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Die Erfindung betrifft eine Pedaleinrichtung für Kraftfahrzeuge
durch welche die Wirkungsweise einzelner Fahrzeugkomponenten steuerbar
ist. Vielfach ist es erwünscht
ein Fahrzeug an unterschiedliche Fahrer leicht anpassen zu können. So
gibt es beispielsweise unterschiedliche Einstellungen der Rückspiegels,
die an einem Zählwerk
einstellbar sind. Sobald ein Fahrer den für ihn vorbestimmten Zählerstand
einstellt, werden die einzelnen Spiegel in die für ihn vorbestimmte Stellung
gefahren. Wegen der unterschiedlichen Körperlänge der einzelnen Fahrer ist
auch schon vorgeschlagen worden die einzelnen Pedalen in ihrer Stellung
an den jeweiligen Fahrzeugführer
anzupassen. So ist beispielsweise in der
EP-OS 918273 ein Pendalwerk
beschrieben, bei dem die an einem Träger aufgehängten Pedalen zusammen mit
dem Träger
verschwenkt werden können.
Nachteilig bei dem dort beschriebenen Bremspedal ist es, daß der Bremskraftverstärker mit
einer Zugbewegung betätigt
wird. Bei Verwendung herkömmlicher
Bremskraftverstärker
ist eine zusätzliche Umlenkung
nötig.
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Aus der
DE-OS 2941 345 ist ein weiteres verstellbares
Pedalenwerk bekannt. Hierbei werden zwei auf einem Träger angeordnete
Pedalhebel gemeinsam mit dem Träger
verschwenkt. Gleichzeitig läßt sich
der Träger
zusammen mit den beiden Pedalen auf einer Graden gegenüber der
Trägerbefestigung
verschieben. Die sich ergebenden kinematischen Beziehungen sind
recht unklar, sodaß gegen den
Einsatz dieser Konstruktion in großer Serie Bedenken bestehen.
Weiterhin ist ein Stellglied, z.B. Bremsbetätigung zum Steuern der Bremse
an dem Träger
selbst befestigt und gemeinsam mit den Pedalen verschwenkbar.
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Aus der
DE-OS 10028591 ist eine Pedaleinrichtung
bekannt, bei der ein Stellglied drehbar an dem Pedalhebel angelenkt
ist, und um eine dritte Achse drehbar ist. Bevorzugt fluchtet die
dritte Achse mit der Drehachse des Trägers. Vorteilhaft ist hier zwar,
daß bei
einem Verstellen des Pedalhebels durch Verschwenken des Trägers die
Lage der dritten Achse sich nur geringfügig ändert. Nachteilig ist allerdings,
daß diese
Pedaleinrichtung nicht dafür
geeignet ist, gleichzeitig mit dem Bremspedal auch noch das Gaspedal
verstellen zu können,
da die Kinematik an dem Gaspedal vollkommen anders ist als an dem
Bremspedal. Das hängt
unter anderem damit zusammen, daß durch das Bremspedal eine
Druckkraft aufgebracht werden muß während das Gaspedal eine Zugkraft
auf den Gaszug ausüben
muß.
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Aus der
US-PS 6324939 ist eine Pedaleinrichtung
bekannt, bei der sowohl das Bremspedal als auch das Gaspedal gemeinsam
verstellt werden können.
Hier zu werden zwei bewegliche Träger benötigt, die die gemeinsame Verstellung
von Gaspedal und Bremspedal bewirken. Ein erster Träger ist
in axialer Richtung verstellbar. Durch die Verstellung des ersten
Trägers
wird nicht nur das Bremspedal selbst sondern auch ein zweiter Träger geschwenkt,
an welchem das Gaspedal drehbar aufgehängt ist. Die in der genannten
US-Patentschrift beschriebene Konstruktion ist recht aufwendig.
Dazu sind sowohl der zweite Träger
als auch das Bremspedal an dem am ersten Träger aufgehängten Bereich mit Langlöchern versehen
so daß sich
eine Gleitführung
mit hohem konstruktiven Aufwand der zuletzt genannten Bauteile ergibt.
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Aufgabe der Erfindung ist es daher
eine Pedaleinrichtung anzugeben, welche einfach aufgebaut ist und
eine im wesentlichen gleichförmige
Verstellung von Gaspedal und Bremspedal ermöglicht.
