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Die
Erfindung betrifft ein verstellbares Fußhebelwerk mit einem die Verstellung
der Anschlussteile, insbesondere von Pedalen für ein Kraftfahrzeug, bewirkenden
Stellglied, vorzugsweise eines motorischen Spindelantriebes. Die
Anschlussteile verbleiben in den verschiedenen einzunehmenden Positionen
in einer unveränderten
Winkelstellung relativ zur Fahrzeugkarosserie. Die Übertragung
der auf die Pedale einwirkenden Kräfte auf die Betätigungseinrichtung
erfolgt über
ein Übertragungselement.
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Die
EP 0 363 548 A1 offenbart
ein Fußhebelwerk
für ein
Kraftfahrzeug mit einem schwenkbar an einem Schlitten gehaltenen
Anschlussteil, wobei der Schlitten auf einer motorisch angetriebenen
Spindel angeordnet ist. Als Übertragungselement
der auf das Anschlussteil einwirkenden Kräfte ist ein Seil, welche zum
einen karosserieseitig und zum anderen an dem Anschlussteil angebunden
ist, vorgesehen. Das Seil umschlingt dabei eine derart verstellbare
Rolle, dass mit Verstellung des Pedals gleichzeitig die Rolle um den
halben Weg des Pedals verschoben wird. Damit wird gewährleistet,
dass zwischen den beiden Anbindungspunkten des Seiles stets eine
konstante Länge vorhanden
ist und somit dass Übersetzungsverhältnis unverändert bleibt.
Realisiert werden die unterschiedlichen Verstellwege durch eine
Spindel mit zwei hintereinander angeordneten verschiedenen Gewindesteigungen.
Besonders nachteilig ist hierbei die aufwendige, einen hohen Einstellaufwand
aufweisende und kostenintensive Mechanik. Zudem können auf
die Betätigungseinrichtung
lediglich Zugkräfte übertragen
werden.
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Zum
allgemeinen Stand der Technik zeigt die
US 3,754,480 eine Verstelleinrichtung
für ein
Fußhebelwerk,
welche durch eine in zwei Richtungen wirkende Zugseilanordnung realisiert
ist, wie sie zum Beispiel bei einem Fensterheber eingesetzt wird. Diese
Zugmittel übertragen
allerdings keinerlei Kräfte auf
die Betätigungseinrichtung
und ferner wird während
der Verschwenkung der Anschlussteile die gesamte Verstelleinrichtung
mit verschwenkt, was sich insbesondere auf den vom Fußhebelwerk
benötigten Schwenkraum
nachteilig auswirkt. Dadurch ist die Ergonomie stark beeinträchtigt,
da die verschwenkte Verstelleinrichtung durchaus mit den Beinen
des Fahrzeugsführers
in Kontakt kommen kann.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, ein verstellbares Fußhebelwerk für ein Kraftfahrzeug
zu schaffen, welches eine vereinfachte Kinematik mit einem geringen
Bauraum aufweist. Ferner soll die Verstelleinrichtung keinen Einfluß auf das Übersetzungsverhältnis der
Pedalanordnung ausüben.
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Diese
Aufgabe wird ausgehend von einer Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs
1 in Verbindung mit dessen kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Vorteilhafte
Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Das
erfindungsgemäße verstellbare
Fußhebelwerk
ist gekennzeichnet durch die Verwendung eines Zugmittels, welches
zwischen zwei karosserieseitig befindlichen Anbindungspunkten angeordnet ist
und über
zumindest eine am Anschlussteil angeordnete Umlenkrolle geführt wird.
Damit kann eine Trennung von Anschlussteil und Betätigungseinrichtung
erreicht werden.
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Vorteilhafter
Weise ist einer dieser Anbindungspunkte beweglich gestaltet, z.B.
in Form eines Kipphebels, an welchen ein Übertragungselement angeordnet
ist, welches die über
das Zugmittel geleiteten Betätigungskräfte auf
die Betätigungseinrichtung überträgt.
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Verstellt
wird die Pedalanordnung bevorzugt über einen linearen Spindelantrieb,
wodurch in Verbindung mit den vom Zugmittel umschlungenen Rollen
keine Änderung
der effektiven Seillänge,
keine Verstellung des Kipphebels sowie keine Neigungsänderung
des Anschlussteiles in Bezug auf die Fahrzeugumgebung auftritt.
Damit ist in allen Verstellpositionen ein konstantes Übersetzungsverhältnis für das Fußhebelwerk
gewährleistet.
