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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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(1) Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft Betätigungspedal-Tragstrukturen,
die hinter Spritzwänden von
Fahrzeugen angeordnet sind.
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(2) Allgemeiner Stand der Technik
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Wenn
bei einem Fahrzeug eine Kollision (insbesondere eine Frontkollision)
bevorsteht, bremst ein Fahrer im Allgemeinen das Fahrzeug ab, indem
er auf ein Bremspedal tritt, um diese Kollision zu vermeiden. Trotzdem
hält das
Fahrzeug in vielen Fällen
nicht an und verursacht die Kollision, während der Fahrer auf das Bremspedal
tritt.
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Bei
einer solchen Frontkollision wird eine vordere Karosserie zerdrückt, während sie
Kollisionsenergie absorbiert, und ein innerhalb eines Motorraums
angeordneter Motor bewegt sich nach hinten, während er eine Spritzwand schiebt,
die sich hinter dem Motor befindet, um als Abtrennung zwischen dem
Motorraum und einem Fahrzeuginnenraum zu dienen. In der vorderen
Karosserie ist ein Hauptbremszylinder vor der Spritzwand vorgesehen
und über
eine Betätigungsstange
mit einem hinter der Spritzwand befindlichen Bremspedal verbunden.
Somit wird bei der Rückwärtsbewegung
der Spritzwand (und des Hauptzylinders) das Bremspedal ebenfalls geschoben
und über
die Betätigungsstange
nach hinten bewegt. Dies hat zum Ergebnis, dass ein Fußraum für einen
Fahrer eng wird, was die Situation hervorruft, in der es wahrscheinlich
ist, dass eine Lenksäule
zum Halten eines Lenkrads oder andere Elemente in eine Konfliktsituation
mit einem Fuß des Fahrers
in Berührung
kommen, der auf einen Pedalbereich (d. h. einen Auftrittbereich)
des Bremspedals tritt.
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Um
den Aufprall zu verringern, der auf den Fuß des Fahrers wirkt, ist es
daher notwendig, einen ausreichenden Fußraum sicherzustellen, wenn
die Spritzwand wie oben beschrieben verformt wird. Insbesondere
wenn die Bewegung des Pedalbereichs des Bremspedals zum Heck der
Fahrzeugkarosserie hin bei einer Rückwärtsbewegung der Spritzwand unterdrückt werden
kann, kann eine großer
Fußraum unterhalb
eines Fahrersitzes unabhängig
von der Verformung der Spritzwand aufrechterhalten werden.
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Unter
Berücksichtigung
dieses Sachverhalts offenbart das
US-Patent
Nr. 6339971 eine Fahrzeugpedalhalterung, in der ein Pedalbereich
eines Betätigungspedals,
wie eines Bremspedals, relativ zum Vorderteil einer Fahrzeugkarosserie
hin bewegt wird, wenn eine Spritzwand in Richtung auf einen Fahrzeuginnenraum
verformt wird.
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Bei
dieser Fahrzeugpedalhalterung wird das Betätigungspedal an einer an der
Spritzwand befestigten Pedalhalterung so gehalten, dass das Betätigungspedal
nach vorn und hinten geschwungen werden kann. Und diese Fahrzeugpedalhalterung
ist versehen mit: einem Befestigungsmechanismus zum derartigen Befestigen
der Pedalhalterung an der Fahrzeugkarosserie, dass die Pedalhalterung
zum Heck der Fahrzeugkarosserie hin gelöst werden kann; und einem Führungsmechanismus
zum Ändern
der Position der Pedalhalterung, um die Relativbewegung des Pedalbereichs
des Betätigungspedals zum
Vorderteil des Fahrzeugs hin zu bewirken, wenn die Pedalhalterung
relativ zum Heck der Fahrzeugkarosserie hin bewegt wird.
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Der
Führungsmechanismus
umfasst: ein Führungselement,
das an einem sich in Querrichtung der Fahrzeugkarosserie innerhalb
einer Instrumententafel erstreckenden Verstärkungselement befestigt ist;
und ein an der Pedalhalterung befestigtes Anschlagelement. Das Anschlagelement
ist so an dem Führungselement
befestigt, dass es nach hinten hin lösbar ist, und ist auf einer
an dem Führungselement ausgebildeten
Führungsfläche gleitfähig und
in Flächenkontakt
mit dieser. Die Führungsfläche ist
geneigt, um zum Heck der Fahrzeugkarosserie hin abzusinken.
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Daher
beginnt das Anschlagelement der Pedalhalterung bei einer durch eine
Kollision des Fahrzeugs verursachten Relativbewegung der Pedalhalterung
zum Heck der Fahrzeugkarosserie hin an der Führungsfläche des Führungselements entlang zu gleiten.
Zu dem Zeitpunkt, an dem das Anschlagelement eine vorbestimmte Strecke
entlang geglitten ist, wird die Befestigung des Anschlagelements
an dem Führungselement,
die durch den Befestigungsmechanismus erreicht wird, gelöst. Dann
gleitet das Anschlagelement weiter entlang der Führungsfläche, wodurch die Position der
Pedalhalterung geändert wird,
um die Relativbewegung des Pedalbereichs des Betätigungspedals zum Vorderteil
der Fahrzeugkarosserie hin zu bewirken.
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Der
auf der Vorderseite befindliche Teil der Führungsfläche ist leicht geneigt, um
die Befestigung des Anschlagelements an dem Führungselement sanft zu lösen und
eine auf das Verstärkungselement wirkende
Kollisionskraft nicht zu erhöhen,
während der
auf der Rückseite
befindliche Teil der Führungsfläche steil
geneigt ist, um die Position der Pedalhalterung erheblich zu ändern.
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Die
oben beschriebene Pedaltragstruktur erfordert jedoch ein in Längsrichtung
verlängertes,
voluminöses
Führungselement,
dessen Führungsfläche in der
Neigung variiert. Dennoch sind in einer mit dem Führungselement
versehenen Instrumententafel eine große Anzahl von Innenverkleidungsteilen wie
Instrumente und dergleichen vorhanden, und daher ist es schwierig,
einen in Längsrichtung
vergrößerten Einbauraum
für das
Führungselement
sicherzustellen.
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Aus
dem
US-Dokument 6,041,674 ist
eine Pedaltragstruktur gemäß dem Oberbegriff
von Anspruch 1 bekannt, die eine Führungsfläche zum Schieben der Bremspedaltraghalterung
nach unten zeigt, wenn die Traghalterung bei einem Unfall nach hinten
bewegt wird. Diese Führungsfläche ist
gebogen, so dass sie zwei geneigte Führungsflächenbereiche umfasst, welche
die Traghalterung in zwei Phasen nach unten schieben. Um jedoch
eine ausreichende Bewegung der Pedalhalterung sicherzustellen, ist
ein in Längsrichtung
vergrößerter Einbauraum für das Führungselement
erforderlich.
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Außerdem zeigt
das Dokument
FR 2 739
947 A eine Bremspedaltragstruktur, die in einem Paar von länglichen
Schlitzen geführt
wird, die in einer vertikalen, in Längsrichtung positionierten
Tragplatte ausgebildet sind.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Unter
Berücksichtigung
der obigen Ausführungen
ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Bewegung eines
Pedalbereichs eines Betätigungspedals
zum Heck einer Fahrzeugkarosserie hin zu unterdrücken, indem sie die Position
einer Pedalhalterung in hohem Maße ändert, ohne eine Last zu vergrößern, die
auf ein Verstärkungselement
zum Tragen eines Führungselements
einwirkt, auch wenn ein gesamter Führungsmechanismus nicht in
Längsrichtung
verlängert
ist, wobei die vorliegende Erfindung insbesondere eine Pedaltragstruktur
bereitstellen soll, die auf einfache Weise steuern kann, in welchem
Maße und
zu welchem Zeitpunkt die Position der Pedalhalterung bei einer Kollision
des Fahrzeugs geändert
wird, das heißt
eine Pedaltragstruktur, die eine größere Freiheit bei der Konstruktion
erlaubt.
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Vorzugsweise
soll die vorliegende Erfindung sicherstellen, dass sich die Position
der Pedalhalterung ändert,
indem die Anordnung des Führungsmechanismus
erdacht wurde, wobei ein Reibwiderstand zwischen einem Anschlagteil
und einer Führungsfläche verringert
wird, damit das Anschlagteil sanft entlang der Führungsfläche gleitet.
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Um
das vorgenannte Ziel zu erreichen, sieht die vorliegende Erfindung
eine Fahrzeugpedaltragstruktur vor, welche die in Anspruch 1 genannten Merkmale
aufweist. Bevorzugte Ausführungsbeispiele
der Erfindung sind in den Unteransprüchen dargelegt.
