DE10105266A1

DE10105266A1 - Haltevorrichtung für die Pedalerie eines Kraftfahrzeuges

Info

Publication number: DE10105266A1
Application number: DE10105266A
Authority: DE
Inventors: Andree Burgstaler; Jan Duetz; Simone Paetzold
Original assignee: ZF Lemfoerder GmbH
Current assignee: ZF Lemfoerder GmbH
Priority date: 2001-02-02
Filing date: 2001-02-02
Publication date: 2002-08-22
Anticipated expiration: 2021-02-03
Also published as: JP2004518221A; MXPA02009499A; US20030140726A1; US7059213B2; DE10105266B4; EP1268247A1; BR0203943A; WO2002060731A1

Abstract

Es wird eine Haltevorrichtung für die Pedalerie eines Kraftfahrzeuges vorgestellt, die mindestens einen Pedalbock 1, 2 mit daran schwenkbar festgelegten Pedalen 4, 6 und eine Grundplatte 3 aufweist, wobei Grundplatte 3 und Pedalbock 1, 2 einstückig aus Kunststoff geformt sind und der Pedalbock 1, 2 für die Halterung eines Pedals 4, 6 jeweils eine aus zwei sich gegenüberliegenden Seitenwangen 8, 9, 10, 11 aufgebaute, aus Metallblech bestehende, in den Kunststoffpedalbock eingespritzte Aufnahme für die Schwenkachse des jeweiligen Pedals 4, 6 aufweist. Die aus Metallblech bestehende Aufnahme bildet eine Deformierungsvorrichtung für die Freigabe der Schwenkachse 5, 7 im Falle eines Unfalls des Kraftfahrzeuges.

Description

Die Erfindung betrifft eine Haltevorrichtung für die Pedalerie eines Kraftfahrzeuges, die üblicherweise mindestens ein Bremspedal und ein Gaspedal und darüber hinaus bei Fahrzeugen mit Handschaltgetriebe zusätzlich ein Kupplungspedal beinhaltet.

Haltevorrichtungen der eingangs geschilderten Art sind im Fahrzeugbau in mannigfaltiger Ausgestaltung bekannt. Sie bestehen hierbei im Wesentlichen aus dem Pedalbock mit daran schwenkbar festgelegten Pedalen und einer Grundplatte, an der der Pedalbock festgelegt ist und die wiederum üblicherweise an der Spritzwand eines Kraftfahrzeuges - beispielsweise durch Verschraubungen - festgelegt wird. Pedalböcke und Grundplatte können dabei aus Blech oder Magnesium- bzw. Aluminiumdruckguss hergestellt sein, auch sind Pedalböcke bekannt, die ohne Grundplatte direkt im Fahrzeug verschraubt werden.

Neuere Entwicklungen im Bereich der Haltevorrichtungen für die Pedalerie von Kraftfahrzeugen gehen darüber hinaus dahin, den Pedalbock mit einer Grundplatte einstückig aus Kunststoff zu formen, wobei an die Kunststoffgrundplatte an der dem Pedalbock abgewandten Seite Teile des Bremsverstärkergehäuses zusätzlich ange formt sein können.

