DE10126194A1 - Verstellbares Fußhebelwerk - Google Patents

Abstract

Um ein verstellbares Fußhebelwerk mit einem äußeren fahrzeugfest gehalterten Pedallagerbock, einem mit dem äußeren Pedallagerbock verbundenen inneren Pedallagerbock, einem an dem inneren Pedallagerbock angelenkten Pedal sowie einem Anlenkpunkt an dem inneren Pedallagerbock für ein Übertragungselement zu einer vom Pedal zu betätigenden Einrichtung bereitzustellen, bei dem die Position des Pedals einfach auf eine aus ergonomischen Gesichtspunkten optimierte Bedienposition eingestellt werden kann, wird vorgeschlagen, dass das Pedal beim Verstellen relativ zu dem inneren Pedallagerbock eine Bewegung durchführt, die sich aus einer Translations- und einer Rotationsbewegung zusammensetzt.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein verstellbares Fußhebelwerk gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Es ist für den Fahrer eines Kraftfahrzeuges oftmals wünschens­ wert, das die von ihm zu betätigenden Pedale, wie das Bremspe­ dal, das Gaspedal und/oder das Kupplungspedal, entsprechend seiner Körpergröße oder seinen Wünschen, die er hinsichtlich seiner Sitzposition hat, zu verstellen. So kann der Fahrer den Wunsch haben, die Pedale näher an seinen Sitz heranzubringen oder weiter wegzustellen. Wegen der übrigen Raumgegebenheiten, wie beispielsweise der Lenkradanordnung, reicht eine Sitzver­ stellung hierzu oftmals nicht aus, so dass neben der üblicher­ weise in Fahrzeugen vorgesehenen Sitzverstellung auch eine Pe­ dalverstellung vorgesehen sein kann.

Aus der noch nicht offengelegten Patentanmeldung DE 100 33 342.7-26 ist ein verstellbares Fußhebelwerk bekannt, welches einen äußeren fahrzeugfest gehalterten Pedallagerbock aufweist, der mit einem inneren Pedallagerbock verbunden ist. An dem in­ neren Pedallagerbock ist ein Pedal angelenkt. Des weiteren ist ein Übertragungselement zu einer vom Pedal zu betätigenden Ein­ richtung vorgesehen. Zum Verstellen des Pedals aus Komfort­ zwecken, wird der innere Pedallagerbock relativ zum äußeren Pe­ dallagerbock bewegt, so dass das Pedal selber eine Drehbewegung um eine theoretische Drehachse an einem Anlenkpunkt für das Übertragungselement durchführt.

Ein weiteres verstellbares Fußhebelwerk ist aus der EP 0 936 527 A2 bekannt. Bei diesem Fußhebelwerk ist das Pedal ebenfalls an einem Lagerbock schwenkbar angelenkt. Zum Verstellen des Pe­ dals wird über eine Gewindespindel eine Kraft auf das Pedal übertragen. Aufgrund dieser Kraft führt das Pedal eine Schwenk­ bewegung um den Anlenkpunkt am Lagerbock durch.

Bei diesen bekannten Fußhebelwerken führt das Pedal beim Ver­ stellen jeweils eine Drehbewegung um einen am oberen Ende des Pedals liegende Schwenkachse durch, aufgrund der es sich auf den Fahrer zu und gleichzeitig nach oben - oder umgekehrt - be­ wegt. Diese Verstellbewegung ist jedoch nicht für alle Einsatz­ zwecke geeignet. Ein kleinerer Fahrer hat in der Regel auch kleinere Füße, so dass er eine Pedalposition benötigt, die nicht nur näher am Sitz sondern auch niedriger, dass heißt nä­ her am Boden des Innenraums, angeordnet ist. Wie bereits ausge­ führt, ist es bei den bekannten Fußhebelwerken aufgrund der Drehbewegung um eine am oberen Ende des Pedals angeordnete Achse, jedoch nur möglich, das Pedal zum Sitz und gleichzeitig nach oben zu verstellen.

Vor diesem Hintergrund liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein verstellbares Fußhebelwerk bereitzustel­ len, bei dem die Position des Pedals einfach auf eine aus ergo­ nomischen Gesichtspunkten optimierte Bedienposition eingestellt werden kann.

