EP0982645B1 - Verstellbares Pedal - Google Patents

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EP0982645B1
EP0982645B1 EP19990115851 EP99115851A EP0982645B1 EP 0982645 B1 EP0982645 B1 EP 0982645B1 EP 19990115851 EP19990115851 EP 19990115851 EP 99115851 A EP99115851 A EP 99115851A EP 0982645 B1 EP0982645 B1 EP 0982645B1
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EP
European Patent Office
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pedal
lever
accordance
push rod
bracket
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EP19990115851
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EP0982645A3 (de
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Klaus Brandel
Hans-Jürgen Pache
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Adam Opel GmbH
Original Assignee
Adam Opel GmbH
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Publication date
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    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05G—CONTROL DEVICES OR SYSTEMS INSOFAR AS CHARACTERISED BY MECHANICAL FEATURES ONLY
    • G05G1/00—Controlling members, e.g. knobs or handles; Assemblies or arrangements thereof; Indicating position of controlling members
    • G05G1/30—Controlling members actuated by foot
    • G05G1/40—Controlling members actuated by foot adjustable
    • G05G1/405—Controlling members actuated by foot adjustable infinitely adjustable

Definitions

  • the invention relates to an adjustable pedal consisting of a pivotable about a pedal axis push rod lever with a hinged thereto push rod and a pedal lever, arranged at the lower end of a pedal plate and is guided in a rail on the push rod lever.
  • the document EP-A-0 256 466 shows the features of the preamble of claim 1.
  • each of the pedals serves the operation of the brake and the clutch and as a control element for power control of the drive motor. They are housed in a defined position in the footwell of the passenger compartment. It has been proposed to adjust the pedals adjustable so that the driver can adjust their positions in relation to the seating position to his needs, without having to bring the seat too close to the steering wheel.
  • each of the pedals is made in two parts: It consists of a push rod lever, which is rotatably mounted about a pedal shaft and on which an actuating member is articulated, and a pedal lever with a pedal plate, which is arranged displaceably relative to the push rod lever. In a displacement of the pedal lever relative to the push rod lever, however, not only the position of the pedal plate in the passenger compartment changes but also their relative position to the pedal axis, which causes an undesirable change in the transmission ratio.
  • the invention has for its object to further improve this system.
  • it is to be achieved that the transmission ratio remains substantially constant during an adjustment.
  • the pedal should be as simple as possible and allow an electromotive adjustment.
  • the rail is curved to guide the pedal lever, wherein the center of the curvature is arranged so that when an adjustment, the pedal plate is offset substantially parallel to the push rod.
  • the desired curvature is achieved in that the bottom of the U-shaped tab is curved and the pedal lever has a curved extending, applied to this bottom outer edge.
  • This curvature ultimately determines the path of the pedal plate during an adjustment. It is therefore taking into account the other structural conditions, such as orientation to determine the push rod and the arrangement of the pedal in the passenger compartment.
  • the worm wheel of a worm gear is fixed to the pinion in a coaxial arrangement, wherein the worm of the worm gear is rotatably mounted on the outside of the tab.
  • a preferred embodiment of the tab consists of two mutually mirror-image plates.
  • the tab and the pedal lever are preferably made of metal. So that the pedal lever can be adjusted with little friction, sliding bodies are arranged between the pedal lever and the tab.
  • FIG. 1 is a perspective view of the pedal system according to the invention in a first embodiment
  • Fig. 2 is a longitudinal section along the line II - II of Fig. 1 and
  • Fig. 3 is a perspective view of the pedal system according to the invention in a second embodiment.
  • a push rod lever 2 On a rotatably mounted pedal shaft 1, a push rod lever 2 is fixed, at the lower end of a push rod 3 is supported, which serves for actuating a brake cylinder or clutch cylinder. Also attached to the pedal shaft 1 is a rail 4, which is applied approximately parallel to the push rod 3 and welded to it. Push rod lever 2 and 4 rail thus form a functional unit.
  • the rail 4 is formed from a bent tab with two cheeks 5,5 'and a curved bottom 6.
  • a pedal lever 10 consists of an upper guide part 7 and a downwardly adjoining holding part 8, at the lower end of a pedal plate 9 is fixed.
  • Guide part 7 and holding part 8 form in this embodiment in cross section a flat oval.
  • the cross section may also be rectangular, as shown in FIG.
  • the pedal lever is either solid or bent from a sheet metal accordingly.
  • the guide member 7 is executed curved over its length, as shown in FIG. 2, wherein the center of the curvature is approximately above the offset path 15 of the pedal plate 9, taking into account that the push rod 3 is substantially horizontal, so that the Offset path 15 is parallel to the push rod 3.
