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Die vorliegende Erfindung bezieht
sich auf eine Pedalbetätigungsanordnung
für ein
Kraftfahrzeug gemäß den Merkmalen
des Oberbegriffs des Patentanspruches 1.
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Bei Auffahrunfällen von Kraftfahrzeugen besteht
die Gefahr, daß durch
eine Verformung des Vorderwagens des Fahrzeuges im Bereich der Spritzwand
angeordnete Teile, wie beispielsweise das Lenkgetriebe oder die
Bremseinrichtungen, nach hinten in Richtung in den Fahrgastraum
und insbesondere zunächst
in Richtung auf den Fahrer verlagert werden können. Dies kann jedoch zu unerwünschten Beeinträchtigungen
des Fahrzeugführers
führen, weshalb
eine solche Verlagerung dieser Teile vermieden werden soll.
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Es sind bereits verschiedene Konstruktionsvorschläge bekannt,
um im Bereich des Fahrersitzes des Fahrzeuges angeordnete Bedienungseinrichtungen
im Falle eines Unfalles und insbesondere bei einer Frontalkollision
des Fahrzeuges möglichst
aus dem Bereich des sich auf dem Fahrersitz befindlichen Insassen
heraus zu bewegen.
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Aus der
DE 28 41 988 ist ein Vorbau eines Kraftwagens
mit einem vorne angeordneten Motorraum und einer zwischen diesem
und dem Fahrgastraum angeordneten Stirnwand bekannt. Dort ist eine aus
Lagerbock und Pedalhebeln vormontierte Baueinheit nicht wie sonst üblich an
der deformierbaren Spritzwand des Vorderwagens befestigt, sondern
einerseits mit einem unteren Fußpunkt
schwenkbar an einem nicht verformbaren vorderen Längsträger des Fahrzeugs
und andererseits mit oberen Zungen aus klinkbar an einem vor der
Stirnwand verlaufenden oberen Querträger gehalten. Bei einem zu
entsprechenden Verformungen des Vorderwagens führenden Unfall erfolgt demgemäß eine Verlagerung
des Pedalträgers
samt den Pedalen nach vorne und nach unten, um so eine Vergrößerung des
Freiraumes für die
Füße des Fahrers
zu erreichen.
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Als nicht besonders vorteilhaft hat
es sich bei einer solchen Ausgestaltung jedoch gezeigt, daß hierfür ein sehr
hoher konstruktiver Aufwand erforderlich ist.
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Die
DE 30 18 732 A1 offenbart eine weitere Vorbaustruktur
für einen
Personenkraftwagen, bei der ein Bremsgerät in ähnlicher, oben beschriebener Weise
an einem Trägerteil
gehalten ist, das mit einer Stirnwand der Rohbaukarosserie verbunden
ist. Auch bei dieser Vorbaustruktur erfolgt bei einem Auffahrunfall
und einer entsprechenden Verformung der Vorbaustruktur eine Schwenkbewegung
des Bremsgerätes,
durch die das Bremspedal vom Fahrer weg und an die Stirnwand herangeführt wird,
um den Fahrzeuglenker zu schützen.
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Die
DE 44 15 642 A1 offenbart eine Stirnwand
einer Vorbaustruktur eines Kraftfahrzeugs, die einen Fahrgastraum
von einem Vorraum trennt. An dieser Stirnwand ist auf Höhe eines
Lagerbockes für eine
Pedalbetätigungsanordnung
ein Bremsgerät
angeordnet, wobei der Lagerbock in einen Fußraum des Fahrgastraumes hineinragt.
Die Stirnwand ist mit einem Sollknickbereich versehen, der derart
relativ zu dem Lagerbock für
die Pedalbetätigungsanordnung
sowie relativ zu dem Bremsgerät
angeordnet ist, daß bei
einem Frontalaufprall und einer entsprechenden Verformung der Stirnwand
eine Schwenkbewegung des Pedallagerbockes erzielt wird, die eine
Vorbewegung der Pedalbetätigungsanordnung in
Fahrtrichtung nach vorne und damit aus dem Fußraum heraus zur Stirnwand
hin erzeugt. Gleichzeitig wird auch das Bremsgerät selbst mitverschwenkt.
