DE19938271A1

DE19938271A1 - Pedal für ein Kraftfahrzeug, insbesondere Brems- oder Kupplungspedal

Info

Publication number: DE19938271A1
Application number: DE1999138271
Authority: DE
Inventors: Ruprecht Sinnhuber
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 1999-08-12
Filing date: 1999-08-12
Publication date: 2001-02-15

Abstract

Es ist bekannt, Pedale (1) verstellbar auszubilden, um kleinen Kraftfahrzeugführern eine bequeme Sitzposition zu ermöglichen, aus der sie auch die Pedale (1) erreichen können. Die bekannten Pedalverstellungen sind aber ergonomisch nicht optimal. Das erfindungsgemäße Pedal (1) für ein Kraftfahrzeug, insbesondere Brems- oder Kupplungspedal, weist einen Hebel (2) auf, der ein oberes Schwenklager (4) und ein unteres Schwenklager (5) aufweist. Der Hebel (2) ist an einem der Schwenklager (4) an einer Fahrzeugkarosserie (14) gelagert und mit dem anderen Schwenklager (5) mit einer Betätigungseinrichtung verbunden. Wenigstens eines der Schwenklager (4) ist zum Verstellen der Pedalstellung verschiebbar ausgebildet. Das Pedal (1) ist dadurch gekennzeichnet, daß entweder eines der beiden Schwenklager (4, 5) oder das obere Schwenklager (4) und das untere Schwenklager (5) unabhängig voneinander zum Verstellen der Pedalstellung verschiebbar sind.

Description

Die Erfindung betrifft ein Pedal für ein Kraftfahrzeug, insbesondere Brems- oder Kupplungspedal, mit einem Hebel, der ein oberes Schwenklager und ein unteres Schwenklager aufweist, wobei der Hebel an einem der Schwenklager an einer Fahrzeugkarosserie gelagert ist und mit dem anderen Schwenklager mit einer Betätigungseinrichtung verbunden ist.

Ein solches Pedal ist durch die EP 0 363 546 A1 bekannt geworden. Bei dem darin gezeigten Pedal sind sowohl das obere Schwenklager als auch das untere Schwenklager gemeinsam und synchron zueinander verschiebbar. Hierdurch ist es möglich, die Position des Pedals zum Kraftfahrzeugführer (Fahrer) auf die Körpergröße des Fahrers einzustellen. Hierzu reicht nämlich ein alleiniges Verstellen der Sitzposition oft nicht aus, da sehr kleine Fahrer häufig bereits mit dem Oberkörper sehr nahe am Lenkrad sitzen, um die Pedale gerade noch erreichen zu können. Die vorgenannte Verstellmöglichkeit der Pedale ermöglicht es auch kleinen Fahrern einen bequemen Sitzabstand zum Lenkrad einzunehmen und sodann die Pedale soweit erforderlich an sich heranzuholen. Nachteilig bei der vorbeschriebenen Pedalverstellung ist aber, daß die Pedale immer genau horizontal verfahren werden und somit der vertikale Abstand zwischen den Pedalen und dem Bodenblech konstant bleibt. In einigen Kraftfahrzeugen steigen die Bodenbleche nach vorn hin, also vom Fahrer weg, leicht an, was zu einer Vergrößerung des vertikalen Abstands zwischen Bodenblech und dem Pedal bei Heranholen des Pedals an den Fahrer führt. Diese ist deshalb nachteilig, weil kleine Fahrer in der Regel auch über kleinere Füße, sprich kleinere Schuhgrößen verfügen. Um das Pedal gut mit dem Fuß erreichen zu können, müssen sehr kleine Fahrer daher häufig den Haken vom Bodenblech abheben und mit eigener Muskelkraft den Fuß tragen. Legen sie den Haken auf das Bodenblech auf, erreichen sie das Pedal gerade noch mit den Fußspitzen. Dieses ist insbesondere bei einem ständig zu betätigen Gaspedal besonders ungünstig, weil dies zum "Einschlafen" der Beine führt. Diese unergonomische Fußhaltung führt auch zu einer insgesamt schnelleren Ermüdung des Fahrers, was entweder häufigere Pausen erforderlich macht oder andererseits zu einer Gefährdung der Verkehrssicherheit führt.

