ES2229053T3 - Dispositivo para ajustar la posicion de un pedal. - Google Patents

Abstract

Dispositivo para ajustar la posición de un pedal de un vehículo, comprendiendo: - un pedal (1) provisto de un extremo funcional inferior (5) el extremo superior (7) opuesto al extremo funcional (5), al cual está asociado un primer pasador de articulación (17), - una palanca (23) provista de un primer extremo (21) al cual está asociado un segundo pasador de articulación (19) paralelo a dicho primer pasador (17) y un segundo extremo (25) opuesto al primer extremo (21) y unido a un elemento de control (29) de un dispositivo de control del vehículo, - un vástago (15) para la unión articulada del extremo superior (7) del pedal (1) y del primer extremo (21) de la palanca (23) a través de dichos pasadores primero y segundo (17, 19), y - medios de control de la posición (13, 37, 47) interpuestos entre la palanca (23) y el pedal (1), los cuales están adaptados para causar un movimiento del pedal (1) con respecto a la palanca (23) y los cuales comprenden un tornillo (47) asociado al pedal (1) y a lapalanca (23), caracterizado porque el pedal (1) y la palanca (23) tienen los respectivos puntos de apoyo (9, 33) interpuestos entre sus extremos opuestos (5, 7, 21, 25), el tornillo (47) estando unido al pedal (1) y a la palanca (23) en una zona cerca de dichos puntos de apoyo (9, 33), y estando montados de forma giratoria con respecto a una estructura de guía (39) fijada a la carrocería del vehículo (21) y que define un eje de traslación de los puntos de apoyo (9, 33), de forma que el giro del tornillo (47) causa un movimiento del punto de apoyo (9) del pedal (1) y del punto de apoyo (33) de la palanca (23) en la misma dirección con respecto al eje de traslación, la cantidad del movimiento del punto de apoyo (9) del pedal (1) siendo mayor que la cantidad del movimiento del punto de apoyo (33) de la palanca (23).

Description

Dispositivo para ajustar la posición de un pedal.

La presente invención globalmente se refiere a pedales para controlar el movimiento de vehículos, por ejemplo automóviles.

En la unidad de pedal que está instalada en los automóviles, la disposición, el desplazamiento y los ángulos de funcionamiento de los pedales se establecen de acuerdo con el espacio disponible en el área en la cual se van a montar, de acuerdo con las características de funcionamiento de los sistemas controlados por ellos, como por ejemplo el sistema de frenado, el embrague y el acelerador, así como con la ergonomía estática y dinámica de las extremidades inferiores del conductor.

Los pedales están normalmente asociados a un soporte, generalmente en forma de una placa, la cual está fijada a la carrocería del vehículo por ejemplo en la ubicación de la pared de división que separa el compartimiento de los pasajeros y el compartimiento frontal del vehículo, como por ejemplo el compartimiento del motor, y sus posiciones y sus desplazamientos se pueden modificar sólo como resultado de operaciones de ajuste e instalación llevadas a cabo mediante herramientas cuando el vehículo está parado.

Recientemente se han propuesto dispositivos para permitir que el conductor ajuste eléctricamente la posición de reposo de los pedales por medio de elementos de control accesibles desde el interior del compartimiento de pasajeros, a fin de definir una posición de los pedales que pueda permitir que cada conductor adopte una posición de conducción más confortable con relación a sus dimensiones características del cuerpo. En particular, estos dispositivos conocidos permiten variar la distancia entre el torso del conductor y los pedales de una manera sustancialmente independiente de la distancia entre el torso y el volante, además de la posibilidad de variar los ángulos del pedal y sus distancias de acuerdo con otros grados de libertad.

