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Die
Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs
1. Die Erfindung betrifft ebenfalls ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff
des beigefügten
Anspruchs 14.
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Steuervorrichtungen
in Autos sowie in anderen motorangetriebenen Fahrzeugen weisen üblicherweise
Pedalsteuervorrichtungen auf. Beispielsweise weist ein mit einem
manuellen bzw. schaltbaren Getriebe ausgestattetes Auto normalerweise
drei separate Fußpedale
auf, d. h. die Kupplungs-, Brems- und Gaspedale, wobei der Fahrer
beim Fahren zu Zeiten die Verwendung beider seiner/ihrer Füße benötigt, um
die Fußpedale
zu betätigen.
In einem mit einer automatischen Übertragung ausgestatteten Auto
gibt es kein separates Kupplungspedal, und es ist auch beim Fahren
möglich,
das Brems- und Gaspedal mit nur einem Fuß zu verwenden. Selbst die
Verwendung eines Autos, das mit einer automatischen Übertragung
und Fußpedalen ausgestattet
ist, ist allerdings ohne separate Hilfsmittel für behinderte Personen mit deutlich
beeinträchtigten
Fähigkeiten
der unteren Gliedmaße
oder vollständig
ohne Gliedmaßen
oder deren Fähigkeit
nicht möglich.
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Da
Personen mit eingeschränkter
Beweglichkeit ihrer unteren Gliedmaßen lediglich einen Bruchteil
der Gesamtanzahl von Fahrzeugfahrern darstellen, ist es für Automobilhersteller ökonomisch nicht
rentabel, Fahrzeuge mit Steuervorrichtungen herzustellen, die extra
für behinderte
Personen konzipiert sind. Deshalb sind für Personen mit eingeschränkter Beweglichkeit
normale Fahrzeuge mit Hilfsmitteln und Vorrichtungen ausgestattet,
die nachträglich
in das Fahrzeug eingebaut werden, um es zu ermöglichen, die benötigten Fußsteuervorrichtungen
beim Fahren beispielsweise durch eine Hand zu verwenden. Üblicherweise
werden derartige Modifikationen in einem Auto mit automatischer Übertragung
vorgenommen, d. h. durch Umschalten bzw. Wandeln der Betätigung der
Brems- und Gaspedale beispielsweise in handbetätigbar. Bei dieser Modifikation
ist es oftmals notwendig, die Fähigkeiten
und Einschränkungen
der Person mit eingeschränkter Beweglichkeit
in einer individuellen Weise zu berücksichtigen, um eine genügende Verwendungsergonomie
zu erzielen.
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Das
Nachfolgende ist eine kurze Diskussion von einigen Lösungen des
Standes der Technik, um Pedalsteuervorrichtungen in einem Fahrzeug
in handbetätigbar
umzuwandeln. In Bezug auf die vorliegende Erfindung wird der Fokus
auf solche bekannte Lösungen
gelegt, die eine Kraft entweder direkt auf das ursprüngliche
Pedal in dem Fahrzeug oder auf einige andere Mechanismen in dem
Fahrzeug in engem Bezug zu diesen ausüben.
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Das
US Patent 5,129,492 (nachfolgend '492) zeigt eine Handsteuervorrichtung,
die unterhalb der Lenksäule
in einem Fahrzeug befestigt ist, bei der eine mechanische Hebelwirkung
verwendet wird, die mit einem für
den Fahrer vorgesehenen Griffteil verbunden ist und hauptsächlich aus
starren Stangen besteht, um auf die ursprünglichen Gas- und Bremspedale
des Autos zu wirken. Die Hebelwirkung wird das Gaspedal und das
Bremspedal drücken,
wenn der Fahrer den Handgriff zu sich hin zieht bzw. den Handgriff
von sich wegdrückt.
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Das
Patent
FR 2 745 534 (nachfolgend '534) zeigt eine alternative
mechanische Handsteuervorrichtung, die ebenfalls mit der Lenksäule in einem Auto
verbunden ist und einen in der Nähe
des Lenkrades installierten Handgriff innerhalb der Reichweite des
Fahrers aufweist. Wenn der Fahrer den Handgriff in die Richtung
der Lenksäule
bewegt, d. h. den Handgriff von sich wegdrückt oder zu sich selber herzieht,
wird eine mechanische Hebelwirkung, die mit dem Handgriff gekoppelt
ist, die Bewegung auf das Bremspedal übertragen. Eine Bewegung des
Handgriffs in eine zu dieser Bewegung diagonalen Richtung wird die
Bewegung des Handgriffs in einen mit einer Abschirmung versehenen
Draht übertragen, wobei
der Draht zusätzlich
mit dem Mechanismus gekoppelt ist, der die Position des Gashebels
in dem Auto steuert.
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Manuelle
Steuervorrichtungen, beispielsweise diese aus den Patenten '492 und '534, die mechanische
Hebel enthalten und an dem Fahrzeug in einer stationären Weise
befestigt sind, sind mit dem generellen Problem verbunden, dass
der für
den Fahrer vorgesehene Handgriff aufgrund der Hebelwirkung nicht
frei an einer gewünschten
Position in dem Fahrzeug angeordnet werden kann. Weiterhin sind
die Hebelwirkun gen oder ähnliche
mechanische Lösungen
platzraubend und sie behindern insbesondere die Verwendung des Fußraumes
für den
Fahrer des Fahrzeugs. Deshalb ist beispielsweise in einer Situation,
in der das Fahrzeug durch eine gesunde Person gesteuert wird, die
normale Verwendung der Fußpedale
schwierig oder vollständig
blockiert. Normales Fahren ist auch durch die Bewegung der Hebelwirkungen
oder dergleichen der Handsteuervorrichtungen sowie durch die Bewegung
des Handgriffs selber gestört,
wenn die Pedale in normaler Weise durch den Fuß betätigt werden.
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Das
US Patent 5,813,944 (nachfolgend '944) zeigt noch eine andere Handsteuervorrichtung,
bei der der durch den Fahrer verwendete Handgriff ein Hebel ist,
der an seinem unteren Ende in Bezug auf eine in einem Lager installierten
Welle schwenkbar ausgebildet ist. Die Vorwärts- und Rückwärtsbewegung des Handgriffs
oder Handhebels wird durch mit einer Abschirmung ausgestatteten
Drähten
auf die Brems- und Beschleunigungsmechanismen des Fahrzeugs übertragen.
Der Handgriff der manuellen Steuervorrichtung des Patents '944 kann in einem gewissen
Maß freier
in eine gewünschte
Position in dem Fahrzeug als die Handgriffe der vorstehend erläuterten
Vorrichtungen angeordnet werden, die starre mechanische Hebel aufweisen.
Bei der Konstruktion der Handsteuervorrichtungen des Patents '944 ragen jedoch
die zur Steuerung der Beschleunigungs- und Bremsmechanismen vorgesehenen Drähte aus
dem Sockel des Handgriffs in entgegen gesetzten Richtungen in Bezug
aufeinander heraus, was an sich die freie Anordnung des Handgriffs schwieriger
macht. Das liegt daran, da die Drähte nicht in Kurven gebogen
werden können,
die enger als ein vorgegebener minimaler Radius ohne Versteifung
des Betriebes des Drahtes aufgrund der erhöhten Reibung zwischen der Abschirmung
und dem Kern des Drahtes sind. Um den empfindlichen Betrieb der
Drähte
und dadurch eine gute Verwendungsantwort bzw. Reaktion sicherzustellen,
sollte weiterhin die Länge
der Drähte
so kurz wie möglich sein,
was ferner die freie Anordnung des Handgriffs in dem Auto schwieriger
macht.
