DE19921141A1 - Für ein Kraftfahrzeug bestimmtes Pedalwerk - Google Patents
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Abstract
Bei einem für ein Kraftfahrzeug bestimmten Pedalwerk (4) dient ein Stützkörper (8) der Reduzierung des unfallbedingten Verletzungsrisikos der unteren Extremitäten des Kraftfahrzeuginsassen. Hierzu ist der Stützkörper (8) an einem Pedal (5) des Pedalwerkes (4) verschiebbar angeordnet. Lediglich in der Betätigungsstellung tritt der Stützkörper (8) in Richtung auf ein weiteres Pedal (6) seitlich hervor und füllt so einen Zwischenraum (9) der Pedale (5, 6) im wesentlichen aus. DOLLAR A Ein mögliches Abgleiten des Fußes von dem Pedal und somit ein Verklemmen zwischen den Pedalen (5, 6) wird somit von dem Stützkörper (8) verhindert. Zugleich kann eine Behinderung bei der aufeinanderfolgenden Betätigung des Pedals (5, 6) ausgeschlossen werden.
Description
Die Erfindung betrifft ein für ein Kraftfahrzeug bestimmtes Pedalwerk mit
einem zur Fußbetätigung ausgeführten Pedal.
Bei Frontalunfällen kommt es bedingt durch die Deformation des Vorderwa
gens bzw. Vorbaus und der Längsträger zu einer Intrusion von Radhaus und
Spritzwand in den Innenraum. Infolge der Intrusion kann es dabei zu Verlet
zungen der unteren Extremitäten des Insassen kommen, deren Heilung
langwierig ist und die oft bleibende Schäden nach sich ziehen.
Durch weitreichende Sicherheitssysteme konnte bei modernen Kraftfahr
zeugen das unfallbedingte Verletzungsrisiko für die Insassen bereits
wesentlich reduziert werden. Zum Schutz der unteren Extremitäten des
Fahrzeugführers ist es beispielsweise durch die DE 196 01 800 bekannt,
das Pedalwerk mit einem Querträger derart auszustatten, daß eine
unfallbedingte Verformung zugleich eine Schwenkbewegung des Pedales
aus dem Fußraum heraus bewirkt. Einen anderen Lösungsvorschlag
offenbart die DE 196 39 467 C1, bei der ein Airbagmodul den Fußraum bei
einem Unfall kurzfristig in einem vorgegebenen Umfang ausfüllt und so ein
dämpfendes Polster bildet.
Entgegen aller Bemühungen konnten bisher dennoch solche Verletzungen
nicht verhindert werden, die durch das Abgleiten des Fußes von dem Pedal
entstehen. Befindet sich der Fuß zum Zeitpunkt des Unfalls auf dem Gas
pedal, wie dies bei einem Frontalcrash zumeist der Fall ist, so tritt der Fuß
das Gaspedal zunächst durch die trägheitsbedingte Vorverlagerung der
unteren Extremitäten bis zur maximalen Auslenkung durch. Hierdurch kippt
der Fuß über die Außenkante des Gaspedales ab und trifft anschließend auf
den Stirnwandbereich unter dem Bremspedal auf. Bei den hierbei entstehen
den kurzzeitig hohen Belastungen werden die biomechanischen Belastungs
grenzen überschritten.
Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, den
Schutz für die unteren Extremitäten eines Insassen weiter zu verbessern und
das durch Abgleiten von dem Pedal verursachte Verletzungsrisiko weit
gehend auszuschließen.
Die Aufgabe wird gelöst mit einem Pedalwerk gemäß den Merkmalen des
Patentanspruchs 1. Die Unteransprüche betreffen besonders zweckmäßige
Weiterbildungen der Erfindung.
