CZ289736B6 - Jednopedálové zařízení pro motorová vozidla - Google Patents

Abstract

Jednoped lov za° zen pro motorov vozidla pro ovl d n ot ek motoru a brzdn ho · inku obsahuje ped lov² dr k (1), kter² je uspo° d n pro pohyb z klidov polohy do polohy pro brzd n vozidla, a ped l (3), kter² je pohybliv ulo en na ped lov m dr ku (1) pro ovl d n ot ek motoru vozidla, d le blokovac za° zen , uspo° dan pro udr ov n ped lov ho dr ku (1) v jeho klidov poloze ve stavu, kdy za° zen nebrzd , a pro umo n n pohybu ped lov ho dr ku (1) z jeho klidov polohy p°i p°echodu do stavu, kdy za° zen brzd , pokud je na ped lov² dr k (1) vyvozov na s la, p°esahuj c p°edem stanovenou hodnotu. Blokovac za° zen obsahuje elektromagnet (10).\

Description

Jednopedálové zařízení pro motorová vozidla

Oblast techniky

Vynález se týká jednopedálového zařízení pro motorová vozidla pro ovládání otáček motoru a brzdného účinku, které obsahuje držák pedálu, který je uspořádán pro pohyb z klidové polohy do polohy pro brzdění vozidla, a pedál, který je pohyblivě uložen na držáku pedálu pro ovládání otáček motoru vozidla, dále blokovací zařízení, uspořádané pro udržování držáku pedálu v jeho klidové poloze ve stavu, kdy zařízení nebrzdí, a pro umožnění pohybu držáku pedálu z jeho klidové polohy při přechodu do stavu, kdy zařízení brzdí, pokud je na držák pedálu vyvozována síla, přesahující předem stanovenou hodnotu.

Dosavadní stav techniky

Motorová vozidla mají obvykle tři nohou ovládané pedály, a to pedál spojky, pedál brzdy a pedál plynu. Řidič ovládá pedál spojky levou nohou, zatímco pravou nohou ovládá střídavě pedál brzdy a pedál plynu. Řidič reguluje otáčky motoru tak, že položí patu pravé nohy na podlahu vozidla a otáčí touto pravou nohou v kotníku směrem dopředu a dolů, čímž ovládá pedál plynu. Pokud chce řidič vozidlo zabrzdit, stlačí pravou nohu proti podlaze směrem k níže položené části nohy, čímž ovládá pedál brzdy.

Vozidla s automatickým řazením nemají spojku, avšak ovládání otáček motoru a brzdění musí být v každém případě podle současných předpisů prováděno výše popsaným způsobem, to znamená střídavým ovládáním brzdového a plynového pedálu pravou nohou.

Především při nouzovém brzdění v případě náhlého nebezpečí mohou nastat v důsledku tohoto zařízení s více pedály značně nebezpečné situace. Kvůli době, potřebné k přesunutí pravé nohy, se v nebezpečí brzdná vzdálenost prodlužuje, přičemž kromě toho při přesouvání nohy hrozí další nebezpečí, že řidič sešlápne chybný pedál, nebo že brzdový pedál mine.

Za účelem odstranění shora uvedených nebezpečí byla navržena celá řada kombinovaných plynových a brzdových pedálů (tak zvané jednopedálové systémy), s jejichž pomocí se vynálezci pokoušejí minimalizovat uvedený nezbytný pohyb pravé nohy v případě náhlého nebezpečí.

V patentovém spise SE 7 604 223-3 je popsáno jednopedálové zařízení, obsahující otočně připojený držák pedálu, který podpírá pedál, otočně uložený na hřídeli, připojeném k držáku pedálu, kterýžto hřídel je kolmý na rovinu otáčení držáku pedálu. Otáčky motoru a běžné brzdění jsou ovládány pomocí navzájem protichůdných pohybů výše zmíněného hřídele pedálu.

Otáčky motoru vzrůstají pootočením pravé nohy v kotníku směrem vpřed, zatímco běžné brzdění se provádí opačným zpětným pootočením pravé nohy směrem vzad. Během těchto pohybů nohy je držák pedálu pomocí pružinového zařízení neustále přitlačován do klidové polohy. Držák pedálu je sestrojen takovým způsobem, že nouzové brzdění může být prováděno poměrně silným stlačením pedálu směrem k níže položené části nohy, čímž se držák pedálu vychýlí z klidové polohy směrem k níže položené části nohy. Po nouzovém zabrzdění se držák pedálu vrátí zpět do své klidové polohy pomocí pružinového zařízení.

Jednopedálové zařízení podle shora uvedeného patentového spisu SE 7 604 223-3 však má celou řadu následujících nevýhod:

Řidič nemůže ovládat pedály tradičně známým a vžitým způsobem. Běžné brzdění probíhá pro řidiče naprosto novým způsobem, a to pootočením nohy v kotníku směrem nahoru. Ovládání je

- 1 CZ 289736 B6 ještě složitější v důsledku skutečnosti, že nouzové brzdění probíhá odlišným způsobem. Když si řidič konečně zvykne na nový způsob běžného brzdění, ztratí nacvičený reflex stlačení brzdového pedálu směrem k níže položené části nohy v případě náhlého nebezpečí.

Nesporné je, že v porovnání s tradičním vícepedálovým zařízením by mělo teoreticky toto jednopedálové zařízení přispět ke zkrácení reakční doby, avšak v praxi budou zřejmě tyto reakční doby značně dlouhé, protože pohyb, vykonávaný při nouzovém brzdění, vůbec nevychází z pohybu, vykonávaného při běžném brzdění, a proto není instinktivní.

Pokud je vůbec možné naučit se zcela spolehlivě ovládat tyto funkce, trvá to velice dlouhou dobu. Kromě toho po případné výměně takovéhoto vozidla za vozidlo, opatřené více pedály, vznikají další potíže a nebezpečí.

Protože stlačením pedálu směrem k níže položené části nohy vzrůstá odpor pružinového zařízení, způsobuje takovéto jednopedálové zařízení snížení tlaku pedálu při nouzovém brzdění.

V okamžiku, kdy je tlak pedálu nezbytně nutný, je redukován pružinovým zařízením, které působí proti pohybu při nouzovém brzdění.

Navíc by asi bylo velice obtížné prosadit takovéto jednopedálové zařízení na trh, protože se sám uživatel musí přizpůsobit pedálům, a nikoli naopak.

