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Die Erfindung betrifft eine Pedalanordnung für ein Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, aufweisend einen Pedalarm, der mit wenigstens einem Lagerbolzen schwenkbar an einem Pedalbock an einem Fahrzeugteil gelagert ist.
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Im Automobilbereich besteht seit langem das Bestreben, die passive Sicherheit der Insassen eines Kraftfahrzeugs zu erhöhen. Insbesondere sind diese Bestrebungen darauf ausgerichtet, bei einer Kollision des Fahrzeugs mit einem Hindernis zu verhindern, dass es aufgrund auftretender Intrusion von Fahrzeugteilen in die Fahrgastzelle zu Verletzungen von Personen kommt. Bei einer Kollision eines Fahrzeugs sollte beispielsweise das Eindringen des Bremspedals in einen Fußraum auf ein bestimmtes Maß begrenzt sein, um so Verletzungen im Bein- bzw. Fußbereich vorzubeugen.
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Zum Schutz des Beinbereiches von Fahrzeuginsassen sind Maßnahmen bekannt, bei denen Pedale bei einem Aufprall mechanisch von der Karosserie getrennt werden. Hierzu ist üblicherweise ein Entkoppelungsmechanismus vorgesehen, der einen Hebel aufweist, mit welchem ein Pedalarm entriegelt und verlagert oder sogar teilweise zerstört wird. Die Funktionsweise eines dabei verwendeten Hebelmechanismus hängt jedoch von der Betätigungskraft ab, welche im Kollisionsfall bei der Verformung des vorderen Teils der Karosserie erzeugt wird. Aufgrund verschiedener Parameter wie den verwendeten Testmethoden, dem Antriebsstrang und dem Fahrzeuggewicht kann jedoch eine Vielzahl von Verformungen auftreten, so dass Hebel oftmals nicht die gewünschte Funktion erfüllen. Aus diesem Grund sind Robustheit und Zuverlässlichkeit eines solchen Hebels üblicherweise gering, was zu Testfehlern und vielen Entwicklungsschleifen führen kann.
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Daher sind in diesem Bereich der Pedalanordnungen bereits Sicherheitseinrichtungen bekannt geworden, die unabhängig von bei einer Kollision auftretenden Relativbewegungen zwischen Fahrzeugteilen auslösen. Dabei werden insbesondere pyrotechnische Gasgeneratoren verwendet, die beim Auslösen schlagartig einen Gasstrom erzeugen, mit dem Bauteile einer Pedalaufhängung bewegt oder sogar zerstört werden. Beispielsweise offenbart die
DE 196 17 372 C1 eine Pedalanordnung für ein Kraftfahrzeug mit einem Bremspedal, das an einem entfernt von der Pedalplatte angeordneten Anlenkpunkt schwenkbar am Kraftfahrzeug angebracht ist. Über einen weiteren Anlenkpunkt ist das Bremspedal mit einem Hauptbremszylinder bzw. einem vorgeschalteten Bremskraftverstärker verbunden. Eine Entkoppelungseinrichtung mit einem pyrotechnischen Gasgenerator dient dazu, bei einem Frontalunfall die Verbindung zum Bremspedal im zweiten Anlenkpunkt zu lösen. Dies geschieht, indem durch das Druckgas zwei Bauteile auseinander gedrückt werden, wodurch sich ein Verriegelungselement lösen kann.
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Aus der
DE 10 2011 082 153 A1 ist eine ähnliche Pedalanordnung mit Sicherheitseinrichtung bekannt, bei der durch Zünden eines Gasgenerators ein Betätigungsglied zwischen einem Pedalarm und einem Hauptbremszylinder bzw. einem vorgeschalteten Bremskraftverstärker gelöst wird. Dabei wird von dem Druckgas des Gasgenerators ein sogenanntes Wirkvermittlungselement bewegt, welches dadurch das Betätigungsglied deformiert oder zerstört. Dabei kann das Betätigungsglied beispielsweise abgeknickt oder zerbrochen werden.
