ES2201011T3 - Ensamblaje de pedal ajustable. - Google Patents

Abstract

Un ensamblaje de pedal electrónico, ajustable, adaptado para ser montado sobre un ensamblaje de carrocería de un vehículo a motor y operativo para generar una señal variable de control electrónico para controlar un sistema de vehículo, comprendiendo el ensamblaje: un soporte; un ensamblaje de sustentación de montaje del citado soporte para ejercer un movimiento hacia delante y hacia atrás con relación a el ensamblaje del vehículo; un ensamblaje motriz para suministrar dicho movimiento hacia delante y hacia atrás del mencionado soporte a lo largo de dicha ensamblaje de sustentación; un brazo de pedal que posee un extremo inferior y un soporte de forro de pedal sobre dicho extremo inferior, extendiéndose dicho brazo de pedal desde el indicado extremo inferior hasta un pivote directamente conectado con dicho soporte para ejercer un movimiento pivotal del citado brazo de pivotación con relación a dicho soporte y móvil a diversas posiciones ajustadas con el citado movimiento de avance y retroceso del soporte con relación a dicha ensamblaje de sustentación; un medio generador montado sobre dicho soporte para ejercer un movimiento con el indicado soporte entre dichas posiciones hacia delante y hacia atrás y que tiene una entrada que responde al mencionado movimiento pivotante del brazo del pedal y una salida adaptada para quedar asociada al sistema del vehículo, siendo operativo dicho medio generador en respuesta al citado movimiento pivotal del referido brazo de pedal con relación a dicho soporte, para generar una señal eléctrica de control desde la citada salida, que varía en su magnitud en proporción a la mencionada entrada por la extensión del movimiento de dicho brazo de pedal con relación a dicho soporte, con lo cual la señal de control es proporcionada e indicativa de la posición pivotal del brazo de pedal con respecto al soporte.

Description

Ensamblaje de pedal ajustable.

Campo y antecedentes de la invención

Se refiere esta invención a aparatos con pedales de control y más particularmente a un medio de ajuste para ajustar selectivamente la posición de uno o más de los pedales de control de un vehículo de motor.

En un vehículo automóvil ordinario hay pedales para accionar los frenos y el regulador del motor. Si el vehículo tiene una transmisión manual, también existe un pedal de embrague. Estos pedales son accionados con el pie por el conductor. Para que el conductor mantenga la posición más ventajosa para accionar estos pedales de accionamiento, el asiento delantero del vehículo está generalmente montado en disposición deslizante sobre un carril o guía de deslizamiento de asiento, con medios para fijar el asiento a lo largo de dicho carril en una pluralidad de posiciones de ajuste.

El ajuste establecido desplazando el asiento a lo largo de dicho carril o guía de deslizamiento no resulta adecuado para todos los usuarios de un vehículo, debido a las diferencias en las dimensiones anatómicas. Además, hay una preocupación creciente en el sentido de que el empleo de dichos carriles o guías y especialmente siendo largos, constituye un peligro contra la seguridad, en cuanto que el asiento puede salirse de su carril en el curso de un accidente, con los daños resultantes para el conductor y/o los pasajeros. Por otra parte, el empleo de carriles de asiento para graduar la posición del asiento presenta el efecto de situar a usuarios de menor estatura extremadamente cerca del volante, con lo que pueden padecer daños en un accidente producidos por dicho balance o por una explosión del "air bag". Es por tanto deseable eliminar por completo el carril o guía de asiento o bien acortarlo en un grado tal que sea suficientemente fuerte para retener el asiento en el curso de un impacto. El acortar o eliminar el carril de asiento requiere establecer medios para mover los distintos pedales de accionamiento a fin de que se ajusten a conductores de distintas estaturas.

Se han venido presentando distintas propuestas en el curso de muchos años para establecer un ajuste selectivo de las posiciones de pedal a fin de acoplarse a las diferentes estaturas del conductor, pero ninguna de estas propuestas ha sido objeto de alguna aceptación comercial importante, ya que los mecanismos propuestos eran indebidamente complejos y caros y/o extremadamente difíciles de accionar y/o realizaban la graduación necesaria del pedal solamente a costa de alterar otras relaciones dimensionales críticas entre el conductor y los diferentes pedales. Recientemente, se ha desarrollado un mecanismo para los pedales de control que es simple y económico y fácil de utilizar, cumpliendo además el necesario ajuste de pedal sin alterar otras relaciones dimensionales críticas, como entre el conductor y los diferentes pedales. Este mecanismo para pedal de control aparece descrito en las Patentes de EE. UU. Núms. 4.875.385; 4.989.474 y 5.078.024. Todas ellas cedidas al cesionario de la presente solicitud. La presente invención representa perfeccionamientos en el diseño básico de pedal de control ajustable descrito en estas patentes.

Sumario de la invención

Esta invención se refiere a la disposición de un aparato simple, económico y efectivo para ajustar los pedales de control de un vehículo de motor.

Este aparato de pedal ajustable según la invención está destinado a ser utilizado con cualquiera de los pedales de control de un vehículo de motor y proporciona un medio sencillo y efectivo de regular la posición del pedal para ajustarse a la dimensión anatómica particular del usuario.

La invención se refiere a la disposición de un ensamblaje ajustable electrónica de pedal que resulta especialmente adecuada para utilizarse en conjunción con un mando por control por cableado del regulador del motor.