Instalace jednopedálového zařízení do běžného vozidla rovněž vyžaduje provedení značných úprav tohoto vozidla. Proto bude výměna stávajícího tradičního vícepedálového zařízení za uvedené jednopedálové zařízení velice nákladná, náročná a obtížná.

V patentovém spise EP-A-0 522 556 je popsáno pedálové zařízení, mající samostatný oddělený plynový pedál a brzdový pedál. Tyto pedály jsou však sestrojeny tak, že je řidič může ovládat jednou nohou. Pokud není samostatný brzdový pedál zatížen nohou řidiče, je přidržován prostřednictvím dvou spolupůsobících permanentních magnetů v klidové poloze. Samostatný otočný plynový pedál je umístěn nad brzdovým pedálem.

Otáčky motoru jsou ovládány natočením plynového pedálu na stranu, zatímco je pata nohy opřena o podlahu. Jak běžné brzdění, tak i nouzové brzdění provádí řidič tak, že otáčí nohou v kotníku směrem dopředu a dolů.

Rovněž toto známé pedálové zařízení vyžaduje zvládnutí určitých modelových pohybů, které jsou naprosto odlišné od pohybů, s jejichž pomocí je ovládáno tradiční vícepedálové zařízení u běžného vozidla, takže i toto pedálové zařízení má výše uvedené nedostatky a nevýhody.

Podstata vynálezu

Úkolem předmětu tohoto vynálezu je vyvinout zdokonalené jednopedálové zařízení, s jehož pomocí budou ovládány otáčky motoru a účinnost brzdy u motorových vozidel, a které zcela nebo alespoň v základním rozsahu přispěje k odstranění výše uvedených nedostatků stávajícího stavu techniky. Předmětné jednopedálové zařízení by tedy mělo zkrátit reakční dobu při nouzovém brzdění, přičemž by však současně mělo odstranit nebo přinejmenším v základním rozsahu snížit riziko, že řidič v takové situaci mine brzdový pedál, nebo sešlápne chybný pedál.

Zvláštním úkolem předmětu tohoto vynálezu je vyvinout takové jednopedálové zařízení, které může být snadno a bez velkých úprav nainstalováno prakticky do každého motorového vozidla, které je dnes vybaveno samostatným plynovým pedálem a samostatným brzdovým pedálem. Jednopedálové zařízení podle tohoto vynálezu by mělo být schopno fungovat ve spojení s tradičním brzdovým zařízením.

-2CZ 289736 B6

Zvláštním úkolem jednopedálového zařízení podle tohoto vynálezu je dosáhnout toho, aby byl řidič při ovládání motorového vozidla schopen řídit se osvědčeným pohybovým modelem, to znamená otáčivým pohybem nohy v kotníku regulovat otáčky motoru a brzdit stlačením brzdového pedálu dolů směrem k nižší části nohy pomocí stehenních svalů. Běžné brzdění a nouzové brzdění v případě náhlého nebezpečí by měl řidič provádět podle stejného pohybového modelu.

Dalším úkolem předmětu tohoto vynálezu je vyvinout jednopedálové zařízení, které může být používáno ve spojení s elektronickým plynovým pedálem.

V souladu s předmětem tohoto vynálezu bylo shora uvedených úkolů dosaženo vyvinutím jednopedálového zařízení pro motorová vozidla pro ovládání otáček motoru a brzdného účinku, které obsahuje držák pedálu, který je uspořádán pro pohyb z klidové polohy do polohy pro brzdění vozidla, a pedál, který je pohyblivě uložen na držáku pedálu pro ovládání otáček motoru vozidla, dále blokovací zařízení, uspořádané pro udržování držáku pedálu v jeho klidové poloze ve stavu, kdy zařízení nebrzdí, a pro umožnění pohybu držáku pedálu z jeho klidové polohy při přechodu do stavu, kdy zařízení brzdí, pokud je na držák pedálu vyvozována síla, přesahující předem stanovenou hodnotu, přičemž blokovací zařízení obsahuje elektromagnet.

Jednopedálové zařízení podle tohoto vynálezu s výhodou obsahuje vratné prostředky pro navracení držáku pedálu do klidové polohy.

Pedál je s výhodou otočně připojen prostřednictvím hřídele k držáku pedálu.

Jednopedálové zařízení podle tohoto vynálezu s výhodou obsahuje prostředky pro nastavení předem stanovené hodnoty, přičemž tyto prostředky zahrnují rotační potenciometr pro regulaci provozního napětí elektromagnetu.

Jednopedálové zařízení podle tohoto vynálezu dále s výhodou obsahuje uvolňovací ústrojí, které je uspořádáno pro usnadnění uvolňování držáku pedálu v předem stanovené poloze pedálu vzhledem k držáku pedálu, přičemž uvolňovací ústrojí obsahuje mikrospínač, sdružený s pedálem.

Pedál je s výhodou opatřen opěrkou nohy.

Jednopedálové zařízení podle tohoto vynálezu rovněž s výhodou obsahuje otočné ústrojí, které je uspořádáno na držáku pedálu pro uložení škrticího lanka, nataženého mezi pedálem a motorem vozidla.

Blokovací zařízení je s výhodou uspořádáno v dráze pohybu držáku pedálu pro vytvoření opěry držáku pedálu.

Výše uváděný výraz „klidová poloha“ zde rovněž může být chápán jako termín, označující případy, ve kterých není klidová poloha přesně vymezena, neboť jde spíše o polohové rozmezí, ve kterém je držák pedálu upevněn, a ve kterém při přesouvání do polohy, v níž zařízení brzdí, vykazuje poměrně velkou počáteční nehybnost.

Významnou výhodou jednopedálového zařízení podle tohoto vynálezu je skutečnost, že může být provedeno tak, aby je uživatel mohl ovládat podle stejného pohybového modelu, jako tradiční pedálové zařízení se samostatným brzdovým a plynovým pedálem.

Zařízení může být tedy v souladu s předmětem tohoto vynálezu provedeno tak, že jsou otáčky motoru zvyšovány běžným otáčením nohy v kotníku směrem dopředu, zatímco jak běžné

-3CZ 289736 B6 brzdění, tak i nouzové brzdění probíhá sešlápnutím pedálu směrem k níže položené části nohy.

