DE19522398C1 - Sicherheitsanordnung im Fußraum eines Kraftwagens - Google Patents
Sicherheitsanordnung im Fußraum eines KraftwagensInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Sicherheitsanordnung im Fuß
raum eines Kraftwagens nach der im Oberbegriff des Hauptanspru
ches angegebenen Art.
Eine derartige Sicherheitsanordnung ist von Serienkraftwagen be
kannt, deren Lenksäule nach einem aus der DE 32 45 741 C2 be
kannten Prinzip an einem Strebenpaar aufgehängt ist. Die vordere
Strebe der Mantelrohraufhängung weist hierbei einen erheblichen
Abstand zur Stirnwand des Fußraums auf. Daher kann es selbst bei
übermäßiger Eindrückung der Stirnwand bei einem Crash nicht ohne
weiteres zu einer Kollision eines auf der Stirnwand angebrachten
Pedalwerks mit der vorderen Strebe der Aufhängung kommen.
Aus konstruktiven Gründen kann es jedoch erforderlich sein, die
vordere Strebe der Aufhängung unter einem leicht schräg nach
vorn geneigten Verlauf anzuordnen, wodurch es zu einer
seitlichen Teilüberdeckung ihres unteren Längenbereiches mit dem
Pedalwerk kommen kann. Durch die Schrägstellung der Strebe kann
es zudem aus schwingungstechnischen Gründen erforderlich sein,
die Strebe etwas biegesteifer auszubilden.
Infolge dieser konstruktiven Änderungen können erschwerte Crash
bedingungen, z. B. bei eine Offset-Crash mit höherer
Geschwindigkeit gegen eine starre oder deformierbare Barriere, zu einer un
erwünschten elastischen Aufstellbewegung der Lenksäule führen,
die nur kurzzeitig andauert. Die Aufstellbewegung kommt dadurch
zustande, daß das durch Eindrückung der Stirnwand rückverlagerte
Pedalwerk, insbesondere mit seinem seitlich auskragenden
Achsbereich, an der vorderen Längsseite der Strebe hängenbleibt
bzw. aufläuft, wodurch die Strebe stoßartig belastet wird. Bevor
die Strebe infolge dieser Stoßwirkung einknickt, wird der Stoß
impuls in eine Aufstellbewegung der Lenksäule umgewandelt, wo
durch auch das Lenkrad in für den Fahrer ungünstiger Weise ver
lagert wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Sicherheitsan
ordnung im Fußraum eines Kraftwagens nach der gattungsgemäßen
Art dahingehend weiterzuentwickeln, daß trotz der genannten kon
struktiven Änderungen auch unter erschwerten Crashbedingungen
ein kurzzeitiges Aufrichten der Lenksäule zuverlässig verhindert
werden kann.
Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den
Merkmalen des Hauptanspruches.
Aus den übrigen Ansprüchen gehen vorteilhafte Ausgestaltungen
der Erfindung hervor.
Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand
einer zeichnerischen Darstellung näher erläutert.
In dieser Darstellung zeigen:
Fig. 1 eine Seitenansicht der Sicherheitsanordnung von
links,
Fig. 2 eine perspektivische Schrägansicht der
Sicherheitsanordnung von vorn,
Fig. 3 ein Pedal der Sicherheitsanordnung in Seitenansicht,
Fig. 4 ein Lagerende des Pedals, das teilweise aufgebrochen
gezeigt ist, und
Fig. 5 einen Querschnitt gemäß der Schnittlinie V-V in
Fig. 3.