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Darüber hinaus
sind Handsteuervorrichtungen bekannt, die an Stelle fahrereigener
Muskelkraft eine andere Kraft anwenden, die durch eine äußere Kraftquelle
erzeugt wird, um eine Kraft auf die Pedalsteuervorrichtungen in
dem Fahrzeug auszuüben.
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Das
US Patent 4,722,416 (nachfolgend '416) zeigt eine Lösung, bei der ein als Handgriff
verwendeter Joystick zum Betrieb eines Steuerventils verwendet wird,
das einen durch eine hydraulische Pumpe erzeugten hydraulischen
Druck an hydraulische Zylinder überträgt, die
mit den Brems- und Gaspedalen gekoppelt sind. Lösungen dieser Art haben den Vorteil,
dass der Fahrer lediglich eine geringe Muskelkraft braucht, um den
Joystick/den Handgriff zu bewegen, wobei die Lösung insbesondere für Personen
geeignet ist, die ebenfalls beeinträchtigte oder eingeschränkte Fähigkeiten
der oberen Gliedmaßen haben.
Ein Nachteil ist jedoch der relativ komplexe und dadurch teure Aufbau
der Handsteuervorrichtung, da für
deren Betrieb die Vorrichtung eine externe Kraftquelle benötigt, beispielsweise
eine hydraulische Pumpe. Weiterhin ist die Verwendungsantwort üblicherweise
schwächer,
wenn ein Joystick im Vergleich zu einer mechanischen Lösung verwendet wird.
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Die
Verwendungsantwort der Steuervorrichtung ist die Gegenkraft oder
eine Art von Rückführung bzw.
Feedback, die an dem Handgriff gespürt wird und die Verwendung
erleichtert, beispielsweise während
des Bremsens oder der Beschleunigung mit dem Handgriff und sie ist
ein wesentlicher Faktor einer sicheren Verwendung des Fahrzeugs
im Verkehr. Diese Tatsache wird beispielsweise in dem Patent '944 berücksichtigt,
das auch einige zusätzliche Merkmale
zeigt, die das Feedback-Gefühl
verbessert und dadurch die Einstellbarkeit auf den Fahrer verglichen
mit einem früherem
Patent
US 5,282,522 des gleichen
Erfinders erleichtert. In diesen beiden Patenten wird die Kraft
und die Bewegung des Fahrerhandgriffs an die Steuervorrichtungen
des Autos jedoch ausdrücklich
durch Drähte übertragen.
In diesen Patenten war das Ziel, das Feedback-Gefühl sowie
die Einstellbarkeit auf den Fahrer durch Änderung der Übertragungsverhältnisse
und des Aufbaus des Mechanismus zu verbessern, der die Bewegung des
Handgriffs auf die Drähte überträgt.
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Die
EP 738 623 A , die
als nächstliegender Stand
der Technik betrachtet wird, offenbart eine hydraulische Servo-Steuervorrichtung
zum Betätigen der
Bremse und/oder der Gaspedale, die vorgesehen sind durch Personen
verwendet zu werden, die nicht in der Lage sind, ihre Beine zu gebrauchen.
Diese Servo-Steuerung ist relativ kompliziert.
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Bei
der vorliegenden Erfindung ist das Hauptziel, eine einfache und
preiswerte Steuervorrichtung zu erhalten, die es ermöglicht,
die ursprünglichen
Pedalsteuervorrichtungen eines Fahrzeuges bei Vermeidung der Nachteile
und/oder Einschränkungen
der vorstehend beschriebenen Lösungen des
Standes der Technik zu verwenden. Weiterhin ist das Ziel, ein Verfahren
zum Wandeln der ursprünglichen
Pedalsteuervorrichtungen des Fahrzeugs in eine durch eine Steuervorrichtung
betätigbare
zu erhalten, die in dem Fahrzeug zu installieren ist.
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Um
diesen Zweck zu erreichen, ist die erfindungsgemäße Steuervorrichtung primär gekennzeichnet
durch das, was in dem Kennzeichen des unabhängigen Anspruchs 1 dargestellt
ist.
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Danach
ist das erfindungsgemäße Verfahren primär gekennzeichnet
durch das, was in dem Kennzeichen des unabhängigen Anspruchs 14 dargestellt ist.
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Die
anderen abhängigen
Ansprüche
zeigen bevorzugte Ausführungsformen
der Erfindung.
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Die
Erfindung basiert auf der erfinderischen und neuen Idee, dass die
durch den Fahrer mit seiner/ihrer eigenen Muskelkraft auf den Aktuator
der Steuervorrichtung ausgeübte
Kraft und Bewegung nicht durch mechanische oder ähnliche Anordnungen, sondern
hydrostatisch auf das ursprüngliche Fußpedal/Pedale
oder Mechanismen in engem Bezug zu diesen in dem Fahrzeug übertragen
werden.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung wird dies dadurch erreicht, dass die Bewegung des
Aktuators der Steuervorrichtung, beispielsweise der Handgriff der
Steuervorrichtung, ausgebildet ist, eine Kraft auf eine erste Kolbeneinrichtung des
ersten hydraulischen Zylinders in Verbindung mit dem Aktuator auszuüben, wobei
von dem hydraulischen Zylinder der Volumenfluss und der Fluiddruck des
hydraulischen Fluids, die durch die Bewegung der Kolbeneinrichtung
bewirkt werden, entlang eines Rohrs zu einem anderen hydraulischen
Zylinder in der Nähe
des Pedals in dem Fahrzeug geleitet werden und die Bewegung und
Kraft der zweiten Kolbeneinrichtung des hydraulischen Zylinders
weiter auf das Pedal/den Pedalmechanismus in dem Fahrzeug übertragen
werden. Deshalb bilden die so genannten ersten hydraulischen Zylinder,
die in Verwendung mit dem Aktuator der Steuervorrichtung angeordnet
sind, ein so genannter zweiter hydraulischer Zylinder, der in der
Nähe der
ursprünglichen
Fußpedale
in dem Fahrzeug angeordnet ist, sowie das die hydraulischen Zylinder
verbindende Rohr einen unabhängigen
hydraulischen Kreislauf, der mit Ausnahme der eigenen Muskelkraft
des Fahrers keine anderen externen Kraftquellen, beispielsweise
Servo-Einheiten, hydraulische Pumpen oder dergleichen aufweist. Folglich
wird der unabhängige
hydraulische Kreislauf lediglich durch die Muskelkraft des Fahrers
betrieben.
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In
einer vorteilhaften Ausführungsform
der Erfindung wird, wenn der Fahrer den als Aktuator verwendeten
Handgriff in eine erste Richtung drückt, beispielsweise von sich
weg, eine Kraft durch einen hydraulischen Kreislauf der vorstehend
beschriebenen Art auf den Mechanismus des Bremspedals in dem Fahrzeug
ausgeübt,
und wenn der Fahrer den Handgriff in die entgegen gesetzte Richtung
zieht, beispielsweise zu sich hin, wird eine Kraft in einer entsprechenden
Weise durch einen hydraulischen Kreislauf, der von dem ersten hydraulischen
Kreislauf getrennt ist, auf den Mechanismus des Gaspedals ausgeübt. Diese
Lösung
ist einfach anzuwenden und sie vermeidet die unbeabsichtigte gleichzeitige Verwendung
der Gas- und Bremspedale.
