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Die Erfindung betrifft ein Fahrzeug, insbesondere Kraftfahrzeug, mit einer Fahrgastzelle, mit einem oder mehreren Fußhebelwerken, die sich an einer Stirnwand und/oder an einem Bodenblech der Fahrgastzelle abstützen, und mit einer Lenksäule, welche vermittels einer Schwenklagerung an einem karosseriefesten Bauteil der Fahrzeugkarosserie des Fahrzeugs abgestützt ist gemäß der Merkmalskombination des Patentanspruchs 1.
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Aus der Praxis ist es bekannt, dass im Falle eines etwaigen Frontalcrashs Fußhebelwerke, die ihrerseits an einer Stirnwand oder auf einem Bodenblech der Fahrgastzelle des Fahrzeugs abgestützt sind, in die Fahrgastzelle hinein intrudieren und mit einer hierzu benachbarten Lenksäule kollidieren können, woraus eine Blockbildung, zumindest ein Verklemmen der Lenksäule mit den betreffenden Fußhebelwerken resultieren kann. Besagte Blockbildung respektive Verklemmung kann des Weiteren ein nachteiliges Auslenken bzw. Aufstellen der Lenksäule bewirken, welches sich wiederum nachteilig auf das Funktions- und Wirkverhalten angeschlossener Rückhaltesysteme für Fahrzeuginsassen, insbesondere nachteilig auf das Funktions- und Wirkverhalten eines am Lenkrad angeordneten Airbags auswirken kann.
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Um diesem nachteiligen Umstand im Crashfall, insbesondere einem Aufstellen einer ein Mantelrohr einer Lenksäule tragenden Strebe zu begegnen, sind aus der
DE 195 22 398 C1 Abweismittel am Fußhebelwerk, hier als Pedalwerk bezeichnet, bekannt, durch welche das Fußhebelwerk bei crashbedingter Rückverlagerung desselben an der Strebe vorbeigeführt werden soll. Vorliegend sind besagte Abweismitteln durch ein Abweisblech und eine Abweislanze gebildet: Die Abweislanze wirkt bei crashbedingter Rückverlagerung des Fußhebelwerks seitlich stauchend mit einer Sollbiegezone der Strebe in deren Mittelbereich zusammen, indem eine scharfkantige Erhebung der Abweislanze sich zunehmend in die Seitenwand der Strebe einschneidet. Hierdurch soll der Biegewiderstand der Strebe reduziert, werden, welches wiederum in der Folge ein Einknicken der Strebe zum Absenken der Lenksäule fördern soll. Eine hierzu vergleichbare Lösung ist überdies aus der
EP 0 757 946 A2 bekannt. Im Wesentlichen ist hier an einer eine Lenksäule führenden Halterung ein Ansatz vorgesehen, der im Crashfall auf ein Pedal einwirkt und dieses in Richtung einer Stirnwand schwenkt. Aus der
DE 102 36 437 A1 ist ferner ein sogenannter aktiver Anschlag an einer Lenkspindel bekannt, der im Crashfall die Bewegung eines Bremspedals begrenzt. Aus der
FR 27 39 077 A1 ist es des Weiteren bekannt, eine oder mehrere Seitenwangen eines Fußhebelwerks mit einer Rampe auszubilden. Durch diese Maßnahme sollen bei crashbedingter Rückverlagerung des Fußhebelwerks und Kollision desselben mit einer eine Lenksäule tragende Konsole, die Seitenwangen des Fußhebelwerks zur Seite getrieben werden, wodurch eine Blockbildung zwischen der Konsole und dem Fußhebelwerk vermeidbar sein soll. Schließlich ist aus der
DE 601 20 850 T2 ein einem Fußhebelwerk zugewandtes Gelenk einer Lenkwelle mit einem konisch geformten Abschnitt bekannt, welcher im Crashfall, einhergehend mit einer Rückverlagerung eines Fußhebelwerks mit einem die Seitenwangen des Fußhebelwerks verbindenden Verbindungsabschnitt mit rampenförmigen Abgleitflächen derart korrespondieren bzw. in Wirkverbindung treten soll, dass das Gelenk samt Lenkwelle bei Intrusion des Fußhebelwerks an demselben abgleitet.
