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GEGENSTAND
DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Pedalanordnung mit gleichzeitiger
Einstellung der Position des Bremspedals und des Gaspedals, so dass
das Bremspedal und das Gaspedal verschoben werden können, um
Fahrern jeglicher Statur eine komfortable Haltung am Lenkrad zu
ermöglichen,
wobei auch der minimale Sicherheitsabstand zwischen dem Airbagmodul
und dem Körper
des Fahrers beibehalten wird.
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Die
vorliegende Erfindung beinhaltet integral mit dem Einstellmechanismus
auch einen Mechanismus zum Freigeben des Bremspedals, der es ermöglicht,
dass im Moment einer Kollision das Einstellsystem des Bremspedals
gelockert und unabhängig
von der Verbindung mit dem hydraulischen System wird, so dass es
keinen großen
Widerstand bietet, falls es gegen die Beine des Fahrers schlägt.
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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Die
feststehende Position der Pedale bei Motorfahrzeugen bedeutet, dass
Fahrer mit einer kleineren Statur viel näher an das Lenkrad herankommen müssen, wofür sie den
Sitz nach vorne schieben, was zu einem verminderten Abstand mit
Bezug auf das Lenkrad führt.
Im Fall eines Unfalls werden daher schwerwiegende Verletzungen verursacht,
weil der Airbag sich zu nah am Fahrer befindet. Diese Situation
tritt auf, wenn der Abstand zwischen dem Fahrer und dem Lenkrad
weniger als ungefähr
25 cm beträgt,
wobei ein hohes Risiko für
Verletzungen als Folge der Explosion des Airbags besteht, selbst wenn
der Unfall selbst nicht so schwerwiegend ist. Dieser Aspekt ist
insbesondere kritisch für
schwangere Frauen, für
welche der Abstand vom Lenkrad wesentlich vermindert ist.
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In
dieser Situation besteht eine deutliche Notwendigkeit, Pedalanordnungen
zu schaffen, die an die Größe des Fahrers
anpassbar sind und die es ermöglichen,
statt den Sitz vorwärts
bewegen zu müssen,
damit der Fahrer eine komfortablere Haltung erzielt, die Pedale
rückwärts zu bewegen,
bis diese Haltung eingenommen wird, wobei der minimale Sicherheitsabstand
zwischen dem Airbagmodul und dem Körper beibehalten wird.
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Leute
mit kleinerer Statur bemerken die Vorteile eines solchen einstellbaren
Pedals stärker,
obwohl solche Pedale auch das Wohlgefühl von größeren Fahrern verstärken, weil
sie das Risiko von Verletzungen der Knie bei einer Kollision vermindern,
indem sie diese weiter von der Vorderseite des Fahrzeugs beabstanden.
Die Pedale sind auch gut für korpulente
Fahrer. Logischerweise unterscheidet sich dieses Wohlgefühl zwischen
der komfortabelsten Position für
den Fahrer und derjenigen, die für Fahrer
aller Größen maximal
tolerabel ist. Nur die kleinsten Fahrer spüren aber einen beträchtlichen Unterschied
zwischen der normalen Position des Pedals und der komfortabelsten.
Dies beruht darauf, dass die kleinsten Fahrer in der normalen Position des
Pedals ihren Absatz anheben, um das Gaspedal und das Bremspedal
erreichen zu können.
Wenn die Erstreckung des Pedals vergrößert wird, wird diese Anhebebewegung
minimiert.
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Außerdem muss
berücksichtigt
werden, dass im Falle eines Unfalls die Lenksäule eventuell zur Seite hin
versetzt wird und gegen das Bremspedal schlägt, das sich daneben befindet,
was dazu führt,
dass die Fortbewegung der Lenksäule
behindert wird und Reaktionskräfte
erzeugt werden, die den Verlauf der Versetzung der Säule modifizieren werden
und dazu führen,
dass diese gegen den Fahrer stößt und ihn
schwer verletzt.
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Mit
dem Ziel, das Eindringen dieser Elemente in das Innere des Fahrzeugs
hinein zu verhindern, werden Komponenten und Systeme ausgestaltet,
die die negativen Auswirkungen, die dieses Eindringen für den Fahrer
haben kann, vermindern oder vermeiden sollen.
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Das
Europäische
Patent
EP 1 179 762 offenbart
eine Anordnung, die aus einem Bremspedal und einem Gaspedal gebildet
ist, die in schaukelnder Anordnung angebracht sind.
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BESCHREIBUNG
DER ERFINDUNG
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Die
Pedalanordnung, die Gegenstand der Erfindung ist, ermöglicht die
gleichzeitige Einstellung des Bremspedals und des Gaspedals, was
eine alternative Lösung
des Problems der Regelung der Position des Fahrers mit Bezug auf
die Pedale bietet, wodurch die Pedale näher herangebracht werden können, insbesondere
für Fahrer
mit einer kleineren Statur.