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Die
DE 10 2011 082 146 A1 offenbart ebenfalls eine Pedalanordnung für Kraftfahrzeuge, wobei die Pedalanordnung eine Sicherheitseinrichtung aufweist, die verhindert, dass eine das Pedal mit dem Fuß bedienende Person bei einem Aufprall des Fahrzeugs auf ein Hindernis infolge Intrusion des Pedalarms in die Fahrgastzelle durch den Pedalarm verletzt wird. Dabei ist ein Pedalarm über seine Pedaldrehachse schwenkbar in einem Pedalbock gelagert. Hierzu sind zwei Lagerbolzen vorgesehen, die in seitlichen Wangen des Pedalbocks geführt sind. Ferner ist außen an jedem Lagerbolzen jeweils ein Gasgenerator angebracht. Im Falle einer Aktivierung der Gasgeneratoren strömt freigesetztes Gas in eine jeweilige Kammer in den Lagerbolzen, wodurch entsprechend dimensionierte Auskragungen abreißen. Hierdurch kann sich der Pedalarm aus dem Pedalbock lösen.
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Die
DE 10 2011 082 148 A1 offenbart eine ähnliche Pedalanordnung für Kraftfahrzeuge, wobei jedoch durch Zünden eines Gasgenerators ein Trennkeil bewegt wird, der bei Aufprall auf die Pedaldrehachse ein Abscheren von Lagerzapfen bewirkt. Hierdurch wird der Pedalarm vom Pedalbock entkoppelt und ragt nicht mehr als mögliches Hindernis in die Fahrgastzelle hinein.
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Aus der
EP 2 078 644 A1 ist hingegen eine Sicherheitseinrichtung für eine Pedalanordnung bekannt, bei der ein Pedalarm durch einen Gasgenerator aus seiner Lagerung in einem Pedalbock herausgestoßen wird. Dies erfolgt über einen Kolben, der sich innerhalb einer Hülse bewegt und bei Aufprall auf den Pedalarm diesen in horizontaler Richtung aus dem Pedalbock herausstößt.
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Angesichts des aufgezeigten Standes der Technik bietet der Bereich der Sicherheitseinrichtungen für Pedalanordnungen mit pyrotechnischen Elementen jedoch noch Raum für Verbesserungen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Pedalanordnung für ein Kraftfahrzeug bereitzustellen, mit welcher ein Pedalarm in einem Kollisionsfall auf einfache und effektive Weise von seinem Pedalbock getrennt werden kann.
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Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch eine Pedalanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Weitere, besonders vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung offenbaren die jeweils abhängigen Unteransprüche.
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Es ist darauf hinzuweisen, dass die in der nachfolgenden Beschreibung einzeln aufgeführten Merkmale sowie Maßnahmen in beliebiger, technisch sinnvoller Weise miteinander kombiniert werden können und weitere Ausgestaltungen der Erfindung aufzeigen. Die Beschreibung charakterisiert und spezifiziert die Erfindung insbesondere im Zusammenhang mit den Figuren zusätzlich.
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Die erfindungsgemäße Pedalanordnung für ein Kraftfahrzeug weist einen Pedalarm auf, der über eine Pedalachse schwenkbar an einem Pedalbock gelagert ist. Ferner ist als Teil einer Sicherheitseinrichtung wenigstens eine Wippe über eine Schwenkachse an dem Pedalbock gelagert, wobei diese Wippe dazu genutzt wird, den Pedalarm bei einer Frontalkollision des Kraftfahrzeugs von dem Pedalbock zu lösen. Hierfür ist die Wippe durch Auslösen wenigstens eines pyrotechnischen Aktuators um die Schwenkachse drehbar, wodurch eine Kraft auf die Pedalachse ausgeübt wird. Durch diese Kraft ist die Lagerung des Pedalarms am Pedalbock lösbar.
