DE10128879B4

DE10128879B4 - Pedalbock

Info

Publication number: DE10128879B4
Application number: DE2001128879
Authority: DE
Inventors: Dipl.-Ing. Hubbert Heinz-Jürgen; Dipl.-Ing. Ünver Gevriye
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2001-06-15
Filing date: 2001-06-15
Publication date: 2012-04-26
Anticipated expiration: 2021-06-16
Also published as: DE10128879A1

Abstract

Pedalbock zur schwenkbaren Lagerung einer zwischen zwei Pedalstreben (4) angeordneten Pedalachse (2) eines Pedals (3), insbesondere eines über eine Betatigungsstange eine Bremse oder eine Kupplung betatigenden Brems- oder Kupplungspedals, der zwischen einer Stirnwand (6) im Fußraum (7) eines Fahrzeuges und einem karosseriefesten Bauteil angeordnet ist, wobei die Pedalstreben (4) jeweils einen Umformbereich (5) aufweisen, in dem sie bei Einwirken einer über mindestens eines der Bauteile eingeleiteten Kraft, durch die sich ein Abstand zwischen der Stirnwand (6) und dem karosseriefesten Bauteil durch Verlagerung der Stirnwand (6) in Richtung des Fußraums (7) verringert, einer Formveränderung unterliegen und sich auseinanderbiegen, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der Pedalstreben (4) mit einer sich in Richtung des Pedals (3) erstreckenden Keilfläche (12) verbunden ist, die beim Auseinanderbiegen der Pedalstreben (4) das Pedal (3) zur Verschwenkung in Richtung der Stirnwand (6) beaufschlagt.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Pedalbock zur schwenkbaren Lagerung einer zwischen zwei Pedalstreben angeordneten Pedalachse eines über eine Betätigungsstange eine Bremse oder eine Kupplung betätigenden Pedals, der zwischen einer Stirnwand im Fußraum eines Fahrzeuges und einem karosseriefesten Bauteil angeordnet ist, wobei die Pedalstreben jeweils einen Umformbereich aufweisen, in dem sie bei Überschreiten einer über mindestens eines der Bauteile eingeleiteten Kraft einer Formveränderung unterliegen und sich auseinanderbiegen.
Die EP 0 659 615 B1 offenbart ein Pedalwerk für ein Kraftfahrzeug, insbesondere ein Brems- oder Kupplungspedalwerk, mit einer Pedalstrebe, die zwei zueinander angeordnete Strebenschenkel sowie ein zwischen den beiden Strebenschenkeln schwenkbar gelagertes Pedal aufweist. An dem Pedal greift beabstandet zur Pedalschwenkachse ein Betätigungselement, insbesondere ein Brems- oder Kupplungselement, an. Eine Pedalachse ist mit ihren beiden Enden in zur Pedalachse hin offene Achslager eingesetzt und die Pedalstrebe ist im Bereich ihrer beiden Enden mit Aufnahmen zum Befestigen des Pedalwerks zwischen stationären Bauteilen des Kraftfahrzeugs versehen. Jeder Strebenschenkel weist einen Umformbereich auf und die mit den Strebenschenkeln verbundenen Achslager gelangen beim Einwirken einer hinreichend großen über mindestens eines der stationären Bauteile in die Pedalstrebe eingeleiteten Kraft außer Eingriff mit der Pedalachse, in dem sich die Strebenschenkel aufgrund einer Formveranderung in ihrem jeweiligen Umformbereich auseinanderbiegen. Wie die Praxis zeigte, ist die zur Freigabe der Pedalachse erforderliche Kraft relativ hoch und unterhalb dieser Kraft kann es vorkommen, dass sich das zwischen den Pedalstreben gelagerte Pedal verklemmt und die unteren Extremitäten eines Fahrers verletzt.
Es ist Aufgabe der Erfindung, einen Pedalbock der eingangs genannten Art zu schaffen, mit dem bei einem Fahrzeugaufprall eine Verletzung der unteren Extremitaten des Fahrers eines Fahrzeugs durch eine Verlagerung des Pedals weitgehend ausgeschlossen ist.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelost, dass mindestens eine der Pedalstreben mit einer sich in Richtung des Pedals erstreckenden Keilfläche verbunden ist, die beim Auseinanderbiegen der Pedalstreben das Pedal zur Verschwenkung in Richtung der Stirnwand beaufschlagt.
