DE4122629A1 - Verstellbares pedalwerk fuer kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein verstellbares Pedalwerk für Kraftfahrzeuge gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Aus der EP-A 02 56 466 ist bereits ein verstellbares Pe­ dalwerk für Kraftfahrzeuge bekannt, bei der die Ver­ stellung der einzelnen Pedalarme des Pedalwerkes jeweils über einen motorisch angetriebenen Spindeltrieb erfolgt. Die Führung eines jeden Pedalarmes erfolgt jeweils über eine mit Nuten oder Schlitzen versehenen Einstellplatte und darin beweglich angeordneten Führungsstiften. Diese bekannte Verstelleinrichtung hat den Nachteil, daß zur Verstellung eines jeden Pedalarmes ein separater Ver­ stellmotor erforderlich ist. Ferner ist eine Synchroni­ sierung der Verstellmotoren notwendig, um gleiche Ver­ stellwege zu erreichen.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein verstellbares Pedalwerk für Kraftfahrzeuge zu schaffen, das stufenlos verstellbar und einfach zu bedienen ist.

Diese Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen verstell­ baren Pedalwerk für Kraftfahrzeuge durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1 gelöst.

Durch die Anordnung des erfindungsgemäßen Pedalwerkes an einer verdrehbaren Welle ist zur Verstellung des Pedal­ werkes lediglich ein einziger Antrieb erforderlich. Die Verwendung jeweils eines durch die Welle angetriebenen Getriebes für jeden Pedalarm, wobei das Getriebe mit einem exzentrisch gelagerten Bauteil versehen ist, ermög­ licht eine Einstellung des jeweiligen Pedalarmes bei ge­ ringem Raumbedarf. Aufgrund des einfachen Aufbaus des Pe­ dalwerkes aus relativ wenigen Bauteilen weist das er­ findungsgemäße Pedalwerk nur ein geringes Gewicht auf. Von Vorteil ist ferner, daß gleichzeitig mit der Verstel­ lung der Pedalarme eine Verstellung einer Fußstütze mög­ lich ist, deren Verstellung so erfolgt, daß die Verstell­ wege der Pedalarme ungefähr mit dem Verstellweg der Fuß­ stütze zumindest in horizontaler Richtung übereinstimmen. Ein Klappern bzw. Herunterhängen der Pedalarme wird da­ durch vermieden, daß eine Drehfeder den jeweiligen Pe­ dalarm an das exzentrische Bauteil andrückt. Die einge­ stellte Lage des Pedalwerkes und der Fußstütze wird in der Regel durch die Selbsthemmung des Getriebemotors auf­ genommen. Die Selbsthemmungskraft des Getriebemotors muß mindestens so groß sein, daß beim Betätigen der Pedalarme die eingestellte Lage sicher aufrechterhalten bleibt. In einer besonderen Ausführungsform kann zur Aufrechter­ haltung der eingestellten Lage des Pedalwerkes eine Sperreinrichtung erforderlich sein.

Ausführungsformen der Erfindung werden nachstehend anhand der Zeichnungen beispielshalber beschrieben. Dabei zeigt

Fig. 1 eine Draufsicht auf ein Pedalwerk sowie auf eine Fußstütze,

Fig. 2 eine teilweise geschnittene Draufsicht auf ein Pedalwerk einer modifizierten Ausführungsform und

Fig. 3 eine Seitenansicht auf das Pedalwerk und die Fußstütze, bei der in strichpunktierten Linien zusätzlich eine neue Lage eines Pedalarmes und der Fußstütze eingezeichnet ist.

