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Die
Erfindung betrifft ein Fußhebelwerk an Kraftfahrzeugen
gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
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Fußhebelwerke
an Kraftfahrzeugen mit einem oder mehreren Pedalen sind in den vielfältigsten Ausführungsformen
bekannt. So ist es bekannt, den Pedalhebel des Pedals in einem Lagerbock
hängend zu lagern. Der Pedalhebel ist überwiegend über
ein Betätigungsglied mit einem Aggregat wirkverbunden. Handelt
es sich beispielsweise um ein Bremspedal, ist besagter Pedalhebel über
eine Betätigungsstange mit einem Bremskraftverstärker
wirkverbunden. Die Betätigungsstange verfügt einenends,
d. h., pedalseitig über einen sogenannten Gabelkopf, zwischen dessen
Seitenwangen der Pedalhebel angeordnet ist. Mittels eines in einer
in Fahrzeugquerrichtung (Y-Richtung) weisenden Drehachse angeordneten Lagerbolzens
ist der Pedalhebel an den Seitenwangen des Gabelkopfes der Betätigungsstange
drehbar abgestützt und fixiert (vgl. beispielsweise
DE 35 33 420 C2 ,
DE 43 40 633 C2 ,
DE 199 26 604 C1 ,
DE 100 22 813 B4 ).
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Aus
der Praxis ist es bekannt, dass im Falle eines etwaigen Frontalcrashes
eine Verschiebung des Pedals, beispielsweise Bremspedals, in den
Innenraum der Fahrgastzelle hinein zu verzeichnen ist. Dieser Umstand
kann zu schweren Beinverletzungen des Fahrers führen. Um
der besagten für den Fahrer nachteiligen Verlagerung des
Pedals im Crashfall zu begegnen und damit das Verletzungsrisiko
für denselben zu minimieren, sind eine Vielzahl von Lösungsvorschlägen
bekannt.
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So
ist es bekannt, die Befestigung des Lagerbocks an der denselben
tragenden Stirnwand der Fahrgastzelle im Falle eines relevanten
Crashereignisses lösbar zu gestalten, wodurch gewährleistet werden
soll, dass bei einer Bewegung des Lagerbockes nach hinten, das Bremspedal
an dieser Bewegung nicht teilnimmt, (
DE 35 33 420 C2 ). Die
DE 43 40 633 C2 beschreibt
demgegenüber ein zusätzliches, mit dem Pedalsystem
verbundenes Hebelsystem, um im Crashfall das Pedal aus dem Fußraum des
Kraftfahrzeugs weg zu schwenken. Mit der
DE 199 26 604 C1 wird vorgeschlagen,
im Crashfall die Pedalachse durch definierten Bruch derselben vom Lagerbock
zu lösen. Eine hierzu ähnliche Lösung wird
ferner durch die
DE
100 22 813 B4 beschrieben.
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Sicherlich
ist mit vorstehenden Lösungsvorschlägen ein zufriedenstellendes
Ergebnis bzgl. der Sicherheit des Fahrzeugführers im Falle
eines Frontalcrashes und daraus resultierender nachteiliger Intrusion
des Pedals in die Fahrgastzelle hinein erzielbar.
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Darüber
hinaus kann sich jedoch im Bereich des Fußhebelwerkes ein
nachteiliger Zustand einstellen, bei dem der Lagerbolzen zur Verbindung
des Gabelkopfes der Betätigungsstange mit dem Pedalhebel
sich löst, beispielsweise wenn ein Sicherungselement bricht
oder durch Fehlbetätigung verloren geht. In einem solchen
Fall kann sich die Betätigungsstange mit ihrem Gabelkopf
undefiniert, beispielsweise nach unten oder oben am Pedalhebel entlang
bewegen und/oder seitlich von demselben weg bewegen, wodurch eine
weitere Betätigung der Bremse (z. B. Notbremsung) ausgeschlossen
bzw. stark beeinträchtigt sein kann. Dieser Umstand findet bis
dato in der Fachwelt noch keine angemessene Berücksichtigung.
