DE102011082154A1 - Pedal arrangement for use with pedal in vehicle, has pedal lever with aperture is mounted on two bearing pins, where bearing pins are fed through side plates of bearing block on both sides of pedal lever - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine mit einer Sicherheitseinrichtung ausgestattete Pedalanordnung für Fahrzeuge. Sie bezieht sich auf eine Pedalanordnung, mit mindestens einem Pedal dessen Pedalhebel über einen Lagerbock schwenkbar an der Karosserie eines Kraftfahrzeugs angeordnet ist, wobei die Sicherheitseinrichtung verhindert, dass eine das Pedal bedienende Person im Falle eines Aufpralls des Fahrzeugs auf ein Hindernis durch Intrusion des Pedalhebels in die Fahrgastzelle und/oder durch eine ruckartige Bewegung der betreffenden Person oder ihrer Beine aufgrund einer starken Verzögerung des Fahrzeugs verletzt wird. The invention relates to a equipped with a safety device pedal assembly for vehicles. It relates to a pedal assembly, with at least one pedal whose pedal lever is pivotally mounted on a bearing block on the body of a motor vehicle, wherein the safety device prevents a person operating the pedal in the event of an impact of the vehicle on an obstacle by intrusion of the pedal lever in the passenger compartment and / or a jerky movement of the person or his legs due to a strong deceleration of the vehicle is injured.
In den letzten Jahrzehnten sind durch die Hersteller von Kraftfahrzeugen große Anstrengungen zur Erhöhung der Sicherheit der Fahrzeuge unternommen worden. Dies betrifft neben Maßnahmen zur Erhöhung der aktiven Sicherheit in besonderem Maße auch die passive Sicherheit. Maßnahmen zur Erhöhung der passiven Sicherheit der Fahrzeuginsassen sind dabei insbesondere darauf ausgerichtet, das Risiko von Verletzungen aufgrund im Falle eines Aufpralls auftretender Intrusion von Fahrzeugteilen in die Fahrgastzelle und von Verformungen der Fahrgastzelle sowie aufgrund starker auf die Insassen wirkender Beschleunigungs- beziehungsweise Verzögerungskräfte zu verringern. Insbesondere Pkw’s sind daher heute zumeist mit einer größeren Zahl von Airbags ausgestattet. In recent decades, great efforts have been made by manufacturers of automobiles to increase the safety of vehicles. In addition to measures to increase active safety, this especially applies to passive safety. Measures for increasing the passive safety of the vehicle occupants are in particular aimed at reducing the risk of injuries due to intrusion of vehicle parts into the passenger compartment occurring in the event of an impact and of the passenger cell as well as due to strong acceleration or deceleration forces acting on the occupants. In particular, cars are therefore today usually equipped with a larger number of airbags.
Zum Schutz des Beinbereichs, insbesondere des Fahrers, aber gegebenenfalls auch des Beifahrers in einem Fahrschulauto, ist es erforderlich, Maßnahmen zu ergreifen, welche verhindern, dass sich die jeweilige Person zum Beispiel bei einem Aufprall an starren und/oder scharfkantigen Teilen der Pedalerie des Fahrzeugs verletzt. Besonderes Augenmerk gilt dabei den starren Pedalhebeln und den mit ihnen gekoppelten Betätigungsgliedern, wie beispielsweise der bei Betätigung des Bremspedals auf den Bremsdruckzylinder beziehungsweise den Bremskraftverstärker wirkenden Druckstange. To protect the leg area, in particular the driver, but possibly also the passenger in a driving school car, it is necessary to take measures which prevent the respective person, for example, in an impact on rigid and / or sharp-edged parts of the pedals of the vehicle injured. Particular attention is paid to the rigid pedal levers and coupled with them actuators, such as the force acting on actuation of the brake pedal on the brake pressure cylinder or the brake booster push rod.