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Das
Prinzip der Einstellung beruht auf der Tatsache, dass die beiden
Pedale, d.h. das Bremspedal und das Gaspedal, in zwei Teile geteilt
sind, nämlich
einen ersten Teil, der das eigentliche Pedal bildet und die zugehörige Unterstützung für den Fuß des Fahrers
beinhaltet, und einen zweiten Teil, der mit der Lagerung der Pedalanordnung
verbunden ist, die feststehend ist, wobei beide Teile durch einige
Führungen
oder Gleitstücke
gekoppelt sind, die in dem zweiten Teil vorgesehen sind, so dass
der erste Teil mit Bezug auf den zweiten verschoben werden kann, was
dazu führt,
dass das entsprechende Pedal mehr oder weniger mit Bezug auf den
Fahrer zurückbleibt.
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Die
Verschiebung des ersten Teils des Pedals mit Bezug auf den zweiten
Teil wird mittels eines elektrischen Motors produziert, der auf
einzelne Schneckenräder
einwirkt, die eine Anzahl von Nocken und Schaukelstücken antreiben,
die die gleichzeitige Bewegung der ersten Teile der Pedale bestimmen.
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Die
Drehung des elektrischen Motors wird über ein flexibles Stahlkabel
auf den unteren Teil eines Schneckenrads übertragen, das durch ein Lagerungsstück gehalten
wird, dessen Drehachse die Achse des Bremspedals ist, und das mit
dem zweiten Teil des Bremspedals vernietet ist, insbesondere dem
Teil, der mit dem hydraulischen System gekoppelt ist und mit Bezug
auf den der erste Teil des Bremspedals verschoben werden wird.
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Mit
dem Schneckenrad der Bremse ist ein Gewindestück verklemmt, dessen Drehung
blockiert ist, so dass die Bewegung des Schneckenrads die Translation
des Gewindestücks
verursacht, dessen Bewegung das Schaukeln eines Hebels verursacht, und
zwar durch eine Verbindungsstange, und die Bewegung des Hebels wird
ihrerseits mittels einer weiteren Verbindungsstange in die Translation
des ersten Teils der Steuerung mit Bezug auf den zweiten Teil umgewandelt.
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Was
das Gaspedal angeht, ermöglicht
es das Vorhandensein eines weiteren flexiblen Stahlkabels, dass
die Drehung des Schneckenrads der Bremse auf das Schneckenrad des
Gaspedals übertragen
wird, das die gleiche Art von Einstellung wie das Bremspedal hat,
abgesehen davon, dass bei dieser Gelegenheit eine direkte Umwandlung
der Translation entlang der Schraube in die Translation eines Teils
des Gaspedals mit Bezug auf den anderen Teil erfolgt.
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Was
das System zum Freigeben des Bremspedals im Falle einer Kollision
angeht, schlägt
die Lagerung der Lenksäule
als Folge der relativen Bewegung zwischen dieser und der Pedalanordnung gegen
einen Schaukelarm, der sich in Bezug auf die Lagerungen der Bremse
dreht, bis sie gegen einen Lösemechanismus
schlägt,
der die Niete zerreißen wird,
die die Befestigungsstücke
des Schneckenrads mit dem Teil des Bremspedals vereinigen, der mit dem
hydraulischen System verbunden ist. So ist das Einstellsystem des
Pedals frei und unabhängig
von dem hydraulischen System, und der andere Teil des Bremspedals
kann sich frei bewegen und bietet keinen großen Widerstand, falls er gegen
die Beine des Fahrers schlägt.
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BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Um
die Beschreibung zu vervollständigen und
mit dem Hintergrund, ein besseres Verständnis der Merkmale der Erfindung
zu fördern,
und zwar gemäß einem
bevorzugten Beispiel einer praktischen Ausführungsform der Erfindung, begleiten
diese Beschreibung als integraler Bestandteil einige Zeichnungen,
die rein darstellend und nicht einschränkend folgendes zeigen:
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1. – Sie zeigt
eine allgemeine Ansicht der Pedalanordnung in der Perspektive, in
welcher es möglich
ist, einen Teil des Pedaleinstellmechanismus sowie das System zum
Lösen des
Bremspedals im Falle der Kollision auszumachen.
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2. – Sie zeigt
eine allgemeine Ansicht der Pedalanordnung in der Perspektive, in
welcher einige Elemente unterdrückt
worden sind, wie die Bremslagerungen sowie der gesamte Gaspedalteil, wobei
der Zweck derjenige ist, diejenigen Elemente genauer erkennen zu
können,
die den Einstellmechanismus des Bremspedals bilden, beispielsweise das
Schneckenrad der Bremse, den Hebel, die beiden Verbindungsstangen
des Bremsmechanismus, das in dem mit dem Stamm in Eingriff stehenden
Element befindliche Gleitstück,
etc..
