DE19654705A1 - Einstellbares Pedalsystem mit manueller Betätigung für ein Kraftfahrzeug - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Pedalsystem in einem Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Es ist für den Fahrer oftmals wünschenswert, die von ihm zu betätigenden Pedale, wie das Bremspedal, Gaspedal und Kupplungspedal, wobei in Fahrzeugen mit Automatikgetriebe das Kupplungspedal entfällt, entsprechend seiner Körper­ größe oder seinen Wünschen, die er hinsichtlich seiner Sitzposition hat, zu verstel­ len, d. h. die Pedale näher an seinen Füße heranzubringen oder weiter weg. Die Sitz­ verstellung reicht hierzu in der Regel nicht aus.

Verstellbare Pedale sind bekannt. So läßt sich beispielsweise das gesamte Pedalsystem um eine Schwenkachse verdrehen, wenn die Pedale an einem Rahmen befestigt sind, der verdrehbar ist. So lassen sich auch ein oder mehrere Pedale an einem Rahmen befestigen, der nach vorne und nach hinten bezüglich des Fahrers verschiebbar ist.

Ferner läßt sich der Rahmen auch mit einem Schneckentrieb verstellen, wo­ bei mindestens ein verstellbares Pedal am Rahmen drehbar befestigt ist. Der Schneckentrieb verdreht den Gesamtrahmen um eine Schwenkachse. Der Schnecken­ trieb kann aber auch dazu benutzt werden, den Rahmen entweder nach vorne zu oder nach rückwärts zu verschieben. Der Schneckentrieb wird von einem Exzenter­ motor angetrieben, mit dem die Pedale nach Wahl vom Fahrer einstellbar sind, der eine am Armaturenbrett des Fahrzeugs befestigte Steuerung bedient.

US 5,351,573 schildert eine andere Lösung, bei der die Fußpedale drehbar gegenüber einem Bezugspunkt einstellbar sind. Die Einstellung bedient sich eines Nockens, der auf dem Pedalarm gleitet, so daß durch Drehung des Nockens der Pe­ dalarm gegenüber dem Bezugspunkt verschwenkt wird. Die Verdrehung des Nockens erfolgt durch einen Motor, der eine Stange mit Schneckengewinde antreibt. Der Motor ist am Pedalarm verschwenkbar angeordnet. Sobald der Antrieb läuft, wird der Schwenkzapfen für den Motor längs der Schnecke hin- und hergeschoben.

Da der Schwenkzapfen dem Schneckentrieb folgt, wird der Nocken zwangsweise verdreht und damit erfolgt die Dreheinstellung des Pedalarms.

Die bekannten Einrichtungen besitzen trotz ihrer Brauchbarkeit verschiedene Nachteile, wozu auch die Elektromotoren zählen, welche die Einstellung automati­ sieren, ohne daß der Fahrer ein Gefühl für die Einstellung erhält. Außerdem führen elektrische Antriebsmotoren zu Schwierigkeiten insofern als sich mehrere Pedale nicht ohne weiteres gleichmäßig verstellen lassen, da die Motordrehzahlen schwan­ ken.

So liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Betätigung der Pedale in einem Fahrzeug zu schaffen, die vom Fahrer leicht einstellbar ist. Die Betätigung soll erfindungsgemäß manuell erfolgen, und die Verstellung soll einfach und fein­ fühlig sein.

Die genannte Aufgabe ist mit den Merkmaien des Patentanspruchs 1 gelöst.

Erfindungsgemäß lassen sich so manuell die Nocken verdrehen und damit die Pedalarme einstellen, so daß sie vom Fahrer weiter entfernt oder naher liegen. Er­ findungsgemäß erfolgt die Verstellung mit einem einfachen Getriebe mit einem Zentralrad, das vom Fahrer verdreht wird und das verschiedene Abtriebsräder an­ treibt, die über Drahtzüge mit den die Nockenverstellung bewirkenden Nocken ver­ bunden sind. Durch Verdrehen der Züge kann so jeder Nocken verdreht werden, wobei zwischen Nocken und Ende des Drahtzuges ein Schneckentrieb vorgesehen ist.

Die Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zei­ gen:

Fig. 1 eine Ansicht des Fahrerraums in einem Kraftfahrzeug mit den zu ver­ stellenden Pedalen;

Fig. 2 die Einzelteile in auseinandergezogener Darstellung für die Verstel­ lung eines Pedals;

Fig. 3 eine Ansicht des Handbetätigungsgetriebes; und

Fig. 4 eine Innenansicht des Getriebes.