Diese Aufgabe wird durch ein verstellbares Fußhebelwerk mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Demnach zeichnet sich die erfindungsgemäße Lösung durch ein Fußhebelwerk aus, welches einen äußeren fahrzeugfest gehalter­ ten Pedallagerbock sowie einen mit dem äußeren Pedallagerbock verbundenen inneren Pedallagerbock aufweist. An dem inneren Pe­ dallagerbock ist ein Pedal angelenkt. Des weiteren ist an dem inneren Pedallagerbock ein Übertragungselement zu einer von dem Pedal zu betätigenden Einrichtung vorgesehen. Erfindungsgemäß führt das Pedal, wenn es aus Komfortgründen verstellt wird, re­ lativ zu dem inneren Pedallagerbock zwei überlagerte Bewegungen durch und zwar eine lineare Translations- und eine Schwenkbewe­ gung. Durch die Überlagerung von zwei Bewegungen kann das Pedal optimal für jeden Fahrer entsprechend den durch seine Körper- und seine entsprechende Fußgröße vorgegebenen Gegebenheiten an­ gepasst werden.

Durch die Schenkbewegung wird das Pedal auf den Fahrer zu be­ wegt werden. Die Translationsbewegung gleicht die mit der Schwenkbewegung um eine am oberen Ende des Pedals liegende Schwenkachse einhergehende Bewegung nach oben aus, indem sie entgegenwirkt, so dass es möglich ist, das Pedal gleichzeitig auf den Fahrer zu und nach unten - oder umgekehrt - zu verstel­ len, was in der Regel den natürlichen Randbedingungen von Per­ sonen entspricht, denn kleinere Menschen haben in der Regel auch kleiner Füße und umgekehrt.

Die Erfindung bietet zudem den Vorteil, dass die Verstellbewe­ gung des Pedals nur relativ zu dem inneren Pedallagerbock er­ folgt. Dieses bleibt beim Verstellen relativ zum äußeren Pedal­ lagerbock unbewegt. Dadurch erübrigt sich ein Längenausgleich des Übertragungselementes und der Betätigungsweg des Pedals bleibt immer gleich.

Gemäß einer Ausführungsform besteht der innere Pedallagerbock aus zwei parallel zueinander ausgerichteten plattenförmigen Elementen, zwischen denen das Pedal angeordnet ist. Diese Aus­ führungsform ermöglicht eine besonders einfache Montage. Die beiden Platten können mit üblichen Befestigungselementen an den äußeren Pedallagerblock angebracht werden. Zwischen ihnen kön­ nen ohne Probleme andere Bauteile, wie Pedale integriert wer­ den. Zudem ist Herstellung der plattenförmigen Elemente einfach und damit kostengünstig. Das Fußhebelwerk erhält durch die Platten einen kompakten und robusten Aufbau.

Das Pedal kann über zwei Verbindungselemente mit dem inneren Pedallagerbock verbunden sein. Mit nur zwei Verbindungselementen entsteht ein einfach herzustellendes sowie ein kompaktes Bauteil.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform besteht das eine Verbin­ dungselement aus einem an dem Pedal angebrachten Bolzen oder Gleitstück, welches in einer in den inneren Pedallagerbock ein­ gebrachten linearen Führungskulisse läuft. Die Führungskulisse kann beispielsweise die Form eines Langloches aufweisen. Das andere Verbindungselement kann aus einer Verbindungslasche be­ stehen, die mit ihrem einen Ende mit dem inneren Pedallagerbock und mit ihrem anderen Ende mit dem Pedal jeweils schwenkbar verbunden ist. Auf diese Weise ist das Pedal relativ zu dem in­ neren Pedallagerbock zwangsgeführt, es kann also nur eine ganz bestimmte Bewegung durchführen. Das in der Führungskulisse ein­ gebrachte Gleitstück provoziert eine translatorische Bewegung, während die Verbindungslasche eine Rotation bzw. Schwenkbewe­ gung hervorruft. Die beiden Bewegungen werden überlagert. Die Position und die Dimension der Verbindungselemente, insbeson­ dere die Lage und die Länge der Verbindungslasche sowie die Länge der Kulissenführung sind so aufeinander abgestimmt, dass das Pedal beim Verstellen die gewünschte Bewegung auf den Sitz zu und nach unten bzw. umgekehrt durchführt. Die beschriebenen Verbindungselemente sind wiederum deshalb von Vorteil, weil sie Standard-Verbindungselementen entsprechen, was sich wiederum positiv auf die Kosten auswirkt.

