf. Der flache
Boden 2 und der gewölbte
Boden 3 sind nebeneinander angeordnet, so daß der gewölbte Boden 3 in
der 1 oberhalb des flachen
Bodens 2 angeordnet ist. Der gewölbte Boden 3 ist von
den Seitenwänden 4, 4' sowohl seitlich
als auch oben umschlossen. Der flache Boden 2 ist nur seitlich
von den Seitenwänden 4, 4' umgeben. Durch
die Seitenwände 4, 4' bildet die Schale 1 einen
Innenraum. In den Seitenwänden 4, 4' sind im Bereich
des gewölbten
Bodens zwei Bohrungen 5, 5' zur Aufnahme eines Pedallagers
angeordnet. Ein umlaufender Rand 6 der Schale 1 ist
an den Seitenwänden 4, 4' und oberhalb
des Lagerbereichs rechtwinklig abgewinkelt. Der flache Boden 2 ist
rechwinklig geformt und weist zentral eine große kreisförmige Ausnehmung 7 auf,
durch die ein nicht weiter dargestelltes Übertragungselement geführt wird.
Das Übertragungselement
leitet eine Bewegung eines Bremspedals auf eine nicht dargestellte
Bremseinheit weiter. Desweiteren sind in dem flachen Boden 2 umfangsseitig
um die Ausnehmung 7 drei weitere kleine kreisförmige Ausnehmungen 8 angeordnet,
in die Buchsen 9 eingepreßt sind. Die Schale 1 wird
mit dem flachen Boden 2 an einer Stirnwand eines Fahrzeugs
befestigt. Die Buchsen 9 dienen zur Aufnahme von Befestigungselementen
zur Anbindung der Schale 1 an die Stirnwand. Eine weitere
Ausnehmung 8 mit eingepreßter Buchse 9 zur
Anbindung der Schale 1 an die Stirnwand befindet sich im
gewölbten Boden 3 oberhalb
der Aufnahme für
das Pedallager.
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Im Übergangsbereich
von dem flachen Boden 2 zu dem gewölbten Boden 3 ist
ein Durchsetzungsloch 10 in Form einer kreisförmigen Ausnehmung
angeordnet, welches zur Verankerung eines Verstärkungselements 11 an
der Schale dient. Das Verstärkungselement 11 ist
in den 2a und 2b näher erläutert. Das Verstärkungselement 11 wird
in den Innenraum der Schale 1 hineingespritzt. Dabei dringt
das Material des Verstärkungselements 11 durch
das Durchsetzungsloch 10 der Schale 1 hindurch
und fixiert dadurch das Verstärkungselement 11 an
der Schale 1.
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Aus
den 2a und 2b geht ein erfindungsgemäßer mehrteiliger
Pedallagerbock hervor. Der Pedallagerbock weist eine Schale 1,
wie sie in 1 dargestellt
ist, und ein Verstärkungselement 11 auf. Das
Verstärkungselement 11 besteht
aus Kunststoff, wie beispielsweise PA6 GF 30 %, und ist rippenförmig zur
Erhöhung
der Steifigkeit der Schale 1 in den Innenraum der Schale 1 gespritzt,
wobei die Ausnehmung 7 der Schale 1 frei bleibt.
Sowohl der angestellte Rand 6 als auch die Buchsen 9 sind
mit dem Kunststoff des Verstärkungselements 11 umspritzt. Dadurch
wird das Verstärkungselement 11 fest
mit der Schale 1 verbunden. Der flache Boden 2 ist
im Bereich der Buchsen 9 vollständig mit Kunststoff bedeckt.
Die Buchsen 9 ragen aus dem mit Kunststoff bedeckten Boden
heraus und sind an ihrer Außenseite
zusätzlich
ringförmig
mit Kunststoff verstärkt,
so daß die
Buchsen 9 und ein um die Buchsen 9 angeordneter
Ring eine bündig
abschließende
Oberfläche aufweisen.
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Das
Verstärkungselement 11 weist
Rippen 12 auf, die unregelmäßig im Bereich des gewölbten Bodens 3 im
Innenraum der Schale 1 verlaufen. So verläuft eine
Rippe 12 beispielsweise von der Seitenwand 4 zur
Ausnehmung 7, eine zweite Rippe 12 von der gegenüberliegenden
Seitenwand 4' zur Ausnehmung 7 und
eine dritte Rippe 12 verläuft zwischen den beiden Seitenwänden 4, 4' und kreuzt
dabei eine der vorher genannten Rippen 12. Die Rippen 12 erstrecken
sich in der Tiefe vom Rand 6 der Schale 1 bis
zu dem gewölbten
Boden 3. Im Bereich des flachen Bodens 2 bilden
die Rippen 12 des Verstärkungselements 11 Tangenten
um die Ausnehmung 7 der Schale 1.
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An
den Seitenwänden 4, 4' im Bereich
der Bohrungen 5, 5' bildet
das Verstärkungselement 11 Lagerstellen 13 für ein Pedallager.
Die Lagerstellen 13 sind außen und innen an die Seitenwände 4, 4' angespritzt.
Die Lagerstellen 13 haben die Form einer Hülse, die
durch die Bohrungen 5, 5' in den Seitenwänden 4, 4' hindurchragen.