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3. – Sie zeigt
eine Aufwärtsansicht
der Pedalanordnung in der Perspektive, in welcher man genauer diejenigen
Elemente ausmachen kann, die das System zum Lösen des Bremspedals im Falle
einer Kollision bilden, beispielsweise den Schaukelarm, den Lösemechanismus,
etc..
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4. – Sie zeigt
eine allgemeine perspektivische Ansicht der Pedalanordnung von hinten,
in welcher man die Pedale genauer erkennen kann, die in zwei Teile
unterteilt sind, das Gleitstück,
das sich in dem Element befindet, das mit dem Stamm im Eingriff
ist, sowie drei hohle Röhren,
jede integral mit einem Element, und die sich um die Achse des Bremspedals
herum drehen.
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5. – Sie zeigt
eine allgemeine perspektivische Ansicht der Pedalanordnung, in welcher
einige Elemente unterdrückt
worden sind und in welcher die Endposition gesehen werden kann,
die von den Elementen der Pedalanordnung eingenommen wird, wenn
die Einstellung der Pedale ausgeführt worden ist.
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BEVORZUGTE
AUSFÜHRUNGSFORM
DER ERFINDUNG
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Der
Mechanismus zum gleichzeitigen Einstellen des Bremspedals und des
Gaspedals, der den Gegenstand dieser Erfindung bildet, wird durch
die folgenden Elemente ausgebildet: Ein unterstützendes Grundteil der Pedalanordnung 25,
das die Bremslagerungen 4 und 4' jederzeit integral beibehält, die
mit dem Grundteil 25 verschweißt sind, und mit dem Potentiometer
des Gaspedals 13, das mit dem Grundteil 25 verschraubt
ist; ein Bremspedal, das in zwei Teile unterteilt ist, nämlich einen
ersten Teil 1 des Bremspedals, der in der Einstellung der
Pedale an einem zweiten Bremspedalteil 3 gleiten wird, der
eine Nut und einige Gleitstücke 23 beinhaltet;
ein Stahlkabel 11',
das an einen elektrischen Motor an einem Ende angeschlossen ist
und an dem anderen an dem unteren Teil eines Schneckenrads 17,
so dass es die Drehung von dem Motor auf die Schraube oder das Schneckenrad überträgt. Das
Schneckenrad 17 ist durch das Element 18 integral
mit der hohlen Röhre 14' gehalten, und
mittels einzelner Nieten 19 mit dem Lösemechanismus 16 und
dem zweiten Teil 3 vernietet, das seinerseits integral
mit der hohlen Röhre 14'' ist. Die Elemente 18, 16 und 3 werden
jederzeit integral sein, nur nicht im Falle einer Kollision.
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An
dem Schneckenrad 17 ist ein Gewindestück 15 angebracht,
dessen Drehung blockiert ist und das mit der Drehung der Schraube 17 entlang der
letztgenannten verschoben wird. Die Verbindungsstange 7 ist
bei E am Element 15 und bei D am Hebel 24 gelenkig
angebracht, und sie wird dazu dienen, die Translationsbewegung des
Elements 15 in die Drehung des Hebels 24 zu übertragen.
Bei C ist am Hebel 24 die Verbindungsstange 6 gelenkartig angebracht,
die die Drehbewegung des Hebels 24 in eine Translationsbewegung
des Teils 1 des Bremspedals übermitteln wird, das demzufolge über die Gleitstücke 23 integral
mit dem zweiten Teil 3 des Bremspedals verschoben werden
wird. Die Verbindungsstange 6 und der erste Teil 1 des
Bremspedals sind bei B scharnierartig verbunden. Der Teil des Bremspedals 3 ist
bei I mit den Lagerungen 4, 4' gelenkartig verbunden, die durch
Verschweißen
mit dem Grundteil 25 verbunden sind.
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Für die gleichzeitige
Einstellung des Gaspedals wird ein zweites Stahlkabel 11 verwendet,
das dazu dient, die Drehung des Schneckenrads 17 auf das
Schneckenrad 9 zu übertragen,
wobei dieses Schneckenrad durch die Elemente 21 und 22 gehalten
wird, die integral mit dem zweiten Teil des Pedals 10 sind,
das bei J mit dem Potentiometer 13 scharnierartig verbunden
ist, das seinerseits mit Schrauben an dem Grundteil 25 angebracht
ist. An dem Schneckenrad 9 angebracht ist das Gewindestück 12,
das mit der Drehung der Schraube 9 und dadurch, dass es
sich nicht zusammen damit drehen kann, entlang der Länge verschoben
wird. Die Verbindungsstange 8 ist an dem Stück 12 bei
H und bei G mit dem ersten Teil 2 des Gaspedals scharnierartig verbunden,
der entlang des zweiten Teils 10 verschoben werden kann.
