DE102004001704B4

DE102004001704B4 - Alternatives Pedal Release System

Info

Publication number: DE102004001704B4
Application number: DE200410001704
Authority: DE
Inventors: Mathias Poklitar; Bert Wrobel
Original assignee: Adam Opel GmbH
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2004-01-13
Filing date: 2004-01-13
Publication date: 2005-11-03
Anticipated expiration: 2024-01-14
Also published as: DE102004001704A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Pedalwerk für Kraftfahrzeuge mit einer Rückzugeinrichtung mit einem Kraftübertragungsglied, welches an mindestens einem Pedal angreift und über mindestens eine Umlenkrolle zu einem das Kraftübertragungsglied antreibenden Stellantrieb geführt ist. DOLLAR A Erfindungsgemäß wird das Kraftübertragungsglied (8) an der Rückseite (10) der Pedale (1) befestigt und über nahe an der Spritzwand (9) des Kraftfahrzeugs angeordnete Umlenkrollen (5) zu dem oberhalb der Umlenkrollen (5) angeordneten Stellantrieb (4) geführt. Der Stellantrieb (4) wird durch ein Sensorsignal ausgelöst, welches gleichzeitig die weiteren Insassen-Sicherungssysteme des Kraftfahrzeugs, wie den Airbag, auslöst. DOLLAR A Vorteile der Erfindung sind, daß ein Pedalwerk geschaffen wurde, welches durch seine Rückzugeinrichtung nicht zerstört wird. Bei Auslösen der Rückzugeinrichtung wird neben dem Schutz der unteren Extremitäten des Fahrers ein Abbremsen des Kraftfahrzeugs durch das Anziehen des Bremspedals in Richtung auf die Spritzwand des Kraftfahrzeugs bewirkt, was insbesondere auch bei fehlerhafter Airbagauslösung eine Abbremsung des Kraftfahrzeugs bewirkt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Pedalwerk für ein Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Ein derartiges Pedalwerk ist in der Gebrauchsmusterschrift DE 92 17 184 U1 beschrieben. Nachteilig bei diesem Pedalwerk ist, dass hierbei die Halterung der Pedale zerstört wird, so dass das Pedalwerk nicht weiter in Funktion bleibt.

Im Falle einer Kollision eines Kraftfahrzeugs kommt es zu erheblichen Verformungen des Motorraums mit Verschiebungen des Motorblocks in Richtung des Fahrgastraumes. Hierbei wird die den Motorraum von dem Fahrgastraum trennende Spritzwand hin zu den unteren Extremitäten der Fahrzeuginsassen eingedrückt. Auf der Fahrerseite sind Pedale an dieser Spritzwand angeordnet, welche im Falle eines Frontalunfalls beim Fahrer Verletzungen im Bereich der unteren Extremitäten verursachen können.

Vor diesem Hintergrund werden zur Vermeidung solcher Verletzungen Pedalwerke geschaffen, welche über ein Rückzugsystem verfügen, das im Falle eines frontalen Zusammenstoßes die Pedale von den unteren Extremitäten des Fahrers wegschwenken kann.

Aus der Gebrauchsmusterschrift G 93 07 274.0 ist ein solches Rückzugsystem für das Pedalsystem und die Lenksäule von Kraftfahrzeugen bekannt. Es bestehen hierbei die Pedale aus einem Pedalträger, welcher gelenkig an Fahrzeugteilen befestigt ist, und einer am Pedalträger gehalterten Gleitschiene, an derem dem Pedalträger abgewandten Ende die Trittfläche des Pedals befestigt ist. Die Gleitschiene ist über ein über Umlenkrollen geführtes Zugseil mit einem Bereich des Lenksäulenrohrs verbunden, welcher durch ein aufprallbedingt auslösendes Betätigungselement vom Fahrer weg zum Motorraum bewegbar ist. Im Kollisionsfall wird durch das Betätigungselement das Lenksäulenrohr vom Fahrer weg gestaucht und als Folge daraus die Gleitschiene und somit das Pedal durch das umgelenkte Zugseil aus dem Fußraum des Fahrers bewegt.