Más particularmente, la invención se refiere a un dispositivo para ajustar la posición del pedal de un vehículo, que comprende:

- un pedal provisto de un extremo funcional inferior y un extremo superior opuesto al extremo funcional, al cual está asociado un primer pasador de articulación,

- una palanca provista de un primer extremo al cual está asociado un segundo pasador de articulación paralelo a dicho primer pasador, y un segundo extremo opuesto al primer extremo y unido a un elemento de control de un dispositivo del vehículo,

- un vástago para la unión articulada del extremo superior del pedal y del primer extremo de la palanca a través de dichos pasadores primero y segundo, y

- medios de control de la posición interpuestos entre la palanca y el pedal, los cuales están adaptados para causar un movimiento del pedal con respecto a la palanca y los cuales comprenden un tornillo asociado con el pedal y con la palanca.

Un dispositivo del tipo definido antes es conocido a partir del documento EP-936 527. En este dispositivo conocido, el pedal está articulado en su extremo superior, al cual está asociado un vástago, con una parte de punto de apoyo fijada a la carrocería del vehículo, a la cual también está articulado el elemento de palanca. Un tornillo está interpuesto entre el pedal y el elemento de palanca, el tornillo estando provisto de un extremo de cabeza unido giratoriamente a la palanca y su espárrago en un acoplamiento con una tuerca roscada articulada al pedal. Como consecuencia de esta estructura, el giro del tornillo alrededor de su propio eje causa que el pedal oscile alrededor de su punto de apoyo. En particular, cuando el tornillo se gira a fin de aproximar el extremo funcional del pedal al conductor para compensar una longitud corta de sus extremidades inferiores, este extremo del pedal sufre también un movimiento hacia arriba. Este movimiento lo desplaza alejándolo del suelo del compartimiento de pasajeros, de forma que el alcance del extremo funcional del pedal por el pie del conductor se hace más difícil, en consideración al hecho de que a miembros inferiores más cortos generalmente corresponde unos pies más cortos.

A fin de superar esta desventaja, el objeto de la invención es un dispositivo del tipo definido antes, caracterizado porque el pedal y la palanca tienen los respectivos puntos apoyo interpuestos entre sus extremos opuestos, el tornillo estando unido al pedal y a la palanca en una zona cerca de dichos puntos de apoyo y estando giratoriamente montado con respecto a una estructura de guía fijada a la carrocería del vehículo y que definen una dirección de traslación de los puntos de apoyo, de forma que el giro del tornillo causa un movimiento del punto de apoyo del pedal y del punto de apoyo de la palanca en la misma dirección con respecto al eje de traslación, la cantidad del movimiento del punto de apoyo del pedal siendo mayor que la cantidad de movimiento del punto de apoyo de la palanca.

En virtud de esta idea de solución, el dispositivo de la invención permite desplazar el pedal durante el ajuste de su posición de reposo de tal manera que permanece sustancialmente paralelo a sí mismo, de forma que la distancia de su extremo funcional no varía de una manera apreciable con respecto al suelo del compartimiento de pasajeros. Además, el punto de unión entre el dispositivo de ajuste de la invención el dispositivo de control del vehículo el cual está controlado a través del pedal, permanece sustancialmente constante y la relación funcional del pedal, es decir la relación entre el desplazamiento del extremo funcional del pedal y el desplazamiento del punto de articulación de un elemento de control unido al dispositivo de control, permanece sustancialmente constante cuando el ajuste de la posición del pedal varía, de forma que la fuerza aplicada al pedal por el conductor y el desplazamiento funcional del mismo son sustancialmente independientes del ajuste de puesta a punto.

De acuerdo con una característica preferida de la invención, el tornillo se fija axialmente a la estructura de guía y tiene dos roscas diferentes respectivamente en acoplamiento con una primera tuerca roscada articulada en la proximidad del punto de apoyo del pedal y con una segunda tuerca roscada en la proximidad del punto de apoyo de la palanca, la rosca que acopla la primera tuerca roscada estando provista de un paso mayor que el de la rosca que acopla la segunda tuerca roscada.

En virtud de tales características el dispositivo de la invención resulta ser particularmente seguro y fiable en su utilización y sus componentes son relativamente poco voluminosos, con la gran ventaja del espacio disponible para el conductor del vehículo.