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Die Erfindung geht daher aus von
einem Pedalwerk der sich aus dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ergebenden
Gattung. Die Aufgabe wird durch die sich aus den kennzeichnenden
Teil des Hauptanspruches ergebende Merkmalskombination gelöst. Die
Erfindung besteht im Prinzip also darin eine Pedaleinrichtung anzugeben,
welche mit einem einzigen verstellbaren Träger auskommt. Während also bei
der
US-PS 6324939 ein
zweiter Träger über ein Langloch
in dem ersten Träger
aufgehängt
ist und zusätzlich
um eine Achse am Halter geschwenkt wird sind bei der vorliegenden
Erfindung sowohl das Bremspedal als auch das Gaspedal an dem einzigen bewegbaren
Träger
ohne Langlöcher
in einfacher Weise drehbar aufgehängt.
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Ist das Stellglied nur axial verschiebbar
angeordnet, so wird bei der erfindungsgemäßen Pedaleinrichtung beim Verschwenken
des Trägers
(3) auch die Lage des Angriffspunktes am Bremspedal verschoben
und zwar umso mehr je weiter der Angriffspunkt von der ersten Achse
E entfernt ist und je näher
er sich bei der zweiten Achse B befindet. Die Verschiebung ist weiterhin
umso größer, je
größer der
Schwenkwinkel ist. Da das Bremspedal drehbar aufgehängt ist ändert sich
bei nur axial verschiebbarem Stellglied die Lage des Angriffspunktes
auch beim Betätigen
des Bremspedals. Um auch größere Verschiebungen
des Angriffspunktes und damit größere Verstellungen
der Pedalen zu ermöglichen empfiehlt
sich in Weiterbildung der Erfindung die Anwendung der Merkmalskombination
nach Anspruch 2. Dabei greift vorteilhaft das Stellglied über ein
Kugel- Gelenk an der zu verstellenden Einrichtung an, beispielsweise
einem Bremskraftverstärker
oder einem Hauptzylinder.
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Vielfach ist es so, daß das Bremspedal
eine Druckkraft auf das Stellglied ausüben muß und das Gaspedal eine Zugkraft
auf den Gaszug ausüben muß. Sollen
gleichzeitig noch die beiden Pedalplatten um einen beträchtlichen
etwa gleichgroßen
Betrag in ihrer Ausgangslage verstellt werden können so erhält man für die Pedaleinrichtung einen
verhältnismäßig einfachen
Aufbau durch Anwendung der Merkmale nach Anspruch 3.
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Eine besonders einfacher Ausgestaltung
der erfindungsgemäßen Pedaleinrichtung
zur Betätigung einer
Drossel für
die Gaszufuhr und zur Betätigung eines
Bremssystems beschreibt die Merkmalskombination nach Anspruch 4.
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Die Befestigung der Pedaleinrichtung
erfolgt vorteilhaft entsprechend den Merkmalen nach Anspruch 5.
Es kann alternativ aber auch ein Querträger vorgesehen sein, an dem
die Pedaleinrichtung angeordnet wird.
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Im Rahmen der Erfindung ist es möglich die Pedaleinrichtung
manuell zu verstellen. Es kann aber auch ein Motorantrieb vorgesehen
sein, der an dem Träger
angreift und diesen um einen vorgegebenen Betrag verschwenkt. Hierzu
empfiehlt sich die Anwendung der Merkmale nach Anspruch 7. Eine
weitere Möglichkeit
besteht darin, die einem bestimmten Fahrer zugeordnete optimale
Einstellung in einem Speicher zu speichern. Auf diese Weise können mehrere
Fahrer des gleichen Fahrzeugs die ihnen zugeordneten Einstellungswerte
abrufen, so daß die gewünschte Einstellung
der Pedaleinrichtung automatisch geschieht.
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In Weiterbildung der Erfindung kann
in dem Träger
zusätzlich
zu dem Gaspedal auch noch das Kupplungspedal drehbar gelagert sein.