V nebezpečí může řidič reflexivně prudce sešlápnout pedál, čímž rychle a snadno překoná přídržnou sílu blokovacího zařízení. V takovémto případě rovněž nehrozí riziko, že řidič v nebezpečí sešlápne chybný pedál, neboť nemusí přešlapovat na jiný pedál.

Další výhoda spočívá vtom, že jednopedálové zařízení podle tohoto vynálezu může být provedeno tak, že může být snadno a bez problémů instalováno do běžných tradičních motorových vozidel. Stávající plynový pedál se odstraní a tradiční brzdový pedál se nahradí jednopedálovým zařízením podle tohoto vynálezu. Původní brzdové zařízení může být tradičním způsobem spojeno s pedálovým držákem. Dále může být pedál spojen s motorem, například pomocí plynového lanka, jak je známo z dosavadního stavu techniky. Předmětu tohoto vynálezu je rovněž možno využít ve spojení s elektronickým plynovým pedálem.

V souladu s výhodným provedením obsahuje blokovací zařízení elektromagnet, přičemž pedálový držák a elektromagnet na sebe vzájemně působí. Použitím vhodného provozního napětí je prostřednictvím elektromagnetu možno velmi jednoduše nastavit blokovací sílu na takovou velikost, která je pro řidiče vhodná a přijatelná, a to například pomocí ovládání na přístrojové desce vozidla. I v případě poruchy přívodu elektrického proudu může být vozidlo snadno zabrzděno, neboť blokovací síla přestane působit.

Z bezpečnostního hlediska je další výhodou i nepřítomnost mechanického spojení při upevnění pedálového držáku. Díky tomu nehrozí riziko, že bude pedálový držák při selhání nebo zablokování určitých součástí trvale zadržován v zablokované poloze. Zejména je nutno zdůraznit, že v důsledku daného provedení, které využívá blokování prostřednictvím elektromagnetu, je blokovací síla zanedbatelná poté, kdy řidič působením dostatečně velké tlakové síly na pedál tuto blokovací sílu překoná.

V souladu s dalším výhodným provedením předmětu tohoto vynálezu obsahuje jednopedálové zařízení uvolňovací zařízení, zejména mikrospínač, jehož úkolem je uvolnit pedálový držák, pokud je pedál v základní poloze. Nejvhodnější je taková poloha pedálu, ve které otáčky motoru nevzrůstají, nebo ve které tento nárůst alespoň není podstatný. Díky tomu může být brzdění snadno prováděno. Kromě toho je běžné brzdění ovládáno vůlí řidiče, neboť k tomuto brzdění dochází poté, kdy řidič vrátí úmyslně pedál do základní polohy, zatímco nouzové brzdění probíhá instinktivně sešlápnutím pedálu směrem k nižší části nohy.

V souladu s dalším provedením předmětu tohoto vynálezu je pedál opatřen spodní opěrkou, sloužící k podepření řidičovy paty. Díky tomu je poloha nohy při řízení pohodlnější, přičemž však rovněž dochází ke zvýšení bezpečnosti, neboť noha řidiče spočívá na pedálu mnohem uspokojivějším způsobem.

V souladu s jedním provedením předmětu tohoto vynálezu je pedál s motorem vozidla spojen tak, že se pohybem pedálového držáku z klidové polohy do polohy, v níž zařízení brzdí, snižují otáčky motoru. Toto snížení otáček je velice žádoucí, neboť odstraňuje riziko vytočení motoru do vysokých obrátek během brzdění vozidla.

Výše uvedená provedení předmětu tohoto vynálezu mohou být rovněž vzájemně vhodně kombinována.

-4CZ 289736 B6

Přehled obrázků na výkresech

Vynález bude v dalším podrobněji objasněn na příkladech jeho konkrétního provedení, jejichž 5 popis bude podán s přihlédnutím k přiloženým obrázkům výkresů, kde:

obr. 1 znázorňuje schematický boční nárysný pohled na jednopedálové zařízení podle tohoto vynálezu, které má elektromagnetické jištění, a které je zobrazeno v poloze, v níž zařízení brzdí;

obr. 2 znázorňuje schematický boční nárysný pohled na jednopedálové zařízení podle tohoto vynálezu, které má elektromagnetické jištění, a které je zobrazeno v poloze, v níž zařízení nebrzdí;

obr. 3 znázorňuje schematický boční nárysný pohled na jednopedálové zařízení podle tohoto 15 vynálezu, které má mechanické jištění, a které je zobrazeno v poloze, v níž zařízení brzdí;

obr. 4 znázorňuje vyčleněnou část jednopedálového zařízení podle obr. 3 ve zvětšeném měřítku;

obr. 5 znázorňuje boční nárysný pohled na ústrojí pro vytváření tření a pro vychylování kabelu;

obr. 6 znázorňuje půdorysný pohled na ústrojí podle obr. 5;

obr. 7 znázorňuje schematický boční nárysný pohled na jednopedálové zařízení podle tohoto vynálezu s elektronickým pedálem plynu;

obr. 8 znázorňuje boční nárysný pohled na jednopedálové zařízení podle obr. 7, zobrazené v poloze, v níž zařízení nebrzdí;

obr. 9 znázorňuje axonometrický pohled zezdola na plynový pedál jednopedálového zařízení 30 podle obr. 7 a obr. 8 v průběhu montáže zařízení;

obr. 10A, 10B allA, 11B znázorňují dva typy první a druhé poloviny plynového převodníku, umístěného v jednopedálovém zařízení podle obr. Ί a obr. 8; a obr. 12 znázorňuje schematický pohled na varianty otočného rozmezí pedálu podle tohoto vynálezu.

Příklady provedení vynálezu

Jednopedálové zařízení podle tohoto vynálezu, zobrazené na vyobrazeních podle obr. 1 a podle obr. 2, obsahuje pedálový držák 1 neboli brzdovou páku, odpovídající obvyklému držáku brzdového pedálu u tradičního zařízení se třemi pedály. Horní konec pedálového držáku 1 je tedy otočně uložen na horní ose 2 otáčení. Kombinovaný brzdový a plynový pedál 3 je tedy umístěn 45 na dolní koncové části pedálového držáku 1, a to takovým způsobem, který bude podrobněji popsán v dalším.

