DE10105546B4

DE10105546B4 - Vorrichtung zur Lagerung eines Pedalhebels eines Kraftfahrzeuges

Info

Publication number: DE10105546B4
Application number: DE10105546A
Authority: DE
Inventors: Andree Burgstaler; Jan DÜTZ; Simone PÄTZOLD
Original assignee: ZF Lemfoerder GmbH
Current assignee: ZF Lemfoerder GmbH
Priority date: 2001-02-06
Filing date: 2001-02-06
Publication date: 2006-01-12
Anticipated expiration: 2021-02-07
Also published as: JP2004519053A; US20030140728A1; US6918319B2; EP1358094A1; EP1358094B1; WO2002068248A1; BR0203995A; ES2312544T3; MXPA02009708A; DE10105546A1

Abstract

Vorrichtung zur Lagerung eines Pedalhebels (1) eines Kraftfahrzeuges, der um wenigstens ein durchtrennbares Lagerelement (2) schwenkbar in einem Gehäuse (3) aufgenommen ist, wobei ein sich einseitig gegen ein Kraftfahrzeugbauteil (7) abstützender Trennkeil (5) mit einer an dem Trennkeil (5) ausgebildeten Schneidkante (4) derart dem Lagerelement (2) zugewandt angeordnet ist, dass infolge einer äußeren Krafteinwirkung durch eine Relativbewegung zwischen Trennkeil (5) und Lagerelement (2) eine Abscherung des Lagerelementes (2) durch den Trennkeil (5) erfolgt, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Trennkeil (5) eine zweite Schneidkante (4) ausgebildet ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Lagerung eines Pedalhebels für ein Kraftfahrzeug nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Die zunehmenden Anforderungen an Kraftfahrzeuge hinsichtlich einer Erhöhung der Sicherheit zeigen sich in zahlreichen Systemen. Bei Pedalbefestigungen besteht ein bekanntes Unfallrisiko darin, dass eine Verformung des Vorderwagens sich unmittelbar oder mittelbar auf die Pedale auswirkt und diese in den Fußraum des Kraftfahrzeuges hinein bewegt werden. Die für den Fahrzeugführer damit verbundenen Risiken sind in schweren Verletzungen der unteren Gliedmaßen zu sehen, wie sie durch das Einklemmen zwischen den Pedalen hervorgerufen werden können.

Die DE 196 31 212 C1 beschreibt eine Vorrichtung zur Lagerung eines Pedalhebels eines Kraftfahrzeuges, der um wenigstens ein durchtrennbares Lagerelement schwenkbar in einem Gehäuse aufgenommen ist. Durch eine Verlängerung des Pedalhebels über seinen Drehpunkt hinaus wird gemäß dieser Schrift ein Anschlag geschaffen, der sich bei einer unfallverursachten äußeren Krafteinwirkung gegen den Querträger des Kraftfahrzeuges abstützt. Durch die gleichzeitig erfolgende Bewegungseinleitung des unterhalb des Drehpunktes mit dem Pedalhebel verbundenen Bremskraftverstärkers auf den Pedalhebel erfolgt eine Zerstörung des Lagerelementes, das vorliegend ein Lagerbolzen ist, sodass der Pedalhebel freigegeben wird.

Als nachteilig hat sich bei einer derartigen Lösung herausgestellt, dass einerseits der Pedalhebel wegen des zusätzlich vorzusehenden Anschlages ein erhöhtes Eigengewicht aufweist und andererseits eine gezielte, lokale Abtrennung des Lagerelementes nicht gewährleistbar ist.

Technische Problemstellung der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung zur Lagerung eines Pedalhebels zu schaffen, die das Verletzungsrisiko und den Schweregrad der Verletzungen des Fahrzeugführers herabsetzt.

Gelöst wird diese technische Problemstellung für eine gattungsgemäße Vorrichtung zur Lagerung eines Pedalhebels mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruches 1.

Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Dementsprechend weist die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Lagerung eines Pedalhebels eines Kraftfahrzeuges, der um wenigstens ein durchtrennbares Lagerelement schwenkbar in einem Gehäuse aufgenommen ist, einen Trennkeil auf, der sich mit einem Ende gegen ein Kraftfahrzeugbauteil abstützt. Das gegenüberliegende Ende dieses Trennkeils ist mit zwei Schneidkanten ausgebildet und derart dem Lagerelement zugewandt angeordnet, dass infolge einer beispielsweise durch einen Unfall verursachten äußeren Krafteinwirkung und einer daraus resultierenden Relativbewegung zwischen Trennkeil und Lagerelement eine Abscherung des Lagerelementes durch den Trennkeil erfolgt.