  • the rail 4 has a corresponding one for guiding the guide part 7 Curvature, in particular, the lower portion of the bottom 6 forms a support 11.
  • the rail is located approximately at the height of the pedal shaft 1, a counterpart 12 for receiving the force exerted on the pedal actuating forces.
  • FIG. 2 The sectional view of Fig. 2 shows two extreme positions of the pedal setting. Due to the chosen center of curvature for the guide part 7, an approximately horizontal displacement path 15 of the pedal plate 9 results between the extreme positions.
  • the adjustment can be done by an electric motor.
  • a pinion 13 is rotatably arranged on the rail 4 below the pedal shaft 1. This pinion 13 meshes with a toothing 14 of the guide member 7.
  • An electric motor for actuating the pinion 13, which need not be connected to the push rod lever 2, so need not be mitverschwenkt when pressing the pedal can be connected via a flexible shaft with the pinion 13 be. The electric motor is then firmly connected to the vehicle body. It would also be conceivable to connect the pinion 13 to a transmission which converts a lateral offset of an adjusting piston into a rotary movement of the pinion.
  • a rotation of the pinion 13 is converted into a corresponding displacement of the guide member 7 in the rail 4, whereby the position of the pedal plate 9 changes.
  • the entire unit pivots about the axis of the pedal shaft 1.
  • the pedal lever 10 is supported on the support 11 and the counterpart 12.
  • Fig. 3 shows an exploded view of another embodiment of the invention.
  • the rail 4 consists of two mutually mirror-image plates 20, 21, each with a curved edge. At each edge, a guide 22, 23 bent at right angles, the superimposed form the guide of the corresponding curved guide part 7 of the pedal lever 10.
  • a slider 24 made of Teflon is applied to the inner surface of the inner flange.
  • an abutment (corresponds to part 12, Fig. 2) is provided on the two upper sides of the plates 20, 21 each have a shoulder, wherein the approximately perpendicular to the upper edge extending portion of the paragraph is curved and with a flange 25 and 26 as Abutment is provided.
  • This can also be provided with a slider 27 made of Teflon.
  • an opening for the running as a bearing tube pedal shaft 1, about the axis of the whole arrangement is pivoted in a pedal operation.
  • This opening are two more openings for receiving a double gear.
  • the double gear is the already mentioned pinion 13 and a coaxially arranged worm wheel 29.
  • the pinion 13 is located between the two plates 20, 21, while the worm wheel 29 is located on the outside of a plate 21.
  • the screw 30 meshes with a screw 30 which is held by means of two bearing brackets 31 on the outside of the plate 21.
  • the worm 30 may be powered by an electric motor via a flexible cable.
  • the pinion 13 meshes in the toothing 14 on the inner edge of the guide member 7. A rotation of the pinion 13 thus causes a displacement of the pedal lever 10 in the channel formed by the guides. Because of the curvature of the guide and pedal lever, the pedal plate 9 also moves on a slightly curved path.
  • the geometry is adjusted so that the pedal plate 9 is offset approximately parallel to the push rod while maintaining an approximately constant distance to the vehicle floor.
  • the effective lever arm is kept substantially constant in this way, so that the gear ratio is not significantly changed by a pedal adjustment.
  • the push rod lever 2 On the plate 20, which is not provided with the screw, the push rod lever 2 is attached in the form of a mounting bracket on the outside, on which the push rod 3 is articulated via a fork.
  • An opening 32 serves to receive the fork pin.

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Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf ein verstellbares Pedal bestehend aus einem um eine Pedalachse verschwenkbaren Druckstangenhebel mit einer daran angelenkten Druckstange und aus einem Pedalhebel, an dessen unterem Ende eine Pedalplatte angeordnet und der in einer Schiene am Druckstangenhebel geführt ist.
    Das Dokument EP-A-0 256 466 zeigt die Merkmale des Oberbegriffs von Anspruch 1.