Diese Konstruktion ist sehr komplex und bewirkt den Rückzug der Pedale aus dem Fußbereich des Fahrers nur in Kombination mit der Stauchung des Lenksäulenrohrs. Die Bewegungsrichtung der Gleitschiene ist hierbei annähernd vertikal nach oben, wohingegen das Lenksäulenrohr in etwa diagonal nach unten entsprechend der Längsachse des Lenksäulenrohrs gestaucht wird. Um diese unterschiedlichen Bewegungsrichtungen zu verwirklichen, muß das Zugseil zur Bewegung der Gleitschiene mehrfach umgelenkt werden. Es bedarf des weiteren einer Abschersicherung, welche die Gleitschiene im Normalbetrieb gegen ein Abscheren gegenüber dem Pedalträger sichert und somit die Benutzung des Pedals ermöglicht. Diese Abschersicherung muß genau so ausgelegt sein, daß sie bei Auslösen des Betätigungselements durch die im Zugseil wirkende Kraft überwunden wird.

Zusammenfassend handelt es sich um ein konstruktiv sehr aufwendiges Rückzugsystem, welches nur für das Zusammenspiel aus Lenksäulenstauchung und Pedalrückzug konzipiert ist.

Aus der DE 44 09 324 A1 ist ebenfalls ein als Sicherheitsfußhebelwerk für ein Kraftfahrzeug bezeichnetes Rückzugsystem für Pedale offenbart, welches die Pedale im Falle einer Kollision aus dem Fußraum herausbewegen soll. Dies wird verwirklicht durch eine Kombination aus Lagerböcken, welche an einer sich beim Zusammenstoß verformenden Spritzwand befestigt sind, und aus einem karosseriefesten Querträger, welcher seine räumliche Lage beibehält. An den Lagerböcken sind die Pedale schwenkbar angelenkt, wobei die Pedalachse in einer vertikalen Kulissenführung im Lagerbock fixiert ist. An der Pedalachse greift oberseitig ein Zugseil an, welches über mehrere Umlenkrollen einem am Querträger befestigten Stützglied zugeführt und an diesem befestigt ist. Verformt sich die Spritzwand, bewegen sich die Lagerböcke auf den Querträger zu, was über die Umlenkrollen zu einer Zugbewegung des Zugseils in Richtung der vertikalen Kulissenführung führt. Hierdurch wird die Pedalachse vertikal nach oben in der Kulissenführung angehoben und somit die Pedale aus dem Fußraum bewegt.

Es ist hierbei ein hoher konstruktiver Aufwand erforderlich, um die Kraftumlenkung von der horizontalen Verformungsbewegung der Spritzwand auf die vertikale Zugbewegung umzulenken. Zudem muß das querträgerfeste Stützglied als stabförmiger, die Umlenkrollen hintergreifender Körper ausreichend steif ausgelegt sein, um nicht bei der auftretenden Belastung abzuknicken. Es ist hierfür eine zusätzliche Führung des Stützgliedes notwendig, die am Lagerbock zu befestigen ist. Die Funktionalität dieser Konstruktion ist nicht zuverlässig gegeben, wenn sich eine Verschiebungen der Spritzwand und somit der Lagerböcke um eine zusätzliche vertikale Komponente ergibt, da dies zu einer Abwinkelung des am Lagerbock geführten Stützgliedes führt.

Allgemein ist bei den bekannten Pedalwerken mit Rückzugsystemen nachteilig, daß die Pedalwerke durch die Rückzugsysteme zerstört werden. Es werden hierbei beispielsweise die Pedalachshalterungen aus den Lagerböcken gelöst oder die Pedaldruckstangen an Sollbruchstellen abgeknickt, wie in der EP 0 983 912 A1 beschrieben. Gleichzeitig ist hierdurch ein Bremsvorgang aufgrund der Zerstörung der Bremspedalanordnung nicht mehr möglich. Diese Nachteile ergeben sich aus der Überlegung, daß die Rückzugsysteme im Falle einer Kollision des Kraftfahrzeugs zum Einsatz kommen sollen, wobei bei einer solchen Kollision das Kraftfahrzeug bereits in einem solchen Maße zerstört wird, daß eine zusätzliche Zerstörung des Pedalwerkes zum Schutz des Fahrers in Kauf genommen werden kann.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Pedalwerk der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 bestimmten Art zu schaffen, welches in konstruktiv einfacher Form einen Schutz der unteren Extremitäten eines Fahrers eines Kraftfahrzeugs durch einen Rückzug der Pedale bewirkt, wobei aber das Pedalwerk nicht zerstört wird.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch das Pedalwerk gemäß Patentanspruch 1.