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Die
DE 197 57 832 A1 weist eine Pedalbetätigungsanordnung
an einer Stirnwand eines Kraftfahrzeuges auf. Die Lagerung der Pedalbetätigungsanordnung
ist mit einer Anschlagfläche
versehen, die mit einem korrespondierenden Anschlag an einem Cockpitquerträger zusammenwirkt.
Diese Kombination erzeugt bei einem Frontalaufprall und einer entsprechenden
Stirnwandintrusion eine Vertikalbewegung der Pedalbetätigungsanordnung
nach oben, so daß die
Pedalbetätigungsanordnung
teilweise aus dem verbleibenden Fußraum des Pedalraumes herausbewegt
wird. Bei solchen, die Pedale bei einem Unfall verschwenkenden Anordnungen
hat es sich jedoch gezeigt, daß durch
das Verschieben bzw. Verschwenken der Pedale unter Umständen der
sich auf dem Fahrersitz befindliche Insasse bzw. insbesondere dessen
Füße beeinträchtigt werden
können.
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Auch die
DE 197 33 512 A1 offenbart
eine Sicherheitsvorrichtung für
die Lagerung von Pedalen mit einem im Bereich zwischen an einem
sich bei einer Frontalkollision des Fahrzeugs spürbar in den Fahrgastraum hinein
verformenden Randbereich der Spritzwand und fahrgastraumseitig in
einem Abstand zu dem Wandbereich der Spritzwand verlaufenden, karosseriefesten
Querträger,
der seine räumliche Lage
auch bei einer Frontalkollision im wesentlichen unverändert beibehält, angeordneten
Lagerbock. In diesem Lagerbock ist die Pedalachse mindestens eines
auf eine Druckstange einwirkenden, schwenkbaren Pedals, gehaltert.
Dabei ist die Pedalachse im Lagerbock in einem radial offenen Lager
gehaltert, welches zwar die beim Betätigen des Pedals auftretenden
Reaktionskräfte
abstützt,
bei einer Frontalkollision des Fahrzeuges jedoch im Zusammenwirken mit
einer sich relativ zum Lagerbock verlagernden Aushebeeinrichtung
die Pedalachse freigibt. Dadurch, daß die Pedalachse vollständig freigegeben wird,
ist es bei einer Kollision jedoch für den Fahrzeugführer nicht
mehr möglich,
das Pedal, wenn auch eingeschränkt,
zu betätigen.
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Die
DE 198 39 521 C1 beschreibt eine Vorbaustruktur
für ein
Kraftfahrzeug, wobei an der Stirnwand ein Bremsgerät festge legt
ist, das an ein in einen Fußraum
des Fahrgastraumes hineinragendes Bremspedal angeschlossen ist.
Ferner sind vorbauseitige Rohbaukarosserieteile und Mittel zur Verschwenkung
des Bremspedales und des Bremsgerätes bei einem Fahrzeugaufprall
in Fahrtrichtung nach vorne vorgesehen. Einem in Fahrtrichtung vorderen Stirnbereich
des Bremsgeräts
ist wenigstens ein mechanisches Zwangsführungsmittel zugeordnet, das an
wenigstens einem Rohbaukarosserieteil festgelegt ist und bei einem
Fahrzeugaufprall wenigstens mit einer Bewegungskomponente in Fahrzeughochrichtung
von unten nach oben an dem Stirnbereich des Bremsgerätes eingreift,
die eine Kippbewegung des Bremsgerätes erzeugt.