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Bei
einer vorteilhaften Ausführungsform
der Erfindung ist das Feedback-Gefühl an der Steuervorrichtung
optimiert und/oder die Eignung der Eigenschaften der Steuervorrichtung
für den
Fahrer und/oder das Fahrzeug ist durch ändernde Verhältnisse
zwischen den Flächen
der Kolbeneinrichtungen in den ersten und zweiten hydraulischen
Zylindern des hydraulischen Kreislaufs eingestellt. Mit anderen
Worten, das Verhältnis
zwischen den Flächen wird
verändert,
um die Länge
der Bewegung des Aktuators, beispielsweise eines Handgriffs, und
die zum Erzeugen der Bewegung erforderliche Kraft, die benötigt werden,
um eine bestimmte Art einer Bewegung und einer Kraft zu erzeugen,
die auf den Mechanismus des Fußpedals
in dem Fahrzeug ausgeübt
werden.
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In
einer vorteilhaften Ausführungsform
der Erfindung ist das Feedback-Gefühl verbessert und/oder die
fahrerspezifische Eignung der Eigenschaften der Steuervorrichtung
ist durch Ändern
der Länge
der Hebelarme des Aktuators eingestellt. Genauer ausgedrückt, durch Ändern des
Hebelarmes, der die Bewegung des Aktuators in eine Bewegung der
Kolbeneinrichtung in dem ersten hydraulischen Zylinder wandelt,
wird ein Wechsel in der Länge
der Bewegung des Aktuators, die benötigt wird, um die Bewegung
der Kolbeneinrichtung zu erzeugen, sowie bei der dafür benötigten Kraft
vorgenommen.
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Das
Folgende ist eine Beschreibung der wichtigsten Vorteile der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung
verglichen mit den vorstehend beschriebenen Lösungen aus dem Stand der Technik.
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Bei
der Steuervorrichtung der Erfindung kann der für den Fahrer vorgesehene Aktuator
an einem Platz installiert werden, der freier in dem Fahrzeug ausgewählt werden
kann als in den Lösungen des
Standes der Technik. Wenn der Aktuator ein Handgriff ist, kann beispielsweise
der Handgriff angeordnet werden, um entweder durch die rechte Hand oder
die linke Hand des Fahrers betätigt
zu werden. Dies ist möglich,
da die Kopplung zwischen den ersten hydraulischen Zylindern in Verbindung
mit dem Aktuator und den zweiten hydraulischen Zylindern in Verbindung
mit dem Pedalmechanismus durch Verwendung eines druckdichten Rohres
oder Schlauches mit einem schmalen Durchmesser implementiert werden
kann. Vorteilhafterweise kann beispielsweise ein flexibles hydraulisches
Rohr aus Kunststoff, Gummi oder dergleichen für diesen Zweck verwendet werden,
wobei der Aktuator auch beiseite bewegt werden kann, beispielsweise
wenn der Fahrer sich hinsetzt oder aus dem Sitz in dem Fahrzeug
aufsteht, oder wenn das Fahrzeug in normaler Weise mit Pedalsteuervorrichtungen
betrieben wird. Der Aktuator der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung kann beispielsweise
auch an dem Fahrersitz befestigt werden, wobei er mit dem Sitz bewegt
werden kann, wenn der Abstand zwischen dem Sitz und dem Lenkrad
einge stellt wird. Weiterhin weist die erfindungsgemäße Steuervorrichtung
keine Teile auf, die möglicherweise
andere Insassen in dem Fahrzeug behindern.
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Falls
notwendig, können
das hydraulische Rohr oder der Schlauch in engen Kurven gebogen oder
mit separaten Winkelstücken,
Schnelllösekupplungen
oder dergleichen ohne Auswirkung auf die Empfindlichkeit, das Feedback-Gefühl oder
den anderen Betrieb der Steuervorrichtungen ausgestattet werden.
Dies ermöglicht,
die Rohre in den Fahrzeugen derart anzuordnen und zu installieren,
dass sie aus dem Weg des Fahrers sind und sich bevorzugt in den
Strukturen des Bedienfelds oder dergleichen in dem Fahrzeug verstauen
lassen. Die Installation der hydraulischen Rohre kann ohne Beschädigen der
ursprünglichen
Polster oder anderer Aufbauten, in dem Fahrzeug implementiert werden.
Weiterhin ist die Länge
der hydraulischen Rohre im Wesentlichen nicht eingeschränkt, was
weiter die Anordnung der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung in dem
Fahrzeug erleichtert.
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Die
hydrostatisch durch den Aktuator der Steuervorrichtung auf den Pedalmechanismus übertragene
Bewegung und Kraft wird dem Anwender ein erheblich besseres Feedback-Gefühl als Stand
der Technik-Lösungen
geben, die mechanische Hebel und Drähte anwenden. Das ergibt sich
beispielsweise aus der Tatsache, dass die in dem hydraulischen Kreislauf
wirkenden Reibungen stabiler als die mechanischen Lösungen bleiben,
beispielsweise Lösungen,
die Drähte
und Abschirmungen verwenden. Weiterhin gibt es bei der erfindungsgemäßen Lösung keine
Zwischenräume
oder dergleichen, die üblicherweise
in mechanischen Hebelkopplungen von Abnutzungen oder anderen Ungenauigkeiten,
die das Feedback-Gefühl
verschlechtern, in dem Ausmaß herrühren, wie
bei vielen Handsteuervorrichtungen des Standes der Technik.
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Da
die zweiten hydraulischen Zylinder der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung
ausgebildet sind, direkt eine Kraft auf die ursprünglichen
Pedale des Fahrzeugs auszuüben,
bevorzugt oberhalb der Pedalarme der Verwendungsflächen, die
für die
Fußverwendung
vorgesehen sind, sind die zur Installation der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung
vorzunehmenden Veränderungen
in dem Fahrzeug geringfügig.
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Die
hydraulischen Zylinder benötigen
wenig Platz im Fußraum
des Fahrers in dem Fahrzeug und die Pedale können auch auf normale Weise
durch einen Fuß verwendet
werden. Wenn die Pedale durch einen Fuß verwendet werden, bewegen
sich der Aktuator und andere Teile der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung
nicht in einer Weise, die den Fahrer stören kann.
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Die
erfindungsgemäße Steuervorrichtung bewirkt
selber kein gesteigertes Risiko der Verletzung des Fahrers in einer
Unfallsituation noch stört sie
in irgendeiner Weise den Betrieb der Sicherheitsmechanismen in dem
Fahrzeug. Mit anderen Worten, da die erfindungsgemäße Steuervorrichtung
keine Stangen oder andere starre Aufbauten vor der Brust oder den
unteren Gliedmaßen
des Fahrers aufweist, ist das Risiko der Verletzung des Fahrers
bei einer Kollision durch die Aufbauteile der Steuervorrichtung nicht
gesteigert. Auch das Einfallen der Lenksäule, des Bedienungsfelds oder
anderer Bauteile in dem Fahrzeug, um in einer Kollision Energie
zu absorbieren, können
derart geschehen, wie von dem Hersteller des Fahrzeugs vorgesehen.