Es sind Lösungen bekannt geworden und bereits auch in größerem Umfange im Einsatz, bei denen infolge einer Relativbewegung zwischen dem Fußhebelwerk und einem anderen Fahrzeugbauteil, wie beispielsweise einem Fahrzeugquerträger, die Teile der Pedalerie, von denen eine Verletzungsgefahr ausgeht, verlagert oder teilweise zerstört werden. Aufgrund der insgesamt verbesserten Fahrzeugsicherheit konnten aber Verformungen der Fahrgastzelle und auftretende Intrusionen von Fahrzeugteilen in die Fahrgastzelle deutlich reduziert werden. Dies hat auch zur Folge, dass im Falle eines Aufpralls die zur Auslösung von Sicherheitseinrichtungen der vorbeschriebenen Art erforderlichen Relativbewegungen teilweise nicht mehr oder nicht in ausreichendem Maße auftreten. Dadurch sind die zuvor erläuterten Lösungen für Sicherheitseinrichtungen der Pedalerie, welche auf der Ausnutzung von Relativbewegungen basieren, mit dem Risiko behaftet, dass sie gar nicht oder nicht ordnungsgemäß auslösen. Dennoch kann es bei einem Aufprall aufgrund der starken Fahrzeugverzögerung und der Masseträgheit der Fahrzeuginsassen zu Relativbewegungen der Fahrzeuginsassen mit hoher Beschleunigung kommen, so dass im Falle des Nichtauslösens einer vorhandenen Sicherheitseinrichtung insbesondere für den Fahrer weiterhin ein hohes Risiko besteht, sich durch die starren Teile der Pedale an seinen Beinen möglicherweise schwer zu verletzen. Solutions have become known and are already in use to a greater extent in which due to a relative movement between the pedal mechanism and another vehicle component, such as a vehicle cross member, the parts of the pedals from which a risk of injury emanates, or partially destroyed. Due to the overall improved vehicle safety, however, deformations of the passenger compartment and occurring intrusions of vehicle parts into the passenger compartment could be significantly reduced. This also has the consequence that, in the event of an impact, the relative movements required to trigger safety devices of the type described above sometimes no longer occur or do not occur to a sufficient extent. As a result, the above-explained solutions for safety devices of the pedals, which are based on the utilization of relative movements, involve the risk that they do not trip at all or not properly. Nevertheless, in an impact due to the strong vehicle deceleration and the inertia of the vehicle occupants to relative movements of the vehicle occupants come with high acceleration, so that in the case of non-triggering an existing safety device especially for the driver continues to be a high risk, through the rigid parts of the pedals possibly hard to hurt on his legs.
Die vorgenannten Nachteile werden durch Sicherheitseinrichtungen für Pedalwerke vermieden, welche vergleichbar einem Airbag mit einem Gasgenerator ausgestattet sind. Eine entsprechende Lösung wird beispielsweise durch die
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Pedalanordnung mit einer Sicherheitseinrichtung derart auszubilden, dass diese einen einfachen Aufbau aufweist, aber dennoch das Auslösen der Sicherheitseinrichtung und damit die Entkopplung des zugehörigen Pedals aus dem Pedallager unabhängig von der Stärke und der Art des Aufpralls und damit wegeunabhängig mit hoher Zuverlässigkeit gewährleistet ist. The object of the invention is therefore to form a pedal assembly with a safety device such that it has a simple structure, but still the triggering of the safety device and thus the decoupling of the associated pedal from the pedal bearing regardless of the strength and nature of the impact and thus independent of the path is guaranteed with high reliability.
Die Aufgabe wird durch eine Pedalanordnung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen der Erfindung sind durch die Unteransprüche gegeben. The object is achieved by a pedal assembly with the features of claim 1. Advantageous embodiments and further developments of the invention are given by the dependent claims.
Die zur Lösung der Aufgabe vorgeschlagene Pedalanordnung besteht aus mindestens einem Pedal mit einem Pedalhebel, aus einem Lagerbock zur schwenkbaren Lagerung des Pedalhebels an der Karosserie eines Fahrzeugs und aus einer Sicherheitseinrichtung. Durch die Sicherheitseinrichtung wird das Pedal, wie grundsätzlich bekannt, im Falle eines Aufpralls oder einer starken Verzögerung des Fahrzeugs durch Aktivierung eines Mikrogasgenerators von dem Lagerbock gelöst. An einem freien Ende des vorgenannten Pedalhebels ist vorzugsweise eine Trittfläche ausgebildet. Im Bereich des dem freien Ende gegenüberliegenden Endes, also an dem der vorzugsweise vorhandenen Trittfläche abgewandten Ende ist der Pedalhebel mit einer ihn quer zu seiner Längsachse durchragenden hohlzylindrischen Durchtrittsöffnung an dem Lagerbock gelagert. Durch die beim Auslösen der Sicherheitseinrichtung erfolgende Lösung des Pedals vom Lagerbock werden Verletzungen im Bein- oder Fußbereich einer das Pedal bedienenden Person weitgehend verhindert. The proposed to solve the problem pedal assembly consists of at least one pedal with a pedal lever, a bearing block for pivotally mounting the pedal lever on the body of a vehicle and a safety device. As a result of the safety device, the pedal is released from the bearing block in the event of an impact or a strong deceleration of the vehicle by activation of a microgas generator. At a free end of the aforementioned pedal lever, a tread is preferably formed. In the region of the end opposite the free end, that is on the end of the preferably existing tread opposite end of the pedal lever is mounted with a transverse to its longitudinal axis projecting through hollow cylindrical passage opening on the bearing block. By taking place when triggering the safety device solution of the pedal from the bearing block injuries in the leg or foot area of a person operating the pedal are largely prevented.