In der Seitenansicht nach Fig. 1 ist ein Querträger 1 der Karos
serie eines Kraftwagens zu sehen, der sich unterhalb der nicht
gezeigten Frontscheibe über die gesamte Breite des Innenraumes
erstreckt. Vor dem Mantelrohr 2 einer Sicherheitslenksäule,
deren gelenkig mit einem Wellrohr 3 oder dgl. verbundene Lenk
spindel durch eine nicht gezeigte Öffnung in einer vorderen
Stirnwand 4 der Karosserie hindurch mit einem Lenkgetriebe ver
bunden ist, befindet sich eine Aufhängung 5 für das Mantelrohr
2. Diese Aufhängung 5 umfaßt eine hintere Strebe 5a und eine
vordere Strebe 5b, die zu einer winkelsteifen Baueinheit mitein
ander verbunden sind. Das vordere Ende der hinteren Strebe 5a
ist stabil, z. B. durch Schrauben, an der Rückseite des
Querträgers 1 befestigt. Vom Querträger 1 ausgehend erstreckt
sich die Strebe 5a nach hinten, wobei sie unter einem Winkel von
etwa 20° zur Horizontalen nach unten geneigt ist. In ihrem
hinteren Endbereich wird die Strebe 5a von einem weiteren Quer
träger 6 abgestützt, auf dem sie aufliegt. Dieser Querträger 6
besteht aus einem runden Rohr, das sich unterhalb der nicht ge
zeigten Instrumententafel des Kraftwagens in dessen
Breitenrichtung erstreckt und mit seinen Enden an seitlichen
Karosseriewänden des Innenraums festgelegt ist. Mittels der
hinteren Strebe 5a ist das Mantelrohr 2 in einem nicht
sichtbaren oberen Endbereich gehalten.
Die Strebe 5b erstreckt sich vom befestigten vorderen Ende der
Strebe 5a ausgehend nach unten, wobei sie unter einem Winkel von
etwa 30° zur Vertikalen schräg nach vorn geneigt ist. Dabei ver
jüngt sie sich von oben nach unten zunehmend bis in einem
unteren Endbereich die Wanddicke ihres Blechs erreicht wird.
Dieser Endbereich ist rechtwinklig zur Längsachse des Mantel
rohrs 2 abgebogen und gabelförmig gestaltet. Auf diesem
Endbereich der Strebe 5b liegt die Ringstirnseite eines konisch
verdickten Fußes des Mantelrohrs 2 auf und der Fuß ist im
Auflagebereich mit dem Endbereich der Strebe 5b verschraubt.
Beide Streben 5a und 5b sind als Blechbiegeteile mit im wesent
lichen U-förmigem bzw. rechteckförmigem Querschnitt ausgebildet,
die aufgrund ihrer nicht unerheblichen Wandstärke und Quer
schnittsbreite eine stabile und schwingungsfeste Aufhängung 5
für das Mantelrohr 2 bilden.
Unmittelbar seitlich neben der Strebe 5b ist ein Pedalwerk 7 an
geordnet, dessen Pedallagerbock 8 auf der Stirnwand 4 bzw.
Spritzwand der Karosserie aufliegend verschraubt ist. Der
Pedallagerbock 8 trägt in seinem oberen Endbereich einen seit
lich auskragenden Achsbolzen 9, auf dem ein Bremspedal 10 mit
dem oberen Ende seines Hebelarmes schwenkbar gelagert ist. Nahe
dem Achsbolzen 9 steht vom Pedallagerbock 8 ein Ein
hängungswiderlager 11 nach hinten ab, in dessen Einhängungsloch
ein oberer Schenkel einer Schraubenzugfeder 12 eingehängt ist.
In einem angepaßten Abstand zum Einhängungswiderlager 11 steht
vom Hebelarm des Bremspedals 10 ein Einhängungswiderlager 13 aus
Blech nach hinten ab, in dessen Einhängungsloch der untere
Federschenkel der Schraubenzugfeder 12 eingehängt ist. Somit
wird das Bremspedal 10 durch die auseinandergezogene
Schraubenzugfeder 12 im Uhrzeigergegensinn schwenkbelastet und
nach dem Loslassen des Bremspedals 10 stets in seine
Ausgangsstellung hochbewegt.