Hier setzt die nachfolgend beschriebene Erfindung an.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, ein im Hinblick auf den Stand der Technik
weiter verbessertes Fußhebelwerk an Kraftfahrzeugen zu
schaffen, welches bei etwaigem Verlust des Lagerbolzens die Fixierung der
Betätigungsstange am Pedalhebel und die Betätigung
der Betätigungsstange mittels des Pedalhebels wenigstens
in Form einer Notbremsung weiter gewährleistet.
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Ausgehend
von einem Fußhebelwerk an Kraftfahrzeugen, mit einem Lagerbock
und mit zumindest einem in einem Pedalbefestigungspunkt des Lagerbocks
hängend um eine in Fahrzeugquerrichtung (Y-Richtung) weisende
erste Drehachse schwenkgelagerten Pedalhebel, der seinerseits über ein
Betätigungsglied in Form einer Betätigungsstange
mit einem Aggregat wirkverbunden ist, wobei besagte Betätigungsstange
einen Gabelkopf mit Seitenwangen aufweist, zwischen denen der Pedalhebel angeordnet
ist, und wobei die Betätigungsstange mittels des Gabelkopfes
sowie mittels eines in einer in Fahrzeugquerrichtung (Y-Richtung)
weisenden zweiten Drehachse angeordneten und sowohl die Seitenwangen
als auch den Pedalhebel durchsetzenden Lagerbolzens am Pedalhebel
drehbar abgestützt und fixiert ist, wird die gestellte
Aufgabe dadurch gelöst, dass die Betätigungsstange
zusätzlich mittels zumindest eines Formschlusselementes
derart am Pedalhebel fixiert ist, dass zum einen infolge der Betätigung
des Pedalhebels eine Drehbewegung des Gabelkopfes um die vom Lagerbolzen
gebildete Drehachse gestattet und zum anderen bei etwaigem Verlust
des Lagerbolzens die Fixierung der Betätigungsstange am
Pedalhebel und Betätigung der Betätigungsstange
mittels des Pedalhebels weiter gewährleistet sowie ein
Ausweichen der Betätigungsstange in Fahrzeughochrichtung
(Z-Richtung), d. h., nach unten oder oben zumindest begrenzt sind.
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Durch
diese Maßnahme ist vorteilhaft verhindert, dass sich bei
etwaigen Verlust des in Rede stehenden Lagerbolzens die Betätigungsstange
mit ihrem Gabelkopf undefiniert entlang des Pedalhebels und/oder
von demselben fort bewegt, welches in der Folge beispielsweise zu
einem Verklemmen des Pedalhebels bzw. der Betätigungsstange
an benachbarten Bauteilen, wie beispielsweise dem Lagerbock, führen
kann oder dazu führen kann, dass sich die Betätigungsstange
gänzlich vom Fußhebelwerk trennt, wodurch eine
dann erforderliche Notbremsung verhindert ist.
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Die
Unteransprüche beschreiben bevorzugte Weiterbildungen oder
Ausgestaltungen der Erfindung.
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Vorteilhaft
kann das zumindest eine Formschlusselement hierbei als separates
und am Pedalhebel oder an der Betätigungsstange oder an
deren Gabelkopf festgelegtes Anbauteil oder einstückig
mit dem Pedalhebel oder der Betätigungsstange oder deren
Gabelkopf ausgebildet sein. Was die Anzahl der möglichen
Ausführungsformen des erfindungswesentlichen zumindest
einen Formschlusselementes anbelangt, sind diese nahezu unbegrenzt.
