DE10033703A1

DE10033703A1 - Verstellbares Pedal

Info

Publication number: DE10033703A1
Application number: DE10033703A
Authority: DE
Inventors: Jaume Terradas Prat; David Gras Alonso
Original assignee: Fico Cables SA
Current assignee: Fico Cables SA
Priority date: 2000-07-12
Filing date: 2000-07-12
Publication date: 2002-02-07
Anticipated expiration: 2020-07-13
Also published as: CN1439122A; CN1217251C; DE10033703B4; AU2001289647A1; MXPA03000050A; WO2002005054A1; JP2004503846A; US20040129106A1; EP1301842A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein verstellbares Pedal (1), insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit dem der zu betätigende Pedalfuß (12) des Pedals (10) optimal auf die Größe des Fahrers eingestellt wird. Beim Verstellen des Pedals (1) wird der Pedalfuß (12) parallel zur Fahrzeuglängsachse verschoben. Das verstellbare Pedal (1) weist dazu ein Pedal (10) und mindestens ein Subpedal (20a) sowie ein mittels eines Stellglieds (40) verstellbares Gestänge (30, 31, 32) auf, wobei das Stellglied die Winkelbeziehung zwischen benachbarten Komponenten des Gestänges (30, 31, 32) verändert.

Description

1. Technisches Gebiet

Die vorliegende Erfindung betrifft ein verstellbares Pedal, mit dem die Entfernung des Pedals zum Benutzer optimal eingestellt werden kann, ohne dass die Funktion des Pedals beeinträchtigt wird. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein Brems-, Kupplungs- und Gaspedal im Kraftfahrzeug.

2. Stand der Technik

In vielen Bereichen der Mechanik, wie zum Beispiel im allgemeinen Maschinen bau oder im Kraftfahrzeugbau, stellt sich das Problem, ein Pedal derart gezielt einstellen zu können, dass es von dem Benutzer optimal betätigt werden kann. Speziell in Kraftfahrzeugen haben Fahrer unterschiedlicher Größe das Problem, ihre Beinlänge mit der Pedalposition abzustimmen. Dies wurde bisher im wesent lichen über die Verstellung des Sitzes ermöglicht. Seit neuestem kann über ver schiedene technische Lösungen nunmehr auch die Pedalposition auf die Größe des Fahrers abgestimmt werden.

Zusätzliche Sicherheitselemente, wie z. B. der Airbag im Lenkrad, ermöglichen einen erhöhten Schutz der Kraftfahrzeuginsassen im Falle eines Unfalls, sofern sich der Fahrer im richtigen Abstand zum Lenkrad befindet. Wird nun die opti male Entfernung des Fahrers zu den Pedalen über die Einstellung der Sitzposition reguliert, kann dadurch die Funktion des Airbags beeinträchtigt oder sogar ganz aufgehoben werden, da sich die Position des Fahrers auch im Verhältnis zum Lenkrad ändert. Aus diesem Grund ist es notwendig, dass verstellbare Pedale ge rade im Kraftfahrzeug eingesetzt werden.

Der Stand der Technik liefert verschiedene technische Lösungen verstellbarer Pedale. Die einfachste technische Lösung beschreibt die US-A-5 839 326. Der Pedalarm ist in diesem Fall zweiteilig ausgebildet, wobei beide Teile des Pedal armes in ihrer Längsrichtung sich überlappende Langlöcher aufweisen. Über die beiden Langlöcher und eine Schraube kann die Länge des Pedalarmes durch kon tinuierliche Verschiebung der beiden Teile gegeneinander auf die Größe des Fah rers abgestimmt werden. Die hier vorgestellte technische Lösung ist konstruktiv sehr einfach und somit mit begrenztem Aufwand herstellbar. Jedoch besteht ihr wesentlicher Nachteil darin, dass das Pedal jeweils nur unter Verwendung von Werkzeug auf den Fahrer abgestimmt werden kann. Dieser Umstand ist gerade bei einem schnellen Fahrerwechsel äußerst unkomfortabel.

Eine weitere technische Lösung für verstellbare Pedale bieten die Druckschriften WO 98/14857 und US 5,819,593. Hier wird das zu betätigende Pedal verschiebbar auf einer Achse befestigt, die sich parallel zur Fahrzeuglängsachse erstreckt. Ent lang dieser Achse wird das Pedal auf den Fahrer zu oder von dem Fahrer weg ver schoben und dadurch auf seine Sitzposition bzw. auf seine Beinlänge angepasst. Die Verschiebung des Pedals erfolgt über elektrische Stellglieder, die ohne Ver wendung zusätzlicher Werkzeuge betätigt werden. Somit ist eine einfache Anpas sung der Pedalposition an die Sitzposition des jeweiligen Fahrers möglich. Aller dings ragt die Verstellachse des Pedals in den Fahrerbereich. Gerade im Falle ei ner Frontkollision des Fahrzeugs entsteht dadurch eine erhöhte Verletzungsgefahr des Fahrers, weil die Verstellachse durch das sich verformende Fahrzeugchassis in den Fahrerbereich gedrückt wird.

Eine weitere technische Gestaltung verstellbarer Pedale stellt die EP 0 918 273 A1 bereit. In diesem Fall ist das verstellbare Pedal drehbar an einem Hebel angelenkt, der über ein Getriebe und einen Stellmotor verschwenkbar ist. Die Verstellung des Pedals erfolgt durch Rotation um eine Drehachse. Die Pedale werden um diese Drehachse auf den Fahrer zu oder von diesem weg verschwenkt. Dies ist jedoch nachteilig, weil sich der Abstand des Pedalfußes zum Fahrzeugboden vergrößert oder verkleinert. Dieser Umstand ist gerade für kleine Fahrer, die meist auch klei ne Füße haben, äußerst unkomfortabel. Zur sicheren Betätigung des Pedals muss nämlich der Fuß angehoben werden und kann sich nicht mit der Ferse auf dem Boden abstützen. Dies führt zur Ermüdung und Verspannung des Fahrers. Des weiteren erfordert diese technische Lösung aufgrund der Zusammensetzung aus Motor, Getriebe und aufwendigem Hebelmechanismus erheblichen Herstellungs aufwand und spätere Wartung, die jeweils ungewollte Kosten erzeugen.