Pedálový držák 1 je připojen k brzdovému zařízení (na vyobrazeních neznázoměno) prostřednictvím spojovacího ramena 8 a spoje 9. Předmět tohoto vynálezu není omezen pouze na 50 speciální brzdové zařízení, takže spojení, které je schematicky znázorněno na obr. 1 a na obr. 2, je nutno považovat za neomezující příklad. Nezávisle na volbě brzdového zařízení a příslušného spojení se navíc u znázorněného provedení může pedálový držák 1 otáčet kolem osy 2 otáčení z klidové polohy (viz obr. 1), představující polohu, v níž zařízení nebrzdí, do přední pootočené

-5CZ 289736 B6 polohy (viz obr. 2), představující polohu, v níž zařízení brzdí. Tento otočný pohyb provádí řidič tradičním způsobem, tj. sešlápnutí pedálu 3 nohou.

Jednopedálové zařízení podle tohoto vynálezu je rovněž opatřeno vratnými prostředky (na 5 vyobrazeních neznázoměno), které navracejí pedálový držák 1 do klidové polohy podle obr. 1.

Těmito vratnými prostředky může být například pružina, upevněná mezi pedálovým držákem 1 a karosérií vozidla. Požadovaného účinku však může být rovněž dosaženo i stávajícím brzdovým zařízením, v kterémžto případě není nutná montáž žádných přídavných vratných prostředků.

Výše uvedený kombinovaný brzdový a plynový pedál 3 je vzhledem k pedálovému držáku 1 otočný okolo spodní, s výhodou vodorovné osy otáčení, která je tvořena nosným hřídelem 4.

U znázorněného provedení je pedál 3 umístěn na pravé straně pedálového držáku 1, přičemž je otočně připevněn k nosnému hřídeli 4, který vyčnívá na pravé straně pedálového držáku L Pedál 15 3 je u nosného hřídele 4 příčně ztenčen nejlépe v kolmém směru, přičemž je upraven tak, aby mohl být ovládán jednou nohou řidiče, a to s výhodou jeho pravou nohou.

Pedál 3 je vzhledem k nosnému hřídeli 4 nainstalován tak, že je poměrně krátká dolní část pedálu 3 umístěna pod nosným hřídelem 4, zatímco poměrně velká horní část pedálu 3 je umístěna nad 20 nosným hřídelem 4. Toto zavěšení pedálu zajišťuje, že je jeho ovládání snadné, a že především bude možno sešlápnutím patou otočit pedálem ve směru, v němž dochází ke snížení otáček motoru (směr pohybu hodinových ručiček na obr. 1).

Na své dolní koncové části je pedál 3 opatřen vyčnívající opěrkou 5, jejímž úkolem je podepřít 25 patu nohy. Tato opěra odpovídá opěře paty, kterou u tradičního pedálového zařízení tvoří podlaha vozidla.

Horní koncová část pedálu 3 je připojena k jednomu konci plynového lanka 6, které je vedeno přes kladku 7, připojenou k pedálovému držáku 1 a které je na svém opačném konci připojeno ke 30 škrticí klapce nebo k obdobnému ústrojí motoru vozidla (na vyobrazeních neznázoměno).

Připojení plynového lanka 6 k motoru vozidla je provedeno tradičním způsobem a nebude proto podrobněji popisováno. V každém případě však napínáním plynového lanka 6, tj. vytahováním plynového lanka 6 z lankového pouzdra 6a. otáčky motoru vzrůstají.

Kladka 7 je umístěna tak, aby v případě, kdy není plynové lanko 6 napnuto, byla kladkou pro mrtvý chod, zatímco při napnutí plynového lanka 6 je na kladce 7 vytvářen rotační odpor, který odpovídá tření, vznikajícímu při sešlápnutí tradičního pedálu plynu. Přednostní výhodné provedení připevnění kladky 7 bude podrobněji popsáno v dalším v souvislosti s vyobrazeními na obr. 5 a na obr. 6.

Úkolem blokovacího zařízení je zajistit pedálový držák 1, pokud je ve stavu, v němž nebrzdí, v jeho klidové poloze (viz obr. 1). U provedení, zobrazeného na obr. 1 a na obr. 2, obsahuje blokovací zařízení stacionární elektromagnet 10, který je pevně uspořádán na karosérii vozidla prostřednictvím držáku 11, a který svou magnetickou silou působí na magnetickou nebo kovovou 45 desku 10a nebo na ekvivalentní ústrojí na pedálovém držáku £. Když se pedálový držák J navrací do své klidové polohy, slouží držák 11 spolu s elektromagnetem 10 rovněž jako opěra pro tento pedálový držák L

U alternativní mechanicky inverzní konstrukce může být elektromagnet 10 nesen pedálovým 50 držákem X, takže jeho elektromagnetické pole působí na stacionární kovovou desku.

Změnou provozního napětí elektromagnetu 10 je možno nastavit elektromagnetickou blokovací sílu na vhodnou hodnotu. Takovéto nastavení může být provedeno například prostřednictvím rotačního potenciometru (na vyobrazeních neznázoměno), což může být s výhodou provedeno

-6CZ 289736 B6 přímo při výrobě. Změny elektromagnetického pole však může být dosaženo rovněž i jinými způsoby.

Jednopedálové zařízení, znázorněné na vyobrazeních podle obr. 1 a podle obr. 2, dále obsahuje rozpojovací zařízení, umístěné v tomto případě na dolní koncové části pedálu 3, které má zajistit, aby v předem určeném místě otáčení pedálu 3 vzhledem k pedálovému držáku 1 došlo ke zrušení účinku blokovacího zařízení. U provedení, znázorněného na obr. 1 a na obr. 2, obsahuje rozpojovací zařízení spínač ve formě mikrospínače 12, kteiý slouží k zapínání a vypínání provozního napětí elektromagnetu 10. Dotyk 13, sloužící k uvedení mikrospínače do činnosti, je pevně připojen k dolní koncové části pedálového držáku a leží v jeho prodloužení.

U znázorněného provedení je mikrospínač 12 uváděn do činnosti pomocí dotyku 13. a to v okamžiku, kdy je horní část pedálu 3 maximálně natočena směrem k řidiči (viz obr. 2). Dotyk 13 může rovněž sloužit jako doraz při otáčení pedálu 3 do jeho koncové polohy.