Ein nach außen
ragender Teil der Hülse
ist durch Rippen 14 verstärkt, die jeweils zwischen der
Hülse und
dem am nächsten gelegenen
Rand 6 der Schale 1 radial zu einer Pedallagerlängsachse
angeordnet sind. Die Lagerstelle 13 an der Seitenwand 4 ist
im Innenraum der Schale 1 zusätzlich mit einer ringförmigen Platte 15 verstärkt. Die
Platte 15 ist mit axial zur Pedallagerlängsachse angeordneten Verstärkungsrippen 16 an
die hülsenförmige Lagerstelle 13 angebunden.
Diese Lagerstelle 13 an der Seitenwand 4 ist in
dieser Ausführungsform
aufgrund des vorhandenen Bauraums breiter als die ihr gegenüberliegende
Lagerstelle 13 an der Seitenwand 4' gemäß 2a. Es ist aber auch denkbar, die beiden
Lagerstellen 13 gleich zu dimensionieren.
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Zwischen
der Ausnehmung 7 im flachen Boden 2 und der Seitenwand 4 ist
ein Halter 17 zur Aufnahme eines Lichtschalters an das
Verstärkungselement 11 angespritzt.
Der Halter 17 besteht aus zwei seitlichen Streben 18,
die im rechten Winkel zueinander angeordnet sind und mit einer Aufnahmeplatte 19 abgedeckt
sind. Eine dritte Strebe 18 verläuft diagonal von der Schale 1 zur
Aufnahmeplatte 19 und verbindet die beiden seitlichen Streben 18 miteinander. Die
Aufnahmeplatte 19 des Halters 17 weist eine Bohrung
zur Fixierung des Lichtschalters mit einer rechteckigen Mitnehmeraussparung
auf.
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Desweiteren
ist oberhalb der Lagerstellen 13 für das Pedallager eine an das
Verstärkungselement 11 angespritzte
Kunststofffläche 20 angeordnet.
Die Kunststofffläche 20 verläuft über die
gesamte Breite des Grundkörpers
und dient der Abdeckung einer nicht dargestellten Geräuschkapsel,
die auf den Pedallagerbock auf der Seite des Verstärkungselements 11 aufgesetzt
wird. Die Geräuschkapsel
wird mittels drei Rastnasen 21 mit dem Pedallagerbock verbunden.
Die Rastnasen 21 sind umfangsseitig um die Ausnehmung 7 unterhalb
des mit Kunststoff umspritzten Rands 6 außen an der
Schale 1 angespritzt.
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Eine
der Buchsen 9 neben der Ausnehmung 7 der Schale 1 ragt
ein wenig aus der Schale 1 in Richtung Stirnwand heraus
und dient als Anbindungspunkt für
beispielsweise einen Crashabweiser.
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In 3 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel einer
Schale 1 des erfindungsgemäßen Pedallagerbocks dargestellt.
Die Schale 1 weist im Unterschied zu der in 1 dargestellten Schale 1 umfangsseitig um
die beiden Böden 2, 3 herum
angeordnete Seitenwände 4, 4' auf. An den
Seitenwänden 4, 4' ist ein durchgehender
nach außen
angestellten Rand 6 vorgesehen. Desweiteren sind in den
Seitenwänden 4, 4' der Metallschale 1 keine
Ausnehmungen für
Lagerstellen 13 vorgesehen. Die Lagerstellen 13 werden
mit dem Verstärkungselement 11 aus
Kunststoff an die Schale 1 angespritzt. Dies ist im Zusammenhang
mit dem in 4 dargestellten
Ausführungsbeispiel
erläutert.
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Aus 4 geht eine weitere Ausführungsform
eines Pedallagerbocks hervor. An die Schale 1 gemäß 3 ist ein Verstärkungselement 11 angespritzt.
Das Verstärkungselement 11 weist
zusätzlich zu
den im Innenraum der Schale 1 verlaufenden Rippen 12 im
Bereich des flachen Bodens 2 hohlzylinderförmige Verstärkungen 22 auf,
welcher mit ihrer Längsachse
senkrecht zu dem flachen Boden 2 ausgerichtet sind. Die
Verstärkungen 22 grenzen
an die mit Kunststoff hohlzylinderförmig umspritzte Ausnehmung 7.
Eine weitere hohlzylinderförmige
Verstärkung 22 ist
im Bereich des gewölbten
Bodens 3 oberhalb der Aufnahme für das Pedallager angeordnet. Im
Unterschied zu dem in den 2a und 2b dargestellten Ausführungsbeispiel
des Pedallagerbocks bestehen die Lagerstellen 13 aus Kunststoff.
Sie sind in Anformungen eingebracht, die oberhalb der Seitenwände 4, 4' an das Verstärkungselement 11 angespritzt
sind. Die Anformungen 23 sind im wesentlichen quaderförmig und
weisen an ihren großen
Seitenfläche
jeweils eine zentrale Aussparung 24 in Form eines Langlochs
auf. Die Langlöcher
dienen als Freiräume
für Hebel
und sind dementsprechend ausgeformt. Die quaderförmigen Anformungen 23 weisen
an ihrer Außenseite
zudem Materialaussparungen 25 zur Einsparung von Material
und Gewicht auf.