Die Verbindungsstange 8 ist diejenige, die dazu dient,
die Translationsbewegung des Elements 12 in eine Translationsbewegung
des zweiten Teils 2 des Gaspedals zu übertragen.
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Während des
normalen Betriebs der Pedale aufgrund der Anwesenheit der Drehung
des Schneckenrads 17 ist das gesamte System zum Einstellen der
Pedale unbeweglich, und alle Elemente sind integral miteinander,
so dass es möglich
wird, dass sich alle als zwei integrale Anordnungen (eine für jedes Pedal)
um die Achse des Bremspedals I und des Gaspedals J herum drehen.
Während
der gleichzeitigen Einstellung der Pedale wird die Drehbewegung des
elektrischen Motors, obwohl sie in den Zeichnungen nicht dargestellt
ist, durch ein flexibles Stahlkabel 11' auf den unteren Teil des Schneckenrads 17 übertragen,
das an seinen beiden Enden durch das Element 18 gehalten
wird, das seinerseits integral mit der hohlen Röhre 14' ist und bei 19 mit dem
Lösemechanismus 16 und
dem Teil 3 des Bremspedals vernietet ist, das mit dem hydraulischen
Antrieb verbunden ist und seinerseits integral mit der hohlen Röhre 14'' ist. Die Drehbewegung des Schneckenrads 17 verursacht
eine Translationsbewegung in dem Gewindestück 15 entlang der
Länge des
Schneckenrads 17, welche Translationsbewegung mittels der Verbindungsstange 7,
bei E mit 15 scharnierartig verbunden, auf den Hebel 19 übernommen
wird, wobei sich letzterer um die Achse des Pedals auf unabhängige Art
und Weise herum dreht, da seine hohle Röhre 14 unabhängig von
den hohlen Röhren 14' und 14'' ist. Schließlich wird die Drehbewegung
des Hebels 19 mittels der Verbindungsstange 6,
bei C mit 19 und bei B mit 1 scharnierartig verbunden,
in die Translationsbewegung des Teils 1 des Bremspedals übertragen,
der an dem Teil 3 entlang der Gleitstücke 23 verschoben
wird, so dass die gewünschte
Einstellung in dem Bremspedal erzielt wird.
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Was
das Gaspedal angeht, so ist die Einstellung gleichzeitig mit der
des Bremspedals, aber die Anwesenheit des flexiblen Stahlkabels 11 ermöglicht den
Betrieb oder die Betätigung,
unabhängig
von dem Bremspedal, bei der normalen Verwendung des Gaspedals. Das
flexible Stahlkabel 11 ist mit dem oberen Teil des Schneckenrads 17 gekoppelt,
welches Kabel dazu dienen wird, die Drehung des Schneckenrads 17 der
Bremse auf das Schneckenrad 9 des Gaspedals zu übertragen.
Die Drehbewegung des Schneckenrads 9 verursacht in dem
Gewindestück 12 eine
Schraubenbewegung entlang der Länge
des Schneckenrads 9, welche Translationsbewegung mittels
der Verbindungsstange 8, bei H mit 12 und bei
G mit 2 scharnierartig verbunden, auf den Teil 2 des
Gaspedals 2 übernommen
wird, der entlang des Teils 10 des Pedals verschoben werden wird,
so dass die gewünschte
Einstellung erzielt wird und auf gleichzeitige Art und Weise zur
Einstellung der Bremse.
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Was
das System zum Lösen
des Bremspedals im Falle einer frontalen Kollision angeht, würde die
Relativbewegung der Längssäulenlagerung
mit Bezug auf die Pedalanordnung den Stoß dieser Lagerung gegen den
Schaukelarm 5 verursachen, der sich um sein Scharnier F
an den Lagerungen 4 und 4' herum drehen würde, bis das mit 5 verschweißte Element 20 gegen
den Lösemechanismus 16 schlägt, was
zu einem Zerreißen
der Niete 19 führen wird.
Wenn die Niete 19 zerrissen worden sind, ist das Element 18 nicht
mehr integral mit dem Teil 3 des Bremspedals, so dass es
sich um die Achse des Bremspedals herum drehen kann, unabhängig von 3, da
das Element 18 mit der hohlen Röhre 14' verschweißt ist und der Teil 3 des
Pedals mit der hohlen Röhre 14'', so dass das Einstellsystem frei
und unabhängig
von der Kopplung mit dem hydraulischen System ist und der Teil 1 des
Pedals sich frei über
die Gleitstücke 23 hinweg
bewegen kann, so dass er keinen großen Widerstand in dem Fall
bietet, in dem er gegen die Beine des Fahrers schlägt.