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Insbesondere
umfasst eine Fahrzeugpedaltragstruktur gemäß der vorliegenden Erfindung:
eine
an einer Spritzwand eines Fahrzeugs befestigte Pedalhalterung;
ein
Betätigungspedal,
das so von der Pedalhalterung gehalten wird, dass es nach vorn und
hinten schwingt;
ein sich in Querrichtung einer Fahrzeugkarosserie
innerhalb einer Instrumententafel erstreckendes Verstärkungselement;
und
einen Führungsmechanismus
zum Ändern
der Position der Pedalhalterung, um eine Relativbewegung eines Pedalbereichs
des Betätigungspedals
zum Heck der Fahrzeugkarosserie hin zu unterdrücken, wenn die Pedalhalterung
relativ zum Heck der Fahrzeugkarosserie hin bewegt wird,
wobei
der Führungsmechanismus
Folgendes umfasst: wenigstens eine Führungsfläche, die an dem Verstärkungselement
gehalten wird und die schräg nach
unten geneigt ist, um allmählich
zum Heck der Fahrzeugkarosserie hin abgesenkt zu werden; und wenigstens
ein Anschlagteil, das an der Pedalhalterung vorgesehen ist, um mit
der Relativbewegung der Pedalhalterung zum Heck der Fahrzeugkarosserie hin
an der Führungsfläche entlangzugleiten,
wodurch die Position der Pedalhalterung geändert wird, und
wobei
sowohl die Führungsfläche als
auch das Anschlagteil mehrfach vorhanden sind und die Vielzahl der
Führungsflächen bzw.
Anschlagteile voneinander getrennt sind, um unabhängig voneinander
gegen das Gegenstück
bzw. gegen die Gegenstücke
zu stoßen,
wobei die Position der Pedalhalterung sequenziell geändert wird.
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Sowohl
die Führungsfläche als
auch das Anschlagteil sind in einer Vielzahl vorgesehen, um die Position
der Pedalhalterung in zunehmendem Maße zu ändern. Somit kann eine bei
einer Kollision von Fahrzeugen auf das Verstärkungselement einwirkende Last
verringert werden, auch wenn der gesamte Führungsmechanismus nicht in
Längsrichtung
verlängert
ist, und die Position der Pedalhalterung kann erheblich geändert werden.
Folglich kann für
einen Fahrer ein großer
Fußraum
sichergestellt werden.
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Außerdem kann
durch die Anordnung der Vielzahl von vorzusehenden Anschlagteilen
bzw. Führungsflächen auf
geeignete Weise bestimmt werden, in welchem Maße und zu welchem Zeitpunkt
die Position der Pedalhalterung geändert wird, wenn die Pedalhalterung
zum Heck der Fahrzeugkarosserie hin bewegt wird. Dies führt dazu,
dass eine größere Freiheit
bei der Konstruktion erlaubt wird.
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Insbesondere
werden an das Verstärkungselement
angrenzend eine erste und eine zweite Führungsfläche vorgesehen, wobei die erste
Führungsfläche zum
Vorderteil der Fahrzeugkarosserie hin angeordnet ist, während die
zweite Führungsfläche zum
Heck der Fahrzeugkarosserie hin angeordnet ist, und wobei die Pedalhalterung
mit der Relativbewegung der Pedalhalterung zum Heck der Fahrzeugkarosserie
hin eine Positionsänderung
entlang der ersten Führungsfläche und
anschließend
eine Positionsänderung
entlang der zweiten Führungsfläche verursacht.
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In
diesem Fall ist es zu bevorzugen, dass die erste Führungsfläche eine
sanftere Neigung aufweist und die zweite Führungsfläche eine steilere Neigung. Somit
kann die Position der Pedalhalterung schrittweise geändert werden,
was vorteilhaft ist, wenn das Aufbringen einer großen Kollisionslast
auf das Verstärkungselement
vermieden werden soll. Wenn außerdem
der Neigungsgrad beider Führungsflächen auf
diese Weise geändert
werden soll, ist es nicht schwierig, beide Führungsflächen zu bearbeiten, weil diese
nicht aneinander anschließen.
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Ferner
ist die erste Führungsfläche an einem ersten
Führungselement
ausgebildet, das am Verstärkungselement
befestigt ist; und die zweite Führungsfläche ist
an einem zweiten Führungselement ausgebildet,
das getrennt von dem ersten Führungselement
ausgebildet und am Verstärkungselement befestigt
ist.
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Wenn
die erste und die zweite Führungsfläche an einem
einzelnen Führungselement
ausgebildet sind, wird dieses Führungselement
verformt, um die Position bzw. Form der zweiten Führungsfläche bei
Einwirkung einer übermäßigen Last
zu ändern, wenn
das Anschlagteil gegen die erste Führungsfläche stößt. Selbst wenn die Befestigung
des Befestigungsmechanismus gelöst
wird, könnte
das Anschlagteil somit nicht wie geplant gegen die zweite Führungsfläche stoßen, oder
das Anschlagteil könnte
nicht sanft an der zweiten Führungsfläche entlanggleiten.
Als Maßnahmen
zur Verhinderung eines solchen Problems kann die Erhöhung der
Stärke
des Führungselements
in Betracht gezogen werden; solche Maßnahmen erhöhen jedoch das Gewicht und die
Kosten des Führungselements.
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Daher
werden in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
beide Führungsflächen an
getrennten Führungselementen
ausgebildet. Selbst wenn das erste Führungselement gebrochen ist,
kann somit der Einfluss dieses Bruchs auf das zweite Führungselement
verhindert werden, was vorteilhaft ist, wenn die Position der Pedalhalterung
durch Verwendung der zweiten Führungsfläche mit
Sicherheit geändert werden
soll. Da außerdem
beide Führungsflächen als
getrennte Führungselemente
ausgebildet sind, können
beide Führungsflächen einfach
ausgebildet werden.
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Vorteilhafterweise:
umfasst
die Pedaltragstruktur ferner eine Führungshalterung, die an dem
Verstärkungselement
befestigt ist, um sich von dort aus nach unten zu erstrecken;
ist
die erste Führungsfläche vorgesehen,
um eine Last zu einer Vorderseite der Führungshalterung zu übertragen,
wenn sich die Position der Pedalhalterung ändert; und
ist die zweite
Führungsfläche vorgesehen,
um eine Last zu einer unteren Seite der Führungshalterung zu übertragen,
wenn sich die Position der Pedalhalterung ändert.
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Das
Verstärkungselement
wird innerhalb der Instrumententafel in Querrichtung der Fahrzeugkarosserie
verlängert,
und beide Enden des Verstärkungselements
werden von der Fahrzeugkarosserie getragen. Wenn eine große Kollisionslast
in einer Richtung rechtwinklig zu dem Verstärkungselement einwirkt, bricht
somit das Verstärkungselement,
und die Positionsänderung
der Pedalhalterung unter Verwendung der Führungselemente kann nicht erreicht werden.
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Daher
ist in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
die erste Führungsfläche so angeordnet, dass
sie eine Last an die Vorderseite der Führungshalterung überträgt, die
sich von dem Verstärkungselement
aus nach unten erstreckt. Selbst wenn in einer Anfangsphase, in
der die Pedalhalterung begonnen hat, sich zum Heck des Fahrzeugs
hin zu bewegen, eine große
Last auf die erste Führungsfläche einwirkt,
dient diese Last somit nicht als Biegekraft gegen das Verstärkungselement,
sondern dient als Drehkraft gegen das Verstärkungselement über die Führungshalterung,
und als Ergebnis wird der Bruch des Verstärkungselements verhindert.
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Zudem
kann bei der Kollision des Fahrzeugs nicht nur eine Kraft ausgeübt werden,
welche die Pedalhalterung zum Heck der Fahrzeugkarosserie hin bewegt,
sondern auch eine Kraft, welche die Pedalhalterung von unten nach
oben drückt.
Wenn das an der Pedalhalterung befindliche Anschlagteil gegen die
zweite Führungsfläche gestoßen ist,
nimmt das Verstärkungselement
die nach oben drückende
Kraft über
die zweite Führungsfläche und
die Führungshalterung
auf. Somit stößt das Anschlagteil
gegen die zweite Führungsfläche, während es
sich nach hinten bewegt, und daher gleitet das Anschlagteil an dieser Führungsfläche entlang,
ohne einen hohen Widerstand zu verursachen. Folglich zwingt dieses
Gleiten die Pedalhalterung dazu, ihre Position zu ändern, und
es unterdrückt
die Bewegung des Pedalbereichs des Betätigungspedals zum Heck der
Fahrzeugkarosserie hin.