Das verstellbare Pedal gemäss der Druckschrift US 5,823,064 bedient sich eines Hebelmechanismus, im wesentlichen bestehend aus einem Pedal, einem Subpedal und einem Exzenter. Das Subpedal dient zur immer gleichen Betätigung des Ver bindungsglieds zu beispielsweise dem Kupplungs- oder Bremssystem. Der Ex zenter wird als Stellglied verwendet, um das Pedal um seine Lagerachse zu drehen und so in die für den Fahrer geeignete Position zu bringen. Über diese Konstrukti on wird die Entfernung zwischen Pedal und Fuß des Fahrers eingestellt. Jedoch erfolgt aufgrund der Rotationsverstellung des Pedals wie zuvor die Anhebung des Pedalfußes, wenn das Pedal in Richtung des Fahrers bewegt wird. Dies ist, wie bereits oben beschrieben, ungünstig.

Eine weitere technische Lösung für verstellbare Pedale stellt die Druckschrift US 5,855,143 bereit. In diesem Fall wird das verstellbare Pedal mit Hilfe eines Pedals und eines Subpedals bereitgestellt, die über ein Lenksystem verstellbar miteinan der verbunden sind. Wesentlich für die beschriebene Ausführungsform sind zwei Anlenkpunkte des Lenksystems am Fahrzeugchassis. Unter Verwendung eines geeigneten Stellglieds im Lenksystem rotiert das Pedal um einen der genannten Anlenkpunkte am Fahrzeugchassis und wird auf diese Weise verstellt. Somit er gibt sich ähnlich wie bei den oben beschriebenen Ausführungsformen eine Ver stellung des Pedals parallel zur Fahrzeuglängsachse, die mit einer Höhenverstel lung des Pedals verbunden ist.

Weitere elektrisch verstellbare Pedalsysteme sind in den US-A-5 927 154 und US-A-5 460 061 diskutiert.

Das Problem der durch den Stand der Technik gelieferten verstellbaren Pedale besteht darin, dass sich der Abstand des Pedalfußes vom Fahrzeugboden bei der Pedalverstellung ungünstig ändert. Genauer gesagt ist die bisher realisierte Ver stellung des Pedals in Richtung des Fahrers mit einer gleichzeitigen unerwünsch ten Anhebung des Pedals verbunden. Demgegenüber ergibt sich bei einer Ver stellung des Pedals vom Fahrer weg eine unerwünschte Absenkung des Pedals. Somit besteht das der Erfindung zugrunde liegende Problem darin, verstellbare Pedale bereitzustellen, die bei der Einstellung auf die Fahrergröße eine Verschie bung in Fahrzeuglängsachse erlauben, wobei der Abstand zum Fahrzeugboden konstant bleibt. Weiterhin soll die technische Umsetzung des verstellbaren Pedals bevorzugt durch eine einfache Konstruktion aus preiswerten Werstoffen erfolgen, die in modularer Bauweise ausführbar ist und fahrzeugtypunabhängig eingebaut werden kann.

3. Zusammenfassung der Erfindung

Das der Erfindung zugrundeliegende Problem wird erfindungsgemäß durch ein verstellbares Pedal gemäß Patentanspruch 1 und Patentanspruch 10 gelöst.

Im einzelnen wird das der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Problem gemäß Patentanspruch 1 durch ein verstellbares Pedal gelöst, insbesondere für Kraftfahrzeuge, das ein Pedal und mindestens ein Subpedal sowie ein mittels ei nes Stellglieds verstellbares Gestänge aufweist, das das Pedal und mindestens ein Subpedal direkt miteinander verbindet, wobei das Stellglied die Winkelbeziehung zwischen benachbarten Komponenten des Gestänges verändert und der Pedalfuß während der Pedalverstellung einen vorbestimmten Abstand zum Fahrzeugboden aufweist.

Das verstellbare Pedal gemäß Patentanspruch 1 zeichnet sich durch eine einfache mechanische Konstruktion aus, die beispielsweise mittels eines elektrischen Stell glieds verstellt werden kann. Diese einfache Konstruktion ermöglicht die Ver stellung des Pedals vom Fahrer weg oder zum Fahrer hin, wobei im wesentlichen der Abstand zwischen Pedalfuß und Fahrzeugboden konstant bleibt. Dadurch wird der Pedalfuß beispielsweise in einer mittleren Höhe relativ zum Fahrzeugboden verstellt und auf große und kleine Fahrer angepasst. Die Höhe des Pedalfußes wird bei der Konstruktion des verstellbaren Pedals über die Dimensionierung des Gestänges bestimmt. Somit ermöglicht das erfindungsgemäße verstellbare Pedal eine sichere und komfortable Betätigung durch jeden Fahrer bei gleichzeitiger Berücksichtigung der Sicherheitsanforderungen im Kraftfahrzeug.

Erfindungsgemäß bevorzugt besteht das Gestänge des verstellbaren Pedals gemäß den Patentansprüchen 3 und 4 aus mindestens drei Komponenten, wobei die je weiligen Enden der Komponenten in einem Langloch geführt werden oder dreh bar befestigt sind, wodurch das Pedal bei Bewegung des Stellglieds eine Transla tion parallel zur Fahrzeuglängsachse und eine Rotation um eine Drehachse aus führt.