Fig. 1 der Zeichnung zeigt ein einstellbares Pedalsystem 10 für ein Kraftfahr­ zeug, das manuell mit einer Betätigungsanordnung 12 verstellbar ist. Die Darstel­ lung in den Fig. 1 und 2 zeigt ein System 10 mit einem Kupplungspedal 14, einem Bremspedal 16 und einem Gaspedal 18, wobei sich die folgende Beschreibung vor allem auf das Kupplungspedal 14 richtet, doch lassen sich in gleicher Weise und mit den gleichen Vorteilen auch das Bremspedal 16 und das Gaspedal 18 verstellen.

In bekannter Weise ist das Kupplungspedal 14 gerade über dem Fußboden 20 auf der Fahrerseite des Fahrzeugs 21 angeordnet und hat anfänglich einen bestimm­ ten Regelabstand vom Fahrersitz 22, um so von einem Fahrer betätigt zu werden, der die sogenannte "typische" Körpergröße besitzt. So ist auch in bekannter Weise der Fahrersitz 22 nach vorwärts und rückwärts einstellbar, um so den Fahrer näher an die Pedale heranzurücken oder von den Pedalen abzurücken, je nach Körper­ größe und Bequemlichkeit des Fahrers.

Fig. 2 zeigt im einzelnen, daß das Kupplungspedal 14 aus einem Arm 24 und einer Fußplatte 26 besteht. Der Arm 24 ist an einer ersten Rahmenstütze 26 befe­ stigt, die unterhalb der Instrumententafel 28 des Fahrzeuges 21 liegt, so daß der Arm 24 weg vom Fahrer drehbar ist. Der Arm 24 ist an der Lagerstütze 26 mit einem Schwenkzapfen 30 befestigt und ist zwischen einer vorderen (zum Fahrer zu) Ruhelage und einer hinteren (d. h. vom Fahrer weg gerichtet) in eine Betätigungs­ lage verschwenkbar.

In bekannter Weise wäre nun der Arm 24 direkt mit einer Schubstange 32 eines Hauptzylinders über einen Schwenkbolzen drehbar verbunden, der durch den Arm 24 und ein erstes Ende 34 der Schubstange 32 greift. Aus Fig. 2 ist aber er­ sichtlich, daß der Arm 24 erfindungsgemäß die Schubstange 32 über einen Nocken 40 betätigt.

Der Nocken 40 ist fest mit einer Platte 42 mit Hilfe eines Gelenkstiftes 44 verbunden, der in eine Öffnung 46 der Platte 42 und eine Öffnung 48 im Nocken 40 eingepreßt ist. Es können aber auch der Nocken 40 und die Platte 42 zueinander in irgendeiner anderen bekannten Weise befestigt werden. Die Platte 42 ist um den Schwenkzapfen 30 verdrehbar. Somit besitzt die Platte 42 eine gemeinsame Dreh­ achse (die vom Bolzen 30 bestimmt ist) mit dem Arm 24. Wegen der festen Verbin­ dung zwischen dem Arm 24 und der Platte 42 führt so eine Verdrehung des Pedal­ arms 24 um den Schwenkzapfen zu einer entsprechenden Verdrehung der Platte 42 um den Zapfen 30.

Die Platte 42 ist ferner mit der Hauptzylinderschubstange 32 über erste und zweite Gelenkglieder 50 und 52 verbunden. Vorzugsweise ist das erste Gelenkglied 50 am oberen Ende 54 mit einer zweiten Lagerstütze 56 verbunden, wozu ein Schwenkzapfen 58 dient, der durch eine Öffnung 60 greift. Ein Simmerring 61 am Zapfen 58 hält einen Abstandsring 62 und eine Scheibe 64. Ein Drehbolzen 66 am ersten Gelenkglied 50 besitzt ein Ende 68 zur drehbaren Verbindung mit dem Ende 34 der Schubstange 32.

