DE4230980A1 - Verstellbares Fußhebelwerk - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein verstellbares Fußhe­ belwerk, insbesondere für Kraftfahrzeuge, nach dem Ober­ begriff des Anspruchs 1.

Aus der DE-OS 21 32 753 ist ein verstellbares Fußhebel­ werk bekannt, das aus einem Brems- und einem Kupplungspe­ dal besteht, die auf einer gemeinsamen Welle drehbar ge­ lagert sind. Die Pedale besitzen jeweils einen Anlenk­ punkt für die Übertragungselemente zur Brems- bzw. Kupp­ lungseinrichtung des Kraftfahrzeuges. Die gemeinsame Welle ist um die Verbindungsachse dieser Anlenkpunkte schwenkbar, so daß mit der Verstellung der Pedale sich die Lage der Anlenkpunkte für die Übertragungselemente nicht verändert.

Die oben genannte Offenlegungsschrift beschreibt zwei Ausführungsbeispiele:

Die Fig. 1 und 2 zeigen einen Verstellmechanismus mit einem Ritzel und einem Zahnsegment. Nachteilig ist hier­ bei die große Anzahl von Bauteilen für den Verstellmecha­ nismus und die umständliche Handhabung desselben. Zwar erfolgt die Verstellung kontinuierlich, aufgrund der Ver­ zahnung ist jedoch nur eine schrittweise Verrastung mög­ lich. Neben der Verstellwelle, die das Ritzel antreibt, ist eine zweite Welle notwendig, auf der die Pedale gela­ gert sind. Hierdurch ergibt sich eine entsprechend große Baubreite.

Der zweite, in den Fig. 3 und 4 dargestellte Verstell­ mechanismus ist ebenfalls sehr aufwendig: Die Welle ist über eine Schwalbenschwanzführung längsgeführt und wird über eine Stellschraube verschoben. Die Abstützung der Stellschraube liegt im Kraftfluß und ist daher entspre­ chend massiv auszuführen. Während das Bremspedal auf der Welle fixiert ist, ist das Kupplungspedal auf einem sepa­ raten Blech angeordnet. Das gesamte Fußhebelwerk erreicht durch die zwischen den Pedalen liegende Schwalbenschwanz­ führung eine beträchtliche Baubreite.

In beiden Fällen sind umfangreiche und entsprechend teure Modifikationen notwendig, um ausgehend von einem Fußhe­ belwerk ohne Verstellmöglichkeit die Verstellbarkeit der Pedale zu realisieren. Darüber hinaus ist bei keiner der beiden Ausführungsformen die Anordnung eines Gaspedals vorgesehen.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, aufbauend auf einem Fußhebelwerk ohne Verstellmöglichkeit durch einen einfach aufgebauten Verstellmechanismus ein gattungsgemäßes verstellbares Fußhebelwerk zu schaffen, das gegenüber dem Fußhebelwerk ohne Verstellmöglichkeit mit nur wenigen zusätzlichen Teilen und geringfügig grö­ ßerem Platzbedarf auskommt.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Kerngedanke der Erfindung ist es dabei, die Verstellung durch Einleitung einer Drehbewegung unmittelbar auf die Welle zu bewirken. Hieraus ergibt sich eine kostengün­ stige Anordnung, da gegenüber einem Fußhebelwerk ohne Verstellmechanismus nur geringe Änderungen erforderlich sind. Neben dem Antrieb für die Welle ist lediglich eine langlochartige Führung der Welle im Lagerbock sowie min­ destens eine Verstellscheibe, in die ein Führungselement eingreift, erforderlich. Durch die zusätzlichen Elemente vergrößert sich die Baubreite des Fußhebelwerks nur ge­ ringfügig.

Durch die Anordnung des Führungselementes am Lagerbock gemäß Anspruch 2 kann die Verstellscheibe direkt an den Lagerbock heranrücken, wodurch sich eine kompakte und steife Bauweise ergibt. Bei Lagerung dreier Pedale ist es in besonders vorteilhafter Weise möglich, das mittlere Pedal innerhalb des Lagerbockes anzuordnen und jeweils zu beiden Seiten des Lagerbockes eine Verstellscheibe und ein weiteres Pedal vorzusehen. Hieraus ergeben sich mini­ male Biegemomente für die gemeinsame Welle.

Mit der vorteilhaften Ausbildung der Erfindung nach An­ spruch 3 läßt sich der Verstellweg der Pedale als Funk­ tion des Verdrehwinkels der Welle individuell festlegen.

Die Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 4 be­ schreibt einen Führungsschlitz, der einfach und kosten­ günstig herzustellen ist und sich durch einen linearen Zusammenhang zwischen Verdrehwinkel der Welle und Ver­ stellweg der Pedale auszeichnet.

Die Ausbildung der Verstellscheibe gemäß Anspruch 5 stellt eine alternative Lösung dar, die ebenfalls kosten­ günstig herzustellen ist und eine steife und funktions­ sichere Verstelleinrichtung geringer Baubreite ermög­ licht.