Durch den erfindungsgemäßen Aufbau des verstellbaren Gestänges, insbesondere durch die Anordnung der Drehpunkte und den Verlauf der führenden Langlöcher, wird die gezielte Verstellung des Pedals in der vorbestimmten Höhe relativ zum Fahrzeugboden ermöglicht. Gerade über den Verlauf der Langlöcher und geeig nete Positionierung der Drehpunkte kann neben einem konstanten Abstand zwi schen Pedalfuß und Fahrzeugboden auch ein mit der Verstellposition variierender Abstand bereitgestellt werden.

Gemäß der in den Patentansprüchen 6 und 7 beschriebenen bevorzugten Ausfüh rungsformen des verstellbaren Pedals ist das erste Subpedal in seinem einen End bereich U-förmig ausgebildet, wobei die beiden Schenkel gegenüberliegende Lö cher zur Aufnahme der Pedallagerachse aufweisen. Des weiteren weist das erste Subpedal neben einem Anschlussmittel entweder mindestens zwei Langlöcher zur Aufnahme der Enden der U-förmigen Komponente des Gestänges auf, oder min destens einen Befestigungspunkt, um die hebelartige Komponente zur Verbindung mit dem zweiten Subpedal zu befestigen.

Das erfindungsgemäße erste Subpedal dient der immer gleichbleibenden Übertra gung der Bewegung des erfindungsgemäßen verstellbaren Pedals zum Brems- oder Kupplungssystem oder dergleichen. Mit seinem Endbereich wird es dazu am Pedalmodul drehbar befestigt. Weiterhin ist es derart gestaltet, dass es die jeweili gen Enden des verstellbaren Gestänges aufnimmt, so dass das verstellbare Pedal mittels des Stellglieds geeignet verstellt werden kann.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des verstellbaren Pedals und gemäß Patentanspruch 8 besteht das zweite Subpedal aus zwei L-förmigen, gegenüber liegenden Komponenten, deren gegenüberliegende Enden jeweils durch Achsen verbunden sind, wobei die eine Achse die Drehachse des zweiten Subpedals bildet und an der anderen Achse die hebelartige Komponente zur Verbindung mit dem ersten Subpedal befestigt ist.

Eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen verstellbaren Pedals um fasst zwei Subpedale, die die geeignete Verstellung des verstellbaren Pedals er möglichen. In Abhängigkeit von der Gestaltung des Pedalmoduls oder des Fahr zeugchassis kann die Verwendung von zwei drehbar befestigten Subpedalen be vorzugt sein. Dabei wird die Bewegung des verstellbaren Pedals über das zweite Subpedal und das erste Subpedal zu den jeweiligen Systemen übertragen.

Erfindungsgemäß bevorzugt wird zur Verstellung des verstellbaren Pedals ein Stellglied eingesetzt, das gemäß Patentanspruch 9 als lineares Stellglied am ersten Subpedal oder als rotierendes Stellglied an einer hebelartigen Komponente des Gestänges befestigt ist.

Das erfindungsgemäße verstellbare Pedal wird bevorzugt über elektrische Stell glieder verstellt. Dies ermöglicht eine bequeme und schnelle Abstimmung der Pedalposition auf den Fahrer. In Abhängigkeit von der Art der Anlenkung des Stellglieds am verstellbaren Pedal sind verschiedene Arten von Stellgliedern möglich, die zum Beispiel auf einer Rotationsbewegung oder einer Translation basieren.

Des weiteren liefert die vorliegende Erfindung gemäß Patentanspruch 10 ein ver stellbares Pedal, insbesondere für Kraftfahrzeuge, das ein an einem Befesti gungsmittel befestigtes Pedal und ein Halterungsmittel sowie ein mittels eines Stellglieds verstellbares Gestänge aufweist, das das Befestigungsmittel und das Halterungsmittel direkt miteinander verbindet, wobei das Stellglied die Winkelbe ziehung zwischen benachbarten Komponenten des Gestänges verändert. Dieses verstellbare Pedal ist erfindungsgemäß bevorzugt zur Betätigung von elektrischen Stellelementen geeignet, wie z. B. das Gaspedal im Kraftfahrzeug.

Die vorliegende Erfindung liefert eine weitere Ausführungsform eines verstellba ren Pedals, bei dem unter Verwendung eines verstellbaren Gestänges die Pedal halterung und somit das gesamte Pedal verstellt wird. Diese erfindungsgemäße Ausführungsform ist speziell für Pedale geeignet, die keine mechanischen Kopp lungselemente zu anderen Systemen, wie zum Beispiel dem Bremssystem, auf weisen.

Gemäß Patentanspruch 12 ist die erfindungsgemäß bevorzugte Ausführungsform des verstellbaren Pedals durch ein Gestänge gekennzeichnet, das mindestens vier hebelartige Komponenten umfasst, von denen jeweils zwei scherenartig miteinan der verbunden sind und wobei die jeweils einen Enden der Komponenten in einem Langloch geführt werden und die jeweils anderen Enden drehbar befestigt sind, wodurch das Pedal bei Bewegung des Stellglieds eine Translation parallel zur Fahrzeuglängsachse und eine Rotation um eine Drehachse ausführt.

Durch die geeignete Anlenkung und Dimensionierung des erfindungsgemäßen verstellbaren Gestänges wird die Anpassung der Pedalposition an den Fahrer er möglicht. In Abhängigkeit von der Positionierung der Drehpunkte und des Ver laufs der Langlöcher wird ein vorbestimmter Verstellweg des verstellbaren Pedals festgelegt. Gemäß Patentanspruch 11 kann dabei der Abstand zwischen Pedalfuß und Fahrzeugboden konstant bleiben oder variieren.