Die Betätigungseinrichtung
und das Übertragungselement
ist hierbei unabhängig
von der Position der Anschlussteile. Ein kompliziertes mechanisches
Ausgleichsgetriebe für
den Längenausgleich
kann entfallen, womit der Montageaufwand und damit verbunden der
Kostenaufwand gering gehalten werden können.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
ist das Zugmittel als ein Bowdenzug, als ein Seil oder als ein Riemen
ausgeführt.
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Weiterhin
ist die Schwenkachse des Anschlussteils koaxial zu der Drehachse
der zumindest einen Umlenkrolle ausgerichtet. Hierdurch ergibt sich eine
besonders günstige
Weiterleitung der Betätigungskräfte auf
das Übertragungselement.
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Weitere
die Erfindung verbessernde Maßnahmen
sind in den Unteransprüchen
angegeben oder werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung
eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der
Erfindung anhand der Figur näher
dargestellt. Es zeigt:
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1:
ein erfindungsgemäßes verstellbares in
vereinfachter perspektivischer Darstellung
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Das
dargestellte Ausführungsbeispiel
stellt ein schwenkbares Anschlussteil 1 am Beispiel eines Bremspedales
für ein
Kraftfahrzeug dar. Das Bremspedal 1 ist um eine Schwenkachse 2 schwenkbar
in einer nicht weiter dargestellten Lageraufnahme, z.B. einem Schlitten
gehalten. Diese Lageraufnahme kann über einen motorisch angetriebenen
Spindelantrieb entlang von (nicht dargestellten) Führungen
in Fahrzeuglängsrichtung
(Pfeil A und B) verschoben werden. Zusätzlich kann eine Sperrvorrichtung
zur Verhinderung eines ungewollten Verstellens der Lageraufnahme
vorgesehen sein. Der Spindelantrieb, die Sperrvorrichtung und die
Führungen
sind in herkömmlicher
Weise ausgeführt.
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Auf
dem Anschlussteil 1 ist eine erste Umlenkrolle 3 drehbar
gelagert, wobei die Drehachse der ersten Umlenkrolle 3 koaxial
zur Schwenkachse 2 des Anschlussteils 1 ausgerichtet
ist. Beabstandet zur ersten Umlenkrolle 3 ist auf dem Anschlussteil 1 eine
zweite Umlenkrolle 4 drehbar gelagert. Vorteilhafter Weise
befinden sich beide Umlenkrollen 3, 4 auf der
gleichen Seite des Anschlussteils 1.
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Über die
Umlenkrollen ist als Zugmittel 5 ein Seil geführt. Dieses
Seil 5 ist einenends unmittelbar an der Karosserie 6 gehalten.
Anderenends ist das Seil 5 in einem Lagerpunkt 7 an
einem Kipphebel 8 angebunden Im Bereich des Anschlussteiles 1 ist
das Seil 5 dabei S-förmig über die
Umlenkrollen 3, 4 geführt. Die Länge des Seils 5 ist
konstant, so dass die Strecke bzw. der Abstand zwischen den Anbindungspunktes
auch stets gleichbleibend ist.
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An
dem Kipphebel 8 ist ein Übertragungselement 9 in
Form einer Druckstange in einem Lager 10 beweglich gelagert,
welches auf eine Übertragungseinheit 11,
hier z.B. ein Bremsgerät,
wirkt.
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Wird über den
motorisch angetriebenen Spindelantrieb die Lageraufnahme mit dem
daran schwenkbar gehaltenen Anschlussteil 1 in Fahrzeuglängsrichtung
verschoben, gleitet das Seil 5 über die Umlenkrolle 3, 4.
Das Seil wird durch die Umlenkrollen 3, 4 hindurchgeschoben,
so dass keinerlei Beeinflussung auf die Winkellage des Anschlussteils 1 in
Bezug auf die Fahrzeugumgebung eintritt. Da für die Verstellbewegung auf
diese Weise keine mechanische Zwangskopplung zwischen dem Anschlussteil 1 und
dem Kipphebel 8 besteht, werden auch keine Kräfte auf
den Kipphebel 8 und die damit in Wirkverbindung stehende Übertragungseinheit 11 übertragen.
Die Seilanordnung gleicht damit die Änderung des Abstandes von Anschlussteil 1 und Übertragungseinheit 11 vollständig aus.
Diese Anordnung ermöglicht
im Vergleich zu herkömmlichen verstellbaren
Fußhebelwerken
die Verwirklichung von relativ großen Verstellwegen. Zusätzlich ergibt sich
auf Grund des einfachen mechanischen Systems eine Reduzierung der
Bauteile mit einem verringerten Gewicht sowie einem minimierten
Montageaufwand, wodurch auch der Kostenaufwand gering gehalten werden
kann.