Zum Verstellen des Pedals kann in dieses eine Kraft eingeleitet werden. Durch die zwischen innerem Pedallagerbock und Pedal an­ geordneten Verbindungselemente kann das Pedal durch die Kraft­ einleitung nur eine bestimmte, zwangsgeführte Bewegung durch­ führen. Der Bolzen bewegt sich linear in seiner vorgegebenen Führungskulisse; die Verbindungslasche wird verschwenkt. Auf­ grund dieser Zwangsführung ergibt sich die gewünschte Überlage­ rung von Translation und Rotation mit den bereits geschilderten Vorteilen.

Die Kraft zum Verstellen des Pedals kann besonders einfach über eine Gewindespindel in das Pedal eingeleitet werden. Diese kann beispielsweise mit dem in der Führungskulisse laufenden Gleit­ stück zusammenwirken. Dazu ist in dem Gleitstück ein auf das Gewinde der Gewindespindel abgestimmtes Innengewinde vorgese­ hen. Die Verwendung einer Gewindespindel ermöglicht ein stufen­ loses Einstellen der Pedalposition. Zudem kann die Spindel auch zum Arretieren der eingestellten Position verwendet werden.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann bei einem Bremspedal, ei­ nem Kupplungspedal und/oder einem Gaspedal eingesetzt werden. Wenn sie bei mehreren Pedalen vorgesehen wird, können alle mit der erfindungsgemäßen Verstellvorrichtung versehenen Pedale in einem äußeren Pedallagerbock angeordnet sein. Das ermöglicht eine parallele Verstellung von allen Pedalen. Es ist aber auch denkbar, für jedes Pedal einen getrennten äußeren Pedallagerbock vorzusehen. Dann kann jedes Pedal individuell eingestellt werden.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele des näheren erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung des erfindungsgemäß ver­ stellbaren Fußhebelwerkes und

Fig. 2 eine Seitenansicht eines erfindungsgemäß verstellbaren Fußhebelwerks mit einer Vorrichtung zum Aufbringen ei­ ner Kraft auf das Pedal.

In Fig. 1 ist ein verstellbares Fußhebelwerk 1 dargestellt. Rechts von dem Fußhebelwerk 1 schließt sich ein nicht darge­ stellter Fahrzeuginnenraum an, auf dessen Boden unter anderem ein Sitz für den Fahrer angeordnet ist. Das Fußhebelwerk 1 weist an seinem oberen Ende einen äußeren Pedallagerbock 2 auf. Der Pedallagerbock 2 ist fest mit der Fahrzeugkarosserie ver­ bunden. An dem äußeren Pedallagerbock 2 ist ein innerer Pedal­ lagerbock 3 befestigt. Der innere Pedallagerbock 3 ist über eine Drehachse 4 mit dem äußeren Pedallagerbock 2 verbunden. Er ist plattenförmig ausgestaltet. Um die Drehachse 4 bewegt sich der innere Pedallagerbock 3 gegenüber dem äußeren Pedallager­ bock 2 bei Betätigen des Fußhebelwerks 1.

Ein Pedal 5 ist an dem inneren Pedallagerbock 3 über zwei Ver­ bindungselemente angelenkt. Dazu ist in dem inneren Pedallager­ bock 3 zum einen ein Langloch 6 eingebracht. In dieses Langloch greift ein mit dem oberen Ende des Pedals 5 verbundener Bolzen 7 so ein, dass dieses Langloch 6 als lineare Führung des oberen Endes des Pedals 5 dient. Als weiteres Verbindungselement zwi­ schen innerem Pedallagerbock 3 und Pedal 5 ist eine Verbin­ dungslasche 8 vorgesehen. Diese Verbindungslasche hat eine längliche Form. Sie ist mit ihrem einen Ende 9 an dem inneren Pedallagerbock 3 drehbar gelagert und mit ihrem entgegenge­ setzten Ende 11 an dem Pedal 5. Die Verbindungslasche 8 dient dazu, das Pedal 5 beim Verstellen in eine Schwenkbewegung zu versetzen.

