DE10129661A1

DE10129661A1 - Pedalbock

Info

Publication number: DE10129661A1
Application number: DE2001129661
Authority: DE
Inventors: Gevriye Uenver
Original assignee: Adam Opel GmbH
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2001-06-20
Filing date: 2001-06-20
Publication date: 2003-01-02

Abstract

Ein Pedalbock zur schwenkbaren Lagerung einer zwischen zwei Pedalstreben (4) angeordneten Pedalachse (2) eines über eine Betätigungsstange (15) eine Bremse oder eine Kupplung betätigenden Pedals (3) ist zwischen einer Stirmwand (21) im Fußraum (29) eines Fahrzeuges und einem karosseriefesten Bauteil angeordnet, wobei die Pedalstreben (4) bei Überschreiten einer bei einem Aufprallunfall über die Stirnwand (21) eingeleiteten Kraft die Pedalachse (2) freigeben und eine mit der Stirnwand (21) sowie der Pedalachse (2) zusammenwirkende Strebe (18) die freigegebene Pedalachse (2) nach oben verlagert. Die Strebe (18) erstreckt sich zwischen der Stirnwand (21) und dem Bauteil oberhalb der Pedalachse (2) und lenkt sich bei einem Aufprallunfall nach oben aus.

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 bei Überschreiten einer bei einem Aufprallunfall über die Stirnwand eingeleiteten Kraft die Pedalachse freigeben und eine mit der Stirnwand sowie der Pedalachse zusammenwirkende Strebe die freigegebene Pedalachse nach oben verlagert.

Die EP 06 59 615 B1 offenbart ein Pedalwerk für ein Kraftfahrzeug, insbesondere ein Brems- oder Kupplungspedalwerk, mit einem Pedalbock, der zwei zueinander angeordnete Pedalstreben sowie ein zwischen den beiden Pedalstreben 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. Jede der Pedalstreben weist einen Umformbereich auf und die mit den Pedalstreben verbundenen Achslager gelangen beim Überschreiten einer über mindestens eines der stationären Bauteile in die Pedalstrebe eingeleiteten Kraft außer Eingriff mit der Pedalachse, indem sich die Pedalstreben aufgrund einer Formveränderung in ihrem jeweiligen Umformbereich auseinanderbiegen. Wie die Praxis zeigte, kann das freigegebene Pedal von benachbarten Bauteilen eingeklemmt und in Richtung des Fahrers bewegt werden, wobei die unteren Extremitäten eines Fahrers verletzt werden können.

Im Weiteren ist aus der DE 197 37 114 A1 eine Sicherheitseinrichtung für die Lagerung eines Pedals eines Kraftfahrzeugs bekannt. Die Sicherheitseinrichtung umfasst einen in einem Bereich zwischen einem sich bei einem Aufprallunfall des Fahrzeuges spürbar in den Fußraum hinein verformenden Wandbereich der Stirnwand und einem fußraumseitig in einem Abstand zu dem Wandbereich der Stirnwand verlaufenden, karosseriefesten Querträger, der seine räumliche Lage auch an bei einem Aufprallunfall im Wesentlichen unverändert beibehält, angeordneten Pedalbock, in dem die Pedalachse mindestens eines auf eine Betätigungsstange einwirkenden, schwenkbaren Pedals gehaltert ist. Die Pedalachse ist in dem Pedalbock in einem radial offenen Lager gehaltert, das die beim Betätigen des Pedals betriebsbedingt auftretenden Reaktionskräfte abstützt und bei einem Aufprallunfall des Fahrzeugs im Zusammenwirken mit einer sich relativ zum Lagerbock verlagernden Aushebeeinrichtung die Pedalachse freigibt. Die Aushebeeinrichtung ist durch wenigstens eine einerseits gegen die Stirnwand abgestützte und andererseits die Lagerung der Pedalachse untergreifende Strebe gebildet. Durch die Anordnung der Strebe kann es zu Verletzungen der unteren Extremitäten bei einem Aufprallunfall kommen, falls die Strebe der auftretenden Belastung nicht standhält und ausknickt. Beim Ausknicken ist es möglich, dass die Strebe selbst in den Fußraum hineinragt.