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Aufgabe der Erfindung ist es, ein Fahrzeug, insbesondere Kraftfahrzeug, mit einer zum Stand der Technik alternativen Möglichkeit zur Verhinderung der Blockbildung zwischen einem Fußhebelwerk und einer Lenksäule und eines Aufstellen der Lenksäule bei Rückverlagerung des Fußhebelwerkes im Crashfall zu schaffen. Insbesondere soll besagte Alternative einfach und kostengünstig zu bewerkstelligen sein und den im Crashfall wirkenden hohen Anstoßkräften gerecht werden.
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Gelöst wird die gestellte Aufgabe durch ein Fahrzeug, insbesondere Kraftfahrzeug, mit einer Fahrgastzelle, mit einem oder mehreren Fußhebelwerken, die sich unmittelbar oder mittelbar an einer Stirnwand und/oder an einem Bodenblech der Fahrgastzelle abstützen und jeweils durch einen Grundkörper mit Seitenwangen, in denen ein Fußhebel schwenkgelagert ist, gebildet sind, und mit einer Lenksäule, welche unmittelbar oder mittelbar zumindest vermittels einer Schwenklagerung an einem karosseriefesten Bauteil der Fahrzeugkarosserie des Fahrzeugs abgestützt ist, wobei die Schwenklagerung ein Lagergehäuse aufweist, in welchem eine Lenkwelle der Lenksäule drehgelagert ist, wobei das Lagergehäuse zumindest eine mit wenigstens einem Fußhebelwerk korrespondierende Abweisgeometrie derart aufweist, dass im Falle eines Crashereignisses, bei dem das wenigstens eine Fußhebelwerk in die Fahrgastzelle intrudiert, unter Vermeidung einer Blockbildung zwischen dem wenigstens einen Fußhebelwerk und der Lenksäule das wenigstens eine Fußhebelwerk mit einer Seitenwange an der besagten zumindest einen Abweisgeometrie entlang gleitet, und wobei die zumindest eine Abweisgeometrie als Bestandteil der Außenkontur des Lagergehäuses selbst oder wenigstens eines am Lagergehäuse befestigten Anbauteils durch einen um die Lenkwelle ringförmig umlaufenden und zum wenigstens einen Fußhebelwerk hin sich verjüngenden Abweiskonus oder durch einen oder mehrere teilringförmige Konus-Abschnitte gebildet ist.
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Im Unterschied zum Stand der Technik ist besagte Abweisgeometrie an einem an sich vorhandenen äußerst starren Bauteil, nämlich an der mit einem karosseriefesten Bauteil unmittelbar verbundenen Schwenklagerung vorgesehen. Aufgrund dessen ist im Crashfall bei Intrusion bzw. Rückverlagerung eines oder mehrerer Fußhebelwerke in die Fahrgastzelle die Gewähr gegeben, dass die gewünschte Abweisung des Fußhebelwerks sich im Crashfall vollzieht sowie die Lenksäule ihre Position beibehält und sich nicht in nachteiliger Weise aufstellt.
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Die Unteransprüche beschreiben bevorzugte Weiterbildungen oder Ausgestaltungen der Erfindung.
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Ist die Abweisgeometrie durch Anbauteile realisiert, müssen dieselben nicht materialeinheitlich mit dem Lagergehäuse der Schwenklagerung ausgebildet sein, sondern können aus jedwedem anderen geeigneten Werkstoff bestehen. Besteht beispielsweise das Lagergehäuse aus einem Metall, können die die Abweisgeometrie ausbildenden Anbauteile beispielsweise aus einem geeigneten Kunststoff bestehen. Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass die Lenksäule mit einer elektromechanischen Lenkunterstützung ausgebildet ist, wobei besagte elektromechanische Lenkunterstützung durch einen Elektromotor gebildet ist, der seinerseits im Bereich des Lagergehäuses der Schwenklagerung angeordnet und vermittels eines innerhalb des Lagergehäuses angeordneten Unterstützungsgetriebes mit der Lenkwelle wirkverbunden ist. Durch die Anordnung besagter Lenkunterstützung am Lagergehäuse ist die Stabilität desselben und demgemäß auch die Abweisfunktion desselben noch weiter verbessert. Wie die Erfindung schließlich noch vorsieht, kann ein als Gussteil ausgebildetes Lagergehäuse mehrteilig ausgebildet sein, wobei dann gemäß einer besonders praxisnahen Ausführungsform ein zum wenigstens einen Fußhebelwerk weisender Gehäuseteil des Lagergehäuses die zumindest eine Abweisgeometrie aufweist.