Zur Vermeidung von Verletzungsrisiken des Fahrzeugführers sind Pedal- Ablösemechanismen bekannt, die die durch einen Unfall verursachte Krafteinleitung von außen dazu nutzen, mindestens einen Trennkeil zwischen zwei metallische Seitenwangen einer den oder die Pedalhebel schwenkbar lagernden Aufnahme zu treiben, um dadurch eine Freigabe des den Pedalhebel tragenden Lagerungselementes zu ermöglichen. Diese eine Deformierungsvorrichtung bildenden Ausführungen sind auch als "Pedal-Release-System" bekannt. Sie bewirken die Freigabe der Schwenkachse und damit eine Trennung des Pedals vom Pedalbock, so dass ein unfallbedingtes Eindringen des Pedals in den Fußraum des Kraftfahrzeuges verhindert wird. Die bei derartigen Freigabesystemen verwendeten Haltevorrichtungen haben den Nachteil, dass insbesondere bezüglich der geometrischen Gestaltung der Metallbauteile die gestalterischen Möglichkeiten eingeschränkt sind und die Metallbauteile ein erhöhtes Gewicht aufweisen, was insbesondere den Bestrebungen eines konsequenten Leichtbaus in der Kraftfahrzeugkonstruktion entgegenwirkt. Darüber hinaus sind bisher bekannte Systeme sehr sperrig und komplex aufgebaut, sodass ihre Montage beziehungsweise Demontage aufwendig und damit erheblich erschwert ist.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Haltevorrichtung für die Pedalerie eines Kraftfahrzeuges bereitzustellen, die bei Einsatz der Haltevorrichtung im Rahmen eines Pedal-Release-Systems den Vorteil großer gestalterischer Freiheit bietet und sich darüber hinaus durch reduziertes Gewicht und eine einfachere Herstellung auszeichnet. Ferner soll die Erfindung die Aufgabe lösen, den Erfordernissen der modernen Kraftfahrzeugfertigung im Hinblick auf modularen Aufbau von Baugruppen zu genügen, die eine erhebliche Reduzierung der Fertigungstiefe ermöglicht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Haltevorrichtung mit den im Anspruch 1 genannten technischen Merkmalen gelöst.

Die Haltevorrichtung für die Pedalerie eines Kraftfahrzeuges weist hierbei einen Pedalbock mit daran schwenkbar festgelegten Pedalen und eine Grundplatte auf, wobei Grundplatte und Pedalbock einstückig aus Kunststoff geformt sind, der Pedalbock für die Halterung eines Pedals jeweils eine aus zwei sich einander gegenüber liegenden Seitenwangen aufgebaute, aus Metallblech bestehende, in den Kunststoffpedalbock eingespritzte Aufnahme für eine Schwenkachse des Pedals aufweist. Einspritzen bedeutet in diesem Zusammenhang, dass die Aufnahme beziehungsweise die Seitenwangen bei einem Kunststoff-Spritzvorgang während der Herstellung der erfindungsgemäßen Haltevorrichtung von Kunststoff zumindest teilweise umspritzt werden. Die aus Metallblech bestehende Aufnahme bildet eine Deformierungsvorrichtung für die Freigabe der Schwenkachse des Pedals im Falle eines Unfalls des Kraftfahrzeuges.

Eine derartige konstruktive Gestaltung verbindet die bislang widerstreitenden Vorteile einer aus dem Stand der Technik bekannten Haltevorrichtung aus Metallblech mit denen einer Konstruktion aus Kunststoff. Dabei stellt die aus Metallblech gefertigte Aufnahme für die Schwenkachse des jeweiligen Pedals ein rechnerisch exakt bestimmbares Bauteil in Bezug auf durch einen Unfall eintretende Verformungen dar. Darüber hinaus lassen sich die Seitenwangen, in die die Schwenkachse aufgenommen ist, mittels eines preisgünstigen Verfahrens zusammen mit der übrigen einstückigen Haltevorrichtung fertigen. Durch die erfindungsgemäße Einteiligkeit werden zudem Toleranzketten vermieden, sodass insgesamt eine erhebliche Toleranzreduzierung der Haltevorrichtung erreicht werden konnte.

Die einstückige Kunststoffkonstruktion der Haltevorrichtung erhöht ferner wesentlich die konstruktiven Möglichkeiten, räumliche Gegebenheiten im Bereich der Spritzwand optimal zu nutzen sowie ergänzende Bauteile ganz oder teilweise in Grundplatte und/oder Pedalbock zu integrieren.

Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung wird darüber hinaus vorgeschlagen, dass die Grundplatte an ihrer dem Pedalbock abgewandten Rückseite eine im Zweikomponentenverfahren (2-K-Verfahren) angespritzte Dichtung zur Abdichtung eines in der Kraftfahrzeugkarosserie für die Grundplatte vorgesehenen Durchbruches aufweist. Die Anspritzung der Dichtung reduziert erheblich die Fertigungstiefe.