La invención definida por la reivindicación 1 aporta un medio simple y efectivo para generar una señal electrónica de control en un ensamblaje regulable de pedal y asegura que los factores ergonómicos del pedal de control no varían, independientemente de la posición de ajuste del ensamblaje del pedal.

Según la invención, el movimiento habitual pivotal del pedal de control se conserva y se mantiene igualmente el funcionamiento ergométrico constante del ensamblaje del pedal de control.

Según una forma de ejecución de la invención, el medio generador incluye un potenciómetro montado sobre un soporte correspondiente, cuya graduación varía en respuesta al movimiento pivotal del ensamblaje del pedal sobre su soporte. Esta disposición específica proporciona un medio simple y efectivo de generar la necesaria señal electrónica para efectuar la operación de accionamiento por cable.

Según otra forma de ejecución de la invención, el ensamblaje del pedal incluye además un muelle dispuesto para ser tensado torsionalmente en respuesta a una fuerza aplicada sobre el forro del pedal, para proporcionar una fuerza elástica opuesta a la fuerza aplicada por el pedal, y dispuesto para relajarse torsionalmente en respuesta al aflojamiento de la fuerza aplicada por el pedal, con el fin de establecer una fuerza regresiva del muelle, incluyendo además el ensamblaje del pedal un medio operativo en respuesta a la tensión torsional del muelle para generar una fuerza de resistencia friccional que se añade a la fuerza de resistencia del muelle y que es sustractiva respecto a la fuerza de regresión del muelle. Esta disposición proporciona un medio efectivo de aportación del grado deseado de sensibilidad en el usuario o de realimentación en el movimiento del pedal y proporciona además el deseado efecto de histéresis.

Conforme a otra modalidad de ejecución de la invención, el medio generador comprende un potenciómetro cuya graduación varía en respuesta al movimiento pivotal del eje de pivotación del ensamblaje del pedal. El uso de este eje de pivotación del ensamblaje del pedal como eje impulsor para el potenciómetro simplifica y compacta más el ensamblaje del pedal.

Breve descripción de los dibujos

La figura 1 es una vista en perspectiva y en despiece de una primera forma de ejecución de un ensamblaje ajustable de pedal de freno fuera de esta invención;

la figura 2 es una vista en corte longitudinal del ensamblaje del pedal de freno;

la figura 3 es una vista en corte transversal tomada sobre las líneas 3-3 de la figura 2;

la figura 4 es una vista frontal del ensamblaje de pedal de freno;

la figura 5 es una vista en corte transversal fragmentaria del ensamblaje del pedal de freno;

la figura 6 es una vista en perspectiva algo esquemática del ensamblaje del pedal de freno representada en conjunción con un ensamblaje del pedal del acelerador;

la figura 7 es una vista de detalle de una parte del ensamblaje del pedal del acelerador;

la figura 8 es un esquema de circuito para uso con ensamblajes de pedal ajustable;

la figura 9 es una vista en alzado lateral de un ensamblaje de pedal de acelerador conforme a una segunda forma de ejecución conforme a la invención;

la figura 10 es una vista posterior del ensamblaje del pedal del acelerador;

la figura 11 es una vista parcialmente en despiece del ensamblaje de pedal del acelerador;

la figura 12 es una vista en perspectiva de una sub-ensamblaje del ensamblaje del pedal del acelerador;

las figuras 13 y 14 son vistas en corte transversal del ensamblaje del pedal del acelerador;

la figura 15 es una vista de detalle de una sección de una caja de alojamiento empleada en el ensamblaje del pedal del acelerador;

las figuras 16, 17 y 18 son vistas esquemáticas que representan la forma en la cual funciona el ensamblaje del pedal del acelerador según la invención para generar un efecto de histéresis.

Descripción detallada de las formas preferidas de ejecución

El ensamblaje del pedal de freno de la primera forma de ejecución incluye (figuras 1-5) un soporte de montaje 12, un brazo de pivotación 14, un ensamblaje 16 de barra de guía, un ensamblaje 18 de pedal y un ensamblaje de accionamiento 20. El soporte de montaje 12 puede establecerse en forma de cualquier material metálico adecuado en lámina, en una operación adecuada de estampación y está destinado a fijar adecuadamente el mamparo de incendio 22 del vehículo motorizado asociado. El soporte 12 incluye una pared superior 12a, unas paredes laterales espaciadas lateralmente hacia arriba 12b y 12c, y una pared delantera 12d.

El brazo de pivotación 14 incluye una porción 14a constitutiva del cuerpo principal, un pivote 14b para unirse a la varilla del freno, una abertura inferior 14c, y un ensamblaje 14d superior de buje espaciador. El brazo de pivotación 14 queda montado en disposición giratoria por su extremo superior entre las paredes laterales de soporte 12b y 12c por un ensamblaje 24 de tornillo y buje situada en las aberturas de soporte 12e.

El ensamblaje 16 de barra de guía tiene una configuración tubular, circular, alargada, e incluye una porción delantera alojadora de la transmisión y una porción de eje 16b.

La parte 16a que aloja la transmisión es de mayor amplitud que la porción de eje 16b y define una cavidad tubular central 16c que se abre en el extremo delantero 16d del ensamblaje de la barra.