So kann das zumindest eine Formschlusselement gemäß einer
ersten bevorzugten Ausführungsform einfach und kostengünstig
durch ein sich im Wesentlichen in Fahrzeughochrichtung (Z-Richtung)
erstreckendes, eine Seitenwange des Gabelkopfes sowohl unten als
auch oben übergreifendes und am Pedalhebel festgelegtes
U-Profil gebildet sein. Demgegenüber kann es auch gemäß einer
zweiten bevorzugten Ausführungsform des zumindest einen
Formschlusselementes angezeigt sein, dasselbe durch zwei am Pedalhebel
in Fahrzeughochrichtung (Z-Richtung) gesehen gegenüberliegend
angeordnete und sich zumindest in Fahrzeugquerrichtung (Y-Richtung) über
eine Seitenwange des Gabelkopfes erstreckende sowie denselben noch
oben und unten sichernde Ausformungen in Form von einstückig
mit dem Pedalhebel ausgebildeten Abstellungen zu bilden, woraus
insbesondere Einsparungen bzgl. der Herstellungs- und Montagekosten
zu verzeichnen sind, da besagte Abstellungen gleichzeitig mit der
Herstellung des Pedalhebels, welcher vorzugsweise aus Metallblech
oder Metallguss besteht, ausgebildet werden können. In
Weiterbildung dieser Ausführungsform können die
besagten Abstellungen vorteilhaft an ihrem freien Ende, jeweils
eine Führungsnut für die betreffende Seitenwange
des Gabelkopfes ausbildend, aufeinander zugerichtete Abwinkelungen
aufweisen, wodurch zusätzlich auch ein Formschluss zur
Seite hin gewährleistet ist. Gemäß einer
weiteren möglichen Ausführungsform des zumindest
einen Formschlusselementes kann es auch vorteilhaft sein, dasselbe
durch zumindest eine an einer Seitenwange des Gabelkopfes angeordnete
Abstellung zum Pedalhebel hin auszubilden, welche in eine korrespondierende
Aufnahmeöffnung des Pedalhebels formschlüssig
eingreift. Eine derartige Abstellung ist äußerst
einfach und kostengünstig herstellbar. Überdies
kann das zumindest eine Formschlusselement auch durch zumindest
eine am Pedalhebel angeordnete Abstellung zu einer Seitenwange des
Gabelkopfes hin gebildet sein, welche in eine korrespondierende
Aufnahmeöffnung der besagten Seitenwange formschlüssig
eingreift. Wie die Erfindung schließlich noch vorsieht,
ist in Längsrichtung der Betätigungsstange gesehen
die Länge der Seitenwangen des Gabelkopfes vorteilhafterweise
derart gewählt, dass bei Verlust des Lagerbolzens und maximaler
Auslenkung des Pedalhebels vom Aggregat weg die größtmögliche
Gewähr gegen ein Ausweichen des Gabelkopfes der Betätigungsstange
zur Seite und demgemäß eine Auflösung
des vom zumindest einen Formschlussmittel bewerkstelligten Formschlusses
gegeben ist.
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Die
Erfindung beschränkt sich jedoch nicht auf die vorstehend
beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen des zumindest
einen Formschlussmittels, sondern erfasst jedwedes denkbare an sich bekannte
Formschlussmittel, welches bei Verlust des in Rede stehenden Lagerbolzens
besagten Formschluss zwischen dem Pedalhebel und der Betätigungsstange
zumindest in Fahrzeughochrichtung (Z-Richtung), vorteilhafterweise
in Fahrzeughochrichtung (Z-Richtung) und in Fahrzeugquerrichtung (Y-Richtung)
bewirkt.
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Die
Erfindung wird nachstehend anhand der in den Zeichnungen schematisch
dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.
Es zeigen:
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1 ein
erfindungsgemäß ausgebildetes Fußhebelwerk
in einer perspektivischen Ansicht mit einem Formschlussmittel gemäß einer
ersten Ausführungsform,
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2 ein
Schnittansicht des Fußhebelwerks nach 1 entlang
der Schnittlinie
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3 bis 7 beispielgebend
einige weitere von einer nahezu unbegrenzten Anzahl möglicher Ausführungsformen
des Formschlussmittels.
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1 zeigt
ein erfindungsgemäß ausgebildetes Fußhebelwerk
mit einem Bremspedal, dessen Pedalhebel 1 in einem Pedalbefestigungspunkt 2 eines
Lagerbocks 3 um eine in Fahrzeugquerrichtung (Y-Richtung)
weisende erste Drehachse 4 schwenkgelagert ist.