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Die
erfindungsgemäße Steuervorrichtung
ist einfach im Aufbau und preiswert und sie kann in einfacher Weise
in verschiedenen Fahrzeugen derart installiert werden, dass der
Fahrer mit der bestmöglichen
Verwendungsergonomie versehen ist. Das Feedback-Gefühl der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung
ist gut für
den Fahrer, was die Verwendung der Steuervorrichtung einfach und
sicher im Verkehr macht.
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Da
die erfindungsgemäße Steuervorrichtung als
gleich zuverlässig
oder in dieser Hinsicht besser als bekannte mechanische Lösungen betrachtet
werden kann, die beispielsweise auf Stangen und Drähten basieren,
kann die erfindungsgemäße Vorrichtung
auch offiziell zur Verwendung im Straßenverkehr registriert werden.
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Die
nachfolgende detailliertere Beschreibung der Erfindung wird für jeden
Fachmann mögliche
Ausführungsformen
der Erfindung sowie Vorteile verständlicher aufzeigen, die mit
der Erfindung in Bezug auf den Stand der Technik erreicht werden.
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Nachfolgend
wird die Erfindung detaillierter unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen
beschrieben, in denen
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1 in
einer Prinzipdarstellung eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung
und deren Betrieb zeigt,
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2 die
Ausführungsform
der 1 in einer Situation darstellt, in der das Fußpedal des
Fahrzeugs in üblicher
Weise durch einen Fuß verwendet wird,
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3 eine
detaillierte Vergrößerung des
Bereiches „X" zeigt, der in 2 markiert
ist,
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4 den
Betrieb der Ausführungsform
aus 1 in einer Anfahrsituation bergaufwärts darstellt,
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5 die
Anordnung der Komponenten der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung in Verbindung mit
den Fußpedalen
in einem Fahrzeug darstellt,
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6 die
Anordnung der Komponenten der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung in dem
Cockpit eines Fahrzeugs darstellt,
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7 in
einer Prinzipdarstellung eine zweite, alternative Ausführungsform
des Aktuators der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung
zeigt und
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8 eine
dritte alternative Ausführungsform
des Aktuators der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung
zeigt.
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Aus
Gründen
der Klarheit werden das Verfahren und die Vorrichtung gemäß der Erfindung
in den nachfolgenden Beispielen und in den 1 bis 8 durch
derartige Ausführungsformen
der Erfindung erläutert,
in denen der Aktuator der Steuervorrichtung handbetätigt vorgesehen
ist. Die Ausführungsformen
der Erfindung sind jedoch nicht auf handbetätigte Steuervorrichtungen allein
beschränkt, sondern
die Steuervorrichtung der Erfindung kann ebenfalls, entweder teilweise
oder vollständig,
durch ein anderes oder mehrere andere Körperteile des Fahrers in einer
Weise betätigt
werden, die am besten den persönlichen
Fähigkeiten
und des Könnens des
Fahrers mit eingeschränkter
Beweglichkeit nachkommt.
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1 zeigt
in einer Prinzipdarstellung eine vorteilhafte Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Steuervorrichtung
HC. Ein Betriebsteil 11 weist einen Aktuator auf, d. h.
einen Handgriff 13, der an seinem unteren Ende in Bezug
auf eine Welle 12 schwenkbar ist und mit Druckeinrichtungen 14 und 15 ausgestattet
ist, die auf Kolbeneinrichtungen 16 und 17 wirken,
wenn der Handgriff 13 in Bezug auf die Welle 12 verschwenkt
wird. Die Kolbeneinrichtungen 16 und 17 sind in
hydraulischen Zylindern 18 und 19 angeordnet.
Die so genannten ersten hydraulischen Zylinder 18 und 19 sind
durch Rohre 20 und 21 mit so genannten zweiten
hydraulischen Zylindern 22 und 23 gekoppelt, die
nahe dem Pedalmechanismus in einem Fahrzeug befestigt sind. Der
erste hydraulische Zylinder 18 bildet mit dem Rohr 20 und
dem zweiten hydraulischen Zylinder 22 einen getrennten und
unabhängigen
hydraulischen Kreislauf.
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Wenn
der Handgriff 13, wie in 1 gezeigt, in
die durch den Pfeil angezeigte Richtung zur Handriffposition B bewegt
wird, wird die Druckeinrichtung 14 ferner die Kolbeneinrichtung 16 drücken, die
folglich eine Verminderung des Raumes des ersten hydraulischen Zylinders 18 und
dadurch einen Fluss eines hydraulischen Fluids von dem ersten hydraulischen
Zylinder 18 entlang des Rohres 20 in den zweiten
hydraulischen Zylinder 22 bewirken. Die Kolbeneinrichtung 24 des
zweiten hydraulischen Zylinders 22 wird innerhalb des hydraulischen
Zylinders 22 nach außen
gedrückt
und sie wird ein Fußpedal 26 proportional
zu der Länge
der mit dem Handgriff 13 bewirkten Bewegung und der auf
den Handgriff ausgeübten
Kraft drücken.
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Wenn
der Fahrer den Handgriff 13 von der Position B der 1 in
die entgegen gesetzte Richtung zurück in die normale Position
A zieht, wird das Fußpedal 26,
nachdem die Wirkung der auf das Fußpedal gedrückten Kraft deshalb aufhört, in sei ne
Freigabe- bzw. Löseposition
zurückkehren,
wobei die Löseposition
des Fußpedals 26 durch
eine unterbrochene Linie in 1 gezeigt
ist. Gleichzeitig wird eine durch eine Rückstellfeder des Fußpedals 26 oder
durch einen anderen Rückstellmechanismus
erzeugte Kraft ebenfalls die Kolbeneinrichtung 24 und die
Kolbeneinrichtung 16 derart zurück in die Normalposition drücken, dass
die Bewegung der Kolbeneinrichtung 16 der Bewegung des
Handgriffs 13 folgt, wobei die Kolbeneinrichtung 16 in
Kontakt mit der Druckeinrichtung 14 bleibt. Zusätzlich zu
dem Rückstellmechanismus
in dem Fußpedal 26 des
Fahrzeugs können
der erste hydraulische Zylinder 18 (bzw. der hydraulisch
Zylinder 19) und/oder der zweite hydraulische Zylinder 22 (bzw.
der hydraulische Zylinder 23) der Steuervorrichtung HC
auch eine Rückstelleinrichtung,
beispielsweise eine Feder, aufweisen, die die Kolbeneinrichtung
der hydraulischen Zylinder in die Löseposition entsprechend der
Position A des Handgriffs 13 rückstellen. 1 zeigt
Rückstelleinrichtungen 28 und 29,
die innerhalb der ersten hydraulischen Zylinder 18 und 19 angeordnet
sind. In entsprechender Weise sind die zweiten hydraulischen Zylinder 22 und 23 mit
Rückstelleinrichtungen 30 und 31 ausgestattet,
die außerhalb
der hydraulischen Zylinder 22 und 23 und entsprechend
außerhalb
der Kolbeneinrichtungen 24 und 25 angeordnet sind.
Dieser Aufbau wird weiter unten detaillierter in Verbindung mit
den 2 und 3 beschrieben.
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Wenn
die Kolbeneinrichtung 16 und/oder 17 in ihrer
normalen (oberen) Position entsprechend der Position A des Handgriffs 13 in
ihren eigenen ersten hydraulischen Zylindern 18 und/oder 19 ist,
ist ein in dem Betriebsteil 11 enthaltener Tank 35 mit
einer Verbindung zu dem ersten hydraulischen Zylinder vorgesehen.
