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AUFGABE DER
ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Mechanismus zum Entkoppeln
des Bremspedals, der in eine Pedalanordnung eines Fahrzeugs eingebaut
ist, welcher Freigabe des Bremspedals im Falle eines Zusammenstoßes des
Fahrzeugs zulässt,
die bei Verschiebung der Lenksäule
erfolgt.
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Eine
Aufgabe der Erfindung besteht darin, dass im Falle eines Zusammenstoßes der
in das Bremspedal eingebaute Mechanismus die Freigabe der Drehachse
des Pedals von seinen Abstützungen bestimmt,
so dass das Pedal frei ist und kein Hindernis für die normale Weitergewegung
der Lenksäule bildet,
wodurch Verschiebungen der Lenksäule
in eine unerwünschte
Richtung behindert, so dass verhindert wird, dass der Fahrer Verletzungen
erleidet.
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Es
ist weiter eine Aufgabe der Erfindung, dass die Lenksäule selbst
bei ihrer Verschiebung infolge eines Zusammenstoßes die Betätigung des Mechanismus zur
Freigabe des Bremspedals bestimmt. Dieser Freigabemechanismus kann
auch auf das Kupplungspedal anwendbar sein.
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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Wenn
ein Frontalzusammenstoß eines
Fahrzeugs erfolgt, sei dies gegen einen Gegenstand oder gegen ein
anderes Fahrzeug, finden umfassende Verschiebungen im Innenraum
des Fahrzeugs statt; diese können
von dem Motor, von der Lenksäule oder
von anderen Elementen erfolgen, die sich als äußerst gefährlich insofern erweisen, dass
sie in den Raum eingebracht werden, wo sich der Fahrer befindet.
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Die
Lenksäule,
zum Beispiel, kann sich zur Seite bewegen und gegen das Bremspedal
stoßen, das
sich daneben befindet, wodurch bewirkt wird, dass die Weiterbewegung
der Lenksäule
behindert wird und Reaktionskräfte
erzeugt werden, die den Verlauf der Verschiebung der Säule modifizieren
werden und darin enden, dass sie gegen den Fahrer stößt und ernsthafte
Verletzung desselben bewirkt.
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Im
Fall eines Zusammenstoßes
des Fahrzeugs wird das Pedal gewöhnlich
weiterhin an der hydraulischen Steuerung befestigt bleiben und ein Hindernis
für die
Verschiebung der Lenksäule
bilden.
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Mit
dem Ziel, die Eindringung dieser Elemente in den Innenraum des Fahrzeugs
zu verhindern, sind Komponenten und Systeme so konfiguriert, dass
sie die negativen Auswirkungen reduzieren oder beseitigen sollen,
die dieses Eindringen für
den Fahrer haben kann.
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In
dem Patent der Erfindung
EP 1
247 701 , das ebenfalls dem Anmelder der vorliegenden Erfindung
gehört,
ist eine Vorrichtung zum Entkoppeln des Bremspedals offenbart, bei
der das Bremspedal um eine Achse herum schwenkt, die an ihren Enden durch
einige Buchsen abgestützt
wird, welche zu einigen gekrümmten
Segmenten gehören,
die ihrerseits durch ein Rohr verbunden sind. Dieses Rohr befindet
sich im Weg der Lenksäule,
wenn die letztere infolge eines Unfalls verschoben wird, wodurch
bei Erleiden des Stoßes
der Lenksäule
die Trennung der Segmente und das Schwenken derselben nach außen hin
er zeugt wird, so dass die Buchsen von der Achse des Bremspedals
gelöst
werden, welches infolge der Freigabe des Bremspedals fällt und
auf diese Weise nicht den Bewegungsablauf der Lenksäule behindern
wird.
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US
2002/074785 Al offenbart einen Mechanismus gemäß dem Oberbegriff von Anspruch
1.