Darüber hinaus offenbart die DE 44 09 324 A1 ein Pedalwerk für ein Kraftfahrzeug mit einem Pedalbock zur schwenkbaren Lagerung mindestens eines Pedals, der an einem sich bei einem Aufprallunfall des Fahrzeugs spürbar in dem Fußraum hinein verformenden Wandbereich einer Stirnwand befestigt ist. Im Weiteren ist ein mit dem Lagerbock zusammenwirkender und in einem fußraumseitigen Abstand zu dem Wandbereich verlaufender karosseriefester Querträger vorgesehen, der seine räumliche Lage auch bei einem Aufprallunfall im Wesentlichen unverändert beibehält. Das Pedal ist schwenkbar auf einer Pedalachse gelagert, die in einer der sich zumindest annähernd vertikal erstreckenden schlitzförmigen Kulissenführung des Pedalbocks gehaltert ist. Die Pedalachse ist während des Normalbetriebs in einer die Pedalkräfte abstützenden Weise im Grund der schlitzförmigen Kulissenführung fixiert. Ein über Umlenkrollen geführtes seil- oder kettenförmiges Kraftübertragungsglied greift mit seinem einem Ende an der Pedalachse und mit seinem anderen Ende an einem sich bis in den Pedalbock hineinerstreckenden querträgerfesten Stützglied an, wobei die Umlenkrollen räumlich derart angeordnet sind, dass bei einer kollisionsbedingten Verlagerung des Pedalbocks in Richtung des Querträgers auf die Pedalachse eine diese in der Kulissenführungen nach oben ziehende Kraft einwirkt.

Es ist Aufgabe der Erfindung, einen Pedalbock der eingangs genannten Art zu schaffen, mit dem bei einem Fahrzeugaufprall eine Verletzung der unteren Extremitäten des Fahrers eines Fahrzeugs durch eine Verlagerung des Pedals weitgehend ausgeschlossen ist.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass sich die Strebe zwischen der Stirnwand und dem Bauteil oberhalb der Pedalachse erstreckt und sich bei einem Aufprallunfall nach oben auslenkt.

Bei einem Aufprallunfall wird die Stirnwand in Richtung des Fußraums verlagert, wobei sich der Abstand zwischen der Stirnwand und dem karosseriefesten Bauteil, einem seine räumliche Lage auch bei einer Frontalkollision im Wesentlichen unverändert beibehaltenden Querträger, verkürzt. Mit dieser Abstandsverkürzung geht die Auslenkung der Strebe nach oben einher, die die Pedalachse in gleicher Richtung beaufschlagt. Durch die Anordnung der Strebe oberhalb der Pedalachse sind strebenbedingte Verletzungen der unteren Extremitäten des Fahrers weitgehend ausgeschlossen. Die Strebe befindet sich in einem Bereich des Fußraums, in den die unteren Extremitäten wegen der hier herrschenden Platzverhältnisse nicht gelangen. Da das Pedal über die Betätigungsstange mit der Bremse oder der Kupplung verbunden ist, führt es eine Schwenkbewegung um einen Anlenkpunkt der Betätigungsstange in Richtung der Stirnwand aus. Somit erfährt das Pedal bei einem Aufprallunfall zum einen eine nach oben gerichtete Bewegung und zum anderen eine zur Stirnwand gerichtete Schwenkbewegung, weshalb es weitgehend in die von den unteren Extremitäten des Fahrers entfernten Radbereiche des Fußraums verlagert ist. Daher ist bei einem im Wesentlichen frontalen Fahrzeugaufprall eine Verletzung der unteren Extremitäten des Fahrers eines Fahrzeugs durch eine Verlagerung des Pedals weitgehend ausgeschlossen.

Bevorzugt ist die Strebe in ihrem Längsschnitt im Wesentlichen stumpfwinklig ausgeführt, wobei der stumpfe Winkel oberhalb der Pedalachse angeordnet ist und sich die Strebe dachförmig über der Pedalachse erstreckt. Die Strebe weist sonach oberhalb der Pedalachse einen dachförmigen Verlauf auf, der das Auslenken der Strebe nach oben begünstigt. In der Spitze des Dachs, die durch den stumpfen Winkel gebildet wird, findet bei der Frontalkollision des Fahrzeugs die Verformung der Strebe statt.