Mit anderen Worten, wenn die Kolbeneinrichtung in ihrer oberen Position
ist, kann ein hydraulisches Fluid, falls notwendig, von einem Tank 35 durch
ein Loch oder dergleichen in den hydraulischen Zylinder und zurückfließen. Beispielsweise
in einer Situation, in der ein Fluiddefizit/-verlust in einem der unabhängigen hydraulischen
Kreisläufe
auftritt, kann somit die Menge des hydraulischen Fluids des Kreislaufs
durch Fluid ergänzt
werden, das von dem Tank 35 fließt, wenn gleichzeitig Luft
aus dem hydraulischen Zylinder abgelassen wird. In entsprechender Weise
kann eine Veränderung
des Volumens des hydraulischen Fluids in dem hydraulischen Kreislauf, bewirkt
durch thermische Ausdehnung, einen Fluss des hydraulischen Fluids
aus dem Kreis lauf in den Tank 35 bewirken. Der Tank 35 wird
deshalb als ein Ausdehnungstank verwendet, um unbeabsichtigtes unter
Druck setzen des hydraulischen Kreislaufs zu vermeiden, wenn der
Handgriff 13 in der Position A ist. Wenn sich die Kolbeneinrichtungen 16 und 17 aus
ihrer oberen Position bewegen, gedrückt durch entsprechende Druckmittel,
wird die Verbindung zwischen dem Tank 35 und dem hydraulischen
Zylinder 18 oder entsprechend zwischen dem Tank 35 und dem
hydraulischen Zylinder 19 geschlossen, wobei der unabhängige hydraulische
Kreislauf in einer Weise unter Druck gesetzt werden kann, der der
Kraft entspricht, die durch den Fahrer auf den Handgriff 13 ausgeübt wird.
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In
einer Situation, in der der Handgriff 13 aus der normalen
Position A in Richtung Position B gedreht wird und der Fahrer seinen/ihren
Griff an dem Handgriff 13 verliert, wird der Handgriff 13 aufgrund der
vorstehend beschriebenen Rückstellmechanismen
in die Normalposition A zurückkehren.
Um dies sicherzustellen, kann der Handgriff 13 auch mit
einem separaten Rückstellmechanismus
ausgestattet werden, beispielsweise einer Rückstellfeder, die in Verbindung
mit der Welle 12 angeordnet ist. Diese in Verbindung mit
der Welle 12 angeordnete Rückstelleinrichtung kann auch
verwendet werden, um das Feedback-Gefühl des Handgriffs 13 einzustellen.
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Wenn
der Handgriff 13, wie in 1 gezeigt, aus
seiner normalen Position A in die Position B bewegt ist, wird eine
Kraft lediglich auf den so genannten ersten hydraulischen Kreislauf
ausgeübt,
der aus dem hydraulischen Zylinder 18, dem Rohr 20 und dem
hydraulischen Zylinder 22 besteht. Der zweite hydraulische
Kreislauf, der durch den hydraulischen Zylinder 19, dem
Rohr 21 und dem hydraulischen Zylinder 23 gebildet
wird, wird in der Löseposition
verbleiben und somit nicht auf das Fußpedal 27 einwirken.
In einer entsprechenden Weise wird eine Kraft auf den zweiten hydraulischen
Kreislauf und das Fußpedal 27 ausgeübt, wenn
der Handgriff 13 aus der normalen Position A in die Position
C bewegt ist.
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2 erläutert die
in 1 gezeigte Ausführungsform der Erfindung in
der Situation, in der das Fußpedal 26 des
Fahrzeugs in üblicher
Weise durch Drücken
mit einem Fuß verwendet
wird. In 2 ist der Handgriff 13 in
seiner normalen Position A. Da die in dem hydraulischen Zylinder 22 enthaltene
Kolbeneinrichtung 24 nicht in stationärer Weise an dem Pedal 26 befestigt
ist, wird deshalb der Handgriff 13 sich nicht aus der normalen
Position A bewegen, wenn das Fußpedal 26 normal
durch einen Fuß betätigt wird.
Die Rückstelleinrichtungen 28 und 29 und/oder 30 und 31 werden
den Handgriff 13 in seiner normalen Position A halten.
Das entsprechende Betriebsprinzip wird ebenfalls auf das Fußpedal 27 angewendet.
Eine detaillierte Vergrößerung des
Bereichs „X" der 2 wird
in 3 gezeigt.
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3 zeigt
in einer Prinzipdarstellung einen vorteilhaften Weg zur Ausführung des
so genannten zweiten hydraulischen Zylinders 22 (bzw. des
hydraulischen Zylinders 23), der mit dem Fußpedal 26 (bzw.
dem Fußpedal 27)
gekoppelt ist. Die Kolbeneinrichtung 24 ist beweglich innerhalb
des hydraulischen Zylinders 22 derart angeordnet, dass
eine Rückstelleinrichtung 30,
beispielsweise eine Rückstellfeder,
die außerhalb
des hydraulischen Zylinders und der Kolbeneinrichtung angeordnet
ist, die Kolbeneinrichtung 24 in ihre normale Position
in einer Situation zurückstellt,
in der dies durch den Volumenfluss und den hydraulischen Druck des
hydraulischen Fluids möglich
ist, die über
das Rohr 20 wirken.
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Weiterhin
ist der hydraulische Zylinder 22 bevorzugt mit einer Schutzhülse 32 ausgestattet,
wobei die Schutzhülse 32 schwenkbar
mit einem Gegenstück 33 verbunden
ist, das an dem Arm des Fußpedals 26 befestigt
ist. Die Schutzhülle 32 wird
sich deshalb mit dem Fußpedal 26 bewegen,
wenn das Fußpedal
in normaler Weise durch einen Fuß betätigt wird. Der Zweck der Schutzhülse 32 ist
es, ein Festsetzen irgendeines Extrateiles, beispielsweise Leitungen,
Drähte
oder dergleichen, die unter dem Bedienfeld des Fahrzeuges angeordnet
sind, in der Lücke zwischen
den Kolbenmitteln 24 und dem Pedal 26 zu vermeiden,
und möglicherweise
eine gefährliche
Situation während
der Verwendung der Steuervorrichtung HC bewirkt. Weiterhin wird
die Schutzhülse 32 die
Kolbeneinrichtung 24 und den hydraulischen Zylinder 22 vor
Sand und Dreck schützen,
die nachteilig für
deren Betrieb sind, und, falls notwendig, verhindern, dass der Kolben 24 in
Bezug auf den hydraulischen Zylinder 22 versetzt ist. Das
Gegenstück 33 ist bevorzugt
derart hergestellt, dass die Oberfläche des der Kolbeneinrichtung
zugewandten Gegenstückes aus
einem flexiblen Material ist, wo bei die Verwendung der Steuervorrichtung
HC keine störenden
mechanischen Geräusche
bewirkt, wenn die Kolbeneinrichtung 24 auf das Gegenstück 33 trifft.
In einer alternativen Weise kann die Endfläche der Kolbeneinrichtung 24,
die dem Gegenstück 33 zugewandt
ist, flexibel ausgestaltet sein. Die Oberflächen können aber auch nicht flexibel,
beispielsweise aus Metall, hergestellt sein.
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4 erläutert den
Betrieb der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung
HC in einer Anfahrsituation bergaufwärts unter Verwendung der Steuervorrichtung.