Es hat sich auch als vorteilhaft erwiesen, in die Grundplatte des Gehäuses bereits einen Kupplungsgeberzylinder und/oder eine insbesondere bei modernen Dieselfahrzeugen erforderliche Unterdruckdose zu integrieren.

Entsprechend einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Gegenstandes der Erfindung kann die aus zwei sich einander gegenüber liegenden Seitenwangen aufgebaute, aus Metallblech bestehende und in den Pedalbock eingespritzte Aufnahme für eine Schwenkachse des Pedals jeweils eine während der Herstellung der Haltevorrichtung mit Kunststoff umspritzte Bohrung aufweisen, die nach Fertigstellung der Haltevorrichtung ein Lagerelement bildet.

Um Bauteile wie eine Lenkzwischenwelle durch die Grundplatte hindurch führen zu können, wird gemäß einer Weiterbildung der Erfindung vorgeschlagen, einen Durchbruch in der Grundplatte vorzusehen, wobei dieser Durchbruch bei eingebauter Lenkzwischenwelle eine um diese umlaufende, den Durchbruch verschließende Dichtung aufweist. Das Einbringen der Lenkzwischenwelle in die Haltevorrichtung besitzt im Bezug auf die Reduzierung der Fertigungstiefe Vorteile, da die Haltevorrichtung in ihrer Gesamtheit als Bauteilmodul zusätzliche Bauteile aufweist, welche bei der Endfertigung eines Kraftfahrzeuges automatisch mit der Haltevorrichtung an der Spritzwand befestigt werden können. Hierdurch reduziert sich die Gesamtzahl der anzuliefernden Einzelbauteile in der Endmontage.

Darüber hinaus sieht eine zweckmäßige Ausgestaltung der Erfindung vor, dass die Grundplatte der Haltevorrichtung die Aufnahme, zum Beispiel in Form einer Aufnahmeplatte, für eine elektronische Moduleinheit zur Abtastung der Gaspedalstellung und Übermittlung der dabei ermittelten Daten an nachgeschaltete Baugruppen (E-Gas-Modul) aufweist. Die Integration dieser Aufnahme in die Grundplatte erleichtert die Montage eines solchen E-Gas-Modules, die nunmehr ebenfalls vor der Endmontage vorgenommen werden kann. Darüber hinaus besteht die Möglichkeit, weitere Aufnahmen für Schaltvorrichtungen, Halterungen und Anschläge sowohl in die Grundplatte als auch in den Kunststoffbereich des Pedalbocks zu integrieren.

Im Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine perspektivische Gesamtansicht der erfindungsgemäße Haltevorrichtung von der Fahrgastraumseite,

Fig. 2 eine perspektivische Seitenansicht entsprechend dem Pfeil Y aus Fig. 1,

Fig. 3 eine perspektivische Gesamtansicht der Haltevorrichtung von der der Fahrgastseite abgewandten Motorraumseite her gesehen,

Fig. 4 eine Schnittansicht im Detail entsprechend der Linie B-B aus Fig. 3 und

Fig. 5 eine Schnittdarstellung entsprechend der Linie C-C aus Fig. 2.

Die in der Fig. 1 abgebildete Haltevorrichtung für die Pedalerie eines Kraftfahrzeuges weist zwei Pedalböcke 1, 2 sowie eine gemeinsame Grundplatte 3 auf. Der Pedalbock 1 dient zur schwenkbaren Lagerung eines Kupplungspedales 4 mittels einer Schwenkachse 5. Im Pedalbock 2 ist mittels einer Schwenkachse 7 ein Bremspedal 6 aufgenommen. Die beiden Schwenkachsen 5 und 7 befinden sich im vorderen, der Grundplatte 3 abgewandten Bereich der Pedalböcke 1 und 2. Diese vorderen Bereiche sind aus Blech geformt und bestehen im Wesentlichen aus jeweils zwei Seitenwangen 8, 9 bzw. 10, 11. Die Seitenwangen 8, 9 und 10, 11 weisen in ihrem hinteren, der Grundplatte zugewandten Bereich einen größeren Abstand auf, in dem das Bremspedal 6 bzw. das Kupplungspedal 4 Platz findet. Die Seitenwangen 8, 9 und 10, 11 werden wie auch der Abstand zwischen denselben von den Schwenkachsen 5 bzw 7 durchsetzt. Im vorderen, dem Fahrgastraum zugewandten Bereich werden die Seitenwangen 8 und 9 bzw 10, 11 mittels schräger Ebenen zusammengeführt und bilden dabei eine Haltelasche 12 bzw. 13.

