DE102015010374A1

DE102015010374A1 - Verstellbares Pedal für ein Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102015010374A1
Application number: DE102015010374.1A
Authority: DE
Inventors: Oliver Schmidt; Rene Pahlig
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2015-08-07
Filing date: 2015-08-07
Publication date: 2017-02-09
Also published as: WO2017025168A1; US20180210482A1; US11016520B2

Abstract

Die Erfindung betrifft ein verstellbares Pedal (10) für ein Kraftfahrzeug, umfassend einen an einem Lagerblock drehbar gelagerten Pedalarm (12), einen relativ zum Pedalarm (12) verstellbar gelagerten Pedalgrundkörper (14), sowie eine am unteren Ende des Pedalgrundkörpers (14) angeordnete, eine Betätigungsfläche (18) aufweisende Pedalplatte (16), wobei der Pedalgrundkörper (14) derart verstellbar am Pedalarm (12) gelagert ist, dass eine Verstellung eine bogenförmige Bewegung des Pedalgrundkörpers (14) und der darin angeordnete Pedalplatte (16) bewirkt. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass die Pedalplatte (16) um einen Drehpunkt (20) drehbar am Pedalgrundkörper (14) gelagert ist, wobei die Pedalplatte (16) mit Mittel in Wirkverbindung steht, die bei einer Verstellbewegung des Pedalgrundkörpers (14) relativ zum Pedalarm (12) eine zwangsgeführte Drehbewegung der Pedalplatte (16) um den Drehpunkt (20) bewirken.