Wenn das Fahrzeug bergaufwärts
in Fahrtrichtung angehalten wurde, beispielsweise an einer Ampel,
hält der
Fahrer das Fahrzeug durch Drücken des
Handgriffs 13 in Richtung Position B an der Stelle und übt dadurch
eine Kraft auf das Bremspedal 26 aus. Beim Starten der
Bewegung bewegt der Fahrer den Handgriff von der Position B über die
normale Position A in Richtung Position C. Während er dies macht und um
das Fahrzeug an einem Rückwärtsbewegen
zu hindern, wird der Fahrer gleichzeitig einen an dem Handgriff 13 angeordneten
Betriebshebel 41 in Richtung des Arms des Handgriffs 13 anheben. Der
Betriebshebel 41 wird durch Hebeleinrichtungen 42, 43 eine
Kraft auf die Kolbeneinrichtung 16 in dem hydraulischen
Zylinder 18 ausüben,
wobei weiter eine Kraft auf das Bremspedal 26 ausgeübt wird.
In dem Moment, wenn der Fahrer den Handgriff 13 in der
Position in Richtung C gedreht hat, in der eine Kraft auf die Kolbeneinrichtung 17 in
dem hydraulischen Zylinder 18 derart ausgeübt wird,
dass das Fahrzeug an seiner Stelle bergaufwärts durch die Wirkung des Gaspedals 27 verbleibt,
löst der
Fahrer den Betriebshebel 41, damit dieser in seiner Normalposition
durch die Wirkung einer Rückstelleinrichtung 48 zurückkehrt.
Wenn folglich das Bremspedal 26 gelöst ist, ist es deshalb durch
weiteres Drücken
des Handgriffs 13 in die Position C möglich, eine Bewegung durch
Beschleunigung zu starten. Demzufolge ermöglicht der Betriebshebel 41,
absichtlich und gleichzeitig eine Kraft sowohl auf das Gas- als
auf das Bremspedal des Fahrzeugs unter Verwendung der Steuervorrichtung
HC auszuüben.
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Um
das Fahrzeug durch die Bremse an der Stelle in einer Situation zu
halten, in der der Fahrer seinen/ihren Griff auf den Handgriff 13 lösen muss, beispielsweise
um in einem Auto mit automatischem Getriebe die Gangauswahleinrichtung
von der „neut ralen" Position in die „Fahr"-Position zu bewegen, kann
die Position des Handgriffs 13 in seiner geeigneten Position
zu der Position B hin durch Verwendung eines Sperrhebels 44 verriegelt
werden, der in 1 gezeigt ist. Mit anderen Worten,
beim Starten des Fahrzeugs und Starten der Bewegung wird der Fahrer
beispielsweise deshalb den Handgriff 13 zuerst in Position
B derart drücken,
dass die Bremsen des Fahrzeugs eingekoppelt sind, und anschließend wird
der Fahrer den Handgriff 13 in der Position durch Drücken des
an dem Handgriff 13 angeordneten Sperrhebels 44 hinunter
in die Richtung des Handgriffs 13 verriegeln. Der Sperrhebel 44 wird
durch eine Stange 45 und Sperreinrichtung 46 die
Position des Handgriffs 13 in Bezug auf den Rahmen des
Betriebsteils verriegeln, der die hydraulischen Zylinder 18 und 19 enthält. Der
Rahmenteil des Betriebsteils 11 weist Löcher oder dergleichen, die
einem Sperrhaken oder dergleichen entsprechend ausgebildet sind, in
den Verriegelungsmitteln 46 auf, wobei die Löcher verhindern,
dass der Sperrhaken und der Handgriff 13 zurück in die
Position A drehen, aber sie machen es möglich, die Bremsen in einer
gewünschten
Position durch Drücken
des Handgriffs 13 weiter in Richtung B anzuspannen. Die
Bremsen sind somit gekoppelt, der Fahrer kann seinen/ihren Griff
auf dem Handgriff 13 lösen
und den Motor des Fahrzeug anstellen sowie die Gangauswahlmittel
aus der „neutralen" Position in die „Fahr"-Position ohne unbeabsichtigtes
Bewegen des Fahrzeugs bewegen. Beim Starten der Bewegung entriegelt
der Fahrer den Handgriff 13 durch leichtes Drücken des
Handgriffs in Richtung B, wobei die Verriegelung gelöst sowie
die Löseeinrichtung 47 den
Sperrhebel 44 hoch in seine Normalposition bewegen, ohne
dass der Fahrer den Sperrhebel 44 anheben muss. Wenn die
Verriegelung in der vorstehend beschriebenen Weise gelöst ist,
ist die Fahrerhand bereit für
den Handgriff 13 und er/sie kann die Bewegung durch Verwendung
des Handgriffs in normaler Weise beginnen. Demzufolge ermöglicht der
Sperrhebel 44, die erfindungsgemäße Steuervorrichtung in der
gleichen Weise zu verwenden wie eine separate Handbremse. Aus Sicherheitsgründen ist
eine Betätigung
des Sperrhebels ausgebildet, so dass der Handgriff 13 nicht
in einer solchen Position verriegelt werden kann, in der er eine
Kraft auf das Gaspedal ausübt.
Um den Sperrhebel 44 aus der Bremsposition zu lösen, muss
der Handgriff 13 ebenfalls stets in die Richtung B gedrückt werden, dessen
Ausmaß verwendet
wird, um sicherzustellen, dass, wenn die Verriegelung gelöst ist,
der Fahrer bereit ist, falls notwendig, das Bremsen durch den Handgriff 13 selbst
fortzusetzen.
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5 erläutert eine
mögliche
Anordnung der Komponenten der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung HC in
Verbindung mit den Fußpedalen
des Fahrzeugs. Wie in der 5 gezeigt,
ist der hydraulische Zylinder 22 durch eine Befestigungseinrichtung 53 an
dem stationären
Aufbau des Cockpits/Rahmens des Fahrzeugs befestigt, beispielsweise
der so genannten Feuerschutzwand zwischen dem Cockpit und dem Motorraum.
Der hydraulische Zylinder 22 wirkt auf den Arm des Pedals 26 in
dem Bereich zwischen dem Drehlager 51 des Pedals und der
ursprünglichen
Gebrauchsfläche 56 des
Pedals 26. In entsprechender Weise ist der hydraulische
Zylinder 23 an dem Aufbau des Fahrzeugs durch eine Befestigungseinrichtung 54 derart
befestigt, dass der hydraulische Zylinder auf den Arm des Pedals 27 oberhalb
des Drehlagers 52 des Pedals wirkt. Aus diesem Grund kann,
falls erforderlich, eine Hilfseinrichtung 55 an dem Arm
des Pedals 27 befestigt sein. Es ist auch möglich, dass
die Hilfseinrichtung 55 Hebelwirkungen etc. aufweisen kann,
durch die der hydraulische Zylinder 23 weiter entfernt
von dem Pedal 27 angeordnet werden kann. Jeglichem Fachmann ist
es offensichtlich, dass es verschiedene Wege gibt, um die so genannten
zweiten hydraulischen Zylinder in dem Fahrzeug zu befestigen sowie
um die Bewegung der Kolbeneinrichtung, die in dem hydraulischen
Zylinder enthalten sind, auf die Fußpedale des Fahrzeugs oder
auf mit ihnen verbundene Hilfsmechanismen etc. zu übertragen.
