DE4409285A1

DE4409285A1 - Sicherheitsfußhebelwerk für ein Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE4409285A1
Application number: DE4409285A
Authority: DE
Inventors: Gernot Doellner; Dieter Sack
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 1993-03-31
Filing date: 1994-03-18
Publication date: 1994-10-06

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Sicherheitsfußhebelwerk für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für ein Personenkraftfahrzeug, der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Art, wie es beispielsweise aus der DE-39 04 616-A1 bekannt ist.

Bei einer Frontalkollision eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Personenkraftfahrzeugs kommt es bei den meisten Fahrzeugen zu größeren Verformungen und-Verschiebungen der den Fahrgastraum vom Motorraum trennenden sogenannten Spritz- oder Querwand in den Fahrgastraum hinein.

Nicht bei allen, aber bei den meisten Fahrzeugen, sind die Pedale zur Betätigung des Fahrzeugs, d. h. das Fußhebelwerk an dem sich bei einer Frontalkollision des Fahrzeugs spürbar in den Fahrgastraum hinein verformenden Wandbereich eben dieser Spritz- oder Querwand befestigt.

An sich würde somit das Fußhebelwerk mit den daran angelenkten Pedalen bei einer Frontalkollision des Fahrzeugs ebenfalls tie fer in den Fahrgastraum hinein bewegt werden und dadurch das Verletzungsrisiko für den Fahrzeuglenker beträchtlich erhöhen.

Es sind daher bereits Sicherheitsfußhebelwerke entwickelt worden (z. B. DE 35 33 420 A1, DE 39 04 616 A1), durch deren spezielle Ausbildung verhindert wird, daß das Fußhebelwerk bei einem Fron talaufprall des Fahrzeugs ebenfalls tiefer in den Fahrgastraum eindringt.

Bei einem bekannten Sicherheitsfußhebelwerk (DE 35 33 420 A1) ist das Bremspedal mit seiner Pedalachse einerseits fest in zwei Lagerkonsolen gelagert, die an einem bei einem Frontalaufprall des Fahrzeugs im wesentlichen nicht verformbaren, etwa horizon talen Abschnitt der Spritz- oder Querwand des Vorderwagens be festigt sind, und andererseits in einer nach vorn schlitzförmig offenen Lageraufnahme eines Lagerbocks, der - zusammen mit einem Bremskraftverstärker und einem Hauptbremszylinder - an einem bei einem Frontalaufprall des Fahrzeugs in Richtung Fahrgastraum verformbaren etwa senkrechten Wandbereich der Quer- oder Spritz wand befestigt ist.

Bei diesem bekannten Sicherheitsfußhebelwerk soll das hängende Bremspedal auch bei einem Frontalaufprall seine normale räumli che Lage beibehalten, und zwar dadurch, daß es einfach aus der schlitzförmigen Lageraufnahme des beim Frontalaufprall in den Fahrgastraum eindringenden Lagerbocks ausklinkt. Die erzielte Schutzwirkung erscheint jedoch nicht optimal. Zwar ist wohl si chergestellt, daß das Bremspedal wegen der ausklinkenden Lager aufnahme des Lagerbocks durch den Lagerbock selbst nicht unmit telbar weiter in den Fahrgastraum hineingedrückt wird, doch ist das Bremspedal nach wie vor über die Druck- bzw. Kolbenstange des von ihm betätigen Bremskraftverstärkers bzw. Hauptbremszy linders mechanisch unmittelbar mit dem Bremskraftverstärker und damit auch mit dem sich beim Frontalaufprall in den Fahrgastraum hinein bewegenden senkrechten Abschnitt der Spritzwand gekop pelt; das Bremspedal wird daher bei einer Frontalkollision wohl zwangsläufig durch die mit dem Bremskraftverstärker weiter in den Fahrgastraum eindringende Druck- bzw. Koppelstange um die in der Lagerkonsole gelagerte Pedalwelle in den Fahrgastraum hinein verschwenkt werden.

Bei einem anderen bekannten Sicherheitsfußhebelwerk (DE-39 04 616-A1) steht der an einem stark verformbaren Wandbereich der Spritz- oder Querwand befestigte Lagerbock des Fußhebelwerks in Wirkverbindung mit einem in einem fahrgastraumseitigen Abstand zu ihm verlaufenden karosseriefesten Querträger, der seine räum liche Lage auch bei einer Frontalkollision im wesentlichen un verändert beibehält. Dieser Querträger dient als Abstützung für Auslenk- oder Abweisvorrichtungen, die zumindest während einer Frontalkollision derart mit der Lagerbock/Fußhebelwerk-Einheit in Wirkverbindung gelangen, daß deren durch den Frontalaufprall bewirkten, in den Fahrgastraum hineingerichteten translatori schen Bewegungen eine das Pedal bzw. die Pedale vom Fahrzeuglen ker fortbewegende rotatorische Bewegung überlagert wird.

Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, mit möglichst wenig zusätzlichem Aufwand ein möglichst wenig zu sätzlichen Bauraum benötigendes Sicherheitsfußhebelwerk der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Art zu schaffen, das sich durch einen hohen Sicherheitsstandard auszeichnet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Pa tentanspruchs 1 gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Erfindungsgemäß wird das schwenkbar auf einer zumindest annä hernd horizontalen Pedalachse gelagerte mindestens eine Pedal nicht mehr direkt mit der die Schwenkbewegungen übertragenden Druckstange verbunden, sondern unter Zwischenschaltung eines vorzugsweise auf derselben Pedalachse schwenkbar gelagerten be nachbarten Schlepphebels, welcher seinerseits schwenkschlüssig mit dem Pedal gekoppelt ist, wobei die schwenkschlüssige Kopp lung des Pedals mit dem Schlepphebel selbsttätig lösbar ist, so bald sich der Lagerbock bei einer Frontalkollision des Fahrzeugs in Richtung des karosseriefesten Querträgers bewegt.

Anhand eines in der Zeichnung prinzipienhaft dargestellten Aus führungsbeispiels wird die Erfindung nachstehend näher erläu tert.

In der prinzipienhaften Zeichnung zeigen

Fig. 1 die teilgeschnittene Seitenansicht eines im Fußbereich des Fahrgastraums eines Kraftfahr zeugs angeordneten Sicherheitsfußhebelwerks gemäß der Erfindung und

Fig. 2 eine teilgeschnittene Draufsicht auf dieses Fußhebelwerk.

Das Sicherheitsfußhebelwerk 1 enthält im wesentlichen einen La gerbock 4 zur schwenkbaren Anlenkung eines oder gegebenenfalls auch mehrerer Pedale 2 mit jeweils einem benachbarten Schlepphe bel 7, ein Verriegelungsorgan 8 zur mechanischen Kopplung des Pedals 2 mit dem Schlepphebel 7 sowie einen Entriegelungsmecha nismus 9, durch den das Pedal 2 und der Schlepphebel 7 bei einer Frontalkollision des Fahrzeugs selbsttätig voneinander entkop pelt werden.

Der Lagerbock 4 ist an der den Fahrgastraum 15 in üblicher Weise von dem nicht weiter dargestellten Motorraum des Fahrzeugs trennenden Spritz- oder Querwand in einem Wandbereich 5 befe stigt, der bei einer Frontalkollision des Fahrzeugs mit dem an ihm befestigten Lagerbock 4 in den Innenraum des Fahrzeugs ver schoben, d. h. spürbar in den Fahrgastraum 15 hinein verformt wird.

Das schwenkbar auf einer zumindest annähernd horizontal im La gerbock 4 gehalterten Pedalachse 3 gelagerte Pedal 2, beispiels weise ein Bremspedal, ist nicht wie üblich direkt mit der seine Schwenkbewegungen übertragenden Druckstange 14 gekoppelt, son dern unter Zwischenschaltung eines auf derselben Pedalachse schwenkbar gelagerten benachbarten Schlepphebels 7. Dieser Schlepphebel 7 ist seinerseits während des normalen Fahrbetriebs des Fahrzeugs mittels eines Verriegelungsorgans 8 schwenkschlüs sig mit dem Pedal 2 gekoppelt, so daß durch den Fahrzeuglenker ausgeführte Schwenkbewegungen des Pedals 2 entsprechende syn chrone Schwenkbewegungen des Schlepphebels 7 zur Folge haben. Bei einer als Folge einer Frontalkollision des Fahrzeugs eintre tenden Verschiebung des Lagerbocks 4 in den Fahrzeuginnenraum 15 wird diese schwenkschlüssige Kopplung des Pedals 2 mit dem Schlepphebel 7 selbsttätig aufgehoben und damit das Pedal 2 von der Druckstange 14 mechanisch getrennt. Infolge der mechanischen Trennung des Pedals 2 vom Schlepphebel 7 und damit auch von der Druckstange 14 wird die Möglichkeit, Kräfte vom Pedal 2 auf die Druckstange 14 und insbesondere umgekehrt von der Druckstange 14 auf das Pedal 2 zu übertragen, beseitigt.