Description

Die Erfindung betrifft ein verstellbares Pedal für ein Kraftfahrzeug gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 angegebenen Art.
Verstellbare Pedale für Kraftfahrzeuge sind aus dem Stand der Technik hinreichend bekannt. Hierdurch ist es möglich, die Position eines Pedals in Bezug auf die Körpergröße des Fahrers einzustellen, nämlich indem bei kleineren Personen das Pedal im Fußraum auf den Fahrer zu bewegt, bzw. bei größeren Personen das Pedal im Fußraum vom Fahrer weg bewegt wird.
Ein derartiges verstellbares Pedal für ein Kraftfahrzeug ist beispielsweise in der DE 103 35 403 A1 offenbart. Das darin beschriebene Pedal umfasst einen oberen Pedalarm sowie einen relativ zum oberen Pedalarm verstellbaren, eine Pedalplatte aufweisenden unteren Pedalarm. Beim Verstellen des Pedals führen der untere Pedalarm und damit auch die daran starr angeordnete Pedalplatte eine bogenförmige Bewegung aus. Die bogenförmige Bewegung des Pedalarms und der daran angeordneten Pedalplatte hat den Effekt, dass sich beim Verstellvorgang auch der Neigungswinkel der Pedalplatte ändert. Dies erweist sich insbesondere bei einer Verstellung des Pedals von der Pedalposition ”große Person” zur Pedalposition ”kleine Person” als nachteilig, da die durch den Verstellvorgang bedingte Änderung des Neigungswinkels der Pedalplatte dazu führt, dass in der Pedalposition ”kleine Person” der Betätigungspunkt (= Kontaktpunkt des Fahrerfußes mit der Pedalplatte) zum Rand der Pedalplatte ”auswandert”, sodass beim Betätigen des Pedals die Gefahr des Abrutschens von der Pedalplatte besteht.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde ein verstellbares Pedal für ein Kraftfahrzeug gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 angegebenen Art derart weiterzubilden, dass die Gefahr des Abrutschens von der Pedalplatte minimiert wird.
Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1 in Verbindung mit seinen Oberbegriffsmerkmalen gelöst.
Die Unteransprüche bilden vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung.
In bekannter Art und Weise umfasst das verstellbare Pedal für ein Kraftfahrzeug einen an einem Lagerblock drehbar gelagerten Pedalarm, einen relativ zum Pedalarm verstellbar gelagerten Pedalgrundkörper, sowie eine am unteren Ende des Pedalgrundkörpers angeordnete, eine Betätigungsfläche aufweisende Pedalplatte. Zudem ist der Pedalgrundkörper derart verstellbar am Pedalarm gelagert, dass bei einer Verstellung der Pedalgrundkörper und die darin angeordnete Pedalplatte eine bogenförmige Bewegung ausführen, sodass die Verstellung eine Änderung des Neigungswinkels der Pedalplatte bewirkt
Erfindungsgemäß ist die Pedalplatte um einen Drehpunkt drehbar am Pedalgrundkörper gelagert, wobei die Pedalplatte mit Mittel in Wirkverbindung steht, die bei einer Verstellbewegung des Pedalgrundkörpers relativ zum Pedalarm eine zwangsgeführte Drehbewegung der Pedalplatte um den Drehpunkt bewirken.
Die über die Mittel initiierte zwangsgeführte Drehbewegung der Pedalplatte kann dabei sowohl der bogenförmigen Bewegung des Pedalgrundkörpers entgegen gerichtet sein, um die Änderung des Neigungswinkels auszugleichen, als auch mit der bogenförmigen Bewegung gleichgerichtet sein, sofern dies, wie z. B. bei SUV-Fahrzeugen, erforderlich sein sollte.
Die erfindungsgemäße Ausgestaltung des verstellbaren Pedals hat den Effekt, dass bei einer Verstellung des Pedals von der Pedalposition ”große Person” zur Pedalposition ”kleine Person” durch die Drehung der Pedalplatte relativ zum Pedalarm, der Betätigungspunkt B (= Kontaktpunkt des Fahrerfußes mit der Pedalplatte) seine Relativposition zur Pedalplatte beibehält, d. h. ein ”Auswandern” des Betätigungspunkt B zum Rand der Pedalplatte wird verhindert und damit die Gefahr des Abrutschens von der Pedalplatte minimiert.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird dabei die Pedalplatte derart um den Drehpunkt gedreht, dass ein in der Pedalposition ”große Person” in einem Betätigungspunkt B normal auf die Betätigungsfläche der Pedalplatte gerichteter Betätigungsvektor über die Verstellbewegung seine orthogonale Ausrichtung zur Betätigungsfläche der Pedalplatte beibehält. Somit ist in vorteilhafter Weise gewährleistet, dass z. B. nach einer Verstellung des Pedals aus der Pedalposition ”große Person” zur Pedalposition ”kleine Person” durch die Drehung der Pedalplatte die Änderung des Pedalplattenwinkels zum Betätigungsvektor kompensiert bzw. ausgeglichen wird, sodass das Abrutschrisiko weiter minimiert wird.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird die Pedalplatte derart um den Drehpunkt gedreht, dass nach einer Verstellung des Pedals, z. B. Verstellung aus der Pedalposition ”große Person” zur Pedalposition ”kleine Person”, ein auf die Betätigungsfläche der Pedalplatte gerichteter Betätigungsvektor stets normal zur Betätigungsfläche der Pedalplatte ausgerichtet ist. Dies erweist sich als besonders vorteilhaft, da hierdurch auch große Betätigungswinkeländerungen ausgeglichen werden können. Derartige große Betätigungswinkeländerungen treten z. B. auf, wenn kleinere Personen zur Verbesserung ihres Sichtfeldes und zur besseren Erreichbarkeit der Pedalerie, den Fahrersitz entsprechend noch oben und nach vorne verstellen, da aufgrund des durch die Sitzverstellung nach oben und vorne verschobenen Hüftpunktes des Fahrers, der Fuß in einem steileren Betätigungswinkel zur Pedalplatte des Pedals angeordnet ist.