Weiterhin erfindungsgemäß bevorzugt und gemäß den Patentansprüchen 13 und 14 umfasst das verstellbare Pedal ein lineares Stellglied, das an dem Halterungs mittel befestigt ist, wobei das Stellglied ein Verbindungselement des Gestänges verschiebt, das zwei sich gegenüberliegende Enden von hebelartigen Komponen ten verbindet.

4. Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Derzeit bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden mit Hilfe der Zeichnung und der nachfolgenden detaillierten Beschreibung näher er läutert. Es zeigt:

Fig. 1 die Gesamtdarstellung eines Pedalmoduls für Kraftfahrzeuge, umfassend ein verstellbares Kupplungspedal, ein verstellbares Bremspedal und ein verstellbares Gaspedal, jeweils der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung entsprechend;

Fig. 2 die Darstellung eines verstellbaren Pedals gemäß einer ersten bevorzug ten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 3 die Darstellung einer ersten bevorzugten Ausführungsform der vorlie genden Erfindung in Seitenansicht, wobei zwei verschiedene Verstellpo sitionen des erfindungsgemäß verstellbaren Pedals gezeigt sind;

Fig. 4 eine zweite erfindungsgemäß bevorzugte Ausführungsform eines ver stellbaren Pedals gemäß der vorliegenden Erfindung;

Fig. 5 eine zweite erfindungsgemäß bevorzugte Ausführungsform des verstell baren Pedals gemäß der vorliegenden Erfindung in Seitenansicht, wobei zwei verschiedene Verstellpositionen des verstellbaren Pedals gezeigt sind;

Fig. 6 eine dritte erfindungsgemäß bevorzugte Ausführungsform eines verstell baren Pedals gemäß der vorliegenden Erfindung, bestehend aus einem Pedal, einem Befestigungsmittel, einem Halterungsmittel und einem Ge stänge;

Fig. 7 eine dritte erfindungsgemäß bevorzugte Ausführungsform eines verstell baren Pedals gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei zwei verschiede ne Verstellpositionen des verstellbaren Pedals gezeigt sind.

Im folgenden werden unter Bezugnahme auf die Zeichnung die bevorzugten Aus führungsformen der Erfindung im einzelnen erläutert.

5. Detaillierte Beschreibung der Erfindung

Heutzutage werden vermehrt Kraftfahrzeuge in modularer Bauweise hergestellt. Das bedeutet, dass fahrzeugtypunabhängig bestimmte Module gefertigt werden, wie z. B. das Pedalmodul, und nachfolgend in das jeweilige Kraftfahrzeug einge baut werden. Ein solches und oben genanntes Pedalmodul 200 zeigt Fig. 1.

Erfindungsgemäß bevorzugt setzt sich dieses Pedalmodul aus drei verstellbaren Pedalen zusammen, die das Brems-, Kupplungs- und Gaspedal eines Kraftfahr zeugs bilden. Des weiteren ist es aber auch möglich, verstellbare Pedale einzeln und nicht in modularer Bauweise in Kraftfahrzeugen, Maschinen oder dergleichen einzubauen.

Erfindungsgemäß bevorzugt werden die verstellbaren Pedale aus Kunststoffen gefertigt, wie z. B. Polyamid, die, wenn erforderlich, durch zusätzliche Verstär kungselemente ergänzt werden. Es ist aber auch möglich, die verstellbare Pedale aus beliebigen anderen Materialien zu fertigen, solange sie die Anforderungen der technischen Anwendung erfüllen.

Im folgenden werden verschiedene erfindungsgemäß bevorzugte Ausführungs formen verstellbarer Pedale anhand der Zeichnung erläutert. Fig. 2 zeigt eine erste bevorzugte Ausführungsform eines verstellbaren Pedals gemäß der vorliegenden Erfindung, das sich aus einem Pedal 10, einem Subpedal 20a, einem verstellbaren Gestänge 30, 31, 32 und einem Stellglied 40 zusammensetzt. Das Pedal 10 und das Subpedal 20a sind direkt über das verstellbare Gestänge 30, 31, 32 miteinan der verbunden. Das lineare Stellglied 40 ist am Subpedal 20a befestigt und greift derart am verstellbaren Gestänge 30, 31, 32 an, dass der Abstand zwischen Pedal 10 und Subpedal 20a über die Längenänderung des Stellglieds 40 variiert wird.

Das erfindungsgemäß bevorzugte verstellbare Gestänge 30, 31, 32 setzt sich aus einem U-förmigen Hebel 30 und zwei scherenartig an den Schenkeln des U- förmigen Hebels 30 drehbar befestigten Hebeln 31, 32 zusammen. Die erfin dungsgemäß bevorzugten Hebel 31, 32 weisen in ihrer Längsrichtung ein Lang loch auf, in dem das eine Ende des Stellglieds geführt wird. Des weiteren weisen erfindungsgemäß bevorzugt die ersten Enden 31a, 32a der Hebel 31, 32 Vor sprünge auf, mit denen sie in den Langlöchern 11 des Pedals 10 geführt werden. An den zweiten Enden 31b, 32b der Hebel 31, 32 sind geeignete Öffnungen aus gebildet, um die Hebel 31, 32 an der Pedallagerachse 60 zu befestigen. Der U- förmige Hebel 30 des verstellbaren Gestänges 30, 31, 32 weist an seinen Enden 30a in den Innenbereich des U-förmigen Hebels 30 zeigende Vorsprünge auf, die in den Langlöchern 21 des Subpedals 20a geführt werden. Des weiteren weist der U-förmige Hebel 30 nahe der Verbindung der beiden Schenkel zwei sich gegenü berliegende Drehpunkte 30b auf, an denen das Pedal 10 drehbar befestigt ist.