Am unteren Ende 70 besitzt das Gelenkglied 50 einen Drehbolzen 72, dessen Ende 74 durch eine Öffnung 76 im ersten Ende 78 des zweiten Gelenkgliedes 52 greift. Eine Halterkappe 80 umgreift das Ende 74 des Bolzens 72 und hält so das zweite Gelenkglied 52 drehbar mit dem ersten Gelenkglied 50 verbunden. Das zweite Gelenkglied 52 besitzt eine Öffnung 82 am zweiten Ende 84, in der drehbar ein Drehzapfen 86 der Platte 42 sitzt. Wie bei dem Zapfen 72 sitzt ein Halter 88 am Ende 90 des Zapfens 86. Der Arm 24 wird in seiner vorderen Ruhestellung mit Hilfe der von der Schubstange 32 ausgeübten Kraft gehalten, so daß der Arm 24 stets in den Fußraum ragt.

Vorzugsweise ist der Nocken 40 scheibenförmig ausgebildet und besitzt eine Nockenbahn 92 an seiner radialen Außenseite. Die Nockenbahn 92 verläuft über einen wesentlichen Abschnitt am Umfang des Nockens 40, so daß der Nocken 40 gegenüber dem Arm 24 um bis zu etwa 180° verdrehbar ist, wenn die Nockenbahn 92 verdreht wird. Diese gleitet an einer Nockenfläche 94 an der Rückseite des Arms 24. So läßt sich durch Drehung des Nockens 40 der Arm 24 nach vorne oder rück­ wärts verschwenken, je nachdem, in welche Richtung der Nocken 40 verdreht wird.

Die Drehung des Arms 24 wird auch durch die Nockenbahn 92 bestimmt. So kann je nach der gewünschten Stellung des Arms 24 gegenüber dem Fahrersitz 22 die Nockenbahn 92 radial aus der Drehachse (d. h. dem Schwenkzapfen 30) beab­ standet sein und damit liefert eine konstante Verdrehung des Arms 24 auch eine konstante Verdrehung des Nockens 40. Die Nockenbahn 92 kann aber auch so ge­ formt sein, daß sich die Verdrehung bei Drehung des Arms 24 ändert, und damit der Fahrer eine feine Einstellung des Arms 24 dort erreichen kann, wo die Drehung des Arms 24 am geringsten ist.

Der Nocken 40 besitzt eine bogenförmige Nut 28 im Abstand von dem Rand und neben der Nockenbahn 92. In die Nut 98 greift ein Haltebügel 100, um dafür zu sorgen, daß Flächenkontakt zwischen dem Nocken 40 und der Nockenfläche 94 des Arms 24 herrscht und der mechanische Eingriff aufrechterhalten bleibt. Der Halte­ bügel 100 ist am Arm 24 mit Nieten 102 oder in anderer Weise befestigt und besitzt einen Flansch 104 rechtwinklig zur Befestigungslasche 106. Der Flansch 104 greift in die Nut 98.

Es folgt die Beschreibung der manuellen Betätigung 12. Diese besitzt ein Gehäuse 108, das am Armaturenbrett 28 befestigt ist. Das Gehäuse 108 ist zweitei­ lig mit einem Bodenteil 110 und einem Deckel 112. Deckel und Bodenteil sind mit Schrauben (nicht dargestellt) verbunden, die durch Öffnungen 114 greifen und in Gewindebohrungen 116 des Bodenteils 110 greifen.

Die Betätigung 12 besitzt ferner mehrere drehbare Stelldrähte 120. Wie be­ kannt besitzt jeder Stelldraht 120 einen verdrehbaren Draht 122 und eine flexible Hülle 124. In der dargestellten Ausführungsform sind drei Stelldrähte 120, also je ein Stelldraht für das Kupplungspedal 14, Bremspedal 16 und Gaspedal 18 vorgese­ hen. Ein erstes Ende 126 der Drähte 120 greift durch Öffnungen (nicht gezeigt) im Basisteil 110 des Gehäuses 108 und durch eine Öffnung (nicht gezeigt) im Deckel 112. Die Drahtzüge werden in Längsrichtung am Gehäuse 108 durch Federringe 130 gehalten, die auf die Drähte 122 an der Außenseite des Deckels 112 aufgesetzt sind.

Ein zweites Ende 132 der Drahtzüge 120 endet in einem Gewinde 134, das in einen Zahnabschnitt 136 greift, der an der Außenseite 138 des Nockens 40 mit Nie­ ten 140 oder in anderer Weise befestigt ist. Eine Abdeckung 142 ist an der Platte 42 mit Nieten 140 befestigt. Die Abdeckung 142 schützt die beweglichen Teile 136 und 134. Das Gewinde 134 ist vorzugsweise ein Schneckentrieb, der mit dem Kabel 120 verdreht wird, so daß dann der Nocken 40 im Uhrzeiger- oder Gegenuhrzeiger­ sinn verdrehbar ist und damit der Pedalarm 24 in Drehrichtung einstellbar ist.