Vorzugsweise sind die die zwangsgeführte Drehbewegung der Pedalplatte bewirkenden Mittel in Form eines Bowdenzuges oder in Form einer Kulissenführung ausgebildet.
Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel.
1 ein verstellbares Pedal in der Pedalposition ”große Person” und der Pedalposition ”kleine Person” nach dem Stand der Technik;
2 ein erfindungsgemäßes verstellbares Pedal in verschiedenen Pedalpositionen, und
3 das erfindungsgemäße verstellbare Pedal aus 2 mit variablem Winkelausgleich bei hoher Betätigungswinkeländerung.
1 zeigt ein insgesamt mit der Bezugsziffer 10 bezeichnetes verstellbares Pedal für ein Kraftfahrzeug. Während die linke Darstellung das Pedal 10 in der Pedalposition ”große Person” zeigt, ist rechts das Pedal 10 in der Pedalstellung ”kleine Person” dargestellt.
Das Pedal 10 umfasst einen Pedalarm 12, der an einem – hier aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellten – Lagerblock drehbar gelagert ist. Das Pedal 10 umfasst weiter einen relativ zum Pedalarm 12 verstellbar gelagerten Pedalgrundkörper 14 sowie eine am unteren Ende des Pedalgrundkörpers 14 angeordnete Pedalplatte 16. Die in den Fußraum gerichtete Oberfläche der Pedalplatte 16 ist nachfolgend als Betätigungsfläche 18 bezeichnet.
Wie 1 zu entnehmen ist, wird bei einer Verstellung des Pedals 10 aus der Pedalposition ”große Person” in die Pedalposition ”kleine Person” der Pedalgrundkörper 14 relativ zum Pedalarm 12 nach unten und gleichzeitig nach vorne in den Fußraum bewegt, d. h. der Pedalgrundkörper 14 sowie die daran starr angeordnete Pedalplatte 16 führen eine bogenförmige Bewegung aus, die eine Änderung des Neigungswinkel der Pedalplatte 16 bewirkt.
Dies hat zur Folge, dass ein in der Pedalposition ”große Person” im Betätigungspunkt B normal auf die Betätigungsfläche 18 der Pedalplatte 16 ausgerichteter Betätigungsvektor b →_N nach der Verstellung des Pedals 10 zum Betätigungspunkt B' am unteren Rand der Pedalplatte 16 ”auswandert”. Wie 1, Pedalposition ”kleine Person” weiter zu entnehmen ist, schließt der zum Betätigungspunkt B' ausgewanderte Betätigungsvektor b → mit der Betätigungsfläche 18 einen steileren Winkel ein. Aufgrund des ”Auswandern” und der Winkeländerung des Betätigungsvektors b → besteht in der Pedalposition ”kleine Person” ein erhöhtes Abrutschrisiko.
Hier setzt nun die Erfindung ein:
Um das Abrutschrisiko in der Pedalposition ”kleine Person” zu minimieren, ist erfindungsgemäß die Pedalplatte 16 um einen Drehpunkt 20 drehbar am Pedalgrundkörper gelagert, wobei die Pedalplatte 16 mit Mitteln in Wirkverbindung steht, die bei einer Verstellbewegung des Pedalgrundkörpers 14 relativ zum Pedalarm 12 eine zwangsgeführte Drehbewegung der Pedalplatte 16 um den Drehpunkt 20 bewirken.
Der hierdurch erzielte Effekt ist in 2 und 3 dargestellt.
2 zeigt ein erfindungsgemäßes Pedal 10 in drei Pedalpositionen, nämlich links in der Pedalposition ”große Person”, rechts in der Pedalposition ”kleine Person” und in der Mitte in einer Zwischenposition.
Wie 2 zeigt, ist – entsprechend zu 1 – in der Pedalposition ”große Person” der Betätigungsvektor b →_N im Betätigungspunkt B normal zur Betätigungsfläche 18 der Pedalplatte 16 ausgerichtet. Wie den beiden weiteren Darstellungen von 2 zu entnehme ist, führt beim Verstellvorgang die Pedalplatte 16 eine Drehbewegung aus, sodass die bei einer Verstellung des Pedals 10 auftretende Änderung des Neigungswinkels der Pedalplatte 16 ausgeglichen wird, mit der Folge, dass ein ”Auswandern” des Betätigungsvektor b →_N auf der Pedalplatte 16 verhindert wird.
Zudem ist die Pedalplatte 16 derart zwangsgeführt drehgelagert, dass der Betätigungsvektor b →_N über die Verstellbewegung seine orthogonale Ausrichtung zur Betätigungsfläche 18 der Pedalplatte 16 beibehält. Hierdurch ist gewährleistet, dass bei einer Verstellung aus der Pedalposition ”große Person” sowohl die normale Ausrichtung des Betätigungsvektors b →_N als auch dessen relative Lage auf der Pedalplatte 16 beibehalten werden, und somit der Verstellvorgang keinen Einfluss auf das Abrutschrisiko hat.
3 zeigt eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Pedals 10 mit variablen Winkelausgleich bei hoher Betätigungswinkeländerung.
Derartige große Betätigungswinkeländerungen treten z. B. auf, wenn – wie in der linken Darstellung gezeigt – die Pedalstellung in der Pedalposition ”große Person” verbleibt und der Fahrer des Kraftfahrzeugs zur besseren Erreichbarkeit der Pedalerie und Verbesserung des Sichtfeldes den Fahrersitz nach vorne und noch oben verschiebt, oder – wie in der rechten Darstellung gezeigt – neben einer Sitzverstellung nach vorne und nach oben, auch die Pedalerie in die Pedalposition ”kleine Person” verstellt werden: Aufgrund der Sitzverstellung nach vorne und nach oben wandert entsprechend der Hüftpunkt des Fahrers noch oben und nach vorne, sodass der Fuß des Fahrers in einem steileren Betätigungswinkel zur Pedalplatte 16 des Pedals 10 angeordnet ist und in der Betätigungspunkt B auf der Pedalplatte nach oben auswandert.
Um auch bei den geschilderten großen Betätigungswinkeländerungen das Abrutschrisiko zu minimieren, wird gemäß dieser Ausführungsform des erfindungsgemäßen Pedals 10, die Pedalplatte 16 derart zwangsgeführt um den Drehpunkt 20 gedreht, dass ein auf die Betätigungsfläche 18 der Pedalplatte 16 gerichteter Betätigungsvektor b →_N stets normal zur Betätigungsfläche 18 der Pedalplatte 16 ausgerichtet ist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 10335403 A1 [0003]