La parte 16b del eje se proyecta rígidamente hacia atrás desde la porción 16a que aloja la transmisión, define una cavidad tubular central 16e coincidente con la cavidad tubular 16c, está abierta en su extremo posterior 16e, y presenta una ranura axial inferior 16f. La ranura 16f se extiende hacia delante desde un lugar próximo a la porción 16a que aloja la transmisión y desemboca en el extremo frontal 16e de la porción de eje.

El ensamblaje 18 del pedal incluye un forro 26 de pedal, un brazo de pedal 28 que sustenta el forro de pedal 26 por su extremo inferior, y un ensamblaje superior de guía 29.

El brazo de pedal 28 comprende una parte principal de cuerpo 28a y una parte superior de anchura reducida 28b.

El ensamblaje superior de guía 29 incluye un ensamblaje de buje 30 y una tuerca 32. La parte de extremo superior de anchura reducida 28b del brazo del pedal atraviesa, hacia arriba, una ranura inferior 30a del ensamblaje 30 de buje, para situar la porción superior de extremo 28b en el hueco del ensamblaje de buje tras de lo cual se sueldan entre sí el brazo del pedal y el buje, para formar un ensamblaje unitaria brazo de pedal/buje.

El ensamblaje del buje 30 está dimensionada para quedar montada en disposición deslizante sobre la parte 16b del eje del ensamblaje que constituye la barra, con ayuda de un manguito hendido 34 situado dentro del ensamblaje del buje. Este ensamblaje 30 y el manguito 34 accionan en común para definir una cavidad tubular lisa de guía que recibirá en disposición deslizante la porción 16b del eje del ensamblaje que constituye la barra, a fin de permitir que se desplace lisamente el ensamblaje del pedal en disposición axial hacia delante y hacia atrás con respecto al cuerpo de la barra.

La tuerca 32 puede ser de plástico, presenta una configuración circular en corte transversal, está dimensionada para ajustar en disposición deslizante dentro de la cavidad tubular 16a de la parte de eje de la barra, e incluye una cavidad cilíndrica central roscada 32a. La tuerca 32 puede incluir unas nervaduras axiales y circunferenciales 32b, 32c para reducir al mínimo del peso y la fricción de deslizamiento entre la tuerca y la parte de la barra de eje.

La tuerca 32 queda situada sobre el extremo superior del brazo de pedal 28, quedando alojada la porción de extremo superior de anchura reducida dentro de una ranura o receptáculo 32d que se abre hacia abajo en la parte inferior de la tuerca.

El manguito 34, además de la división 34a, incluye una ranura de extensión axial y una abertura 34c. La ranura 34b recibe la porción 28b de extremo superior del brazo del pedal y la abertura 34c recibe un resorte laminar o ballesta de hojas 38 (figuras 1, 3 y 5).

El resorte laminar 38 incluye una porción 38a de cuerpo principal situada dentro de la abertura 34c y unas porciones terminales en forma de aletas 38b situadas en unas aberturas espaciadas axialmente 30a en el ensamblaje 30 del buje. Con las aletas 38b situadas dentro de las aberturas 30a, la porción 38a de cuerpo principal del resorte queda situada dentro de la abertura 34c y atraviesa la misma para actuar contra la porción 16b de la barra de eje, en la interfaz situada entre la parte de la barra de eje y el manguito 34.

El extremo posterior abierto 16e de la barra queda cerrado por una pieza 39 de extremo en forma de disco que ajusta sobre el extremo posterior abierto de la barra y se mantiene en posición por medio de una espiga laminada 40 que atraviesa las aberturas 16g diametralmente opuestas en el extremo posterior de la barra y a través de las aberturas existentes en unas bridas de fijación 39a diametralmente opuestas situadas sobre la pieza de extremo 39.

El ensamblaje de accionamiento 20 incluye un motor 41, un cable Bowden 42, un soporte 44. un engranaje de tornillo sin fin 46, y un elemento transmisor alargado 48.

El motor 41 es un pequeño motor eléctrico de corriente continua, de forma conocida.

El soporte 44 queda fijamente asegurado al extremo inferior del brazo de pivotación 14 y sustenta el motor 41 utilizando tornillos adecuados auto-roscantes 50.

El engranaje de tornillo sin fin 46 queda montado en un taladro cordal 16f en la caja de transmisión 16a.

El cable 42 es accionado por el eje motor del motor 41 y ajusta funcionalmente con el engranaje de tornillo sin fin 46, con lo cual la activación del motor hace girar dicho engranaje 46.

El elemento transmisor alargado 48 incluye una porción de gorrón anterior 48a, una porción de engranaje por tornillo sin fin 48b, y una porción 48c de eje roscado que se proyecta hacia atrás.

El elemento transmisor 48 está situado en el hueco de la barra 16 con la porción anterior del gorrón 48a ajustada en un sujetador 50 adecuadamente situado en alojamiento 16g en el extremo frontal abierto de la barra, ajustando la rueda del engranaje 48b funcionalmente con el tornillo sin fin 46 y ajustando funcionalmente la porción 48 de eje roscado con la tuerca 32a de manera que la activación del motor 41 tiene el efecto de hacer que la tuerca 32 se desplace hacia delante y hacia atrás dentro de la cavidad 16e, para ajustar el ensamblaje del pedal 18 hacia delante y hacia atrás a lo largo de la barra.