Wenn bei einer Frontalkollision des Fahrzeugs der Wandbereich 5 der Spritz- oder Querwand mit dem daran befestigten Lagerbock 4 tiefer in den Fahrgastraum 15 hinein verlagert wird, dann bewegt sich zwar zwangsläufig nach wie vor auch die Pedalachse 3 ent sprechend weiter in den Fahrgastraum 15 hinein, doch stellt das jetzt ja mechanisch von der Druckstange 14 getrennte Pedal 2 für die Füße des Fahrzeuglenkers keine Gefahr mehr dar, weil hier über keine ins Fahrzeuginnere gerichtete Kräfte mehr übertragen werden können. Das Pedal 2 kann infolge der mechanischen Ent kopplung vom Zwischenhebel 7 bzw. der Druckstange 14 vielmehr frei bzw. mit kleinsten Kräften um die Pedalachse 3 gedreht wer den, also mit seiner Pedalplatte 21 in Richtung der verformten Spritzwand 5. In Fig. 1 ist die bei einer Frontalkollision des Fahrzeugs stattfindende Verlagerung der Spritzwand sowie des daran montierten Lagerbocks gestrichelt angedeutet und mit 5 bzw. 4′ beziffert worden. Gestrichelt angedeutet ist auch, daß das Pedal hierbei nach seiner mechanischen Entkopplung vom Schlepphebel und von der Druckstange 14 wie vorerwähnt um die ebenfalls verlagerte Pedalachse 3′ in Richtung der verformten Spritzwand frei schwenkbar ist.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die schwenkschlüssige Kopplung des Pedals 2 mit dem benachbarten Schlepphebel 7 durch ein das Pedal 2 und den Schlepphebel 7 durchgreifendes Verriege lungsorgan in Form eines Sicherungsstiftes 8 bewirkt. Dieser et wa parallel zur Pedalachse 3 ausgerichtete Sicherungsstift ist in zur Pedalachse 3 beabstandete fluchtende Löcher im Pedal 2 und im Schlepphebel 7 eingeschoben. Er wirkt mit einem Entriege lungsmechanismus 9 zusammen, der durch die bei einer Frontalkol lision des Fahrzeugs auftretende Verlagerung des Lagerbocks 4 in den Fahrgastraum 15 aktiviert wird und den Sicherungsstift 8 aus diese Löcher herauszieht.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel wird dieser Entriegelungs mechanismus durch einen Hebelmechanismus 16 gebildet, der auf einer am Lagerbock 14 angeordneten, zumindest annähernd vertikal ausgerichteten Lagerachse 13 schwenkbar gelagert ist und einen während des Normalbetriebs etwa parallel zur Pedalachse 3 ausge richteten ersten Hebelarm 17 sowie einen etwa parallel zur Druckstange 14 ausgerichteten zweiten Hebelarm 18 aufweist, wie dies in Fig. 2 erkennbar ist.

Der erste Hebelarm 17 ist mit seinem freien Ende über ein stab förmiges knicksteifes Stützglied 12 an einem karosseriefesten Montage- oder Querträger 6 abgestützt, der in einem fahrgast raumseitigen Abstand zum Lagerbock 4 bzw. zum den Lagerbock tragenden Wandbereich 5 verläuft und im Gegensatz zu diesem Wandbereich 5 seine räumliche Lage auch bei einer Frontalkolli sion im wesentlichen unverändert beibehält.

Der zweite Hebelarm 18 ist seinerseits mit seinem freien Ende - im dargestellten Ausführungsbeispiel direkt - am freien Ende des Sicherungsstifts 8 angelenkt. Die Bemessung und räumliche Anord nung des Hebelmechanismus′ 16 erfolgt dabei derart, daß der Si cherungsstift 8 bei einer in gestrichelter Pfeilrichtung erfolg enden Schwenkbewegung des Hebelmechanismus′ 16 seinerseits in Pfeilrichtung bewegt und dadurch aus den Löchern des Schlepphe bels 7 und des Pedals 2 herausgezogen wird, wodurch die schwenk schlüssige Kopplung zwischen Pedal und Schlepphebel aufgelöst wird.

Es ist leicht erkennbar, daß der Schwenkmechanismus 16 selbsttä tig dann in Pfeilrichtung verschwenkt wird, wenn der am Wandbe reich 5 befestigte Lagerbock 4 mit der vertikalen Lagerachse 13 bei einer Frontalkollision des Fahrzeugs in Pfeilrichtung in den Fahrgastraum 15, d. h. in Richtung des zumindest annähernd raum fest verharrenden Querträgers 6 bewegt wird; dann wird nämlich der Hebelmechanismus 16 über das am ersten Hebelarm 17 angrei fende Stützglied 12 zwangsläufig und selbsttätig in Pfeilrich tung verschwenkt.

Wenn der Sicherungsstift 8 aus den Löchern des Pedals 2 und des Schlepphebels 7 herausgezogen ist, kann das Pedal 2 wie in Fig. 1 angedeutet widerstandslos um die Pedalachse 3′ nach vorn ver schwenkt werden.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Entriegelungsmecha nismus 9 in Form eines Kniehebels, d. h. eines zweiarmigen Win kelhebels ausgebildet und mit dem freien Arm seines einen Hebel arms direkt am freien Ende des Sicherungsstifts 8 angelenkt.

