-
Die
Erfindung bezieht sich auf ein Fußhebelwerk für
ein Kraftfahrzeug, umfassend einen Lagerbock zur Befestigung am
Fahrzeugaufbau und mindestens einen Pedalhebel, der schwenkbar an
dem Lagerbock gelagert ist.
-
Bei
einem Frontalcrash wird in der Regel der an einer Spritzwand des
Fahrzeugs befestigte Lagerbock in Richtung einer Fahrerposition
verschoben. Hierbei können insbesondere die Pedalhebel
Verletzungen im Fußbereich des Fahrers verursachen. Um das
Risiko solcher Verletzungen zu verringern, werden in der Praxis
unterschiedliche Lösungsansätze verfolgt.
-
Ein
erster Lösungsansatz besteht darin, durch geeignete Mechanismen
im Crashfall den Pedalhebel vom Fahrer wegzuziehen, wobei in der
Regel die Relativverschiebung zwischen dem Lagerbock und weniger
stark in Richtung des Fahrers vordringender Karosserieabschnitte
ausgenutzt wird.
-
Ein
zweiter Lösungsansatz besteht darin, den Pedalhebel zu
entkoppeln, so dass dieser im Wesentlichen kraftfrei ist.
-
Weiterhin
ist bekannt, den Pedalhebel vollständig vom Lagerbock zu
lösen, was beispielsweise durch ein Ausklinken desselben
oder durch ein gezieltes Brechen der Lagerung erfolgen kann.
-
Die
vorliegende Erfindung geht von Fußhebelwerken aus, bei
denen der Pedalhebel vollständig vom Lagerbock gelöst
wird.
-
Ein
Beispiel hierfür findet sich unter anderem in der
DE 100 64 770 C2 ,
wonach im Crashfall die Lagerachse des Pedalhebels mittels eines
Trennkeils abgeschert wird, um diesen freizugeben. Weitere Fußhebelwerke,
bei denen im Crashfall die Lagerachse mittels einer oder mehrerer
Schneidkanten durchtrennt wird, sind aus der
EP 0 965 506 B1 und der
DE 101 05 546 B4 bekannt.
-
Ein
Ausklinken ohne ein gezieltes Brechen der Lagerung wird in der
DE 196 31 868 A1 und
in der
DE 101 17 407
A1 beschrieben. Aus letzterer ist ferner bekannt, den freigegebenen
Pedalhebel mittels eines Niederhalters an einem Vordringen in Richtung der
Fahrerposition zu hindern. Der Niederhalter ist in Stoßrichtung
vor einem oberen Endabschnitt des Pedalhebels angeordnet und drückt
diesen bei einer entsprechenden crashbedingten Relativverschiebung
in Richtung der Fahrerposition. Da der Pedalhebel weiter unten zusätzlich
von einem Bügel umgriffen wird, schwenkt der Pedalhebel
infolge der Einwirkung des Niederhalters in Richtung Fahrzeugboden bzw.
Spritzwand.
-
Weiterhin
ist aus der
EP 1 547
886 A2 bekannt, vor einem den Pedalhebel lagernden Lagerabschnitt
eines Lagerbocks eine Keilfläche anzuordnen, die an einem
Abschnitt des Fahrzeugaufbaus befestigt wird, welche im Frontalcrash
vergleichsweise geringfügig in Richtung der Fahrerposition
verlagert wird. Im Crashfall läuft der Lagerbock gegen
die Keilfläche an und wird von dieser in Richtung Fahrzeugboden
gedrückt. Hierbei wird die Lagerung des Pedalhebels am
Lagerbock jedoch nicht aufgehoben, so dass dieser letztlich in einer
starren Position verbleibt, welche bei einem nicht vollständigen
Einschwenken bis zur Spritzwand zu Verletzungen im Fußbereich
führen kann.