An dem inneren Pedallagerbock 3 ist eine Anlenkung 12 an einem Anlenkungspunkt 13 vorgesehen. Die Anlenkung 12 ist hier als Gabel ausgeführt. An der Anlenkung ist ein Übertragungselement 14 zu einer von dem Pedal 5 zu betätigenden - nicht dargestell­ ten - Einrichtung angebracht.

Im Folgenden wird nun davon ausgegangen, dass sich das Pedal 5 zunächst in seiner oberen Stellung befindet, dass heißt, dass der Bolzen 7 in der oberen Stellung im Langloch 6 angeordnet ist und dass Ende 11 der Verbindungslasche 8 ebenfalls eine im Ver­ hältnis zu dem Ende 9 nach oben weisende Stellung einnimmt. Es wird nun der Bewegungsablauf beim Verstellen des Pedals aus Komfortzwecken beschrieben. Wird auf das Pedal 5 eine Verstell­ kraft - beispielsweise in Richtung des Pfeils A - aufgebracht, wird der Bolzen 7 entlang dem Langloch 6 bewegt, maximal bis er die Position 6a eingenommen hat. Es kann aber auch jede Zwi­ schenposition des Bolzens 7 in dem Langloch 6 eingenommen wer­ den. Das obere Ende des Pedals 5 führt aufgrund der Krafteinleitung und der Zwangsführung des Bolzens 7 in dem Langloch 6 demnach eine translatorische Bewegung nach unten durch. Durch das zweite Verbindungselement - die Verbindungslasche 8 - wird das Pedal 5 bei der oben beschriebenen Krafteinleitung durch das Verschwenken der Verbindungslasche 8 um den Punkt 9 eben­ falls verschwenkt und zwar soweit, bis sein Ende 11 die Posi­ tion 11a einnimmt. Damit die Verbindungslasche 8 die gewünschte Bewegung durchführt, können in dem inneren Pedallagerbock 6 Führungen vorgesehen sein, in der sich das Ende 11 der Verbin­ dungslasche 8 bewegt. Diese Schwenkbewegung des Pedals überla­ gert die zuvor beschriebene Translation. Es entsteht demnach eine Pedalbewegung die sich aus einer Translation und einer Ro­ tation zusammensetzt.

Durch die Anordnung von Langloch 6 und Verbindungslasche 8 zu­ einander sowie durch deren Dimensionen kann der Bewegungsablauf einer am unteren Ende des Pedals angeordneten Pedalplatte 15 bei Einleiten einer Verstellkraft exakt abgestimmt werden. So kann genau bestimmt werden, um wieviel sich das Pedal 5 ab­ senkt, wenn es sich um einen bestimmten Betrag nach vorne be­ wegt.

In Fig. 1 ist sowohl die Ausgangsposition des Pedals 5 als auch die nach Einleiten der Verstellkraft eingenommene Position des Pedals 5 (vgl. gestrichelt dargestelltes Pedal) dargestellt. Vergleicht man diese beiden Positionen, so kann man erkennen, dass aufgrund der erfindungsgemäßen Anordnung das Pedal durch Einleiten der Verstellkraft auf den Fahrer zu und weiter nach unten bewegt wurde. Diese Bewegung ist aus ergonomischen Ge­ sichtspunkten sinnvoll, weil kleinere Fahrer in der Regel auch kleinere Füße haben. Wenn sich ein kleinerer Fahrer ein Pedal näher zu seinem Sitz einstellt, entspricht eine niedrigere Pe­ dalposition im Normalfall ebenfalls den gewünschten Randbedin­ gungen.

Sobald man über die Verstellkraft A die optimale Pedalposition eingestellt hat, wird das Pedal 5 relativ zum inneren Pedallagerbock 3 fixiert. Die Verbindungselemente 7 und 8 behalten da­ durch ihre Position im inneren Pedallagerbock 3 bei. Wird nun eine Betätigungskraft B über die Pedalplatte 15 eingeleitet, wird diese Kraft direkt über die Einheit innerer Pedallagerbock 3/Pedal 5 auf das Übertragungselement 14 weitergeleitet.

