DE19820391A1 - Sicherheitsvorrichtung für den Fahrer eines Fahrzeugs mit einem Bremspedal - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Sicherheitsvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentan­ spruchs 1.

In der Patentliteratur ist bereits eine Vielzahl von Sicherheitsvorrichtungen angegeben, die bei einem Auffahrunfall des Fahrzeugs Fußverletzungen des Fahrers durch das Bremspedal verhindern sollen und zu diesem Zweck das Bremspedal bei einem derartigen Unfall selbst­ tätig nach vom, d. h. in Richtung Spritzwand des Fahrzeugs, schwenken. So beschreibt die DE 195 17 604 A1 eine Lösung, bei der den beiden Druckkammern des Bremskraftverstär­ kers zusätzliche, über eine Steuereinheit mit Unfallsensor angesteuerte Ventile zugeordnet sind, die die Druckverhältnisse in ihm bei einem Unfall so ändern, daß er das Bremspedal in Richtung Spritzwand und damit in eine für den Fahrer relativ ungefährliche Stellung schwenkt. In dem in der DE 43 40 633 A1 beschriebenen Rückholsystem für das Pedalsy­ stem des Fahrzeugs wird die Pedalschwenkbewegung durch Auslösen eines pyrotechni­ schen Treibsatzes hervorgerufen. Gemeinsam ist diesem Stand der Technik ein relativ großer Aufwand an nichtmechanischen Einrichtungen.

Die gattungsgemäße Sicherheitsvorrichtung nach der DE 43 35 511 A1 sieht als wesentli­ chen Bestandteil eine rein mechanisch arbeitende Schubstange zwischen Antriebsaggregat des Fahrzeugs und dem freien oberen Ende des Bremspedals vor, das in einem mehr mittle­ ren Bereich eine Anlenkungsstelle für eine stangen- oder zugförmiges Betätigungsorgan der Bremse aufweist. Zwischen der Schubstange einerseits und ihrem Lager am Antriebsaggre­ gat andererseits ist so großes Spiel vorgesehen, daß betriebsbedingte Relativbewegungen des Antriebsaggregats keine Bewegungen der Schubstange hervorrufen. Sobald jedoch eine unfallbedingte Rückwärtsbewegung des Antriebsaggregats auftritt, bewirkt die Schubstange als Druckstange die erwünschte Schwenkung des Bremspedals jetzt um ein zusätzliches Pedallager im Bereich der Angriffsstelle des erwähnten stangen- oder zugartigen Betäti­ gungsvorgangs in Richtung auf die Spritzwand, wo eine Aufnahmevertiefung für das Pedal vorgesehen ist. Bei dieser bekannten Sicherheitsvorrichtung bleibt also die am oberen Ende des Pedals vorgesehene Betriebsschwenkachse bei einem Unfall nicht erhalten, vielmehr muß ein zweites, mehr mittig gelegenes Schwenklager an der Spritzwand vorgesehen sein, und zwar in solcher Auslegung, daß es während des normalen Fahrbetriebs unwirksam ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Sicherheitsvorrichtung zu schaffen, die die Verhältnisse bei einem stets an seinem oberen Ende schwenkbar aufge­ hängten Bremspedal berücksichtigt.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe besteht in den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs, vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung beschreiben die Unteransprü­ che.

Während der zuletzt behandelte, gattungsbildende Stand der Technik als wesentlichen Be­ standteil der Sicherheitsvorrichtung also eine längenkonstante, bei einem Unfall im wesentli­ chen längsverschobene Schubstange vorsieht, die bei ihrer Wirksamkeit die erwünschte Schwenkung des Pedals in Richtung Spritzwand durch Ausübung von Druck auf das beim Unfall frei werdende obere Pedalende hervorruft, sieht die Erfindung im Prinzip ein sich beim Auftreten einer unfallbedingten Rückwärtsbewegung beispielsweise des Antriebsmotors des Fahrzeugs in Richtung seiner Länge gleichsam zusammenziehendes Bauteil vor, nämlich ein solches nach Art einer Nürnberger Schere, das rein mechanisch arbeitet. Es besitzt den Vorteil, daß sich leicht optimale Bewegungsübersetzungsverhältnisse einstellen lassen.