-
In
der
EP 1 375 277 A2 wird
ein weiteres Fußhebelwerk beschrieben, bei dem der Lagerbock im
Crashfall über eine gekrümmte Fläche
in Richtung Fahrzeugboden gedrückt wird. Allerdings ist
in diesem Fall am Lagerbock eine Sollbruchstelle vorgesehen, welche
ein gezieltes Abknicken des Lagerbocks ermöglicht, so dass
der hier ebenfalls nicht freigegebene Pedalhebel leichter in Richtung
Spritzwand und damit von der Fahrerposition weggeführt
werden kann.
-
Vor
diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein
Fußhebelwerk der eingangs genannten Art zu schaffen, das
zum einen eine hohe Sicherheit gegen Fußverletzungen bietet und
zum anderen einfach und kostengünstig herstellbar sowie
gut montierbar ist.
-
Diese
Aufgabe wird durch ein Fußhebelwerk gemäß Patentanspruch
1 gelöst. Das erfindungsgemäße Fußhebelwerk
umfasst einen Lagerbock zur Befestigung am Fahrzeugaufbau und mindestens
einen Pedalhebel, der schwenkbar an dem Lagerbock gelagert ist.
Es zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass der Lagerbock einen
Lagerabschnitt zur Lagerung des bzw. der Pedalhebel sowie einen
Keilabschnitt ausbildet, wobei der Lagerabschnitt und der Keilabschnitt
jeweils am Fahrzeugaufbau befestigbar sind, dass der Keilabschnitt
mit dem Lagerabschnitt derart verbunden ist, dass bei Überschreiten eines
bestimmten Kraftniveaus der Lagerabschnitt relativ zu dem Keilabschnitt
verschiebbar ist, und dass der Keilabschnitt eine zu dem Pedalhebel
weisende Keilfläche aufweist, die derart geneigt ist, um im
Verlauf einer Relativverschiebung zwischen dem Lagerabschnitt und
dem Keilabschnitt mit dem Pedalhebel in Eingriff zu gelangen und
diesen in Richtung eines Fahrzeugbodens zu drücken.
-
Hierdurch
wird sichergestellt, dass der Pedalhebel im Crashfall kraftfrei
wird und sich zudem vom Fahrer wegbewegt. So kann der Fuß des
Fahrers beispielsweise nicht unter dem Pedalhebel eingeklemmt werden
oder der Pedalhebel in einer nicht vollständig zurückgezogenen
Position verklemmen. Das Verletzungsrisiko durch die Pedalhebel
wird so stark reduziert. Durch die Einbeziehung der Keilfläche
in den Lagerbock ergibt sich im Vergleich zu den oben beschriebenen
Lösungen ein erheblich verringerter Fertigungs- und Montageaufwand.
-
Weitere,
vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Patentansprüchen
angegeben.
-
Gemäß einer
ersten vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Lagerbock
aus Kunststoff hergestellt, wodurch gegenüber herkömmlicherweise aus
Aluminiumdruckguss hergestellten Lagerböcken eine Gewichtseinsparung
erzielt wird. Zudem lässt sich auf diese Weise eine gezielte
Relativverschiebung zwischen dem Lagerabschnitt und den Keilabschnitt
des Lagerbocks besonders einfach realisieren.
-
Hierfür
können beispielsweise an dem Lagerbock zwischen dem Lagerabschnitt
und dem Keilabschnitt ein oder mehrere Stege als Sollbruchstellen
ausgebildet werden.
-
Gemäß einer
weiteren, vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist eine Trennvorrichtung
zum Lösen des Pedalhebels aus seiner Lagerung an dem Lagerabschnitt
des Lagerbocks vorgesehen, welche vor dem Eingriff des Pedalhebels
mit der Keilfläche des Keilabschnitts wirksam ist. Dem
Keilabschnitt kommt in diesem Fall lediglich die Funktion zu, den freigegebenen
Pedalhebel von der Fahrerposition wegzudrücken. Das Lösen
des Pedalhebels vom Lagerbock kann prinzipiell wie bereits im Stand
der Technik beschrieben erfolgen.