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Gemäß der Erfindung
ist vorgesehen, dass:
die erste Führungsfläche an einem ersten Führungselement
ausgebildet ist, das an dem Verstärkungselement befestigt ist;
die
zweite Führungsfläche an einem
zweiten Führungselement
ausgebildet ist, das an dem Verstärkungselement befestigt ist,
und dass sie oberhalb oder unterhalb des ersten Verstärkungselements
angeordnet ist; und
die Pedalhalterung Folgendes umfasst: ein
erstes Anschlagteil, das aufgrund der Relativbewegung der Pedalhalterung
zum Heck der Fahrzeugkarosserie hin gegen die erste Führungsfläche stößt und an
dieser entlanggleitet; und ein zweites Anschlagteil, das aufgrund
der Relativbewegung der Pedalhalterung zum Heck der Fahrzeugkarosserie
hin gegen die zweite Führungsfläche stößt und an
dieser entlanggleitet. Das zweite Anschlagteil befindet sich näher bei
dem Vorderteil der Fahrzeugkarosserie als das erste Anschlagteil.
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Demgemäß gleitet
das erste Anschlagteil an der ersten Führungsfläche entlang, wenn die Pedalhalterung
zum Heck der Fahrzeugkarosserie hin bewegt wird, weil das erste
und das zweite Führungselement übereinander
angeordnet sind, während
sich das zweite Anschlagteil näher
bei dem Vorderteil der Fahrzeugkarosserie befindet als das erste
Anschlagteil. Somit wird die Position der Pedalhalterung so geändert, das
ein hinterer Teil davon sich nach unten bewegt. Dann stößt das zweite
Anschlagteil gegen die zweite Führungsfläche und
gleitet an dieser entlang, wodurch die Position der Pedalhalterung
so geändert
wird, dass deren hinterer Teil sich weiter nach unten bewegt. Folglich
wird die Bewegung des Pedalbereichs des Betätigungspedals zum Heck der Fahrzeugkarosserie
hin unterdrückt.
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Auf
diese Weise wird die Position der Pedalhalterung sequenziell unter
Verwendung der beiden Führungselemente
geändert.
Da jedoch die beiden Führungselemente übereinander
angeordnet sind, ist es nicht notwendig, innerhalb der Instrumententafel einen
großen
Einbauraum für
die Führungselemente vorzusehen,
der in der Längsrichtung
der Fahrzeugkarosserie verlängert
ist. Folglich wird es möglich,
die Anordnung der Führungselemente
und der anderen innerhalb der Instrumententafel befindlichen Geräte einfach
zu konzipieren.
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Wenn
außerdem
die Pedalhalterung zum Heck der Fahrzeugkarosserie hin bewegt wird,
können
der Zeitpunkt, zu dem die Position der Pedalhalterung mittels der
ersten Führungsfläche geändert wird,
und der Zeitpunkt, zu dem die Position der Pedalhalterung mittels
der zweiten Führungsfläche weiter
geändert
wird, auf geeignete Weise bestimmt werden, indem die relative Positionsbeziehung
zwischen dem ersten Anschlagteil und der ersten Führungsfläche bzw.
die relative Positionsbeziehung zwischen dem zweiten Anschlagteil
und der zweiten Führungsfläche angepasst
wird.
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Wenn
sich die Pedalhalterung ausgehend von ihrem vorderen Endbereich
als Biegepunkt unter Verwendung der ersten und der zweiten Führungsfläche biegt,
bildet eine Gerade, die den Biegepunkt mit dem ersten Anschlagteil
verbindet, um sich in Längsrichtung
der Fahrzeugkarosserie zu erstrecken, einen Winkel mit der ersten
Führungsfläche, und
eine Gerade, die den Biegepunkt mit dem zweiten Anschlagteil verbindet,
um sich in Längsrichtung
der Fahrzeugkarosserie zu erstrecken, bildet einen weiteren Winkel
mit der zweiten Führungsfläche. Wenn die
Pedalhalterung zum Heck der Fahrzeugkarosserie hin bewegt wird,
kann demgemäß das Maß, in dem
die Position der Pedalhalterung mittels der ersten Führungsfläche geändert wird,
und das Maß,
in dem die Position der Pedalhalterung mittels der zweiten Führungsfläche weiter
geändert
wird, auf geeignete Weise bestimmt werden, indem diese Winkel angepasst
werden. Insbesondere kann auf geeignete Weise bestimmt werden, in
welchem Maß die
Position der Pedalhalterung geändert
wird, indem die Höhe sowohl
des ersten als auch des zweiten Anschlagteils und/oder der Neigungswinkel
sowohl der ersten als auch der zweiten Führungsfläche angepasst wird.
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Wenn
sich die Pedalhalterung ausgehend von ihrem vorderen Endbereich
als Biegepunkt unter Verwendung der ersten und der zweiten Führungsfläche biegt,
kann darüber
hinaus auf geeignete Weise bestimmt werden, in welchem Maß die Position
der Pedalhalterung geändert
wird, indem die Länge
von dem Biegepunkt bis zu dem ersten Anschlagteil und/oder die Länge von
dem Biegepunkt bis zu dem zweiten Anschlagteil angepasst wird.
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Wie
bereits oben beschrieben ist es gemäß diesem Ausführungsbeispiel
einfach, zu steuern, in welchem Maße und zu welchem Zeitpunkt
die Position der Pedalhalterung bei einer Kollision des Fahrzeugs
geändert
wird, und es ist möglich,
diejenige Pedaltragstruktur zu erhalten, die eine größere Freiheit
bei der Konstruktion erlaubt.
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Das
erste und das zweite Führungselement können so übereinander
angeordnet sein, dass sie einander in der Draufsicht zumindest teilweise überlagern.
Bevorzugt sind die erste und die zweite Führungsfläche so angeordnet, dass sie
einander im Wesentlichen über
die gesamte Länge
in der Draufsicht überlagern.
Somit ist es nicht erforderlich, den Einbauraum für die Führungselemente
in Längsrichtung zu
vergrößern, der
innerhalb der Instrumententafel sichergestellt werden muss, und
die Anordnung der Führungselemente
innerhalb der Instrumententafel wird weiter erleichtert.
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Es
soll angenommen werden, dass die erste und die zweite Führungsfläche an einem
einzelnen Führungselement
ausgebildet sind. Wenn in diesem Fall eine übermäßige Last auf das Führungselement aufgebracht
wird, wenn das erste Anschlagteil gegen die erste Führungsfläche stößt, wird
dieses Führungselement
verformt, so dass sich die Position und Form der zweiten Führungsfläche ändert. Folglich könnte das
zweite Anschlagteil nicht wie geplant gegen die zweite Führungsfläche stoßen, oder
das zweite Anschlagteil könnte
nicht sanft an der zweiten Führungsfläche entlanggleiten.
Als Maßnahmen
zur Verhinderung eines solchen Problems kann eine Verstärkung des
Führungselements
in Betracht gezogen werden; solche Maßnahmen erhöhen jedoch das Gewicht und
die Kosten des Führungselements.
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Gemäß dem Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung sind im Gegensatz dazu jedoch die beiden
Führungsflächen als
getrennte Führungselemente
ausgebildet. Selbst wenn das erste Führungselement gebrochen ist,
kann somit der Einfluss dieses Bruchs auf das zweite Führungselement
vermieden werden, was vorteilhaft ist, wenn die Position der Pedalhalterung
durch Verwendung der zweiten Führungsfläche mit
Sicherheit geändert
werden soll. Da beide Führungsflächen an
getrennten Führungselementen
ausgebildet sind, können
außerdem
beide Führungsflächen einfach
ausgebildet werden.
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Bevorzugt
sind das erste und das zweite Anschlagteil so angeordnet, dass das
zweite Anschlagteil gegen die zweite Führungsfläche stößt, nachdem das erste Anschlagteil
das Gleiten entlang der ersten Führungsfläche beendet
hat.
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Daher
stoßen
das erste und das zweite an der Pedalhalterung befindliche Anschlagteil
nicht gleichzeitig an die beiden Führungsflächen, die an das Verstärkungselement
angrenzend angeordnet sind. Demgemäß ist es möglich, das Problem zu vermeiden,
dass sich die beiden Anschlagteile gegenseitig stören und
nicht sanft an den Führungsflächen entlanggleiten.
Das heißt,
das erste und das zweite Anschlagteil stoßen nacheinander an die jeweilige Führungsfläche und
gleiten sanft an dieser entlang.