Die Haltelasche 12, 13 dient zur Befestigung des Pedalbocks 1, 2 an einem hier nicht näher dargestellten Querträger eines Kraftfahrzeuges mittels innerhalb der Haltelasche angeordneten Durchgangsbohrungen.

Am Pedalbock 1 bilden die beiden Seitenwangen 8 und 9 eine gemeinsame Haltelasche 12. Der Pedalbock 2 weist einen entsprechend dem Pedalbock 1 identischen Aufbau auf, wobei die beiden Seitenwangen 10 und 11 eine gemeinsame Haltelasche 13 bilden. Die Pedalböcke 1, 2 mit den entsprechenden Seitenwangen 8, 9 bzw. 10, 11 bilden mit der Grundplatte 3 eine gemeinsame, einstückig ausgeführte Baueinheit, wobei die aus Metallblech gefertigten Seitenwangen 8, 9, 10, 11 in den Kunststoffpedalbock 1 bzw. 2 eingespritzt sind. Die Querschnittdarstellung der Fig. 5 entlang der Linie C-C aus Fig. 2 macht deutlich, dass die Verbindung der Seitenwangen 8, 9 bzw. 10, 11 mit dem Pedalbock 1 bzw. 2 über einen gekröpften Endbereich der Seitenwangen 8, 9 bzw. 10, 11 erfolgt. Der Kröpfungsbereich dient einer Erhöhung der Steifigkeit im Bereich der Kunststoff-Metallblechverbindung.

Die Fig. 1 macht darüber hinaus deutlich, dass die Haltevorrichtung neben einem Kupplungspedal 4 und einem Bremspedal 6 als weiteres Betätigungsinstrument ein Gaspedal 14 aufweist. Das Gaspedal 14 ist Bestandteil eines so genannten E-Gas-Moduls 15, welches als elektronische Baueinheit zur Abtastung der Gaspedalstellung und Übermittlung der dabei ermittelten Daten an nachgeschaltete Baugruppen vorgesehen ist. Das E-Gas-Modul 15 ist eine vorgefertigte Baueinheit und wird auf eine Aufnahmeplatte 16 aufgesetzt, welche im dargestellten Beispiel integraler Bestandteil der Grundplatte 3 ist. Selbstverständlich kann das E-Gas-Modul jedoch auch nachträglich auf der Grundplatte 3 befestigt werden.

Die aus zwei sich einander gegenüber liegenden Seitenwangen 8, 9 und 10, 11 aufgebaute, aus Metallblech bestehende und in den Pedalbock 1, 2 eingespritzte Aufnahme für eine Schwenkachse 5, 7 des Pedals 4, 6 bildet jeweils eine während der Herstellung der Haltevorrichtung mit Kunststoff umspritzte Bohrung, die nach Fertigstellung der Haltevorrichtung als Lagerelement 31 dient. Dies bedeutet, dass das Lagerelement 31, welches wie in der Fig. 1 ersichtlich, vorliegend eine Lagerbuchse ist, unmittelbar bei der Herstellung der Haltevorrichtung in einem Spritzvorgang ausgebildet wird. Die Stege 32 stellen dabei die Verbindung zum Kunststoff-Pedalbock 1, 2 dar.