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Der
Lagerbock 3 ist mittels an sich bekannter mechanischer
Befestigungselemente 5, vorliegend Schrauben, an einer
nicht näher dargestellten vorderen Spritzwand der Fahrgastzelle
sowie mit einem Aggregat 6 in Form eines Bremskraftverstärkers
fest verbunden.
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Weiter
ist eine an sich bekannte Drehfeder 7 gezeigt, die ihrerseits
als Rückstellfeder für den Pedalhebel 1 und
als Klapperschutz fungiert. Ein dem Pedalhebel 1 und/oder
dem Lagerbock 3 zugeordneter an sich bekannter und demgemäß hier
nicht näher dargestellter Pedalrückstellanschlag
begrenzt die maximale Auslenkung des Pedalhebels 1 zum
Fahrzeugführer hin.
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Der
Pedalhebel 1 ist des Weiteren über ein Betätigungsglied,
vorliegend eine Betätigungsstange 8 mit dem Aggregat 6 respektive
dem Bremskraftverstärker wirkverbunden.
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Besagte
Betätigungsstange 8 weist einen an sich bekannten
Gabelkopf 9 mit Seitenwangen 10 auf, zwischen
denen der Pedalhebel 1 angeordnet ist.
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Die
Betätigungsstange 8 ist bekanntermaßen
mittels des Gabelkopfes 9 sowie mittels eines hier nicht
näher gezeigten, jedoch in 6 dargestellten
an sich bekannten und in einer in Fahrzeugquerrichtung (Y-Richtung)
weisenden zweiten Drehachse 11 angeordneten und sowohl
die Seitenwangen 10 als auch den Pedalhebel 1 durchsetzenden Lagerbolzens 18 am
Pedalhebel 1 drehbar abgestützt und fixiert.
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Besagter
Lagerbolzen 18 ist seinerseits mittels eines oder mehrerer
an sich bekannter mechanischen Sicherungselemente, wie Schraubenmuttern, die
auf ein Bolzengewinde des Lagerbolzens 18 aufschraubbar
sind und/oder Sicherungsstifte und/oder dgl. mehr gegen unbeabsichtigtes
Lösen gesichert (nicht näher dargestellt).
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Ungeachtet
dessen ist, wie eingangs bereits erörtert, nicht auszuschließen,
dass sich der Lagerbolzen 18 zur Verbindung des Gabelkopfes 9 der
Betätigungsstange 8 mit dem Pedalhebel 1 dennoch löst,
beispielsweise wenn ein Sicherungselement bricht oder durch Fehlbetätigung
verloren geht. In einem solchen Fall kann sich die Betätigungsstange 8 mit
ihrem Gabelkopf 9 undefiniert, beispielsweise nach unten
oder oben am Pedalhebel 1 entlang bewegen und/oder seitlich
von demselben weg bewegen, wodurch eine weitere Betätigung
der Bremse (z. B. im Zuge einer demgemäß erforderlichen
Notbremsung) ausgeschlossen bzw. stark beeinträchtigt sein kann.
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Um
diesem Umstand vorsorglich zu begegnen, ist die Betätigungsstange 8 gemäß 1 und 2 zusätzlich
mittels zumindest eines Formschlusselementes 12.1 derart
am Pedalhebel 1 fixiert, dass zum einen infolge Betätigung
des Pedalhebels 1 eine Drehbewegung des Gabelkopfes 9 um die
vom Lagerbolzen 18 gebildete Drehachse 11 gestattet
und zum anderen bei etwaigem Verlust des Lagerbolzens 18 die
Fixierung der Betätigungsstange 8 am Pedalhebel 1 und
Betätigung der Betätigungsstange 8, damit
auch des Aggregats 6, vorliegend des Bremskraftverstärkers,
und somit auch der Bremse des Kraftfahrzeugs weiter gewährleistet
ist.
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Gemäß den 1 und 2 ist
das Formschlusselement 12.1 als separates und am Pedalhebel 1 festgelegtes
Anbauteil in Form eines sich im Wesentlichen in Fahrzeughochrichtung
(Z-Richtung) erstreckenden, eine Seitenwange 10 des Gabelkopfes 9 sowohl
unten als auch oben übergreifendes und am Pedalhebel 1 stoffschlüssig
durch Schweißung 13 festgelegtes U-Profil ausgebildet.
