-
Technisches Gebiet
-
Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf Fahrzeugpedale und, noch
genauer, auf Mechanismen zum Anpassen (Ansprüche: Justieren) der Stellung
von Pedalen.
-
Stand der Technik
-
Mechanismen
zum Anpassen von Pedalen, zum Erleichtern des Gebrauchs eins Fahrzeugs durch
Personen mit unterschiedlichem Körperbau sind
bekannt (siehe
EP-A-0
410 815 , das als der nächste
Stand der Technik angesehen wird). In dem gewöhnlichen Fall von Fahrzeugen
mit Pedalen in feststehender Stellung muss sich der Benutzer dem Fahrzeug
anpassen, indem er im Allgemeinen den Sitz verschiebt, bis dieser
sich in einer Position befindet, in der er die Pedale gut betätigen kann.
Diese Position ist oft nicht die am besten geeignete, insbesondere
für Personen
mit kleiner Statur, die dazu neigen in einer Position zu bleiben,
die zu tief ist, die Sicht auf die Umgebung einschränkt und
zu nahe am Steuerrad und anderen Bedienungselementen ist, was deren
korrekte Bedienung beeinträchtigt
und des Weiteren eine größere potentielle
Gefahr im Falle eines Zusammenstoßes darstellt.
-
Das
Anpassen der Stellung der Pedale hilft, das Fahrzeug an den Benutzer
anzupassen und nicht umgekehrt, so dass sich der Fahrer in die optimale Position
in Hinblick auf Sicht, Bedienung der Instrumente und Sicherheit
bringen kann, indem er die Pedalstellung in Folge dieser optimalen
Position anpasst. Es gibt Mechanismen zur Pedalanpassung, die darauf
beruhen, dass die Pedalbaugruppe in zwei Teile aufgeteilt ist: ein
erstes Teil, das mit der Drehachse und auch mit der Stellgliedstange
verbunden ist (einem Bremskraftverstärker, falls es sich um ein Bremspedal
handelt, und eine Kupplung, wenn es sich um ein Kupplungspedal handelt),
dessen Position sich beim Anpassungsprozess nicht verändert, und
ein zweites Teil, das den Pedalschuh umfasst und sich während des
Anpassungsprozesses gegenüber
dem ersten Teil bewegt.
US
6 205 883 B1 beschreibt einen Mechanismus zur Pedalanpassung dieser
Art. Dieser Mechanismus enthält
eine Führung,
die an dem feststehenden Teil der Pedalbaugruppe befestigt ist,
auf der das bewegliche Teil zur Anpassung der Stellung des Pedalschuhs
verschoben wird.
-
Es
sind auch Systeme bekannt, die auf gegliederten Mechanismen beruhen,
bei denen zum Anpassen der Pedalstellung die Position der Pedalachse
oder des Stellglieds oder von beiden verändert wird.
US 5 855 143 beschreibt z. B. einen
Mechanismus zur Pedalanpassung mit einer Vielzahl von Stangen, die
ein Parallelogramm bilden. Das Anpassen des Parallelogramms variiert
die Stellung des Pedalschuhs und gleichzeitig die Position der Pedaldrehachse.
-
Es
gibt auch Systeme, die nicht auf gegliederten Stangen beruhen, bei
denen die Verbindung zu dem Stellglied während der Anpassung der Pedalstellung
verschoben wird.
US 5 351 573 legt
einen Pedalanpassungsmechanismus offen, der einen Nocken umfasst,
welcher den Abstand zwischen dem Pedal und dem Stellglied so verändert, dass
der Pedalschuh veranlasst wird, sich während der Anpassung durch Veränderung
dieses Abstands auf der Achse zu drehen. Der Abstand zwischen dem
Schuh und der Drehachse ist für
alle Anpassungsstellungen derselbe.
-
US 6 303 993 B1 legt
einen Pedalmechanismus offen, der ein Halteelement umfasst, das
mit der Drehachse und der Stange des entsprechenden Stellglieds
verbunden ist, und bei dem sich innen im Halteelement ein Gewindeschaft
befindet, auf den das Ende des Pedals geschraubt wird. Wenn der Schaft
gedreht wird, verschiebt sich das Pedal in Längsrichtung und auf diese Weise
kann der Pedalschuh in die erforderliche Stellung eingestellt werden.
Der Abstand zwischen der Stellgliedstange und der Drehachse ist
immer gleich, egal in welcher Stellung der Pedalschuh angepasst
wird.