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Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in den Zeichnungen schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen:
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1 äußerst schematisch ausschnittsweise eine Seitenansicht der Fahrgastzelle eines Fahrzeugs im Bereich einer vorderen Stirnwand mit Fußhebelwerken und einer Lenksäule,
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2 den Schnitt I-I nach 1 zu einem Zeitpunkt „t0” im normalen Fahrbetrieb des Fahrzeugs,
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3 den Schnitt I-I nach 1 zu einem Zeitpunkt „t1”, bei dem infolge eines Crashereignisses (Frontalcrash) mit einer Anstoßkraft „F” die Fußhebelwerke in die Fahrgastzelle intrudieren bzw. sich entgegen der Fahrtrichtung rückverlagern, und
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4 den Schnitt I-I nach 1 zu einem weiter fortgeschrittenen Zeitpunkt „t2” in einer vergrößerten Darstellung.
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Die 1 bis 4 zeigen demnach ausschnittsweise eine Fahrgastzelle 1 mit mehreren Fußhebelwerken 2, 3, vorliegend mit einem Fußhebelwerk 2 einer Kupplung und einem Fußhebelwerk 3 einer Bremse. Die Fußhebelwerke 2, 3 sind an einer vorderen Stirnwand 4 der Fahrgastzelle 1 abgestützt und befestigt. Sicherlich ist es auch denkbar und demgemäß durch die Erfindung mit erfasst, besagte Fußhebelwerke 2, 3 an einem hier nicht näher gezeigten Bodenblech oder sowohl an der Stirnwand 4 als auch am Bodenblech festzulegen (nicht näher dargestellt). Die Fußhebelwerke 2, 3 verfügen über einen Grundkörper mit Seitenwangen 5, in denen ein Fußhebel 6 schwenkgelagert ist. Vorliegend sind beispielgebend lediglich die beschriebenen Details des Fußhebelwerks 2 für die Kupplung dargestellt (vgl. 1).
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Wie insbesondere aus 1 weiter zu entnehmen ist, ist nahe der beiden Fußhebelwerke 2, 3 eine an sich bekannte Lenksäule 7 mit einer drehbar gelagerten Lenkwelle 8 angeordnet, deren vorderer Lenkwellenteil 8a über ein an sich bekanntes Gelenk 8b mit einem hinteren Lenkwellenteil 8c verbunden ist und sich zwischen den beiden Fußhebelwerken 2, 3 bekanntermaßen bis in den fahrzeugfrontseitig angeordneten Motorraum 9 des Fahrzeugs erstreckt.
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Die Lenksäule 7 ist vorliegend vermittels einer an sich bekannten Schwenklagerung 10 mittelbar über einer Konsole 11 sowie über einen Lenksäulenhalter 12 an einem nicht näher dargestellten karosseriefesten Bauteil der Fahrzeugkarosserie, beispielsweise einem an sich bekannten Modulquerträger befestigt. Besagte Schwenklagerung 10 dient insbesondere einer komfortablen Montage der Lenksäule 7 am karosseriefesten Bauteil.
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Die Schwenklagerung 10 weist ein Lagergehäuse 10a auf, welches vorliegend als mehrteiliges Gussteil, insbesondere aus Leichtmetall ausgebildet ist.
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Innerhalb des Lagergehäuses 10a ist die Lenkwelle 8 der Lenksäule 7 drehgelagert. Bei der dargestellten Lenksäule 7 handelt es sich um eine Lenksäule 7 mit elektromechanischer Lenkunterstützung, wobei dieselbe einen nicht näher dargestellten, im Bereich des Lagergehäuses 10a angeordneten, zweckmäßigerweise an demselben angeflanschten Elektromotor aufweist. Der besagte Elektromotor ist seinerseits über ein innerhalb des Lagergehäuses 10a angeordnetes Unterstützungsgetriebe, von dem in 1 lediglich eine mit der Abtriebswelle des Elektromotors verbundene Schnecke 13 angedeutet ist, die ihrerseits in ein mit der Lenkwelle 8 drehfest verbundenes Schneckenrad eingreift, mit der Lenkwelle 8 wirkverbunden. Diese Anordnung erfordert eine feste respektive starre Anbindung des Lagergehäuses 10a der Schwenklagerung 10 am karosseriefesten Bauteil.