Die Erfindung beschränkt sich jedoch nicht auf eine stoffschlüssige Befestigung
des Formschlusselementes 12.1 am Pedalhebel 1,
sondern erfasst jedwede andere an sich bekannte Fügevariante.
So kann es auch angezeigt sein, das Formschlusselement 12.1 mittels
an sich bekannter mechanischer Befestigungselemente oder auch formschlüssig
mit dem Pedalhebel 1 zu verbinden.
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Gesetzt
den Fall, es löst sich der in Rede stehende Lagerbolzen 18 ungewollt,
so ist es bei Fußbetätigung dem Pedalhebel 1 gestattet,
auf einen die Seitenwangen 10 des Gabelkopfes 9 verbindenden Verbindungsabschnitt 14 desselben
zu drücken und eine Bremsung des Kraftfahrzeugs zu bewirken,
wobei vermittels des Formschlusselementes 12.1 vorteilhaft
zumindest ein Ausweichen der Betätigungsstange 8 in
Fahrzeughochrichtung (Z-Richtung), d. h., nach unten oder oben verhindert
ist. Das seitliche Ausweichen der Betätigungsstange 8 ist
zwar an sich durch die gabelförmige Gestalt des Gabelkopfes 9 derselben
verhindert, jedoch ist im Hinblick darauf durch das als U-Profil
ausgebildete Formschlusselement 12.1 eine erhöhte
Sicherheit gegeben.
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Die
Ausführungsbeispiele gemäß den 3 bis 7 zeigen
weitere Ausgestaltungsformen des erfindungswesentlichen Formschlusselementes 12.2 bis 12.5.
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So
ist in 3 ein einstückig mit dem Pedalhebel 1 ausgebildetes
Formschlusselement 12.2 gezeigt, welches sich durch zwei
am Pedalhebel 1 in Fahrzeughochrichtung (Z-Richtung) gesehen
gegenüberliegend angeordnete und sich zumindest in Fahrzeugquerrichtung
(Y-Richtung) über eine Seitenwange 10 des Gabelkopfes 9 erstreckende
sowie denselben nach oben und unten sichernde Ausformungen in Form
von Abstellungen auszeichnet.
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Derartige
Ausformungen bzw. Abstellungen lassen sich einfach und kostengünstig
bereits während der Herstellung des Pedalhebels 1 ausbilden. Besteht
der Pedalhebel 1 beispielsweise aus einem Metallblech,
so können besagte Ausformungen bzw. Abstellungen während
des Ausstanzens des Pedalhebels 1 aus einer Platine durch
Tiefziehen erstellt werden. Besteht der Pedalhebel 1 dagegen
aus einem Metallguss, ist bekanntermaßen im Gießwerkzeug
lediglich eine entsprechende Kavität auszubilden (nicht
näher dargestellt).
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Das
Ausführungsbeispiel nach 4 zeigt ein
Formschlusselement 12.3 mit zwei am Pedalhebel 1 in
Fahrzeughochrichtung (Z-Richtung) gesehen gegenüberliegend
angeordneten und sich zumindest in Fahrzeugquerrichtung (Y-Richtung) über
eine Seitenwange 10 des Gabelkopfes 9 erstreckenden
sowie denselben nach oben und unten sichernden Ausformungen in Form
von Abstellungen, die ihrerseits durch abschnittsweises Ausstanzen
aus dem Pedalhebel 1 und Biegen entstanden sind, wobei
die besagten Abstellungen an ihrem freien Ende, jeweils eine Führungsnut 15 für
die betreffende Seitenwange 10 des Gabelkopfes 9 ausbildend,
aufeinander zugerichtete Abwinkelungen 16 (gestrichelte
Linienführung) aufweisen können.