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Der
DE 196 07 690 A1 ist eine Vorrichtung zum
Lösen der
Verankerung eines um eine Pedalachse schwenkbaren Pedalhebels vom
Aufbau eines Kraftfahrzeuges zu entnehmen, bei dem der Pedalhebel
am Fahrzeugaufbau über
eine Pedalachse und einem mit einem Fahrzeugbauteil verbundenes stangenförmiges Stützelement
so verankert ist, daß der
Pedalhebel mit einer bestimmten Betätigungskraft im Normalbetrieb
um die Pedalachse schwenkbar ist und das Stützelement aufgrund überhöhter von
außen
auf das Fahrzeug einwirkender Kräfte durch
Verformung aus seiner Stützposition
bewegbar ist. Das Stützelement
hat im wesentlichen über
seine gesamte Längenausdehnung
ein Rohrprofil. Um bei einem Unfall, insbesondere Auffahrunfall,
Verletzungen des Fahrzeuginsassen durch ein in den Fahrzeuginnenraum
geschobenes Fußhebelwerk
zu vermeiden, wird die Verankerung des Pedalhebels dadurch gelöst, daß die Druckstange
senkrecht zu ihrer Längsachse
verformt wird. Dabei wird die Abstützung, welche der Pedalhebel
während
des Normalbetriebes im Fahrzeug durch die Druckstange hat, gelöst, und
insbesondere wird der Pedalhebel vom Fahrzeuginsassen weg geschwenkt.
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Aus der
DE 195 29 347 A1 ist eine
Vorrichtung zum Lösen
der Verankerung eines um eine Pedalachse schwenkbaren Pedalhebels
bekannt, wobei der Pedalhebel am Kraftfahrzeugaufbau über die
Pedalachse und einem mit einem Fahrzeugbauteil verbundenen Stützelement
so verankert ist, daß der
Pedalhebel mit einer bestimmten Betätigungskraft im Normalbetrieb
um die Pendelachse schwenkbar ist, und das Stützelement aufgrund überhöhter von
außen
auf das Fahrzeug einwirkender Kräfte
aus seiner Stützposition
bewegbar ist.
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Bei derartigen Vorrichtungen, wie
sie aus den beiden vorgenannten Dokumenten bekannt sind, hat es
sich jedoch als nachteilig erwiesen, daß das Stützelement im wesentlichen vor
der Stirnwand angeordnet ist, so daß die überhöht von außen auf das Fahrzeug einwirkenden
Kräfte
eine Verformung des Stützelementes
insbesondere im Fahrgastraum zur Folge haben. Dies bedeutet, daß sich die
Vorrichtung erst bei einer sehr starken von außen aufgebrachten Kraft verformt,
nämlich
dann, wenn die Stirnwand sich ins Fahrzeuginnere verformt, d.h.
die Fahrgastzelle bereits verformt wird, wobei unter Umständen die
Fahrzeuginsassen schon beeinträchtigt
werden.
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Es ist daher Aufgabe der vorliegenden
Erfindung, eine Pedalbetätigungsanordnung
für ein
Kraftfahrzeug bereitzustellen, mit der das Eindringen eines Pedals
in einen Fahrgastraum bei einem Unfall schon verringert oder gar
verhindert werden kann, bevor die Fahrgastzelle selbst verformt
wird.
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Diese Aufgabe wird bei einer Pedalbetätigungsanordnung
der eingangs genannten Art durch die Merkmale des Patentanspruches
1 gelöst.
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Mit einer erfindungsgemäßen Pedalbetätigungsanordnung
ist nun ein definiertes Verhalten des Haltebocks bei einer Betätigungseinrichtung
in einem Crash-Fall sichergestellt. Dabei wird der wenigstens eine
Bereich des Haltebocks bei einer überhöhten von außen einwirkenden Kraft so in
Richtung der Verbindung verformt, daß die Verbindung zwischen dem Pedalhebel
und der Bremseinrichtung derart beeinträchtigt wird, daß sie zumindest
teilweise am Durchtritt durch die Stirnwand ge hindert wird, womit
auch der Fahrzeuginsasse nicht durch eindringende Bauteile beeinträchtigt wird.