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand der Zeichnung erläu­ tert, deren Figuren nur die im Rahmen der Erfindung interessierenden Bestandteile eines Personenkraftwagens schematisch wiedergeben.

Betrachtet man zunächst Fig. 1, so sind von dem eigentlichen Fahrzeug lediglich das An­ triebsaggregat 1 und die Spritzwand 2 dargestellt, an der über den Lagerbock 3 mittels der im Fahrzeug quer angeordneten Schwenkachse 4 das Bremspedal 5 angelenkt ist. An die­ sem greift bei 6 die Kolbenstange 7 des Tandem-Hauptbremszylinders 8 an, dessen eigent­ licher Zylinder 9 an der Spritzwand festgelegt ist. Betätigt der Fahrer zum Zwecke des Bremsens das Bremspedal 5, wird dieses also im Sinne des Pfeils 10 verschwenkt und er­ zeugt in dem Tandem-Hauptbremszylinder 8 Druckverhältnisse, die über Hydraulikleitungen zu den Bremsen in bekannter Weise übertragen werden.

Während das freie obere Ende des Bremspedals 5 also bei 4 schwenkbar aufgehängt ist, erkennt man im Bereich des unteren Pedalendes das nach Art einer Nürnberger Schere auf­ gebaute Bauteil 11, das aus einer Reihe in einer gemeinsamen Ebene liegender Gelenkvier­ ecke 12 besteht, die ihrerseits durch an ihren Kreuzungsstellen 13 gelenkig verbundene Stäbe 14 realisiert sind. Während das Bauelement 11 im Bereich seiner rechten End-Kreu­ zungsstelle 15 am Bremspedal 5 angelenkt ist, trägt es im Bereich seiner in der Figur linken End-Kreuzungsstelle 16 das Aufprallelement 17. Vor einem Unfall liegt das Aufprallelement 17 in einem derart großen Abstand a hinter dem Antriebsaggregat 1, daß normale Betriebs­ wegungen des Antriebsaggregats keinen Einfluß auf das Aufprallelement 17 und damit auf das Bauteil 11 haben. Sobald aber das Antriebsaggregat 1 unfallbedingt entsprechend dem Pfeil 18 eine Rückverlagerung, d. h. eine Bewegung in Fig. 1 in Richtung nach rechts, aus­ geführt hat, die größer ist als der Abstand a, erfolgt entsprechend dem Pfeil 19 ein Stauchen des Bauteils 11, das, bedingt durch den Aufbau desselben, eine Bewegung des in Fig. 1 rechten End-Gelenks 15 entsprechend dem Pfeil 20 in Richtung auf die Spritzwand 2 zu zur Folge hat. Damit verbunden ist wiederum eine Schwenkbewegung des Pedals 5 im Sinne des Pfeils 10, d. h. in eine Stellung, in der es praktisch nicht in den Fußraum hineinragt. Es ist auch möglich, in der Spritzwand 2, wie an sich aus der oben behandelten DE 43 35 511 A1 bekannt, eine Aufnahmevertiefung für das Bremspedal 5 vorzusehen, in die dieses nur bei einem Unfall hineingeschwenkt wird.

Während in dem eben beschriebenen Ausführungsbeispiel das Bauteil 11 selber in den Rückverlagerungsweg des Antriebsaggregats 1 ragt, nutzt die Ausführungsform der Erfin­ dung nach Fig. 2 den Tandem-Hauptbremszylinder 30 als Träger des dem Aufprallele­ ments 17 in Fig. 1 entsprechenden Aufprallelements 31 aus, das im Rückverlagerungsweg des Antriebsaggregats 32 liegt. In dieser Variante der Erfindung liegt die Besonderheit vor, daß der Zylinder 33 des Tandem-Bremszylinders 30 nicht an der Spritzwand 43 festgelegt ist, sondern im Betrieb auf dem Kolben 34 gleitet, dessen Kolbenstange 35 ihrerseits an der Spritzwand 43 gehalten ist. Das bedeutet, daß die zum Bremsen erforderlichen Druckver­ hältnisse durch Bewegen des Zylinders 30 in Fig. 2 nach rechts in Richtung auf die Spritz­ wand 43 hergestellt werden müssen. Dem dient das Bauteil 36, das wie das Bauteil 11 in Fig. 1 nach Art einer Nürnberger Schere aufgebaut ist. Die in Fig. 2 rechte End-Gelenk­ stelle 37 ist mit dem Bremspedal 38 verbunden, das in Fig. 2 linke End-Gelenk 39 in dem Langloch 40 geführt, das in fester Verbindung mit dem Zylinder 33 steht. Wie schon im Falle der Konstruktion nach Fig. 1, ist eine zwischen den Enden des Bauteils 36 liegende Ge­ lenkstelle 41 an der Spritzwand 43 gelagert.