Die Fig. 4 und 5 zeigen das Innere 144 zwischen dem Bodenteil 110 und dem Deckel 112 des Gehäuses 108 mit einem Antrieb zum Drehen der Drahtzüge 120. So besitzt das Getriebe ein Zentralrad 146 und drei Abtriebszahnräder 148 für je­ weils einen Drahtzug 120. Die Zahnräder 148 sitzen fest bei 150 auf jeweils einem Draht 122. Vorzugsweise ist das Zentralrad 146 in ständigem Eingriff mit jedem Abtriebszahnrad 148 und sitzt fest auf einer Welle 152, die aus dem Gehäuse 108 vorsteht. Ein Einstellgriff 154 sitzt auf der Welle 152, die sich damit zur Verstellung der Pedale verdrehen läßt. Fig. 1 zeigt, daß der Einstellgriff bequem vom Fahrer erreichbar ist.

In Fig. 4 besitzen die Abtriebsräder 148 die gleiche Größe, doch können die Abtriebsräder 148 auch unterschiedlich groß sein, um entsprechende der Pedale zu erreichen. Die gleiche Größe ist aber bevorzugt.

Bei der manuellen Betätigung könnte auch eine Abänderung derart erfolgen, daß wenigstens ein Abtriebsrad 148 vom Antriebsrad 146 abkuppelbar ist, so daß dann die Pedale individuell einstellbar sind. Allerdings wird in den meisten Fällen eine gleichzeitige und gleichmäßige Verstellung der Pedale erwünscht.

Wie aus Fig. 2 hervorgeht, führt die Verdrehung z. B. des Drahtes 122 über die Schnecke 134 zu einer Verdrehung des Nockens 40 im Uhrzeigersinn. Dann wird der Pedalarm 24 vom Fahrer weg verdreht, wenn der Betätigungsgriff 154 im Uhrzeigersinn verdreht wird. Dagegen wird der Arm 24 zum Fahrer hin verdreht, wenn man den Einstellgriff 154 im Gegenuhrzeigersinn verdreht.

Claims (6)

1. Pedalsystem für Kraftfahrzeuge zum Einstellen mehrerer Pedale, die je­ weils einen um eine Drehachse verdrehbaren Arm aufiveisen, auf Fahrerwunsch, wobei neben den jeweiligen Pedalarmen (24) drehbar angeordnete Nocken (40) vor­ gesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß eine manuelle Betätigung (12) zum wahlweisen Verdrehen der Nocken (40) um ihre Drehachsen vorgesehen ist, wobei die Betätigung (12) mehrere Bauteile aufweist, nämlich ein Getriebe (146, 148) in einem Gehäuse (108), einen außerhalb des Gehäuses vorgesehenen Betätigungsgriff (154), der mit einem Antriebsrad (146) verbunden ist, und Abtriebsräder (148), die mit dem Antriebsrad (146) kämmen, und mehrere drehbare Stelldrähte (120), deren eines Ende jeweils mit einem der Antriebsräder (148) verbunden ist, und deren zweites Ende in einem Schneckengewinde (132) endet, das in einen Zahnabschnitt (136) an jeweils einem Nocken (40) greift, und wobei durch Verdrehen des Betäti­ gungsgriffes die jeweiligen Arme (24) der Pedale in Vorwärts- und Rückwärtsrich­ tung verdrehbar einstellbar sind.

2. Pedalsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Nocken (40) eine Nut (98) aufweist, mit der der Nocken und die Pedale kraftschlüssig zu­ sammengehalten werden.

3. Pedalsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Pedale jeweils einen Bügel (100) tragen, der mit einem Ende (104) in die Nut (98) des zu­ gehörigen Nockens (40) greift.

4. Pedalsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Nocken (40) eine Nockenbahn (92) aufweisen, die gleitend an je einem Pe­ dal anliegen.

5. Pedalsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die manuelle Betätigung (12) die Pedale (24) gemeinsam verstellt.

6. Pedalsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die manuelle Betätigung (12) rotierende Elemente aufweist, mit denen die Pe­ dale einzeln einstellbar sind.