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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Haltevorrichtung eines Betätigungspedals
für ein
Kraftfahrzeug, die ein auf der Rückseite
eines Armaturenbretts des Kraftfahrzeugs angebrachtes Betätigungspedal
zur Betätigung
eines Betätigungsgeräts, das auf
der Vorderseite des Armaturenbretts montiert ist, hält.
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Es
ist eine gewöhnliche
Haltevorrichtung eines Betätigungspedals
für ein
Kraftfahrzeug bekannt, bei der ein Unterdruckverstärker auf
der Vorderseite eines Armaturenbretts montiert ist. An einer geeigneten
Stelle der Karosserie des Kraftfahrzeugs ist ein Bremspedal, das über einen
durch das Armaturenbrett hindurchragenden Aktivierungshebel diesen Unterdruckverstärker aktiviert,
schwenkbar angebracht. Eine solche Vorrichtung ist z. B. in der
offengelegten japanischen Patentanmeldung 60-261774 beschrieben.
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Wenn
bei dieser bereits vorgeschlagenen Haltevorrichtung eines Betätigungspedals
aufgrund eines Frontalzusammenstoßes o. Ä. eine übermäßige Belastung auf die Vorderseite
des Betätigungsgeräts, wie
z. B. eines Unterdruckverstärkers,
einwirkt, während
der Fahrer auf das Betätigungspedal
tritt, besteht die Möglichkeit,
dass das Betätigungsgerät zusammen
mit dem Armaturenbrett nach hinten verschoben wird. Dies bewirkt,
dass das Betätigungspedal
zurückschlägt und auf
den Fahrer eine Schlagkraft ausübt.
Ein Versuch dieses Problem zu lösen
ist in der Schrift US 2003/0019379A1 beschrieben.
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Mit
bevorzugten Ausführungen
der vorliegenden Erfindung soll die oben genannte Sachlage entschärft werden,
indem eine Haltevorrichtung eines Betätigungspedals für ein Kraftfahrzeug
geschaffen wird, die vorteilhaft ein Rückschlagen des Betätigungspedals
verhindert, auch wenn ein Betätigungsgerät und ein
Armaturenbrett durch eine übermäßige Belastung
von vorn während
der Betätigung
des Betätigungspedals
nach hinten verschoben werden.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführung
der vorliegenden Erfindung wird eine Haltevorrichtung eines Betätigungspedals
für ein
Kraftfahrzeug geschaffen, die ein auf der Rückseite eines Armaturenbretts des
Kraftfahrzeugs angebrachtes Betätigungspedal zur
Betätigung
eines Betätigungsgeräts, das
auf der Vorderseite des Armaturenbretts montiert ist, hält, mit
- – einem
ersten Träger,
der am Armaturenbrett befestigt ist,
- – einem
zweiten Träger,
der in einem Abstand hinter dem Armaturenbrett angeordnet und an
einem Verstärkungselement
der Karosserie des Kraftfahrzeugs befestigt ist,
- – einer
lösbaren
Verbindungseinrichtung, die im Normalfall den ersten Träger und
den zweiten Träger
miteinander verbindet, aber zur Verringerung eines Schlags die Verbindung
zwischen dem ersten Träger
und dem zweiten Träger
löst und
ein Rückwärtsbewegen
des ersten Trägers
ermöglicht,
wenn der erste Träger
von der Armaturenbrettseite her einer übermäßigen Rückwärtsbelastung ausgesetzt ist,
sowie
- – einem
Stellhebel, der mittels erster und zweiter Drehzapfen am ersten
und zweiten Träger
aufgehängt
ist und mittels eines dritten Drehzapfens den oberen Endabschnitt
des Betätigungspedals hält,
wobei
beim Rückwärtsbewegen
des ersten Trägers sich
das Betätigungspedal
infolge eines Schwenkens des Stellhebels so dreht, dass ein Trittabschnitt
nach vorn bewegt wird.
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Das
Betätigungsgerät, das Betätigungspedal und
die lösbare
Verbindungseinrichtung entsprechen bei einer unten beschriebenen
Ausführung
der vorliegenden Erfindung einem Unterdruckverstärker 13, einem Bremspedal 28 und
Abscherstiften 21.
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Die
lösbare
Verbindungseinrichtung umfasst vorzugsweise einen Abscherstift zum
Verbinden von Verbindungsabschnitten, die im Wesentlichen in Horizontalrichtung
des ersten und zweiten Trägers
angeordnet sind.