Die Fig. 1 zeigt ein Pedalwerk 1, das drei Pedalarme 2, 3 und 4 aufweist. Die Pedalarme 2, 3, 4 sind jeweils an ihrem oberen, in der Fig. 2 und 3 dargestellten Ende 5, 6 über Koppelpaare 7, 8, 9 mit einer Welle 10 verbunden. An den Koppelpaaren 7, 8, 9 sind jeweils Betätigungshebel 11, 12, 13 befestigt. Die Betätigungshebel 11, 12, 13 wirken jeweils auf die Kupplung, die Bremse oder dienen zum Gasgeben. Zur Verstellung der Lage des jeweiligen Pe­ dalarmes 2, 3, 4 ist jeweils an der Welle 10 ein Ritzel 14, 15, 16 befestigt, das jeweils in Eingriff mit einem Zahnrad 17, 18, 19 steht. An dem Zahnrad 17, 18, 19 ist jeweils einstückig eine exzentrisch angeordnete Druck­ rolle bzw. Druckscheibe 20, 21, 22 ausgebildet. An der Umfangsfläche 23 einer jeden Druckscheibe 20, 21, 22 liegt eine in der Ausgangsstellung im wesentlichen senk­ recht verlaufende, ebene Stirnfläche 24 der Pedalarme 2, 3, 4 an. Die Länge der Stirnfläche 24, der Durchmesser der Druckscheibe 20, 21, 22 und die Exzentrizität "E" zwischen dem Mittelpunkt 25 der Druckscheibe 20, 21, 22 und dem Mittelpunkt des Zahnrades 17, 18, 19 sind so auf­ einander abgestimmt, daß sich der gewünschte Verstellweg am unteren Ende 26 des jeweiligen Pedalarmes 2, 3, 4 er­ gibt. Wie aus der Fig. 1 hervorgeht, ist am linken Ende 27 der Welle 10, das der Fahrzeugaußenseite zugewandt ist, eine Antriebseinrichtung 28 angeordnet. Die Antriebseinrichtung 28 besteht in der vorliegenden Aus­ führungsform aus einem Elektromotor 29 und einem damit verbundenen Untersetzungsgetriebe 30. Am rechten, der Fahrzeugmitte zugewandten Ende 31 der Welle 10 ist eine Mutter 32 aufgeschraubt, die eine axiale Verschiebung der auf der Welle 10 angeordneten Bauteile nach rechts ver­ hindert. Aus der Fig. 1 geht ferner die Befestigung des Zahnrades 17, 18, 19, der daran angeordneten Druckscheibe 20, 21, 22 sowie des jeweiligen Koppelpaares 7, 8, 9 her­ vor, die über eine Schrauben-Mutterverbindung 33, 34, 35 erfolgt.

Seitlich unterhalb des Pedalwerkes 1 ist eine Fußstütze 36 angeordnet. Die Fußstütze 36 weist eine bewegliche Platte 37, Koppelglieder 38 und 39 sowie eine Verstell­ einrichtung 40 auf. Die Verstelleinrichtung 40 besteht im vorliegenden Fall aus einem elektrisch betätigbaren Motor mit einem daran angeordneten Getriebe. Der Getriebeaus­ gang 41 ist eine Welle 42, auf der das obere Koppelglied 38 befestigt ist. Bei einer Drehbewegung der Welle 42 dreht sich das Koppelglied 38, an dessen gegenüberliegen­ den Ende 43 die Platte 37 drehbar gelagert ist. Das un­ tere Koppelglied 39 ist ebenfalls über eine Welle 44 drehbar in einem, an der Karosserie 45 befestigten Ge­ häuse oder Rahmen 46 gelagert.

Die Welle 10 und damit das Pedalwerk 1 ist in einem Ge­ stell 47 gelagert, das an der Karosserie 45 befestigt ist. Die Antriebseinrichtung 28 ist mit der Welle 10 formschlüssig verbunden und am Gestell 47 befestigt.