Die Keilfläche kommt bei der Formveränderung der Pedalstreben aufgrund der bei einem Aufprallunfall über die Bauteile eingeleiteten Kraft an dem Pedal zur Anlage. Durch die weitere Verformung der Pedalstreben, bei der sich dieselben auseinanderbiegen, bewirkt die Keilfläche zwangsweise eine Schwenkbewegung des Pedals in Richtung der Stirnwand, wodurch eine Verletzung der unteren Extremitäten des Fahrers eines Fahrzeugs durch eine Verlagerung des Pedals bei einem Fahrzeugaufprall weitgehend ausgeschlossen ist. Der Schwenkwinkel des Pedals ist im Wesentlichen durch die Dimensionierung der Keilflache bestimmt.
Um die Distanz zwischen der ersten Pedalstrebe und dem Pedal zu überbrücken, ohne die Keilfläche über diese Distanz auszubilden, ist zweckmäßigerweise die Keilfläche an einem freien Ende eines an der Pedalstrebe befestigten Stabes ausgebildet.
Bevorzugt ist dem mit der Keilfläche versehenen Ende des Stabes ein karosseriefester Gegenhalter zugeordnet, an dem sich der Stab beim Verschwenken des Pedals abstützt. Aufgrund des Gegenhalters in unmittelbarer Nähe der Keilfläche unterliegt der Stab nur einer relativ geringen Biegebeanspruchung. Der Stab wird beim Verbiegen der Pedalstrebe im Wesentlichen auf Zug belastet. Diese Zugbeanspruchung überträgt die sich an dem Gegenhalter abstützende Keilfläche auf das Pedal, das daraufhin in Richtung der Stirnwand verschwenkt.
Vorteilhafterweise ist der Gegenhalter im Querschnitt im wesentlichen T-förmig ausgebildet, trägt an dem der Keilfläche zugewandten Ende eine Abstützplatte für den Stab und ist mit dem der Abstützplatte gegenüberliegenden Ende zwischen den beiden Pedalstreben an einem als Querträger ausgebildeten karosseriefesten Bauteil befestigt. Der Gegenhalter ist sonach gemeinsam mit den Pedalstreben an dem Querträger, der sich bei einem Aufprallunfall nur unwesentlich verformt, befestigt. Die Abstützplatte stellt eine hinreichende Anlagefläche zur Kraftübertragung für das mit der Keilfläche versehene Ende des Stabes dar.
Nach einer vorteilhaften Weiterbildung des Erfindungsgedankens ist an der anderen Pedalstrebe ein Stab befestigt, dessen freies Ende mit einer zur der Keilfläche korrespondierenden Gegenkeilfläche versehen ist. Durch die gegenläufige Anordnung der Keilfläche und der Gegenkeilfläche wird ein gegenüber der alleinigen Zuordnung der Keilfläche zu dem Pedal vergroßerter Schwenkwinkel des Pedals bei gleicher Verformung der beiden Pedalstreben erzielt. Im Weiteren ist das Verschwenken des Pedals auch dann sichergestellt, wenn sich aufgrund einer einseitigen Krafteinleitung nur die eine oder die andere Pedalstrebe verbiegt.
Um die Verformung der Pedalstreben in annähernd gleichem Ausmaß auf die Keilfläche bzw. die Gegenkeilflache und damit auch auf das Pedal zu übertragen, ist bevorzugt jeder der Stäbe jeweils in dem Umformbereich der zugeordneten Pedalstrebe befestigt. Eine Auslenkung der Pedalstrebe im Umformbereich hat somit direkt eine Zugbelastung des Stabes und damit eine Schwenkbewegung des Pedals in Richtung der Stirnwand zur Folge.
Um das Verletzungsrisiko für die unteren Extremitäten des Fahrers zu minimieren, geben zweckmäßigerweise die Pedalstreben die Pedalachse beim Auseinanderbiegen frei.
Vorteilhafterweise greifen die Gegenkeilfläche und/oder die Keilfläche unterhalb eines Anlenkpunktes der Betätigungsstange für die Bremse bzw. die Kupplung an dem Pedal an. Die Schwenkbewegung erfolgt sonach bei der zwischen den Pedalstreben gelagerten Pedalachse um dieselbe und bei freigegebener Pedalachse um den Anlenkpunkt der Betätigungsstange.
Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispieles unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
1 eine perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäßen Pedalbocks und
2 eine vergroßerte Prinzip-Darstellung der Einzelheit II nach 1 bei einem Aufprallunfall.
Ein Pedalbock 1 umfasst zur schwenkbaren Lagerung einer auf einer nicht dargestellten Trägerachse angeordneten Pedalachse 2 eines Pedals 3 zwei zueinander beabstandete Pedalstreben 4, die jeweils einen Umformbereich 5 aufweisen. Die Pedalstreben 4 stehen zum einen mit einer Stirnwand 6 und zum anderen mit einem karosseriefesten Bauteil, namlich einem nicht dargestellten Lenkungsquertrager, in Verbindung. Bei einem Aufprallunfall, bei dem die Stirnwand durch eine über die Stirnwand 6 eingeleitete Kraft in Richtung eines Fußraums 7 verlagert wird, biegen sich die Pedalstreben 4 auseinander, da der Lenkungsquerträger keiner wesentlichen Verformung unterliegt. Zur schwenkbaren Lagerung der Pedalachse 2 bzw. der Trägerachse, weisen die Pedalstreben 4 Lagerbohrungen 8 auf.
Im Umformbereich 5 jeder Pedalstrebe 4 ist ein Stab 9, 10 angeordnet, der sich auf der dem Fußraum 7 zugewandten Seite der Pedalstreben 4 im Wesentlichen horizontal in Richtung des Pedals 3 erstreckt. Die freien Enden der gegenuberliegend angeordneten Stäbe 9, 10 uberlappen sich in einem Bereich, in dem sich das Pedal 3 von der Pedalachse 2 in den Fußraum 7 erstreckt. Der unmittelbar zum Pedal 3 benachbarte Stab 9 weist eine zum Lenkungsquerträger ausgerichtete Gegenkeilfläche 11 auf, die sich ausgehend vom freien Ende des einen Stabes 9 in Richtung der zugeordneten Pedalstrebe 4 verjüngt und die zu einer Keilfläche 12 des anderen Stabes 10 korrespondiert. Die Keilfläche 12 des anderen Stabes 10 verjungt sich ebenfalls ausgehend vom freien Ende des anderen Stabes 9 in Richtung der zugeordneten Pedalstrebe 4, wobei die Keilfläche 12 geringfugig zu der Gegenkeilfläche 11 beabstandet ist.
Dem anderen Stab 10 ist ein karosseriefester Gegenhalter 13 zugeordnet, der im Querschnitt im Wesentlichen T-förmig ausgebildet ist und an dem der Keilflache 12 zugewandten Ende eine Abstützplatte 14 für den anderen Stab 10 trägt. Der Gegenhalter 13 ist mit dem der Abstützplatte 14 gegenüberliegenden Ende zwischen den beiden Pedalstreben 4 an dem Lenkungsquerträger befestigt. Zur Befestigung an dem Lenkungsquerträger sind sowohl in den Gegenhalter 13 als auch in die Pedalstreben 4 Befestigungsbohrungen 15 eingelassen.
Bei einer durch einen Aufprallunfall bewirkten Kraftbeaufschlagung bestimmter Größe wird die Stirnwand 6 in Richtung des Fußraums 7 des Kraftfahrzeugs verschoben. Hierbei verformen sich die zwischen der Stirnwand 6 und dem Lenkungsquerträger befestigten Pedalstreben 4 in den Umformbereichen 5, wobei der Abstand zwischen der Stirnwand 4 und dem Lenkungsquerträger verringert wird und die Pedalstreben 4 auseinander gebogen werden. Mit der Umformung der Pedalstreben 4 kommt der eine Stab 9 an dem Pedal 3 und der andere Stab 10 an dem Gegenhalter 13 zur Anlage. Im Weiteren hat das Auseinanderbiegen der Pedalstreben 4 eine gegenläufige Bewegung der beiden Stabe 9, 10 in Richtung der Pfeile A zur Folge, bei der die Keilfläche 12 und die Gegenkeilfläche 11 aufeinander abgleiten. Beim Abgleiten der Keilfläche 12 auf der Gegenkeilfläche 11 wird das Pedal 3 gemäß Pfeil B zwangsweise um die Pedalachse 2 in Richtung der Stirnwand 6 verschwenkt.
Bezugszeichenliste