Um das Auslenken der Strebe nach oben in einem definierten Bereich der Strebe sicherzustellen und darüber hinaus die Strebe in ihren übrigen Bereichen hinreichend biegesteif auszubilden, ist zweckmäßigerweise die Strebe im Querschnitt im Wesentlichen U-förmig ausgebildet und weist einen Verformungsbereich auf. Da der U-förmige Querschnitt einer relativ hohen Biegebeanspruchung standhält, lenkt die Strebe bei einer entsprechenden Kraftbeaufschlagung in dem definierten Verformungsbereich nach oben, in einer der Pedalachse entgegengesetzten Richtung aus.

Damit ein günstiger Biegeverlauf der Strebe gewährleistet ist, weisen bevorzugt die beiden Schenkel der U-förmigen Strebe nach oben und der die Schenkel verbindende Flansch ist zur Pedalachse ausgerichtet.

Vorteilhafterweise ist der Verformungsbereich durch die Trennung der beiden Schenkel der Strebe bis auf den Flansch oberhalb der Pedalachse ausgebildet. Der Verformungsbereich der Strebe ist somit kostengünstig durch einfaches Trennen der Schenkel der Strebe zu fertigen. Der Flansch stellt einen relativ geringen Widerstand gegen die durch den stumpfwinkligen Verlauf günstig über die Stirnwand eingeleiteten Kräfte dar.

Zur Erzielung einer wirksamen Kopplung zwischen der Strebe und der Pedalachse ist zweckmäßigerweise im Verformungsbereich der Strebe ein mit der Pedalachse zusammenwirkender Haltebügel angeordnet.

Bevorzugt umfasst der Haltebügel einen im Verformungsbereich der Strebe festgelegten Befestigungsschenkel, von dem annährend senkrecht ein Halteschenkel abgeht, der die Pedalachse zumindest teilweise umgreift. Der Befestigungsschenkel kann beispielsweise an den Flansch der Strebe angeschweißt, aber auch schwenkbar an diesem befestigt werden. Der Halteschenkel wird im Wesentlichen auf Zug beansprucht, weshalb er relativ klein dimensioniert werden kann. Eine einstückige Ausbildung des gesamten Haltebügels aus einem entsprechend abgewinkelten Rundstab ist relativ einfach und kostengünstig zu fertigen. Zur Halterung der Pedalachse kann das freie Ende des Halteschenkels mit einem Haken oder einer Öse versehen werden. Beide Ausgestaltungen erlauben eine Drehbewegung der Pedalachse und stellen eine sichere Halterung der Pedalachse bei deren Verlagerung nach oben dar.

Um ein unkontrolliertes seitliches Kippen des Pedals bei der Verlagerung der Pedalachse weitestgehend zu verhindern, greift zweckmäßigerweise der Halteschenkel in unmittelbarer Nähe des Pedals an der Pedalachse an. Es ist auch denkbar den Halteschenkel derart zu gestalten, dass er beidseitig des Pedals die Pedalachse zumindest teilweise umgreift.

Vorteilhafterweise weisen die Pedalstreben jeweils einen Umformbereich auf, in dem sie einer bei einem Aufprallunfall über die Stirnwand eingeleiteten Kraft einer Formveränderung unterliegen und sich auseinanderbiegen, wonach die Pedalachse freigegeben ist. Somit wird die Pedalachse aufgrund der Verlagerung der Stirnwand in Richtung des Fußraums und dem damit einhergehenden Auseinanderbiegen der Pedalstreben bei einer Frontalkollision freigegeben und das Pedal ist lediglich über die Betätigungsstange sowie die Strebe im Bereich des Pedalbocks gehalten.

Nach einer vorteilhaften Weiterbildung des Erfindungsgedankens weist die Strebe an einem Ende eine Haltelasche zur gemeinsamen Befestigung mit den Pedalstreben an dem Bauteil auf und stützt sich mit dem anderen Ende an der Stirnwand oder einer der Stirnwand zugeordneten Platte ab. Der Pedalbock mit der Strebe und dem Pedal ist als eigenständige Baueinheit vorzufertigen und an der Stirnwand sowie dem als Querträger ausgeführten Bauteil zu montieren. Die Platte kann beispielsweise eine Halteplatte eines der Stirnwand zugeordneten Bremskraftverstärkers sein.

Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispieles unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäßen Pedalbocks und
Fig. 2 eine Seitenansicht des Pedalbocks gemäß Fig. 1.
Ein Pedalbock 1 umfasst zur schwenkbaren Lagerung einer Pedalachse 2 eines Pedals 3 zwei zueinander beabstandete Pedalstreben 4, die jeweils im Bereich eines Achslagers 5 einen Umformbereich 6 aufweisen, in dem sie sich bei Überschreiten einer über eine an einer Stirnwand 21 befestigten Platte 7 eingeleiteten Kraft auseinanderbiegen, wozu die Pedalstreben 4 an dem diametral zur Platte 7 entgegengesetzten Ende jeweils einen Halteflansch 8 zur Befestigung an einem nicht dargestellten karosseriefesten Bauteil, einem Querträger, aufweisen. Zwischen den beiden Pedalstreben 4 ist ein Steg 9 befestigt, in den ein Schenkel 10 einer auf der Pedalachse 2 angeordneten Schenkeldrehfeder 11 eingreift, deren anderer Schenkel 12 mit dem Pedal 3 zusammenwirkt, um dasselbe in seiner unbetätigten Ausgangslage zu halten bzw. das Pedal 3 nach seiner Betätigung in diese Ausgangslage zurückzustellen.
Die Achslager 5 sind derart ausgeführt, dass die Pedalachse 2 an ihren Stirnseiten jeweils mit einem Trägerachsstummel 13 versehen ist, der in eine korrespondierende Lagerbohrung 14 der Pedalstrebe 4 eingesetzt ist. Bei der Umformung der Pedalstreben 4 gelangen die Trägerachsstummel 13 der Pedalachse 2 außer Eingriff mit den zugeordneten Lagerbohrungen 14 und die Pedalachse 2 sowie das Pedal 3 ist freigegeben. Im Weiteren ist an dem Pedal 3 eine Betätigungsstange 15 in einem Anlenkpunkt 16 schwenkbar gelagert, die einen vor der Stirnwand angeordneten Bremskraftverstärker 17 beaufschlagt.
Der einen Pedalstrebe 4 ist eine im Querschnitt im Wesentlichen U-förmige Strebe 18 zugeordnet, die sich stumpfwinklig über die Pedalachse 2 erstreckt. Der stumpfe Winkel, in dem ein Verformungsbereich 19 ausgebildet ist, ist oberhalb der Pedalachse 2 angeordnet, und die zwei Strebenschenkel 20 umfassende Strebe 18 erstreckt sich dachförmig über der Pedalachse 2. Das freie Ende des einen Strebenschenkels 20 liegt auf der Platte 7 auf und stützt sich an der Stirnwand 21 ab. Das freie Ende des anderen Strebenschenkels 20 ist mit einer Haltelasche 22versehen und gemeinsam mit der Pedalstrebe 4 mittels Schraubbolzen 23 an dem Querträger befestigt. Der Verformungsbereich 19 der Strebe 18 ist dadurch ausgebildet, dass die gegenläufig zur Pedalachse 2 ausgerichteten Schenkel 24 der Strebe 18 bis auf den die Schenkel 24 verbindenden Flansch 25, der in Richtung der Pedalachse 2 weist, durchtrennt sind.
Im Verformungsbereich 19 der Strebe 18 ist ein Befestigungsschenkel 26 eines mit der Pedalachse 2 zusammenwirkenden Haltebügels 27 befestigt. Der Haltebügel 27 umfasst neben dem Befestigungsschenkel 26 einen im Wesentlichen senkrecht davon abgehenden Halteschenkel 28, dessen freies Ende hakenförmig ausgebildet ist und in unmittelbarer Nähe des Pedals 3 an der Pedalachse 2 angreift.
Bei einem Fahrzeugaufprall erfolgt aufgrund der Verlagerung der Stirnwand 21 mit der daran festgelegten Platte 7 neben der Freigabe der Pedalachse 2 durch die Umformung der Pedalstreben 4 des endseitig an dem Querträger befestigten Pedalbocks 1 auch eine Auslenkung der Strebe 18 nach oben, da sich der Abstand zwischen der Stirnwand 21 und dem Querträger verkürzt. Mit der nach oben gerichteten Auslenkung der Strebe 18 wird über den Haltebügel 27 auch die Pedalachse 2 verlagert, die eine schräg nach oben gerichtete, zum Querträger weisende Bewegung ausführt. Damit geht eine Schwenkbewegung des Pedals 3 aus einem Fußraum 29 in Richtung der Stirnwand 21 einher. Die Schwenkbewegung des Pedals 3 erfolgt um den Anlenkpunkt 16 der Betätigungsstange 15. Bezugszeichenliste 1 Pedalbock
2 Pedalachse
3 Pedal
4 Pedalstrebe
5 Achslager
6 Umformbereich
7 Platte
8 Halteflansch
9 Steg
10 Schenkel
11 Schenkeldrehfeder
12 Schenkel
13 Trägerachsstummel
14 Lagerbohrung
15 Betätigungsstange
16 Anlenkpunkt
17 Bremskraftverstärker
18 Strebe
19 Verformungsbereich
20 Strebenschenkel
21 Stirnwand
22 Haltelasche
23 Schraubbolzen
24 Schenkel
25 Flansch
26 Befestigungsschenkel
27 Haltebügel
28 Halteschenkel
29 Fußraum