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Eine
bevorzugte Ausführung
der vorliegenden Erfindung weist außerdem das Merkmal auf, dass
der Abstand zwischen einem das Betätigungspedal und das Betätigungsgerät miteinander
verbindenden Verbindungspunkt und einem Trittabschnitt des Betätigungspedals
größer ist
als der Abstand zwischen dem dritten Drehzapfen und diesem Verbindungspunkt.
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Wenn
aufgrund eines Frontalzusammenstoßes o. Ä. des Kraftfahrzeugs eine übermäßige Belastung
von vorn auf das Betätigungsgerät einwirkt
und das Armaturenbrett während
der Betätigung
des Betätigungspedals
nach hinten verschoben wird, wirkt bei Ausführungen der vorliegenden Erfindung
die übermäßige Belastung
auf die lösbare
Verbindungseinrichtung so ein, dass der erste Träger in Bezug auf den zweiten
Träger
nach hinten bewegt und somit der Stellhebel geschwenkt wird, wobei
sich infolge dieses Schwenkens das Betätigungspedal dreht und dessen
Trittabschnitt nach vorn bewegt wird. Daher wird auch bei Betätigung des
Betätigungspedals
ein Rückschlagen
des Betätigungspedals
auf den Fahrer verhindert.
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Der
erste und zweite Träger
können
gewöhnlich
mit dem Abscherstift einfach und zuverlässig verbunden werden, und
wenn auf das Betätigungsgerät und das
Armaturenbrett von vorn eine übermäßige Belastung
einwirkt, wird durch das Abscheren des Abscherstifts die Verbindung
zwischen dem ersten und zweiten Träger gelöst, wodurch die Rückwärtsbewegung
des ersten Trägers
zuverlässig
eintritt.
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Vorzugsweise
ist beim Lösen
der Verbindungseinrichtung die Vorwärtsbewegung des Trittabschnitts
des Betätigungspedals
so viel größer als
die Rückwärtsbewegung
des Betätigungsgeräts, dass ein
Rückschlagen
des Betätigungspedals
auf den Fahrer zuverlässig
verhindert wird.
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Für ein besseres
Verständnis
der vorliegenden Erfindung und um zu zeigen, wie diese verwirklicht
werden kann, wird nun als Beispiel auf die beigefügten Zeichnungen
Bezug genommen. Es zeigen
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1 eine
Seitenansicht einer Haltevorrichtung eines Betätigungspedals für ein Kraftfahrzeug, gemäß einer
Ausführung
der vorliegenden Erfindung,
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2 einen
Schnitt entlang Linie 2-2 in 1,
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3 einen
Schnitt entlang Linie 3-3 in 1,
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4 einen
Schnitt entlang Linie 4-4 in 1 und
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5 eine 1 entsprechende
Ansicht zur Erklärung
der Arbeitsweise der Haltevorrichtung des Betätigungspedals bei einem Aufprall
des Kraftfahrzeugs.
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1 und 2 zeigen
einen in einem Motorraum 10 angebrachten Unterdruckverstärker 13 und
einen im Fahrzeuginnenraum 11 angebrachten ersten Träger 15,
die mit mehreren Schrauben 17, 17 ... an einem
Armaturenbrett 12 befestigt sind, das den Motorraum 10 im
vorderen Teil des Kraftfahrzeugs und den Fahrzeuginnenraum 11 im
hinteren Teil voneinander trennt. An der Vorderseite des Unterdruckverstärkers 13 ist
ein Hauptbremszylinder 14 montiert, der vom Unterdruckverstärker 13 mit
doppelter Kraft betätigt
wird. An die Ausgangsöffnung dieses
Hauptbremszylinders 14 ist eine Hydraulikleitung (nicht
gezeigt) angeschlossen, die mit den Bremszylindern einer Vorderradbremse
und einer Hinterradbremse verbunden ist.