1: Pedalbock
2: Pedalachse
3: Pedal
4: Pedalstrebe
5: Umformbereich
6: Stirnwand
7: Fußraum
8: Lagerbohrung
9: Stab
10: Stab
11: Gegenkeilfläche
12: Keilfläche
13: Gegenhalter
14: Abstützplatte
15: Befestigungsbohrung
A: Pfeil
B: Pfeil

Claims

Pedalbock zur schwenkbaren Lagerung einer zwischen zwei Pedalstreben (4) angeordneten Pedalachse (2) eines Pedals (3), insbesondere eines über eine Betatigungsstange eine Bremse oder eine Kupplung betatigenden Brems- oder Kupplungspedals, der zwischen einer Stirnwand (6) im Fußraum (7) eines Fahrzeuges und einem karosseriefesten Bauteil angeordnet ist, wobei die Pedalstreben (4) jeweils einen Umformbereich (5) aufweisen, in dem sie bei Einwirken einer über mindestens eines der Bauteile eingeleiteten Kraft, durch die sich ein Abstand zwischen der Stirnwand (6) und dem karosseriefesten Bauteil durch Verlagerung der Stirnwand (6) in Richtung des Fußraums (7) verringert, einer Formveränderung unterliegen und sich auseinanderbiegen, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der Pedalstreben (4) mit einer sich in Richtung des Pedals (3) erstreckenden Keilfläche (12) verbunden ist, die beim Auseinanderbiegen der Pedalstreben (4) das Pedal (3) zur Verschwenkung in Richtung der Stirnwand (6) beaufschlagt.
Pedalbock nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Keilfläche (12) an einem freien Ende eines an der Pedalstrebe (4) befestigten Stabes (10) ausgebildet ist.
Pedalbock nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass dem mit der Keilfläche (12) versehenen Ende des Stabes (10) ein karosseriefester Gegenhalter (13) zugeordnet ist, an dem sich der Stab (10) beim Verschwenken des Pedals (3) abstützt.
Pedalbock nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Gegenhalter (13) im Querschnitt im wesentlichen T-förmig ausgebildet ist, an dem der Keilflache (12) zugewandten Ende eine Abstützplatte (14) für den Stab (10) trägt und mit dem der Abstützplatte (14) gegenüberliegenden Ende zwischen den beiden Pedalstreben (4) an einem als Querträger ausgebildeten karosseriefesten Bauteil befestigt ist.
Pedalbock nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass an der anderen Pedalstrebe (4) ein Stab (9) befestigt ist, dessen freies Ende mit einer zur der Keilfläche (12) korrespondierenden Gegenkeilfläche (11) versehen ist.
Pedalbock nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass jeder der Stabe (9, 10) jeweils in dem Umformbereich (5) der zugeordneten Pedalstrebe (4) befestigt ist.
Pedalbock nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Pedalstreben (4) die Pedalachse (2) beim Auseinanderbiegen freigeben.
Pedalbock nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Gegenkeilfläche (11) und/oder die Keilfläche (12) unterhalb eines Anlenkpunktes der Betätigungsstange für die Bremse bzw. die Kupplung an dem Pedal (3) angreifen.