DE10306103A1

DE10306103A1 - Anordnung eines Fußhebelwerk-Lagerbocks in einem Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE10306103A1
Application number: DE2003106103
Authority: DE
Inventors: Franz-Ulrich Dipl.-Ing. Kopp; Hebert Dipl.-Ing. Plail
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2003-02-14
Filing date: 2003-02-14
Publication date: 2004-09-09
Anticipated expiration: 2023-02-15
Also published as: DE10306103B4

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Anordnung eines Fußhebelwerk-Lagerbocks (1) in einem Kraftfahrzeug. An einer Lagerbockgrundplatte (2), die an einer Stirnwand (3) befestigt ist, ist ein FPM-Bühnenteil (4) (Fahrpedalmodul-Bühnenteil), auf dem ein Fahrpedalmodul (7) mit einem in den Fußinnenraum (5) abstehenden Fahrpedal (8) montierbar ist, angeformt. Erfindungsgemäß ist das FPM-Bühnenteil (4) seitlich unten sowie in den Fußinnenraum (5) vorspringend an der Lagerbockgrundplatte (2) über wenigstens einen Verbindungsabschnitt (6) angeformt. Im unteren Bereich des FPM-Bühnenteils (4) ist ein Freiraum (9) zum benachbarten Stirnwandbereich (10), insbesondere zu einem Bereich eines Wasserkastenschließteils (10a) vorgesehen, wobei dieser mit einem Verbindungselement (11), das den Bereich des Wasserkastenschließteils (10a) mit dem FPM-Bühnenteil (4) verbindet, überbrückt ist. Der Verbindungsabschnitt (6) zwischen der Lagerbockgrundplatte (2) und dem FPM-Bühnenteil (4) ist als Sollbiegestelle und/oder Sollbruchstelle (18) ausgebildet, so dass im Frontcrashfall das FPM-Bühnenteil (4) mit dem daran angebrachten Fahrpedal (8) durch das Verbindungselement (11) im Wesentlichen in seiner normalen Betriebsposition gehalten wird und die Lagerbockgrundplatte (2) bei crashbedingt darauf wirkenden Kräften durch Verbiegen oder Bruch am Verbindungsabschnitt (6) eine dagegen weitgehend abgekoppelte Zwangsverlagerung ausführt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung eines Fußhebelwerk-Lagerbocks in einem Kraftfahrzeug nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine allgemein bekannte Anordnung eines Fußhebelwerk-Lagerbocks in einem Kraftfahrzeug umfasst eine Lagerbockgrundplatte, die an der Stirnwand des Fußraums etwa im Bereich eines Lenksäulendurchgangs befestigt ist. An der Lagerbockgrundplatte ist ein Fahrpedalmodul-Bühnenteil (FPM-Bühnenteil) angeformt, auf dem ein Fahrpedalmodul mit einem in den Fußinnenraum abstehenden Fahrpedal montierbar ist.

Bei einem Frontaufprall des Kraftfahrzeugs werden Bauteile aus dem Vorderwagen wie beispielsweise das Lenkgetriebe so gegen die Stirnwand verlagert, dass diese nach innen in den Fußinnenraum geschwenkt wird. Dadurch können der untere Bereich der Lagerbockgrundplatte und das damit verbundene FPM-Bühnenteil nach oben geschwenkt werden, so dass ein daran befestigtes Fahrpedal mit nach oben geschwenkt wird und weit in den Fußinnenraum ragt. Dabei kann es zu einer Fußbelastung und Beeinträchtigung eines Fahrers durch eine schlagartige Verschwenkung und durch die zeigerartig hochgeschwenkte Ausrichtung eines Pedals im Fußinnenraum kommen.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine gattungsgemäße Anordnung eines Fußhebelwerk-Lagerbocks in einem Kraftfahrzeug so weiterzubilden, dass die crash bedingte Intrusion eines Fahrpedals in den Fußinnenraum eines Kraftfahrzeugs und damit eine Belastung des Fahrerfußes reduzierbar ist.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Gemäß Anspruch 1 ist das FPM-Bühnenteil seitlich unten sowie in den Fußinnenraum vorspringend an der Lagerbockgrundplatte über wenigstens einen Verbindungsabschnitt angeformt. Zumindest im unteren Bereich des FPM-Bühnenteils ist ein Freiraum zum benachbarten Stirnwandbereich vorgesehen. Dabei beult dieser Bereich durch entsprechende Dimensionierung und Bauteilanordnungen im Vorderwagen zu Beginn eines Frontaufpralls des Fahrzeugs zumindest teilweise in diesen Freiraum ein und verbleibt im weiteren Aufprallverlauf in dieser Position.