In der seitlichen Perspektive der Fig. 2 sind zum einen als wesentliche Bestandteile die Pedalböcke 1 und 2 sowie die Grundplatte 3 zu erkennen. Deutlich wird aus dieser Abbildung darüber hinaus, dass an der den Pedalböcken 1 und 2 abgewandten Rückseite der Grundplatte 3, welche in Richtung des Motorraums weist, ein Bremsverstärkergehäuse 17 angeordnet ist. Das Bremsverstärkergehäuse 17 ist zweiteilig ausgeführt, und weist ein grundplattenseitiges Unterteil 18 sowie ein darauf aufgesetztes Oberteil 19 auf. Selbstverständlich kann das Unterteil 18 ebenso ingetraler Bestandteil der Grundplatte 3 der Haltevorrichtung sein, wie auch ein insgesamt mit der Grundplatte 3 einteilig ausgebildetes Bremsverstärkergehäuse 17 im Sinne der Erfindung ist.

An der Rückseite der Grundplatte 3 ist darüber hinaus eine insgesamt mit 20 bezeichnete Unterdruckdose angeordnet, wie sie als Druckspeicher insbesondere bei modernen Dieselfahrzeugen Verwendung findet. Die Unterdruckdose 20 ist zweiteilig und besteht aus einem Unterteil 21 und einem Oberteil 22. Das Unterteil 21 ist hier in die Grundplatte 3 integriert, das Oberteil 22 wird auf das Unterteil 21 aufgesetzt und mit diesem verschweißt.

An der zum Motorraum gewandten Rückseite der Grundplatte 3 befindet sich darüber hinaus das Gehäuse 23 eines Kupplungsgeberzylinders, dessen Anordnung der perspektivischen Darstellung der Fig. 3 zu entnehmen ist. Darüber hinaus wird aus dieser Figur deutlich, dass die Grundplatte 3 der Haltevorrichtung einen Durchbruch 24 aufweist, der für das Durchstecken einer Lenkzwischenwelle 25 vorgesehen ist. Die Lenkzwischenwelle 25 ist Bestandteil der Kraftfahrzeuglenksäule des betreffenden Fahrzeuges und weist an seinen beiden freien Enden Anschlussmittel für Ober- und Unterteile der Kraftfahrzeuglenksäule auf, welche hier aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht näher dargestellt sind. Die Lenkzwischenwelle 25 wird im Rahmen der Vormontage des gesamten Moduls der Haltevorrichtung im Durchbruch 24 der Grundplatte 3 platziert, wobei zur Abdichtung des Durchbruches 24 eine um die Lenkzwischenwelle 25 umlaufende den Durchbruch verschließende Dichtung 26 gelegt und durch geeignete Befestigungsmittel an der Grundplatte 3 befestigt wird. Die Dichtung 26 ist so ausgelegt, dass sie aufgrund ihrer Steifigkeit die Lenk zwischenwelle 25 während der Vormontage und des Transports der gesamten Haltevorrichtung in ihrer Position im Durchbruch 24 der Grundplatte 3 halten kann. Darüberhinaus dient die Dichtung 26 zur Dämmung der motorseitig auftretenden Geräusche und beispielsweise zur Abdichtung gegen das Eindringen von Feuchtigkeit oder Gas aus dem Motorraum.

Um eine zusätzliche Reduzierung der Motorgeräusche zu erzielen, besitzt die Grundplatte an ihrer motorseitigen Rückseite eine umlaufende Dichtung 27. Die Dichtung 27 wird bei der Herstellung des Spritzgussteiles der Grundplatte 3 im 2-K-Verfahren an letztere angespritzt.

Der Querschnitt der Grundplatte ist in dessen Randbereich mit der dort angespritzten Dichtung 27 in der Fig. 4 vergrößert dargestellt, wobei die Darstellung der Fig. 4 einem Querschnitt entlang der Linie B-B aus Fig. 3 entspricht. Aus dieser Figur wird deutlich, dass die Dichtung 27 zwei Dichtlippen 28 bzw. 29 aufweist und mit ihrer den Dichtlippen 28, 29 abgewandten Unterseite in eine Nut 30 der Grundplatte eingebracht ist. Das Material der Dichtung 27 kann entsprechend einer vorteilhaften Ausgestaltung Tetrapolyethylen (TPE) sein, wobei dieses Material bei der Herstellung der Grundplatte 3 besonders gut mit dem Polyamid (beispielsweise PA 66 GF 35) der Grundplatte 3 harmoniert.