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Die Wippe kann vorteilhaft dazu genutzt werden, die auf die Pedalachse wirkende Kraft genau an einen verwendeten pyrotechnischen Aktuator anzupassen. Dies kann über das Übersetzungsverhältnis der Wippe erfolgen. Der Nachteil bei einer direkten Aufbringung einer Kraft von dem pyrotechnischen Aktuator bzw. den pyrotechnischen Aktuatoren auf die Pedalachse wäre hingegen, dass die Aktuatoren mindestens die Klemmkraft der Pedalachse aufbringen müssen und somit entsprechend größer ausgelegt werden müssten als bei der erfindungsgemäßen Lösung.
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Die Erfindung stellt mit einer solchen Pedalanordnung eine einfache Lösung bereit, mit welcher im Kollisionsfall ein Pedalarm im Fußraum eines Kraftfahrzeugs so gelöst werden kann, dass das Verletzungsrisiko reduziert wird. Der zumindest eine pyrotechnische Aktuator kann in einer Ausführungsform der Erfindung durch ein Signal beispielsweise von einem Aufprallsensor ausgelöst werden, welcher gleichzeitig auch für das Auslösen eines Airbags genutzt wird. Dabei können unterschiedliche Beschleunigungen festgelegt werden, bei denen die verschiedenen Komponenten auslösen sollen. Beispielsweise kann vorgesehen werden, dass ein Airbag bereits bei geringeren Beschleunigungen auslöst als die pyrotechnischen Aktuatoren der Pedalanordnung, oder umgekehrt.
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Bei der erfindungsgemäßen Lösung werden keine mechanisch zu aktivierenden Hebel mit den bekannten Nachteilen verwendet, sondern die Vorteile von pyrotechnischen Aktuatoren und einer verlässlichen Aktvierung dieser Elemente können vorteilhaft genutzt werden. Dabei ähnelt das Funktionsprinzip dem eines Airbags. Ein pyrotechnischer Aktuator erzeugt eine Betätigungskraft, welche auf wenigstens eine Wippe übertragen wird. Diese Wippe ist so dimensioniert, dass ihre Betätigungskraft bei Kontakt mit einer Komponente der Pedalachse größer ist als die Kraft, mit welcher der Pedalarm in dem Pedalbock gehalten ist. Hierdurch kann der Pedalarm gelöst und Intrusionsbegrenzungen bei einem Aufprall können erfüllt werden.
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Durch die Wippe kann so an einer definierten Stelle eine entsprechend dimensionierte Kraft auf den Pedalarm ausgeübt werden. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird der Pedalarm dabei nach unten aus der Lagerung im Pedalbock herausgestoßen. Es ist daher vorzugsweise vorgesehen, dass die Wippe beim Auslösen des wenigstens einen pyrotechnischen Aktuators eine Kraft auf die Pedalachse ausübt, die eine vertikal nach unten gerichtete Kraftkomponente beinhaltet. Die Kraft kann daher senkrecht oder schräg nach unten gerichtet sein. Gegenüber Lösungen, bei denen ein Pedalarm im Kollisionsfall in horizontaler Richtung aus einem Pedalbock gestoßen wird, hat dies insbesondere den Vorteil, dass die Entriegelungsrichtung rechtwinklig zur Betätigungsrichtung des Pedals verläuft. So ist gewährleistet, dass der Pedalarm nicht bereits durch eine normale Betätigung des Pedals entkoppelt werden kann.
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Die Pedalachse kann auf verschiedene Arten und mit verschiedenen Einzelkomponenten ausgeführt sein. In einer Ausführungsform der Erfindung ist die Pedalachse beispielsweise wenigstens durch ein Pedalrohr und einen durch das Pedalrohr geführten Lagerbolzen gebildet. Das Pedalrohr ist dabei fest mit dem Pedalarm verbunden, so dass Pedalarm und Pedalrohr eine Einheit bilden, die drehbar auf dem fest stehenden Lagerbolzen gelagert sind. Der Lagerbolzen ist hierzu zwischen zwei Wangen des Pedalbocks gelagert, indem er in jeweiligen Aufnahmen in den Wangen gehalten ist. Vorzugsweise ist der Lagerbolzen dabei durch Klemmkraft in den Aufnahmen gehalten, und diese Klemmkraft ist durch Aufbringen der Kraft von der Wippe auf die Pedalachse überwindbar. Auf diese Weise kann der Lagerbolzen aus den Aufnahmen gelöst werden, wodurch der Pedalarm nicht mehr am Pedalbock gehalten ist.