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Um die Verbindung beim Durchtritt
durch die Stirnwand zumindest in axialer Richtung vor dem Eintritt
in die Fahrgastzelle zu hindern, hat es sich als vorteilhaft erwiesen,
wenn an der Verbindung eine Anschlagscheibe vorgesehen ist, die
vorzugsweise einstückig
mit der Verbindung ausgebildet ist.
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Die Verbindung kann dabei eine Druckstange
darstellen, und wenn es sich bei dem Pedal um ein Bremspedal handelt,
kann es sich bei der Betätigungseinrichtung
entsprechend um einen Bremskraftverstärker handeln.
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Weitere Vorteile und vorteilhafte
Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Patentansprüchen und
den nachfolgend anhand der Zeichnung beschriebenen Ausführungsbeispielen.
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Es zeigt dabei:
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1 eine
vereinfachte dreidimensionale Darstellung einer erfindungsgemäßen Pedalbetätigungsanordnung;
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2 eine
schematische Darstellung des Wirkprinzips der erfindungsgemäßen Pedalbetätigungsanordnung,
wobei in Teilfigur a) ein Normalzustand und in Teilfigur b) ein
Deformationszustand dargestellt ist; und
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3 eine
noch stärker
schematisierte Darstellung einer erfindungsgemäßen Pedalbetätigungsanordnung.
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In 1 ist
eine erfindungsgemäße Pedalbetätigungsanordnung
für ein
Kraftfahrzeug dargestellt, die eine Verbindung 2 zwischen
einem Pedalhebel 1 und einer von einem Fahrgastraum 7 gesehen
hinter einer Stirnwand bzw. Spritzwand 3 angeordneten Betätigungseinrichtung 4 aufweist.
Dabei ist der Pedalhebel 1 mit dem Fahrzeugaufbau über eine
Pedalachse 5 schwenkbar ver bunden. Die Betätigungseinrichtung 4 ist über einen
ebenfalls auf der fahrgastraumabgewandten Seite der Stirnwand 3 angeordneten
Haltebock 6 an der Stirnwand 3 des Fahrzeuges
befestigt.
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In der 1 ist
beispielhaft eine Pedalbetätigungsanordnung
für ein
Bremspedal gezeigt, wobei die Betätigungseinrichtung 4 entsprechend
ein Bremskraftverstärker
ist. Die vorliegende Erfindung soll jedoch nicht auf Bremspedale
beschränkt
sein, sie kann ebenso für
Gas- und/oder für
Kupplungspedale vorgesehen sein.
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Wie der 1 weiter zu entnehmen ist, weist der
Haltebock 6 zwei im wesentlichen gegenüber angeordnete Bereiche 6A, 6B auf,
wobei ein Bereich 6A leichter verformbar ist als der andere.
Dieser sich leichter verformende Bereich 6A des Haltebocks 6 weist
gemäß der gezeigten
bevorzugten Ausführungsform
auch einen Sollknick 8 auf, der in Richtung zur Verbindung
2 ausgebildet ist. Oberhalb des Sollknickes 8 des Haltebockes 6 ist
ein Zugband 9 angeordnet.
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Der Haltebock 6 ist vorrangig
bezüglich
seines leichter verformbaren Bereichs 6A bei einer überhöhten von
außen
einwirkenden Kraft derart in Richtung der Verbindung 2 deformierbar,
daß die
Verbindung 2 zwischen Pedalhebel 1 und Bremseinrichtung 4 so
beeinträchtigt
wird, daß ihr
fahrgastraumabgewandter Teil zumindest teilweise am Durchtritt durch
die Stirnwand 3 gehindert wird.