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Ein derart angebundenes Lagergehäuse 10a ist besonders prädestiniert, als Abweiselement zu fungieren, um im Crashfall, insbesondere während eines Frontalcrashs, eine Blockbildung zwischen einem der beiden Fußhebelwerke 2, 3 oder beiden Fußhebelwerken 2, 3 und der Lenksäule 7 infolge Intrusion der Fußhebelwerke 2, 3 in die Fahrgastzelle 1 mit den oben bereits ausführlich beschriebenen Nachteilen zu vermeiden.
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Insoweit weist das Lagergehäuse 10a eine mit den Fußhebelwerken 2, 3 korrespondierende Abweisgeometrie 14 derart auf, dass während der Intrusion der Fußhebelwerke 2, 3 dieselben abgelenkt werden und an der besagten Abweisgeometrie 14 des Lagergehäuses 10a entlang gleiten.
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Die Abweisgeometrie 14 ist gemäß dem dargestellten Ausführungsbeispiel durch die Außenkontur des Lagergehäuses 10a selbst gebildet, d. h., mit dem Lagergehäuse 10a einstückig und werkstoffeinheitlich ausgebildet. Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der besagten Abweisgeometrie 14 ist diese als ringförmig umlaufender und zu den Fußhebelwerken 2, 3 hin sich verjüngender Abweiskonus ausgebildet. Besagter Abweiskonus wird dabei zweckmäßigerweise von einem zu den Fußhebelwerken 2, 3 weisenden Gehäuseteil des vorliegend mehrteiligen Lagergehäuses 10a ausgebildet.
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Die Erfindung beschränkt sich jedoch nicht auf das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel, sondern erfasst auch eine Abweisgeometrie 14, die ihrerseits durch ein am Lagergehäuse 10a befestigbares Anbauteil gebildet ist und gegebenenfalls aus einem vom Lagergehäuse 10a abweichenden Werkstoff, beispielsweise aus einem Kunststoff besteht. Ebenso beschränkt sich die Erfindung nicht auf besagten Abweiskonus, sondern erfasst auch einen oder mehrere teilringförmige Konus-Abschnitte, die sozusagen stegartig an der Außenkontur des Lagergehäuses 10a ausgebildet oder an demselben als Anbauteile befestigt sind (nicht näher dargestellt).
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Anhand insbesondere der 2 bis 4 wird die Erfindung nachfolgt in ihrer Funktion näher beschrieben.
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2 zeigt danach äußerst schematisch das erfindungswesentliche, mit einer Abweisgeometrie 14 ausgestattete Lagergehäuse 10a der Schwenklagerung 10 der Lenksäule 7 zu einem Zeitpunkt „t0” im normalen Fahrbetrieb. Besagtes Lagergehäuse 10a ist beabstandet zu den Fußhebelwerken 2, 3 angeordnet.
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Gesetzt den Fall, es ist ein Crashereignis, insbesondere ein Frontalcrash zu verzeichnen, intrudiert die Stirnwand 4 samt angeschlossener Fußhebelwerke 2, 3 in die Fahrgastzelle 1. Erreichen die Fußhebelwerke 2, 3 gemäß 3 zu einem Zeitpunkt „t1” die konische bzw. rampenförmige Abweisgeometrie 14 des Lagergehäuses 10a, gleiten gemäß 4 zu einem Zeitpunkt „t2” beispielsweise die zur Abweisgeometrie 14 benachbarten Seitenwangen 5 der Fußhebelwerke 2, 3 auf besagte Abweisgeometrie 14 auf und werden dann zumindest die Seitenwangen 5, vorzugsweise die gesamten Fußhebelwerke 2, 3 zur Seite getrieben. Eine Blockbildung zwischen den Fußhebelwerken 2, 3 und dem Lagergehäuse 10a ist insbesondere auch wegen der äußerst starren Anbindung des mit besagter Abweisgeometrie 14 ausgestatteten Lagergehäuses 10a am karosseriefesten Bauteil wirkungsvoll vermieden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Fahrgastzelle
- 2
- Fußhebelwerk
- 3
- Fußhebelwerk
- 4
- Stirnwand
- 5
- Seitenwangen (Fußhebelwerk 2, 3)
- 6
- Fußhebel
- 7
- Lenksäule
- 8
- Lenkwelle
- 8a
- vorderer Lenkwellenteil
- 8b
- Gelenk
- 8c
- hinterer Lenkwellenteil
- 9
- Motorraum
- 10
- Schwenklagerung
- 10a
- Lagergehäuse
- 11
- Konsole
- 12
- Lenksäulenhalter
- 13
- Schnecke
- 14
- Abweisgeometrie