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Dabei kann die Kraft zum Lösen des Pedalarms auf verschiedene Einzelkomponenten der Pedalachse aufgebracht werden. Beispielsweise wäre eine direkte Aufbringung einer Kraft von der Wippe auf den Lagerbolzen möglich. In einer anderen Ausführungsform bringt die Wippe eine Kraft auf das Pedalrohr auf, über welches die Kraft auf den darin liegenden Lagerbolzen übertragen wird. In einer solchen Ausführungsform kontaktiert die Wippe beim Auslösen des wenigstens einen pyrotechnischen Aktuators das Pedalrohr und bringt eine Kraft auf das Pedalrohr auf, durch welche die Lagerung des Lagerbolzens in den Aufnahmen der Wangen des Pedalbocks lösbar ist.
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In einer Ausführungsform der Erfindung sind die jeweiligen Aufnahmen in den Wangen des Pedalbocks an wenigstens einer Randstelle offen ausgebildet. Der Lagerbolzen ist beim Betrieb der Pedalanordnung durch Klemmkraft in den Aufnahmen gehalten, kann sich dann aber im Kollisionsfall nach Aufbringung der Kraft durch die Wippe wenigstens teilweise an dieser Randstelle aus den Aufnahmen heraus bewegen. Bei solchen Aufnahmen handelt es sich somit um Ausschnitte in einen unteren Rand der Wangen des Pedalbocks.
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Als pyrotechnischer Aktuator kann insbesondere ein pyrotechnischer Gasgenerator verwendet werden. Dieser wird bei einem Stromimpuls gezündet bzw. aktuiert und erzeugt ein Gas, durch welches ein Druck erzeugt wird. Dieses Gas wird daher oftmals auch als Druckgas bezeichnet. Mit dem Druckgas kann die Wippe direkt an einer Stelle beaufschlagt werden, um diese um ihre Schwenkachse zu drehen. Das Druckgas kann jedoch zunächst auch ein oder mehrere Zwischenelemente in Bewegung versetzen, bevor diese wiederum die Wippe bewegen.
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Der wenigstens eine pyrotechnische Aktuator stützt sich dabei an einem Fahrzeugteil ab. Er ist somit zwischen der Wippe und einem Fahrzeugteil angebracht. Insbesondere ist der wenigstens eine pyrotechnische Aktuator hierzu zwischen der Wippe und dem Pedalbock angebracht. Auf diese Weise bildet die Pedalanordnung zusammen mit den Aktuatoren eine Einheit, die vormontiert und dann im Kraftfahrzeug platziert werden kann. Das Design der Pedalanordnung kann so kompakt und modular ausgeführt werden, so dass der Gesamtaufbau mit dem Pedalbock im Fußraum eines Kraftfahrzeugs angebracht werden kann.
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Die Wippe kann z. B. zwei oder mehr Betätigungshebelteile aufweisen, die miteinander verbunden sind, so dass diese gemeinsam als Wippe wirken. Es können beispielsweise zwei oder mehr Aktuatoren verwendet werden, welche sinnvoller Weise zeitgleich gezündet werden. Wird mehr als ein pyrotechnischer Aktuator eingesetzt, kann jeder dieser Aktuatoren mit einer separaten Verbindungsstelle an einem Fahrzeugteil bzw. dem Pedalbock angebracht sein und auf die Wippe und/oder jeweils eines ihrer Betätigungshebelteile wirken. Mehrere pyrotechnische Elemente können sich jedoch auch über eine gemeinsame Verbindungsstelle bzw. ein Befestigungselement an einem Fahrzeugteil abstützen. Dies kann beispielsweise über eine Schiene erfolgen, an der die mehreren pyrotechnischen Aktuatoren geeignet angebracht sind, wobei diese Schiene dann mit dem Pedalbock verbunden ist.