Když se pedál 3 dostane do své koncové polohy, přeruší se provozní napětí elektromagnetu 10, takže je při běžném brzdění vozidla možno snáze sešlápnout pedálový držák 1 zjeho klidové polohy. Pro dosažení stejného výsledku může být rozpojovací zařízení upevněno jiným způsobem, například mikrospínač 12 a dotyk 13 mohou být umístěny jinde. Je rovněž možné nahradit pouhé zapínání a vypínání provozního napětí regulováním tohoto provozního napětí v rozmezí dvou úrovní, čímž je možno rovněž v koncové poloze získat určitý omezený přídržný účinek.

U provedení, znázorněného na obr. 1 a na obr. 2 je možno oblast pohybu pedálu 3 rovněž rozdělit do dvou dílčích rozmezí, což bude podrobněji popsáno v dalším.

Nyní bude podrobněji popsána funkce jednopedálového zařízení, které je znázorněno na vyobrazeních podle obr. 1 a podle obr. 2.

Na obr. 1 je předmětné zařízení znázorněno v poloze, ve které nebrzdí, takže je pedálový držák blokován elektromagnetem 10 ve své klidové poloze. V této klidové poloze není brzdové zařízení vozidla v provozu. Noha řidiče (na vyobrazeních neznázoměno) je položena na pedálu 3 a může při běžném ovládání otáčením pedálu 3 dozadu a dopředu kolem nosného hřídele 4 regulovat otáčky motoru, což je vyznačeno šipkou A. Pokud se pedál 3 otáčí proti směru hodinových ručiček, otáčky motoru vzrůstají a naopak. V poloze, ve které zařízení nebrzdí, může tedy řidič plně regulovat otáčky motoru běžným způsobem, aniž by zaznamenal jakýkoliv rozdíl mezi předmětným zařízením a tradičním pedálovým zařízením. V praxi by pro řidiče měla mít význam především podpůrná funkce opěrky 5, vytvářející oporu, kterou u tradičního zařízení s několika pedály tvoří část podlahy vozidla v místě daného pedálu.

Při běžném brzdění vozidla řidič nejprve uvolní plynový pedál, a to otočením pedálu 3 ve směru pohybu hodinových ručiček do jeho koncové polohy. Když se pedál 3 dostane do koncové polohy (v tomto případě do polohy rovnoběžné s pedálovým držákem 1), aktivuje se mikrospínač 12. čímž se přeruší provozní napětí elektromagnetu 10. Koncovou polohou může být rovněž určité rozmezí (pohotovostní poloha), ve kterém běží volnoběh a nepřetržitě působí blokovací síla. Síla, blokující pedálový držák L je snížena tak, že může být tento pedálový držák 1 snadněji stlačen dolů ze své klidové polohy.

V další fázi brzdění vozidla sešlápne řidič jednopedálový držák 1 pomocí pedálu 3 směrem dolů.

V této fázi brzdění funguje spojení jednopedálového držáku 1 a pedálu 3 stejně jako tradiční brzdový pedál, přičemž na pedálový držák 1 působí stejně jako předtím běžná vratná síla, a to bez dalšího odporu. Jednopedálové zařízení se ve stavu, ve kterém brzdí, dostane do polohy, která odpovídá poloze, znázorněné na obr. 2.

-7CZ 289736 B6

Pokud však musí řidič během řízení vozidla, kdy jsou otáčky motoru jiné, než nulové, rychle zabrzdit vozidlo (nouzové brzdění), působí na pedálový držák 1 tlakovou silou, která převyšuje působící blokovací sílu elektromagnetu 10 (ve skutečnosti je to elektromagnetická blokovací síla společně s výše uvedenou vratnou silou, která rovněž působí na pedálový držák 1). Toto nouzové brzdění je poměrně obtížné, přičemž je řidič provádí tak, že sešlápne pedál 3 směrem k níže položené části nohy, načež se pedálový držák 1 nejprve uvolní ze spojení s elektromagnetem 10, a potom se pootočí směrem dolů, aby došlo k zabrzdění vozidla.

Pro účely zjednodušení může být rozpojovací nebo uvolňovací zařízení (mikrospínač 12) vynecháno. V takovém případě musí být jak při běžném brzdění, tak i při nouzovém brzdění, překonávána síla blokovacího zařízení.

Jakmile je pedálový držák 1 oddálen od elektromagnetu 10, dojde k automatickému povolení plynového lanka 6, a to díky tomu, že je k tomuto pedálovému držáku 1 vedeno před kladku 7. Tím je zabráněno tomu, aby motor běžel ve vysokých otáčkách, a to dokonce i tehdy, je-li pedál 3 v případě nouzového brzdění v poloze pro plnou rychlost.

Na druhé straně by však regulace rychlosti, vznikající při napnutí plynového lanka 6, měla mít určitou setrvačnost (tření), která by zamezila tomu, aby nepatrné a nežádoucí pohyby pedálu 3 měly vliv na chod motoru. Přesto tu hrozí nebezpečí, že by tyto nežádoucí pohyby mohly po přenesení přes plynové lanko 6 ovlivňovat chod motoru, například tehdy, když vozidlo přejíždí nerovnosti na vozovce. To by mohlo mít za následek neovladatelné kmitavé účinky při regulaci rychlosti.

Čerchovanými čarami je na obr. 1 znázorněno zařízení pro ovládání lankového pouzdra 6a. Toto zařízení, které však není nezbytné, má zabránit současnému brzdění a otevření plynu. Toto zařízení obsahuje konzolu ve tvaru písmene L, která je ve své rohové části otočná okolo hřídele 46, a to ve směru šipky C. Jedno rameno 45a této konzoly je svým koncem pohyblivě připojeno k pedálovému držáku 1 pomocí čepu 47 nebo podobnými prostředky, kterýžto čep 47 je posuvně zajištěn v podélném otvoru 48 pedálového držáku L Druhé rameno 45 konzoly je na svém konci připojeno k lankovému pouzdru 6a.

Funkce tohoto zařízení je následující:

Při stlačení pedálového držáku 1 směrem dolů za účelem brzdění způsobí toto zařízení posun čepu 47 v podélném otvoru 48 směrem nahoru, což následně zapříčiní pootočení konzoly ve tvaru písmene L ve směru pohybu hodinových ručiček. To způsobí, že konec lankového pouzdra 6a je tažen směrem doprava vzhledem k plynovému lanku 6 na obr. 1, v důsledku čehož dojde ke snížení napětí plynového lanka 6. Tím je zajištěno, že brzdění a otevírání plynu neprobíhá současně. Alternativně může být pouzdro plynového lanka ovládáno samostatným lankovým zařízením.