Das erfindungsgemäße Pedalwerk für ein Kraftfahrzeug besteht aus an Lagerböcken gelenkig befestigten Pedalen, wobei an den Pedalen Druckstangen zur Übertragung der auf die Pedale vom Fahrer ausgeübten Schubbewegungen befestigt sind. Es handelt sich hierbei um Lagerböcke, welche die Pedalachsen aufnehmen und lagern ohne eine konstruktive Ausgestaltung zur Bewegung dieser Pedalachsen bei einer Kollision. Das heißt, es handelt sich um einfach aufgebaute herkömmliche Lagerböcke entgegen den bei bisherigen Rückzugsystemen verwendeten komplex ausgebildeten Pedalachslagerungen.

An der Rückseite eines Pedals, die der Spritzwand des Kraftfahrzeugs zugewandt ist, greift ein Kraftübertragungsglied an, beispielsweise ein Zugseil. Dieses Zugseil wird über eine Umlenkrolle einem Stellantrieb zugeführt. Die Umlenkrolle ist hierbei zwischen der Spritzwand des Kraftfahrzeugs und dem Pedal angeordnet, wobei das Zugseil zwischen der Rückseite des Pedals und der Umlenkrolle vorteilhafterweise in etwa horizontal verläuft. Dem oberhalb der Umlenkrolle angeordneten Stellantrieb wird das Zugseil hierbei in etwa vertikal zugeführt, wobei das Zugseil in etwa rechtwinklig zum Stellantrieb umgelenkt wird.

Die Auslösung des Stellantriebes erfolgt durch das Signal einer Auslöseeinheit, die auch die weiteren im Kraftfahrzeug eingebauten Insassen-Rückhaltesysteme, beispielsweise die Airbags, auslöst. So ist gewährleistet, daß das Kraftfahrzeug automatisch abgebremst und der Fahrer vor Verletzungen durch die Pedale geschützt wird, sobald die Auslöseeinheit die Sicherungssysteme des Kraftfahrzeugs auslöst. Durch diese vorteilhafte Steuerung des Rückzugsystems des erfindungsgemäßen Pedalwerkes wird dieses sowohl bei tatsächlichen frontalen Zusammenstößen als auch bei fehlerhafter Auslösung der Insassen-schutzsysteme aktiviert.

Diese Konstruktion unterscheidet sich von den bekannten Rückzugsystemen zum einen durch ihren einfachen Aufbau, welcher eine leichte und kostengünstige Verwirklichung ermöglicht. Für ein Pedal ist lediglich eine Umlenkrolle anzuordnen, welche die Bewegung des betroffenen Pedals bei einer Kollision in Richtung der Spritzwand des Kraftfahrzeugs lenkt. Das Zugseil wird bei der Kollision durch den Stellantrieb in etwa vertikal angezogen und diese Zugbewegung über die Umlenkrollen in eine horizontale Bewegung der Pedale in Fahrtrichtung und somit weg von den unteren Extremitäten des Fahrers umgewandelt. Es wird hierdurch ein wirksamer Schutz des Fahrers erreicht.

Zudem wird durch das erfindungsgemäße Pedalwerk erreicht, daß die Pedale nicht durch eine Lösung aus ihren Halterungen zerstört werden. Die Pedale bleiben vielmehr weiterhin an den Lagerböcken angelenkt und werden lediglich bis unmittelbar an die Spritzwand herangezogen, wie dies auch durch ein volles Durchtreten der Pedale bewirkt wird. Dies hat zwei wesentliche Vorteile, die zum Tragen kommen, wenn es zu einem Einsatz des Rückzugsystems ohne Deformation der Spritzwand kommt oder zu einem Einsatz des Rückzugsystems gänzlich ohne Beschädigung des Kraftfahrzeugs. Das erfindungsgemäße Pedalwerk bewirkt in beiden Fällen das automatische Durchtreten der Brems- und Kupplungspedale. Es kommt zu einer automatischen Bremsung des Fahrzeugs. Das Pedalwerk bleibt in Funktion und ermöglicht dem Fahrer das Fortsetzen der Fahrt in eine Werkstatt, ohne daß das Kraftfahrzeug abgeschleppt werden muß.

In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind die Umlenkrollen und die Stellantriebe an Teilen des Kraftfahrzeugs befestigt, welche sich bei einer Kollision nicht deformieren. Die Umlenkrollen sind über Tragarme an einem Querträger des Kraftfahrzeugs angelenkt. Die Zugseile werden unterseitig an den Umlenkrollen umgelenkt, wodurch ein möglichst enges Heranziehen der Pedale an die Spritzwand möglich wird. Die Umlenkrollen sind hierbei ebenfalls möglichst nah an der Spritzwand anzuordnen. Es ist durch diese Anordnung der Komponenten die sichere Funktionalität des erfindungsgemäßen Pedalwerkes gewährleistet.