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Das Verschwenken der wenigstens einen Wippe kann auf verschiedene Arten ausgeführt werden, so dass auch die Wippe verschiedene Formen annehmen kann. Auch die Schwenkachse kann an verschiedenen geeigneten Positionen an einer Wippe realisiert werden. Als Schwenkachse kann dabei insbesondere ein Bolzen dienen, der durch einen oder mehrere Betätigungshebelteile der Wippe geführt ist. Der Bolzen ist dabei mit wenigstens einem Ende fest mit einem Fahrzeugteil verbunden. Beispielsweise kann ein solcher Bolzen zwischen den beiden Wangen des Pedalbocks angebracht sein.
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In einer Ausführungsform der Erfindung ist die Schwenkachse an der Wippe zwischen dem wenigstens einen pyrotechnischen Aktuator und einer Kontaktstelle an der Wippe angeordnet, über welche eine Kraft von der Wippe auf die Pedalachse ausgeübt wird. Die Schwenkachse kann sich dann mittig an der Wippe befinden, wobei ein pyrotechnischer Aktuator an einem Ende der Wippe angreift und diese so um die Schwenkachse dreht. Auf diese Weise kann mit dem gegenüber liegenden Ende der Wippe eine Kraft auf die Pedalachse aufgebracht werden, wobei die Hebelwirkung ausgenutzt werden kann. Ein pyrotechnischer Aktuator könnte jedoch beispielsweise auch zwischen der Schwenkachse und der Kontaktstelle zur Pedalachse angreifen.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen und der folgenden Figurenbeschreibung offenbart. Es zeigen:
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1 eine schematische Seitendarstellung einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Pedalanordnung,
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2 eine schematische Explosionsdarstellung der Pedalachse mit Pedalarm,
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3 einen schematischen Schnitt der Pedalanordnung gemäß 2 bei der Montage der Pedalachse,
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4 einen schematischen Schnitt der Pedalanordnung gemäß 2 mit montierter Pedalachse,
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5 eine schematische Teilansicht einer Pedalanordnung von der Seite,
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6 eine schematische Teilansicht einer Pedalanordnung gemäß 5 von vorne,
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7 eine schematische Frontansicht der Pedalanordnung gemäß 1,
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8 eine schematische Ansicht eines Pedalbocks,
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9 eine schematische Seitendarstellung der Pedalanordnung gemäß 1 mit gelöstem Pedalarm,
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10 eine schematische Ansicht einer Pedalanordnung gemäß 9 mit gelöstem Pedalarm,
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11 eine schematische Seitenansicht der Pedalanordnung gemäß 10,
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12a eine schematische Ansicht eines pyrotechnischen Aktuators zur Verwendung in einer Pedalanordnung in schematischer Darstellung, und
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12b eine schematische Ansicht eines pyrotechnischen Aktuators gemäß 12a nach der Aktuierung.
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In den unterschiedlichen Figuren sind gleiche Teile stets mit denselben Bezugszeichen versehen, weswegen diese in der Regel auch nur einmal beschrieben werden.
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Die in 1 gezeigte schematische Seitendarstellung zeigt beispielhaft eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Pedalanordnung für ein Kraftfahrzeug. Die Pedalanordnung weist wenigstens ein Pedal auf, wobei es sich insbesondere um ein Bremspedal handelt. Die Erfindung könnte jedoch auch bei Gas- oder Kupplungspedalen angewendet werden. Das Pedal weist einen Pedalarm 10 auf, an dessen unterem Ende eine Pedalplatte 11 angebracht ist, mit welcher das Pedal mit dem Fuß betätigt werden kann. Über seine Pedalachse ist das Pedal mit dem Pedalarm 10 schwenkbar in einem Pedalbock 20 gelagert, so dass die Pedalplatte 11 mit dem Fuß gedrückt werden kann. Ein Bremskraftverstärker ist typischerweise hinter einer Spritzwand 70 des Fußraumes angeordnet.