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Vorzugsweise:
ist
ein vorderes Ende der an der Spritzwand befestigten Pedalhalterung
mit einem Punkt ausgebildet, von dem aus die Pedalhalterung sich
biegt, wenn eine abwärts
gerichtete Kraft darauf einwirkt;
ist das erste Anschlagteil
durch den Umfang eines ersten hohlen oder massiven zylindrischen
Stiftelements ausgebildet, das an der Pedalhalterung vorgesehen
ist, um sich in Querrichtung der Fahrzeugkarosserie zu erstrecken;
ist
das zweite Anschlagteil durch den Umfang eines zweiten hohlen oder
massiven zylindrischen Stiftelements ausgebildet, das an der Pedalhalterung
vorgesehen ist, um sich in Querrichtung der Fahrzeugkarosserie zu
erstrecken; und
ist, vorausgesetzt, dass eine durch den Biegepunkt und
das erste Stiftelement verlaufende Gerade, die sich in Längsrichtung
der Fahrzeugkarosserie erstreckt, zu dem Zeitpunkt, an dem das erste
Stiftelement mit der Bewegung der Pedalhalterung zum Heck der Fahrzeugkarosserie
hin gegen die erste Führungsfläche stößt, einen
Winkel θ1
(stumpfen Winkel) mit der ersten Führungsfläche bildet, während eine
durch den Biegepunkt und das zweite Stiftelement verlaufende Gerade,
die sich in Längsrichtung
der Fahrzeugkarosserie erstreckt, zu dem Zeitpunkt, an dem das zweite
Stiftelement mit der Bewegung der Pedalhalterung zum Heck der Fahrzeugkarosserie
hin gegen die zweite Führungsfläche stößt, einen
Winkel θ2
(stumpfen Winkel) mit der zweiten Führungsfläche bildet, der Winkel θ1 größer als
der Winkel θ2.
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Wenn
die Pedalhalterung bei einer Kollision des Fahrzeugs zum Heck der
Fahrzeugkarosserie hin bewegt wird und das erste bzw. das zweite
Stiftelement gegen die erste bzw. zweite Führungsfläche stößt, wird der Betrag jeder Aufprallkraft,
die auf das Verstärkungselement
einwirkt, nicht nur durch den Neigungswinkel jeder Führungsfläche bestimmt,
sondern variiert in Abhängigkeit
von jedem der Winkel θ1 und θ2.
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Die
Pedalhalterung wird erst gebogen, wenn das erste Stiftelement gegen
die erste Führungsfläche stößt, und
die Pedalhalterung beginnt, sich aufgrund dieses Stoßes zu biegen.
Da der Widerstand, der erzeugt wird, wenn die Pedalhalterung beginnt, sich
zu biegen, hoch ist, ist es wahrscheinlich, dass eine große Aufprallkraft
zum Zeitpunkt des Stoßes auf
das Verstärkungselement
einwirkt. Um das Brechen des Verstärkungselements zu verhindern,
ist es daher vorzuziehen, diese Aufprallkraft zu minimieren, indem
der Winkel θ1
vergrößert wird.
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Wenn
andererseits das zweite Stiftelement gegen die zweite Führungsfläche stößt, hat
das Biegen der Pedalhalterung bereits begonnen; daher ist der Widerstand,
der erzeugt wird, wenn die Pedalhalterung aufgrund dieses Stoßes weiter
gebogen wird, gering, und die Aufprallkraft, die zum Zeitpunkt des Stoßes auf
das Verstärkungselement
einwirkt, ist nicht so groß.
Folglich ist es möglich,
den Winkel θ2 zu
verringern, und es ist somit möglich,
die Bewegung des Pedalbereichs des Betätigungspedals zum Heck des
Fahrzeugs hin mit Sicherheit zu unterdrücken, indem der Biegebetrag
der Pedalhalterung erhöht
wird.
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Weiterhin
vorzugsweise:
ist ein vorderes Ende der an der Spritzwand befestigten
Pedalhalterung mit einem Punkt ausgebildet, von dem aus die Pedalhalterung
sich biegt, wenn eine abwärts
gerichtete Kraft darauf einwirkt; und
ist die Länge der
Strecke von dem Biegepunkt bis zu dem zweiten Anschlagteil kürzer als
die Länge
der Strecke von dem Biegepunkt bis zu dem ersten Anschlagteil.
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Dies
ist vorteilhaft, wenn der Betrag der Positionsänderung der Pedalhalterung
nach unten beim Gleiten des zweiten Anschlagteils entlang der zweiten
Führungsfläche erhöht werden
soll, das heißt, wenn
die Bewegung des Pedalbereichs des Betätigungspedals zum Heck des
Fahrzeugs hin unterdrückt
werden soll.
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Vorzugsweise
sind die Anschlagteile jeweils durch ein hohles oder massives zylindrisches
Stiftelement ausgebildet.
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Da
die Anschlagteile die Führungsfläche jeweils
linienförmig
berühren,
ist in einem solchen Fall die Berührungsfläche eines gleitenden Bereichs
jedes Anschlagteils kleiner als die eines gleitenden Bereichs eines
plattenartigen Anschlagteils, das die Führungsfläche flächenförmig berührt, und somit kann ein Gleitwiderstand
verringert werden. Da die Anschlagteile außerdem einen kreisförmigen Querschnitt
aufweisen, kann der Abstand zwischen den Anschlagteilen verringert
werden, was bei der Konzeption der Anordnung vorteilhaft ist.
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Da
zudem eine hohle oder massive zylindrische Stützwelle zum Halten des Betätigungspedals eine
hohe Steifigkeit aufweist, wird diese Stützwelle vorzugsweise als erstes
Anschlagteil verwendet. Somit ist es nicht erforderlich, zusätzlich das
erste Anschlagelement vorzusehen, was im Hinblick auf eine Kostenersparnis
und die Anordnung der Elemente vorteilhaft ist.
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Es
sei angenommen, bei dem Betätigungspedal
handelt es sich um ein Bremspedal. In diesem Fall bremst der Fahrer
im Fall einer Kollision des Fahrzeugs das Fahrzeug ab, indem er
auf das Bremspedal tritt, um diese Kollision zu verhindern, und
daher ist es wahrscheinlich, dass auf den Fuß des Fahrers eine Last einwirkt.
Da gemäß der vorliegenden Erfindung
jedoch ein großer
Fußraum
unterhalb eines Fahrersitzes beibehalten werden kann, werden die
Wirkungen der vorliegenden Erfindung auf noch bemerkenswertere Weise
erzielt.
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Weitere
Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden
aus der folgenden Beschreibung der Erfindung deutlich, die auf die
beigefügten
Zeichnungen Bezug nimmt.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine Schrägansicht,
die einen vorderen Teil eines Fahrzeuginnenraums eines Fahrzeugs
veranschaulicht.
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2 ist
eine Seitenansicht, die einen vorderen Abschnitt einer Fahrzeugkarosserie
veranschaulicht, der mit einer Pedaltragstruktur gemäß einem ersten
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung versehen ist.
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3 ist
eine Schrägansicht,
die einen Befestigungsmechanismus gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel
veranschaulicht.
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4 ist
eine Seitenansicht, die einen Führungsmechanismus
gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel
veranschaulicht.
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5 ist
eine Seitenansicht, die den Zustand veranschaulicht, in dem ein
erstes Anschlagteil des Führungsmechanismus
das Gleiten entlang einer ersten Führungsfläche beendet.
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6 ist
eine Seitenansicht, die den Zustand veranschaulicht, in dem ein
zweites Anschlagteil des Führungsmechanismus
entlang einer zweiten Führungsfläche gleitet.
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7 ist
eine Seitenansicht, die einen Führungsmechanismus
gemäß einem
zweiten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
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8 ist
ein Schemadiagramm, das die Beziehung zwischen einem Winkel θ1 und einem
Winkel θ2
in dem zweiten Ausführungsbeispiel
veranschaulicht.
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9 ist
eine Seitenansicht, die den Zustand veranschaulicht, in dem ein
zweites Anschlagteil in dem zweiten Ausführungsbeispiel entlang einer
zweiten Führungsfläche gleitet.
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10 ist
eine Seitenansicht, die einen Führungsmechanismus
gemäß einem
dritten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
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11 ist
eine Seitenansicht, die einen Führungsmechanismus
gemäß einem
vierten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung veranschaulicht, wenn keine Fahrzeugkollision
verursacht wird.
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12 ist
eine Seitenansicht, die den Führungsmechanismus
gemäß dem vierten
Ausführungsbeispiel
veranschaulicht, wenn eine Fahrzeugkollision verursacht wird.
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BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN
AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
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Nachfolgend
werden Ausführungsbeispiele der
vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen
beschrieben. Die folgenden Ausführungsbeispiele
werden im Wesentlichen anhand von bevorzugten Erläuterungen
(durch ein Beispiel) beschrieben, und sie sollen die vorliegende
Erfindung, die Ziele, auf welche die vorliegende Erfindung angewendet
wird, und die Anwendung der vorliegenden Erfindung nicht beschränken.
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<Erstes
Ausführungsbeispiel>
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1 zeigt
die Innenseite eines vorderen Teils eines Fahrzeuginnenraums 5 eines
Fahrzeugs mit Linkslenkung, das mit einer Pedalhalterung für ein Fahrzeug
versehen ist. Eine Spritzwand 1 bildet einen Teil einer
Fahrzeugkarosserie und dient als Trennwand zwischen dem Fahrzeuginnenraum 5 und einem
Motorraum 3. Wie in 2 gezeigt,
ist der Motorraum 3, der einen Motor 2 enthält, vor
der Spritzwand 1 vorgesehen, während der Fahrzeuginnenraum 5 hinter
der Spritzwand 1 vorgesehen ist. Eine Instrumententafel
(nicht gezeigt) befindet sich oberhalb und hinter der Spritzwand 1 an
einem vorderen Ende des Fahrzeuginnenraums 5, und ein Verstärkungselement 9,
das sich in Querrichtung der Fahrzeugkarosserie erstreckt, ist innerhalb
dieser Instrumententafel vorgesehen.