Eine solche Ausbildung ist jedoch nicht zwingend. Grundsätzlich kann zum Lösen der schwenkschlüssigen Verbindung, d. h. zum Ent riegeln des Verriegelungsorgans 8 auch jeder andere Entriege lungsmechanismus eingesetzt werden, der durch eine bei einer Frontalkollision eintretenden Relativbewegung zwischen Lagerbock 4 und Querträger 6 selbsttätig aktiviert wird. So ist es z. B. auch denkbar, am freien Ende des Sicherungsstiftes 6 ein in Pfeilrichtung wirkendes seil- oder kettenförmiges Kraftübertra gungsglied angreifen zu lassen, das seinerseits bei einer Fron talkollision durch einen ähnlichen Hebelmechanismus o. ä. in Pfeilrichtung gezogen wird.

Bezugszeichenliste

1 Fußhebelwerk
2 Pedal
3 Pedalachse
4 Lagerbock
5 stark verformbarer Wandbereich der Spritz- oder Querwand
6 karosseriefester Querträger
7 Schlepphebel
8 Verriegelungsorgan; Sicherungsstift
9 Entriegelungsmechanismus
12 knicksteifes Stützglied
13 vertikale Lagerachse
14 Druckstange
15 Fahrgastraum
16 Hebelmechanismus
17 erster Hebelarm
18 zweiter Hebelarm

Claims

1. Sicherheitsfußhebelwerk für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für ein Personenkraftfahrzeug,
mit einem an einem sich bei einer Frontalkollision des Fahr zeugs spürbar in den Fahrgastraum (15) hinein verformenden Wandbereich (5) der Spritz- oder Querwand befestigten Lager bock (4) zur schwenkbaren Anlenkung mindestens eines auf eine Druckstange (14) einwirkenden Pedals (2), insbesondere eines Bremspedals,
sowie mit einem in einem fahrgastraumseitigen Abstand zu die sem Wandbereich (5) verlaufenden karosseriefesten Querträger (6), der seine räumliche Lage auch bei einer Frontalkollision im wesentlichen unverändert beibehält, dadurch gekennzeichnet,
daß das schwenkbar auf einer zumindest annähernd horizontalen Pedalachse (3) gelagerte mindestens eine Pedal (2) nicht di rekt mit der Druckstange (14) verbunden ist, sondern unter Zwischenschaltung eines vorzugsweise auf derselben Pedalachse (3) schwenkbar gelagerten benachbarten Schlepphebels (7), der seinerseits schwenkschlüssig mit dem Pedal (2) gekoppelt ist, wobei die schwenkschlüssige Kopplung des Pedals (2) mit dem Schlepphebel (7) bei einer kollisionsbedingten Relativbewe gung zwischen Lagerbock (4) und karosseriefestem Querträger (6) selbsttätig lösbar ist.

2. Sicherheitsfußhebelwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die schwenkschlüssige Kopplung des Pedals (2) mit dem be nachbarten Schlepphebel (7) durch ein das Pedal (2) und den Schlepphebel (7) durchgreifendes Verriegelungsorgan (8) be wirkt ist, welches bei einer Frontalkollision selbsttätig durch einen durch die kollisionsbedingte Relativbewegung zwi schen Pedal (2) und Querträger (6) aktivierten Entriegelungs mechanismus (9) außer Eingriff bringbar ist.

3. Sicherheitsfußhebelwerk nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Verriegelungsorgan durch einen Sicherungsstift (8) gebildet ist, welcher in zur Pedalachse (3) beabstandete fluchtende Löcher im Pedal (2) und im Schlepphebel (7) einge schoben ist und aus diesen durch den Entriegelungsmechanismus (9) herausziehbar gelagert ist.

4. Sicherheitsfußhebelwerk nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß am Lagerbock (4) eine zumindest annähernd vertikale La gerachse (13) zur schwenkbaren Lagerung eines Hebelmechanis mus′ (16) mit einem etwa parallel zur Pedalachse (3) ausge richteten ersten Hebelarm (17) und einem etwa parallel zur Druckstange (14) ausgerichteten zweiten Hebelarm (18) gehal tert ist,
daß das freie Ende des ersten Hebelarms (17) über ein knick steifes Stützglied (12) am karosseriefesten Querträger (6) abgestützt ist,
und daß das freie Ende des zweiten Hebelarms (18) direkt oder indirekt derart am freien Ende des Sicherungsstifts (8) ange lenkt ist, daß dieser bei einer kollisionsbedingten Ver schwenkung des Hebelmechanismus′ (16) - die schwenkschlüssige Kopplung zwischen Pedal (2) und Schlepphebel (7) lösend - aus den Löchern des Pedals (2) sowie des Schlepphebels (7) her ausgezogen wird.