Erfindungsgemäß bevorzugt weist die erste Ausführungsform des verstellbaren Pedals 1 ein Subpedal 20a auf, das drehbar über die Pedallagerachse 60 am Pe dalmodul 80 befestigt ist. Es ist aber auch möglich, das Subpedal 20a direkt am Fahrzeugchassis drehbar zu befestigen. Der obere Endbereich des Subpedals 20a ist U-förmig ausgebildet, wobei die sich gegenüberliegenden Schenkel 21, 22 sich ebenfalls gegenüberliegende Löcher zur Aufnahme der Pedallagerachse 60 auf weisen. Weiterhin erfindungsgemäß bevorzugt weist das Subpedal 20a ein An schlussmittel 25 auf, über das es zum Beispiel mit dem Kupplungssystem oder mit dem Bremssystem eines Kraftfahrzeugs verbunden werden kann. Weiterhin erstrecken sich im zweiten Endbereichs 20a an beiden Seiten symmetrisch ange ordnete und bereits oben erwähnte Langlöcher 21, die annähernd in Längsrichtung des Subpedals 20a verlaufen und die Vorsprünge der Enden 30a des U-förmigen Hebels 30 aufnehmen.

Außerdem ist das lineare Stellglied 40 am Subpedal 20a befestigt, so dass es in eines der Langlöcher der Hebel 31, 32 des verstellbaren Gestänges 30, 31, 32 ein greifen kann, um auf diese Weise durch seine Längenvariation das Subpedal 20a und das Pedal 10 zu beabstanden. Es ist natürlich auch möglich, das Stellglied 40 an einer beliebigen anderen Stelle am Subpedal 20a oder innerhalb des verstellba ren Gestänges 30, 31, 32 zu befestigen und selbiges auch als nichtlineares Stell glied auszuführen, um die Funktion des verstellbaren Pedals zu realisieren.

Das Pedal 10 weist einen U-förmig auslaufenden Endbereich auf, dessen gegenü berliegende Schenkel 13 drehbar an den Drehpunkten 30b an dem U-förmigen Hebel 30 befestigt sind. Des weiteren verlaufen erfindungsgemäß bevorzugt im Mittelbereich des Pedals 10 Langlöcher 11, die die Vorsprünge 31a und 32a der Hebel 31 und 32 des verstellbaren Gestänges 30, 31, 32 aufnehmen und führen. Der dem U-förmigen Endbereich gegenüberliegende Endbereich des Pedals 10 ist L-förmig gebogen und weist zur Betätigung des verstellbaren Pedals 1 einen Pe dalfuß 12 auf.

Durch die Darstellung in Fig. 3 wird schematisch die Verstellung des verstellba ren Pedals illustriert. In einer ersten Verstellposition des verstellbaren Pedals 1, die durch I und durchgezogene Linien gekennzeichnet ist, sind die scherenartigen Bereiche des verstellbaren Gestänges 30, 31, 32 größtmöglich geöffnet. Des wei teren befinden sich die Enden 30a des U-förmigen Hebels 30 am unteren Ende der Langlöcher 21 im Subpedal 20a und die Enden 31a und 32a der Hebel 31 und 32 befinden sich an dem dem Pedalfuß 12 zugewandten Ende der Langlöcher 11 des Pedals 10. Durch die Auslenkung des Stellglieds 40 werden die scherenartigen Bereiche des verstellbaren Gestänges 30, 31, 32 zunehmend geschlossen und da durch das Pedal 10 von dem Subpedal 20a beabstandet. Durch diese Bewegung des Stellglieds 40 bewegen sich die in den Langlöchern 21 und 11 geführten En den des verstellbaren Gestänges 30, 31, 32 in den oberen Bereich des Subpedals 20 und des Pedals 10. Durch die Auslenkung des Stellglieds 40 wird das Pedal 10 entlang der gestrichelt gezeichneten Linie 90 verschoben. Diese im wesentlichen als Translation ausgeführte Bewegung verschiebt das Pedal 10 und den für die Betätigung des Pedals wichtigen Druckbereich 12 parallel zur Fahrzeuglängsachse und führt gleichzeitig eine Höhenvariation relativ zum Kraftfahrzeugboden 95 aus. Dabei wird bei der Bewegung des Pedals 10 auf den Fahrer zu der Druckbe reich 12 abgesenkt. Bei der Bewegung des Pedals 10 vom Fahrer weg wird der Druckbereich 12 dementsprechend angehoben. Auf diese Weise wird die Pedalpo sition in Höhe und Entfernung optimal auf den Fahrer abgestimmt.

Eine zweite bevorzugte Ausführungsform des verstellbaren Pedals 1 der vorlie genden Erfindung zeigt Fig. 4. Das verstellbare Pedal 1 besteht erfindungsgemäß bevorzugt aus einem Pedal 10, zwei Subpedalen 20a und 20b, einem Gestänge 33, 34, 35, 36, 37 und einem Stellglied 40. Das erste Subpedal 20a weist in Analogie zur ersten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung einen U- förmigen Endbereich mit Schenkeln 21 und 22 auf, in denen sich gegenüberlie gende Löcher zur Aufnahme der Pedallagerachse 60 befinden. Des weiteren weist das Subpedal 20a erfindungsgemäß bevorzugt ein Anschlussmittel 25 auf, welches der Verbindung zu weiteren zu betätigenden Systemen dient. Mögliche Bei spiele für solche Systeme sind das Brems- oder Kupplungssystem. Über eine am Subpedal 20a befestigte Öse 23 oder eine anders geformte, geeignete Befesti gungsmöglichkeit wird das erste Subpedal 20a mit dem zweiten Subpedal 20b über die hebelartige Komponente 37 des verstellbaren Gestänges 33, 34, 35, 36, 37 verbunden. Die Verbindung über die hebelartige Komponente 37 ermöglicht eine Kraftübertragung zwischen dem ersten 20a und dem zweiten Subpedal 20b.