Aus der EP 0 256 466 A2 ist ebenfalls ein verstellbares Pedal bekannt, bei dem wiederum nur ein horizontales Verfahren des Pedals möglich ist.

Um die vorstehenden Nachteile zu umgehen, offenbart die DE 196 25 765 A1 eine Bodenhöhenverstelleinrichtung. Diese Bodenhöhenverstelleinrichtung wird auf dem Bodenblech des Kraftfahrzeugs montiert und vertilgt über eine höhenverstellbare Plattform, um so den vertikalen Abstand zwischen der Trittplatte des Pedals und der Plattform einstellen zu können.

Hiervon ausgehend liegt der Erfindung das Problem zugrunde, eine Pedalverstellung vorzuschlagen, durch die eine ergonomisch günstige Pedalverstellung ermöglicht wird.

Zur Lösung dieses Problems ist die erfindungsgemäße Pedalverstellung dadurch gekennzeichnet, daß entweder eines der beiden Schwenklager oder das obere Schwenklager und das untere Schwenklager unabhängig voneinander zum Verstellen der Pedalstellung verschiebbar sind.

Durch diese Maßnahme ist eine Kinematik möglich, durch die beim Verstellen eines der beiden Schwenklager die Trittplatte des Pedals stets auf einem Kreisbogen verfahren wird, derart, daß bei einem Heranholen des Pedals an den Fahrer die Trittplatte auch nach unten zum Bodenblech hin verschoben wird. Hierdurch ist gewährleistet, daß kleine Fahrer, die das Pedal an sich heranholen, bequem das Pedal erreichen können, während ihr Haken auf dem Bodenblech ruht. Die erfindungsgemäße Lösung erlaubt aber auch, das obere und das untere Schwenklager unabhängig voneinander zu verschieben.

Hierdurch ist eine optimale Anpassung der Position der Trittplatte des Pedals an die Körpergröße des Fahrzeugführers möglich. Durch die individuelle Verschiebung kann fast jede gewünschte Position der Trittplatte hinsichtlich vertikalem Abstand zum Bodenblech und horizontalem Abstand zum Fahrzeugführer eingestellt werden. Das Pedal ist hierdurch ergonomisch weiter verbessert.

Weitere Merkmale der Erfindung beziehen sich auf konstruktive Ausgestaltungen des Pedals.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt:

Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines Pedals mit den Erfindungsmerkmalen,

Fig. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel für ein Pedal mit den Erfindungsmerkmalen,

Fig. 3 ein drittes Ausführungsbeispiel eines Pedals mit den Erfindungsmerkmalen,

Fig. 4 ein weiteres Ausführungsbeispiel für ein Pedal mit den Erfindungsmerkmalen.

Die in den Fig. 1 bis 4 gezeigten Pedale 1 weisen einen Hebel 2 und eine Trittplatte 3 auf. Die Pedale 1 sind mit ihrem Hebel 2 jeweils über ein erstes Schwenklager 4 durch geeignete Mittel am Fahrzeugrahmen gehalten. In den Ausführungsbeispielen gemäß der Fig. 1 bis 4 ist dieses Schwenklager 4 jeweils am oberen Ende des Hebels 1 angeordnet. Über ein weiteres, unterhalb des Schwenklagers 4 angeordnetes Schwenklager 5 ist an dem Hebel 1 eine Betätigungseinrichtung, beispielsweise eine Bremsdruckstange 6 angebracht. Über die Bremsdruckstange 6 wird ein Kolben 7 eines Bremszylinders 8 betätigt. In analoger Weise kann auch eine Druckstange für eine hydraulische oder mechanische Kupplung oder eine Druckstange zum Betätigen der Drosselklappe oder dergleichen an dem Hebel 2 angebracht sein.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 ist ausschließlich das obere Schwenklager 4 zum Verstellen der Pedalpositionen verschiebbar. Die ausgezogene Stellung zeigt die Ruhestellung für einen großen Kraftfahrzeugführer. Für einen kleinen Kraftfahrzeugführer wird das obere Schwenklager 4 nach links verschoben (Schwenklager 4'). Das Pedal gelangt so in die rechte Position (Pedal 1'). Wie in Fig. 1 erkennbar, liegt in dieser Position die Trittplatte 3' tiefer und näher am Fahrzeugführer als in der ausgezogenen Position (Trittplatte 3). Im gezeigten Ausführungsbeispiel erfolgt das Verschieben des oberen Schwenklagers 4 mittels einer Kolbenstange 9 durch einen Hydraulik- oder Pneumatikzylinder 10. Der Zylinder 10 ist im vorliegenden Fall ein doppelt wirkender Zylinder. Alternativ kann auch ein einfach wirkender Zylinder mit einer Rückholungsfeder vorgesehen sein. Ferner ist eine elektrische Verstellung beispielsweise mittels Spindeltrieb möglich.