Aus der Schnittdarstellung der Fig. 2 ist die Lagerung des oberen Endes 5, 6 des Pedalarmes 2, 3 über die Kop­ pelpaare 7, 8 gezeigt. Wie aus der Fig. 3 hervorgeht ist das jeweilige obere Ende 5, 6 der Pedalarme 2, 3, 4 in der Seitenansicht im wesentlichen rechteckförmig aus­ gebildet. An das obere Ende 5, 6 schließt sich ein in etwa S-förmig verlaufender Hebel 48, 49, 50 an, an dessen unterem Ende eine Trittfläche 51, 52, 53 angeordnet ist. Gegenüber der der Druckscheibe 20, 21, 22 zugewandten Stirnfläche 24 des oberen Endes 5, 6 des Pedalarmes 2, 3, 4 ist eine kreisförmige Aussparung 54 ausgebildet. In dieser Aussparung 54 ist eine Lagerbuchse 55 angeordnet. Unterhalb der Lagerbuchse 55 befindet sich eine Distanz­ hülse 56, die den Abstand zwischen den gegenüberliegenden Koppeln 7a, 7b; 8a, 8b; 9a, 9b aufrechterhält. Die Di­ stanzhülse 56 ist auf einer Schraube oder einem Bolzen 57 angeordnet. Die Schraube 57 ist über eine Mutter 58 oder eine sonstige Befestigungsart an der entsprechenden Kop­ pel 7a, 8a, 9a befestigt. Die Symmetrielinie der Schraube bzw. des Bolzens 57 ist die Verstelldrehachse 90, um die sich der jeweilige Pedalarm 2, 3, 4 dreht. Zwischen je­ weils einer Koppel 7a, 8a, 9a und dem entsprechenden Pe­ dalarm 2, 3, 4 ist eine Drehfeder 59, 60 angeordnet, die bewirkt, daß der jeweilige Pedalarm 2, 3, 4 an der ent­ sprechend zugeordneten Druckscheibe 20, 21, 22 anliegt. Zur Befestigung der Schraube 57 ist in den Koppeln 7a, 7b; 8a, 8b; 9a, 9b jeweils eine kreisförmige Aussparung 61, 62 ausgebildet.

Das jeweilige Koppelpaar 7, 8, 9 ist über eine Lagerung 63, 64 auf der Welle 10 drehbar angeordnet. Zu diesem Zweck sind entsprechende kreisförmige Aussparungen 65, 66; 67, 68 in den entsprechenden Koppeln 7, 8, 9 ausge­ bildet. Zur Lagerung des jeweiligen Zahnrades 17, 18, 19 sowie der dazu einstückig oder separat angeordneten Druckscheibe 20, 21, 22 ist in den jeweiligen Koppel­ paaren 7, 8, 9 eine Schraube 69, 70, 71 durch ent­ sprechende, in den Koppelpaaren 7, 8, 9 ausgebildete Aus­ sparungen 72, 73 angeordnet. Die jeweilige Schraube 69, 70, 71 ist über eine Mutter 74, 75, 76 an der ent­ sprechenden Koppel 7b, 8b, 9b befestigt. Die Lagerung des jeweiligen Zahnrades 17, 18, 19 besteht in der Regel aus einer Distanzhülse 77, die auf die jeweilige Schraube 69, 70, 71 geschoben ist. Auf der Distanzhülse 77 befindet sich eine Lagerbuchse 78. Wie aus der Fig. 2 ferner her­ vorgeht ist mindestens ein Koppelarm 7a, 8a, 9a fest mit dem jeweiligen Betätigungshebel 11, 12, 13 verbunden. Im vorliegenden Fall erfolgt die Verbindung durch eine gemeinsame Anordnung des entsprechenden Betätigungshebels 11, 12, 13 und des jeweiligen Koppelarmes 7a, 8a, 9a auf einer Distanzhülse 79, 80, wobei sowohl der Betätigungs­ hebel 11, 12, 13 als auch der Koppelarm 7a, 8a, 9a auf der betreffenden Distanzhülse 79, 80 angeschweißt ist. Die jeweilige Distanzhülse 79, 80 ist über Lagerbuchsen 81, 82; 83, 84 gelagert.

Wie aus der Fig. 2 ferner hervorgeht nimmt der Durch­ messer der Welle 10 von links nach rechts stufenförmig ab, so daß die auf der Welle angeordneten Bauteile, wie z. B. die Lagerbuchsen 81, 82, 83, 84, die Distanzhülsen 79, 80 mit den darauf angeordneten Betätigungshebeln 11, 12, 13 und Koppelarmen 7a, 8a, 9a, sowie die ebenfalls über Lagerbuchsen gelagerten Koppelarme 7b, 8b, 9b sowie die Ritzel 14, 15, 16 von links nach rechts montiert wer­ den können.