-
US 6 289 761 B1 beschreibt
einen Pedalanpassmechanismus, der ein mit der Pedaldrehachse verbundenes
Halteelement und ein Pedal umfasst, welches durch einen oberen und
einen unteren Abschnitt ausgebildet wird, die durch eine Verbindung aus
Schiebestift und -Schlitz verbunden sind. Das Halteelement besitzt
eine Schraube, auf die eine Mutter geschraubt ist, welche mit dem
unteren Abschnitt des Pedals so verbunden ist, dass durch das Drehen
der Schraube der untere Abschnitt verschoben wird, und der Schuh
an die gewünschte
Stellung angepasst wird. An Brems- oder Kupplungspedalen ist das
Halteelement mit der Stange des entsprechenden Stellglieds verbunden.
-
Beschreibung der Erfindung
-
Ein
Ziel der Erfindung ist es, einen Pedalanpassungsmechanismus für ein Fahrzeug
zur Verfügung
zu stellen, mit dem es für
die Nutzung durch Fahrer mit sehr unterschiedlichem Körperbau
angepasst werden kann.
-
Ein
anderes Ziel der Erfindung ist es, einen Pedalanpassungsmechanismus
zur Verfügung
zu stellen, bei dem bei Fahrern in allen Stellungen, an die das
Pedal angepasst werden kann, beim Drücken des Pedals der gleiche
Eindruck entsteht. Das bedeutet, dass in allen angepassten Stellungen
des Pedals die durch den Benutzer beim Drücken des Pedals aufgebrachte
Kraft und der Pedalweg gleich sein müssen. Mit dem Mechanismus der
Erfindung wird dieses Ziel erreicht, indem der Abstand zwischen dem
Pedalschuh und der Drehachse sowie der Abstand des Verbindungspunkts
von Pedalbaugruppe und Stellgliedstange zu der Drehachse für alle Stellungen
der Pedalanpassung in einem ähnlichen
oder identischen Verhältnis
gehalten werden.
-
Es
ist auch ein Ziel der Erfindung, einen Pedalanpassungsmechanismus
zur Verfügung
zu stellen, bei dem sich die Position der Pedaldrehachse und die
Position der Stellgliedstange während
des Prozesses der Pedalanpassung nicht verändern. Auf diese Weise kann
der Mechanismus leicht ein herkömmlich
befestigtes Pedal ersetzen, bei dem sowohl die Position der Drehwelle
als auch die der Stellgliedstange fest sind. Dementsprechend müssen vorab
nur die technischen Details, die einzuhalten sind (Position der
Drehachse, Position der Stellgliedstange, Positionsbereich des Schuhs,
usw.), und die Ausführungsform
des Mechanismus der Erfindung nach den Spezifikationen definiert
werden.
-
Es
ist ein weiteres Ziel der Erfindung, einen Pedalanpassungsmechanismus
zur Verfügung
zu stellen, der flexibel ist und an verschiedene ergonomische Anforderungen
angepasst werden kann, und der so konstruiert werden kann, dass
eine in Längsrichtung
des Fahrzeugs vorgegebene Verschiebung des Pedalschuhs einer gegebenen
Verschiebung dieses Pedalschuhs in vertikaler Richtung entspricht.
-
Das
bedeutet, dass er in verschiedenen Typen von Fahrzeugen verwendet
werden kann.
-
Der
Pedalanpassungsmechanismus der Erfindung umfasst die Merkmale von
Anspruch 1.
-
Die
kombinierte Verwendung des Halteelements, des Betätigungsarms
und des Pedals nach der Erfindung macht es möglich, einen Pedalanpassungsmechanismus
mit den oben beschriebenen Merkmalen zu erhalten. Diese Eigenschaften
und andere zusätzliche
Eigenschaften werden aus der detaillierten Offenlegung der Erfindung
und den vorgelegten Zeichnungen ersichtlich.
-
Beschreibung der Zeichnungen
-
1 ist
eine Seitenansicht einer Ausführungsform
des Anpassungsmechanismus der Erfindung in seinen beiden Endstellungen
der Anpassung.
-
2 ist
eine Seitenansicht der Ausführungsform
von 1 in ihrer am weitest eingezogenen Anpassungsstellung.
-
3 ist
eine Seitenansicht der Ausführungsform
von 1 in ihrer am weitest ausgefahrenen Anpassungsstellung.
-
4 ist
eine perspektivische Ansicht der Ausführungsform von 1.
-
5 ist
eine weitere perspektivische Ansicht der Ausführungsform von 1 aus
einem anderen Winkel.
-
6 ist
eine perspektivische Explosionsansicht des Mechanismus der Ausführungsform
von 1.
-
7 ist
eine perspektivische Ansicht des Justiermechanismus, durch den das
Pedal angepasst wird.
-
8 ist
eine perspektivische Ansicht einer zweiten Ausführungsform der Erfindung.