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Wie
in 1 und 3 gezeigt, umfasst der erste
Träger 15 eine
mit den oben genannten Schrauben 17, 17 ... am
Armaturenbrett 12 befestigte Basisplatte 15a,
eine linke und eine rechte Seitenwandplatte 15b, 15b,
die vom linken bzw. rechten Seitenabschnitt der Basisplatte 15a nach
hinten ragen, und eine obere Platte 15c, die die oberen
Enden der Seitenwandplatten 15b, 15b miteinander
verbindet. Ein horizontaler Verbindungsabschnitt 20h eines
Stellhebels 20 liegt an der Unterseite eines horizontalen
Verbindungsabschnitts 15h der oberen Platte 15c an; und
ein horizontaler Verbindungsabschnitt 16h eines zweiten
Trägers 16 liegt
auf der Oberseite des horizontalen Verbindungsabschnitts 15h auf.
Diese Verbindungsabschnitte 15h, 16h und 20h sind
durch einen oder mehrere Abscherstifte 21 miteinander verbunden.
Die Abscherstifte 21 sind so ausgebildet, dass sie brechen,
wenn sie bei einem Frontalaufprall des Kraftfahrzeugs einer übermäßigen Belastung ausgesetzt
sind.
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Wie
in 1 und 4 gezeigt, umfasst der zweite
Träger 16 eine
mit dem Verbindungsabschnitt 16h verbundene obere Platte 16a und
eine linke und eine rechte Seitenwandplatte 16b, 16b,
die über
die obere Platte 16a miteinander verbunden sind. Die obere
Platte 16a ist mit mehreren Schrauben 24 an einem
Tragelement 23 befestigt. Dieses Tragelement 23 ist
an einem Querträger 22 befestigt,
der ein Verstärkungselement
der Karosserie des Kraftfahrzeugs ist und in Querrichtung des Fahrzeuginnenraums 11 angeordnet
ist.
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Wie
in 1, 2 und 4 gezeigt,
umfasst der Stellhebel 20 eine linke und eine rechte gekröpfte Armplatte 20P, 20P,
die jeweils einen horizontalen unteren Arm 20b und einen
vom hinteren Ende des unteren Arms 20b nach hinten oben
ansteigenden oberen Arm 20a umfassen. Der untere Arm 20b ist
länger
als der obere Arm 20a. Die vorderen Endabschnitte des linken
und rechten unteren Arms 20b sind durch den Verbindungsabschnitt 20h miteinander
verbunden. Grenzabschnitte der unteren Arme 20b und oberen
Arme 20a der Armplatten 20P, 20P sind
durch erste Drehzapfen 25, die sich in Querrichtung der
Karosserie des Kraftfahrzeugs erstrecken, an den beiden Seitenwandplatten 15b, 15b des ersten
Trägers 15 drehbar
angebracht. Die oberen Endabschnitte der oberen Arme 20a der
Armplatten 20P, 20P sind mittels zu den ersten
Drehzapfen 25 parallelen zweiten Drehzapfen 26 an
den beiden Seitenwandplatten 16b, 16b des zweiten
Trägers 16 drehbar
angebracht.
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Der
obere Endabschnitt eines Bremspedals 28 ist durch einen
dritten Drehzapfen 27 an den vorderen Endabschnitten der
Armplatten 20P, 20P drehbar angebracht. Der hintere
Endabschnitt des durch das Armaturenbrett 12 hindurchragenden
Aktivierungshebels 29 des Unterdruckverstärkers 13 ist durch
eine zum dritten Drehzapfen 27 parallele Verbindungsstange 30 mit
dem mittleren Teil dieses Bremspedals 28 verbunden. Bei
dieser Konstruktion sind der zweite Drehzapfen 26 und der
dritte Drehzapfen 27 im Wesentlichen auf der gleichen horizontalen
Ebene angeordnet. Bei dem Bremspedal 28 beträgt der Abstand
L2 von der Verbindungsstange 30 zu einem Trittabschnitt 28a das
Mehrfache des Abstands L1 zwischen dem dritten Drehzapfen 27 und der
Verbindungsstange 30.
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Der
Aktivierungshebel 29 ist mit einem im Unterdruckverstärker 13 angebrachten
Steuerventil schwenkbar verbunden.
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Im
Folgenden wird die Arbeitsweise dieser Ausführung erklärt.
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Wenn
bei normalem Betrieb des Kraftfahrzeugs der Fahrer auf das Bremspedal 28 tritt,
dreht sich dieses um den dritten Drehzapfen 27 herum nach
vorn und drückt
den Aktivierungshebel 29 nach vorn, so dass der Unterdruckverstärker 13 mit
doppelter Kraft auf den Hauptbremszylinder 14 einwirkt, wodurch
der Hauptbremszylinder 14 von seiner Ausgangsöffnung den
hydrostatischen Druck der Vorderradbremse und Hinterradbremse zuführt und
somit die Bremsen betätigt.