Para ensamblar el aparato de pedal, se establece una soldadura soldando la parte de transmisión 16a de la barra dentro de la abertura 14c del brazo de pivotación 14 y soldando el soporte 44 del motor al extremo inferior del brazo de pivotación; la unión soldada se monta sobre el soporte 12 utilizando la unión 24 por perno; el extremo superior 28b del brazo de pedal 28 se desplaza hacia arriba por la ranura 30a dentro del buje 30 y se suelda en posición; la tuerca 32 queda situada sobre el extremo superior del brazo de pedal 28b; se sitúa el resorte 38 sobre la periferia interna del buje 30 con las aletas terminales 38b situadas en las aberturas 30a; el manguito 34 queda instalado dentro del buje 30, empujándose el manguito hacia atrás dentro del buje, quedando la ranura 34b alineada con la parte superior 28b del brazo del pedal y moviéndose alrededor de la misma, desplazándose la abertura 34c hasta la posición situada sobre el resorte 38, y actuando la pestaña 34d situada sobre el extremo posterior del manguito con el extremo posterior 30b del buje para impedir el movimiento hacia delante del manguito con relación al buje, y cooperando la porción 28b superior del brazo del pedal con la ranura 34b para impedir el movimiento hacia atrás del manguito respecto al buje; el ensamblaje del pedal queda así presentada a la barra 16, deslizándose el buje 30 sobre la periferia exterior de la parte 16b del eje de la barra, desplazándose la parte superior del brazo del pedal, 28b dentro de la ranura 16f, y moviéndose la tuerca 32 hasta una posición de alojamiento dentro del hueco de la porción 16b del eje; el elemento transmisor 48 queda insertado en el extremo anterior de la barra para ajustar a rosca con la porción de eje roscado 48c con la tuerca 32; se acciona manualmente el elemento transmisor 48 para situar la tuerca 32 en una posición axial deseada dentro del ensamblaje constituida por la barra; se sitúa el sujetador 50 dentro del alojamiento 16g en el extremo delantero de la barra para ajustar con la parte 48a del gorrón del elemento transmisor, tras de lo cual se mantiene el sujetador en posición ya sea mediante un anillo de ajuste automático a presión o por un adecuado remache; se sitúa el engranaje por tornillo sin fin 46 en la cavidad cilíndrica 16f en ajuste funcional con la porción 48b del engranaje por rueda y tornillo sin fin del elemento transmisor 48; se sitúa la pieza 39 de extremo sobre el extremo posterior del ensamblaje utilizando la espiga laminada 40; se monta el motor 41 sobre el soporte correspondiente 44 utilizando tornillos auto-roscantes 50; y se interconecta el cable 42 entre la salida del motor y el engranaje por tornillo sin fin 46.

El ensamblaje de pedal de freno queda así lista para entrega a un fabricante de vehículos de motor realizándose la instalación en el vehículo de una manera sencilla, fijando el soporte 12 al mamparo de incendio del vehículo y uniendo la barra 49 de controla del freno, del vehículo motorizado al pivote 14b.

En la práctica, la posición del pedal de freno 26 con relación al asiento 50 del conductor del vehículo de motor y con respecto al usuario se ajusta selectivamente activando de igual manera el motor 41 para desplazar a voluntad la tuerca 32 hacia delante y hacia atrás dentro de la cavidad tubular 16e del ensamblaje 16 y, de esta manera, mediante la interconexión funcional entre la tuerca y el ensamblaje del pedal, desplazar el ensamblaje del pedal avanzando y retrocediendo selectivamente a lo largo de la barra.

Como puede verse en la figura 6, el aparato de pedal de freno ajustable 10 puede regularse en conjunción con un aparato 60 regulable de control del pedal del acelerador, de modo que el pedal de freno 26 del aparato y el pedal 62 del acelerador se activen simultáneamente. Esto puede realizarse, como se ve en la figura 5, extendiendo el cable 42 desde el aparato 10 de regulación del pedal de freno hasta el aparato 60 de control del acelerador, accionando el cable extendido 42a un engranaje de tornillo sin fin 63 instalado en la porción 64a de alojamiento de la transmisión, del ensamblaje 64 de la barra de guía del mecanismo del pedal del acelerador, para accionar la porción del engranaje por rueda y tornillo sin fin 66b de un elemento transmisor alargado 66 situado dentro del ensamblaje de barra de guía 64, con inclusión de una porción de eje roscado 66c destinada a ajustar con la tuerca 70 situada dentro de la porción de eje 64b de la barra 64 a fin de activar el brazo 72 del pedal del acelerador hacia delante y hacia atrás a lo largo de la barra, todo ello en la forma descrita con respecto a el ensamblaje 10 del pedal de freno.

La parte 64a del alojamiento de la transmisión del ensamblaje 64 constituida por la barra de guía, queda situada por soldadura dentro de una abertura 74a formada en un brazo de pivotación 74 montado para ejercer un movimiento pivotal por su extremo inferior sobre un eje de pivotación 76 definido por un soporte de montaje 77 fijado al mamparo de incendio del vehículo. El brazo de pivotación 74 incluye un ensamblaje de unión por cable 74b en su extremo superior para la conexión de un cable 78 del acelerador y el aparato incluye también un soporte 80 para cable fijado al brazo de pivotación 74 y operativo para montar la extensión de cable 42a de manera que facilite la conexión funcional de la extensión del cable al engranaje de tornillo sin fin 63.

Mediante la disposición que puede apreciarse en la figura 6, la activación del motor único 41 asociado a el ensamblaje 10 de pedal de freno tiene el efecto de ajustar simultáneamente tanto el pedal de freno 26 como el pedal del acelerador 62.