Dabei empfiehlt es sich, um das Kupplungspedal gleichzeitig mit dem
Bremspedal verstellen zu können,
für die
Lagerung des Kupplungspedals in dem Träger eine gegenüber der
Drehachse (B) des Bremspedals radial versetzte Drehachse zu wählen. Der
Geberzylinder greift dann mit seinen Enden sowohl an dem Träger als
auch an dem Pedalhebel der Kupplung an. Entsprechendes gilt für die den
Pedalhebel der Kupplung zurückstellende
Feder.
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Theoretische Überlegungen, die sich auch
in der Praxis bewährt
haben, haben gezeigt, daß es möglich ist,
durch geeignete Anordnung der Abstände der einzelnen Achsen zu
erreichen, daß bei
einer bestimmten Verschwenkung des Trägers sowohl die Pedalplatte
des Bremspedals als auch des Gaspedals um den gleichen Betrag in
den Fahrgastraum verschoben werden. Um diesen Zustand zu erreichen
wird in vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung vorgeschlagen,
die Pedaleinrichtung gemäß den Merkmalen
nach Anspruch 8 auszugestalten.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand zweier
Ausführungsbeispiele
beschrieben. Darin zeigt:
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1 in
symbolischer Darstellung eine Vorderansicht der Erfindung mit den
parallel zueinander versetzten einzelnen Schwenkachsen, wobei die Lenksäule links
von der Pedal Einheit angeordnet ist.
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2 in
symbolischer Darstellung eine Vorderansicht der Erfindung mit den
parallel zueinander versetzten einzelnen Schwenkachsen, wobei die Lenksäule rechts
von der Pedal Einheit angeordnet ist.
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3 in
symbolischer Darstellung eine Seitenansicht der Ausführungsbeispiele
nach 1 und 2, wobei der Pedalhebel für das Bremspedal
in zwei verschiedenen Ausgangsstellungen dargestellt ist.
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In
1 ist
ein Halter
4 angedeutet, der aus mehreren Blechen zusammengesetzt
sein kann oder als ein Spritzteil ausgeführt sein kann, welches aus Aluminium
oder Kunststoff besteht. Der Halter
4 kann mit seinem die
beiden Halterschenkel verbindenden Bodenstück an einer Spritzwand oder
einen Querträger
eines nicht dargestellten Fahrzeugs befestigt sein. Ein Träger
3 ist
in dem Halter
4 drehbar gelagert. Die Drehung kann durch
einen an dem Träger
3 angreifenden
Motor geschehen. Einzelheiten hierzu lassen sich beispielsweise
der
DE-OS 10028591 entnehmen
deren Inhalt weitere Einzelheiten zu der vorliegenden Anmeldung
offenbart.
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Wie in 1 angedeutet,
kann der Halter 4 aus zwei parallelen, senkrecht von der
Spritzwand abstehenden Blechen bestehen.
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Wie aus 1 und 2 ersichtlich,
besteht der Träger 3 im
wesentlichen aus zwei miteinander starr verbundenen parallelen Blechen,
die wiederum parallel zu den beiden Blechen des Halters 4 ausgerichtet
sind. Der Träger 3 ist
schwenkbar in dem Halter 4 gelagert, wobei der Träger 3 gegenüber dem
Halter 4 um die erste Achse E schwenkbar ist. Die Drehung geschieht
dabei über
zwei miteinander fluchtende Lagerstifte 16. Greift also
ein Motor an dem oberen Trägerende 24 des
Trägers 3 an,
so wird der Träger 3 um
eine Schwenkachse E gedreht, die die Mittellinie für die Lagerstifte 16 bildet.
Um bei einer verwendeten Auskragung 26, (wie in 2 dargestellt) für das Lager
D des Gashebels 18 eine größere Stabilität zu erhalten
kann diese Auskragung ebenfalls durch einen weiteren Lagerstift
(16) auf der ersten Achse E über einen in 2 nicht dargestellten, mt der Auskragung
verbundenen Stützarm
drehbar gelagert werden.
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Wie aus 1 bis 3 ersichtlich
ist das obere Ende 13 eines Pedalhebels 12 mittels
eines Querbolzens 11 in dem Träger 3 drehbar gelagert.
Die Drehung erfolgte dabei um eine zweite Achse B, wie auch aus 3 ersichtlich ist. Wie aus 1 und 3 zu ersehen, stützt sich der Pedalhebel 12 weiterhin noch
an dem freien Ende einer Betätigungstange 7 eines
nicht dargestellten Brems Kraft-Verstärkers in Höhe der dritten Achse A ab.