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Dabei
wirkt die Reaktionskraft des Bremspedals 28 ausgehend vom
dritten Drehzapfen 27 in Richtung des zweiten Drehzapfens 26 auf
den unteren Arm 20b des Stellhebels 20 ein, wodurch
der obere Arm 20a eine Drehkraft erzeugt. Diese Drehkraft
ist jedoch relativ gering, so dass nicht die Gefahr des Brechens
der Abscherstifte 21, 21 besteht. Daher wird die
Kraft, mit der der Fahrer auf das Bremspedal 28 tritt,
zuverlässig
zum Unterdruckverstärker 13 geleitet.
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Wenn
während
der oben beschriebenen Betätigung
des Bremspedals 28 aufgrund eines Frontalaufpralls o. Ä. des Kraftfahrzeugs
von vorn eine übermäßige Belastung
auf den Hauptbremszylinder 14 und den Unterdruckverstärker 13 einwirkt,
wie in 5 gezeigt, so dass das Armaturenbrett 12 nach hinten
geschoben wird, dann wirkt diese übermäßige Belastung als Scherkraft über den
ersten Träger 15 auf
die Abscherstifte 21, 21 ein, wodurch diese brechen.
Daher wird infolge des Brechens der Abscherstifte 21, 21 der
erste Träger 15 nach
hinten bewegt, aber der am starken Tragelement 23 befestigte
zweite Träger 16 behält im Wesentlichen
seine Position und/oder seinen bewegungslosen Zustand bei. Somit wird
beim Rückwärtsbewegen
des ersten Trägers 15 der
zweite Drehzapfen 26, der den mittleren Teil des Stellhebels 20 hält, zusammen
mit dem ersten Träger 15 nach
hinten bewegt, wodurch der Stellhebel 20 um den am zweiten
Träger 16 befestigten
ersten Drehzapfen 25 herum nach hinten geschwenkt wird, so
dass der vordere Endabschnitt des Stellhebels 20 den oberen
Endabschnitt des Bremspedals 28 mittels des dritten Drehzapfens 27 nach
hinten zieht. Infolgedessen dreht sich das Bremspedal 28 um
die Verbindungsstange 30 herum im Uhrzeigersinn (5)
und schwenkt den Aktivierungshebel 29 nach unten, wodurch
der Trittabschnitt 28a des Bremspedals 28 nach
vorn bewegt wird.
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Insbesondere
beträgt
bei dem Bremspedal 28 der Abstand L2 von der Verbindungsstange 30 zum
Trittabschnitt 28a das Mehrfache des Abstands L1 zwischen
dem dritten Drehzapfen 27 und der Verbindungsstange 30.
Auch wenn sich der Aktivierungshebel 29 zusammen mit dem
Unterdruckverstärker 13 nach
hinten bewegt, überschreitet
daher die Vorwärtsbewegung
des Trittabschnitts 28a die Rückwärtsbewegung des Aktivierungshebels 29.
In diesem Fall bewegt sich der Trittabschnitt 28a vorzugsweise
aus der Position vor dem Aufprall nach vorn, wie bei dem in den
Zeichnungen gezeigten Beispiel, wobei es wichtig ist, dass er sich
zumindest nicht aus der Position vor dem Aufprall nach hinten bewegt.
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Somit
wird auch während
der Betätigung
des Bremspedals 28 verhindert, dass dieses auf den Fahrer
zurückschlägt.
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Die
vorliegende Erfindung beschränkt
sich nicht auf die oben beschriebene Ausführung, und es sind innerhalb
des Themas der vorliegenden Erfindung verschiedene Konstruktionsmodifikationen möglich. Beispielsweise
muss der Stellhebel 20 nicht unbedingt mit den Abscherstiften 21, 21 verbunden sein.
Weiterhin können
der erste Träger 15 und
der zweite Träger 16 anstatt
durch Abscherstifte 21, 21 durch Federelemente,
die durch übermäßige Belastung
verformt werden, verbunden werden. Die vorliegende Erfindung kann
auch auf eine Haltevorrichtung für
ein Kupplungspedal angewandt werden.