Claims

Verstellbares Pedal (10) für ein Kraftfahrzeug, umfassend – einen an einem Lagerblock drehbar gelagerten Pedalarm (12); – einen relativ zum Pedalarm (12) verstellbar gelagerten Pedalgrundkörper (14), sowie – eine am unteren Ende des Pedalgrundkörpers (14) angeordnete, eine Betätigungsfläche (18) aufweisende Pedalplatte (16), wobei der Pedalgrundkörper (14) derart verstellbar am Pedalarm (12) gelagert ist, dass eine Verstellung eine bogenförmige Bewegung des Pedalgrundkörpers (14) und der darin angeordnete Pedalplatte (16) bewirkt, dadurch gekennzeichnet, dass die Pedalplatte (16) um einen Drehpunkt (20) drehbar am Pedalgrundkörper (14) gelagert ist, wobei die Pedalplatte (16) mit Mittel in Wirkverbindung steht, die bei einer Verstellbewegung des Pedalgrundkörpers (14) relativ zum Pedalarm (12) eine zwangsgeführte Drehbewegung der Pedalplatte (16) um den Drehpunkt (20) bewirken.
Verstellbares Pedal (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Pedalplatte (16) derart um den Drehpunkt (20) gedreht wird, dass ein in einem Betätigungspunkt (B) normal auf die Betätigungsfläche (18) der Pedalplatte (16) gerichteter Betätigungsvektor ( b →_N ) über die Verstellbewegung seine orthogonale Ausrichtung zur Betätigungsfläche (18) der Pedalplatte (16) beibehält.
Verstellbares Pedal (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Pedalplatte (16) derart um den Drehpunkt (20) gedreht wird, dass nach einer Verstellung des Pedals (10) ein auf die Betätigungsfläche (18) der Pedalplatte (16) gerichteter Betätigungsvektor ( b →_N ) stets normal zur Betätigungsfläche (18) der Pedalplatte (16) ausgerichtet ist.
Verstellbares Pedal (10) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel in Form eines Bowdenzugs ausgebildet sind.
Verstellbares Pedal (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel in Form einer Kulissenführung ausgebildet sind.