In der Fig. 3 ist die Lagezuordnung der einzelnen Bau­ teile in axialer Richtung der Welle 10 erkennbar. Ferner geht aus der Fig. 3 die Exzentrizität "E" der jeweiligen Druckscheibe 20, 21, 22 zu dem dazugehörigen Zahnrad 17, 18, 19 hervor. Schließlich ist in strichpunktierten Li­ nien ein aus seiner Ausgangslage verstellter Pedalarm 2 abgebildet, wobei der Pedalarm 2 in seiner Ausgangslage in durchgezogenen Linien dargestellt ist. In gleicher Weise ist die Verstellung der Fußstütze 36 abgebildet.

Zur Verstellung der Pedalarme 2, 3, 4 und/oder der Fuß­ stütze 36 werden die Antriebseinrichtung 28 für das Pe­ dalwerk 1 und/oder die Verstelleinrichtung 40 für die Fußstütze beim kraftlosen bzw. unbelasteten Zustand des Systems in Bewegung gesetzt. Die gewünschte Verstellung erfolgt durch die Drehung der Welle 10 bzw. das Ritzel 14, 15, 16 über das dazugehörige Zahnrad 17, 18, 19 und die daran angeordnete Druckrolle bzw. Druckscheibe 20. Die Druckscheibe 20 drückt aufgrund der vorhandenen Ex­ zentrizität "E" beim Verdrehen auf die Stirnfläche 24 des betreffenden Pedalarmes 2, 3, 4. Dadurch verschwenkt sich der betreffende Pedalarm 2, 3, 4 um die dazu gehörige Verstelldrehachse 90. Die Verstellung der Pedalarme 2, 3, 4 ist in ihrer Höhe und Übersetzung durch die Lage der Verstelldrehachse 90 beeinflußbar. Die Getriebemotoren 29, 30; 40a der Antriebseinrichtung 28 bzw. der Verstelleinrichtung können durch Knopfdruck bzw. durch eine Memoryschaltung in Gang gesetzt werden. Wie aus der Fig. 3 hervorgeht, wird die Fußstütze 36 um den gleichen horizontalen Weg stufenlos und proportional zum Pedalwerk 1 durch die Verstelleinrichtung 40 verstellt. Die Ver­ stellung der Fußstütze 36 erfolgt synchron zum Pedalwerk 1. Zu diesem Zweck sind die beiden Elektromotoren 29, 40a entsprechend geschaltet.

Sind die Pedalarme 2, 3, 4 bzw. die Fußstütze 36 neu ein­ gestellt, werden die auf die Pedalarme 2, 3, 4 oder die Fußstütze 36 wirkenden Betätigungskräfte durch die Selbsthemmung des Getriebemotors 29, 40a und/oder einer separaten Sperreinrichtung sicher aufgenommen.

Die Pedalarme 2, 3, 4 und/oder die Fußstütze 36 sind in der horizontalen Richtung in einer Größenordnung von ca. 100 Millimetern verstellbar. Wie sich aus Versuchen er­ gab, wird durch eine an die entsprechende Körpergröße an­ gepaßte Pedaleinstellung ein erheblicher Sicherheitszu­ wachs sowie ein Komfortgewinn erreicht. Der Sicherheits­ zuwachs ergibt sich dadurch, daß entsprechend der Pedal­ verstellung der Abstand zwischen Lenkrad und Kopf des Fahrers vergrößert wird. Ferner ergibt sich durch die in­ dividuell anpaßbare Sitzhaltung ein optimaler Abstand zu den Bedienelementen in der Instrumententafel und der Mittelkonsole. Ferner kann ein ergonomischer Abstand zum Schalthebel und zur Handbremse eingestellt werden.

Claims (12)

1. Verstellbares Pedalwerk für Kraftfahrzeuge, mit min­ destens einem Pedalarm (2, 3, 4), mit einer Ein­ stellvorrichtung zur Lageverschiebung des jeweils zugeordneten Pedalarmes (2, 3, 4) und einer Halte­ rungseinrichtung zum Befestigen des Pedalwerkes (1) an einer Kraftfahrzeug-Karosserie (45), dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Pedalarme (2, 3, 4) des Pedal­ werkes (1) an einer verdrehbaren Welle (10) an­ geordnet sind und daß die Einstellung der Pedalarme (2, 3, 4) jeweils über ein Getriebe (14, 17; 15, 18; 16, 19) und ein damit verbundenes, exzentrisch ge­ lagertes Bauteil (20, 21, 22) erfolgt.

2. Pedalwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebe jeweils aus einem an der Welle (10) befestigten Ritzel (14, 15, 16) und einem damit in Eingriff stehenden Zahnrad (17, 18, 19) besteht.

3. Pedalwerk nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das exzentrisch gelagerte Bauteil eine am Zahnrad (17, 18, 19) ausgebildete oder damit verbundene Druckscheibe (20, 21, 22) ist.

4. Pedalwerk nach einem oder mehreren der vorher­ gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß je­ der Pedalarm (2, 3, 4) zwischen zwei Koppelarmen (7a, 7b; 8a, 8b; 9a, 9b) drehbar gelagert ist, daß die Koppelarme (7a, 7b; 8a, 8b; 9a, 9b) jeweils auf der Welle (10) drehbar gelagert sind und daß zwi­ schen den Koppelarmen (7a, 7b; 8a, 8b; 9a, 9b) je­ weils das Zahnrad (17, 18, 19) gelagert ist und daß ferner zumindest an einem Koppelarm (7a, 8a, 9a) ein Betätigungshebel (11, 12, 13) befestigt ist.

5. Pedalwerk nach einem oder mehreren der vorhergehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das obere Ende (5, 6) des jeweiligen Pedalarmes (2, 3, 4) eine der jeweiligen Druckscheibe (20, 21, 22) zugewandte und entsprechend bearbeitete Stirnfläche (24) auf­ weist, die über eine Feder (59, 60) ständig mit der Druckscheibe (20, 21, 22) in Verbindung steht.

6. Pedalwerk nach einem oder mehreren der vorhergehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ver­ stellung des Pedalwerks (1) über eine elektrisch schaltbare Antriebseinrichtung (28) erfolgt, die mit einem Ende (27) der Welle (10) formschlüssig oder kraftschlüssig verbunden ist.

7. Pedalwerk nach einem oder mehreren der vorhergehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ver­ stellung des Pedalwerks (1) über die Antriebsein­ richtung (28), die Welle (10), das mit der Welle (10) verbundene Ritzel (14, 15, 16), das mit dem Ritzel (14, 15, 16) in Eingriff stehende Zahnrad (17, 18, 19) und die damit verbundene Druckscheibe (20, 21, 22) erfolgt, wobei die Drehscheibe (20, 21, 22) aufgrund der Exzentrizität "E" den jeweiligen Pedalarm (2, 3, 4) um die Verstellachse (90) verschwenkt.

8. Pedalwerk nach einem oder mehreren der vorhergehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß synchron mit dem Pedalwerk (1) eine Fußstütze (36) verstell­ bar ist.

9. Pedalwerk nach einem oder mehreren der vorhergehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Fuß­ stütze (36) aus einer beweglich angeordneten Platte (37) besteht, die über eine elektrisch schaltbare Verstelleinrichtung (40) verstellbar ist.

10. Pedalwerk nach einem oder mehreren der vorhergehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ver­ stelleinrichtung (40) ein Koppelglied (38) an dessen einem Ende antreibt, während das andere Ende (43) an der beweglichen Platte (37) drehbar gelagert ist und daß ein zweites Koppelglied (39) beabstandet zum er­ sten Koppelglied (38) vorgesehen ist, das wie das erste Koppelglied (38) zum einen in einem an der Ka­ rosserie (45) befestigten Rahmen (46) und zum ande­ ren an der beweglichen Platte (37) beweglich ge­ lagert ist.

11. Pedalwerk nach einem oder mehreren der vorhergehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Pe­ dalwerk (1) in einem Gestell (47) drehbar und axial spielfrei gehaltert ist.

12. Pedalwerk nach einem oder mehreren der vorhergehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die An­ triebseinrichtung (28) für das Pedalwerk (1) und die Verstelleinrichtung (40) für die Fußstütze (36) so synchron geschaltet sind, daß die Fußstütze (36) zu­ mindest in horizontaler Richtung stufenlos und pro­ portional zum Pedalwerk (1) verstellbar ist.