Pokud je zdvih brzdového zařízení krátký, tj. při krátkém otočném pohybu pedálového držáku 1 mezi klidovou polohou a polohou, ve které brzdí, bude brzdění vozidla slabé. To je způsobeno skutečností, že řidič musí působit na pedál 3 poměrně velkou silou, aby překonal blokovací sílu elektromagnetu 10. Když elektromagnet 10 uvolní sevření, otočí se u tohoto provedení pedálový držák 1 rychle do koncové polohy, ve které brzdí, v důsledku čehož dojde k náhlému zabrzdění vozidla. Krátký zdvih může být výhodný například ve spojení s elektronickým ovládáním plynu.

Z tohoto důvodu je zejména při krátkém zdvihu vhodné začlenit do jednopedálového zařízení shora uvedené rozpojovací či uvolňovací zařízení. Otočením pedálu 3 do předem stanovené polohy se aktivuje rozpojovací zařízení, to znamená, že se mikrospínač 12 dotkne dotyku 13, pevně připojeného k pedálovému držáku 1, čímž dojde k deaktivaci elektromagnetu 10,

-8CZ 289736 B6 a pedálový držák 1 se může bez odporu elektromagnetu 10 otočit do polohy, ve které brzdí. Tímto způsobem je možno mírně brzdit i během jízdy.

Aby se pedálový držák 1 neuvolnil pokaždé, když se pedál 3 dostane do blízkosti své klidové polohy, například při běžném snížení otáček motoru, musí být rozpojovací zařízení vyřešeno tak, aby řidič musel před aktivací rozpojovacího zařízení překonat mírný odpor. Toho může být dosaženo například připojením elektromagnetu 10 na nízké napětí, a to i při klidové poloze plynového pedálu.

Pro rekapitulaci by tedy mělo být uvedeno, že jak běžné brzdění, tak i nouzové brzdění probíhá pro řidiče velmi dobře známým způsobem, tj. sešlápnutím pedálu 3 směrem k nižší části nohy. Pokud jednopedálové zařízení obsahuje rozpojovací či uvolňovací zařízení, musí řidič ještě předtím, než začne brzdit, otočit nohu v kotníku směrem nahoru. Tento pohyb s brzděním přirozeně souvisí, protože jím řidič snižuje otáčky motoru. Při nouzovém brzdění je však možno brzdit okamžitě bez předchozího pootočení pedálu směrem vzhůru, v důsledku čehož dochází ke zkrácení brzdné vzdálenosti.

Na vyobrazeních podle obr. 3 a podle obr. 4 je znázorněno provedení jednopedálového zařízení podle tohoto vynálezu, které je opatřeno mechanickým blokovacím zařízením. Ty součásti, které jsou shodné se součástmi, znázorněnými na obr. 1 a na obr. 2, jsou označeny stejnými vztahovými značkami, přičemž jejich funkce nebude nadále znovu popisována.

Mechanické blokovací zařízení obsahuje první rameno 14, které je prostřednictvím prvního spoje 15 otočně připojeno k pedálovému držáku 1, a druhé rameno 16, které je prostřednictvím druhého spoje 17 otočně připojeno k prvnímu ramenu 14. Druhé rameno 16 je otočně uspořádáno na patním čepu 18, který je spojen s karoserií vozidla, a ke kterému je otočně připojena deska 19. Tato deska 19 je opatřena výstupkem 20, který z ní vyčnívá v rovině kolmé na rovinu otáčení ramen 14 a 16. Pokud je blokovací zařízení v blokovací poloze, tvoří výstupek 20 homí doraz pro druhé rameno 16. Pružinový prvek 21. přiléhající k prvnímu spoji 15. uvádí první rameno 14 do pohybu ve směru pohybu hodinových ručiček, čímž usnadňuje návrat pedálového držáku 1 do jeho zablokované klidové polohy.

Blokovací síla blokovacího zařízení je určena úhlem mezi prvním ramenem 14 a druhým ramenem 16. Zde je nutno zdůraznit, že mechanické blokovací zařízení blokuje pedálový držák 1 v jeho klidové poloze, přičemž je tento pedálový držák 1, pokud na něj působí dostatečně velká tlaková síla, uvolněn z klidové polohy otočením ramen 14 a 16 proti sobě okolo druhého spoje 17. Po uvolnění je blokovací síla v podstatě zanedbatelná, a proto se pedálový držák 1 pootočí do polohy, ve které brzdí.

Jak je schematicky znázorněno na vyobrazení podle obr. 4, je otočná deska 19 spojena s lankem 22, které slouží k přenosu blokovací síly z blokovacího zařízení. Napínáním lanka 22 se jak deska 19, tak i výstupek 20 otáčejí ve směru pohybu hodinových ručiček, čímž se zmenšuje úhel mezi oběma rameny 14 a 16. To má za následek snížení blokovací síly blokovacího zařízení.

Na vyobrazeních podle obr. 5 a podle obr. 6 je znázorněno zařízení 50 pro vychylování lanka a pro vytváření tření, které může být u výše popsaných provedení využito k vytváření tření, vznikajícího při napínání lanka 6.

Zařízení 50 obsahuje kladku 7, která je prostřednictvím hřídele 53 otočně uložena v pohyblivém vnitřním držáku 51. Tento pohyblivý vnitřní držák 51 je posuvně uložen (viz šipka B) v pevném vnějším držáku 54, který je dále prostřednictvím osazení 55 pevně připojen k pedálovému držáku

1. Během uvedeného posouvání je hřídel 53 veden v podélném otvoru 52. Třecí článek 57, tvořený součástkou z pryže, je umístěn uvnitř vnějšího držáku 54 a je upevněn prostřednictvím upínek 58. Dvě tlačné pružiny 56 tlačí vnitřní držák 51 ven z vnějšího držáku 54. v důsledku

-9CZ 289736 B6 čehož vzniká prostor mezi kladkou 7 a třecím článkem 57. Napnutím plynového lanka 6 (neznázoměno) dojde ke stlačení pružin 56, v důsledku čehož se kladka 7 dostane do styku s třecím článkem 57. čímž vznikne požadované tření.