Dazu ist der Pedalhebel mit seiner Durchtrittsöffnung auf zwei Lagerbolzen gelagert, die beidseits des Pedalhebels durch Wangen des Lagerbocks hindurchgeführt sind. Die Lagerbolzen ragen dabei auf den Innenseiten der Wangen des Lagerbocks in die Durchtrittsöffnung des Pedalhebels hinein und sind auf den Außenseiten dieser Wangen jeweils durch eine Sicherungskappe gegen ein Herausgleiten aus der Durchtrittsöffnung des Pedalhebels gesichert. Bei einer Aktivierung des Mikrogasgenerators, beispielsweise aufgrund eines Aufpralls, werden die Lagerbolzen durch den Druck des dann explosionsartig in einen Freiraum in der Durchtrittsöffnung des Pedalhebels hineinströmenden Gases, unter Überwindung der Sicherheitskappen aus der Durchtrittsöffnung des dabei vom Lagerbock entkoppelten Pedalhebels herausgedrückt. Bei dem Lagerbock kann es sich um ein separates mit der Fahrzeugkarosserie zu verbindendes Bauteil handeln, jedoch werden im Kontext der dargestellten Erfindung auch zwei der Lagerung des Pedalhebels in der zuvor beschriebenen Weise dienende Wangen, welche gegebenenfalls unmittelbar an der Fahrzeugkarosserie angeordnet sind, als Lagerbock angesehen. Bei den Wangen handelt es sich um zwei Erhebungen oder Aufwölbungen mit zueinander zugewandten Innenflächen, zwischen denen im Normalbetrieb der Anordnung, also bei nicht ausgelöstem Gasgenerator, das an dem Lagerbock gelagerte Ende des Pedalhebels angeordnet ist, wobei der Flächenvektor beziehungsweise die Flächennormale der vorgenannten Innenflächenvorzugsweise mit der Längsachse des Pedalrohrs zusammenfällt, sich aber zumindest im Wesentlichen in Richtung des Pedalrohrs erstreckt. For this purpose, the pedal lever is mounted with its passage opening on two bearing pins, which are guided on both sides of the pedal lever by cheeks of the bearing block. The bearing pins protrude on the inner sides of the cheeks of the bearing block in the passage opening of the pedal lever and are secured on the outer sides of these cheeks each by a safety cap against slipping out of the passage opening of the pedal lever. Upon activation of the micro gas generator, for example due to an impact, the bearing bolts are pushed out by the pressure of then explosively into a free space in the passage opening of the pedal lever gas, overcoming the safety caps from the passage of the case decoupled from the bearing block pedal lever. The bearing block may be a separate component to be connected to the vehicle body, however, in the context of the illustrated invention, two cheeks which serve the bearing of the pedal lever in the previously described manner, which are optionally arranged directly on the vehicle body, are considered to be bearing brackets , The cheeks are two elevations or bulges with mutually facing inner surfaces, between which in the normal operation of the arrangement, that is not triggered gas generator, which is arranged on the bearing block end of the pedal lever is arranged, wherein the surface vector or the surface normal of the aforementioned inner surfaces preferably with the longitudinal axis of the pedal tube coincides, but at least substantially extends in the direction of the pedal tube.
Für die die Lagerbolzen im Normalbetrieb der Pedalanordnung gegen das Herausgleiten aus der Durchtrittsöffnung des Pedalhebels sichernden Kappen hat sich die Verwendung elastischer beziehungsweise elastomerer Materialien als besonders geeignet erwiesen. For the bearing pin during normal operation of the pedal assembly against sliding out of the passage opening of the pedal lever securing caps, the use of elastic or elastomeric materials has proved to be particularly suitable.