  • In einem Fahrzeug dienen Pedale der Betätigung der Bremse sowie der Kupplung und als Steuerorgan zur Leistungsregelung des Antriebsmotors. Sie sind in einer definierten Position im Fußraum der Fahrgastzelle untergebracht. Es wurde schon vorgeschlagen, die Pedale verstellbar einzurichten, so daß der Fahrer deren Positionen in Relation zur Sitzposition seinen Bedürfnissen anpassen kann, ohne dabei den Sitz zu nahe an das Lenkrad heranführen zu müssen. Dazu wird jedes der Pedale zweiteilig ausgeführt: Es besteht jeweils aus einem Druckstangenhebel, der drehbar um eine Pedalachse gelagert und an dem ein Betätigungsorgan angelenkt ist, und aus einem Pedalhebel mit einer Pedalplatte, der verschiebbar gegenüber dem Druckstangenhebel angeordnet ist. Bei einer Verschiebung des Pedalhebels gegenüber dem Druckstangenhebel verändert sich aber nicht nur die Lage der Pedalplatte in der Fahrgastzelle sondern gleichzeitig deren relative Position zur Pedalachse, was eine nicht gewünschte Änderung des Übersetzungsverhältnisses hervorruft.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, dieses System weiter zu verbessern. Insbesondere soll erreicht werden, daß das Übersetzungsverhältnis bei einer Verstellung im wesentlichen konstant bleibt. Außerdem soll das Pedal möglichst einfach aufgebaut sein und eine elektromotorische Verstellung ermöglichen.
  • Es wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß die Schiene zur Führung des Pedalhebels gekrümmt verläuft, wobei der Mittelpunkt der Krümmung so angeordnet ist, daß bei einer Verstellung die Pedalplatte im wesentlichen parallel zur Druckstange versetzt wird.
  • Damit wird erreicht, daß das Übersetzungsverhältnis im wesentlichen konstant bleibt, wenn man von kleinen Abweichungen, die dem bogenförmigen Verlauf des Versatzweges geschuldet sind, absieht. Wird nun zusätzlich das Pedal im Fahrzeug so angeordnet, daß der Versatzweg horizontal verläuft, befindet das Pedal unabhängig von der eingestellten Position stets im selben Abstand zum Fahrzeugboden.
  • Eine sehr einfache Bauform der Schiene erhält man, wenn diese aus einer U-förmigen Lasche gebildet ist, zwischen deren Wangen der flach ausgeführte Pedalhebel verläuft.
  • Dabei wird die gewünschte Krümmung dadurch erzielt, daß der Boden der U-förmigen Lasche gekrümmt verläuft und der Pedalhebel eine gekrümmt verlaufende, an diesem Boden anliegende äußere Kante aufweist. Diese Krümmung bestimmt letztlich den Weg der Pedalplatte bei einer Verstellung. Sie ist daher unter Berücksichtigung der sonstigen bauliche Gegebenheiten, wie der Orientierung der Druckstange und der Anordnung des Pedals in der Fahrgastzelle zu ermitteln.
  • Damit der Pedalhebel gut geführt wird, liegt die innere, ebenfalls gekrümmt Kante des Pedalhebels an einer Abstützung in der Lasche an.
  • Um eine motorische Verstellung des Pedals realisieren zu können, wird vorgeschlagen, die innere Kante des Pedalhebels mit einer Verzahnung zu versehen und in der Lasche ein Ritzel drehbar zu lagern, das in die Verzahnung des Pedalhebels eingreift.
  • Des weiteren wird das Schneckenrad eines Schneckenradgetriebes am Ritzel in koaxialer Anordnung befestigt, wobei die Schnecke des Schneckenradgetriebes außen an der Lasche drehbar gelagert ist.
  • Eine bevorzugte Ausführung der Lasche besteht aus zwei zueinander spiegelbildlich aufgebauten Platten.
  • Die Lasche und der Pedalhebel sind vorzugsweise aus Metall hergestellt. Damit der Pedalhebel reibungsarm verstellt werden kann, sind zwischen dem Pedalhebel und der Lasche Gleitkörper angeordnet.
  • Die Erfindung ist nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:
  • Fig. 1 eine perspektivische Darstellung des erfindungsgemäßen Pedalsystems in einer ersten Ausführung,
  • Fig. 2 einen Längsschnitt entlang der Linie II - II der Fig. 1 und
  • Fig. 3 eine perspektivische Darstellung des erfindungsgemäßen Pedalsystems in einer zweiten Ausführung.
  • An einer drehbar gelagerten Pedalwelle 1 ist ein Druckstangenhebel 2 befestigt, an dessen unterem Ende eine Druckstange 3 abgestützt ist, die zur Betätigung eines Bremszylinders oder Kupplungszylinders dient. Ebenfalls an der Pedalwelle 1 befestigt ist eine Schiene 4, die in etwa parallel zur Druckstange 3 angelegt und mit ihr verschweißt ist. Druckstangenhebel 2 und Schiene 4 bilden somit eine funktionelle Einheit.
  • Die Schiene 4 ist aus einer umgebogenen Lasche mit zwei Wangen 5,5' und einem gekrümmt verlaufenden Boden 6 gebildet.