Como una alternativa y de acuerdo con otra característica preferida, el tornillo se puede desplazar axialmente con respecto a la estructura de guía y tienen dos roscas diferentes respectivamente en acoplamiento con una primera tuerca roscada fijada a la estructura de la guía y con una segunda tuerca roscada articulada en la proximidad del punto de apoyo de la palanca, el tornillo estando provisto de un extremo libre unido de una forma articulada en la proximidad del punto de apoyo del pedal, la rosca que acopla la segunda tuerca roscada estando provista de un paso menor y un sentido de giro de la rosca opuesto con respecto a la rosca que acopla la primera tuerca roscada.

La invención adicionalmente se refiere a una unidad de pedal provista con por lo menos un pedal que tiene un dispositivo de ajuste del tipo definido antes.

Características adicionales de la invención serán más claramente evidentes a partir de la descripción detallada que sigue a continuación, proporcionada meramente a título de ejemplo no limitativo y referida a los dibujos anexos, en los cuales:

la figura 1 es una vista en alzado lateral que muestra una primera posición de ajuste del pedal de un vehículo en línea continua y otra posible posición de ajuste del pedal en línea discontinua,

la figura 2 es una vista similar a aquella de la figura 1, longitudinalmente seccionada de acuerdo con un plano axial del dispositivo,

la figura 3 es una vista esquemática seccionada de un alzado frontal como se ve desde la flecha III de la figura 1, y

la figura 4 es una vista a mayor escala en alzado lateral del detalle indicado mediante la flecha IV de la figura 2.

Con referencia las figuras, un dispositivo para ajustar la posición de un pedal 1 se indica globalmente con la referencia 3.

El pedal 1, por ejemplo para controlar una unidad de freno o de embrague de un vehículo a motor, tiene un cuerpo alargado, típicamente fabricado de un material metálico en el caso del pedal del freno o típicamente fabricado de un material plástico o metálico en el caso de un pedal de embrague, que tiene un extremo inferior 5 provisto con una placa funcional 5a y un extremo superior 7. Entre los extremos 5 y 7 está definida una zona de puntos de apoyo 9, en la cual un bloque 13 provisto de una forma de paralelepípedo, el cual será referido con mayor detalle en lo que sigue continuación, está articulado por medio de un pasador de articulación transversal 11.

Un primer extremo de un vástago 15 está articulado al extremo superior 7 del pedal 1 mediante un pasador 17, el segundo extremo del vástago 15 estando articulado a través de un pasador 19, paralelo al pasador 17, al extremo superior 21 de una palanca oscilatoria 23.

La palanca 23 tiene a su vez un extremo inferior 25 unido de una manera articulada por medio de un pasador 27 a un extremo de un elemento de control 29, el cual está constituido por ejemplo por un vástago que se extiende dentro de compartimiento de pasajeros del vehículo a través de una pared de división 31 que limita frontalmente el compartimiento de pasajeros. El elemento 29 está entonces unido de una manera conocida por sí misma a un dispositivo de control del vehículo como por ejemplo un servo freno, por medio de una varilla de empuje de accionamiento, o a una unidad de embrague del motor. En este último caso, el mecanismo generalmente comprende un resorte que tiene la función de asistir al control, el cual no está ilustrado en las figuras puesto que es de un tipo conocido por parte de las personas expertas.

Entre los extremos 21 y 25 de la palanca 23 está definida una zona de puntos de apoyo 33, en la cual un bloque 37 de forma de paralelepípedo está articulado a través de un pasador de articulación 35 que pasa a través de la palanca de 21, el bloque 37 siendo análogo al bloque 13 mencionado antes.