In diesem Ausführungsbeispiel liegt eine Art "Wirkungsumkehr" vor bzw. wird sie ausgenutzt: Zur Bremsenbetätigung erfolgt wie schon in der Ausführungsform nach Fig. 1 eine Schwenkung des Bremspedals 38 durch den Fahrerfuß im Uhrzeigersinn. Dadurch wird das zwischen Pedal 38 und Spritzwand 43 eingespannte Gelenkviereck verkürzt was eine Ver­ kürzung auch des zwischen den Stellen 39 und 41 liegenden Gelenkvierecks zur Folge hat:
Der Zylinder 33 wird in der Figur nach rechts in Richtung auf die Spritzwand 43 bewegt und in ihm werden die zur Bremsenbetätigung erforderlichen Druckverhältnisse erzeugt. Sobald dagegen infolge unfallbedingter Rückwärtsverlagerung des Antriebsaggregats 32 auch eine Rückwärtsverlagerung des Zylinders 33 erfolgt, hat dies primär eine Verkürzung des in Fig. 2 linken Gelenkvierecks des Bauteils 36 zur Folge, die ihrerseits eine Verkürzung auch des in Fig. 2 rechten Gelenkvierecks und damit die erwünschte Schwenkung des Bremspedals 37 in Richtung auf die Spritzwand 43 hervorruft.

Wie bei 42 angedeutet, kann der der Spritzwand 43 zugekehrten Pedalunterseite zur Dämpfung des Pedalaufpralls ein Deformationsglied, beispielsweise in Wabenform, zuge­ ordnet sein.

Wie auch die Beschreibung der beiden Ausführungsbeispiele zeigt, arbeitet die erfindungs­ gemäße Sicherheitsvorrichtung ohne Veränderung der Schwenkachse (4 in Fig. 1, 44 in Fig. 2) des Bremspedals. Es kann jedoch, wie in Fig. 1 bei 21 angedeutet, beispielsweise aus Toleranzgründen oder zur Erzielung unterschiedlicher Schwenkwinkel des Bremspedals im normalen Betrieb und bei einem Unfall, zweckmäßig sein, das obere Pedalende mit Spiel, beispielsweise mittels eines Langlochs, anzulenken.

Claims (3)

1. Sicherheitsvorrichtung für den Fahrer eines Fahrzeugs mit einem um eine Schwenk­ achse an einer Fahrzeug-Spritzwand schwenkbar aufgehängten Bremspedal, von dem ein Betätigungsglied für einen Bremszylinder abgeht und dem ein nur unfallbedingte Rückwärtsbewegungen eines Vorderwagenbestandteils, insbesondere eines Antriebs­ aggregats, in Schwenkbewegungen des Bremspedals in Richtung Spritzwand umsetzendes Bauteil zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem an seinem oberen Ende schwenkbar aufgehängten (4) Bremspedal (5) das Bauteil (11) nach Art einer Nürnberger Schere aus eine Reihe von Gelenkvierecken (12) bildenden, an ihren Kreuzungsstellen (13, 15, 16) gelenkig verbundenen Stäben (14) besteht, wobei eine End-Kreuzungsstelle (16) an den unfallbedingten Rückwärtsbewegungen teilnehmend angeordnet ist, die andere End-Kreuzungsstelle (15) am Bremspedal (5) liegt und eine dazwischen liegende Kreuzungsstelle an der Spritzwand (2) abgestützt ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die eine End-Kreuzungs­ stelle (39) an dem auf einem Kolben (34) mit einer Kolbenstange (7) verschiebbaren Bremszylinder (30) festgelegt ist, die mit ihrem freien Ende an der Spritzwand (33) be­ festigt ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der der Spritzwand (33) zugekehrten Unterseite des Bremspedals (38) ein Deformationselement (42) zuge­ ordnet ist.