En las figuras 6 y 8, puede verse un circuito de regulación para el motor 41, donde el circuito de regulación, además del motor 41, incluye un módulo de potenciómetro 84, un receptor 86, un CPU o un microprocesador 88, y un tablero de control 90.

El potenciómetro 84 queda conectado al extremo del motor 41 más alejado del eje motor y opera en el sentido de contar las revoluciones del motor y generar una señal en el conductor 92 indicadora del número de revoluciones del motor contadas.

El CPU 88 puede comprender un ordenador ya existente a bordo del vehículo. El CPU 88 recibe la información sobre la posición del eje del motor, procedente del potenciómetro 84, por la línea 92 y regula el motor 41 mediante un conductor 94.

El tablero de control 90 puede quedar situado en el panel de instrumentos 96 del vehículo, en un lugar adecuado para un usuario instalado en el asiento 50 y puede incluir un botón delantero 98, un botón posterior 100 y un botón de memoria 102. El tablero de control 90 queda adecuadamente conectado al CPU 88 por un conductor 104.

En el empleo del ensamblaje de pedal de control, se pueden ajustar los ensamblajes correspondientes hacia delante y hacia atrás por parte de un usuario instalado en el asiento 50 simplemente oprimiendo los botones anterior y posterior 98 y 100, selectivamente hasta que los ensamblajes de pedal de control asuman las posiciones cómodas deseadas por el usuario o, como alternativa, se pueden accionar automáticamente los ensamblajes de pedal de control para establecer las posiciones utilizando un transmisor a distancia 106 que lleve dicho usuario y que será operativo para transmitir una señal 108 al receptor 86 dotado de un código peculiar del usuario.

En el uso del transmisor a distancia 106, el usuario sentado desplaza los ensamblajes de pedal a sus posiciones deseadas utilizando los botones anterior y posterior 98/100 y presiona a continuación el botón de memoria 102 para registrar una posición en la memoria del ordenador correspondiente a su condición y a la graduación del pedal de control con arreglo al citado conductor particular. A continuación, al acercarse el conductor al vehículo, el transmisor 106 puede utilizarse para transmitir una señal al receptor 86 codificado para señalar al ordenador el acceso a la memoria correspondiente en el punto que afecta a dicho conductor y para accionar el motor en el sentido de desplazar los ensamblajes del pedal hasta los puntos correspondientes de acomodación del respectivo conductor.

La segunda forma de ejecución conforme a la invención que aparece en las figuras 9-18 será ahora objeto de descripción. El ensamblaje 110 de pedal del acelerador de la segunda forma de ejecución, considerada en términos generales, está destinada a permitir un movimiento eficaz hacia delante y hacia atrás del ensamblaje del pedal para acomodar a usuarios de diversas proporciones anatómicas y es operativa en el sentido de generar una señal electrónica o conducida por cable en respuesta al movimiento pivotal del ensamblaje del pedal, manteniéndose el mismo funcionamiento ergométrico del pedal independientemente de la posición de ajuste del mismo.

El ensamblaje 110 del pedal incluye un soporte de montaje 111, un ensamblaje de guía 112, un ensamblaje de soporte 113, un ensamblaje motriz 114, un ensamblaje de pedal 116, un ensamblaje de resistencia 118 y un medio generador 120.

El soporte de montaje 111 está adaptado para quedar fijado adecuadamente al tablero de instrumentos 122 del vehículo de motor asociado, utilizándose medios adecuados de fijación, en la forma conocida.

El ensamblaje de guía 112 incluye una parte 112a de alojamiento de la transmisión y una parte 112b de barra de guía. La parte 112a de alojamiento de la transmisión queda fijada adecuadamente y se extiende hacia atrás desde el soporte 111, presentando una configuración general de cubículo que define una cavidad cilíndrica axial 112c que desemboca en la cara frontal 112d de la parte de alojamiento y define además una cavidad central cilíndrica 112e en una pared posterior 112f de la parte de alojamiento concéntrica de la cavidad cilíndrica 112c.

La porción 112b de la barra de guía se proyecta rígidamente hacia atrás desde la pared posterior 112f de la parte del alojamiento de la transmisión, es hueca para proporcionar una configuración tubular que define una cavidad cilíndrica axial circular central 112g concéntrica con las cavidades tubulares 112c y 112e, queda abierto por su extremo posterior 112h e incluye una ranura axial superior 112i que se extiende desde un emplazamiento próximo a la pared 112f del alojamiento de la transmisión hasta un emplazamiento próximo al extremo 112h posterior de la barra de guía.

El ensamblaje de soporte 113 incluye un alojamiento 124, una tuerca 126, un manguito 127 y una llave 128.

El alojamiento 124 está designado para desplazarse en forma deslizante a lo largo de la parte 112b de la barra de guía del ensamblaje 112 y de preferencia está constituido por unas secciones 130 de acetal moldeadas 130 y 132 izquierda y derecha, unidas entre sí adecuadamente a lo largo de un plano vertical mediante el empleo de elementos de fijación, unión por calor u otro medio.

La sección 130 izquierda del alojamiento incluye una porción superior 130a que define una cavidad axial tubular traspasante 130b y una porción inferior 130c que define un ensamblaje de buje anular 130d y una cámara anular 130e para resorte en relación circundante concéntrica con el ensamblaje de buje 130d que incluye una porción posterior 130f.