-
9 ist
eine perspektivische Explosionsansicht der Ausführungsform von 8.
-
10 ist
eine Seitenansicht der dritten Ausführungsform der Erfindung.
-
11 ist
eine Seitenansicht der vierten Ausführungsform der Erfindung in
ihrer am weitest eingezogenen Anpassungsstellung.
-
12 ist
eine Seitenansicht der Ausführungsform
von 11 in ihrer am weitest ausgefahrenen Anpassungsstellung.
-
Detaillierte Offenlegung der
Erfindung
-
In
der Ausführungsform
von 1 bis 5 umfasst der Pedalanpassungsmechanismus
der Erfindung ein Pedal 1, das sich um eine Drehachse 3 dreht
und auf die Stange 9 eines Stellglieds wirkt, und ein Halteelement 2,
das sich drehen kann und das mit der Drehachse 3 sowie
dem Pedal 1 durch eine Verbindung aus Schiebestift und
-schlitz verbunden ist. Der Mechanismus der Verbindung umfasst einen
Betätigungsarm 4,
der durch eine Verbindung aus Schiebestift und -schlitz mit der
Stange 9 verbunden ist. Dieser Betätigungsarm 4 besitzt
eine Achse 20 und ist drehbar mit einem Schaft 21 am
Halteelement 2 verbunden und durch eine Verbindung aus
Schiebestift und -schlitz an das Pedal 1 gekoppelt. Der
Mechanismus umfasst auch einen Justiermechanismus (in 1 bis 3 nicht
gezeigt) für
den Abstand zwischen der Drehachse 3 und Achse 20.
Die Stellung von Pedal 1 wird durch die Justierung des
Abstands angepasst.
-
1 zeigt
den Pedalanpassungsmechanismus in seinen beiden Endstellungen. Es
ist zu erkennen, dass das Verhältnis
vom Abstand zwischen dem Schuh 22 und der Drehachse 3 zum
Abstand zwischen Achse 20 und der Drehachse 3 in
der weitest eingezogenen Anpassungsstellung (in durchgezogener Linie
dargestellt) dasselbe ist wie in der weitest ausgefahrenen Anpassungsstellung
(in gepunkteter Linie dargestellt).
-
Wenn
der Schuh 22 sich um einen Winkel A um die Drehachse 3 dreht,
dreht sich auch das Halteelement 2 um einen Winkel A um
die Drehachse 3, da beide Teile sich zusammen drehen.
-
Andererseits
ist in 1 zu erkennen, dass während der Anpassung eine Drehbewegung
des Schuhs 22 in Bezug zur Drehachse 3 verbunden
ist mit einer linearen Verschiebebewegung des Schuhs 22 bezüglich der
Drehachse 3. Die lineare Verschiebung des Schuhs 22 gegenüber der
Drehachse 3 und damit gegenüber dem Halteelement 2 wird
erreicht, indem von der Bewegung des Betätigungsarms 4 Gebrauch
gemacht wird. Bei dieser Ausführungsform verbindet
die Bewegung von einer der Endstellungen zu der anderen Endstellung
eine Drehbewegung um einen Winkel A mit der linearen Verschiebung
L des Schuhs 22 bezüglich
der Drehachse 3.
-
Die
Erfindung gestattet es Ausführungsformen
zu entwickeln, bei denen eine Drehbewegung einer vorgegebenen linearen
Verschiebung entspricht, in Abhängigkeit
von den erforderlichen Eigenschaften. Des Weiteren kann der Weg,
dem der Schuh 22 während
des Anpassungsprozesses folgt, linear oder kurvenförmig sein.
Die Form des Schlitzes in der Verbindung aus Schiebestift und -schlitz
zwischen dem Betätigungsarm 4 und
der Stange 9 ist es, welche die Form des Weges bestimmt,
dem der Schuh während
seiner Anpassung folgt.
-
7 zeigt
den Mechanismus zur Justierung des Abstands zwischen der Drehachse 3 und
Achse 20. Dieser Mechanismus umfasst eine Schraube 5, eine
Justierhalterung 7, die drehbar mit der Drehachse verbunden
ist, und eine Mutter 6, die drehbar mit der Achse 20 verbunden
ist (in 4 gezeigt). Die Schraube 5 (deren
Gewinde weggelassen wurde, um die Zeichnung zu vereinfachen) ist
in der Justierhalterung 7 drehbar untergebracht, wobei
der Kopf 16 der Schraube 5 an der Justierhalterung 7 bleibt,
und die Mutter 6 auf die Schraube 5 geschraubt
ist. Als Folge davon verursacht das Drehen der Schraube 5 eine
lineare Verschiebung der Mutter 6 und damit der Achse 20.