Bezugszeichenliste

1

Pedalbock

2

Pedalbock

3

Grundplatte

4

Kupplungspedal

5

Schwenkachse

6

Bremspedal

7

Schwenkachse

8

Seitenwange

9

Seitenwange

10

Seitenwange

11

Seitenwangen

12

Haltelasche

13

Haltelasche

14

Gaspedal

15

E-Gas-Modul

16

Aufnahmeplatte

17

Bremsverstärkergehäuse

18

Unterteil

19

Oberteil

20

Unterdruckdose

21

Unterteil

22

Oberteil

23

Gehäuse

24

Durchbruch

25

Lenkzwischenwelle

26

Dichtung

27

Dichtung

28

Dichtlippe

29

Dichtlippe

30

Nut

31

Lagerelement

32

Steg

Claims

1. Haltevorrichtung für die Pedalerie eines Kraftfahrzeuges mit mindestens einem Pedalbock (1, 2) mit einem daran schwenkbar festgelegten Pedal (4, 6) und einer Grundplatte (3), wobei Grundplatte (3) und Pedalbock (1, 2) einstückig aus Kunststoff geformt sind, der Pedalbock (1, 2) für die Halterung eines Pedals (4, 6) eine aus zwei sich einander gegenüber liegenden Seitenwangen (8, 9, 10, 11) aufgebaute, aus Metallblech bestehende und in den Pedalbock (1, 2) eingespritzte Aufnahme für eine Schwenkachse (5, 7) des Pedals (4, 6) aufweist und die aus Metallblech bestehende Aufnahme eine Deformierungsvorrichtung für die Freigabe der Schwenkachse (5, 7) im Falle eines Unfalls des Kraftfahrzeuges bildet.

2. Haltevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Grundplatte (3) an ihrer dem Pedalbock (1, 2) abgewandten Rückseite eine im 2-K-Verfahren angespritzte Dichtung (27) zur Abdichtung eines in der Kraftfahrzeugkarosserie für die Grundplatte (3) vorgesehenen Durchbruches aufweist.

3. Haltevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in die Grundplatte (3) das Gehäuse (23) eines Kupplungsgeberzylinders integriert ist.

4. Haltevorrichtung nach einem der vorstehend genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Grundplatte (3) eine Unterdruckdose (20, 21, 22) aufweist.

5. Haltevorrichtung nach einem der vorstehend genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die aus zwei sich einander gegenüber liegenden Seitenwangen (8, 9, 10, 11) aufgebaute, aus Metallblech bestehende und in den Pedalbock (1, 2) eingespritzte Aufnahme für eine Schwenkachse (5, 7) des Pedals (4, 6) jeweils eine während der Herstellung der Haltevorrichtung mit Kunststoff umspritzte Bohrung ist, die nach Fertigstellung der Haltevorrichtung ein Lagerelement (31) bildet.

6. Haltevorrichtung nach einem der vorstehend genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Grundplatte (3) einen Durchbruch (24) für eine Lenkzwischenwelle (25) aufweist, wobei der Durchbruch (24) bei eingebauter Lenkzwischenwelle (25) eine um diese umlaufende den Durchbruch (24) verschließende Dichtung (26) aufweist.

7. Haltevorrichtung nach einem der vorstehend genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in die Grundplatte (3) die Aufnahmeplatte (16) für eine elektronische Moduleinheit zur Abtastung der Gaspedalstellung und Übermittlung der dabei ermittelten Daten an nachgeschaltete Baugruppen aufweist.

8. Haltevorrichtung nach einem der vorstehend genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Grundplatte (3) Aufnahmen für Schaltvorrichtungen aufweist.