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Der Pedalbock 20 wird wenigstens durch zwei seitliche Wangen gebildet, von denen in der schematischen Seitenansicht der 1 lediglich eine erste Wange 21 gezeigt ist. Die zweite Wange 22 ist beispielsweise der Ansicht der 8 zu entnehmen. Diese Wangen 21 und 22 sind vorzugsweise miteinander und mit einem Fahrzeugteil verbunden, so dass sie fest an der Karosserie des Kraftfahrzeugs angebracht sind. Der Pedalarm 10 ist über eine Pedalachse 30 schwenkbar zwischen den beiden Wangen 21, 22 aufgehängt, wie es insbesondere die 2 bis 4 zeigen.
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Die 2 zeigt beispielhaft eine Pedalachse 30 aufweisend ein Pedalrohr 31, welches mit dem Pedalarm 10 verschweißt ist. Dieses Pedalrohr 31 steht auf gegenüberliegenden Seiten vom oberen Bereich des Pedalarms 10 ab. Durch das Pedalrohr 31 werden eine Stützhülse 32 und zwei Lagerhülsen 33 und 34 geführt. Dabei werden die Lagerhülsen 33, 34 auf die beiden Enden der Stützhülse 32 gesteckt. Die beiden Lagerhülsen 33, 34 weisen jeweils einen Kragen als Anschlag an den Enden des Pedalrohrs 31 auf, so dass die Lagerhülsen 33, 34 bis zu ihren Kragen in das Pedalrohr 31 eingeschoben werden. Durch diesen Zusammenbau aus Hülsen wird ein Lagerbolzen 35 mit einem Gewinde geführt, auf den eine Mutter 36 aufschraubbar ist.
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Das Pedalrohr 31 mit den Hülsen 32, 33, 34 wird zwischen den beiden Wangen 21, 22 des Pedalbocks 20 platziert, wie es die 3 zeigt. Anschließend wird der Lagerbolzen 35 durch die Wange 21, die inneren Hülsen und die Wange 22 geführt und mit einer Mutter zwischen den beiden Wangen 21, 22 verspannt (4).
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Hierdurch wird eine Klemmkraft aufgebracht, mit welcher die so gebildete Pedalachse mit dem Pedalarm im Pedalbock gehalten wird. Der Pedalarm 10 kann sich mit seinem Pedalrohr 31 um den Lagerbolzen 35 drehen.
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Um den Pedalarm 10 bei einer Frontalkollision des Fahrzeugs mit einem Hindernis von dem Pedalbock 20 zu trennen, ist eine Sicherheitseinrichtung vorgesehen. Diese umfasst wenigstens eine Wippe, die über eine Schwenkachse 42 an einem Fahrzeugteil gelagert ist. Die Darstellung der 1 zeigt einen Betätigungshebelteil 41 der Wippe, es können jedoch auch zwei Betätigungshebelteile 40 und 41 eingesetzt werden, wie sie beispielsweise der dreidimensionalen Ansicht der 5 zu entnehmen sind. Beide Betätigungshebelteile 40, 41 der Wippe sind miteinander verbunden und vorzugsweise über eine gemeinsame Schwenkachse 42 zwischen den beiden Wangen 21, 22 des Pedalbocks 20 aufgehängt.
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Jeweils ein erstes Ende der beiden Betätigungshebelteile 40, 41 der Wippe liegt im Bereich der Pedalachse 30. Die Schwenkachse 42 ist im Ausführungsbeispiel der Figuren mittig an den Betätigungshebelteilen 40, 41 angeordnet. An dem der Pedalachse 30 gegenüberliegenden Ende der Betätigungshebelteile 40, 41 ist jeweils wenigstens ein pyrotechnisches Element 43, 44 angeordnet. Ein solches pyrotechnisches Element wird im Folgenden auch als pyrotechnischer Aktuator bezeichnet. 1 zeigt das zu dem Betätigungshebelteil 41 gehörende pyrotechnische Element 43. Das zweite pyrotechnische Element 44 des Betätigungshebelteils 40 ist beispielsweise der Ansicht der 5 zu entnehmen.