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BESCHREIBUNG
DER ERFINDUNG
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Der
Mechanismus zum Entkoppeln des Bremspedals im Falle eines Zusammenstoßes, der das
Ziel dieser Erfindung bildet, bietet eine alternative Lösung, um
die weitere Bewegung der Lenksäule im
Fall eines Zusammenstoßes
des Fahrzeugs zuzulassen, so dass das Bremspedal kein Hindernis
bedeutet, das der Verschiebung der Lenksäule Widerstand entgegensetzt,
und um Verletzung des Fahrers zu vermeiden.
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Es
geht hierbei um die tatsächliche
Abstützung
der Lenksäule,
die auf den Mechanismus einwirkt, wenn der Zusammenstoß stattfindet,
so dass das Bremspedal nicht mehr mit der Stange verknüpft ist,
die die hydraulische Steuerung der Bremse bildet, und frei um seine
Drehachse schwenken gelassen wird, wodurch Platz für die Lenksäule gelassen
wird.
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Während normalem
Gebrauch der Pedalanordnung ist der Entkopplungsmechanismus vollständig blockiert,
ohne eine jegliche Möglichkeit
irgendeiner Bewegung.
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Der
durch das tatsächliche
Pedal gebildete Mechanismus weist grundlegend vier Stücke auf: den
Pedalkörper
selbst, ein lösbares
Stück,
das an der Stange der hydraulischen Steuerung eingehakt ist, und
zwei gezahnte Stücke,
die miteinan der in Eingriff stehen und sich zwischen dem Pedal und
dem lösbaren
Stück befinden.
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Das
erste gezahnte Stück
liegt der Lenksäulenabstützung gegenüber und
wird deshalb das Element sein, das den Stoß aufnehmen wird. Bei normalem
Betrieb ist es an den Pedalkörper
und das lösbare
Stück genietet,
wodurch seine relative Bewegung in Bezug auf beide unmöglich ist.
Das andere gezahnte Stück,
das zu allen Zeitpunkten mit dem Vorhergehenden in Eingriff ist,
hat die Form eines Nockens und ist schwenkbar an das lösbare Stück angelenkt.
Der Körper
des Pedals enthält
ein Endstück, das
bei normalem Betrieb auf der oberen Fläche dieses gezahnten Nockens
ruht, der die auf das Pedal ausgeübte Kraft zu dem lösbaren Stück und von
diesem zu der hydraulischen Steuerung überträgt.
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Die
Drehachse, um die sich der Pedalkörper dreht, durchquert das
erste gezahnte Stück
und das lösbare
Stück und
ist an seinen Enden in den festen Abstützungen des Pedals befestigt.
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Wenn
ein Zusammenstoß erfolgt,
stößt die Lenksäulenabstützung gegen
das erste gezahnte Stück,
wodurch die Niete zerbrochen wird, die es mit dem Pedalkörper und
dem lösbaren
Stück verbindet. Dieses
erste gezahnte Stück
beginnt sich in Bezug auf die Drehachse des mit dem gezahnten Nocken
in Eingriff stehenden Bremspedals zu drehen und bringt denselben
zum Drehen um seine Schwenkverbindung mit dem lösbaren Stück. Der Pedalkörper, der durch
das Endstück
an dem oberen Teil des Nockens abgestützt wurde, findet nun den Nocken
in einer niedrigeren Position vor und fällt deshalb frei in Richtung
auf das lösbare
Stück.
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Das
Bremspedal wird deshalb frei um die Drehachse rotieren gelassen.
In diesem Zustand bedeutet das Pedal kein Hindernis für die Lenksäule.
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Bestimmte
Elemente können
dem System hinzugefügt
werden, um den geführten
Fall des Pedals zu vereinfachen. Eine Option besteht darin, eine Verbindungsstange
hinzuzufügen,
die schwenkbar an einem Ende an den gezahnten Nocken und an dem
anderen Ende an das Pedal angelenkt ist, so dass, wenn sich der
gezahnte Nocken zu drehen beginnt, er durch die Einwirkung des ersten
gezahnten Stücks
die Drehbewegung zu dem Pedal überträgt, wodurch
es nach unten geschwenkt wird.