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6 erläutert eine
mögliche
Anordnung der verschiedenen Teile der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung
HC in einem Fahrzeug mit automatischem Getriebe, wobei das Bremspedal 26 und
das Gaspedal 27 durch den Handgriff 13 in dem
Betriebsteil 11 betätigt
werden können.
Bevorzugt ist der Betrieb der Steuervorrichtung so ausgebildet,
dass, wenn der Fahrer den Handgriff 13 zu sich zieht, eine Kraft
auf das Gaspedal 27 ausgeübt wird, und in entsprechender
Weise, wenn der Fahrer den Handgriff 13 von sich selbst
fortdrückt,
eine Kraft auf das Bremspedal 26 ausgeübt wird. Im Gegensatz zu dem
Beispiel der 6 kann der Betriebsteil 11 in
einem gewünschten
Platz in Bezug auf das Lenkrad 61 und in einer gewünschten
Position entweder auf der rechten Seite oder der linken Seite des
Lenkrads 61 angeordnet werden. Deshalb kann der Aktuator 13,
beispielsweise ein Handgriff, ausgebildet sein, entweder durch die
rechte Hand oder die linke Hand des Fahrers betätigt zu werden. Der Betriebsteil 11 kann
an dem Aufbau in dem Cockpit des Autos entweder in einer stationären Weise
oder derart befestigt werden, dass der Betriebsteil 11 einfach
aus seiner Verwendungsposition U entnommen werden kann und in eine
Nichtverwendungsposition NU (durch eine unterbrochene Linie in 6 angedeutet) überführt werden
kann. In der Nichtverwendungsposition NU ist der Betriebsteil 11 dem
Fahrer an dem Fahrersitz nicht im Weg, beispielsweise wenn der Fahrer
dem Fahrzeug entsteigt oder in das Fahrzeug einsteigt. In der Nichtverwendungsposition
NU ermöglicht
der Betriebsteil 11 ebenfalls, das Fahrzeug auf normale Weise
durch die Fußpedale
ohne Behinderungen zu fahren, die den Fahrer oder die Insassen stören. Die Installation
des Betriebsteils 11 in den Cockpitaufbau kann durch einen
gedrehten Arm oder dergleichen implementiert sein, wobei der Betriebsteil 11 aus
einer Verwendungsposition U in eine Nichtverwendungsposition NU
ohne tatsächliches
Entfernen des Betriebsteils 11 aus dem Fahrzeug gedreht/bewegt werden
kann. Die Nichtverwendungsposition NU des Betriebsteils 11 kann
auch eine Position sein, in der der Betriebsteil 11 lediglich
im Vergleich zu der Verwendungsposition U gedreht ist, so dass der
Handgriff 13 im Wesentlichen in die Richtung der Front oder
des Hecks des Fahrzeugs zeigt, wobei der Handgriff 13 weniger
die Fahrerbewegungen stören wird.
Bevorzugt kann der Betriebsteil 11 in der Verwendungsposition
U und in der Nichtverwendungsposition NU eingerastet werden, um
ein unbeabsichtigtes Verschieben des Betriebsteils 11 während der Fahrt
des Fahrzeugs zu verhindern. Weiterhin kann der Handgriff 13 des
Betriebsteils 11 stationär eingerastet werden, wenn
der Betriebsteil 11 in der Nichtverwendungsposition NU
ist. Anstelle der stationären Aufbauten
kann der Betriebsteil 11 auch an dem Fahrersitz 62 befestigt
werden, wobei der Betriebsteil mit dem Sitz bewegt wird, beispielsweise
während
der Einstellung des Abstandes zwischen dem Sitz und dem Lenkrad 61,
um für
den Fahrer passend zu sein. Der Betriebsteil 11 kann ebenfalls
mit den Bewegungen des Lenkrades 61 beweglich ausgebildet
sein.
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Wenn
ein flexibler und druckdichter Schlauch als Material für die hydraulischen
Rohre 20 und 21 verwendet wird, ist es möglich, den
Betriebsteil 11 von der Verwendungsposition U in die Nichtverwendungsposition
NU in der vorstehend beschriebenen Weise ohne Entfernen der Rohre 20 und 21 von
dem Betriebsteil 11 zu bewegen. Natürlich können die Rohre 20 und 21 ebenfalls
mit Verbindern 63 und 64, die prinzipiell in 6 gezeigt
sind, ausgestattet sein, beispielsweise Schnelllöseverbinder, die es ermöglichen,
die Rohre an einem geeigneten Punkt ohne Auslecken der hydraulischen
Fluids aus den Rohren 20 und 21 und/oder Lufteintreten
ins Innere der Rohre zu entfernen und abzulösen. Folglich kann der Betriebsteil 11 vollständig in
einer schnellen und bequemen Weise aus dem Fahrzeug entfernt werden.
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Weiterhin
zeigen die 7 und 8 Prinzipdarstellungen
alternativer Ausführungsformen
des Betriebsteils 11 der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung HC, die
beispielsweise die Möglichkeiten zum
Einstellen der Faktoren des Feedback-Gefühls an der Steuervorrichtung
detaillierter darstellen.
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7 zeigt
in einer Prinzipdarstellung eine Ausführungsform des Betriebsteils 11 der
erfindungsgemäßen Steuervorrichtung
HC, bei der die ersten hydraulischen Zylinder 18 und 19 in
Richtung der Bewegung des Handgriffs 13, der an seinem
unteren Ende in Bezug auf eine Welle 71 schwenkbar ist,
vor und hinter dem Handgriff derart ausgebildet sind, dass der Armteil
zwischen den oberen und unteren Enden des Handgriffs 13 direkt
auf die Kolbeneinrichtungen 16 und 17 wirkt. Das
Feedback-Gefühl der Steuervorrichtung
HC und/oder die Eignung der Handsteuervorrichtung für den Fahrer
oder das Fahrzeug können
durch die nachfolgenden Weisen beeinflusst werden. Beispielsweise
durch Verändern
des Abstandes zwischen dem hydraulischen Zylinder 18 und
der Welle 71, die das Drehlager des Handgriffs bildet,
wie durch eine unterbrochene Linie in 7 erläutert ist,
ist es möglich,
die Länge
des Hebelarmes zu verändern,
der die Bewegung des Handgriffs 13 in eine Bewegung der
Kolbeneinrichtung 16 umwandelt. Mit anderen Worten, die
Länge der
Bewegung des Handgriffs 13, die zum Erzeugen der Bewegung
der Kolbeneinrichtung entlang einer gegebenen Distanz erforderlich
ist, und die hierfür
erforderliche Kraft können
in der vorstehend erwähnten
Weise verändert
werden. In der Ausführungsform
des Be triebsteils 11, die in der Prinzipdarstellung in 7 gezeigt ist,
wirkt ein unterschiedlicher Hebelarm auf die Kolbeneinrichtungen 16 und 17 der
hydraulischen Zylinder 18 und 19, da die hydraulischen
Zylinder 18 und 19 in verschiedenen Abständen von
der Welle 71 des Handgriffs 13 angeordnet sind.
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Das
Feedback-Gefühl
und/oder die Eignung für
den Fahrer oder das Fahrzeug können
ebenfalls durch Verändern
des Verhältnisses
zwischen den Oberflächenbereichen
der so genannten ersten Kolbeneinrichtungen, die den unabhängigen hydraulischen
Kreislauf bilden und in dem Betriebsteil 11 angeordnet
sind, und der so genannten zweiten Kolbeneinrichtung, die auf das
Pedal wirkt. In der Ausführungsform,
die in 7 gezeigt ist, sind die ersten hydraulischen Zylinder 18 und 19 ausgewählt, ungleiche
Durchmesser aufzuweisen, wobei, wenn die zweiten hydraulischen Zylinder 22 und 23,
die auf die Fußpedale 26 und 27 wirken,
gleiche Durchmesser aufweisen, die Bewegung des Handgriffs 13 eine
unterschiedliche Wirkung auf die verschiedenen Pedale haben.