Erfindungsgemäß ist dem Pedalwerk ein beweglicher Stützkörper
zugeordnet, der bei Betätigung eines der Pedale von einer Ruhestellung in
eine den Zwischenraum zweier Pedale zumindest teilweise bedeckende
Betätigungsstellung verlagerbar ist und somit ein seitliches Abgleiten des
auf dem Pedal ruhenden Fußes verhindert. Der Stützkörper kann dabei
großflächig ausgeführt und sogar benachbarte Pedale oder Bauelemente
hinterschneiden, da der Stützkörper lediglich in Betätigungsstellung seitlich
hervortritt und bei nachlassender Betätigungskraft bzw. verminderter Auslen
kung des Pedals in seine Ruhestellung zurückkehrt. Daher kann eine Behin
derung bei einem Pedalwechsel, insbesondere vom Gaspedal auf das
Bremspedal, verhindert werden. Der Stützkörper kann hierzu sowohl unmit
telbar an dem Pedal als auch an sonstigen Bauelementen des Pedalwerkes
oder Fußraums angeordnet sein.
Ein solcher Stützkörper kann durch eine seitlich herausschwenkende oder
verschiebbare Platte erreicht werden. Eine besonders vorteilhafte Ausgestal
tung der Erfindung kann hingegen dann erreicht werden, wenn der Stützkör
per ein energieabsorbierendes Polster hat. Hierdurch können mögliche
Prellstöße auf ein verträgliches Maß beschränkt werden und zugleich eine
gleichmäßige Kraftverteilung erreicht werden, so daß auch das
unerwünschte Abkippen des Fußgelenkes verhindert werden kann.
Die Bewegung des Stützkörpers von der Ruhestellung in die
Betätigungsstellung kann sensormotorisch gesteuert sein, oder aber an
pyrotechnische Funktionselemente gekoppelt sein, die den Stützkörper
beim Erreichen vorgegebener Betriebsumstände in eine Betätigungsstellung
bewegen. Demgegenüber kann eine besonders einfache Ausführungsform
erreicht werden, indem der Stützkörper mittels der Fußbetätigungskraft
beweglich ausgeführt ist. Dabei kann insbesondere die zur Auslenkung des
Pedals erforderliche Betätigungskraft genutzt werden, um eine
entsprechende Bewegung des Stützkörpers zu erreichen. Denkbar sind
dabei neben entgegen der Federkraft eines vorgespannten Federelementes
zu betätigenden Funktionselementen, auch elastisch verformbare
Funktionselemente.
Neben klappbaren oder schwenkbaren Ausführungsformen des Stützkörpers
werden besonders günstige Ausführungsformen dadurch erreicht, daß der
Stützkörper quer zu Betätigungsrichtung des Pedales verschiebbar ist. Die
Belastbarkeit läßt sich dadurch steigern und zugleich die
Funktionssicherheit durch Verschiebung in der Ebene eine Pedalfläche des
Pedals erhöhen.
Die unterschiedlichen Auslenkungswinkel des Pedals führen zugleich auch
zu einer veränderten Stellung der unteren Extremitäten bezüglich des
Pedals mit sich. Um dennoch eine gleichbleibend hohe Sicherheit gegen
Verletzung zu gewährleisten, nimmt bei einer besonders günstigen
Weiterbildung der Erfindung der Stützkörper eine entsprechend der
Auslenkung des Pedals unterschiedliche Stellung ein. Dabei kann sowohl
die Winkelstellung des Stützkörpers gegenüber dem Pedal als auch der
Anteil des gegenüber dem Randbereich des Pedal hervortretenden
Abschnitts des Stützkörpers veränderlich ausgeführt sein.
Eine besonders hohe passive Sicherheit im Bereich des Fußraumes wird
auch dann erreicht, wenn der Stützkörper einen Zwischenraum zwischen
dem Pedal und einem weiteren Pedal des Pedalwerkes in
Betätigungsstellung ausfüllt. Der das Pedal betätigende Fuß kann dadurch
nicht zwischen oder hinter das benachbarte weitere Pedal geraten, so daß
eine mögliche Verklemmung zuverlässig ausgeschlossen werden kann.