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Die
andere Alternative besteht in der Hinzufügung von zwei Riemenscheiben
zu dem Mechanismus, von denen eine fest an dem gezahnten Nocken befestigt
ist und die andere fest an dem Pedalkörper befestigt ist, wobei beide
Riemenscheiben mittels eines Riemens verbunden werden, so dass,
wenn sich der gezahnte Nocken zu drehen beginnt, er durch die Einwirkung
des ersten gezahnten Stücks
die Drehbewegung zu dem Pedal überträgt, wodurch
es nach unten geschwenkt wird.
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BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Zum
Vervollständigen
der vorgelegten Beschreibung und mit dem Ziel, ein besseres Verständnis der
Charakteristiken der Erfindung zu unterstützen, ist in Übereinstimmung
mit einem bevorzugten Beispiel einer praktischen Ausführungsform
derselben als Begleitung der Beschreibung als integrierter Teil
derselben ein Satz von Zeichnungen angeführt, in denen zur Illustration
und nicht einschränkend
das Folgende dargestellt ist:
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1 – Sie zeigt
eine linke perspektivische Gesamtansicht der Pedalanordnung, in
der sowohl die Abstützungen
des Bremspedals als auch der in dem Pedal selbst enthaltene Mechanismus
zur Freigabe des Bremspedals erkannt werden kann.
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2 – Sie zeigt
eine rechte perspektivische Gesamtansicht der Pedalanordnung, in
der der Pedalkörper
detaillierter zu erkennen ist.
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3 – Sie zeigt
eine Seitenansicht des Bremspedals und daher des Mechanismus zum
Entkoppeln, in der der Pedalkörper,
die beiden gezahnten Stücke
und das lösbare
Stück zu
erkennen sind.
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4 – Sie zeigt
eine Seitenansicht des Mechanismus zum Entkoppeln, in der das lösbare Stück unterdrückt worden
ist, damit die beiden gezahnten Stücke detaillierter zu sehen
sind, und eine Vereinfachung der Lenksäulenabstützung dargestellt worden ist.
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5 – Sie zeigt
eine Seitenansicht des Mechanismus zum Entkoppeln, wenn dieser aktiviert
ist.
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6 – Sie zeigt
eine Seitenansicht des Mechanismus zum Entkoppeln, wenn dieser aktiviert
ist, in der das lösbare
Stück unterdrückt worden
ist, damit detaillierter zu sehen ist, wie die beiden gezahnten
Stücke
in Eingriff stehen und wie der Pedalkörper gefallen ist.
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7 – Sie zeigt
eine rechte perspektivische Gesamtansicht der Pedalanordnung, in
der eine der Abstützungen unterdrückt worden
ist und der Mechanismus zum Entkoppeln nach Aktivierung zu erkennen
ist.
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8 – Sie zeigt
eine rechte perspektivische Gesamtansicht, in der eine erste Lösung zum
Vereinfachen des geführten
Falls des Pedals erscheint, die aus zwei durch einen Riemen verbundene
Riemenscheiben besteht, von denen eine fest mit dem gezahnten Nocken
verbunden ist und die andere fest mit dem Pedalkörper verbunden ist.
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9 – Sie zeigt
eine rechte perspektivische Gesamtansicht, in der die Lösung der
vorhergehenden Figur erscheint, wenn der Mechanismus zum Entkoppeln
aktiviert worden ist.
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10 – Sie zeigt
eine perspektivische Ansicht, in der das lösbare Stück nicht dargestellt ist, gemäß der ersten
Lösung
für den
geführten
Fall der 8 und 9.
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11 – Sie zeigt
eine linke perspektivische Gesamtansicht, in der die zweite Lösung für geführten Fall
des Pedals erscheint, die darin besteht, eine Verbindungsstange
schwenkbar angelenkt an ein Ende des gezahnten Nockens und an dem
anderen Ende an den Pedalkörper
einzusetzen.