  • Ein Pedalhebel 10 besteht aus einem oberen Führungsteil 7 und einem daran sich nach unten anschließenden Halteteil 8, an dessen unterem Ende eine Pedalplatte 9 befestigt ist. Führungsteil 7 und Halteteil 8 bilden in dieser Ausführung im Querschnitt ein flaches Oval. Der Querschnitt kann aber auch rechteckig sein, wie in der Fig. 3 dargestellt. Der Pedalhebel ist entweder massiv ausgeführt oder aus einem Blech entsprechend gebogen.
  • Das Führungsteil 7 ist über seine Länge gekrümmt ausgeführt, wie in der Fig. 2 dargestellt ist, wobei der Mittelpunkt der Krümmung etwa oberhalb des Versatzweges 15 der Pedalplatte 9 liegt, wobei berücksichtigt ist, daß die Druckstange 3 im wesentlichen horizontal verläuft, so daß der Versatzweg 15 parallel zur Druckstange 3 liegt.
  • Wie der Fig. 2 außerdem zu entnehmen ist, weist die Schiene 4 zur Führung des Führungsteils 7 eine korrespondierende Krümmung auf, wobei insbesondere der untere Bereich des Bodens 6 eine Abstützung 11 bildet. In der Schiene befindet sich etwa auf Höhe der Pedalwelle 1 ein Gegenstück 12 zur Aufnahme der auf das Pedal ausgeübten Betätigungskräfte.
  • Hierbei handelt es sich um eine von einer der Wangen 5, 5' herausgebogene Lasche.
  • Die Schnittdarstellung der Fig. 2 zeigt zwei extreme Positionen der Pedaleinstellung. Aufgrund des gewählten Krümmungsmittelpunktes für das Führungsteil 7 ergibt sich zwischen den Extrempositionen ein etwa horizontaler Versatzweg 15 der Pedalplatte 9.
  • Die Verstellung kann elektromotorisch erfolgen. Dazu ist unterhalb der Pedalwelle 1 ein Ritzel 13 drehbar an der Schiene 4 angeordnet. Dieses Ritzel 13 kämmt in einer Verzahnung 14 des Führungsteils 7. Ein Elektromotor zum Betätigen des Ritzels 13, der nicht mit dem Druckstangenhebel 2 verbunden sein muß, also beim Betätigen des Pedals nicht mitverschwenkt werden braucht, kann über eine flexible Welle mit dem Ritzel 13 verbunden sein. Der Elektromotor ist dann mit dem Fahrzeugkörper fest verbindbar. Denkbar wäre auch eine Verbindung des Ritzels 13 mit einem Getriebe, das einen seitlichen Versatz eines Verstellkolbens in eine Drehbewegung des Ritzels umsetzt.
  • Wie die Darstellung der Fig. 2 zeigt, wird eine Verdrehung des Ritzels 13 in eine entsprechende Verschiebung des Führungsteils 7 in der Schiene 4 umgesetzt, wodurch sich die Position der Pedalplatte 9 ändert. Beim Betätigen des Pedals verschwenkt die ganze Einheit um die Achse der Pedalwelle 1. Der Pedalhebel 10 stützt sich da-5 bei an der Abstützung 11 und dem Gegenstück 12 ab.
  • Fig. 3 zeigt in einer Explosionsdarstellung eine weitere Ausführung der Erfindung. Die Schiene 4 besteht aus zwei zueinander spiegelbildlich aufgebauten Platten 20, 21, mit jeweils einer gekrümmt verlaufenden Kante. An jeder Kante ist eine Führung 22, 23 rechtwinklig abgebogen, die übereinandergelegt die Führung des entsprechend gekrümmten Führungsteils 7 des Pedalhebels 10 bilden. Um eine reibungsarme Gleitfläche zu erhalten, ist an der innen liegenden Fläche des inneren Flansches ein Gleitstück 24 aus Teflon angelegt. Zur Bildung eines Widerlagers (entspricht Teil 12, Fig. 2) ist an den beiden Oberseiten der Platten 20, 21 jeweils ein Absatz vorgesehen, wobei der sich etwa senkrecht zur Oberkante erstreckende Abschnitt des Absatzes gekrümmt verläuft und mit einem Flansch 25 bzw. 26 als Widerlager versehen ist. Auch dieses kann mit einem Gleitstück 27 aus Teflon versehen werden.
  • Führung (Laschen 22, 23) und Widerlager (Flansche 25, 26) bilden einen Kanal, in dem das Führungsteil 7 des Pedalhebels 10 geführt ist. Im Bewegungsbereich des Führungsteils 7 sind an den Platten mehrere flache Gleitstücke 28 eingeknöpft, die den Pedalhebel 10 reibungsarm seitlich führen.