-
Bevorzugt
kommt hierfür jedoch eine Trennvorrichtung zum Einsatz,
die an einer Lagerachse des Pedalhebels angreift. Mit dieser kann
die Lagerung des Pedalhebels aushebelt werden.
-
Dies
kann gegebenenfalls auch unter Aufbrechen einer den Pedalhebel lagernden
Wange des Lagerabschnitts erfolgen.
-
In
einer weiteren, vorteilhaften Ausgestaltung ist die Lagerachse zwischen
dem Pedalhebel und dem Lagerabschnitt von der Trennvorrichtung durchtrennbar
ausgeführt. Im Crashfall wird somit die Lagerachse des
Pedalhebels abgeschert.
-
Gemäß einer
weiteren, vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann der Pedalhebel
jedoch vor allem auch allein durch den Eingriff mit der Keilfläche
des Keilabschnitts aus seiner Lagerung an dem Lagerabschnitt des
Lagerbocks gelöst werden.
-
Um
eine im Crashfall gewünschte Relativverschiebung zwischen
dem Keilabschnitt und dem Lagerabschnitt zu gewährleisten,
wird der Keilabschnitt bevorzugt an einem Abschnitt des Fahrzeugaufbaus befestigt,
welcher bei einem Frontalcrashs weniger stark in Richtung einer
Fahrerposition verlagert wird, als ein Abschnitt, an dem der Lagerabschnitt
des Lagerbocks befestigt ist.
-
Unabhängig
von der Art und Weise der Freigabe des Pedalhebels kann der Lagerabschnitt
zwei einander gegenüberliegende Seitenwangen ausbilden,
zwischen denen der Pedalhebel schwenkbar gelagert ist. Der Keilabschnitt
ist vorzugsweise zwischen diesen Seitenwangen angeordnet und mittels abscherbarer
Stege mit diesen verbunden. Durch die Stege werden die Seitenwangen
im Normalbetrieb zusätzlich ausgesteift.
-
Bevorzugt
ist der Pedalhebel derart an dem Lagerabschnitt angebunden, dass
dieser im Crashfall mit einem oberen Endabschnitt gegen die Keilfläche
anschlägt.
-
Nachfolgend
wird die Erfindung anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen
näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in:
-
1 eine
Seitenansicht eines Fußhebelwerks nach einem ersten Ausführungsbeispiel
der Erfindung,
-
2 eine
Ansicht von oben auf das Fußhebelwerk, und in
-
3 eine
Seitenansicht eines Fußhebelwerks nach einem zweiten Ausführungsbeispiel
der Erfindung.
-
Das
erste Ausführungsbeispiel zeigt ein Fußhebelwerk
für ein Personenkraftfahrzeug. Dieses weist einen Lagerbock 1 zur
Befestigung am Fahrzeugaufbau sowie mindestens einen hängenden
Pedalhebel 2 auf, der schwenkbar an dem Lagerbock 1 gelagert
ist. Mit dem Pedalhebel 2 kann beispielsweise eine Fahrzeugkupplung
oder eine Fahrzeugbremse betätigt werden.
-
An
dem Lagerbock 1 ist ein Lagerabschnitt 3 zur Lagerung
des Pedalhebels 2 ausgebildet. Der Lagerabschnitt 3 umfasst
einen Sockel 4, über den der Lagerbock 1 an
einer Spritzwand S eines Kraftfahrzeugs befestigt werden kann. Weiterhin
umfasst der Lagerabschnitt 3 von dem Sockel 4 in
Richtung einer Fahrerposition abstehende Seitenwangen 5,
die im Wesentlichen parallel zueinander verlaufen. Zwischen diesen
Seitenwangen 5 ist der Pedalhebel 2 mittels einer
Lagerachse 6 gelagert.
-
Die
Lagerachse 6 ist als Welle ausgeführt und erstreckt
sich durch die beiden Seitenwangen 5, an denen diese beispielsweise
durch eine Rastverbindung axial festgelegt ist. Der Pedalhebel 2 ist
mit einer an diesem ausgebildeten oder befestigten Hülse 7 an
der Lagerachse 6 drehbar gelagert.