Das zweite Subpedal 20b ist entweder am Pedalmodul 80 oder am Kraftfahrzeug chassis 97 drehbar befestigt (siehe Fig. 5). Des weiteren besteht das zweite Sub pedal 20b erfindungsgemäß bevorzugt aus zwei sich gegenüberliegenden L- förmigen Komponenten 26, 27, deren Enden durch Achsen 28, 29 verbunden sind. Durch die obere Achse 29 des zweiten Subpedals 20b, die auch der drehbaren Befestigung des zweiten Subpedals 20b am Pedalmodul 80 oder am Kraftfahr zeugchassis 97 dient, wird eine Subpedal-Drehachse 50b definiert. Das zweite Subpedal 20b ist über ein verstellbares Gestänge 33, 34, 35, 36 direkt mit dem Pedal 10 verbunden. Das verstellbare Gestänge 33, 34, 35, 36 setzt sich aus hebel artigen Komponenten 33, 34, 35, 36 zusammen, deren erstes Ende drehbar an dem Pedal 10 befestigt ist und deren zweites Ende drehbar an dem Subpedal 20b be festigt ist. Über ein rotierendes Stellglied 40, das erfindungsgemäß bevorzugt an der hebelartigen Komponente 34 befestigt ist, kann das Gestänge 33, 34, 35, 36 derart verstellt werden, dass das Pedal 10 vom ersten Subpedal 20a beabstandet und optimal der Fußposition des Fahrers angepasst wird.

Fig. 5 beschreibt anhand einer schematischen Darstellung, wie das verstellbare Pedal 1 gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Er findung von einer ersten Verstellposition, gekennzeichnet durch durchgezogene Linien, in eine zweite Verstellposition, gekennzeichnet durch gestrichelte Linien, verstellt wird. Durch die Betätigung des Stellglieds 40 (hier nicht gezeigt) wird das Pedal 10 durch eine Translation parallel zur Fahrzeuglängsachse und durch eine Rotation um die Pedaldrehachse 50b des zweiten Subpedals 20b vom ersten Subpedal 20a beabstandet. Passt man dabei das verstellbare Pedal 1 der Fußposi tion eines Fahrers mit kleiner Körpergröße an, die in diesem Fall der gestrichelten Darstellung entspricht, wird sowohl das Pedal 10 in Richtung des Fahrers ver schoben als auch seine Höhe relativ zum Kraftfahrzeugboden 95 verringert. Auf diese Weise wird die Pedalposition mit Hilfe des erfindungsgemäßen verstellba ren Pedals 1 optimal auf die jeweilige Fußposition des Fahrers abgestimmt.

Fig. 6 liefert die Darstellung einer dritten bevorzugten Ausführungsform eines verstellbaren Pedals 100 der vorliegenden Erfindung. Dieses verstellbare Pedal 100 dient beispielsweise der Betätigung von elektrischen Systemen. Dies ist zum Beispiel bei Gaspedalen in Kraftfahrzeugen der Fall, die über ein Potentiometer betätigt werden.

Das verstellbare Pedal 100 der vorliegenden Erfindung setzt sich aus einem Pedal 110, einem Befestigungsmittel 120, einem Halterungsmittel 130 und einem ver stellbaren Gestänge 140, 141, 142, 143 zusammen. Das Pedal 110 ist drehbar an dem Befestigungsmittel 120 befestigt. Das Befestigungsmittel 120 wird dabei durch ein flächiges U-förmiges Profil gebildet. Am oberen Ende des Befesti gungsmittels 120 wird durch sich gegenüberliegende Drehpunkte des verstellba ren Gestänges 140, 141, 142, 143, die an den Schenkeln des U-förmigen Profils positioniert sind, eine Drehachse 160 definiert. In der unteren Hälfte des Befesti gungsmittels 120 sind in den Schenkelbereichen des U-förmigen Profils Langlö cher 122 eingebracht, die annähernd in Längsrichtung des Befestigungsmittels 120 verlaufen. Sie dienen der Aufnahme und Führung der Enden der hebelartigen Komponenten 141 und 142 des verstellbaren Gestänges 140, 141, 142, 143.

Das Halterungsmittel 130 wird erfindungsgemäß bevorzugt ebenfalls durch ein flächiges, U-förmiges Profil gebildet, wobei die Schenkel des U-Profils in Rich tung des Befestigungsmittels 120 weisen. Das Halterungsmittel 130 dient der Be festigung des verstellbaren Pedals 100 am Pedalmodul oder am Fahrzeugchassis (nicht gezeigt). Des weiteren liefert das Halterungsmittel 130 in seinem oberen Bereich an den Schenkeln jeweils gegenüberliegend die Drehpunkte 131 für die hebelartigen Komponenten 141 und 142 des verstellbaren Gestänges 140, 141, 142, 143. Im unteren Bereich des Halterungsmittels 130 sind sich gegenüberlie gend an den Schenkeln Langlöcher 133 angebracht, die im wesentlichen in Rich tung der Längsachse des Halterungsmittels 130 verlaufen und der Aufnahme der Enden der hebelartigen Komponenten 140 und 143 des verstellbaren Gestänges 140, 141, 142, 143 dienen. An dem Halterungsmittel 130 ist weiterhin erfin dungsgemäß bevorzugt ein Stellglied 150 befestigt, über dessen Längenänderung das verstellbare Gestänge 140, 141, 142, 143 verstellt wird. Das Stellglied 150 ist an eine Verbindungskomponente 170 gekoppelt, die die beiden Enden der hebel artigen Komponenten 140 und 143 des verstellbaren Gestänges 140, 141, 142, 143 verbindet, die in den Langlöchern 133 des Halterungsmittels 130 geführt werden.