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5 zeigt
ein Formschlusselement 12.4, welches durch zumindest eine
an einer Seitenwange 10 des Gabelkopfes 9 angeordnete
Abstellung zum Pedalhebel 1 hin gebildet ist. Dieses Formschlusselement 12.4 bzw.
die Abstellung greift in eine korrespondierende Aufnahmeöffnung 17 des
Pedalhebels 1 formschlüssig ein, wobei besagte
Aufnahmeöffnung 17 vorliegend durch einen Einschnitt
im Pedalhebel 1 gebildet ist, in welche die Abstellung
während der Montage bzw. Komplettierung des Fußhebelwerkes
ein gefädelt wird.
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Die 6 und 7 zeigen
schließlich ein Formschlusselement 12.5, welches
durch eine am Pedalhebel 1 angeordnete Abstellung zu einer
Seitenwange 10 des Gabelkopfes 9 hin gebildet
ist. Besagtes Formschlusselement 12.5 in Form einer Abstellung,
die vorliegend als Schweißbolzen ausgebildet ist, jedoch
auch als nicht näher dargestellte Ausformung im Pedalhebel 1 ausgebildet
sein kann, greift formschlüssig in eine korrespondierende
Aufnahmeöffnung 19 ein, die ihrerseits zur Erleichterung des
Einfädelns des Formschlusselementes 12.5 in ihrem
unteren Abschnitt über eine Einführöffnung 20 verfügt.
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Demgegenüber
kann es jedoch auch angezeigt sein, und ist demgemäß durch
die Erfindung ebenfalls mit erfasst, beidseitig des Pedalhebels 1 je ein
Formschlusselement 12.5 der vorstehend beschriebenen Art
anzuordnen, welches in eine Aufnahmeöffnung 19 mit Einführöffnung 20 der
jeweils zugeordneten Seitenwange 10 formschlüssig
eingreift (nicht näher dargestellt).
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Vorstehende
Ausführungsbeispiele stellen auf Formschlusselemente 12.1, 12.2, 12.3, 12.4, 12.5 ab,
die entweder am Pedalhebel 1 oder am Gabelkopf 9 der
Betätigungsstange 8 festgelegt sind. Durch die
Erfindung mit erfasst ist selbstverständlich auch eine
Variante, bei der ein oder mehrere Formschlusselemente 12.1, 12.2, 12.3, 12.4, 12.5 an
der Betätigungsstange 8 selbst festgelegt sind
und mit dem Pedalhebel 1 erfindungsgemäß in
Wirkverbindung stehen, um einen etwaigen Verlust des in Rede stehenden
Lagerbolzens vorteilhaft zu kompensieren (nicht näher dargestellt).
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Für
den Fachmann versteht es sich sicherlich von selbst, dass in Längsrichtung
der Betätigungsstange 8 gesehen die Länge
der Seitenwangen 10 des Gabelkopfes 9 derart zu
wählen ist, dass bei Verlust des Lagerbolzens und maximaler
Auslenkung des Pedalhebels 1 vom Aggregat 6 weg
ein Ausweichen des Gabelkopfes 9 der Betätigungsstange 8 zur
Seite und demgemäß eine Auflösung des vorstehend
beschriebenen Formschlusses verhindert ist.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Pedalhebel
- 2
- Pedalbefestigungspunkt
- 3
- Lagerbock
- 4
- Drehachse
- 5
- Befestigungselement
- 6
- Aggregat
- 7
- Drehfeder
- 8
- Betätigungsstange
- 9
- Gabelkopf
- 10
- Seitenwangen
- 11
- Drehachse
- 12.1
- Formschlusselement
- 12.2
- Formschlusselement
- 12.3
- Formschlusselement
- 12.4
- Formschlusselement
- 12.5
- Formschlusselement
- 13
- Schweißung
- 14
- Verbindungsabschnitt
- 15
- Führungsnut
- 16
- Abwinkelung
- 17
- Aufnahmeöffnung
- 18
- Lagerbolzen
- 19
- Aufnahmeöffnung
- 20
- Einführöffnung
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 3533420
C2 [0002, 0004]
- - DE 4340633 C2 [0002, 0004]
- - DE 19926604 C1 [0002, 0004]
- - DE 10022813 B4 [0002, 0004]