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Wird
das Anschlussteil 1 betätigt,
um hier damit z.B. einen Bremsvorgang des Kraftfahrzeugs einzuleiten,
schwenkt das Anschlussteil 1 um seine Schwenkachse 2. Dabei
verbleibt die erste Umlenkrolle 3 in Bezug auf die Fahrzeugumgebung
in einer unveränderten
Lage. Die zweite Umlenkrolle 4 dagegen verschenkt mit dem
Anschlussteil 1 und lenkt das Seil 5 derart aus,
dass auf den Kipphebel 8 eine Zugkraft übertragen wird. Der Kipphebel 8 verschwenkt gegenüber der
Karosserie 6 und bewegt die Druckstange 9 in Richtung
der Übertragungseinheit 11.
Dabei überträgt die Druckstange 8 eine
Druckkraft auf die Übertragungseinheit 11.
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Abhängig von
der Ausbildung des Kipphebels 8, z.B. wenn der karosserieseitige
Schwenkpunkt des Kipphebels 7 sich zwischen den beiden Anbindungspunkten 7, 10 von
Seil 5 und Druckstange 9 befindet, kann der Kipphebel 7 auch
Zugkräfte auf
die Übertragungseinheit 11 ausüben. Weiterhin kann
der Kipphebel 8 und die karosserieseitige Anbindung des
Seiles 5 vertauscht angeordnet sein. Auch in diesem Fall
können
auf die Übertragungseinheit 11 sowohl
Zug- als auch Druckkräfte übertragen werden.
Im Falle der Übertragung
von Zugkräften kann
dann anstatt einer Druckstange 9 auch ein Bowdenzug vorgesehen
sein. Das Zugmittel kann alternativ auch als Riemen ausgebildet
sein.
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Diese
Ausführung
bietet auch ohne zusätzliche
Crashsicherheitssysteme ein äußerst vorteilhaftes
Verhalten im Crashfall, da bei einer Intrusion der Spritzwand das
Seil 5 entspannt wird und so keine Kräfte auf das Anschlussteil 1 übertragen
werden können.
Es findet hier eine Entkopplung des Anschlussteils 1 von
seiner Umgebung statt.
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Zur
Verbesserung des Crashverhaltens können selbstverständlich auch
weitere zusätzliche
bekannte Crashsicherheitssysteme eingesetzt werden, wie beispielsweise ein
Crashkeilsystem. Hierbei wird bei Verlagerung des Lageraufnahme
in Richtung des Bedieners ein am Pedalmodul angebrachter Keil auf eine
fahrzeugfeste Vorrichtung verschoben, z.B. ein Fahrzeugquerträger, und
durchtrennt bei weiterer Verlagerung des Pedalmoduls in Richtung
des Bedieners die Pedalachse, so dass das Pedal vom Pedalmodul abgetrennt
wird und die Füße des Bedieners
nicht weiter gefährden
kann.
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Sofern
alle Anschlussteile einer Pedalanordnung gemeinsam auf einer als
Schlitten ausgeführten Lageraufnahme
drehbar gelagert angeordnet werden, können alle Anschlussteile vorteilhafterweise auch
gleichzeitig verstellt werden. Zum Ausgleich der Abstandsänderungen
zwischen dem jeweiligen Anschlussteil und der dazugehörigen Übertragungseinheit
kann im Bedarfsfall auch die hier vorgestellte erfindungsgemäße Vorrichtung
oder auch jede andere bekannte Einrichtung verwendet werden. Auch
ist denkbar, die Einzelteile, insbesondere die Fußpedale,
aus Kunststoff zu fertigen, um eine zusätzliche Gewichtsersparnis zu
erzielen.
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Damit
die Anschlussteile für
eine leichtere Bedienung in Richtung des Bedieners abgesenkt werden
können,
kann weiterhin vorgesehen werden, dass das Fußhebelwerk insgesamt geneigt
gegenüber
dem Fahrzeugboden in der Karosserie angeordnet wird, so dass mit
einer Verstellung der Anschlussteile in Richtung des Bedieners diese
sich dem Fahrzeugboden annähern.
Damit wird gewährleistet,
dass auch kleinere Bediener mit allgemein kleineren Füßen die
Anschlussteile, welche hier als Pedale ausgebildet sind, optimal
erreichen können.
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- 1
- Anschlussteil
- 2
- Schwenkachse
- 3
- Erste
Umlenkrolle
- 4
- Zweite
Umlenkrolle
- 5
- Seil
(Zugmittel)
- 6
- Karosserie
- 7
- Lagerpunkt
- 8
- Kipphebel
- 9
- Druckstange
(Übertragungselement)
- 10
- Lager
- 11
- Übertragungseinheit
- A,B
- Pfeile