Im Ausgangszustand ist somit Winkellage des Pedalhebels 12 durch
die Lage der beiden Drehachsen B, und A zueinder vorgegeben.
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Wird nun beispielsweise der Träger 3 in 3 und damit die Achse B
in Fig. B entgegen den Uhrzeigersinn nach links verschwenkt, so
schwenkt auch die Pedalplatte 1 um die Achse A entgegen
dem Uhrzeigersinn nach rechts und damit in Richtung zu den Füßen des
Fahrers hin. Dadurch, daß die Schwenkachse
B sehr weit oben liegt, der Schwenkhebel 12 relativ lang
ist legt die Pedalplatte 1 bei einem kleinen Winkel schon
einen recht großen
Weg zurück.
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Aus 3 ist
ersichtlich, wie bei einer Drehung des Trägers 3 um die erste
Achse E die Lage der zweiten Achse B von B1 nach B2 aber insbesondere
auch die Lage der dritten Achse A von A1 nach A2 verschoben wird.
Man erkennt aus 3, daß das Stellglied 7 je
nach Drehlage des Trägers 3 jeweils
eine andere Winkelstellung einnimmt. Mit anderen Worten macht man
das Stellglied nur in seiner Längsrichtung
verschiebbar so hat das Verschwenken des Trägers und damit des Pedalhebels
sowie das Betätigen
des Pedalhebels durch Fußkraft
einen Einfluß auf
die Lage des Angriffspunkts A der Betätigungsstange 7 an
dem Pedalhebel 12 (der auf der Achse A1 bleibt). Um hier
eine Beschädigung
des Stellgliedes 7 zu vermeiden ist es bei nicht verschwenkbaren
Stellglied notwendig ein gekrümmtes Langloch
vorzusehen, welches die Punkte A1 und A2 umfaßt. In Weiterbildung der Erfindung
ist aus 3 eine andere
Lösung
ersichtlich. Hierbei ist das Stellglied 7 um einen Kugelkopf 25 in
dem nicht dargestellten Bremskraftverstärker schwenkbar. Dabei sollen
A1 und A2 möglichst
auf einem Kreis um den Kugelkopf 25 liegen.
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Gegenüber der
DE-OS 10028591 unterscheidet
sich der Gegenstand der vorliegenden Anmeldung noch durch einen
Vorsprung
17, der am Träger
3 nach
unten vorsteht. An diesen Vorsprungs
17 ist mittels eines
Drehstiftes
22 ein Gashebel
18 drehbar gelagert.
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Vergleichbar mit der Anlage am Punkt
A von dem Pedalhebel 12 wird das obere Ende des Gashebels 18 durch
einen Seilzug 20 festgehalten, so daß bei Ausübung einer Druckkraft auf die
Pedal-Platte 23 der
Gashebel um den Drehstift 22 und damit die Mittelachse
D des Drehstiftes 22 gedreht wird und hierdurch über den
Seilzug 20 eine nicht dargestellte Drossel-Klappe geöffnet wird.
Man erkennt, daß bei einem
Verschwenken des Trägers 3 wie
in 3 gezeigt das obere
Ende des Gashebels 18 durch den Seilzug 20 festgehalten
wird, so daß der
Lagestift 22 zusammen mit dem Vorsprungs nach vorn verschenkt
wird, wobei der Gashebel 18 sich wegen der Fesselung des
oberen Endes des Gashebels 18 durch den Seilzug um den
Drehstift 22 dreht. Wie weiter oben schon beschriebenen
lassen sich die einzelnen Achsen derart anordnen, daß bei einem
Verschwenken des Trägers 3 die
Pedalplatte 1 und die das Pedal-Platte 23 um die
gleichen Beträge
nach vorn verschwenkt werden.
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Die Erfindung beschränkt sich
nicht auf die in den Figuren dargestellte ins einzelne gehende Ausgestaltung
der einzelnen Schaltungsbauteile. So kann beispielsweise der Träger 3 und
auch der Halter 4 jeweils durch ein einzelnes Blech dargestellt
sein. In 3 kann unter
Umständen
auf die Verwendung einer Gabel 14 mit Haltestift am offenen
Ende der Betätigungstange 7 verzichtet
werden solange nur sichergestellt ist, dass die Betätigungstange 7 mit
ihrem offenen Ende in Höhe
der Drehachse A beispielsweise an der äußeren Kontur des Pedalhebels angreift.