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Das
Verstärkungselement 9 verbindet A-Säulen 7,
die sich auf der rechten und auf der linken Seite der Fahrzeugkarosserie
befinden, und ist vorgesehen, um bei einer Fahrzeugkollision einen ausreichenden
Raum für
die Fahrzeuginsassen im Fahrzeuginnenraum 5 sicherzustellen.
Eine Lenksäule 11 ist
an dem Verstärkungselement 9 befestigt. Die
Lenksäule 11 befindet
sich zwischen einem Gaspedal 13, das auf der rechten Seite
der Lenksäule 11 angeordnet
ist, und einem Bremspedal 15, das auf der linken Seite
der Lenksäule 11 angeordnet
ist.
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Das
Gaspedal 13 und das Bremspedal 15 werden von einem
Fahrer mit dem Fuß betätigt, der auf
einem Fahrersitz (nicht gezeigt) sitzt. Das Gaspedal 13 und
das Bremspedal 15 sind beide in schmaler, plattenförmiger Form
ausgeführt
und sind an ihren unteren Enden mit Pedalbereichen 14 bzw. 16 versehen,
auf die der Fahrer seinen Fuß setzt,
um darauf zu treten.
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Eine
Pedalhalterung 17 zum Halten des Bremspedals 15 ist
durch Verwendung eines Schraubenelements an einer rückwärtigen Fläche eines oberen
Teils 4 der Spritzwand 1 befestigt. Dieses Schraubenelement
wird auch verwendet, um einen Bremskraftverstärker 33 an einer Vorderseite
der Spritzwand 1 zu befestigen und es verläuft durch
die Spritzwand 1, um an deren rückwärtiger Seite vorzustehen.
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Das
Bremspedal 15 wird am hinteren Ende der Pedalhalterung 17 durch
eine Pedalwelle 41 gestützt,
die sich so in Querrichtung der Fahrzeugkarosserie erstreckt, dass
das Bremspedal 15 nach vorn und hinten geschwungen werden
kann. Eine Rückholfeder
(nicht gezeigt) bringt eine Kraft auf das Bremspedal 15 auf,
so dass es in Richtung zum Heck der Fahrzeugkarosserie hin zurückkehrt.
Ein Zwischenbereich des Bremspedals 15 ist mit einer Betätigungsstange
(zylinderseitige Stange) 31 verbunden. Diese Betätigungsstange 31 ist
verläuft
durch die Pedalhalterung 17 und der obere Teil 4 der
Spritzwand 1 und ist über
den Bremskraftverstärker 33 (Servomechanismus)
mit einem an einem hinteren Ende des Motorraums 3 befindlichen
Hauptzylinder (nicht gezeigt) verbunden.
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Wenn
der Fahrer auf den Pedalbereich 16 des Bremspedals 15 tritt,
um das Bremspedal 15 in 2 im Uhrzeigersinn
zu schwenken, wird der Bremskraftverstärker 33 betätigt, indem
die Betätigungsstange 31 auf
ihn drückt,
und eine auf den Hauptzylinder wirkende Druckkraft wird durch den Bremskraftverstärker 33 verstärkt. Dies
führt dazu, dass
die Räder
des Fahrzeugs hydraulisch durch den Hauptzylinder gebremst werden.
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Im
Folgenden wird eine Struktur beschrieben, die übernommen wurde, um bei einer
Kollision des Fahrzeugs die Bewegung des Pedalbereichs 16 des Bremspedals 15 zum
Heck der Fahrzeugkarosserie hin zu unterdrücken, indem die Position der
Pedalhalterung 17 geändert
wird.
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Wie
in 2 gezeigt, ist eine sich nach vorn und schräg nach unten
erstreckende Führungshalterung 51 an
dem Verstärkungselement 9 befestigt,
ein erstes Führungselement 53 ist
an einer Vorderseite eines unteren Teils der Führungshalterung 51 befestigt,
und ein zweites Führungselement 54 ist
an einer unteren Endseite der Führungshalterung 51 befestigt.
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Wie
in 3 gezeigt, sind die Pedalhalterung 17 und
das erste Führungselement 53 mittels
eines Befestigungsmechanismus 40 aneinander befestigt,
der das Lösen
der Pedalhalterung 17 zum Heck der Fahrzeugkarosserie hin
erlaubt. Ferner ist die Pedalhalterung 17 mit einem Anschlagstift 42 versehen.
Die Pedalwelle 41 der Pedalhalterung 17, der Anschlagstift 42 und
die beiden Führungselemente 53 und 54 bilden
einen Führungsmechanismus
zum Ändern
der Position der Pedalhalterung 17, um die Bewegung des
Pedalbereichs 16 des Bremspedals 15 zum Heck der
Fahrzeugkarosserie hin zu unterdrücken, wenn die Pedalhalterung 17 zum
Heck der Fahrzeugkarosserie hin bewegt wird.
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Wie
in 4 gezeigt, umfasst die Pedalhalterung 17 Folgendes:
ein rechteckiges, plattenförmiges
Befestigungsteil 19, das an dem oberen Teil 4 der Spritzwand 1 befestigt
ist; und ein Stützteil 21,
das sich von dem Befestigungsteil 19 aus nach hinten und
schräg
nach oben erstreckt. Ein Ausschnitt 21a ist an oberen Bereichen
beider Seitenwände
des Stützteils 21 vorgesehen,
und somit wird ein Biegepunkt 22 für die Positionsänderung
der Pedalhalterung 17 (das heißt ein leicht brechender Bereich,
der leicht nach unten gebogen werden kann) oben an einem unteren
Ende (vorderen Ende) des Stützteils 21 ausgebildet.
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Zunächst wird
der Befestigungsmechanismus 40 ausführlich beschrieben. Wie in 3 gezeigt,
sind an einem oberen Bereich 23 am hinteren Ende des Stützteils 21 der
Pedalhalterung 17 zwei Schlitze 25 ausgebildet,
die rechts und links ausgerichtet sind und sich parallel zueinander
in Längsrichtung
der Fahrzeugkarosserie erstrecken. Die vorderen Enden der beiden
Schlitze 25 sind durch eine Öffnung 27 miteinander
verbunden, die in dem Stützteil 21 ausgebildet
ist.
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Andererseits
ist das erste Führungselement 53 in
einer an ihrer Unterseite geöffneten
Kanalform ausgebildet, und ein vorderer Bereich des ersten Führungselements 53 ist
von oben außen
an einem hinteren Ende des Stützteils 21 der
Pedalhalterung 17 befestigt. Durch die Schlitze 25 gesteckte
Schrauben 61 werden mit Muttern (nicht gezeigt) verwendet, und
somit sind die Pedalhalterung 17 und das erste Führungselement 53 aneinander
befestigt.
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Die
Pedalhalterung 17 ist an ihrem vorderen Ende mit der Spritzwand 1 verbunden,
und sie ist an ihrem hinteren Ende mittels des Befestigungsmechanismus 40 mit
dem an das Verstärkungselement 9 angrenzenden
Führungselement 53 verbunden. Wenn
keine Fahrzeugkollision erfolgt, funktioniert die Pedalhalterung 17 daher
als starres Element, welches das Bremspedal 15 fest trägt. Wenn
andererseits die Pedalhalterung 17 aufgrund einer Kollision des
Fahrzeugs erheblich zum Heck der Fahrzeugkarosserie hin verschoben
wird, werden die Schrauben 61 aus vorderen Öffnungen
der Schlitze 25 gelöst. Somit
wird die Befestigung der Pedalhalterung 17 am ersten Führungselement 53 gelöst, und
die Pedalhalterung 17 wird vom ersten Führungselement 53 nach hinten
abgetrennt.
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Als
Nächstes
wird der Führungsmechanismus
beschrieben. Wie in 3 gezeigt, verläuft die Pedalwelle 41 der
Pedalhalterung 17 durch die rechte und die linke Seitenwand
des Stützteils 21,
um von dort nach außen
vorzustehen. Dies bedeutet, dass die Pedalwelle 41 an ihren
beiden Enden mit vorstehenden Bereichen 43 versehen ist.
Wenn eine Kollision des Fahrzeugs erfolgt (insbesondere eine Frontkollision),
stoßen
die beiden vorstehenden Bereiche 43 gegen das erste, an
das Verstärkungselement 9 angrenzende
Führungselement 53.
Mit anderen Worten bilden die beiden vorstehenden Bereiche 43 der Pedalwelle 41 gemäß dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel
ein erstes Anschlagteil des Führungsmechanismus.