Der untere Stirnwandbereich, auch als Wasserkastenschließteil bekannt, ist unter Überbrückung dieses Freiraums mittels einem Verbindungselement mit dem FPM-Bühnenteil verbunden. Zudem ist der Verbindungsabschnitt zwischen der Lagerbockgrundplatte und dem FPM-Bühnenteil als Sollbiegestelle und/oder Sollbruchstelle ausgebildet, so dass im Frontcrashfall das FPM-Bühnenteil mit dem Fahrpedal durch das Verbindungselement im wesentlichen in seiner normalen Betriebsposition gehalten wird. Die Lagerbockplatte kann dagegen bei crashbedingt darauf wirkenden Kräften durch Verbiegen oder Bruch am Verbindungsabschnitt eine andere vom FPM-Bühnenteil weitgehend entkoppelte Zwangsverlagerung ausführen.

Damit kann zu Beginn eines Frontaufpralls das Wasserkastenschließteil eine (relativ kurze) Relativbewegung gegenüber dem FPM-Bühnenteil ausführen, das dabei im wesentlichen noch in seiner ursprünglichen Position verbleibt. Das Verbindungselement überträgt vorteilhaft keine oder nur eine geringe Schubkraft auf das FPM-Bühnenteil. Der Fahrerfuß ist somit in dieser Initialphase des Aufpralls durch die zwangsweise nach innen schwenkende Stirnwand nicht oder nur gering belastet. Das Wasserkastenschließteil mit der karosserieseitigen Halterung des Verbindungselements verbleibt nach einem relativ kurzen initialen Einbeulweg im weiteren Aufprallverlauf in dieser Position. Dabei wird insbesondere durch die Intrusion des Motors und Getriebes/ Lenkgetriebes die Stirnwand im Bereich der Lagerbockgrundplatte nach innen und schräg nach oben in den Fahrgastinnenraum geschwenkt. Dadurch würde auch das angeformte FPM-Bühnenteil und das darauf montierte Fahrpedal in den Fußinnenraum ungünstig schräg nach oben mitgeschwenkt werden. Dies wird verhindert, in dem nach einem kurzen Schwenkweg das Verbindungselement in seine Funktionsstellung gestrafft wird und das FPM-Bühnenteil in dieser Lage zurückhält. Die Lagerbockgrundplatte wird jedoch zusammen mit der Stirnwand weiter versschwenkt, so dass zwischen dem mit dem Fangband zurückgehaltenen FPM-Bühnenteil und der weiter schwenkenden Lagerbockgrundplatte im Verbindungsabschnitt eine Biegekraft erzeugt wird. Diese führt bei einem weniger starken Aufprall zu einer Relativverbiegung zwischen der Lagerbockgrundplatte und dem FPM-Bühnenteil oder bei einem stärkeren Aufprall zu einem Bruch des entsprechend dimensionierten Verbindungsabschnitts. Vorteilhaft wird somit bei einem Aufprall das Fahrpedal in einer sicherheitsunkritischen Position durch das Verbindungselement bei Unterbindung eines Initialschlages gehalten, wobei die Zwangsbewegungen der Lagerbockgrundplatte und des FPM-Bühnenteils mittels des Verbindungsabschnitts als Sollbiegestelle und/oder Sollbruchstelle weitgehend entkoppelt sind.

Das Verbindungselement kann in der Art einer Strebe oder eines Steges ausgebildet sein, wobei bei der jeweiligen Ausgestaltung des Verbindungselements darauf zu achten ist, dass eine Übertragung einer Schubkraft, die insbesondere in der Initialphase des Aufpralls durch die zwangsweise nach innen schwenkende Stirnwand auf das Verbindungselement einwirkt, durch das Verbindungselement auf das FPM-Bühnenteil weitgehend vermieden ist. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform kann das Verbindungselement als flexibles Fangband ausgebildet sein. Aufgrund der Flexibilität des Fangbandes werden vorteilhaft keine Schubkräfte übertragen, so dass das FPM-Bühnenteil im wesentlichen in seiner ursprünglichen Position verbleibt.

Die Lagerplatte kann nach Anspruch 2 für die Montage eines Bremskraftverstärkers mit einem Bremspedal genutzt werden. Das Bremspedal kann bei einer crashbedingten Belastung in an sich bekannter Weise zu einer Leerbewegung von der Bewegung der Lagerbockgrundplatte beispielsweise durch eine Ausrastung abgekoppelt werden. Dadurch wird auch eine crashbedingte Belastung des Fahrerfußes durch das Bremspedal verhindert.