Na vyobrazeních podle obr. 7 až obr. 11 jsou znázorněna provedení jednopedálového zařízení podle tohoto vynálezu, obsahující elektromagnetické blokovací zařízení, které je vhodné pro vozidla, která mají namísto lankem ovládaného plynového pedálu, popisovaného u předcházejících provedení, elektronický nebo elektrický plynový pedál.

U provedení, znázorněného na obr. 7 až obr. 11, je využíváno elektromagnetického zařízení, které je zobrazeno na obr. 1 a na obr. 2. Shodné součástky jsou označeny stejnými vztahovými značkami, přičemž jejich funkce nebude dále znovu popisována. Vztahová značka 8' se týká součástí tradičního brzdového zařízení.

Na vyobrazení podle obr. 7, znázorňujícím půdorysný pohled seshora na předmětné zařízení, je zřejmé, jak je pedál 3 zavěšen na pravé straně pedálového držáku L Obr. 7 rovněž znázorňuje, jak je „běžný“ brzdový pedál 25 uspořádán nalevo od kombinovaného pedálu 3. Tento brzdový pedál 25 je zde uspořádán z bezpečnostních důvodů pro případ, že by řidič ze zvyku přešlápl při brzdění pravou nohou směrem vlevo. Brzdový pedál 25 může být rovněž nezbytný pro uspokojení požadavků některých odborníků. Takovýto pojistný nebo pomocný brzdový pedál 25 může být uspořádán u veškerých provedení předmětu tohoto vynálezu.

U příkladného výhodného provedení může být brzdový pedál 25 doplněn spínačem (neznázoměno) nebo podobným ústrojím, který by zajistil, aby v okamžiku, kdy je sešlápnut brzdový pedál 25. blokovací zařízení snížilo nebo přerušilo působení blokovací síly, působící na pedálový držák L

Na vyobrazení podle obr. 7 je rovněž znázorněna vratná pružina 41. uložená na nosném hřídeli 4. která navrací pedál 3 do jeho klidové polohy, a která z funkčního hlediska odpovídá vratné síle, působící na tradiční mechanický plynový pedál.

Kombinovaná jednotka 26. umístěná na nosném hřídeli 4 vpravo od pedálu 3, slouží jako:

převodník pro elektronický plynový pedál, opěra pro stanovení koncové polohy pedálu 3, spínač pro elektromagnet JO, třecí součástka pro pedál 3.

Kombinovaná jednotka 26 má v podstatě polokruhovitý tvar, přičemž obsahuje první pevnou polovinu 27 (viz obr. 10A a obr. 1 OB) a druhou pohyblivou polovinu 28 (viz obr. 11A a obr. 11B).

První pevná polovina 27 (viz obr. 10A a obr. 10B) je připevněna k nosnému hřídeli 4 (viz obr. 9) a sestává z vnější stěny 29 a z vnitřní stěny 30. které mají tvar kruhového oblouku se středovým úhlem a(u daného provedení o velikosti 180°), a které vymezují radiální prostor 3L Tyto dvě stěny 29 a 30, které mají tvar kruhového oblouku, jsou uloženy na polokruhovité desce 32. jejíž vnitřní strana je opatřena uhlíkovým proužkem 33 nebo podobným prvkem, který slouží jako odpor. V daném případě má uhlíkový proužek 33 tvar písmene U. Deska 32 a stěny 29 a 30 jsou spojeny se spodní stěnou 34, která je pevně připojena k nosnému hřídeli 4.

Druhá pohyblivá polovina 28 kombinované jednotky 26 (viz obr. 11A a obr. 11B) obsahuje mezilehlou stěnu 35 ve tvaru kruhového oblouku, která má takové obloukové zakřivení, které odpovídá radiálnímu prostoru 31 mezi pevnými stěnami 2 a 30 ve tvaru kruhového oblouku,

-10CZ 289736 B6 a která má středový úhel β, kteiý je menší než úhel a. Mezilehlá stěna 35 je pomocí příček 36, 37 a 38 připojena ke středové objímce 39, ve které je uložen nosný hřídel 4, a která je pevně spojena s pedálem 3. Na příčce 38 jsou umístěny dva vlečné kontakty 40, které se mají posouvat po uhlíkovém proužku 33. se kterým mají spolupracovat.

V důsledku otáčení pedálu 3 směrem dopředu a dozadu kolem nosného hřídele 4 za účelem ovládání otáček motoru se mezilehlá stěna 35 pohybuje v radiálním prostoru 31 směrem dopředu a dozadu. Rozdíl velikostí úhlů a a β (například 15° až 20°) určuje možný úhel pootočení pedálu 3 mezi jeho klidovou polohou a polohou pro plnou rychlost. Pokud se pohyblivá mezilehlá stěna 35 opře o pevnou spodní stěnu 34, dosáhne pedál 3 své koncové polohy.

Kombinovaná jednotka 26 slouží rovněž jako převodník pro elektronický plynový pedál, a to tak, že uhlíkový proužek 33 a vlečné kontakty 40 společně vytvářejí odpor, který je podrobněji nepopisovaným způsobem elektricky připojen k elektronickému plynovému pedálu vozidla (neznázoměno).

V důsledku toho, že uhlíkový proužek 33 má tvar písmene U, je získán určitý převodový poměr, v důsledku čehož je navzdory omezenému otočnému pohybu pedálu 3 (v daném případě zhruba 15° až 20°) dosahováno dostatečného rozdílu odporů.

Kombinovaná jednotka 26 může být využívána pro ovládání blokovacího zařízení, u daného provedení je například využita v klidové poloze pedálu jako spínač pro přerušení provozního napětí elektromagnetu, a tím i blokovací síly, působící na pedálový držák. Toho může být dosaženo prostřednictvím spínače (neznázoměno), umístěného na dvou polovinách 27 a 28. Tímto spínačem může být například přídavný uhlíkový proužek, připevněný k první pevné polovině 27.