Ein mögliches Ausführungsbeispiel der Erfindung wird an­ hand schematischer Zeichnungen nachfolgend näher erläu­ tert. Es zeigt:

Fig. 1 eine Ansicht in Fahrtrichtung auf das erfin­ dungsgemäße Fußhebelwerk mit teilweiser Schnittdarstellung;

Fig. 2 eine Schnittdarstellung entlang der Linie A-A in Fig. 1 und

Fig. 3 eine andere Ausführungsform eines Verstellme­ chanismus.

Das Fußhebelwerk gemäß Fig. 1 trägt ein Gaspedal 1, ein Bremspedal 2 sowie ein Kupplungspedal 3 auf einer gemein­ samen Welle 4. Die Welle 4 stützt sich über einen Lager­ bock 5 am Fahrzeugaufbau ab. Der Lagerbock 5 ist über vier Befestigungsschrauben 6 am Fahrzeugaufbau befestigt. Gas-, Brems- und Kupplungspedal 1, 2 und 3 sind über La­ gerhülsen 7, 8 und 9 drehbar auf der Welle 4 gelagert. Die Pedale 1 bis 3 wirken als einarmige Hebel, deren nicht dargestellter lagerabgewandter Endabschnitt jeweils eine Trittplatte für die Fußbetätigung durch den Fahrer aufweist. Im Abstand d von der Längsachse 10 der Welle 4 sind an den Pedalen 1 bis 3 Anlenkpunkte 11 bis 13 ange­ ordnet: Am Anlenkpunkt 11 des Gaspedals 1 setzt ein Betä­ tigungsgestänge 14 an, das mit der Gemischbildungsein­ richtung des Verbrennungsmotors des Kraftfahrzeuges in Verbindung steht. Die Kolbenstange 15 des Bremsgerätes des Kraftfahrzeuges ist im Anlenkpunkt 12 des Bremspedals 2 angelenkt und durch einen Durchbruch 16 an der Stirn­ wand des Lagerbockes 5 durch diesen hindurchgeführt. Am Anlenkpunkt 13 des Kupplungspedals 3 setzt ebenfalls ein nicht dargestelltes Betätigungsgestänge für die Kupplung des Kraftfahrzeuges an.

Der oben beschriebene Aufbau des Fußhebelwerkes zeichnet sich durch kompakte und stabile Bauweise aus, indem die Welle 4 in etwa mittig von einem das Bremspedal 2 um­ schließenden Lagerbock 5 gehalten wird. Somit bietet die beschriebene Anordnung als Fußhebelwerk für hängende Pe­ dale viele Vorteile. Mit nur wenigen zusätzlichen Elemen­ ten läßt sich dieses Fußhebelwerk zu einem verstellbaren Fußhebelwerk erweitern:

Wie auch aus Fig. 2 ersichtlich, ist zu beiden Seiten des Lagerbockes jeweils eine Verstellscheibe 19 vorgese­ hen. Die beiden Verstellscheiben 19 sind über Maden­ schrauben 20 drehfest mit der Welle 4 verbunden. Die Ver­ stellscheiben 19 weisen halbkreisförmige Schlitze 21 auf, in die jeweils ein lagerbockseitiges, als Stift 22 ausge­ bildetes Führungselement eingreift. Die Welle 4 ist in Langlöchern 23 in beiden Seitenwänden 25 des Lagerbockes 5 längsverschieblich gelagert. Über die Außenverzahnung 28 des Verstellrades 27 wird die mit einem Vielzahnprofil 26 versehene Welle 4 über einen nicht dargestellten, ro­ tatorisch arbeitenden Verstellantrieb verdreht. Der Ver­ stellantrieb besteht beispielsweise aus einem gegen Ver­ drehung gesicherten Getriebe, das in die Außenverzahnung 28 eingreift und über eine biegsame Welle mit einem vom Fahrer bedienbaren Elektromotor in Verbindung steht. Die Lagerhülsen 7 bis 9, die Verstellscheiben 19 sowie das Verstellrad 27 sind durch Anlaufscheiben 29 beabstandet. Seegerringe 30 an beiden Endabschnitten der Welle 4 legen die einzelnen Bauteile axial fest.

Aufgrund des einfachen Aufbaus läßt sich die Funktions­ weise des erfindungsgemäßen verstellbaren Fußhebelwerkes mit wenigen Worten erläutern: Wird die Welle 4 über das Verstellrad 27 verdreht, so drehen sich auch die beiden drehfest mit der Welle 4 verbundenen Verstellscheiben 19 mit. Da die Welle 4 exzentrisch zum Mittelpunkt 40 des halbkreisförmigen Schlitzes 21 der Verstellscheibe 19 liegt und der lagerbockfeste Stift 22 in den Schlitz 21 der Verstellscheibe 19 eingreift, bewegt sich bei Drehung der Verstellscheibe 19 beispielsweise in Pfeilrichtung 31 die Welle 4 vom Fahrer in Richtung des Pfeils 32 weg.