Für eine einerseits betriebsmäßig stabile Verbindung zwischen der Lagerbockgrundplatte und dem angeformten FPM-Bühnenteil und für eine andererseits sicher wirkende Sollbiegestelle und/oder Sollbruchstelle wird mit Anspruch 3 eine Sollbruchstrebe vorgeschlagen, die zwischen einem oberen Bereich der Lagerbockplatte und einem fahrzeuginneren Bereich des FPM-Bühnenteils verläuft.

Nach den Merkmalen des Anspruchs 4 ist das Verbindungselement im normalen Fahrzeugbetrieb zwischen jeweils einem an dem Wasserkastenschließteil fixierten und seitlich am FPM-Bühnenteil angeschraubten Beschlagteil etwa horizontal und in Fahrtrichtung verlaufend gehalten. Damit ist eine einfache und kostengünstige Halterung sowie Montage möglich. Es ist dabei darauf zu achten, dass das Verbindungselement eine genügend große Länge aufweist, um alle fußhebelwerks- und karosserieseitigen Toleranzen aufzufangen und auszugleichen. Zudem ist das Verbindungselement so zu dimensionieren, dass es die auftretenden Belastungen ohne zu reißen aufnehmen kann, wozu beispielsweise geflochtene Metall- oder Gurtbänder besonders geeignet sind.

In einer an einem konkreten Fahrzeug gemäß Anspruch 5 regelmäßig auftretenden frontcrashbedingten Situation wird durch eine Intrusion eines Lenkgetriebes und eine dadurch verursachte Schwenkbewegung der Stirnwand die Lagerbockgrundplatte um eine im Bereich ihrer Oberkante liegende, im wesentlichen ortsfeste, horizontale Querachse geschwenkt, wobei der untere Bereich der Lagerbockgrundplatte unter Verbiegen und/oder Bruch des Verbindungsabschnitts in den Fußinnenraum schwenkt. Die erfindungsgemäße Rückhaltung des FPM-Bühnenteils mit dem darauf montierten Fahrpedal ist besonders vorteilhaft bei dergestalt im Crashfall verformenden Fahrzeugen geeignet.