Die erwähnte Relativbewegung ergibt sich entweder aus der Verformung des Kraftfahrzeugbauteiles oder aus der Bewegung des Gehäuses, die ihrerseits aus einer Verformung von Teilen des Kraftfahrzeuges herrührt. Durch die erfindungsgemäße Lösung wird dementsprechend bewusst die Abscherung, das heißt die Zerstörung des Lagerelementes herbeigeführt, um den erforderlichen Insassenschutz zu gewährleisten. Als Lagerelement kann ein Lagerungsbolzen oder eine Lagerbuchse dienen, die den Pedalhebel schwenkbar lagern.

Die Vorrichtung ist insgesamt sehr einfach aufgebaut und kann nahezu vollständig aus Leichtbauwerkstoffen, wie Kunststoff hergestellt sein, sodass auch der Formgebung nahezu keine Grenzen gesetzt sind.

Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, an dem Gehäuse ein Widerlager zur Anlage und gleitbeweglichen Führung einer Oberfläche des Trennkeiles vorzusehen. Dieses Widerlager kann eine Rampenfunktion aufweisen, sodass der Trennkeil seine Scherwirkung auf das Lagerelement in verstärktem Maße ausüben kann.

Zur Verbesserung der Scherwirkung ist es vorteilhaft, den Trennkeil auf der dem Lagerelement zugewandten Seite mit zwei keilförmigen oder bogenförmigen Schneidkanten auszustatten. Dadurch kann der Weg klar beziehungsweise eindeutig definiert werden, der vom Trennkeil zurückgelegt werden muss, damit das Lagerelement vollständig abgetrennt ist.

Der Trennkeil kann von einer separaten Halterung zwischen dem Querträger und dem Lagerelement gehalten sein. Bevorzugt ist der Trennkeil aber lose zwischen dem Querträger und dem Lagerelement eingesetzt. Dadurch kann eine aufwendige Montage entfallen.

Eine Weiterbildung der Erfindung kann ferner darin gesehen werden, dass das Lagerelement zwei zueinander beabstandete Wangen des Gehäuses durchsetzt und der Pedalhebel etwa mittig zwischen diesen Wangen auf dem Lagerelement angeordnet wird. Dabei ist zwischen dem Pedalhebel und den Wangenoberflächen der jeweils zugeordneten Wange ein Abstand vorhanden, der die Schneidkante des Trennkeiles aufnimmt.

Wie zuvor bereits erwähnt kann die Relativbewegung zwischen Trennkeil und Lagerelement auch dadurch erreicht werden, dass das Kraftfahrzeugteil, an dem das Gehäuse befestigt ist, verformt wird. Dementsprechend ist es sinnvoll, das Gehäuse an der Stirnwand im Fußbereich der Fahrerseite des Kraftfahrzeuges zu befestigen, da die Stirnwand bei einem Unfall zumeist relativ stark verformt wird und dadurch die vorteilhafte Wirkung der erfindungsgemäßen Lösung bereits zu einem recht frühen Zeitpunkt erreicht wird. Das Kraftfahrzeugbauteil kann dementsprechend der nächstgelegene Querträger sein, der zumeist auch bei schweren Unfällen nur wenig verformt wird und somit eine optimale Abstützung des Trennkeiles ermöglicht.

Zur Erleichterung der Abscherung ist es darüber hinaus angebracht und von Vorteil, das Lagerelement mit mindestens einer Sollbruchstelle zu versehen. Die Sollbruchstelle befindet sich dabei im Bereich der Schneidkante des Trennkeiles. Ferner kann das Lagerelement als ein einteiliger oder ein zweiteiliger Lagerbolzen ausgeführt werden. Die Zweiteilung hat insbesondere Montagevorteile. Hierbei ist jedoch sicherzustellen, dass bei einem Unfall jeder der Bolzenteile durch den Trennkeil abgeschert wird. Als Lagerelement ist entsprechend der Erfindung jedoch auch eine Lagerbuchse anzusehen, die ebenfalls durch die Wirkung der Scherkraft abscherbar ist.