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12 – Sie zeigt
eine linke perspektivische Gesamtansicht, in der die Lösung der
vorhergehenden Figur erscheint, wenn das System aktiviert worden
ist.
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BEVORZUGTE
AUSFÜHRUNGSFORM
DER ERFINDUNG
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Der
Mechanismus zum Entkoppeln des Bremspedals eines Fahrzeugs im Falle
eines Zusammenstoßes,
der das Ziel dieser Erfindung bildet, findet Anwendung in einer
Pedalanordnung, die hinter der Abstützung der Lenksäule (12)
angeordnet ist, welche im wesentlichen einige feste Abstützungen (1)
aufweist, um die sich ein Bremspedalkörper dreht, welcher, wenn er
niedergedrückt
wird, auf die Verbindung (20) einer hydraulischen Steuerung
wirkt.
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Der
Mechanismus zum Entkoppeln des Bremspedals ist grundlegend gekennzeichnet
durch den Einbau eines ersten gezahnten Stückes (2), das der
Abstützung
der Lenksäule
(12) gegenüberliegt und
mittels einer Niete (9) mit dem Körper des Pedals (6)
und mit einem lösbaren
Stück (3)
verbunden ist, das die Verbindung (20) zu der hydraulischen
Steuerung liefert und zu allen Zeitpunkten mit einem gezahnten Nocken
(4) in Eingriff ist, der in Bezug auf das lösbare Stück (3)
an einer mit der Niete versehenen Achse (7) schwenkbar
angelenkt ist, wobei das erste gezahnte Stück (2) und das lösbare Stück (3) durch
eine Achse des Bremspedals (8) durchquert werden, um die
der Körper
des Pedals (6) schwenkt, wobei das letztere ein angeschweißtes Endstück (5) aufweist,
das auf dem gezahnten Nocken (4) ruht.
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Das
lösbare
Stück (3)
weist einen ersten röhrenförmigen Teil
(10) auf, der an einer der Abstützungen (1) angreift,
während
der Körper
des Pedals (6) einen zweiten röhrenförmigen Teil (11) hat,
der sich in Bezug auf die andere feste Abstützung (1) dreht, wobei
die Achse des Bremspedals (6) den zweiten röhrenförmigen Teil
(11) des Pedals (6) kreuzt und auf eine Öffnung (21)
trifft, die im ersten gezahnten Stück (2) und im zweiten
röhrenförmigen Teil
(10) gebildet ist, der zum lösbaren Stück (3) gehört.
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Während normalen
Betriebs des Bremspedals bilden der Pedalkörper (6) mit seinem
Endstück (5),
das lösbare
Stück (3),
das erste gezahnte Stück (2)
und der gezahnte Nocken (4) einen massiven Block, der den
Druck des Fußes
auf den Körper
des Pedals (6) zu der Stange der hydraulischen Steuerung überträgt, die
mit der Verbindung (20) des lösbaren Stücks (3) verbunden
ist.
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Das
an den Pedalkörper
(6) angeschweißte Endstück (5)
ruht auf dem oberen Teil des gezahnten Nockens (4), der
bei normalem Betrieb, keine relative Bewegung in Bezug auf den Pedalkörper (6)
aufweist, da er mit dem ersten gezahnten Stück (2) in Eingriff
ist, das an das lösbare
Stück (3)
und an den Körper
des Pedals (6) genietet ist.
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Wenn
das Fahrzeug einen Zusammenstoß erleidet,
stößt die Lenksäulenabstützung (12)
hart auf eine Verlängerung
(22) des ersten gezahnten Stücks (2), wodurch sie
Drehen desselben um die Achse des Bremspedals (8) und Zerbrechen
der Niete (9) bewirkt, welche es mit dem Pedalkörper (6)
und mit dem lösbaren
Stück (3)
verbunden hat. Das Schwenken dieses ersten gezahnten Stückes (2)
bewirkt durch seinen gezahnten Sektor das Drehen des gezahnten Nockens
(4) um die mit der Niete versehene Achse (7),
die es mit dem lösbaren
Stück (3)
verbindet, während
das lösbare
Stück (3),
das mit der hydraulischen Steuerung durch die Verbindung (20) verbunden
ist, unbeweglich bleibt.