Anhand einer Zeichnung wird die Erfindung näher erläutert.
Es zeigen:
1 eine schematische Seitenansicht eines Fußhebelwerk-Lagerbocks, und
2 eine schematische, perspektivische Darstellung des Fußhebelwerk-Lagerbocks in einem Kraftfahrzeug.
In 1 ist schematisch eine Seitenansicht eines Fußhebelwerk-Lagerbocks 1 dargestellt. An einer Lagerbockgrundplatte 2 des Fußhebelwerk-Lagerbocks 1, die an einer Stirnwand 3 eines Kraftfahrzeuges befestigt ist, ist ein FPM-Bühnenteil 4 (Fahrpedalmodul-Bühnenteil) seitlich unten sowie in den Fußinnenraum 5 vorspringend über einen Verbindungsabschnitt 6 angeformt. Auf dem FPM-Bühnenteil 4 ist ein Fahrpedalmodul 7 mit einem in den Fußinnenraum 5 abstehenden Fahrpedal 8 montiert.
Im unteren Bereich des FPM-Bühnenteils 4 ist ein Freiraum 9 zum benachbarten Wasserkastenschließteil 10a vorgesehen. Der Freiraum 9 wird mit einem Verbindungselement, das beispielhaft als flexibles Fangband 11 ausgeführt ist, überbrückt, so dass das Wasserkastenschließteil 10a mit dem FPM-Bühnenteil 4 verbunden ist. Sowohl am Wasserkastenschließteil 10a als auch seitlich am FPM-Bühnenteil 4 ist das Fangband 11 jeweils mittels einem Beschlagteil 12 und 13 angeschraubt. Das Fangband 11 ist dabei in etwa horizontal ausgerichtet.
In 2 ist schematisch, perspektivisch der Fußhebelwerk-Lagerbock 1 im montierten Zustand an der Stirnwand 3 dargestellt. Dabei ist die seitlich untere Anordnung des FPM-Bühnenteils 4 an der Lagerbockgrundplatte 2 zu erkennen. Das Fahrpedalmodul 7 mit dem Fahrpedal 8, das am FPM-Bühnenteil 4 befestigt ist, ist aus Übersichtlichkeitsgründen in 2 nicht mit dargestellt. Der Verbindungsabschnitt 6 weist eine zwischen einem oberen Bereich der Lagerbockgrundplatte 2 und einem fahrzeuginneren Bereich des FPM-Bühnenteils 4 verlaufende Sollbruchstrebe 14 auf. Der Fußhebelwerk-Lagerbock 1 kann beispielsweise direkt benachbart zu einem Lenksäulendurchgang 15 in der Stirnwand 3 angeordnet sein. Das Beschlagteil 13 des Fangbandes 11 ist am Wasserkastenschließteil 10a direkt benachbart zum Lenksäulendurchgang 15 angeschraubt. Dabei ist das Fangband 11 im normalen Fahrbetrieb gestrafft zwischen den beiden Beschlagteilen 12 und 13 gehalten.
Bei einem Frontalaufprall auf das Kraftfahrzeug wird aufgrund der entsprechenden Dimensionierung des Stirnwandbereiches 10 und insbesondere des Bereichs des Wasserkastenschließteils 10a als Bestandteil der Stirnwand und dementsprechender Bauteilanordnungen zu Beginn der Freiraum 9 teilweise eingebeult, was mit dem Doppelpfeil 16 und einer strichlierten Linie 17, die dem eingebeulten Verlauf des Bereiches des Wasserkastenschließteils 10a entspricht, in 1 eingezeichnet ist. Im weiteren Aufprallverlauf verbleibt der Bereich des Wasserkastenschließteils 10a in dieser Position. Der Verbindungsabschnitt 6, der die Sollbruchstrebe 14 als Bestandteil mit beinhaltet, ist so als Sollbiegestelle bzw. Sollbruchstelle 18 ausgebildet, dass beim Frontaufprall das FPM-Bühnenteil 4 mit dem daran angebrachten Fahrpedal 8 durch das Fangband 11 im wesentlichen in seiner normalen Betriebsposition gehalten wird und die Lagerbockgrundplatte 2 durch die crashbedingt einwirkenden Kräfte durch Verbiegen oder Bruch am Verbindungsabschnitt 6 eine weitgehend vom FPM-Bühnenteil 4 abgekoppelte Zwangsverschwenkung um eine horizontal verlaufende Querachse 19 ausführt.
Aufgrund der Flexibilität des Fangbandes 11 wird zu Beginn des Frontaufpralls und dem damit verbundenen leichten Einbeulen des Wasserkastenschließteil-Bereiches 10a keine Schubkraft auf das FPM-Bühnenteil 4 übertragen, so dass der Fahrerfuß in dieser Phase des Aufpralls durch die zwangsweise nach innen schwenkende Stirnwand 3 nicht belastet ist. Auch bei anderen Ausführungsvarianten des Verbindungselements 11, z. B. als Strebe oder Steg, werden keine oder nur geringe Schubkräfte auf das FPM-Bühnenteil 4 übertragen Durch die weiter einwirkende, insbesondere durch die Intrusion eines Lenkgetriebes hervorgerufene Kraft auf die Stirnwand 3 im Bereich der Lagerbockgrundplatte 2 wird diese in Richtung Fußinnenraum 5 schräg nach oben geschwenkt. Dadurch würde auch das angeformte FPM-Bühnenteil 4 und das darauf montierte Fahrpedal 8 ungünstig schräg nach oben in den Fußinnenraum 5 mitgeschwenkt werden. Da der Wasserkastenschließteil-Bereich 10a, an dem das Fangband 11 mit dem Beschlagteil 13 angeschraubt ist, nach einem relativ kurzen Einbeulweg in dieser Position verbleibt, wird durch die Verschwenkung der Lagerbockgrundplatte 2 mit dem daran angeformten FPM-Bühnenteil 4 um die Querachse 19 das Fangband 11 in seine Funktionsstellung gestrafft und das FPM-Bühnenteil 4 damit zurückgehalten. Diese Stellung des FPM-Bühnenteils 4 und damit des Fahrpedalmoduls 7 bzw. des Fahrpedals 8 ist mit einer strichlierten Linie 20 in 1 eingezeichnet. Die Lagerbockgrundplatte 2 wird jedoch zusammen mit der Stirnwand 3 weiter verschwenkt, so dass zwischen dem mit dem Fangband 11 zurückgehaltenen FPM-Bühnenteil 4 und der weiter schwenkenden Lagerbockgrundplatte 2 im Verbindungsabschnitt 6 eine Biegekraft erzeugt wird. Je nach Stärke des Aufpralls erfolgt zwischen der Lagerbockgrundplatte 2 und dem FPM-Bühnenteil 4 eine plastische Verformung bzw. ein Bruch des Verbindungsabschnitts 6. In 1 ist mit einer strichlierten Linie 21 die im Verbindungsabschnitt 6 abgebrochene Lagerbockgrundplatte 2 in der verschwenkten Stellung eingezeichnet. Die Verschwenkrichtung ist mit dem Pfeil 22 dargestellt. Mit strichpunktierten Linien 23 ist die Sollbiegestelle bzw. Sollbruchstelle 18 im Verbindungsabschnitt 6 und an der Sollbruchstrebe 14 in 1 und 2 eingezeichnet.
Somit ist das Verschwenken der Lagerbockgrundplatte 2 von einer Verlagerung des FPM-Bühnenteils 4 entkoppelt, so dass das Fahrpedalmodul 7 mit dem daran angeordneten Fahrpedal 8 in einer sicherheitsunkritischen Position durch das Fangband 11 gehalten wird.