Da beispielsweise das Bremspedal eines Kraftfahrzeuges mit einem Bremskraftverstärker verbunden ist und dieser über eine Bremsstange verfügt, kann sich die Verformung der Stirnwand in diesem Bereich besonders stark auswirken, sodass die Gefahr besteht, dass der Pedalhebel vor Abscherung des Lagerelementes um einen nicht tolerierbar großen Betrag in den Fahrgastraum hinein bewegt wird. Um diesem Umstand zu begegnen wird weiterhin vorgeschlagen, bei einer erfindungsgemäßen Lösung an dem Gehäuse ein Sperrglied vorzusehen, das bei einem Unfall eine Ausweichbewegung des Pedals in Richtung Fahrgastinnenraum begrenzt.

Zur Festlegung des normalerweise lose zwischen Querträger und Pedallagerung eingesetzten Trennkeiles kann ferner zwischen Trennkeil und Gehäuse eine Sicherung zur Halterung am Gehäuse vorgesehen werden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.
Es zeigen:
1: eine ausschnittsweise Schnittdarstellung einer Vorrichtung zur Lagerung eines Pedalhebels,
2: eine ausschnittsweise Seitenansicht einer Vorrichtung zur Lagerung eines Pedalhebels und 3: ein Lagerelement für eine Vorrichtung zur Lagerung eines Pedalhebels.
Die in der 1 gezeigte Vorrichtung enthält zur Lagerung eines Pedalhebels 1 eines Kraftfahrzeuges ein durchtrennbares Lagerelement 2, das schwenkbar in einem Gehäuse 3 aufgenommen ist. Das Gehäuse 3 wird an der Stirnwand im Fußbereich des Kraftfahrzeuges befestigt. Ein Abschnitt eines Trennkeiles 5 ist als Schneidkante 4 ausgebildet, die eine bogenförmige Gestalt aufweist, wie dies anschaulich aus der Darstellung in 2 hervorgeht.
Der Trennkeil 5 stützt sich gegen ein Kraftfahrzeugbauteil 7 ab. Das Kraftfahrzeugbauteil 7 ist hier ein Querträger, der deshalb für die Anlage des Trennkeiles nützlich ist, weil er auch bei schweren Unfällen zumeist nur geringförmig verformt wird, sodass eine sichere, nahezu unveränderliche Abstützung des Trennkeiles 5 möglich wird. Wie ersichtlich ist, wird der Trennkeil 5 lose zwischen Querträger 7 und Lagerelement 2 eingesetzt. Eine aufwendige Montage kann daher entfallen. Lediglich als Verliersicherung für den Transport der Vorrichtung ist zwischen Trennkeil 5 und Gehäuse 3 an jedem Schenkel je eine in den Figuren nicht gezeigte Sicherung vorhanden, die vorzugsweise aus weichem Material besteht, sodass die Scherwirkung im Bedarfsfall nicht beeinflusst wird.
Der Trennkeil 5, der infolge einer durch einen Unfall verursachten äußeren Krafteinwirkung durch eine Relativbewegung zwischen Trennkeil 5 und Lagerelement 2 unter Aufbringung einer Scherkraft die Abscherung des Lagerelementes 2 bewirkt, ist bei der dargestellten Ausführung im Querschnitt U-förmig gestaltet, sodass er zwei Schneidkanten 4 aufweist.
Diese Ausführung des Trennkeiles 5 ist von Vorteil, da bei Einwirkung der äußeren Kraft die Scherkraft gleichmäßig an zwei unterschiedlichen Bereichen des Lagerelementes 2 aufgebracht werden kann, sodass das Lagerelement sicher und zuverlässig durchtrennbar ist, wenn hierzu die Notwendigkeit besteht. Das gezeigte Lagerelement 2 durchsetzt zwei zueinander beabstandete Wangen 10, 11 des Gehäuses 3. Der Pedalhebel 1 ist etwa mittig zwischen diesen Wangen 10, 11 auf dem Lagerelement 2 angeordnet, sodass beiderseits des Pedalhebels 1 ein Abstand 12, 13 zwischen dem Pedalhebel 1 und der Wangenoberfläche 14, 15 der jeweils zugeordneten Wange 10 bzw. 11 vorhanden ist. In diese Abstände 12, 13 greift je eine der Schneikanten 4 des Trennkeiles 5 ein. Ferner ist an dem Gehäuse 3, an beiden Wangenoberflächen 14, 15 jeweils ein Widerlager 6 zur gleitbeweglichen Anlage und Führung der äußeren Oberfläche 8 des Trennkeiles 5 vorhanden. Aus der Darstellung in den Figuren ist ersichtlich, dass das Widerlager 6 und die zugeordnete Oberfläche 8 des Trennkeiles 5 ebene Oberflächen sind, die dadurch die genannte Gleitbewegung der Bauteile erlauben.
Das Lagerelement 2 weist wie dies aus der 3 hervorgeht zwei Sollbruchstellen 9 auf und ist hierbei als einteiliger Lagerbolzen ausgeführt.
Zur Vermeidung einer unzulässig weiten Bewegung des Pedalhebels in den Fahrgastraum hinein wird an dem Gehäuse 3 ein in den Figuren nicht dargestelltes Sperrglied angebracht, das bei einem Unfall die Ausweichbewegung des Pedals in Richtung Fahrgastinnenraum begrenzt.