Das scherenartig ausgebildete verstellbare Gestänge 140, 141, 142, 143 besteht aus vier hebelartigen Komponenten 140, 141, 142, 143, wobei die hebelartigen Komponenten 140 und 141 sowie 142 und 143 scherenartig miteinander über ei nen Drehpunkt verbunden sind. Des weiteren sind erfindungsgemäß bevorzugt die hebelartigen Komponenten 141 und 142 L-förmig ausgebildet, wobei das eine Ende drehbar mit den Schenkeln des U-förmigen Halterungsmittels 130 verbun den ist und das andere Ende im Langloch 122 des Befestigungsmittels 120 geführt wird. Das eine Ende der hebelartigen Komponenten 140 und 143 wird in Langlö chern 133 des U-förmigen Halterungsmittels 130 geführt, während das andere Ende drehbar an den Schenkeln des U-förmigen Befestigungsmittels 120 befestigt ist.

Durch die Verschiebung der Verbindungskomponente 170 über das Stellglied 150 wird das scherenartig ausgebildete verstellbare Gestänge 140, 141, 142, 143 ge öffnet oder geschlossen und auf diese Weise der Abstand zwischen Befesti gungsmittel 120 und Halterungsmittel 130 variiert. Aufgrund des Verlaufes der Langlöcher 133 in dem Halterungsmittel 130 und der Langlöcher 122 in dem Be festigungsmittel 120 wird durch die Bewegung des Stellglieds 150 der Abstand zwischen dem Halterungsmittel 130 und dem Befestigungsmittel 120 variiert, und dadurch die Pedalposition optimal eingestellt. Die Bewegung des Befestigungs mittels 120 kann sich dabei aus einer Translation und einer Rotation zusammen setzen.

Fig. 7 liefert eine schematische Darstellung der dritten bevorzugten Ausführungs form des verstellbaren Pedals 100 gemäß der vorliegenden Erfindung in einer ersten Verstellposition, dargestellt durch durchgezogene Linien, und in einer zweiten Verstellposition, dargestellt durch gestrichelte Linien. In Analogie zu der bereits detailliert erläuterten ersten und zweiten Ausführungsform der vorliegen den Erfindung wird bei einer Variation der Verstellposition des verstellbaren Pe dals 100 sowohl die Entfernung des Pedals 110 zum Fahrer als auch die Höhe des Pedalfußes 112 optimal eingestellt.

Mit Hilfe der ausführlich beschriebenen bevorzugten Ausführungsform der vor liegenden Erfindung ist es beispielsweise möglich, ein Pedalmodul für Kraftfahr zeuge, bestehend aus einem verstellbaren Kupplungspedal, einem verstellbaren Bremspedal und einem verstellbaren Gaspedal aufzubauen. Auf diese Weise kann die Pedalposition auf die Fußposition eines beliebigen Fahrers abgestimmt wer den, wodurch einerseits der Komfort erhöht wird und andererseits das Kraftfahr zeug höheren Sicherheitsanforderungen gerecht wird. Es ist aber auch möglich, das erfindungsgemäße verstellbare Pedal 1, 100 in anderen Bereichen einzusetzen, in denen eine verstellbare Pedalerie zur Betätigung verschiedener Systeme not wendig ist.

Bezugszeichenliste

1

,

100

verstellbares Pedal

10

,

110

Pedal

11

Langlöcher im Pedal

10

12

,

112

Pedalfuß

20

a,

20

b Subpedal

21

Langlöcher im Subpedal

20

a

23

Öse

25

Anschlussmittel

26

,

27

L-förmige Komponenten

28

,

29

Achsen

30

,

31

,

32

verstellbares Gestänge

33

,

34

,

35

,

36

,

37

verstellbares Gestänge

30

U-förmiger Hebel

30

a Enden des U-förmigen Hebels

30

b Drehpunkte des Pedals

10

am U-förmigen Hebel

30

31

,

32

Hebel

31

a,

32

a erstes Ende der Hebel

31

,

32

31

b,

32

b zweites Ende der Hebel

31

,

32

33

,

34

,

35

,

36

,

37

hebelartige Komponenten

40

Stellglied

50

a,

50

b Subpedaldrehachse

60

Pedallagerachse

80

Pedalmodul

90

Verstelllinie des Pedals

10

95

Kraftfahrzeugboden

97

Kraftfahrzeugchassis

120

Befestigungsmittel

130

Halterungsmittel

140

,

141

,

142

,

143

verstellbares Gestänge

140

,

141

,

142

,

143

hebelartige Komponenten

150

Stellglied

170

Verbindungskomponente

200

Pedalmodul
I erste Verstellposition
II zweite Verstellposition

Claims

1. Verstellbares Pedal (1), insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit:

a) einem Pedal (10) mit einem Pedalfuß (12) und mindestens einem Subpe dal (20a, 20b);
b) einem mittels eines Stellglieds (40) verstellbarem Gestänge (30, 31, 32; 33, 34, 35, 36, 37), das das Pedal (10) und das mindestens eine Subpedal (20a, 20b) direkt miteinander verbindet, wobei
c) das Stellglied die Winkelbeziehung zwischen benachbarten Komponen ten des Gestänges (30, 31, 32; 33, 34, 35, 36, 37) ändert und der Pedalfuß (12) während der Pedalverstellung einen vorbestimmten Abstand zum Fahrzeugboden (95) aufweist.