In Fig. 2 ist ein erfindungsgemäß einstellbares Fußhebelwerk 1 dargestellt. In der Seitendarstellung ist nur die Außenseite des inneren Pedallagerblocks 3 dargestellt, so dass die Anbin­ dung des Pedals 5 an den inneren Pedallagerbock nicht ersicht­ lich ist. Die Verstellkraft A wird in dem dargestellten Ausfüh­ rungsbeispiel mit Hilfe einer Gewindespindel 16 übertragen. Diese greift in ein Innengewinde einer Hülse 17 ein. Die Hülse 17 kann beispielsweise auf den als Gleitstück ausgebildeten Bolzen 7 in dem Langloch 6 des inneren Pedallagerbocks 3 ange­ bracht sein, so dass die Kraft von der Gewindespindel 16 über die Hülse 17 direkt auf das Pedal 5 wirkt.

Die Gewindespindel 16 ist hier über einen Motor 18 angetrieben. Sobald der Motor still steht, wird die eingestellte Position über den Reibschluss der Gewindespindel 16 in der Hülse 17 fixiert. Es kann auch jeder andere Verriegelungsmechanik sowie jeglicher anderer Antrieb vorgesehen sein.

Claims (11)

1. Verstellbares Fußhebelwerk mit
einem äußeren fahrzeugfest gehalterten Pedallagerbock,
einem mit dem äußeren Pedallagerbock verbundenen inne­ ren Pedallagerbock,
einem an dem inneren Pedallagerbock angelenkten Pedal sowie
einem Anlenkpunkt an dem inneren Pedallagerbock für ein Übertragungselement zu einer vom Pedal zu betätigenden Einrichtung
dadurch gekennzeichnet,
das Pedal (5) beim Verstellen relativ zu dem inneren Pedal­ lagerbock (3) eine Bewegung durchführt, die sich aus einer Translations- und einer Rotationsbewegung zusammensetzt.

2. Verstellbares Fußhebelwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der innere Pedallagerbock (3) aus zwei parallel zuein­ ander ausgerichteten plattenförmigen Elementen besteht, zwi­ schen denen das Pedal (5) angeordnet ist.

3. Verstellbares Fußhebelwerk nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Pedal (5) über zwei Verbindungselemente (7, 8) an dem inneren Pedallagerbock (3) angelenkt ist.

4. Verstellbares Fußhebelwerk nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der innere Pedallagerbock (3) eine lineare Führungsku­ lisse (6) aufweist, in der ein mit dem Pedal (5) verbundener Bolzen (7) läuft.

5. Verstellbares Fußhebelwerk nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Verbindungslasche (9) vorgesehen ist, die mit ih­ rem einen Ende (9) mit dem inneren Pedallagerbock (3) und mit ihrem anderen Ende (11) mit dem Pedal (5) jeweils schwenkbar verbunden ist.

6. Verstellbares Fußhebelwerk nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zum Verstellen des Pedals (5) in dieses eine Kraft ein­ geleitet wird, aufgrund der sich der Bolzen (7) in der Füh­ rungskulisse (6) linear bewegt und sich die Verbindungsla­ sche (8) um das Ende (9) verschwenkt.

7. Verstellbares Fußhebelwerk nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraft zum Verstellen des Pedals (5) über eine Ge­ windespindel (16) erfolgt.

8. Verstellbares Fußhebelwerk nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Gewindespindel (16) mit dem in der Führungskulisse (6) laufenden Bolzen (7) zusammenwirkt.

9. Verstellbares Fußhebelwerk nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Pedal (5) ein Bremspedal, ein Kupplungspedal und/oder ein Gaspedal ist.

10. Verstellbares Fußhebelwerk nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass alle im Fahrzeug vorgesehenen Pedale in einem äußeren Pedallagerbock angeordnet sind.

11. Verstellbares Fußhebelwerk nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass alle im Fahrzeug vorgesehenen Pedale separate äußere Pedallagerböcke aufweisen.