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Der
Anschlagstift 42 befindet sich näher bei dem Vorderteil des
Fahrzeugs als die Pedalwelle 41, erstreckt sich in Querrichtung
der Fahrzeugkarosserie und wird an der rechten und linken Seitenwand der
Pedalhalterung 17 gestützt.
Beide Enden des Anschlagstifts 42 verlaufen durch diese
rechte und linke Seitenwand und stehen aus dieser vor. Dies bedeutet,
dass der Anschlagstift 42 an seinen beiden Enden mit vorstehenden
Bereichen versehen ist. Die beiden vorstehenden Bereiche bilden
ein zweites Anschlagteil, das gegen das zweite Führungselement 54 stößt. Die
Länge der
Strecke von dem Biegepunkt 22 der Pedalhalterung 17 bis
zu dem Anschlagstift (dem zweiten Anschlagteil) 42 ist
kürzer
als die Länge
der Strecke von dem Biegepunkt 22 bis zu der Pedalwelle
(dem ersten Anschlagteil) 41.
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Das
erste Führungselement 53 umfasst
an unteren Enden der rechten und linken Seitenwand einen nach außen vorspringenden
Flansch, und die Unterseite dieses Flansches ist als erste Führungsfläche 57 ausgeführt, gegen
welche die beiden vorstehenden Bereiche 43 der Pedalwelle 41 stoßen und
an diesen entlanggleiten. Wie in 4 gezeigt, ist
die erste Führungsfläche 57 geneigt,
um allmählich
zum Heck der Fahrzeugkarosserie hin abzusinken.
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Das
zweite Führungselement 54 ist
unterhalb des ersten Führungselements 53 angeordnet und
umfasst Folgendes: sich von der Unterseite der Führungshalterung 51 des
Verstärkungselements 9 zur
Vorderseite des Fahrzeugs erstreckende Seitenwände rechts und links; und einen
nach außen
vorspringenden Flansch an den unteren Enden dieser rechten und linken
Seitenwände.
Die Unterseite dieses Flansches ist als zweite Führungsfläche 58 ausgebildet,
auf welche der Anschlagstift (das zweite Anschlagteil) der Pedalhalterung 17 stößt und an
der er entlanggleitet. Die zweite Führungsfläche 58 ist ebenfalls
geneigt, um wie die erste Führungsfläche 57 allmählich zum
Heck der Fahrzeugkarosserie hin abzusinken.
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Außerdem sind
die erste und die zweite Führungsfläche 57 und 58 so
angeordnet, dass sie sich in der Draufsicht überlagern. Genauer gesagt befinden
sich die erste und die zweite Führungsfläche 57 und 58 in
Längsrichtung
der Fahrzeugkarosserie etwa an derselben Position und sind übereinander angeordnet.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel liegen
die erste und die zweite Führungsfläche 57 und 58 ungefähr parallel
zueinander. Mit anderen Worten sind die beiden Führungsflächen 57 und 58 ungefähr in demselben
Winkel geneigt.
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Wenn
in der oben beschriebenen Pedaltragstruktur das Fahrzeug eine Kollision
(insbesondere eine Frontkollision) mit einem Hindernis hat, während der
Fahrer auf das Bremspedal 15 tritt, um das Fahrzeug abzubremsen,
wird zunächst
ein vorderer Abschnitt der Fahrzeugkarosserie zerdrückt, und
der Motor 2 innerhalb des Motorraums 3 beginnt, sich
nach hinten zu bewegen. Demgemäß wird die Pedalhalterung 17 über den
Bremskraftverstärker 33 und
die Spritzwand 1 durch den Motor 2 nach hinten geschoben.
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Wenn
die Druckkraft des Motors 2 größer ist als die Befestigungskraft
des Befestigungsmechanismus 40, der die Pedalhalterung 17 an
dem ersten Führungselement 53 befestigt,
wird die Pedalhalterung 17 relativ zum ersten Führungselement 53 zum Heck
der Fahrzeugkarosserie hin bewegt. Auf diese Weise werden die Schrauben 61 des
Befestigungsmechanismus 40 von den hinteren Enden der Schlitze 25 zu
deren vorderen Enden bewegt und gelangen dann zu der Öffnung 27.
Dadurch wird die Befestigung der Pedalhalterung 17 an dem
ersten Führungselement 53 gelöst, so dass
die Pedalhalterung 17 nach hinten abgetrennt wird, und
nur ein Teil der Pedalhalterung 17, der an die Spritzwand 1 angrenzt, ist
in freitragender Weise befestigt. In diesem Zustand wird die Pedalhalterung 17 zum
Heck der Fahrzeugkarosserie hin bewegt.
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Anschließend stoßen die
vorstehenden Bereiche 43 der Pedalwelle (Anschlagteil) 41 gegen
die nach unten geneigte erste Führungsfläche 57 und beginnen,
an der ersten Führungsfläche 57 entlangzugleiten.
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Da
die Pedalwelle 41 gegen die erste Führungsfläche 57 stößt, nachdem
die Befestigung des Befestigungsmechanismus 40 gelöst wurde,
hemmt der Führungsmechanismus
das Lösen
des Befestigungsmechanismus 40 nicht, so dass die Befestigung
sanft gelöst
wird.
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Da
ferner die Pedalwelle 41 gegen die erste Führungsfläche 57 stößt, während sie
sich zum Heck der Fahrzeugkarosserie hin bewegt, erhöht sich
der Reibungswiderstand beim anfänglichen
Gleiten nicht, und damit gleitet die Pedalwelle 41 sanft.
Wenn die Pedalwelle 41 gegen die erste Führungsfläche 57 stößt, ist
es daher möglich,
das Einwirken einer großen
Kollisionslast auf das erste Führungselement 53 zu
vermeiden.
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Außerdem ist
das erste Führungselement 53 an
der Vorderseite der Führungshalterung 51 befestigt,
die sich von dem Verstärkungselement 9 aus nach
unten erstreckt. Selbst wenn eine auf das erste Führungselement 53 aufgebrachte
Last erhöht
wird, wirkt diese Last somit über
die Führungshalterung 51 als
Drehkraft auf das Verstärkungselement 9.
Demgemäß wirkt
keine große
Biegekraft auf das Verstärkungselement 9,
und daher kann das Brechen des Verstärkungselements 9 vermieden
werden.
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Dann
wird, wie in 5 gezeigt, aufgrund des Gleitens
der Pedalwelle 41 entlang der ersten Führungsfläche 57 das hintere
Ende der Pedalhalterung 17 zwangsweise nach unten gedrückt, und
die Pedalhalterung 17 wird an dem Biegepunkt 22 an
deren unterem Ende gebogen. Als Ergebnis wird die Pedalhalterung 17 um
den Biegepunkt 22 herum nach unten gebogen.
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Da
die erste Führungsfläche 57 eine
sanfte Neigung aufweist, wird in diesem Fall eine über das erste
Führungselement 53 auf
das Verstärkungselement 9 einwirkende
Gegenkraft nicht erhöht,
was sich zur Verhinderung des Bruchs des Verstärkungselements 9 vorteilhaft
auswirkt.
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Nachdem
die Pedalwelle 41 das Gleiten entlang der ersten Führungsfläche 57 beendet
hat, stößt dann,
wie in 6 gezeigt, der Anschlagstift (zweites Anschlagteil) 42 gegen
die nach unten geneigte zweite Führungsfläche 58 des
zweiten Führungselements 54,
und gleitet an dieser entlang. Zu diesem Zeitpunkt stößt die Pedalwelle 41 nicht
gegen die erste Führungsfläche 57,
und daher hemmt die Pedalwelle 41 das Gleiten des Anschlagstifts 42 entlang
der zweiten Führungsfläche 58 nicht.
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Obwohl
der Neigungswinkel der zweiten Führungsfläche 58 ungefähr dem der
ersten Führungsfläche 57 entspricht,
ist der Abstand zwischen dem Biegepunkt 22 der Pedalhalterung 17 und
dem Anschlagstift 42 geringer als der Abstand zwischen dem
Biegepunkt 22 und der als erstes Anschlagteil dienenden
Pedalwelle 41. Wenn der Anschlagstift 42 entlang
der zweiten Führungsfläche 58 gleitet,
ist daher der Biegebetrag der Pedalhalterung 17 größer als der
Biegebetrag der Pedalhalterung 17, wenn die Pedalwelle 41 entlang
der ersten Führungsfläche 57 gleitet.
Dies führt
dazu, dass die Bewegung des Pedalbereichs 16 des Bremspedals 15 zum
Heck der Fahrzeugkarosserie hin unterdrückt wird.
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Ferner
stößt der Anschlagstift 42 gegen
die zweite Führungsfläche 58,
während
er sich zum Heck der Fahrzeugkarosserie hin bewegt. Daher wird der Reibwiderstand
beim anfänglichen
Gleiten des Anschlagstifts 42 nicht vergrößert, und
somit gleitet der Anschlagstift 42 sanft entlang; außerdem wird
es möglich,
das Aufbringen einer großen
Kollisionslast auf das zweite Führungselement 54 und
das Verstärkungselement 9 zu
vermeiden.