Als Stellantrieb kann zweckmäßigerweise eine sensorisch aktivierbare vorgespannte Feder verwendet werden. Ein solcher mechanischer Stellantrieb ist einfach und zuverlässig. Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist ein pyrotechnischer Stellantrieb vorgesehen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachstehend anhand einer Zeichnung näher beschrieben.
Es zeigt die Figur zwei Pedale des Pedalwerks in perspektivischer Seitenansicht.
Das Pedalwerk 2 besteht aus Lagerböcken 3, welche Bohrungen zur Befestigung an einem Fahrzeugteil aufweisen. An den Lagerböcken 3 sind Pedalachsen 7 befestigt, welche entsprechende Durchbrechungen an einem Ende der Pedale 1 durchgreifen. Am anderen Ende der Pedale 1 ist eine Trittfläche angeordnet, welche als Angriffspunkt für den Fuß des Fahrers zur Ausführung einer Schubbewegung dient.
An der einer Spritzwand 9 zugewandten Rückseite 10 des Pedals 1 sind Zugseile 8 befestigt. Die Zugseile 8 werden von Umlenkrollen 5 umgelenkt, welche nahe der Spritzwand 9 angeordnet sind. Die Umlenkrollen 5 können hierbei direkt an der Spritzwand angeordnet sein. In einer anderen Ausführungsform der Erfindung sind die Umlenkrollen 5 über Tragarme an einem Querträger des Kraftfahrzeugs amgelenkt.
Die Zugseile 8 werden hierbei unterseitig um die Umlenkrollen 5 herumgeführt und annähernd rechtwinklig zu oberhalb der Umlenkrollen 5 angeordneten Stellantrieben 4 umgelenkt. Der Verlauf der Zugseile 8 ist hierbei von den Pedalen 1 zu den Umlenkrollen 5 in etwa horizontal und wird dann in die Vertikale umgelenkt. Die Zugseile 8 sind im unteren Drittel der Pedale 1 angeordnet, um diese möglichst nah an das Spritzblech 9 heranziehen zu können.

1: Pedal
2: Pedalwerk
3: Lagerböcke
4: Stellantrieb
5: Umlenkrollen
7: Pedalachse
8: Kraftübertragungsglied
9: Spritzwand
10: Rückseite des Pedals

Claims

Pedalwerk (2) für ein Kraftfahrzeug mit an Lagerböcken (3) gelenkig befestigten Pedalen (1), wobei die Pedale (1) vor einer die Fahrgastzelle vom Motorraum trennenden Spritzwand (9) angeordnet sind und an mindestens einem Pedal (1) ein Kraftübertragungsglied (8) angreift, das kraftschlüssig mit einem Antrieb (4) verbunden ist, wobei ein Sensorsignal eines Insassen-Schutzsystems des Kraftfahrzeugs, beispielsweise ein Airbagsignal, den Antrieb (4) aktiviert, dadurch gekennzeichnet, dass die Pedale angelenkt bleiben und mittels des Kraftübertragungsglieds (8) eine horizontale Pedalbewegung in Richtung der Spritzwand (9) bewirkt wird.
Pedalwerk für ein Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Kraftübertragungsglied am Kupplungs- und/oder Bremspedal (1) angreift.
Pedalwerk für ein Kraftfahrzeug nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kraftübertragungsglied (8) aus einem Seilzug besteht.
Pedalwerk für ein Kraftfahrzeug nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Angriffspunkt des Kraftübertragungsgliedes (8) an der Rückseite (10) der Pedale (1) angeordnet ist.
Pedalwerk für ein Kraftfahrzeug nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Umlenkrolle (5) zur Führung des Kraftübertragungsgliedes zwischen den Pedalen (1) und der Spritzwand angeordnet ist.
Pedalwerk für ein Kraftfahrzeug nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Umlenkrolle (5) über Tragarme an einem Querträger des Kraftfahrzeugs angelenkt ist.
Pedalwerk für ein Kraftfahrzeug nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Antrieb (4) ein vorgespanntes Federsystem verwendet wird.
Pedalwerk für ein Kraftfahrzeug nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Antrieb (4) ein pyrotechnischer Antrieb verwendet wird.