Zugleich kann der Stützkörper dabei als Abstandshalter zwischen den
Pedalen dienen, so daß diese auch bei einer unfallbedingten Verformung
des Fußraumes einen vorgegebenen Abstand nicht unterschreiten.
Bei einem Unfall treten aufgrund der Massenträgheit schlagartig hohe Be
lastungen auf das Pedal auf. Diese können mittels des Pedalwerkes auf die
Kraftfahrzeugstruktur übertragen werden. Besonders stabil ist hingegen eine
Abwandlung, wenn der Stützkörper in der Betätigungsstellung gegen einen
im Crashfall vergleichsweise wenig deformierbaren Karosserieabschnitt
anliegt. Hierdurch können die an dem Pedal angreifenden Kräfte zusätzlich
mittels des Stützkörpers übertragen werden, so daß eine Entlastung des
Pedalwerkes erreicht werden kann. Das Pedalwerk kann somit auch eine
reduzierte Formstabilität aufweisen, die eine kostengünstigere. Herstellung
erlaubt.
Einer möglichen unfallbedingten Verletzung kann zusätzlich dadurch vorge
beugt werden, daß der Stützkörper eine ergonomische Formgebung
aufweist. Die unteren Extremitäten des Insassen können somit in eine
Position gelenkt werden, die im Crashfall eine größtmögliche Belastung
gestattet, um so das Verletzungsrisiko weiter zu verringern.
Der Einsatzbereich der vorliegenden Erfindung ist nicht auf den Pkw-Bereich
beschränkt. Insbesondere ist die Erfindung auch bei Bau- und Landwirt
schaftsfahrzeugen, die zum Teil über eine Vielzahl von Pedalen verfügen,
sinnvoll einsetzbar. Die Erfindung kann ferner Teil eines nachrüstbaren
Moduls sein, welches dadurch auch den Einsatz bei bereits bestehenden
Systemen ermöglicht.
Die Erfindung läßt zahlreiche Ausführungsformen zu. Zur weiteren Verdeut
lichung ihres Grundprinzips ist eine davon in der Zeichnung dargestellt und
wird nachfolgend beschrieben. Diese zeigt in einer perspektivischen Skizze
in
Fig. 1 einen Ausschnitt aus einem Fußraum eines Fahrzeuges mit
einem erfindungsgemäßen Pedalwerk in Ruhestellung,
Fig. 2 das in Fig. 1 gezeigte Pedalwerk in einer Betätigungsstellung,
Fig. 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel.
Fig. 1 zeigt eine perspektivische Skizze eines lediglich abschnittsweise
dargestellten Fußraumes 1 eines nicht weiter dargestellten Kraftfahrzeuges.
Zu erkennen ist ein ebenfalls lediglich abschnittsweise dargestellter
Mitteltunnel 2 und eine Spritzwand 3. An dieser Spritzwand 3 ist ein
erfindungsgemäßes Pedalwerk 4 angeordnet, welches ein als Gaspedal
ausgeführtes Pedal 5 und ein weiteres, als Bremspedal ausgeführtes Pedal
6 aufweist. Das Pedal 5 hat eine Pedalfläche 7, hinter der auf einer einem
Betrachter abgewandten Rückseite ein quer zur Betätigungsrichtung
verschiebbarer Stützkörper 8 angeordnet ist. In der gezeigten Ruhestellung,
bei der die beiden Pedale 5, 6 in einer in etwa gemeinsamen Ebene liegen,
tritt der Stützkörper 8, gegenüber der äußeren Kontur des Pedals 5, nicht
oder nur wenig hervor. Eine Behinderung bei der Betätigung des
benachbarten Pedales 6 kann somit ausgeschlossen werden. Der Antrieb
des Stützkörpers 8 durch die Bewegung des Pedals 5 wird symbolisch
dargestellt durch ein Kopplungselement KE, daß an den beiden
vorgenannten Elementen angelenkt ist.