Kombinovaná jednotka 26 může rovněž fungovat jako jednotka, vytvářející tření, při otáčení pedálu 3. Toho může být dosaženo tehdy, pokud je vnitřní průměr středové objímky 39 poněkud větší, nežli vnější průměr nosného hřídele 4. Působí-li noha řidiče tlakovou silou na pedál 3, posouvá se střed objímky 39 vzhledem k osnému hřídeli 4 směrem dolů, čímž se pohyblivá mezilehlá stěna 35 opře o první vnitřní stěnu 29. Otáčením pedálu 3 vzniká mezi těmito dvěma plochami opačně působící třecí moment. Tím vzniká stejná třecí síla, jako při běžném lankovém ovládání plynového pedálu. Je nutno zdůraznit, že velikost třecí síly závisí na šířce a na poloměru kombinované jednotky 26.

Předmět tohoto vynálezu byl popsán na základě jeho některých neomezujících provedení, přičemž může být v rámci rozsahu patentových nároků různě modifikován.

Může být například využito i jiných blokovacích zařízení, tvořených například koulí, spojenou prostřednictvím pružiny skaroserií vozidla, která je předpjata kolmo křovině otáčení pedálového držáku 1. V klidové poloze pedálového držáku 1 se koule usadí v jamce, vytvořené v pedálovém držáku L Působí-li řidič na pedálový držák 1 tlakovou silou, která dosahuje předem stanovené hodnoty, uvolní se spojení koule a pedálového držáku 1_, v důsledku čehož se pedálový držák 1 může otočit do polohy, ve které brzdí.

Je nutno rovněž zdůraznit, že shora popsané mechanické blokovací zařízení může být mechanicky nebo elektricky připojeno k uvolňovacímu zařízení pro účely usnadnění uvolnění pedálového držáku v jeho určité poloze.

Kromě toho je jednopedálové zařízení podle tohoto vynálezu vyřešeno takovým způsobem, že je možno ovládat rychlost ve všech otočných polohách pedálového držáku. To může být výhodné

-11 CZ 289736 B6 například při automobilových závodech, přičemž toho lze dosáhnout prostřednictvím různých vychýlení lanka, což je odborníkům v dané oblasti techniky všeobecně známo.

Pohyby pedálu a pedálového držáku se rovněž mohou lišit od pohybů, popsaných u shora uvedených příkladných provedení, mohou být například nahrazeny přímočarými pohyby, nebo může jít o kombinaci otáčivých a přímočarých pohybů.

U popsaných a znázorněných provedení je nosný hřídel 4 umístěn pod pedálem. Může však být výhodnější (například z ergonomického hlediska) přemístit nosný hřídel výše, a to tak, aby se přiblížil nebo byl přímo na úrovni kotníku. Kromě toho je možno přemístit nosný hřídel 4 směrem nahoru nebo dolů vzhledem k pedálu.

Dále je rovněž možno umístit elektromagnet 10 do takové blízkosti k desce 10a. že elektromagnetická síla bude přispívat k navracení pedálového držáku 1 do jeho klidové polohy.

U všech provedení předmětu tohoto vynálezu může být rozmezí otáčení pedálu 3 rozděleno do dvou podružných rozmezí „I“ a „II“, jak je schematicky znázorněno na vyobrazení podle obr. 12. Pokud má celkové úhlové rozmezí velikost řekněme 15°, potom může mít podružné rozmezí „I“ například velikost pouze 1° až 5°. V tomto podružném rozmezí ,J“ pracuje pouze volnoběh a rovněž zde na pedál 3 působí pouze základní vratná síla. V podružném rozmezí, JI“ otáčky motoru postupně vzrůstají. Pokud je pedál 3 natočen co nejvíce nahoru do koncové polohy v podružném rozmezí ,J“, pak blokovací zařízení (elektromagnet 10) uvolní sevření.

Úkolem tohoto provedení je napodobit „pohotovostní polohu“, která je běžná u zařízení se dvěma pedály, to znamená, že řidič zvedne nohu z plynového pedálu a má ji připravenu na brzdovém pedálu. Tohoto provedení předmětu tohoto vynálezu může být dosaženo především prostřednictvím kombinované jednotky, která potom bude mít přídavnou funkci.

PATENTOVÉ NÁROKY

Claims (8)

1. Jednopedálové zařízení pro motorová vozidla pro ovládání otáček motoru abrzdného účinku, které obsahuje pedálový držák (1), který je uspořádán pro pohyb z klidové polohy do polohy pro brzdění vozidla, a pedál (3), který je pohyblivě uložen na pedálovém držáku (1) pro ovládání otáček motoru vozidla, dále blokovací zařízení, uspořádané pro udržování pedálového držáku (1) v jeho klidové poloze ve stavu, kdy zařízení nebrzdí, a pro umožnění pohybu pedálového držáku (1) z jeho klidové polohy při přechodu do stavu, kdy zařízení brzdí, pokud je na pedálový držák (1) vyvozována síla, přesahující předem stanovenou hodnotu, vyznačující se tím, že blokovací zařízení obsahuje elektromagnet (10).

2. Jednopedálové zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že obsahuje vratné prostředky pro navracení pedálového držáku (1) do klidové polohy.

3. Jednopedálové zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že pedál (3) je otočně připojen prostřednictvím hřídele (4) k pedálovému držáku (1).

4. Jednopedálové zařízení podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že obsahuje prostředky pro nastavení předem stanovené hodnoty, přičemž tyto prostředky zahrnují rotační potenciometr pro regulaci provozního napětí elektromagnetu (10).

- 12CZ 289736 B6

5. Jednopedálové zařízení podle kteréhokoliv z předcházej ících nároků, vyznačující se t í m, že obsahuje uvolňovací ústrojí, které je uspořádáno pro usnadnění uvolňování pedálového držáku (1) v předem stanovené poloze pedálu (3) vzhledem k pedálovému držáku (1), přičemž uvolňovací ústrojí obsahuje mikrospínač (12), sdružený s pedálem (3).

6. Jednopedálové zařízení podle kteréhokoliv z předcházejících nároků, vyznačující se t í m , že pedál (3) je opatřen opěrkou (5) nohy.

7. Jednopedálové zařízení podle kteréhokoliv z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že obsahuje otočné ústrojí (7), které je uspořádáno na pedálovém držáku (1) pro uložení škrticího lanka (6), nataženého mezi pedálem (3) a motorem vozidla.

8. Jednopedálové zařízení podle kteréhokoliv z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že blokovací zařízení je uspořádáno v dráze pohybu pedálového držáku (1) pro vytvoření opěry pedálového držáku (1).