Claims

Anordnung eines Fußhebelwerk-Lagerbocks in einem Kraftfahrzeug, mit einer Lagerbockgrundplatte, die an der Stirnwand befestigt ist, und mit einem an der Lagerbockgrundplatte angeformten FPM-Bühnenteil (Fahrpedalmodul-Bühnenteil), auf dem ein Fahrpedalmodul mit einem in den Fußinnenraum abstehenden Fahrpedal montierbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das FPM-Bühnenteil (4) seitlich unten sowie in den Fußinnenraum (5) vorspringend an der Lagerbockgrundplatte (2) über wenigstens einen Verbindungsabschnitt (6) angeformt ist, dass zumindest im unteren Bereich des FPM-Bühnenteils (4) ein Freiraum (9) zum benachbarten Stirnwandbereich (10), insbesondere zu einem Bereich eines Wasserkastenschließteils (10a) vorgesehen ist, wobei dieser Bereich des Wasserkastenschließteils (10a) durch entsprechende Dimensionierung und Bauteilanordnungen zu Beginn eines Frontaufpralls des Fahrzeugs zumindest teilweise in diesen Freiraum (9) einbeult und in dieser Position im weiteren Aufprallverlauf verbleibt, dass dieser Bereich des Wasserkastenschließteils (10a) unter Überbrückung dieses Freiraums (9) mittels einem Verbindungselement (11) mit dem FPM-Bühnenteil (4) verbunden ist, und dass der Verbindungsabschnitt (6) zwischen der Lagerbockgrundplatte (2) und dem FPM-Bühnenteil (4) als Sollbiegestelle und/oder Sollbruchstelle (18) ausgebildet ist, so dass im Frontcrashfall das FPM-Bühnenteil (4) mit dem daran angebrachten Fahrpedal (8) durch das Verbindungselement (11) im wesentlichen in seiner normalen Betriebsposition gehalten wird und die Lagerbockgrundplatte (2) bei crashbedingt darauf wirkenden Kräften durch Verbiegen oder Bruch am Verbindungsabschnitt (6) eine dagegen weitgehend abgekoppelte Zwangsverlagerung ausführt.
Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Lagerbockgrundplatte (2) ein Bremskraftverstärker mit einem Bremspedal montierbar ist und das Bremspedal crashbedingt zu einer Leerbewegung freikoppelbar ist.
Anordnung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungsabschnitt (6) eine zwischen einem oberen Bereich der Lagerbockgrundplatte (2) und einem fahrzeuginneren Bereich des FPM-Bühnenteils (4) verlaufende Sollbruchstrebe (14) aufweist.
Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement (11) im normalen Fahrzeugbetrieb zwischen jeweils einem an dem Bereich des Wasserkastenschließteils (10a) fixierten Beschlagteil (13) und einem seitlich am FPM-Bühnenteil (4) angeschraubten Beschlagteil (12) etwa horizontal und in Fahrtrichtung verlaufend gehalten ist.
Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass durch eine crashbedingte Intrusion eines Lenkgetriebes und dadurch verursachten Schwenkbewegungen der Stirnwand (3) die Lagerbockgrundplatte (2) um eine im Bereich ihrer Oberkante liegende, im wesentlichen ortsfeste, horizontale Querachse (19) mit ihrem unteren Bereich unter Verbiegen und/oder Bruch des Verbindungsabschnitts (6) in den Fußinnenraum (5) schwenkbar ist.