Die Kolbenstange 9 ist im vorliegenden Fall mit einem Knickgelenk 11 versehen. Da das untere Schwenklager 5 entlang einer Geraden beim Betätigen des Pedals 1 verschoben wird, können aufgrund des Knickgelenks 11 Höhenunterschiede im Gelenk 4 beim Betätigen des Pedals 1 ausgeglichen werden (Gelenk 4"). Die linke strichlierte Position zeigt den Hebel 2" und die Trittplatte 3" in der Betätigungsposition für den Bremszylinder 8.

In Fig. 2 ist ebenfalls ein Ausführungsbeispiel gezeigt, bei dem zum Verstellen der Pedalposition ebenfalls nur das obere Schwenklager 4 verschiebbar ist. Die Verschiebung erfolgt hier mittels einer Spindel 12, die mit einer Spindelmutter 13 zusammenwirkt. Die Spindelmutter 13 ist dabei mit dem Schwenklager 4 verbunden und die Spindel 12 drehbar an der Fahrzeugkarosserie 14 angeordnet. Über einen Motor 15 wird die Spindel 12 drehend angetrieben und somit das Schwenklager 4 verfahren.

Gezeigt sind in Fig. 2 ausgezogen die Position für den 95%-Mann (Druckpunkt gemäß Pfeil 16) und strichpunktiert die Position für die 5%-Frau (Druckpunkt gemäß Pfeil 17). Eine weitere Besonderheit bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 besteht darin, daß der Hebel 2 als Kniehebel, nämlich im Bereich des Schwenklagers 5 abgeknickt ausgebildet ist. Hierdurch ist eine Konfiguration gewährleistet, bei der das Schwenklager 4 immer etwa entlang der Längsachse der Spindelmutter 13 beim Einstellen der Pedalposition und das Schwenklager 5 entlang der Längsachse der Bremsdruckstange 6 während der Betätigung des Bremszylinders 8 verfahren wird. Hierdurch ergeben sich auch im Zusammenhang mit der entsprechenden optimalen Pedalstellung optimale Kraftausnutzungen der Fußkraft des Fahrzeugführers. Dieses ist durch Wahl geeigneter Neigungswinkel α für den Bremszylinder 8 und β für die Spindel 12 bzw. die Spindelmutter 13 gewährleistet. Diese Neigungswinkel α und β können innerhalb bestimmter Grenzen gegebenenfalls variieren, da der Motor 15 und der Bremszylinder 8 über Gelenke 38 an der Karosserie 14 gelagert sein können.

Bei dem in Fig. 3 gezeigten Ausführungsbeispiel sind beide Schwenklager 4 und 5 zur Verstellung der Pedalposition verfahrbar. Dieses erfolgt jeweils über Spindeltriebe 18, 19. Der Spindeltrieb 18 für das obere Schwenklager 4 ist dabei so ausgebildet, daß die Spindel 20 dem Schwenklager 4 und die Spindelmutter 21 der Karosserieseite zugeordnet ist. Dabei wird im vorliegenden Fall die Spindelmutter 21 über einen Motor 22 zum Verstellen der Positionen des Schwenklagers 4 betätigt. Der Spindeltrieb 19 ist so ausgebildet, daß die Spindel 23 dem Gelenk 5 und die Spindelmutter 24 dem Bremszylinder 8 zugeordnet ist. Hier wird die Spindel 13 über einen zweiten Motor 25 zum Verstellen der Positionen des Schwenklagers 4 betätigt. Über das Motorgehäuse des Motors 25 ist dabei auch die Spindel 13 mit dem Schwenklager 5 verbunden. Ferner ist die Bremsdruckstange 6 über ein Gelenk 39 gelenkig mit der Spindelmutter 24 verbunden. Dieses Gelenk 39 kann alternativ aber auch zwischen dem Motor 25 und der Spindel 23 angeordnet oder zur gelenkigen Befestigung des Bremszylinders 8 an der Karosserie 14 eingesetzt werden.

Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 ist analog dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 ausgebildet. Gleiche Gegenstände sind hier deshalb mit den selben Bezugsziffern versehen.

Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 unterschiedet sich aber von dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 dahingehend, daß jeweils Liniearführungen 26, 27 für die Schwenklager 4 bzw. 5 vorgesehen sind, die jeweils über externe Spindeltriebe 28, 29 getätigt werden. Einem Kolben 39, 31 der Liniearführung 26 bzw. 27 ist dabei eine Spindelmutter 32 bzw. 33 zugeordnet, die mit einer über einen Motor 34 bzw. 35 betätigten Spindel 36 bzw. 37 zusammenwirkt. Die Linearführung 26 und/oder der Bremszylinder 8 können auch über ein Gelenk an der Karosserie 14 befestigt sein.

Soweit Spindeltriebe in den vorgenannten Ausführungsbeispielen eingesetzt werden, sind geeignete Mittel vorgesehen, um das im Spindeltrieb auftretende Reibmoment aufzunehmen. Im Falle des Ausführungsbeipiels gemäß Fig. 4 sind dies die Linearführungen 26, 27. Diese können selbstverständlich auch in Verbindung mit den anderen Ausführungsbeispielen eingesetzt werden. Es können aber auch andere Mittel eingesetzt werden, um beispielsweise ein Verdrehen der Bremsdruckstange 6 gegenüber dem Bremszylinder 8 infolge der im Spindeltrieb auftretenden Reibung zu verhindern.

Selbstverständlich sind auch Mischformen aus den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen denkbar.

Bezugszeichenliste

1

Pedal

2

Hebel

3

Trittplatte

4

Schwenklager

5

Schwenklager

6

Bremsdruckstange

7

Kolben

8

Bremszylinder

9

Kolbenstange

10

Zylinder

11

Knickgelenk

12

Spindel

13

Spindelmutter

14

Fahrzeugkarosserie

15

Motor

16

Pfeil

17

Pfeil

18

Spindeltrieb

19

Spindeltrieb

20

Spindel

21

Spindelmutter

22

Motor

23

Spindel

24

Spindelmutter

25

Motor

26

Linearführung

27

Linearführung

28

Spindeltrieb

29

Spindeltrieb

30

Kolbenstange

31

Kolbenstange

32

Spindelmutter

33

Spindelmutter

34

Motor

35

Motor

36

Spindel

37

Spindel

38

Gelenk

39

Gelenk
α Winkel
β Winkel

Claims

1. Pedal für ein Kraftfahrzeug, insbesondere Brems- oder Kupplungspedal, mit einem Hebel (2), der ein oberes Schwenklager (4) und ein unteres Schwenklager (5) aufweist, wobei der Hebel (2) an einem der Schwenklager (4) an einer Fahrzeugkarosserie (14) gelagert ist und mit dem anderen Schwenklager (5) mit einer Betätigungseinrichtung verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß entweder eines der beiden Schwenklager (4, 5) oder das obere Schwenklager (4) und das untere Schwenklager (5) unabhängig voneinander zum Verstellen der Pedalstellung verschiebbar sind.

2. Pedal nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Schwenklager (4, 5) durch einen Pneumatik- oder Hydraulikzylinder (10) verschiebbar ist.

3. Pedal nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder (10) doppeltwirkend ausgebildet ist.

4. Pedal nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Schwenklager (4, 5) durch einen Spindeltrieb (18, 19) verschiebbar ist.

5. Pedal nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zum Verschieben des Schwenklagers (4, 5) eine Linearführung (26, 27) vorgesehen ist.

6. Pedal nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Betätigungsstange (9) zum Verschieben des Schwenklagers (4) ein Knickgelenk (11) aufweist.

7. Pedal nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Hebel (2) als Kniehebel ausgebildet ist.