  • Auf Höhe der Flansch 25, 26 der Gegenführung befindet sich jeweils eine Öffnung, für die als Lagerrohr ausgeführte Pedalwelle 1, um deren Achse die ganze Anordnung bei einer Pedalbetätigung verschwenkt wird. Etwas unterhalb dieser Öffnung befinden sich zwei weitere Öffnungen zur Aufnahme eines Doppelzahnrades. Beim Doppelzahnrad handelt es sich um das schon erwähnte Ritzel 13 und um ein koaxial dazu angeordnetes Schneckenrad 29. Nach dem Zusammenbau befindet sich das Ritzel 13 zwischen den beiden Platten 20, 21, während sich das Schneckenrad 29 an der Außenseite der einen Platte 21 befindet. Dort kämmt es mit einer Schnecke 30, die mittels zweier Lagerwinkel 31 an der Außenseite der Platte 21 gehalten ist. Die Schnecke 30 kann zum Beispiel über ein flexibles Kabel von einem Elektromotor angetrieben werden.
  • Das Ritzel 13 kämmt in der Verzahnung 14 an der Innenkante des Führungsteil 7. Eine Drehung des Ritzels 13 ruft damit eine Verschiebung des Pedalhebels 10 in der durch die Führungen gebildeten Kanal hervor. Wegen der Krümmung von Führung und Pedalhebel, bewegt sich die Pedalplatte 9 ebenfalls auf einer schwach gekrümmten Bahn.
  • Die Geometrie ist dabei so eingestellt, daß die Pedalplatte 9 in etwa parallel zur Druckstange versetzt wird und dabei einen etwa gleichbleibenden Abstand zur Fahrzeugboden einhält. Außerdem wird auf diese Weise der wirksame Hebelarm im wesentlichen konstant gehalten, so daß das Übersetzungsverhältnis durch eine Pedalverstellung nicht wesentlich geändert wird.
  • Auf der Platte 20, die nicht mit der Schnecke versehen ist, wird an der Außenseite der Druckstangenhebel 2 in Form eines Befestigungswinkels angesetzt, an dem über eine Gabel die Druckstange 3 angelenkt ist. Eine Öffnung 32 dient der Aufnahme des Gabelstifts.

Claims (10)

  1. Verstellbares Pedal bestehend aus einem um eine Pedalachse verschwenkbaren Druckstangenhebel mit einer daran angelenkten Druckstange und aus einem Pedalhebel, an dessen unterem Ende eine Pedalplatte angeordnet und der in einer Schiene am Druckstangenhebel geführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Schiene (4) zur Führung des Pedalhebels (10) gekrümmt verläuft, wobei der Mittelpunkt der Krümmung so angeordnet ist, daß bei einer Verstellung die Pedalplatte (9) im wesentlichen parallel zur Druckstange (3) versetzt wird.
  2. Pedal nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schiene (4) aus einer U-förmigen Lasche (4; 20, 21) gebildet ist, zwischen deren Wangen (5, 5') der flach ausgeführte Pedalhebel (10) verläuft.
  3. Pedal nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden (6, 11) der U-förmigen Lasche gekrümmt verläuft und der Pedalhebel (10) eine gekrümmt verlaufende, an diesem Boden anliegende äußere Kante aufweist.
  4. Pedal nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die innere, ebenfalls gekrümmt Kante des Pedalhebels an einer Abstützung (12, 25, 26) in der Lasche anliegt.
  5. Pedal nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß in der Lasche ein Ritzel (13) drehbar (10) gelagert ist, das in eine Verzahnung (14) an der inneren Kante des Pedalhebels (10) eingreift.
  6. Pedal nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Schneckenrad (29) eines Schneckenradgetriebes am Ritzel (13) in koaxialer Anordnung befestigt ist.
  7. Pedal nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnecke (30) des Schneckenradgetriebes außen an der Lasche drehbar gelagert ist.
  8. Pedal nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lasche aus zwei zueinander spiegelbildlich aufgebauten Platten (20, 21) zusammengesetzt ist.
  9. Pedal nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Pedalhebel (10) und der Lasche Gleitstücke (24, 25, 27) angeordnet sind.
  10. Pedal nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstellung elektromotorisch erfolgt.
EP19990115851 1998-08-21 1999-08-12 Verstellbares Pedal Expired - Lifetime EP0982645B1 (de)

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DE19838043 1998-08-21

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EP0982645A2 EP0982645A2 (de) 2000-03-01
EP0982645A3 EP0982645A3 (de) 2002-01-30
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