Die lineare Verschiebung der Achse 20 bezüglich der
Achse 3 folgt dem in 1 markierten Weg.
Der Kopf 16 der Schraube 5 verhindert, dass die
Schraube 5 an der Justierhalterung 7 axial in
einer Richtung gleitet. Ein weiteres Arretierelement, das in den
Zeichnungen nicht dargestellt ist, wird an Schraube 5 auf
der anderen Seite der Justierhalterung 7 benötigt, um
die axiale Verschiebung in die entgegengesetzte Richtung zu verhindern.
-
Der
Benutzer überträgt die Drehbewegung auf
Schraube 5 über
ein Seil 8. Das Seil 8 kann von außen entweder
elektrisch oder manuell bedient werden. Schraube 5 kann
auch durch einen Motor angetrieben werden, der direkt mit Schraube 5 verbunden ist.
-
Wie
in 5 gezeigt besitzt die Stange 9 an ihrem
Ende ein Teil 23, welches einen Schlitz 14 enthält, in dem
ein mit dem Betätigungsarm 4 verbundener
Stift 15 untergebracht ist. Während des Prozesses zum Anpassen
des Pedals 1 gleitet Stift 15 in Schlitz 14.
In dieser Ausführungsform
ist Schlitz 14 gerade, aber es können auch kurvenförmige Schlitze verwendet
werden, um für
den Schuh 22 unterschiedliche Wege zwischen den Endstellungen
der Anpassung zu erhalten.
-
Der
Betätigungsarm 4 besitzt
einen Schlitz 12, in dem ein mit dem Pedal 1 verbundener
Stift 13 untergebracht ist. In den Ausführungsformen von 1 bis 6 ist
der Schlitz gerade, er kann aber auch kurvenförmig sein. Die Gestalt des
Schlitzes 12 bestimmt das Ver hältnis der Abstände zwischen
dem Schuh 22 und der Drehachse 3 sowie zwischen
der Achse 20 und der Drehachse 3. Das Pedal 1 in
dieser Ausführungsform
besitzt zwei Schlitze 10, in denen jeweils ein mit dem
Halteelement 2 verbundener Stift 11 untergebracht
ist.
-
7 und 8 zeigen
eine zweite Ausführungsform
der Erfindung. Bezüglich
der Gleitverbindung und des Stifts zwischen dem Halteelement 2 und
Pedal 1 ist es in dieser Ausführungsform das Halteelement 2,
welches zwei Schlitze 17 aufweist, in denen jeweils ein
mit dem Pedal 1 verbundener Stift 18 untergebracht
ist. Die Auswahl zwischen der beschriebenen ersten oder zweiten
Ausführungsform hängt von
den spezifischen Eigenschaften des Fahrzeugs ab, in das der Anpassungsmechanismus
eingebaut werden soll, wobei mögliche
Wechselwirkungen zwischen dem Anpassmechanismus und den anderen
Bauteilen des Fahrzeugs zu berücksichtigen sind.
-
10 zeigt
eine dritte Ausführungsform
der Erfindung auf der Grundlage der zweiten Ausführungsform, in welcher der
Schlitz 12 des Betätigungsarms 4 kurvenförmig ist.
Die dem Schlitz verliehene Kurve macht es möglich, das Verhältnis der
Anstände zwischen
dem Schuh 22 und der Drehachse 3 bzw. zwischen
der Achse 20 und der Drehachse 3 für verschiedene
Anpassungsstellungen zu regulieren.
-
11 und 12 zeigen
eine vierte Ausführungsform
der Erfindung auf der Grundlage der dritten Ausführungsform. Wie bei der vorigen
ist in der vierten Ausführungsform
der Schlitz 12 des Betätigungsarms 4 kurvenförmig. In
diesem Fall ist der Stift 13 in einer Position mit dem
Pedal 1 verbunden, die näher am oberen Ende des Pedals 1 liegt.
Die Form des Schlitzes 12 des Betätigungsarms 4 ist
gemäß dieser
neuen Position von Stift 13 angepasst worden.
-
In
den beschriebenen Ausführungsformen
ist der mit Pedal 1 verbundene Stift 13 an einer
vorgegebenen Stelle angebracht, jedoch hätten auch einige andere Stellen
an der Oberfläche
des Pedals 1 ausgewählt
werden können,
wobei der Schlitz 12 des Betätigungsarms 4 entsprechend
der für
Stift 13 gewählten
Position anzupassen ist. Desgleichen hätte die mit dem Betätigungsarm 4 verbundene
Achse 20 an einigen anderen Stellen des Betätigungsarms 4 angeordnet
werden können.