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Bei diesen pyrotechnischen Aktuatoren handelt es sich beispielsweise um zylindrische Bauteile, die zwischen dem jeweiligen Betätigungshebelteil und einem Fahrzeugteil angebracht sind. Lediglich beispielhaft sind beide pyrotechnischen Elemente 43 und 44 an einem gemeinsamen Befestigungselement 47 angebracht, welches wiederum im Bereich der Spritzwand 70 mit einem Fahrzeugteil verbunden sein kann. Beispielsweise kann das Befestigungselement 47 durch eine U-förmige Schiene (U-Profil) gebildet werden. Beispielhaft steht eine Montageplatte 25 mit den beiden Wangen 21, 22 des Pedalbocks in Verbindung. In bevorzugter Ausgestaltung ist die Schiene 47 an den Wangen 21 und 22 befestigt, wie in 7 erkennbar ist.
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Der Pedalbock 20 bildet mit den pyrotechnischen Aktuatoren 43, 44 eine Einheit, die vormontiert und dann im Fahrzeug angebracht werden kann.
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Die schematische Ansicht der 6 zeigt insbesondere die Anordnung der beiden Betätigungshebelteile 40, 41 der Wippe zwischen den beiden Wangen 21, 22 des Pedalbocks. Auch die schematische Frontansicht der 7 zeigt diese beiden seitlichen Wangen 21 und 22 des Pedalbocks, zwischen denen der Pedalarm 10 mit dem Pedalrohr 31 aufgehängt ist. Dabei ist die Darstellung stark vereinfacht und soll lediglich die wesentlichen Komponenten der Aufhängung wiedergeben. Die beiden Betätigungshebelteile 40 und 41 der Sicherheitseinrichtung liegen jeweils neben dem Pedalarm 10 und einer der Wangen 21, 22.
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Der Lagerbolzen 35 ist dabei durch Aufnahmen innerhalb der beiden Wangen 21, 22 des Pedalbocks geführt. Diese Aufnahmen sind der Ansicht der 8 zu entnehmen, welche eine Pedalanordnung ohne eingehängtes Pedal zeigt. In der ersten Wange 21 ist eine Aufnahme 23 ausgebildet, während an der zweiten Wange 22 eine entsprechende Aufnahme 24 ausgebildet ist. Diese beiden Aufnahmen 23, 24 haben die Form von nach unten offenen Schlitzen, so dass der Lagerbolzen 35 nach unten aus den Aufnahmen heraus bewegt werden kann. Im Normalbetrieb des Pedals wird das Pedal jedoch durch eine von dem Lagerbolzen 35 und der Mutter 36 erzeugte Klemmkraft zwischen den Wangen 21, 22 gehalten.
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Als pyrotechnischer Aktuator wird insbesondere ein Gasgenerator verwendet, wie er aus dem Bereich der Auslösung von Airbags bekannt ist. Jeder pyrotechnische Aktuator 43, 44 ist mit einer Steuereinheit 50 verbunden, über welche der jeweilige Gasgenerator im Falle einer Frontalkollision des Kraftfahrzeugs mit einem Hindernis ausgelöst werden kann (siehe Steuereinheit 50 in 1). Die Steuereinheit 50 steht vorzugsweise in Verbindung mit ein oder mehreren Sensoren am Fahrzeug, die zur Detektion einer solchen Kollision ausgebildet sind. Melden die Sensoren einen ausreichend schweren Aufprall des Fahrzeugs auf ein Hindernis im Frontbereich, werden die Gasgeneratoren 43, 44 ausgelöst, so dass sie ein Druckgas erzeugen. Durch das Druckgas wird das in 1 rechte Ende der Betätigungshebelteile 40, 41 nach oben gedrückt.