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Selbst
wenn das erste Führungselement 53 verformt
wird oder bricht, bevor der Anschlagstift 42 gegen die
zweite Führungsfläche 58 stößt, ist
es außerdem
unwahrscheinlich, dass das zweite Führungselement 54 durch
die Verformung bzw. den Bruch des ersten Führungselements 53 beeinflusst wird,
weil das zweite Führungselement 54 getrennt von
dem ersten Führungselement 53 ausgebildet
ist und sich an einer Position befindet, die sich von der des ersten
Führungselements 53 unterscheidet.
Dies bedeutet, dass es mit Sicherheit möglich ist, es dem Anschlagstift 42 zu
erlauben, gegen die zweite Führungsfläche 58 des
zweiten Führungselements 54 zu stoßen und
an dieser entlangzugleiten.
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Selbst
wenn das Fahrzeug mit einem Hindernis kollidiert, was den Motor 2 nach
hinten bewegt, ist demgemäß ein großer Fußraum für den Fahrer
sichergestellt, und somit wird verhindert, dass auf den Fuß des Fahrers,
der auf den Pedalbereich 16 tritt, eine große Last
wirkt.
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<Zweites
Ausführungsbeispiel>
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Ein
zweites Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung ist in 7 bis 9 veranschaulicht.
Es sei angemerkt, dass in 7 bis 9 dieselben
Komponenten wie diejenigen in dem ersten Ausführungsbeispiel durch dieselben
Bezugszeichen bezeichnet sind, und ihre Beschreibung wird hier weggelassen.
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Wie
in 7 gezeigt, ist das zweite Ausführungsbeispiel dadurch gekennzeichnet,
dass die Neigung der zweiten Führungsfläche 58 des
zweiten Führungselements 54 steiler
ist als die der ersten Führungsfläche 57 des
ersten Führungselements 53.
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Wie
schematisch in 8 gezeigt ist, bildet eine Gerade,
die durch den Biegepunkt 22 und die Pedalwelle 41 verläuft, um
sich in Längsrichtung
der Fahrzeugkarosserie zu erstrecken, zu dem Zeitpunkt, zu dem die
Pedalwelle (erstes Stiftelement) 41 aufgrund einer Bewegung
der Pedalhalterung 17 zum Heck der Fahrzeugkarosserie hin
gegen die erste Führungsfläche 57 stößt, einen
Winkel θ1
mit der ersten Führungsfläche 57,
während
eine Gerade, die durch den Biegepunkt 22 und den Anschlagstift 42 verläuft, um
sich in Längsrichtung
der Fahrzeugkarosserie zu erstrecken, zu dem Zeitpunkt, zu dem der Anschlagstift
(zweites Stiftelement) 42 gegen die zweite Führungsfläche 58 stößt, einen
Winkel θ2
mit der zweiten Führungsfläche 58 bildet.
Wie aus 8 ersichtlich ist, ist der Winkel θ1 größer als
der Winkel θ2.
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Wenn
die Pedalwelle 41 gegen die erste Führungsfläche 57 stößt, ist
es wahrscheinlich, dass eine auf das Verstärkungselement 9 einwirkende Aufprallkraft
größer wird,
weil dieses Anstoßen
das Biegen der Pedalhalterung 17 einleitet. Da jedoch der Winkel θ1 größer ist,
wird die Erhöhung
dieser Aufprallkraft vermieden, was beim Verhindern des Brechens
des Verstärkungselements 9 vorteilhaft
ist.
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Wenn
der Anschlagstift 42 andererseits gegen die zweite Führungsfläche 58 stößt, wird
der Betrag des Biegens der Pedalhalterung 17 während des Gleitens
des Anschlagstifts 42 entlang der zweiten Führungsfläche 58 erhöht, wie
in 9 gezeigt, weil der Winkel θ2 kleiner ist. Somit wird es
möglich,
die Bewegung des Pedalbereichs 16 des Bremspedals 15 zum
Heck der Fahrzeugkarosserie hin mit erheblich größerer Sicherheit zu unterdrücken.
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Da
der Anschlagstift 42 gegen die zweite Führungsfläche 58 stößt, nachdem
die Pedalhalterung 17 bereits angefangen hat, sich zu biegen,
ist der Widerstand, der erzeugt wird, wenn die Pedalhalterung 17 aufgrund
dieses Anstoßens
weiter gebogen wird, gering, und somit ist eine Aufprallkraft, die bei
dem Anstoßen
auf das Verstärkungselement 9 wirkt,
nicht so groß.
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In
dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
ist der Abstand zwischen dem Biegepunkt 22 der Pedalhalterung 17 und
der Pedalwelle 41 größer als
der Abstand zwischen dem Biegepunkt 22 und dem Anschlagstift 42,
und der Winkel θ1
ist größer als
der Winkel θ2.
Somit wird es möglich,
die Position der Pedalhalterung 17 beträchtlich nach unten zu ändern, ohne
dass eine große
Aufprallkraft auf das Verstärkungselement 9 wirkt,
was beim Unterdrücken der
Bewegung des Pedalbereichs 16 des Bremspedals 15 zum
Heck der Fahrzeugkarosserie hin vorteilhaft ist.
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<Drittes
Ausführungsbeispiel>
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Ein
drittes Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung ist in 10 veranschaulicht.
Es sei angemerkt, dass in 10 dieselben
Komponenten wie diejenigen in dem ersten Ausführungsbeispiel durch dieselben
Bezugszeichen bezeichnet sind, und ihre Beschreibung wird hier weggelassen.
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Im
Gegensatz zum ersten Ausführungsbeispiel
ist im dritten Ausführungsbeispiel
ein erstes Führungselement 67 mit
einer ersten Führungsfläche 70 unterhalb
eines zweiten Führungselements 68 mit einer
zweiten Führungsfläche 71 angeordnet
(dies bedeutet, dass sich das zweite Führungselement 68 oberhalb
des ersten Führungselements 67 befindet). Beide
Führungselemente 67 und 68 in
dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
sind im Wesentlichen in derselben Weise ausgebildet wie die beiden
Führungselemente 53 und 54 in
dem ersten Ausführungsbeispiel.
Ein erster Anschlagstift 65, der gegen die untere erste Führungsfläche 70 stößt und an
dieser entlanggleitet, befindet sich auf einer unteren Seite eines
hinteren Teils der Pedalhalterung 17, während ein zweiter Anschlagstift 66,
der gegen die obere zweite Führungsfläche 71 stößt und an
dieser entlanggleitet, sich an einem oberen Bereich eines vorderen
Endes der Pedalhalterung 17 befindet (das heißt an einem
vorstehenden Teil der Pedalhalterung 17, der durch die
doppelte Strichlinie in 10 angegeben
ist).
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Beide
Anschlagstifte 65 und 66 sind so angeordnet, dass
der Abstand zwischen dem Biegepunkt 22 der Pedalhalterung 17 und
dem zweiten Anschlagstift 66 geringer als der Abstand zwischen
dem Biegepunkt 22 der Pedalhalterung 17 und dem
ersten Anschlagstift 65.
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Wenn
in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
die Pedalhalterung 17 zum Heck der Fahrzeugkarosserie hin
bewegt wird, stößt zunächst der
erste Anschlagstift 65, der sich unterhalb des zweiten
Anschlagstifts 66 befindet, gegen die untere erste Führungsfläche 70 und
gleitet an dieser entlang. Somit wird die Pedalhalterung 17 an
dem Biegepunkt 22 gebogen, und die Position der Pedalhalterung 17 wird
nach unten geändert.
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Nachdem
das Gleiten des ersten Anschlagstifts 65 entlang der ersten
Führungsfläche 70 beendet
ist, stößt dann
der zweite Anschlagstift 66, der sich oberhalb des ersten
Anschlagstifts 65 befindet, gegen die obere zweite Führungsfläche 71 und
gleitet an dieser entlang. Somit wird die Pedalhalterung 17 am
Biegepunkt 22 noch weiter gebogen, und die Position der
Pedalhalterung 17 wird erheblich nach unten geändert.
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Außerdem ist
in diesem Ausführungsbeispiel der
Abstand zwischen dem Biegepunkt 22 und dem zweiten Anschlagstift 66 geringer
als der Abstand zwischen dem Biegepunkt 22 und dem ersten
Anschlagstift 65. Deshalb ist die Positionsänderung
der Pedalhalterung 17 beim Gleiten des zweiten Anschlagstifts 66 entlang
der zweiten Führungsfläche 71 größer als
die der Pedalhalterung 17 beim Gleiten des ersten Anschlagstifts 65 entlang
der ersten Führungsfläche 70.
Andere Wirkungen des vorliegenden Ausführungsbeispiels sind ähnlich denen
des ersten Ausführungsbeispiels.