Der genannte Angriffspunkt A der Betätigungsstange 7 an
dem Pedalhebel 12 ist auch nicht als geometrischer einzelner
Punkt zu verstehen.
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Zusammenfassend läßt sich die eine gleichzeitige
Verstellung von Bremspedal und Gaspedal ermöglichende Erfindung kurz wie
folgt beschreiben. Verstellbare Pedalmodule ermöglichen eine fahrerbezogene
Einstellung der Betätigungspedale
für große und kleine
Fahrer. Neben der Verbesserung der ergonomischen Bedingungen (Erreichbarkeit
der Instrumente und Schalter) und des Komforts wird vor allem eine
Verbesserung der sicherheitstechnischen Bedingungen erreicht. Ein
zu kurzer Abstand des Fahrers zum Lenkrad und damit zum Airbag wird
vermieden. Typische Verletzungen durch den Airbag können damit
minimiert werden.
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Zu diesem Thema sind verschiedene
Anmeldungen bekannt. Die Verstellung des Bremspedals mittels eines
schwenkbaren Trägers
ist aus der Anmeldung
DE-OS
10028591 bekannt. Bei der Entwicklung eines verstellbaren
Pedalmodules (APM = adjustable pedal module) ist es vorteilhaft,
für alle
Pedale den gleichen Verstellweg darzustellen. Durch die bezogen
auf das Bremspedal unterschiedliche Kinematik des Gaspedals ist
dies mit den in der
DE-OS 10028591 beschriebenen
Mitteln nicht möglich.
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In der US Patent Nr. 6,324,939 B1
von Cicotte ist ein Mechanismus zum gleichzeitigen Verstellen von
Gaspedal und Bremspedal beschrieben. Der bei diesem Patent verwendete
Verstellmechanismus des Bremspedals erfolgt über eine Gleitschiene. Sowohl der
Drehpunkt das Bremspedal als auch ein für die Verstellung des Gaspedals
notwendiger Hebel werden dabei in Langlöchern verschoben. Dieser Mechanismus
birgt die Gefahr des Verklemmens in sich.
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Mit der vorliegenden Anmeldung ist
eine Lösung
beschrieben, die eine Verstellung des Gaspedals analog zum Bremspedal
ermöglicht.
Generell erfolgt die Verstellung des Trägers rotatorisch wie bei der
DE-OS 10028591 . Auf
einen separaten Hebel wie im US-Patent Nr. 6,324,939 B1 kann verzichtet werden.
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Im Prinzip besteht die Weiterbildung
der Erfindung aus einem Bracket (Träger
3), das in einem Halter
drehbar gelagert ist. Neben der in der
DE-OS 10028591 beschriebenen Funktion
der Pedalverstellung durch einen Motor ist am Träger
3 eine zusätzliche
Verlängerung
(Vorsprungs
17) angebracht, die das Gaspedal
18 trägt. Die
Lagerung des Gaspedals erfolgt auf einer separaten vierten Achse
D. Bei Betätigung
des Pedals
18 findet eine Drehbewegung um diesen Punkt
D statt, der Gaszug
20 wird vom oberen Ende des Pedals
18 betätigt. Je
nach Lage der Lenksäule
21 sind
verschiedene Ausführungsformen
des Trägers incl.
integriertem Hebel
17 möglich (siehe
1 und
2). Die Ausgestaltung dieses angeformten
Hebels muß auf
die freie Länge
des vom Gaspedal betätigten
Gaszuges abgestimmt sein. Beide Pedale werden über die gleiche Drehachse E verstellt.
Die unterschiedliche Kinematik der Pedale ist in
3 verdeutlicht.
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Die vorgeschlagenen Ausführungsformen ermöglichen
die Verstellung des Gaspedals analog zum Bremsbedal (gleicher Verstellweg,
gleiche Verstellrichtung), ohne einen zusätzlichen separaten Hebel nach
US Patent Nr. 6,324,939 B1 verwenden zu müssen. Die rein rotatorischen
Bewegungen lassen eine wesentlich genauere Führung zu, die zu einer klapperfreien
Funktion führen.