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Die Betätigungshebelteile bilden wie bereits ausgeführt gemeinsam eine Wippe aus. Durch die Hebelwirkung dieser Wippe senkt sich gleichzeitig das linke Ende der Betätigungshebelteile 40, 41 ab und kontaktiert das Pedalrohr 31 bzw. drückt es nach unten. Diese Schwenkbewegung ist in der 9 mit einem Drehpfeil gekennzeichnet. Auf diese Weise wird eine Kraft von oben auf das Pedalrohr 31 ausgeübt, wodurch sich der Lagerbolzen 35 aus dem Pedalbock 20 löst. Dabei bewegt sich der Pedalarm 10 nach unten, so dass er nach unten aus dem Pedalbock 20 gestoßen wird. Die Kraft der Betätigungshebelteile 40, 41, also der Wippe hat somit eine Kraftkomponente in einer Richtung vertikal nach unten. Die resultierende Stellung des Pedalarms 10 mit ausgelösten pyrotechnischen Aktuatoren ist auch in der 10 gezeigt. In diesem Zustand ist der Lagerbolzen 35 aus dem Pedalbock 20 gelöst, so dass der Pedalarm 10 nur noch an der Verbindungsstelle 12 hängt. Er stellt so im Fußraum keine feste Komponente mehr da, über welche Kräfte auf die Füße und Beine eines Fahrers übertragen werden, die zur Verletzungen führen könnten. Der Pedalarm 10 ist nun vielmehr nachgiebig.
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11 zeigt eine Seitenansicht des Pedalbocks mit der Wange 21, aus deren Aufnahme 23 sich der Lagerbolzen 35 nach unten herausgelöst hat. Wird die Klemmkraft durch Einwirken der pyrotechnischen Aktuatoren überwunden, kann sich der Lagerbolzen 35 ebenfalls nach unten bewegen. Er wird dabei entlang der schlitzförmigen Aufnahme 23 nach unten gestoßen. Das Gleiche findet in der gegenüber liegenden Aufnahme 24 statt.
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Die für eine solche Pedalanordnung mit Sicherheitseinrichtung verwendeten pyrotechnischen Aktuatoren können jeweils einen zylindrischen Grundkörper aufweisen, in dem ein Bolzen angebracht ist. 12a zeigt beispielhaft einen Aktuator 43 mit einem solchen Grundkörper 48. Der Zylinder ist oben offen ausgebildet und in dieser Öffnung befindet sich ein Bolzen 45. Wird der Aktuator ausgelöst, wird innerhalb des Aktuators ein Druckgas erzeugt, welches den Bolzen 45 oben aus dem Zylinder herausbewegt. Dieser Zustand ist in der 12b gezeigt. Mit diesem Bolzen 45 kann dann ein Ende der Wippe bzw. Betätigungshebelteils verschwenkt werden, so dass die Wippe bzw. das Betätigungshebelteil das Pedalrohr der Pedalaufhängung nach unten drückt.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Pedalarm
- 11
- Pedalplatte
- 12
- Verbindungsstelle
- 20
- Pedalbock
- 21, 22
- Wange
- 23, 24
- Aufnahme
- 25
- Montageplatte
- 30
- Pedalachse
- 31
- Pedalrohr
- 32
- Stützhülse
- 33, 34
- Lagerhülse
- 35
- Lagerbolzen
- 36
- Mutter
- 40, 41
- Betätigungshebelteil der Wippe
- 42
- Schwenkachse
- 43, 44
- Pyrotechnisches Element, Aktuator, Gasgenerator
- 45
- Bolzen
- 47
- Befestigungselement, Schiene
- 48
- Grundkörper
- 50
- Steuereinheit
- 60
- Bremskraftverstärker
- 70
- Spritzwand
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 19617372 C1 [0004]
- DE 102011082153 A1 [0005]
- DE 102011082146 A1 [0006]
- DE 102011082148 A1 [0007]
- EP 2078644 A1 [0008]