2. Verstellbares Pedal (1) gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass während der Pedalverstellung der Abstand zwischen Pedalfuß (12) und Fahr zeugboden (95) konstant bleibt oder verändert wird.

3. Verstellbares Pedal (1) gemäss einem der vorangegangenen Ansprüche, da durch gekennzeichnet, dass das Gestänge (30, 31, 32; 33, 34, 35, 36, 37) min destens drei Komponenten umfasst, wobei die jeweiligen Enden der Kompo nenten in einem Langloch geführt werden oder drehbar befestigt sind, wo durch das Pedal (10) bei Bewegung des Stellglieds (40) eine Translation pa rallel zur Fahrzeuglängsachse und eine Rotation um eine Drehachse (50a, 50b) ausführt.

4. Verstellbares Pedal (1) gemäss Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Gestänge (30, 31, 32; 33, 34, 35, 36, 37) aufweist:

a) einen U-förmigen Hebel (30), dessen Enden (30a) in Langlöchern (21) des Subpedals (20a) geführt werden, und zwei scherenartig an den Schenkeln des U-förmigen Hebels (30) drehbar befestigte Hebel (31, 32), wobei die Hebel (31, 32) jeweils ein Langloch zur Aufnahme eines En des des Stellglieds (40) aufweisen und deren erstes Ende (31a, 32a) in ei nem Langloch (11) des Pedals (10) geführt wird und deren zweites Ende (31b, 32b) an der Pedallagerachse (60) angelenkt ist; oder
b) vier hebelartige Komponenten (33, 34, 35, 36), deren erstes Ende drehbar am Pedal (10) und deren zweites Ende drehbar am zweiten Subpedal (20b) befestigt sind, wobei eine hebelartige Komponente (37) eine Ver bindung zwischen dem ersten (20a) und dem zweiten Subpedal (20b) herstellt.

5. Verstellbares Pedal (1) nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekenn zeichnet, dass die in Langlöchern geführten Enden der Komponenten des Ge stänges (30, 31, 32; 33, 34, 35, 36, 37) Vorsprünge aufweisen, die in die je weiligen Langlöcher eingreifen.

6. Verstellbares Pedal (1) nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass das erste Subpedal (20a) in seinem einen Endbereich u-förmig ausgebildet ist, wobei die beiden Schenkel (21, 22) gegenüberliegende Löcher zur Aufnahme der Pedallagerachse (60) aufweisen.

7. Verstellbares Pedal (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Subpedal (20a) neben einem Anschlussmittel (25) aufweist:

a) mindestens zwei Langlöcher (21) zur Aufnahme der Enden (30a) der u- förmigen Komponente (30) des Gestänges (30, 31, 32); oder
b) mindestens einen Befestigungspunkt (23), um die hebelartige Kompo nente (37) zur Verbindung mit dem zweiten Subpedal (20b) zu befesti gen.

8. Verstellbares Pedal (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Subpedal (20b) aus zwei L-förmigen, gegenüberliegenden Kompo nenten (26, 27) besteht, deren gegenüberliegende Enden jeweils durch Ach sen (28, 29) verbunden sind, wobei die eine Achse (29) die Drehachse (50b) des zweiten Subpedals (20b) bildet und an der anderen Achse (28) die hebel artige Komponente (37) zur Verbindung mit dem ersten Subpedal (20b) be festigt ist.

9. Verstellbares Pedal (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellglied (40) als lineares Stellglied am ersten Subpedal (20a) oder als rotie rendes Stellglied an einer hebelartigen Komponente (34) des Gestänges (33, 34, 35, 36, 37) befestigt ist.

10. Verstellbares Pedal (100), insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit:

a) einem an einem Befestigungsmittel (120) befestigten Pedal (110) und ei nem Halterungsmittel (130);
b) einem mittels eines Stellglieds (150) verstellbaren Gestänge (140, 141, 142, 143), das das Befestigungsmittel (120) und das Halterungsmittel (130) direkt miteinander verbindet, wobei
c) das Stellglied (150) die Winkelbeziehung zwischen benachbarten Kom ponenten des Gestänges (30, 31, 32; 33, 34, 35, 36, 37) verändert und der Pedalfuß (112) während der Pedalverstellung einen vorbestimmten Ab stand zum Fahrzeugboden (95) aufweist.

11. Verstellbares Pedal (100) gemäss Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass während der Pedalverstellung der Abstand zwischen Pedalfuß (112) und Fahrzeugboden (95) konstant bleibt oder verändert wird.

12. Verstellbares Pedal (100) gemäss Anspruch 10 oder 11, dadurch gekenn zeichnet, dass das Gestänge (140, 141, 142, 143) mindestens vier hebelartige Komponenten (140, 141, 142, 143) umfasst, von denen jeweils zwei (140, 141; 142, 143) scherenartig miteinander verbunden sind und wobei die je weils einen Enden der Komponenten in einem Langloch geführt werden und die jeweils anderen Enden drehbar befestigt sind, wodurch das Pedal (110) bei Bewegung des Stellglieds (150) eine Translation parallel zur Fahrzeug längsachse und eine Rotation um eine Drehachse (160) ausführt.

13. Verstellbares Pedal (100) gemäss Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellglied (150) ein lineares Stellglied ist und an dem Halterungsmittel (130) befestigt ist.

14. Verstellbares Pedal (100) gemäss Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellglied (150) ein Verbindungselement (170) des Gestänges (140, 141, 142, 143) verschiebt, das zwei sich gegenüberliegende Enden von hebelarti gen Komponenten (140, 143) verbindet.