-
Weiterhin
ist an dem Lagerbock 1 ein Keilabschnitt 8 ausgebildet,
der dem Sockel 4 auf der anderen Seite der Lagerachse 6 gegenüberliegend
angeordnet ist. Der Keilabschnitt 8 ist in Einbauzustand
an einer Lenksäulenkonsole K des Fahrzeugs befestigt und
weist hier zu beispielsweise eine Befestigungsöffnung 9 auf.
-
An
dem Keilabschnitt 8 befindet sich eine Keilfläche 10,
welche zu einem oberen Endabschnitt des Pedalhebels 2 weist.
Die Neigung der Keilfläche 10 ist so ausgeführt,
dass diese in Richtung auf die Fahrerposition zum Fahrzeugboden
hin geneigt ist.
-
Zudem
ist der Keilabschnitt 8 mit dem Lagerabschnitt 3 derart
verbunden, dass bei einer Intrusion der Spritzwand in Richtung auf
die Fahrerposition, das heißt bei einem Überschreiten
eines bestimmten Kraftniveaus in der entsprechenden Stoßrichtung
F, der Lagerabschnitt 3 relativ zu dem Keilabschnitt 8 verschiebbar
ist. Dies kann beispielsweise durch stauchbare Verbindungsstege
oder durch Stege 11 realisiert werden, welche bei Überlastung
gezielt brechen, insbesondere abscheren.
-
Durch
die Verbindung der freien Enden der Seitenwangen 5 über
die Stege 11 und den Keilabschnitt 8 wird der
Lagerabschnitt 3 in Querrichtung zusätzlich ausgesteift,
so dass die Seitenwangen 5 tendenziell schlanker ausgeführt
werden können.
-
Mit
Aufhebung der Integralverbindung zwischen dem Lagerabschnitt 3 und
dem Keilabschnitt 8 wird der Pedalhebel 2 in Richtung
der Keilfläche 10 verschoben, bis dieser gegen
die Keilfläche 10 anläuft. Der obere
Endabschnitt des Pedalhebels 2 ist hierbei so konfiguriert,
dass die auf diesen zurückwirkende Reaktionskraft in 1 unterhalb
der Schwenkachse A der Lagerung wirkt. Hierdurch wird bei einem
Anlaufen des Pedalhebels 2 gegen die Keilfläche 10 ein
Schwenken des Pedalhebels 2 von der Fahrerposition weg
in Richtung der Spritzwand S verursacht. Der Pedalhebel 2 kann
an seinem im Einbauzustand oberen Ende eine Abflachung 13 aufweisen,
deren Neigung in der dargestellten Ruheposition des Pedalhebels 2 etwas
weniger steil als die Neigung der Keilfläche 10 ist.
Beim Anlaufen gegen die Keilfläche 10 wird hierdurch
ein Wegschwenken des Pedalhebels 2 begünstigt.
Zudem bleibt die Flächenpressung gering, so dass eine gute
Kraftübertragung auf den Pedalhebel 2 ermöglicht
wird und sich dieser nicht in die Keilfläche 10 eingräbt.
-
Im
weiteren Verlauf einer solchen crashbedingten Relativverschiebung
wird der Pedalhebel 2 aus seiner Lagerung freigegeben und
infolge der Neigung der Keilfläche 10 in Richtung
des Fahrzeugbodens nach unten gedrückt.
-
Bei
dem dargestellten Ausführungsbeispiel dient die Keilfläche 10 gleichzeitig
dazu, den Pedalhebel 2 aus seiner Lagerung herauszudrücken.
Hierzu können beispielsweise an der Lagerachse 6 entsprechende
Sollbruchstellen 12 vorgesehen werden, die vorzugsweise
zwischen den Enden der Hülse 7 und den Innenflanken
der Seitenwangen 5 liegen.