Wie in der Seitenansicht nach Fig. 1 zu erkennen ist, liegt das
Pedalwerk 7 bei getretenem Bremspedal 10 nahezu vollständig vor
der Strebe 5b. Wird bei einem starken Frontalcrash die Stirnwand
4 der Karosserie eingedrückt, so wird das auf der Stirnwand 4
befestigte Pedalwerk 7 entsprechend nach hinten verlagert, wobei
diese Verlagerung relativ zur Aufhängung 5 erfolgt. Da das Pe
dalwerk 7 in einem geringen seitlichen Abstand neben der Strebe
5b liegt, wie in Verbindung mit Fig. 2 zu erkennen ist, kann es
dabei an der Strebe 5b hängenbleiben und die Strebe 5b zunächst
in ihrem unteren Längenbereich nach hinten durchbiegen. Dabei
käme es kurzzeitig zu einer Absenkbewegung des unteren
Endbereiches des Mantelrohrs 2, durch welche sein oberer
Endbereich entsprechend in eine steiler aufgerichtete Stellung
angehoben würde. Dies wäre auch aufgrund der Mitverlagerung des
Lenkrades mit einer Erhöhung des Verletzungsrisikos für den
Fahrer verbunden.
Um im Crashfalle ein Abknicken der Strebe 5b im Mittelbereich
sicherzustellen, ohne daß es zu einem kurzzeitigen Aufbäumen des
Mantelrohrs 2 kommt, sind Abweismittel am Pedalwerk 7
angeordnet, durch welches das Pedalwerk 7 bei crashbedingter
Rückverlagerung desselben an der Strebe 5b vorbeigeführt wird.
Die Anordnung der Abweismittel am Pedalwerk 7 ist unproblemati
scher als deren Anordnung an der Strebe 5b, da das Biegeverhal
ten der Strebe 5b unverändert bleibt. Zudem läßt sich eine Aus
richtung der Abweismittel durch Bewegungskoppelung mit dem
Bremspedal 10 realisieren, wodurch eine besonders kompakte Ge
staltung der Abweismittel möglich wird.
Als unteres Abweismittel ist ein Abwelsblech 15 vorgesehen, das
einteilig mit dem Blech des Einhängungswiderlagers 13
ausgebildet und als Verlängerung desselben in Zungenform nach
hinten auskragt. Dadurch liegt es selbst bei getretenem
Bremspedal 10 unter seitlicher Überdeckung zum unteren Endbe
reich der Strebe 5b, wobei es schräg auf die gegenüberliegende
Seitenwand der Strebe 5b zu läuft.
Es versteht sich, daß das Abweisblech 15 aus ausreichend dickem
Blech besteht, um die Belastung einer seitlichen Abstützung an
der Strebe 5b aufnehmen zu können. Auch ist sie durch eine
Schweißnaht auf der Breitseite des Hebelarms des Bremspedals 10
fest mit diesem verbunden.
Als oberes Abweismittel ist eine Abweislanze 16 vorgesehen, die
den zur Strebenseite auskragenden Endbereich des Achsbolzens 9
an seinem Umfang umschließt. Wie in Verbindung mit der Einzel
darstellung des Bremspedals 10 nach Fig. 3 sowie den Details
nach Fig. 4 und 5 zu erkennen ist, besteht die Abweislanze 16
aus einer tiefgezogenen Halbschale aus dickem Blech, welche in
einem Endbereich als Ringhülse den Umfang einer seitlich vom
Hebel des Bremspedals 10 abstehenden Nabenanordnung 17 zur
Lagerung auf dem Achsbolzen 9 umschließt und an ihrem Umfang mit
dem Hebel des Bremspedals 10 verschweißt ist. Dadurch wird sie
analog zum Abweisblech 15 stets mit dem Bremspedal 10 bewegt.