Claims

1. Pedalbock zur schwenkbaren Lagerung einer zwischen zwei Pedalstreben (4) angeordneten Pedalachse (2) eines über eine Betätigungsstange (15) eine Bremse oder eine Kupplung betätigenden Pedals (3), der zwischen einer Stirnwand (21) im Fußraum (29) eines Fahrzeuges und einem karosseriefesten Bauteil angeordnet ist, wobei die Pedalstreben (4) bei Überschreiten einer bei einem Aufprallunfall über die Stirnwand (21) eingeleiteten Kraft die Pedalachse (2) freigeben und eine mit der Stirnwand (21) sowie der Pedalachse (2) zusammenwirkende Strebe (18) die freigegebene Pedalachse (2) nach oben verlagert, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Strebe (18) zwischen der Stirnwand (21) und dem Bauteil oberhalb der Pedalachse (2) erstreckt und sich bei einem Aufprallunfall nach oben auslenkt.

2. Pedalbock nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Strebe (18) in ihrem Längsschnitt im Wesentlichen stumpfwinklig ausgeführt ist, wobei der stumpfe Winkel oberhalb der Pedalachse (2) angeordnet ist und sich die Strebe (18) dachförmig über der Pedalachse (2) erstreckt.

3. Pedalbock nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Strebe (18) im Querschnitt im Wesentlichen U-förmig ausgebildet ist und einen Verformungsbereich (19) aufweist.

4. Pedalbock nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Schenkel (24) der U-förmigen Strebe (18) nach oben weisen und der die Schenkel (24) verbindende Flansch (25) zur Pedalachse (2) ausgerichtet ist.

5. Pedalbock nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Verformungsbereich (19) durch die Trennung der beiden Schenkel (24) der Strebe (18) bis auf den Flansch (25) oberhalb der Pedalachse (2) ausgebildet ist.

6. Pedalbock nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass im Verformungsbereich (19) der Strebe (18) ein mit der Pedalachse (2) zusammenwirkender Haltebügel (27) angeordnet ist.

7. Pedalbock nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Haltebügel (27) einen im Verformungsbereich (19) der Strebe (18) festgelegten Befestigungsschenkel (26) umfasst, von dem annährend senkrecht ein Halteschenkel (28) abgeht, der die Pedalachse (2) zumindest teilweise umgreift.

8. Pedalbock nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Halteschenkel (28) in unmittelbarer Nähe des Pedals (3) an der Pedalachse (2) angreift.

9. Pedalbock nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Pedalstreben (4) jeweils einen Umformbereich (6) aufweisen, in dem sie einer bei einem Aufprallunfall über die Stirnwand (21) eingeleiteten Kraft einer Formveränderung unterliegen und sich auseinanderbiegen, wonach die Pedalachse (2) freigegeben ist.

10. Pedalbock nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Strebe (18) an einem Ende eine Haltelasche (22) zur gemeinsamen Befestigung mit den Pedalstreben (4) an dem Bauteil aufweist und sich mit dem anderen Ende an der Stirnwand (21) oder einer der Stirnwand (21) zugeordneten Platte (7) abstützt.