-
Die
Freigabe des Pedalhebels 2 kann auch durch ein Ausklinken
oder gezieltes Brechen der Seitenwangen 5 im Bereich der
Lagerung erfolgen, wobei die hierfür erforderlichen Kräfte
durch das Anlaufen des Pedalhebels 2 an die Keilfläche 10 erzeugt werden.
-
Ferner
ist es möglich, durch eine gezielte Aufweitung des Abstands
zwischen den Seitenwangen 5 den Pedalhebel 2 vollständig
von dem Lagerabschnitt 3 zu entkoppeln und freizugeben,
wobei die Keilfläche 10 dann vor allem die Funktion
besitzt, den Pedalhebel 2 von der Fahrerposition wegzudrücken.
-
3 zeigt
ein zweites Ausführungsbeispiel, bei dem zusätzlich
eine separate Trennvorrichtung 14 zum Lösen des
Pedalhebels 2 aus seiner Lagerung an dem Lagerabschnitt 3 vorgesehen
ist. Diese Trennvorrichtung 14 wird vor dem Eingriff des
Pedalhebels 2 mit der Keilfläche 10 des
Keilabschnitts 8 wirksam. Sie kann prinzipiell wie in der
parallelen Patentanmeldung "Fußhebelwerk für ein
Kraftfahrzeug" ausgebildet werden, deren diesbezüglicher
Inhalt hier miteinbezogen wird.
-
Die
Trennvorrichtung 14 wird durch eine vorzugsweise ebenfalls
an der Lenksäulenkonsole K abgestützte Schneidvorrichtung
gebildet, welche an der Lagerachse 6 angreift und zu diesem
Zweck mit Schneidkanten 15 versehen ist. Die Schneidkanten 15 sind
derart positioniert, um bei einer crashbedingten Relativverschiebung
zwischen dem Lagerabschnitt 8 und dem Keilabschnitt 8 in
Trenneingriff mit der Lagerachse 6 zu gelangen. Diese kann
im Hinblick auf eine zuverlässige Durchtrennbarkeit aus Kunststoff
hergestellt und an den Angriffsstellen der Schneidkanten 15 gegebenenfalls
mit Materialschwächungen versehen sein. Die Schneidvorrichtung
kann in den Keilabschnitt 8 eingespritzt sein.
-
In
sämtlichen Fällen ist der Lagerbock 1 aus Kunststoff
hergestellt. Dies gestattet die Integration des Lagerabschnitts 3 und
des Keilabschnitts 8 in ein Bauteil, das sich als Einheit
am Fahrzeugaufbau montieren lässt. Zudem lassen sich so
stauchbare Verbindungen oder Sollbruchstellen mit minimalem Aufwand
herstellen. Weiterhin wird gegenüber Fußhebelwerken
aus Metall eine Gewichtseinsparung erzielt.
-
Die
Erfindung wurde vorstehend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele
näher erläutert. Sie ist jedoch nicht auf diese
Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern umfasst
alle durch die Patentansprüche definierten Ausgestaltungen.
-
- 1
- Lagerbock
- 2
- Pedalhebel
- 3
- Lagerabschnitt
- 4
- Sockel
- 5
- Seitenwange
- 6
- Lagerachse
- 7
- Hülse
- 8
- Keilabschnitt
- 9
- Befestigungsöffnung
- 10
- Keilfläche
- 11
- Steg
- 12
- Sollbruchstelle
- 13
- Abflachung
- 14
- Trennvorrichtung
- 15
- Schneidkante
- A
- Schwenkachse
- K
- Lenksäulenkonsole
- S
- Spritzwand
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste
der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert
erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information
des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen
Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt
keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- - DE 10064770
C2 [0007]
- - EP 0965506 B1 [0007]
- - DE 10105546 B4 [0007]
- - DE 19631868 A1 [0008]
- - DE 10117407 A1 [0008]
- - EP 1547886 A2 [0009]
- - EP 1375277 A2 [0010]