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Gemäß der gezeigten bevorzugten
Ausführungsform
stellt die Verbindung 2 eine Druckstange dar, die im Crash-Fall
beim Durchtritt durch die Stirnwand 3 in den Fahrgastraum 7 zumindest
in axialer Richtung weiter dadurch gehindert wird, daß an der Druckstange 2 auf
der fahrgastraumabgewandten Seite der Stirnwand 3 eine
Anschlagscheibe 10 vorgesehen ist. Durch die Anschlagscheibe 10 kann
die Druckstange 2 bei einem Einwirken des sich stark verformenden
Bereichs 6A des Haltebockes 6 auch nicht in Richtung
des Fahrgastraums 7 ausweichen. Wie der
1 zu entnehmen ist, kann die Anschlagscheibe 10 einstöckig mit
der Druckstange 2 ausgebildet sein oder auf geeignete Weise
fest mit dieser verbunden sein.
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Die 2 zeigt
in Teilfigur a) die erfindungsgemäße Pedalbetätigungsanordnung im Normalzustand
und in Teilfigur b) nach einem Crash in einer stark schematisierten
Ansicht.
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Findet nun ein Auffahrunfall statt,
so wird der Bremskraftverstärker 4 infolge
des Unfalles nach hinten in Richtung Fahrgastzelle 7 gedrückt. Der
Haltebock 6 übernimmt
in seinem einen Bereich 6B Druckkräfte, jedoch in dem anderen
leichter verformbaren Bereich 6A des Haltebockes 6 im
wesentlichen nur Zugkräfte
durch das in 1 ersichtliche
Zugband 9.
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Dies bedeutet, daß der Bremskraftverstärker 4 sich
bei einem Frontalaufprall sich in Richtung der Fahrgastzelle 7 bewegt
und insbesondere den Bereich 6A des Haltebocks 6,
der sich leichter verformt, deformiert. Dadurch wird der mit dem
Sollknick 8 versehene Bereich 6A des Haltebocks 6 weiter
eingeknickt, wobei der Sollknick 8 derart auf die Druckstange 2 einwirkt,
daß diese
gebogen oder gebrochen wird, womit eine Blockbildung und letztendlich
ein Eindringen in den Fahrgastraum 7 verhindert wird.
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Es wäre jedoch in einer Ausführungsalternative
auch denkbar, daß die
Druckstange 2 lediglich aus ihrer Verankerung gedrückt, also
ausgehebelt wird und damit nicht mehr für eine Druckaufnahme zur Verfügung steht,
sondern einfach herunterfallen kann.
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Durch die Anschlagscheibe 10,
die auf die Stirnwand 3 aufläuft, wird in jedem Fall das
Eindringen der Druckstange 2 durch die Stirnwand 3 und
damit auch ein weiteres Eindringen des Bremspedales 1 in
den Fahrgastraum 7 zusätzlich
behindert.
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In der 3 ist
das Funktionsprinzip der erfindungsgemäßen Pedalbetätigungsanordnung
noch einmal stark schematisiert dargestellt, wobei in der Teilfigur
a) wiederum ein unverformter Zustand und in der Teilfigur b) ein
verformter Zustand wie beispielsweise nach einem Auffahrunfall dargestellt
ist. Hierbei soll noch einmal klar gezeigt werden, daß bei einer
Krafteinwirkung F bei einem Crash eine Kraftabstützung an der Stirnwand 3 erfolgt.
Es wird aus dieser „blackbox"-Darstellung auch
deutlich, daß der
erfindungsgemäße Haltebock 6 unabhängig von
der umliegenden Geometrie wirksam das Durchschlagen der Druckstange 2 in
den Fahrgastinnenraum 7 verhindern kann, ohne daß zusätzliche,
beim Crash „raumfixe" Bauteile benötigt werden.
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Durch diese Ausgestaltung ist es
darüber
hinaus auch möglich,
Fahrzeuge mit einer erfindungsgemäßen Pedalbetätigungsanordnung
nachzurüsten,
so daß es
auch bei nachgerüsteten
Fahrzeugen möglich
ist, eine Befestigung beispielsweise des Bremskraftverstärkers im
Motorraum und gleichzeitig einen Schutz der Insassen bei einem Crash
vor dem Durchschlagen der Anordnung in den Fahrgastraum bereitzustellen.