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Wenn
sich der gezahnte Nocken (4) dreht, verschwindet die Abstützung, die
zwischen dem Endstück
(5) und dem gezahnten Nocken (4) vorhanden war,
was das Fallen des Pedalkörpers
(6) bewirkt, der sich um seine Drehachse (8) dreht,
wobei der Bremspedalkörper
(6) von einigen seiner Abstützungen gelöst wird und dadurch nicht länger ein
Hindernis für die
Weiterbewegung der Abstützung
der Lenksäule (12)
darstellt.
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Es
ist eine Ausführungsform
vorgesehen, in der der Mechanismus zum Entkoppeln komplementär und mit
dem Ziel einer Vereinfachung des geführten Falls des Pedalkörpers (6)
eine erste Riemenscheibe (15), die fest mit dem gezahnten
Nocken (4) durch eine erste Kupplung (18) verbunden
ist, die an der mit der Niete versehenen Achse (7) befestigt
ist, und auch eine zweite Riemenscheibe (16) aufweist, die
fest mit dem Pedalkörper
(6) durch eine zweite Kupplung (19) verbunden
ist, wobei die Riemenscheiben (15) und (16) mit
Hilfe eines Riemens (17) verbunden sind, der dazu dient,
die Drehbewegung von einer Riemenscheibe zu der anderen zu übertragen.
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Wenn
die Abstützung
der Lenksäule
(12) gegen das erste gezahnte Stück (2) stößt, das
mit dem gezahnten Nocken (4) in Eingriff ist, der fest
mit der ersten Riemenscheibe (15) durch eine erste Kupplung
(18) verbunden ist, bewirkt sie Drehung der ersten Riemenscheibe
(15), und diese überträgt mit Hilfe des
Riemens (17) die Drehbewegung zu der zweiten Riemenscheibe
(16), die fest mit dem Körper des Pedals (6)
durch eine zweite Kupplung (19) verbunden ist, und deshalb
wird die Drehung der Riemenscheibe (16) zu dem Pedalkörper (6) übertragen
und bewegt diesen nach unten, und Raum für das Fortschreiten der Lenksäule (12)
wird freigegeben.
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Die
erste und zweite Kupplung (18), (19) bestehen
aus einem rechteckigen oder quadratischen Stück, das in einen Raum hineinpasst,
der in der Riemenscheibe (15) bzw. (16) ausgebildet
ist und mit einer kreisförmigen
mittigen Öffnung
versehen ist, die auf die mit der Niete versehene Achse (7)
bzw. auf den zweiten röhrenförmigen Teil
(11) des Körpers
des Pedals (6) passt.
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Es
ist eine andere Ausführungsform
zum Vereinfachen des geführten
Falls des Pedalkörpers (6)
vorgesehen, die eine Verbindungsstange (13) aufweist, die
an einem Ende an dem gezahnten Nocken (4) durch eine obere
Achse (12) schwenkbar angelenkt ist, und an dem Pedalkörper (6)
mit Hilfe einer unteren Achse (14) schwenkbar angelenkt
ist.
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Wenn
die Abstützung
der Lenksäule
(12) gegen das erste gezahnte Stück (2) stößt, das
mit dem gezahnten Nocken (4) in Eingriff ist, dreht sich
dieser gezahnte Nocken (4) in Bezug auf das lösbare Stück (3)
um die die Niete aufweisende Achse (7) und überträgt die Drehbewegung
zu dem Pedalkörper
(6) mit Hilfe der Verbindungsstange (13), die
schwenkbar an dem gezahnten Nocken (4) durch die obere
Achse (12) und an den Pedalkörper (6) durch die
untere Achse (12) angelenkt ist, wodurch Fallen des Pedalkörpers (6)
nach unten bewirkt wird und der Raum für die Weiterbewegung der Lenksäule (12)
freigegeben wird.