El alojamiento 124 está montado sobre la parte de la barra de guía 112b del ensamblaje de guía 112, con el manguito 127 situado dentro de la cavidad tubular 130b y estando la parte 112b de la barra de guía situada en disposición deslizante dentro del manguito 127, para que el alojamiento quede montado en disposición deslizante a lo largo de la barra.

La sección 132 derecha del alojamiento es en general hueca e incluye una pared lateral exterior 132a, una pared superior 132b, una pared frontal 130c, una pared inferior 130d, y una pared posterior en ángulo 132e que define una abertura 132f.

La tuerca 126 es circular, preferentemente de plástico, está montada para ejercer un movimiento deslizante dentro de la cavidad tubular circular 112g de la barra de guía 112b, y define una cavidad central roscada 126a.

La llave 128 está asentada por su extremo inferior 128a en una muesca o cavidad 126b en la periferia superior de la tuerca 126 y pasa hacia arriba por una ranura 127a situada en el manguito 127, a través de la ranura de la barra de guía 112i, y a través de una abertura 130g situada en la pared superior 130h de la sección 130 izquierda del alojamiento para su fijación por su extremo superior 128b, mediante unos elementos sujetadores 133 a un ensamblaje de pestaña 130i que se alza desde la pared superior de la sección izquierda del alojamiento 130h. La llave 128 pone así en interconexión con bloqueo la tuerca 126 y el alojamiento 124, con lo cual se imparte el movimiento de la tuerca 126 dentro de la cavidad cilíndrica 112g al alojamiento 124, de modo que se desplaza dicho alojamiento 124 a lo largo de la porción 112b de la barra de guía.

El ensamblaje motriz 114 incluye un motor 134, un cable 136, un soporte 138, un tornillo sin fin 140, un engranaje correspondiente 140 y un elemento alargado de transmisión 142.

El motor 134 es un motor eléctrico adecuado, con memoria de posición si es necesario, y queda adecuadamente fijado al soporte 111 próximo al panel de instrumentos 122.

El cable 136 es un cable Bowden, bien conocido, que queda fijado funcionalmente por un extremo 136a al eje de control del motor 134. El otro extremo 136b del cable 136 queda unido funcionalmente al engranaje de tornillo sin fin 140.

El engranaje de tornillo sin fin 140 está adecuadamente montado en una cavidad tubular 112j en ángulo hacia arriba, en el alojamiento 112a de la transmisión, subyacente en relación angular con la cavidad 112c.

El elemento motriz 142 incluye una porción frontal en forma de gorrón 142a, una rueda 142b de engranaje de tornillo sin fin, y una porción de eje roscado posterior 142c. El elemento motriz 142 queda situado dentro del ensamblaje de guía 112, con la porción de gorrón 142a insertada en un elemento sujetador 144 colocado dentro de una cavidad 112k en el extremo frontal del alojamiento 112a de la transmisión, ajustando funcionalmente el engranaje de tornillo sin fin 142b con el engranaje de tornillo sin fin 140, extendiéndose el eje roscado 142c hacia atrás a través de la cavidad tubular 112e y central dentro del ensamblaje 112b de la barra de guía para ajustar a rosca con la cavidad tubular central roscada 126a de la tuerca 126. Debe apreciarse que la actuación del motor 134 tiene como efecto hacer girar el eje roscado 142c para accionar así la tuerca 126 y el alojamiento 124 hacia delante y hacia atrás a lo largo de la barra de guía 112b con la extensión de este movimiento hacia atrás y hacia delante definida y limitada por el ajuste de la llave 128 con los extremos anterior y posterior de la ranura 112i.

El ensamblaje 116 del pedal incluye un brazo de pedal 146, un forro de pedal 148 fijado al extremo inferior 146a del brazo del pedal, y un eje de pivotación 150. El brazo de pedal 146 pasa hacia arriba a través de una ranura 151 definida en el alojamiento 124 en la unión inferior de las secciones izquierda y derecha del alojamiento 130 y 132. El eje de pivotación 150 está fijado al extremo superior 146b del brazo de pedal e incluye una porción izquierda 150a acoplada en una abertura 130g en la cara exterior de la sección izquierda 130 del alojamiento concéntricamente dentro del ensamblaje 130d del buje y una porción recta 150b instalada en la pared lateral 130a de la sección derecha 132 del alojamiento utilizando un manguito 152.

El ensamblaje de resistencia 118 incluye la porción de buje 130d de la sección izquierda 130 del alojamiento e incluye además un muelle 154 y un manguito 156. El ensamblaje de resistencia 118 está destinada a proporcionar realimentación o "sensibilidad" al usuario para sustituir la realimentación normalmente suministrada por el enlace mecánico que pone en conexión el pedal del acelerador con el regulador de combustible. Con una conexión articulada de transmisión mecánica, la presión requerida del pedal cuando se avanza el pedal del acelerador es superior a la necesaria para mantener una posición fija. Esta diferencia se dice con frecuencia que es debida al efecto de histéresis. Este efecto es importante para mantener el pedal del acelerador en posición mientras se conduce a una velocidad relativamente constante y debe también considerarse para conseguir un tiempo deseado de deceleración. La presión que debe aplicarse en la aceleración es soportada fácilmente, pero si la contrapresión de un resorte de acelerador ha producido el mismo efecto durante el tiempo necesario para retener o mantener la velocidad, se hará pronto incómodo para el usuario mantener una velocidad relativamente constante. El efecto de histéresis lo alivia. Reduce la carga necesaria para mantener una fijación del acelerador y queda todavía fuerza para hacer que se invierta la acción del pedal cuando se suprime la presión aplicada con el pie. El ensamblaje de resistencia 118 proporciona la "sensación" de una conexión mecánica articulada de transmisión con inclusión del deseado efecto de histéresis para aliviar la fatiga del usuario.