Von diesem Ringhülsenbereich ausgehend erstreckt sich die Ab
weislanze 16 als lanzettliche Haube etwa rechtwinklig zur Längs
erstreckung des Pedalhebels nach hinten, wobei sie sich
zunehmend bis zu einer abgerundeten Spitze verjüngt. In diesem
auskragenden Längenbereich weist sie somit eine Keilform auf,
wobei sie entlang ihrer der Strebe 5b zugewandten Seite eine
scharfkantige Erhebung aufweist.
Aufgrund der vorbeschriebenen Gestaltung wirkt die Abweislanze
16 bei crashbedingter Rückverlagerung des Pedalwerks 7 seitlich
stauchend mit einer Sollbiegezone der Strebe 5b in deren Mittel
bereich zusammen, da ihre scharfkantige Erhebung sich zunehmend
in die Seitenwand der Strebe 5b einschneidet bzw. im Sinne einer
seitlichen Stauchung eingräbt. Diese Reduzierung des Biegewider
standes der Strebe 5b fördert somit gezielt das Einknicken der
selben im Mittelbereich, wie es zur Absenkung der Sicherheits
lenksäule erwünscht ist.
Claims (8)
1. Sicherheitsanordnung im Fußraum eines Kraftwagens mit einer
von einem Querträger in den Fußraum herunterhängenden Strebe
einer Aufhängung für das Mantelrohr einer Sicherheitslenksäule,
deren crashbedingte Durchbiegung mit einer Anhebung des vorderen
Mantelrohrendes verbunden ist, wobei seitlich neben der Strebe
auf einer den Fußraum vorn begrenzenden Stirnwand der Karosserie
ein Pedalwerk angeordnet ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß sich das Pedalwerk (7) zumindest mit einem Teil seiner Länge
bis vor die Strebe (5b) erstreckt und daß am Pedalwerk (7)
und/oder an der Strebe (5b) mindestens ein seitlich abstützendes
Abweismittel (Abweisblech 15, Abweislanze 16) angeordnet ist,
durch welches das Pedalwerk (7) bei crashbedingter
Rückverlagerung an der Strebe (5b) vorbeigeführt wird.
2. Sicherheitsanordnung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß von der zur Strebe (5b) benachbarten Seite des Pedals
(Bremspedals 10) ein Abweisblech (15) absteht, das die Strebe
(5b) seitlich überdeckt.
3. Sicherheitsanordnung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß sich das Abweisblech (15) schräg auf die Seite der Strebe
(5b) zu erstreckt.
4. Sicherheitsanordnung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Abweisblech (15) als Einhängungswiderlager für eine
Rückholfeder (Schraubenzugfeder 12) des Pedals (Bremspedals 10)
ausgebildet ist und im unteren Endbereich der Strebe (5b) vom
Pedal (Bremspedal 10) absteht.
5. Sicherheitsanordnung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Pedalwerk (7) im vorderen oberen Endbereich eine Achse
(Achsbolzen 9) zur Schwenklagerung eines Pedals (Bremspedals 10)
aufweist, die zur Strebenseite auskragt, und daß auf der Achse
(Achsbolzen 9) eine Abweislanze (16) aus Blech angeordnet ist,
die bei crashbedingter Rückverlagerung des Pedalwerks (7)
seitlich an der Strebe (5b) aufläuft.
6. Sicherheitsanordnung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Abweislanze (16) bei crashbedingter Rückverlagerung des
Pedalwerks (7) seitlich stauchend mit einer Sollbiegezone der
Strebe (5b) zusammenwirkt.
7. Sicherheitsanordnung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Abweislanze (16) als sich zur Spitze hin keilförmig ver
jüngende Abdeckhaube ausgebildet ist.
8. Sicherheitsanordnung nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Endbereich der Achse (Achsbolzen 9) zumindest weitgehend
ringförmig von der Abweislanze (16) umschlossen ist, wobei die
Abweislanze (16) mit dem Pedal (Bremspedal 10)
bewegungsgekoppelt ist.
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