Entsprechend einer möglichen Ausbildungsform der Erfindung ist den Lagerbolzen im Falle des Auslösens des Mikrogasgenerators das Herausfallen aus den Wangen des Lagerbocks ermöglicht, wobei die sie sichernden Kappen aufgrund des hohen Gasdrucks und der dadurch auf die Lagerbolzen wirkenden Druckkraft, aus den Wangen des Lagerbocks herausgedrückt werden. Bei einer anderen möglichen Ausbildungsform sind die elastomeren Kappen in eine entsprechende, zur Durchführung der Lagerbolzen dienende Durchgangsbohrung der Wangen auf der Außenseite eingedrückt und mit dem Lagerbock beziehungsweise dessen Wangen durch Vulkanisation fest haftend verbunden. Die Kappen sind hierbei jedoch auf ihrer Außenseite nicht vollständig geschlossen ausgebildet. Sie weisen vielmehr eine mittige Durchtrittsöffnung auf, deren Durchmesser jedoch deutlich geringer ist als der Außendurchmesser der durch sie zu sichernden Lagerbolzen. Nur im Falle eines Auslösens des Mikrogasgenerators ist es aber dabei aufgrund des hohen auftretenden Gasdrucks möglich, dass die Kappen im Bereich ihrer Durchtrittsöffnung durch die nach außen drückenden Lagerbolzen verformt werden, so dass ein sich um die Durchtrittsöffnung der Kappen erstreckender Flächenabschnitt des elastomeren Materials nach außen gedrückt wird, wodurch sich die Durchtrittsöffnung weitet und die Lagerbolzen über die geweitete Durchtrittsöffnung der Kappen aus den Wangen des Lagerbocks seitlich herausfallen können. Denkbar ist es darüber hinaus außerdem, die Kappen aus einem Material auszubilden, welches im Falle einer hinreichend hohen, durch das in die Durchtrittsöffnung des Pedalhebels einströmende Gas bewirkten Druckkraft von den Lagerbolzen gewissermaßen aufgerissen wird, so dass auch in diesem Falle die Lagerbolzen wiederum seitlich aus den Wangen des Lagerbocks herausfallen können. According to a possible embodiment of the invention, the bearing pin in the case of triggering the micro gas generator from falling out of the cheeks of the bearing block allows the caps securing them are pushed out of the cheeks of the bearing block due to the high gas pressure and thereby acting on the bearing pin pressure force. In another possible embodiment, the elastomeric caps are pressed into a corresponding, serving to carry the bearing pin through hole of the cheeks on the outside and firmly adhering to the bearing block or its cheeks by vulcanization. However, the caps are not completely closed on their outer side. Rather, they have a central passage opening, the diameter of which, however, is significantly less than that Outer diameter of the bearing bolts to be secured by them. However, only in the case of triggering of the micro gas generator is it possible because of the high gas pressure occurring that the caps are deformed in the region of their passage opening by the outwardly pressing bearing pin, so that extending around the passage opening of the caps surface portion of the elastomeric material to the outside is pressed, whereby the passage opening widens and the bearing pin can fall laterally over the widened passage opening of the caps from the cheeks of the bearing block. It is also conceivable, moreover, to form the caps of a material which, in the case of a sufficiently high, caused by the gas flowing into the passage opening of the pedal lever pressure force from the bearing pin is torn open, so that in this case the bearing pin turn out laterally can fall out of the cheeks of the bearing block.
Entsprechend einer bevorzugten Weiterbildung der erfindungsgemäßen Pedalanordnung ist beidseits der Wangen des Lagerbocks an deren Außenseiten eine Umhausung ausgebildet, durch welche die im Auslösefall der Sicherheitseinrichtung seitlich aus dem Lagerbock herausfallenden Lagerbolzen und gegebenenfalls die durch sie herausgedrückten Sicherungskappen aufgefangen werden. According to a preferred embodiment of the pedal assembly according to the invention on both sides of the cheeks of the bearing block on the outer sides of a housing formed by which in case of release of the safety device laterally falling out of the bearing block bearing bolts and possibly the depressed by them safety caps are collected.
Anhand von Zeichnungen soll nachfolgend eine mögliche Ausbildungsform des erfindungsgemäßen Lagers erläutert werden. Die Zeichnungen des Ausführungsbeispiels zeigen im Einzelnen: With reference to drawings, a possible embodiment of the bearing according to the invention will be explained below. The drawings of the embodiment show in detail:
Die
In der
Bei einer Aktivierung des Mikrogasgenerators
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Lagerbock bearing block
- 22
- Pedalhebel pedal lever
- 33
- Durchtrittsöffnung Through opening
- 4, 4’4, 4 '
- Lagerbolzen bearing bolt
- 5, 5’5, 5 '
- Wange cheek
- 6, 6’6, 6 '
- Sicherungskappe safety cap
- 77
- Mikrogasgenerator Micro gas generator
- 88th
- Trittfläche tread
- 99
- Ende The End
- 1010
- Freiraum free space
- 11, 11’11, 11 '
- Durchgangsbohrung Through Hole
- 1212
- Längsachse longitudinal axis
- 13, 13’13, 13 '
- Durchtrittsöffnung Through opening
- 1414
- Umhausung enclosure
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 19617372 C1 [0005] DE 19617372 C1 [0005]
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