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8 zeigt
weiterhin in einer Prinzipdarstellung eine Ausführungsform des Betriebsteils 11,
bei dem die ersten hydraulischen Zylinder 18 und 19 an unterschiedlichen
Seiten des durch die Welle 71 gebildeten Drehlagers des
Handgriffs 13 angeordnet sind. Dies ermöglicht, beide hydraulischen
Zylinder in dem Betriebsteil 11 in die Richtung der Bewegung des
Handgriffs 13 anzuordnen, beispielsweise vor diesen, was
es beispielsweise den hydraulischen Rohren 20 und 21 ermöglicht,
sich entsprechend auf natürliche
Weise nach vorne auf der Vorderseite des Betriebsteils 11 zu
erstrecken. Dies wird es in einigen Situationen einfacher machen,
den Betriebsteil 11 in der Fahrzeugkabine zu installieren. 8 zeigt
auch in einer prinzipiellen Weise durch eine unterbrochene Linie
eine Möglichkeit
zur Einstellung, bei der der hydraulische Zylinder 19 in
unterschiedlichen Abständen
von der Weile 71 bewegt werden kann, um den auf den hydraulischen
Zylinder in der vorher beschriebenen Weise wirksamen Hebelarm zu
variieren.
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Da
Personen mit eingeschränkter
Beweglichkeit der unteren Gliedmaße oftmals ebenfalls auch verglichen
zur Normalität
eingeschränkte
Fähigkeiten
haben, die Hän de
zu verwenden, ist es sehr wichtig, dass die Eigenschaften der Steuervorrichtung
HC in der vorstehend beschriebenen Weise angepasst und eingestellt
werden können,
um ergonomisch für
jeden Fahrer am besten geeignet zu sein. Auch verschiedene Fahrzeuge,
in denen Steuervorrichtungen HC installiert sind, unterscheiden
sich voneinander in gewissem Grad bei der Kraft, die zur Verwendung
der Fußpedale
benötigt
wird, sowie in der Länge
der Wege der Fußpedale.
Dank der vorstehend beschriebenen Einstellmöglichkeiten, kann die erfindungsgemäße Steuervorrichtung
deshalb einfach an verschiedene Fahrzeuge angepasst werden. Bei
der Implementation der Steuervorrichtung HC wird die Abnutzung der
Bremsbelege der Bremsen in dem Fahrzeug ebenfalls berücksichtigt,
welche die Depression des Bremspedals des Fahrzeugs steigert. Aus
diesem Grund sind in dem zum Bremsen verwendeten hydraulischen Kreislauf
die Wege der Kolbeneinrichtung geeignet lang ausgebildet, um die
Steigerung der Depression des Bremspedals zu berücksichtigen.
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Es
ist für
jeden Fachmann offensichtlich, dass verschiedene Ausführungsformen
der Erfindung nicht lediglich auf die vorstehend präsentierten Beispiele
eingeschränkt
sind, sondern sie können
innerhalb der erfinderischen Aspekte der nachfolgend vorgestellten
Ansprüche
variieren.
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Bei
der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung
ist es möglich,
jedes geeignete, im Wesentlichen inkompressibel und nicht einfrierendes
Fluid als hydraulisches Fluid zu verwenden. Das Fluid kann somit
auch ein anderes Fluid als hydraulisches Öl sein.
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Der
Aufbau der ersten und zweiten hydraulischen Zylinder kann jeden
bekannten Aufbau haben, bei denen so genannte O-Ring-Dichtungen
zum Dichten der Kolben der Zylinder verwendet werden, oder der Kolbenaufbau
hergestellt aus einem geeigneten Material (beispielsweise Teflon)
kann auch ausgebildet sein, ohne separate Dichtungen in den Zylindern
zu operieren. Bevorzugt sind die ersten hydraulischen Zylinder 18 und 19 durch
maschinelles Einarbeiten der hydraulischen Zylinder direkt in den Rahmen
des Betriebsteils 11 hergestellt. Es ist jedoch auch möglich, geeignete
hydraulische Zylinder zu verwenden, die als separate Komponenten
zu erhalten sind, die an dem Rahmen des Betriebsteils 11 befestigt
werden.
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Die
hydraulischen Rohre 20 und 21 können aus
jedem für
diesen Zweck geeigneten Material sein. Falls erforderlich, können die
hydraulischen Rohre auch durch Verwendung von starren Metallschläuchen implementiert
werden.
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Es
ist für
jeden Fachmann offensichtlich, dass die unabhängigen ersten hydraulischen
Kreisläufe 18, 20, 22 und/oder
unabhängigen
zweiten hydraulischen Kreisläufe 19, 21, 23 in
der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung
durch Verwendung aus dem Stand der Technik bekannter Lösungen verdoppelt
werden können,
falls dies notwendig ist. Beispielsweise ist es in dem ersten hydraulischen
Kreislauf 18, 20, 22, der auf das Bremspedal
wirkt, möglich,
zwei erste hydraulische Zylinder 18 zu verwenden, die parallel
in dem Betriebsteil 11 wirken und entsprechend durch separate
Rohre oder Schläuche 20 mit
zwei zweiten hydraulischen Zylindern 22 gekoppelt sind,
die parallel arbeiten und auf das Bremspedal 26 wirken.
Bei dieser Anordnung ist es möglich,
die Zuverlässigkeit
der Steuervorrichtung weiter zu verbessern, da im Fall, wenn einer
der beiden parallelen hydraulischen Kreisläufe beschädigt ist, der verbleibende
hydraulische Kreislauf weiter verwendet werden kann, um eine Kraft
auf das Bremspedal des Fahrzeugs auszuüben.
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Im
Gegensatz zu den vorstehenden Beispielen kann der Betriebsteil 11 in
der Reichweite des Fahrers in dem Fahrzeug derart angeordnet werden, dass
der Handgriff 13 in seiner Verwendungsposition sich seitwärts, nach
unten oder in alle Positionen erstrecken kann, die ergonomisch für den Fahrer
geeignet sind. Es ist ebenfalls möglich, dass die Bewegung des
Handgriffs 13, um eine Kraft auf die Fußpedale auszuüben, in
eine andere Richtung stattfinden, als die im Wesentlichen der Bewegungsrichtung
des Fahrzeugs entsprechenden. Weiterhin kann die erfindungsgemäße Steuervorrichtung
HC separate Handgriffe aufweisen, um eine Kraft auf verschiedene
hydraulische Kreisläufe
und dadurch auf unterschiedliche Fußpedale auszuüben.
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Die
Ausführungsformen
der Erfindung sind nicht auf handbetätigte Steuervorrichtungen allein beschränkt, sondern
die Steuervorrichtung der Erfindung kann ebenfalls entweder teilweise
oder vollständig
durch ein anderes oder mehre andere Körperteile des Fahrers in einer
Weise betätigt
werden, die den persönlichen
Qualitäten
und Fähigkeiten
des Fahrers mit eingeschränkter
Beweglichkeit nachkommen.