El manguito 156 puede establecerse, por ejemplo con un material plástico Delrin®; y se sitúa con un ajuste a fricción sobre el ensamblaje del buje 130d para definir una interfaz friccional anular de plástico con plástico.

El resorte 154 es un muelle, formado de preferencia con un material ferroso adecuado. El resorte 154, además de las circunvalaciones primarias 154a, incluye una porción de extremo, de pedal, 150b y una porción de extremo 150c de alojamiento. El resorte 154 queda situado en una cámara correspondiente 130e con las circunvalaciones primarias 154a en relación ajustada, circundante del manguito 156, ajustando la porción de pedal 154 con una aleta 146c procedente del brazo 146 del pedal, existiendo una porción de alojamiento 154c situada en la porción de extremo 130f de la cámara 130e del resorte.

Un medio generador 120 comprende un potenciómetro 160 situado dentro del hueco de la sección derecha de alojamiento 132 y apropiadamente fijada sobre la pared lateral 132a del alojamiento. El potenciómetro 160 incluye un eje central, constituido por una porción 150b de eje pivotante 150b, un alojamiento 160a concéntrico respecto a una porción de eje 150b, una pluralidad de elementos de resistencia 160b montados circunferencialmente alrededor de la periferia interna del alojamiento 160a en relación colateral, un brazo de contacto deslizante o escobilla 160c montado sobre la parte 150b del eje y operativo en el sentido de coincidir eléctricamente por movimiento deslizante con los elementos de resistencia 160b en respuesta al movimiento pivotal del eje 150, y una abertura de salida 160d que se proyecta hacia atrás por la abertura 132f situada en la pared posterior 132e del alojamiento de la derecha y en conexión eléctrica con el brazo de contacto 160c y los elementos de resistencia 160b, de tal manera que la señal eléctrica que aparece en la salida 160d varía en proporción al grado de movimiento pivotal del eje de pivotación 150. Se observará que el movimiento de pivotación del ensamblaje de pedal 116 tiene el efecto de hacer girar la porción de eje 150b, variando así la señal eléctrica que aparece en la salida 160d del potenciómetro, de modo que la señal que aparece en la salida 160d se produce en todo momento y es indicadora de la posición pivotante del pedal. Quede entendido que la potencia eléctrica es adecuada para el potenciómetro 160 y que el conducto eléctrico 162 quedará apropiadamente conectado a la salida 160d del potenciómetro, extendiéndose hasta la función o accesorio del vehículo, tal como el regulador del mismo, es decir, quedando eléctricamente regulado por el ensamblaje del pedal.

En el funcionamiento del ensamblaje regulable del pedal que da forma a la invención, la posición del forro del pedal 148 con relación al usuario se ajusta selectivamente mediante activación selectiva del motor 134 para mover selectivamente la tuerca 126 hacia delante y hacia atrás dentro de la cavidad tubular de guía 112g y de este modo, mediante la llave 128, mover el ensamblaje del pedal selectivamente hacia delante y hacia atrás a lo largo de la barra de guía 112b, con los límites del movimiento hacia delante y hacia atrás determinados por el ajuste de la llave 128 con los respectivos extremos de avance y retroceso de la ranura 112i. En cualquier posición de ajuste del pedal, la activación del pedal o su aflojamiento da como resultado, en la forma descrita, la generación de una señal de salida en la salida 160d proporcionada en el grado del movimiento de pivotación. Como este movimiento de pivotación del brazo del pedal es precisamente el mismo en cualquier posición de ajuste del ensamblaje del pedal, los factores ergométricos del ensamblaje no varían independientemente de la posición de ajuste del ensamblaje del pedal e independientemente de la estatura anatómica del usuario.

Al moverse el pedal hacia abajo, se imparte un efecto al pedal que simula el efecto de una conexión mecánica de transmisión entre el pedal y el sistema del vehículo regulado, por el efecto combinado de torsión del muelle 154 y del deslizamiento friccional o ajuste en frotación entre el manguito 156 y el ensamblaje de buje 130d en la interfaz friccional 157. Es decir, que como se aplica una fuerza para mover el pedal hacia abajo, el efecto impartido es aditivo y es igual a la resistencia torsional del muelle 154 combinada con la resistencia friccional generado en la interfaz anular 157 entre el manguito 156 y el ensamblaje de buje 130d. Se observará que, al igual que la resistencia torsional aplicada por el resorte 154 aumenta en proporción al grado de movimiento descendente del pedal giratorio, igual ocurre con la resistencia friccional en la interfaz 157 que aumenta progresivamente debido a la fuerza de compresión progresivamente mayor ejercida sobre el manguito 156 por el resorte 154 en compresión progresiva. Al aflojarse después el pedal o al dejar que regrese a su posición bajo la fuerza del resorte 154, la fuerza friccional gradualmente decreciente en la interfaz 157 se hace sustractiva en lugar de aditiva con respecto a la fuerza elástica torsional gradualmente decreciente, creándose así el deseado efecto de histéresis. El grado de presión impartida al pedal puede así graduarse exactamente mediante ajuste del grado de elasticidad u otros parámetros del resorte 154, y/o por ajuste de los materiales u otros parámetros del manguito 156 y del ensamblaje de buje 120d, haciendo así relativamente fácil el control fino del sistema para lograr cualquier grado deseado de presión y cualquier efecto deseado de histéresis.

Como se verá, el aparato regulable de pedal de control tiene muchas importantes ventajas. Específicamente, el diseño y el ensamblaje del ensamblaje de pedal facilita la fácil y rápida fabricación de cada elemento del ensamblaje y facilita igualmente el fácil y rápido montaje de los diversos elementos, reduciéndose así el coste global del ensamblaje total. Además, el diseño del ensamblaje de pedal de la invención precisa menos piezas que los diseños de la técnica anterior, proporciona un mejor ajuste del conjunto y mejora la posibilidad de mantener tolerancias de fabricación y montaje.

Aunque se han ilustrado y descrito aquí en detalle formas preferidas de ejecución de la invención, será evidente que pueden introducirse diversos cambios en las formas de realización descritas sin por ello apartarse del ámbito de la invención.

Claims (9)

1. Un ensamblaje de pedal electrónico, ajustable, adaptado para ser montado sobre un ensamblaje de carrocería de un vehículo a motor y operativo para generar una señal variable de control electrónico para controlar un sistema de vehículo, comprendiendo el ensamblaje:

un soporte;

un ensamblaje de sustentación de montaje del citado soporte para ejercer un movimiento hacia delante y hacia atrás con relación a el ensamblaje del vehículo;

un ensamblaje motriz para suministrar dicho movimiento hacia delante y hacia atrás del mencionado soporte a lo largo de dicha ensamblaje de sustentación;

un brazo de pedal que posee un extremo inferior y un soporte de forro de pedal sobre dicho extremo inferior, extendiéndose dicho brazo de pedal desde el indicado extremo inferior hasta un pivote directamente conectado con dicho soporte para ejercer un movimiento pivotal del citado brazo de pivotación con relación a dicho soporte y móvil a diversas posiciones ajustadas con el citado movimiento de avance y retroceso del soporte con relación a dicha ensamblaje de sustentación; un medio generador montado sobre dicho soporte para ejercer un movimiento con el indicado soporte entre dichas posiciones hacia delante y hacia atrás y que tiene una entrada que responde al mencionado movimiento pivotante del brazo del pedal y una salida adaptada para quedar asociada al sistema del vehículo, siendo operativo dicho medio generador en respuesta al citado movimiento pivotal del referido brazo de pedal con relación a dicho soporte, para generar una señal eléctrica de control desde la citada salida, que varía en su magnitud en proporción a la mencionada entrada por la extensión del movimiento de dicho brazo de pedal con relación a dicho soporte, con lo cual la señal de control es proporcionada e indicativa de la posición pivotal del brazo de pedal con respecto al soporte.

2. Un ensamblaje según la reivindicación 1, en el cual dicho soporte comprende un alojamiento y dicho brazo de pedal tiene un eje de pivotación sustentado pivotalmente dentro del indicado alojamiento.

3. Un ensamblaje según la reivindicación 1, que incluye un elemento de resorte accionado por el citado brazo de pedal para reaccionar contra dicho alojamiento para suministrar un efecto de histéresis.

4. Un ensamblaje según la reivindicación 1, en el cual el citado medio generador incluye un potenciómetro montado sobre dicho soporte y dicha salida del mencionado potenciómetro varía en magnitud en proporción a el citado entrada por el referido movimiento pivotal de dicho brazo de pedal con relación al indicado soporte.

5. Un ensamblaje según la reivindicación 4, en el cual el citado soporte comprende un alojamiento y dicho potenciómetro queda montado dentro de este alojamiento con el mencionado brazo de pedal conectado por pivote con la mencionada entrada del indicado potenciómetro y sustentado por el citado alojamiento.

6. Un ensamblaje según la reivindicación 1, en el cual dicho soporte incluye una corredera y el citado ensamblaje de sustentación incluye una guía conectada en disposición deslizante con la mencionada corredera, incluyendo dicho soporte la mencionada ensamblaje de accionamiento para establecer un movimiento de desplazamiento hacia delante y hacia atrás del citado soporte a lo largo de dicha guía, para regular la posición del citado pivote.

7. Un ensamblaje según la reivindicación 6, en el cual dicho soporte define una cavidad cilíndrica lisa y una cavidad cilíndrica roscada, incluyendo la mencionada guía una barra de guía dispuesta en forma deslizante dentro de dicha cavidad cilíndrica lisa, incluyendo el citado ensamblaje de accionamiento un eje roscado que ajusta a rosca en la mencionada cavidad cilíndrica roscada.

8. Un ensamblaje según la reivindicación 7, en el cual dicho soporte incluye una tuerca situada en disposición deslizante dentro de la citada cavidad cilíndrica lisa de la referida barra de guía, con lo cual la mencionada tuerca desplaza dicho soporte a lo largo de la mencionada barra de guía en respuesta a la rotación del citado eje roscado.

9. Un ensamblaje según la reivindicación 8, que incluye un elemento elástico de resistencia que reacciona entre el brazo del pedal y dicho soporte para proporcionar una fuerza de retorno del pedal.