Ambos bloques 13 y 37 están contenidos de forma deslizante dentro de una estructura de guía 39 la cual se extiende en voladizo desde una placa de la unidad de pedal 41, normalmente fabricada de material plástico con nervaduras de rigidez. La placa 41 está unida a la pared de división 31 mediante elementos de fijación (no ilustrados) y generalmente sostiene una pluralidad de pedales para controlar el vehículo.

La estructura de guía 39 tiene un asiento hueco rectilíneo 40 la forma del cual corresponde a la sección transversal de los bloques 13 y 37, que define una dirección de traslación para dichos bloques. Un par de ranuras 42 paralelas a la dirección anteriormente mencionada de traslación, están formadas en la estructura 39 a ambos lados el asiento 40, en las cuales las partes respectivas de los pasadores 11 y 25 están deslizantemente dispuestas, a fin de facilitar el movimiento de los puntos de apoyo 9 y 33 a lo largo de la cavidad 40.

Un agujero pasante roscado respectivo 43, 45 está formado en ambos bloques 13 y 37, cada agujero estando acoplado mediante la correspondiente rosca a un tornillo 47 unido axialmente a la estructura 39 y que tiene su eje paralelo a la dirección de traslación definida por una estructura de ese tipo. El tornillo 47 tiene dos partes roscadas contiguas 49 y 51 a provistas del mismo sentido de giro de la rosca pero con diferentes pasos, las cuales están separadas una de la otra mediante un collar intermedio 50. Las partes roscadas 49 y 51 se acoplan a las correspondientes roscas 44 y 46 de los agujeros 43 y 45.

Una parte de control 53, pensada para unirla a un motor eléctrico M a través de medios de unión conocidos por sí mismos, por ejemplo constituidos por un cable de transmisión flexible, se extiende en un extremo del tornillo 47. Preferiblemente, el motor M está instalado fuera del compartimiento de pasajeros, típicamente en el interior del compartimiento del motor, y por lo tanto en el lado de la pared de división 31 opuesta a aquella a la cual está unido el dispositivo 1, a fin de reducir ruidos y el espacio útil en el compartimiento de pasajeros.

La rosca 51 tiene un paso menor que aquél de la rosca 49, por lo que el giro del tornillo 47 causa un movimiento del bloque 37 el cual es menor que el del bloque 13. En particular, la relación entre el paso de la rosca 49 y el paso de la rosca 51, esto es de las correspondientes roscas 44 y 46 de los agujeros 43 y 45, queda dentro de la gama entre 1,5 y 3,5 y preferiblemente tiene un valor aproximado de 2,25.

Como consecuencia del giro del tornillo 47 alrededor de su eje, lo cual es causado por el funcionamiento del motor eléctrico M, los bloques 13 y 37 deslizan en la misma dirección con respecto al estructura de guía 39, siendo diferentes los movimientos respectivos debido a la diferencia de pasos de las roscas 49 y 51. En particular, cuando el giro del tornillo 47 es tal que causa que los bloques 13 y 37 se desplacen alejándose de la división 31, la zona del punto de apoyo 9 del pedal 1 se desplaza alejándose de la zona del punto de apoyo 33 de la palanca 23, mientras el pasador 7 permanece sustancialmente en una posición fija. De este modo, aunque también cambie la posición del pedal 1, el desplazamiento del elemento de control 29 no cambia, puesto que permanece sustancialmente constante e independiente del ajuste de la posición del pedal. Este hecho es muy evidente en la figura 1 en donde las posiciones de ajuste extremas del pedal 1 están respectivamente ilustradas en línea continua y en línea discontinua, las cuales corresponden respectivamente a la posición más cerca de la pared de división 31 y a la posición más alejada de ella. Pasando de una a la otra de tales posiciones de ajuste extremas una ligera variación de la altura del pasador 27 se debe al giro del extremo 25 de la palanca 23 alrededor del punto de apoyo 33, lo cual implica una variación en la inclinación del elemento 29 inferior a 3º con respecto a la posición nominal, y que por lo tanto no tiene ninguna influencia en el funcionamiento del dispositivo de control relativo del vehículo.