Durch diese Längsverschiebung der Welle 4 werden die Trittplatten der Pedale 1 bis 3 um die Verbindungsachse 33 durch die Anlenkpunkte 11 bis 13 in Richtung des Pfeils 17 zum Fahrer hin verschwenkt.

Die mit der Längsverschiebung der Trittplatten in bzw. gegen Fahrtrichtung verbundene geringe Höhenänderung der Pedalendabschnitte gegenüber dem Bodenblech des Fahrzeu­ ges kann, soweit in ergonomischer Hinsicht sinnvoll, durch schräge Anordnung der Langlöcher 23 im Lagerbock 5 teilweise ausgeglichen werden.

Die Arretierung der Lage der Welle 4 erfolgt über die Selbsthemmung zwischen dem Verstellrad 27 und dem nicht dargestellten Stellantrieb.

In Fig. 3 ist ein alternativer Verstellmechanismus sche­ matisch dargestellt: Die Welle 4 und eine kreisrunde Ver­ stellscheibe 35 sind drehfest miteinander verbunden. Die Längsachse 10 der Welle 4 liegt exzentrisch zum Mittel­ punkt der Verstellscheibe 35, die von zwei Längsführungen 36 geführt wird. Die Führung der Welle 4 übernimmt ein Langloch 23 im Lagerbock 5 analog zur Darstellung der Fig. 2. Somit bewirkt eine Verdrehung der Welle 4 (und da­ mit der Verstellscheibe 35) beispielsweise in Pfeilrich­ tung 37 eine Längsverschiebung der Verstellscheibe 35 in Richtung des Pfeils 38 und damit eine Verschiebung der Welle 4 in Richtung des Pfeils 39.

Während bei der Verstellung des Fußhebelwerkes die Pedale 1 bis 3 um die Verbindungsachse 33 der Anlenkpunkte 11 bis 13 verschwenkt werden, bildet bei der Pedalbetätigung durch den Fahrer die Längsachse 10 der Welle 4 die Drehachse. Hierbei stützt sich die Welle 4 über die Ver­ stellscheibe 19 und den Stift 22 am Lagerbock 5 ab. Der Rückzugsfeder 18 des Bremspedals 2 kommt hierbei die zu­ sätzliche Aufgabe zu, Spiel zwischen der Verstellscheibe 19 und dem Stift 22 zu eliminieren, indem sie die Ver­ stellscheibe 19 im Sinne einer Pedalbetätigung am Stift 22 permanent zur Anlage bringt.

Das oben beschriebene verstellbare Fußhebelwerk zeichnet sich durch nur geringfügig höhere Reibungsverluste und geringen zusätzlichen Verschleiß gegenüber einem herkömm­ lichen Fußhebelwerk ohne Verstellmöglichkeit aus, bei vergleichbarer Steifigkeit und nur geringem Mehrgewicht.

Claims (5)

1. Verstellbares Fußhebelwerk, insbesondere für Kraft­ fahrzeuge, bestehend aus
Pedalen mit jeweils einem im Bereich eines Endab­ schnitts des Pedals angeordneten Lager und mit je­ weils einem Anlenkpunkt für ein Übertragungselement zu der vom Pedal zu betätigenden Einrichtung,
einer Welle durch die Lager der Pedale sowie
einem fahrzeugfesten Lagerbock zur Lagerung der Welle,
wobei die Welle über einen Verstellmechanismus um die Verbindungsachse der Anlenkpunkte schwenkbar ist,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Verstellbewegung der Pedale (1 bis 3) durch Ver­ drehung der Welle (4) bewirkt wird,
die Welle (4) drehfest mit zumindest einer Verstell­ scheibe (19) verbunden ist,
die Verstellscheibe (19) von zumindest einem ortsfe­ sten Führungselement geführt wird und
der Lagerbock (5) eine langlochartige Führung (23) für die Welle (4) aufweist.

2. Verstellbares Fußhebelwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstellscheibe (19) einen Führungsschlitz (21) aufweist, in den ein als Stift (22) ausgebildetes lagerbockseitiges Führungs­ element eingreift.

3. Verstellbares Fußhebelwerk nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstellscheibe (19) einen gekrümmten Führungsschlitz aufweist, dessen Krümmungsmittelpunkte auf einer Kurve liegen.

4. Verstellbares Fußhebelwerk nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstellscheibe (19) einen kreisbogenförmigen Führungsschlitz (21) auf­ weist, wobei der Schnittpunkt der Längsachse (10) der Welle (4) mit der Verstellscheibe (19) exzen­ trisch zum Mittelpunkt (40) des Führungsschlitzes (21) liegt.

5. Verstellbares Fußhebelwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstellscheibe (35) als Kreisscheibe mit exzentrischem Drehpunkt ausge­ bildet ist und an ihrem Umfang von zwei als Längs­ führungen (36) ausgebildeten lagerbockseitigen Füh­ rungselementen geführt wird.