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<Viertes
Ausführungsbeispiel>
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Ein
viertes Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung ist in 11 und 12 veranschaulicht.
Es sei angemerkt, dass dieselben Komponenten wie diejenigen in dem
ersten Ausführungsbeispiel
durch dieselben Bezugszeichen bezeichnet sind, und ihre Beschreibung
wird hier weggelassen.
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Wie
in 11 gezeigt, ist eine sich nach vorn und schräg nach unten
erstreckende Führungshalterung 63 an
dem Verstärkungselement 9 befestigt.
Die Führungshalterung 63 ist
in einer Kanalform ausgebildet, die an ihrer Rückseite geöffnet ist, und das erste Führungselement 53 ist
an einer vorderen Fläche eines
unteren Teils der Führungshalterung 63 befestigt.
Ein unteres Ende der Führungshalterung 63 ist nach
hinten und schräg
nach unten verlängert,
und die untere Fläche
dieses verlängerten
Bereichs ist als zweite Führungsfläche 64 ausgebildet.
Daher bildet in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Führungshalterung 63 das
zweite Führungselement.
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Die
Pedalwelle 41 stößt gegen
die erste Führungsfläche 57 des
ersten Führungselements 53 und gleitet
an dieser entlang, wie in dem ersten Ausführungsbeispiel. Da sich andererseits
die zweite Führungsfläche 64 an
einer Position befindet, die einer in dem ersten Führungselement 53 ausgebildeten
Kanalrinne entspricht, stößt der obere
Bereich 23 des hinteren Endes des Stützteils 21 der Pedalhalterung 17 gegen
die zweite Führungsfläche 64 und
gleitet an dieser entlang.
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Obwohl
die erste und die zweite Führungsfläche 57 und 64 beide
geneigt sind, um allmählich
zum Heck der Fahrzeugkarosserie hin abzusinken, ist die Neigung
der zweiten Führungsfläche 64 steiler
als die der ersten Führungsfläche 57.
Ferner erstreckt sich die zweite Führungsfläche 64 von dem untersten hinteren
Ende der ersten Führungsfläche 57 aus nach
unten.
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Die
Pedalhalterung 17 und das erste Führungselement 53 sind ähnlich wie
in dem ersten Ausführungsbeispiel
lösbar
mittels des Befestigungsmechanismus 40 aneinander befestigt.
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Wenn
daher in diesem Ausführungsbeispiel die
Pedalhalterung 17 aufgrund einer Kollision des Fahrzeugs
(insbesondere bei einer Frontkollision) zum Heck der Fahrzeugkarosserie
hin bewegt wird, wird die Befestigung der Pedalhalterung 17 an
dem ersten Führungselement 53 durch
den Befestigungsmechanismus 40 gelöst, und dann stößt die Pedalwelle 41 gegen
die erste Führungsfläche 57 und
gleitet an dieser entlang.
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Nachdem
die Pedalwelle 41 das Gleiten entlang der ersten Führungsfläche 57 beendet
hat, stößt, wie
in 12 gezeigt, der obere Bereich 23 des
hinteren Endes der Pedalhalterung 17 gegen die zweite Führungsfläche 64 und
gleitet an ihr entlang. Da sich die zweite Führungsfläche 64 unterhalb der ersten
Führungsfläche 57 befindet,
wird das hintere Ende der Pedalhalterung 17 weiter nach
unten geschoben. Dies führt
dazu, dass die Bewegung des Pedalbereichs 16 des Bremspedals 15 zum
Heck der Fahrzeugkarosserie hin unterdrückt wird.
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In
diesem Ausführungsbeispiel
stößt außerdem die
Pedalhalterung 17 gegen die zweite Führungsfläche 64, während sie
sich zum Heck der Fahrzeugkarosserie hin bewegt. Daher erhöht sich
der Reibwiderstand beim anfänglichen
Gleiten nicht, und damit erfolgt das Gleiten auf sanfte Weise; außerdem wird
es möglich,
das Aufbringen einer großen
Kollisionslast auf die Führungshalterung 63,
die als zweites Führungselement
dient, und auf das Verstärkungselement 9 zu
vermeiden.
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Der
obere Bereich 23 des hinteren Endes (Anschlagteil) 23 der
Pedalhalterung 17 stößt gegen die
zweite Führungsfläche 64,
nachdem die Pedalwelle 41 das Gleiten entlang der ersten
Führungsfläche 57 beendet
hat. Daher stoßen
die Pedalwelle 41 und die Pedalhalterung 17 nicht
gleichzeitig gegen die Führungsflächen 57 und 64,
und die Pedalwelle 41 und die Pedalhalterung 17 stören sich
nicht gegenseitig, wodurch es der Pedalwelle 41 und der
Pedalhalterung 17 erlaubt wird, sanft zu gleiten.
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Selbst
wenn in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
die Pedalwelle 41 verformt wird, während sie gegen die erste Führungsfläche 57 stößt und an
ihr entlanggleitet, beeinflusst die Verformung der Pedalwelle 41 die
Positionsänderung
der Pedalhalterung 17 nicht, wenn sie entlang der zweiten
Führungsfläche 64 gleitet,
weil das hintere Ende der Pedalhalterung 17 gegen die zweite
Führungsfläche 64 stößt. Dies
führt dazu,
dass die Position der Pedalhalterung 17 mit Sicherheit
geändert
werden kann.
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Demgemäß wird für einen
Fahrer ein großer Fußraum sichergestellt,
und somit wird verhindert, dass eine große Last auf den Fuß des Fahrers
wirkt, der auf den Pedalbereich 16 tritt.
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In
jedem der vorgenannten Ausführungsbeispiele
stößt das Anschlagteil
(beispielsweise die Pedalwelle 41) gegen die Führungsfläche, nachdem
die Befestigung der Pedalhalterung an dem Führungselement durch den Befestigungsmechanismus
gelöst worden
ist. Alternativ kann das Anschlagteil gegen die Führungsfläche stoßen, bevor
die Befestigung des Befestigungsmechanismus gelöst wird. Selbst in einem solchen
Fall stößt das Anschlagteil
gegen die Führungsfläche, während die
Schrauben des Befestigungsmechanismus aufgrund der Bewegung der Pedalhalterung
zum Heck der Fahrzeugkarosserie hin aus den Schlitzen gelöst werden;
daher ist dieses Anstoßen
kein ernsthaftes Hindernis für
das Abtrennen. Insbesondere wenn diese Führungsfläche eine sanfte Neigung aufweist,
ist der beim Gleiten des Anschlagteils entlang der Führungsfläche erzeugte
Widerstand gering. Daher wird es möglich, die Situation zu vermeiden,
bei der das Abtrennen behindert wird.
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In
dem Fall, in dem eine Vielzahl von Anschlagteilen nacheinander entlang
einer Vielzahl von damit verbundenen Führungsflächen gleiten (erstes bis drittes
Ausführungsbeispiel),
kann das erste Anschlagteil an die erste Führungsfläche anstoßen (oder sie berühren), wenn
keine Fahrzeugkollision verursacht wird.
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In
jedem der vorgenannten Ausführungsbeispiele
wird der obere Bereich des hinteren Endes der Pedalhalterung lösbar an
dem Führungselement
befestigt, das an dem Verstärkungselement
befestigt ist. Alternativ kann der obere Bereich des hinteren Endes
der Pedalhalterung lösbar
an einer Seite eines Windlaufelements befestigt sein.
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Obwohl
die Pedalwelle in jedem der vorgenannten Ausführungsbeispiele als stiftartiges
Anschlagteil ausgebildet ist, kann die Pedalhalterung 17 mit
einem anderen stiftartigen Anschlagteil versehen sein.
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Bei
jedem der stiftartigen Anschlagteile, wie beispielsweise der Pedalwelle
und dem Anschlagstift, braucht es sich nicht um einen massiven Körper zu
handeln, sondern es kann sich um einen hohlen, zylindrischen Körper handeln.
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Die
Anschlagteile sind nicht auf stiftähnliche Anschlagteile beschränkt, sondern
alternativ können in
der vorliegenden Erfindung auch plattenförmige Anschlagteile angewendet
werden.
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In
jeder der vorgenannten Ausführungsbeispiele
ist jede Führungsfläche als
flache, geneigte Fläche
ausgebildet. Alternativ kann jede Führungsfläche als gekrümmte Fläche ausgebildet
sein.
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Obwohl
jedes der vorgenannten Ausführungsbeispiele
unter der Annahme beschrieben wurde, dass es sich bei dem Betätigungspedal
um das Bremspedal 15 handelt, kann die vorliegende Erfindung
auch auf die übrigen
Tragstrukturen für
Betätigungspedale
angewendet werden, die hinter Spritzwänden von Fahrzeugen angeordnet
sind. Beispielsweise ist die vorliegende Erfindung auf ein Kupplungspedal
oder ein Feststellbremspedal anwendbar.