En el caso general en el que una misma unidad de pedal transporta diversos pedales asociados a un dispositivo para ajustar su posición de reposo, el motor M se utiliza convenientemente para controlar simultáneamente el movimiento de los pedales a través de los medios de transmisión los cuales no están ilustrados puesto que están al alcance de las personas expertas, los cuales pueden comprender ruedas de engranajes unidas mediante árboles a fin de trasmitir el movimiento del motor M a los cables unidos a los tornillos para desplazar los diversos pedales. De esta manera, se puede utilizar sólo un único motor M a fin de tener un movimiento sincronizado de todos los pedales.

Como una alternativa a la realización del dispositivo de acuerdo con la invención descrito antes e ilustrado en las figuras, es posible obtener un comportamiento cinemático bastante análogo utilizando una estructura ligeramente diferente y no ilustrados los dibujos, una corta descripción de la cual se proporciona en lo que sigue a continuación puesto que queda dentro del ámbito de las reivindicaciones anexas. En este caso, el tornillo tiene todavía dos roscas diferentes una de las cuales, que tiene un paso mayor, se acopla a una tuerca roscada fijada a una estructura de guía análoga a la estructura 39, en la proximidad de la placa de la unidad de pedal, a fin de que el tornillo se pueda desplazar axialmente con respecto a la estructura de guía como consecuencia de su giro sobre su propio eje. La otra rosca del tornillo, provista de un sentido de giro de la rosca opuesto y un paso menor, acopla una segunda tuerca roscada articulada en la proximidad del punto de apoyo de la palanca oscilatoria, la cual por lo tanto corresponde a la rosca 46 del bloque 37 descrito antes. Esta tuerca roscada está asociada de forma deslizante a la estructura de guía mencionada antes. El extremo libre del tornillo, en el lado opuesto de la placa de la unidad de pedal, está unido de una manera articulada a través de una bisagra en la proximidad de la zona del punto de apoyo del pedal.

De este modo, un movimiento axial de la segunda tuerca roscada se obtiene como resultado el giro del tornillo, con respecto a la tuerca roscada fijada en la proximidad de la placa de la unidad de pedal, y por lo tanto se tiene un movimiento de la misma cantidad de la zona del punto de apoyo del pedal. Además, un movimiento de la tuerca roscada asociada a la zona del punto de apoyo de la palanca oscilatoria se obtiene como resultado del giro del tornillo. Como resultado, todavía se obtiene un movimiento de la zona del punto de apoyo del pedal y de la zona del punto de apoyo de la palanca oscilante en la misma dirección, las cantidades de los cuales son diferentes dependiendo de la relación entre los pasos de las dos roscas, por lo que el funcionamiento del dispositivo de ajuste es bastante análogo a aquél anteriormente descrito.

En ambas configuraciones descritas antes, la dirección de traslación definida por el asiento hueco 40 de la estructura 39 se puede disponer con una inclinación hacia abajo en el extremo opuesto a la pared 31, con respecto a la configuración ilustrada en las figuras 1 y 2, a fin de que sea, por ejemplo, paralelo al eje de una varilla de empuje para el accionamiento de los elementos de control del vehículo, la cual está inclinada con respecto a la horizontal. De este modo, la ventaja ergonómica de llevar hacia abajo el extremo funcional del pedal hacia el suelo del compartimiento de pasajeros se obtiene de una manera simple, como resultado de la aproximación del pedal al conductor, cuando se lleva a cabo el ajuste.