1: Pedalhebel
2: Lagerelement
3: Gehäuse
4: Schneidkante
5: Trennkeil
6: Widerlager
7: Kraftfahrzeugbauteil
8: Oberfläche
9: Sollbruchstelle
10: Wange
11: Wange
12: Abstand
13: Abstand
14: Wangenoberfläche
15: Wangenoberfläche

Claims

Vorrichtung zur Lagerung eines Pedalhebels (1) eines Kraftfahrzeuges, der um wenigstens ein durchtrennbares Lagerelement (2) schwenkbar in einem Gehäuse (3) aufgenommen ist, wobei ein sich einseitig gegen ein Kraftfahrzeugbauteil (7) abstützender Trennkeil (5) mit einer an dem Trennkeil (5) ausgebildeten Schneidkante (4) derart dem Lagerelement (2) zugewandt angeordnet ist, dass infolge einer äußeren Krafteinwirkung durch eine Relativbewegung zwischen Trennkeil (5) und Lagerelement (2) eine Abscherung des Lagerelementes (2) durch den Trennkeil (5) erfolgt, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Trennkeil (5) eine zweite Schneidkante (4) ausgebildet ist.
Vorrichtung zur Lagerung eines Pedalhebels nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Gehäuse (3) zumindest ein Widerlager (6) zur Anlage und gleitbeweglichen Führung einer Oberfläche (8) des Trennkeiles (5) vorhanden ist.
Vorrichtung zur Lagerung eines Pedalhebels nach einem der vorstehend genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Trennkeil (5) auf der dem Lagerelement (2) zugewandten Seite eine keilförmige oder bogenförmige Schneidkante (4) aufweist.
Vorrichtung zur Lagerung eines Pedalhebels nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Lagerelement (2) zwei zueinander beabstandete Wangen (10, 11) des Gehäuses (3) durchsetzt, der Pedalhebel (1) etwa mittig zwischen diesen Wangen (10, 11) auf dem Lagerelement (2) angeordnet und zwischen Pedalhebel (1) und Wangenoberfläche (14, 15) der jeweils zugeordneten Wange (10 bzw. 11) beidseitig ein Abstand (12, 13 ) vorhanden ist, welche Abstände (12, 13) die Schneidkanten (4) des Trennkeiles (5) aufnehmen.
Vorrichtung zur Lagerung eines Pedalhebels nach einem der vorstehend genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (3) an der Stirnwand im Fußbereich der Fahrerseite des Kraftfahrzeuges befestigt und das Kraftfahrzeugbauteil (7) ein Querträger ist.
Vorrichtung zur Lagerung eines Pedalhebels nach einem der vorstehend genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das je Schneidkante (4) eine Sollbruchstelle (9) aufweisende Lagerelement (2) ein einteiliger oder ein zweiteiliger Lagerbolzen ist.
Vorrichtung zur Lagerung eines Pedalhebels nach einem der vorstehend genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Gehäuse (3) ein Sperrglied vorhanden ist, das bei einem Unfall eine Ausweichbewegung des Pedals in Richtung Fahrgastinnenraum begrenzt.
Vorrichtung zur Lagerung eines Pedalhebels nach einem der vorstehend genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Trennkeil (5) eine Sicherung zur Halterung am Gehäuse (3) aufweist.