Fig. 2 zeigt das in Fig. 1 gezeigte Pedalwerk 4 in einer Betätigungsstel
lung, bei der das Pedal 5 gegenüber dem Pedal 6 zurückgesetzt ist. Der
Stützkörper 8 tritt dabei gegenüber der äußeren Kontur der Pedalfläche 7 in
Richtung auf das Pedal 6 seitlich hervor, wobei es das Pedal 6 geringfügig
hinterschneidet. Bei einem unfallbedingten Abgleiten des Fußes von dem
Pedal 5 kann dieser nicht in einen Zwischenraum 9 der Pedale 5 und 6 ge
langen, sondern wird zuvor von dem Stützkörper 8 abgefangen. Der Stütz
körper 8 hat hierzu ein energieabsorbierendes Polster 10, welches eine
großflächige Kontaktfläche zwischen dem nicht dargestellten Fuß und dem
Stützkörper 8 ermöglicht, so daß das Verletzungsrisiko auch bei einer
starken Abwinkelung des Fußes erheblich reduziert werden kann.
Bei dem in Fig. 3 gezeigten Ausführungsbeispiel sind zwei translatorisch
bewegbare und als Plattenkörper ausgeführte Stützkörper 8.1 und 8.2 im
Inneren eines Fußauflageelementes 11 des Pedals 6 angeordnet. Um die in
der Zeichnung gezeigte Wirkstellung zu erhalten, ist als Folge einer
Panikbremsung beispielsweise eine fahrzeugspezifisch festzulegende
Grenzbetätigungskraft FG zu überschreiten, um die unter Vorspannungen
eines Federelement 12 stehenden Stützkörper 8.1 und 8.2 in die
Betätigungsstellung zu verlagern. Die Dimensionen der Stützkörper 8.1 und
8.2 sowie deren Bewegungsbahnen sind so abgestimmt, daß keine
Kollisionen mit benachbarten Pedalen stattfinden können.
Claims (10)
1. Für ein Kraftfahrzeug bestimmtes Pedalwerk (4) mit wenigstens zwei zur
Fußbetätigung ausgeführten Pedalen (5, 6), gekennzeichnet durch
wenigstens einen beweglichen Stützkörper (8), der bei Betätigung eines
der Pedale (5 oder 6) von einer Ruhestellung in eine den Zwischenraum
der Pedale (5, 6) zumindest teilweise bedeckende Betätigungsstellung
verlagerbar ist.
2. Pedalwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stütz
körper (8) ein energieabsorbierendes Polster (10) hat.
3. Pedalwerk nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß der Stützkörper (8) mittels der Fußbetätigungskraft beweglich
ausgeführt ist.
4. Pedalwerk nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der Stützkörper (8) quer zu
Betätigungsrichtung des Pedales (5) verschiebbar ist.
5. Pedalwerk nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der Stützkörper (8) eine entsprechend der
Auslenkung des Pedals (5) unterschiedliche Stellung aufweist.
6. Pedalwerk nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der Stützkörper (8) einen Zwischenraum
(9) zwischen dem Pedal (5) und einem weiteren Pedal (6) des
Pedalwerkes (4) in Betätigungstellung ausfüllt.
7. Pedalwerk nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der Stützkörper (8) in der
Betätigungsstellung gegen einen im Crashfall vergleichsweise wenig
deformierbaren Karosserieabschnitt anliegt.
8. Pedalwerk nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der Stützkörper (8) eine ergonomische
Formgebung aufweist.
9. Pedalwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens
ein Stützkörper (8.1, 8.2) einem Fußauflageelement (11) des Pedals (5)
zugeordnet ist.
10. Pedalwerk nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß in der
Ruhestellung wenigstens ein Stützkörper (8.1, 8.2) arretiert und
vorgespannt oder vorspannbar in oder an dem Fußauflageelement (11)
gehalten ist,
- - bei Überschreitung einer auf das Pedal (5) einwirkenden Grenzbetätigungskraft die Arretierung des wenigstens einen Stützkörpers (8.1, 8.2) aufhebbar ist, so daß dieser durch die Vorspannung angetrieben in die Betätigungsstellung verlagerbar ist.
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