Claims (10)

1. Dispositivo para ajustar la posición de un pedal de un vehículo, comprendiendo:

- un pedal (1) provisto de un extremo funcional inferior (5) el extremo superior (7) opuesto al extremo funcional (5), al cual está asociado un primer pasador de articulación (17),

- una palanca (23) provista de un primer extremo (21) al cual está asociado un segundo pasador de articulación (19) paralelo a dicho primer pasador (17) y un segundo extremo (25) opuesto al primer extremo (21) y unido a un elemento de control (29) de un dispositivo de control del vehículo,

- un vástago (15) para la unión articulada del extremo superior (7) del pedal (1) y del primer extremo (21) de la palanca (23) a través de dichos pasadores primero y segundo (17, 19), y

- medios de control de la posición (13, 37, 47) interpuestos entre la palanca (23) y el pedal (1), los cuales están adaptados para causar un movimiento del pedal (1) con respecto a la palanca (23) y los cuales comprenden un tornillo (47) asociado al pedal (1) y a la palanca (23),

caracterizado porque el pedal (1) y la palanca (23) tienen los respectivos puntos de apoyo (9, 33) interpuestos entre sus extremos opuestos (5, 7, 21, 25), el tornillo (47) estando unido al pedal (1) y a la palanca (23) en una zona cerca de dichos puntos de apoyo (9, 33), y estando montados de forma giratoria con respecto a una estructura de guía (39) fijada a la carrocería del vehículo (21) y que define un eje de traslación de los puntos de apoyo (9, 33), de forma que el giro del tornillo (47) causa un movimiento del punto de apoyo (9) del pedal (1) y del punto de apoyo (33) de la palanca (23) en la misma dirección con respecto al eje de traslación, la cantidad del movimiento del punto de apoyo (9) del pedal (1) siendo mayor que la cantidad del movimiento del punto de apoyo (33) de la palanca (23).

2. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 1 caracterizado porque el tornillo (47) está axialmente unido a la estructura de guía (39).

3. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 2 caracterizado porque el tornillo (47) tiene dos roscas diferentes (49, 51) respectivamente en acoplamiento con una primera tuerca roscada (44) articulada en la proximidad del punto de apoyo (9) del pedal (1) y con una segunda tuerca roscada (46) articulada en la proximidad del punto de apoyo (33) de la palanca (23), en el que la rosca (49) en acoplamiento con la primera tuerca roscada (44) tiene un paso mayor que aquél de la rosca (51) en acoplamiento con la segunda tuerca roscada (46).

4. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 2 ó 3 caracterizado porque la estructura de guía (39) tiene una ranura rectilínea (42) el eje de la cual es paralelo a dicho eje de traslación, dichas tuercas roscadas (44, 46) estando asociadas con dicha ranura (42).

5. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 4 caracterizado porque un par de pasadores de articulación (11, 35) para la articulación de las tuercas roscadas (44, 46) a los respectivos puntos de apoyo (9, 33) del pedal (1) y de la palanca (23) están montados de forma deslizante en la ranura (42).

6. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 1 caracterizado porque el tornillo se puede desplazar axialmente con respecto a la estructura de guía.

7. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 6 caracterizado porque el tornillo tiene dos roscas diferentes respectivamente en acoplamiento con una primera tuerca roscada fijada a la estructura de la guía y con una segunda tuerca roscada articulada en la proximidad del punto de apoyo de la palanca y porque el tornillo tiene un extremo libre unido de una manera articulada en la proximidad del punto de apoyo del pedal, la rosca que acopla la segunda tuerca roscada estando provista de un paso menor y de un sentido de giro de la rosca opuesto con respecto a la rosca que acopla la primera tuerca roscada.

8. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 3 o 7 caracterizado porque la relación entre el paso de la rosca (49) en acoplamiento con la primera tuerca roscada (44) y el paso de la rosca (51) en acoplamiento con la segunda tuerca roscada (46) está comprendido entre aproximadamente 1,5 y aproximadamente 3,5.

9. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 8 caracterizado porque la relación entre el paso de la rosca (49) en acoplamiento con la primera tuerca roscada (44) y el paso de la rosca (51) en acoplamiento con la segunda tuerca roscada (46) tiene el valor de aproximadamente 2,25.

10. Unidad de pedal caracterizada porque está provista con por lo menos un pedal (1) que tiene un dispositivo de ajuste (3) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores.