DE60307188T2

DE60307188T2 - Pedalaufhängung für Fahrzeuge

Info

Publication number: DE60307188T2
Application number: DE60307188T
Authority: DE
Inventors: Yoshihide Toyota-shi Aichi-ken Endo; Akiyoshi Toyota-shi Aichi-ken Watanabe
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2002-06-13
Filing date: 2003-06-12
Publication date: 2007-07-05
Anticipated expiration: 2023-06-13
Also published as: US7111703B2; EP1375277B1; US20040003674A1; JP4135406B2; EP1375277A3; EP1375277A2; DE60307188D1; JP2004017709A

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. GEBIET DER ERFINDUNG
Die Erfindung bezieht sich auf eine Pedalaufhängung für Fahrzeuge, bei der eine Trittfläche eines Pedals in Bezug auf das Fahrzeug im Wesentlichen nach vorne versetzt wird, wenn ein Pedalträger in Bezug auf das Fahrzeug zusammen mit einem Fahrzeugbauteil aufgrund des Aufbringens einer äußeren Kraft auf die Frontseite des Fahrzeugs rückwärts versetzt wird.
2. BESCHREIBUNG DES STANDES DER TECHNIK
Es wurden bis heute verschiedene Techniken zur Steuerung der Versetzung eines Fahrzeugpedals, z.B. eines Bremspedals oder ähnlichem, im Fall des Aufbringens einer bestimmten äußeren Kraft auf die Frontseite eines Fahrzeugs entwickelt, um den Schutz der Passagiere zu verbessern. Das Dokument EP0810124 wird als der nächstkommende Stand der Technik angesehen und beschreibt eine Konstruktion zur Steuerung der Versetzung eines Fahrzeugpedals im Fall eines Aufpralls gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ein weiterer Stand der Technik wird von der vorliegenden Anmelderin vorgeschlagen und ist in der japanischen Patentanmeldung Nr. 10-236288 beschrieben. Dieser Stand der Technik wird weiter unten beschrieben.
Wie in 12 dargestellt, wird ein Bremspedal 150 der hängenden Art schwenkbar mittels eines Pedalträgers 152 gelagert. Der Pedalträger 152 weist einen allgemein U-förmigen Längsquerschnitt mit einem offenen Boden auf. Eine Grundplatte 154 mit einer Form einer rechtwinkligen flachen Platte ist am vorderen Endabschnitt des Pedalträgers 152 angeschweißt und stellt einen Teil des Pedalträgers 152 dar. Die Grundplatte 154 ist an einer Trennwand 156 im Inneren einer Kabine befestigt, wodurch der vordere Abschnitt des Pedalträgers 152 an der Trennwand 156 befestigt ist.
Andererseits ist eine Instrumentenbrettverstärkung 158 als ein hochfestes Bauteil im Wesentlichen hinter der Trennwand 156 in Bezug auf das Fahrzeug angeordnet, wobei die Längsrichtung der Instrumentenbrettverstärkung 158 im Wesentlichen mit der seitlichen Richtung des Fahrzeugs zusammenfällt. Eine Gleitführung 160 ist im Wesentlichen nach vorne in Bezug auf das Fahrzeug vorstehend angeordnet, und eine Gleitfläche (geneigte Fläche) 160A ist an einer unteren Fläche der Gleitführung 160 vorgesehen. Ein Grundendabschnitt der Gleitführung 160 ist an der Instrumentenbrettverstärkung 158 an einer bestimmten Position in Längsrichtung befestigt. Ein winkelförmiger Verbindungsträger 162 ist an einem spitzen Endabschnitt der Gleitführung 160 befestigt. Entsprechend ist ein Gleitführungsträger 164 mit einem allgemein U-förmigen Querschnitt an einem oberen hinteren Endabschnitt des Pedalträgers 152 be festigt. Ein oberer Wandabschnitt des Gleitführungsträgers 164 und ein unterer Wandabschnitt des Verbindungsträgers 162 sind mittels einem Niet 166 verbunden.
Entsprechend wird bei der obigen Anordnung, wenn die Trennwand 156 in Bezug auf das Fahrzeug im Wesentlichen rückwärts versetzt wird, wenn eine bestimmte äußere Kraft auf die Frontseite des Fahrzeugs aufgebracht wird, der Niet 166, der den Gleitführungsträger 164 und den Verbindungsträger 162 miteinander verbindet, abgeschert. Der Gleitführungsträger 164 und der Verbindungsträger 162 werden somit voneinander getrennt. Hierdurch kommt der Gleitführungsträger 164 mit der Führungsfläche 160A der Gleitführung 160 in Berührung und gleitet dann längs der Führungsfläche 160A in Bezug auf das Fahrzeug im Wesentlichen nach unten. Während dieser Gleitbewegung des Gleitführungsträgers 164 wird der Pedalträger 162 plastisch verformt und rings um seine vordere Endseite im Wesentlichen in Bezug auf das Fahrzeug nach unten verdreht. Hierdurch wird die Pedalplatte 168 des Bremspedals 150 im Wesentlichen in Bezug auf das Fahrzeug nach vorne versetzt.
Wenn eine Rotationsversetzungskonstruktion auf der Grundlage eines oben beschriebenen Gleitmechanismus hierbei verwendet wird, wird eine auf die Trennwand 156 aufgebrachte Last auf die Gleitführung 160 aufgebracht, und somit auf die Seite der Instrumentenbrettverstärkung 158 über den Pedalträger 152 aufgebracht. Allgemein wird bevorzugt, dass die so auf die Seite der Instrumentenbrettverstärkung 158 aufgebrachte Last gering ist.
Weiter neigt eine Pedalaufhängung für Fahrzeuge dieser Art oft zu einem mechanisch komplizierten Aufbau. Wenn jedoch die Pedalaufhängung einen einfachen Aufbau mit verminderter Anzahl von Teilen aufweist, ist es leichter, die Betriebszuverlässigkeit zu garantieren und weiter eine Kostenverminderung zu erreichen. Es wird daher festgestellt, dass eine konstruktionsmäßige Vereinfachung eine wichtige Zielsetzung darstellt.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die Erfindung erfolgte in Anbetracht der obigen Probleme. Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Pedalaufhängung für Fahrzeuge zu schaffen, die in der Lage ist, eine Trittfläche eines Pedals in Bezug auf das Fahrzeug im Wesentlichen nach vorne zu versetzen, wenn ein Pedalträger in Bezug auf das Fahrzeug zusammen mit einem Fahrzeugbauteil aufgrund des Aufbringens einer bestimmten äußeren Kraft auf die Vorderseite des Fahrzeugs nach hinten versetzt wird, und die ebenfalls die auf die Seite einer Instrumentenbrettverstärkung aufgebrachte Kraft vermindert.
Entsprechend einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird eine Pedalaufhängung für Fahrzeuge geschaffen, umfassend einen Pedalträger, ein Hängepedal und eine Führung. Ein vorderer Abschnitt des Pedalträgers ist an einem ersten an einer Frontseite eines Fahrzeugs angeordneten Fahrzeugbauteil befestigt, während sich ein hinterer Abschnitt in Richtung der Rückseite des Fahrzeugs erstreckt. Das Hängepedal ist an beiden seitlichen Abschnitten des Pedalträgers gelagert, sodass es um eine Mittelwelle verschwenkbar ist und eine Trittfläche umfasst, auf die eine Trittkraft eines Fahrers aufbringbar ist. Die Führung ist in einem hinter dem ersten Fahrzeugbauteil in Bezug auf das Fahrzeug angeordneten zweiten Fahrzeugbauteil angeordnet und bewirkt eine rückwärts- und abwärtsgerichtete Rotationsverschiebung des hinteren Abschnitts des Pedalträgers, an dem das Pedal gelagert ist, in Bezug auf das Fahrzeug zusammen mit dem ersten Fahrzeugbauteil als Ergebnis des Aufbringens einer äußeren Kraft von der Frontseite des Fahrzeugs. Bei der Pedalaufhängung für ein Fahrzeug ist der Pedalträger mit einer Soll-Bruchstelleneinrichtung versehen, damit der hintere Abschnitt des Pedalträgers mindestens teilweise von seinem vorderen Abschnitt abbricht, wenn der hintere Abschnitt des Pedalträgers rotationsmäßig versetzt wird.
Wenn eine äußere Kraft von der Frontseite des Fahrzeugs aufgebracht wird, kann das erste Fahrzeugbauteil in Bezug auf das Fahrzeug rückwärts versetzt werden. In diesem Fall wird der Pedalträger, dessen vorderer Endabschnitt an dem ersten Fahrzeugbauteil befestigt ist, ebenfalls in Bezug auf das Fahrzeug rückwärts versetzt. Hierbei versetzt die in dem zweiten Fahrzeugbauteil vorgesehene Führung rotationsmäßig den hinteren Abschnitt des Fahrzeugträgers rückwärts und nach unten in Bezug auf das Fahrzeug. Somit wird die Trittfläche des durch den Fahrzeugträger gelagerten Pedals ebenfalls in Bezug auf das Fahrzeug vorwärts versetzt.
Gemäß der oben beschriebenen Pedalaufhängung bricht der hintere Abschnitt der Pedalaufhängung zumindest teilweise von dem vorderen Abschnitt ab, da der Pedalträger mit einer Soll-Bruchstelleneinrichtung versehen ist, wenn der hintere Abschnitt des Pedalträgers rotationsmäßig, wie oben beschrieben, versetzt wird. Somit nimmt die Festigkeit des Pedalträgers ab und die auf das zweite Fahrzeugbauteil aufgebrachte Last wird vermindert.
Wenn weiter der Pedalträger in Längsrichtung vollständig infolge des Fortschritts des Bruchs gebrochen ist, wird eine Lastübertragung zu dem zweiten Fahrzeugbauteil im Wesentlichen vollständig unterbrochen. In diesem Fall kann die auf das zweite Fahrzeugbauteil aufgebrachte Last somit weiter vermindert werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Pedalaufhängung für ein Fahrzeug dadurch gekennzeichnet, dass der Pedalträger einen Rotationslagerabschnitt aufweist, der zur Rotationsverschiebung des hinteren Abschnitts des Pedalträgers dient, und dass der Rotationslagerabschnitt in der Nähe des oberen Randes des an dem ersten Fahrzeugbauteil befestigten Frontabschnitts angeordnet ist.
Entsprechend der oben beschriebenen Pedalaufhängung weist der Pedalträger den Rotationslagerabschnitt auf, der zur rotationsmäßigen Versetzung des hinteren Abschnitts des Pedalträgers dient, und der Rotationslagerabschnitt ist in der Nähe des oberen Randes des an dem ersten Fahrzeugbauteil befestigten vorderen Ab schnitts befestigt. Die Trittfläche des Pedals kann somit zuverlässig in Bezug auf das Fahrzeug vorwärts versetzt werden.
D.h., der Rotationslagerabschnitt versetzt den hinteren Abschnitt des Pedalträgers im Wesentlichen zwangsweise nach hinten und unten in Bezug auf das Fahrzeug, wobei sich jedoch der Rotationslagerabschnitt des hinteren Abschnitts des Pedalträgers in einer solchen Richtung bewegt, dass er sich relativ dem ersten Fahrzeugbauteil annähert, insbesondere, wenn der Pedalträger längsweise vollständig gebrochen ist, wobei der Abstand zwischen der Mittelwelle des Pedals und des ersten Fahrzeugbauteils plötzlich nach dem Bruch kürzer als üblich wird. In einem derartigen Zustand ist es schwierig, das Pedal in Bezug auf das Fahrzeug nach vorne zu bewegen. Gemäß der Erfindung ist daher der Rotationslagerabschnitt in der Nähe des oberen Randes des vorderen Abschnitts an dem ersten Fahrzeugbauteil befestigten Pedalträgers angeordnet, sodass der Abstand zwischen dem ersten Fahrzeugbauteil und der Mittelwelle des Pedals vor und nach dem Bruch konstant bleibt. Hierdurch kann die Trittfläche des Pedals zuverlässig in Bezug auf das Fahrzeug nach vorne versetzt werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Pedalaufhängung für Fahrzeuge dadurch gekennzeichnet, dass der Rotationslagerabschnitt so angeordnet ist, dass er von beiden seitlichen Abschnitten des Pedalträgers in Richtung beider Seiten in seitlicher Richtung des Fahrzeugs verlängert ist.
Entsprechend der wie oben beschrieben angeordneten Pedalaufhängung ist der Rotationslagerabschnitt des Pedalträgers so angeordnet, dass er von beiden seitlichen Abschnitten des Pedalträgers in Richtung der beiden Seiten in seitlicher Richtung des Fahrzeugs verlängert ist. Die von dem ersten Fahrzeugbauteil übertragene Last kann daher in einem Bereich aufgenommen werden, der breiter als die beiden seitlichen Abschnitte des Trägers in seitlicher Richtung des Fahrzeugs ist. Somit wird verhindert, dass die Rotationsversetzung des Pedalträgers von einer gewünschten Richtung abweicht.
Im Fall, in dem der Pedalträger in Längsrichtung vollständig gebrochen ist, wie oben beschrieben, wird, wenn der Rotationslagerabschnitt des hinteren Abschnitts des Pedalträgers so angeordnet ist, dass er von den beiden seitlichen Abschnitten des Pedalträgers in Richtung beider Seiten in seitlicher Richtung des Fahrzeugs verlängert ist, eine von dem ersten Fahrzeugbauteil übertragene Last über einen weiten Bereich in seitlicher Richtung des Fahrzeugs aufgenommen. Nachdem der Pedalträger gebrochen ist, wird daher verhindert, dass der hintere Abschnitt in einer von dem ersten Fahrzeugbauteil unterschiedlichen Richtung versetzt wird.
Weiter ist gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Pedalaufhängung dadurch gekennzeichnet, dass ein erster dickwandiger Abschnitt in jedem der seitlichen Abschnitte des Pedalträgers längs seines Umfangsrandes angeordnet ist.
Gemäß der so angeordneten Pedalaufhängung wird der Pedalträger, da der erste dickwandige Abschnitt in jedem der seitlichen Abschnitte des Pedalträgers längs seines Umfangsrandes angeordnet ist, verstärkt, insbesondere hinsichtlich der Festigkeit in Längsrichtung des Fahrzeugs. Somit wird das Fahrzeugpedal ebenfalls in seiner Lagerfestigkeit und Stärke im Wesentlichen in Längsrichtung des Fahrzeugs verstärkt. Entsprechend wird die Bedienbarkeit des Fahrzeugpedals verbessert.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Pedalaufhängung für Fahrzeuge dadurch gekennzeichnet, dass der Rotationslagerabschnitt als ein zweiter dickwandiger Abschnitt ausgebildet ist und mit dem ersten dickwandigen Abschnitt in der Nähe des obigen Randes des Frontabschnitts des Pedalträgers verbunden ist.
Gemäß der wie oben beschrieben angeordneten Pedalaufhängung ist der Rotationslagerabschnitt als der zweite dickwandige Abschnitt ausgebildet, und der zweite dickwandige Abschnitt und der erste dickwandige Abschnitt sind miteinander in der Nähe des oberen Randes des vorderen Abschnitts des Pedalträgers verbunden. Der Pedalträger kann daher zusammenhängend hinsichtlich Stärke und Festigkeit ausgebildet werden. Somit kann das Fahrzeugpedal weiter hinsichtlich der Lagerstärke und Festigkeit in vertikaler und seitlicher Richtung des Fahrzeugs verbessert werden, und weiter wird das Fahrzeugpedal hinsichtlich der Bedienbarkeit verbessert.
Wenn gemäß der Erfindung der hintere Abschnitt des Pedalträgers rotationsmäßig versetzt wird, dient der erste dickwandige Abschnitt dazu, die Form des Pedalträgers beizubehalten, während der zweite dickwandige Abschnitt als Drehpunkt dient. Somit können die Funktionsweisen des ersten dickwandigen Abschnitts und des zweiten dickwandigen Abschnitts voneinander getrennt werden. Die rotationsmäßige Versetzung des hinteren Abschnitts des Pedalträgers wird daher stabilisiert.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Pedalaufhängung für ein Fahrzeug dadurch gekennzeichnet, dass die Soll-Brucheinrichtung zumindest teilweise einen Bruch in Richtung des als den zweiten dickwandigen Abschnitt ausgebildeten Rotationslagerabschnitts bewirkt, wobei eine untere Randseite jedes seitlichen Abschnitts des Pedalträgers einen Ausgangspunkt darstellt.
Entsprechend der wie oben beschrieben angeordneten Pedalaufhängung für ein Fahrzeug schafft die oben beschriebene Soll-Brucheinrichtung mindestens teilweise einen Bruch in Richtung des Rotationslagerabschnitts, wobei der untere Rand der seitlichen Abschnitte des Pedalträgers als Ausgangspunkt dient. Die Richtung, in der der Bruch fortschreitet, kann daher mehr oder weniger bestimmt werden. Die rotationsmäßige Versetzung des hinteren Abschnitts des Pedalträgers wird daher weiter stabilisiert.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Pedalaufhängung für Fahrzeuge dadurch gekennzeichnet, dass der erste dickwandige Abschnitt und der zweite dickwandige Abschnitt miteinander an einer in Richtung der unteren Randseite jedes seitlichen Abschnitts des Pedalträgers versetzten Position verbunden sind.
Entsprechend der wie oben beschrieben angeordneten Pedalaufhängung sind der erste dickwandige Abschnitt und der zweite dickwandige Abschnitt miteinander an einer in Richtung des unteren Randes jedes der seitlichen Abschnitte des Pedalträgers versetzten Position miteinander verbunden. Der Bruch beginnt daher vom unteren Rand jedes der seitlichen Abschnitte des Pedalträgers und schreitet in Richtung eines somit versetzten Verbindungsabschnitts zwischen dem ersten und dem zweiten dickwandigen Abschnitt fort. Ein dem Rotationslagerabschnitt entsprechender Bereich als Zielzone, die durch den Bruch erreicht wird, wird nämlich dazu näher angeordnet, und das Ende des Bruchs wird besonders bestimmt. Somit wird verhindert, dass die Richtung, in der der Bruch fortschreitet, inkonstant wird. Der Pedalträger bricht daher zuverlässig unter der oben beschriebenen versetzten Position, nachdem ein Teilbruch erzeugt wurde.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Pedalaufhängung für Fahrzeuge dadurch gekennzeichnet, dass beide seitlichen Abschnitte des Pedalträgers im Frontabschnitt eine bestimmte Form und im hinteren Abschnitt eine andere Form aufweisen, gesehen in seitlicher Richtung des Pedalträgers.
Entsprechend der wie oben beschrieben angeordneten Pedalaufhängung weisen beide Abschnitt des Pedalträgers im Frontabschnitt eine bestimmte Form und im hinteren Abschnitt eine andere Form auf, gesehen in seitlicher Richtung des Pedalträgers. Wenn eine Last auf den Pedalträger von dem ersten Fahrzeugbauteil aufgebracht wird, sammelt sich daher die Spannung an einem Verformungspunkt. Entsprechend kann der Ausgangspunkt für einen Riss frei gewählt werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Pedalaufhängung für Fahrzeuge dadurch gekennzeichnet, dass die Führung asymmetrisch ausgebildet ist, sodass der hintere Abschnitt des Pedalträgers in Bezug auf das Fahrzeug rückwärts und nach unten geführt wird, und dass der hintere Abschnitt des Pedalträgers in seitlicher Richtung des Fahrzeugs geneigt ist.
Gemäß der wie oben beschrieben angeordneten Pedalaufhängung für Fahrzeuge ist die Führung asymmetrisch ausgebildet, um den hinteren Abschnitt des Pedalträgers rückwärts und nach unten in Bezug auf das Fahrzeug zu führen, um den hinteren Abschnitt des Pedalträgers in seitlicher Richtung des Fahrzeugs zu neigen. Während der hintere Abschnitt des Pedalträgers rotationsmäßig längs der Führung versetzt wird, kann eine Torsionskraft auf den Pedalträger aufgebracht werden. Zusätzlich zu einer in Längsrichtung des Fahrzeugs wirkenden Druckkraft kann daher eine in seitlicher Richtung des Fahrzeugs wirkende Torsionskraft auf den unteren Rand jedes der seitlichen Abschnitte des Pedalträgers aufgebracht werden. Hierdurch wird leicht ein Bruch im unteren Rand der seitlichen Abschnitte des Pedalträgers erzeugt. Entsprechend kann der Bruch schnell in jedem der seitlichen Abschnitte des Pedal trägers erzeugt werden, und es wird keine Last auf das zweite Fahrzeugbauteil von einem früheren Zustand aufgebracht, wenn eine bestimmte äußere Last von der Frontseite des Fahrzeugs aufgebracht wird. Entsprechend stellt die Erfindung mit einer einfacheren Konstruktion sicher, dass sowohl der Fahrzeugträger während des normalen Betriebs eine hohe Festigkeit und Stärke aufweist, und dass die auf das zweite Fahrzeugbauteil aufgebrachte Last während des Aufbringens einer äußeren Kraft von der Frontseite des Fahrzeugs vermindert wird.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Pedalaufhängung für Fahrzeuge dadurch gekennzeichnet, dass das Pedal einen Pedalarm zum Verbinden der Mittelwelle mit der Trittfläche umfasst, dass ein länglicher mittlerer Abschnitt des Pedalarms und ein von einer Hydraulikdruckwandler-Einrichtung, die in Bezug auf das Fahrzeug vor dem ersten Fahrzeugbauteil angeordnet ist, vorstehendes Trittkraftübertragungsteil mittels einer Lagerwelle relativ zueinander drehbar verbunden sind, und dass das Pedal nur mit dem Trittkraftübertragungsteil durch den Bruch des hinteren Abschnitts des Pedalträgers von seinem Frontabschnitt verbunden und gelagert ist.
Gemäß der wie oben beschrieben angeordneten Pedalaufhängung ist der längliche mittlere Abschnitt des Pedalarms und das von der vor dem ersten Fahrzeugbauteil in Bezug auf das Fahrzeug angeordnete Hydraulikdruckwandler-Einrichtung miteinander relativ zueinander drehbar durch die Lagerwelle verbunden, und das Pedal ist nur mit dem Trittkraftübertragungsteil durch den Bruch des hinteren Abschnitts des Pedalträgers von dessen vorderem Abschnitt verbunden und gelagert. D.h., wenn der Pedalträger in Längsrichtung bricht, ist der Pedalarm rings um die Lagerwelle als ein mit dem Trittkraftübertragungsteil verbundener Verbindungspunkt frei drehbar. Wenn der Fahrer einfach auf die Trittfläche des Pedals leicht tritt, wird die Trittfläche des Pedals drehbar nach vorne in Bezug auf das Fahrzeug leicht versetzt.
Da der Bruch des Pedalarms es möglich macht, die Trittfläche des Pedals in Bezug auf das Fahrzeug rings um die Lagerwelle vorwärts zu versetzen, kann die Führung verkürzt werden. Der Freiheitsgrad bei der Auslegung wird entsprechend verbessert.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Pedalaufhängung für Fahrzeuge dadurch gekennzeichnet, dass der Pedalträger als einstückiges Gussteil ausgebildet ist.
Entsprechend der wie oben beschrieben angeordneten Pedalaufhängung wird die Anzahl der Teile und die Stundenzahl zur Bearbeitung und zum Zusammenbau verglichen mit dem Fall, wo mehrere Druckgussteile mittels Schweißen oder ähnlichem zusammengebaut werden, um einen Pedalträger auszubilden, vermindert, da der Pedalträger als ein einstückiges Gussteil ausgebildet ist. Wenn der Pedalträger als ein einstückiges Gussteil ausgebildet ist, können ebenfalls der erste dickwandige Abschnitt und der zweite dickwandige Abschnitt gleichzeitig einstückig bei der Herstellung des Pedalträgers ausgebildet werden. Weiter sind Formänderungen des Pedalträgers gleichzeitig mit dem Guss möglich, sodass keine spätere Bearbeitung, wie z.B. das Fräsen von Nuten oder ähnlichem, durchgeführt werden muss. Die Pedalaufhängung kann somit konstruktionsmäßig vereinfacht werden, wodurch die Kosten vermindert werden können.
Wenn der Pedalträger als ein Gussteil ausgebildet ist, können die seitlichen Abschnitte des Pedalträgers leicht brechen, wenn eine bestimmte äußere Kraft von der Vorderseite des Fahrzeugs aufgebracht wird.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Pedalaufhängung für Fahrzeuge dadurch gekennzeichnet, dass der Pedalträger aus Aluminium ausgebildet ist.
Gemäß der wie oben beschrieben angeordneten Pedalaufhängung für Fahrzeuge besteht der Pedalträger aus Aluminium. Wenn der Pedalträger aus Aluminium besteht, welches eine Lastverformungseigenschaft aufweist, die im Wesentlichen der eines plastisch verformbaren Eisenpedalträgers nach dem Stand der Technik entspricht, kann die Dicke des Pedalträgers aus Aluminium erhöht werden. Hierdurch kann der Pedalträger gemäß der Erfindung etwa dreimal fester als der Pedalträger nach dem Stand der Technik ausgebildet werden.
Dabei neigt Aluminiummaterial nicht zur Dehnung und mehr zum Bruch, wenn eine Spannung angesammelt wird, sodass es für die Erfindung geeignet ist.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Pedalaufhängung für Fahrzeuge dadurch gekennzeichnet, dass der Pedalträger als Druckgussteil aus Eisenblech ausgebildet ist.
Gemäß der wie oben beschrieben angeordneten Pedalaufhängung für Fahrzeuge ist der Pedalträger beispielsweise als ein Druckgussteil, bestehend aus mehreren Eisenblechen ausgebildet. Der Pedalträger kann somit mit einem billigen Material hergestellt werden.
BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die oben beschriebene Ausführungsform und andere Ausführungsformen, Ziele, Merkmale, Vorteile sowie die technische und industrielle Anwendbarkeit dieser Erfindung ergibt sich aus der folgenden Beschreibung der beispielhaften Ausführungsformen der Erfindung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen. Es zeigen:
1 eine Seitenansicht der gesamten Anordnung der Pedalaufhängung gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung;
2 eine Funktionsansicht entsprechend 1 zur Darstellung eines Zustandes, der unmittelbar auftritt, nachdem eine Trennwand gemäß 1 sich beginnt im Wesentlichen nach hinten in Bezug auf ein Fahrzeug zu versetzen;
3 eine Funktionsansicht entsprechend 1 zur Darstellung eines Zustandes, indem die Trennwand in dem in 2 gezeigten Zustand sich weiter im Wesent lichen nach hinten in Bezug auf das Fahrzeug versetzt hat;
4 eine Funktionsansicht entsprechend 1 zur Darstellung eines Endzustandes;
5 eine perspektivische Gesamtansicht eines Pedalträgers gemäß der ersten Ausführungsform;
6 eine Seitenansicht des in 5 dargestellten Pedalträgers;
7 eine Rückansicht des Pedalträgers gemäß 6;
8 eine Skizze zur Darstellung der Versetzung des in 5 dargestellten Pedalträgers;
9 eine perspektivische Ansicht eines Pedalträgers für eine Pedalaufhängung für Fahrzeuge gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung;
10 eine Rückansicht des in 9 dargestellten Pedalträgers;
11 eine perspektivische Ansicht eines Pedalträgers für eine Pedalaufhängung für Fahrzeuge gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung; und
12 eine Seitenansicht der Gesamtanordnung einer Pedalaufhängung nach dem Stand der Technik.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
In der folgenden Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen wird die Erfindung im Einzelnen an Ausführungsbeispielen beschrieben.
ERSTE AUSFÜHRUNGSFORM
Eine Pedalaufhängung für Fahrzeuge gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung wird unter Bezugnahme auf 1 bis 8 beschrieben.
1 zeigt schematisch, wie die Umfangskonstruktion eines Hängebremspedals 10 gemäß der ersten Ausführungsform befestigt ist. 2 bis 4 zeigen, wie das Bremspedal 10 sich verhält, wenn eine äußere Kraft, die gleich oder größer als ein bestimmter Wert ist, auf das Fahrzeug von vorne aufgebracht wird. Zuerst soll die Gesamtanordnung der Umfangskonstruktion des Bremspedals 10 unter Bezugnahme auf diese Zeichnungen beschrieben werden.
Eine Trennplatte 16 als ein „erstes Fahrzeugkarosseriebauteil" ist im Wesentlichen vertikal an einer Stelle angeordnet, wo ein Motorraum 12 und ein Fahrgastraum 14 voneinander getrennt sind. Ein oberer Endabschnitt der Trennplatte 16 ist an einer Motorhaubenhalterung 20 mittels Punktschweißen oder ähnlichem befestigt. Die Motorhaubenhalterung 20 ist in der Nähe eines unteren Endabschnitts einer Windschutzscheibe 18 angeordnet, und die Längsrichtung der Motorhaubenhalterung 20 fällt im Wesentlichen mit der Seitenrichtung des Fahrzeugs zusammen. Weiter ist ein unterer Endabschnitt der Trennplatte 16 an einem Frontquerträger 22 mittels Punktschweißen oder ähnlichem befestigt. Der Frontquerträger 22 ist in der Nähe eines vorderen Endabschnitts eines Fahrzeugbodens 21 angeordnet, und die Längsrichtung des Frontquerträgers 22 fällt im Wesentlichen mit der Seitenrichtung des Fahrzeugs zusammen. Obwohl die Motorhaubenhalterung 20 und der Frontquerträger 22 einfach als einfache Plattenkonstruktion in 1 bis 4 dargestellt sind, weisen sie tatsächlich eine geschlossene Querschnittskonstruktion, bestehend aus zwei oder drei Platten, auf. Ebenfalls ist eine Trennplattenisolierung 2 zur Verbesserung der Geräuschisolierungseigenschaften über der vorderen und hinteren Fläche der Trennplatte 16 vorgesehen (nur die Trennplattenisolierung 24 auf der vorderen Seite ist in den 1 bis 4 dargestellt).
Andererseits ist eine hochfeste Instrumentenbrettverstärkung 26 als ein „zweites Fahrzeugkarosseriebauteil" im Wesentlichen an der Rückseite der Trennplatte 16 in Bezug auf das Fahrzeug angeordnet. Die Längsrichtung der Instrumentenbrettverstärkung 26 fällt im Wesentlichen mit der Seitenrichtung des Fahrzeugs zusammen. Eine hintere Endseite eines hochfesten Trägers 28 als „zweites Fahrzeugkarosseriebauteil" ist an der Instrumentenbrettverstärkung 26 an einer bestimmten Position in ihrer Längsrichtung befestigt. Eine Schweißmutter 30 ist an einer Rückseite eines vorderen Endabschnitts des Trägers 28 befestigt, die von der Seite der Trennplattenisolierung 24 mittels einer Schraube festgelegt wird. Dies verstärkt die Konstruktion, bei der sich der Träger 28 im Wesentlichen in Längsrichtung in Bezug auf das Fahrzeug erstreckt und in einem Raum zwischen der Trennplatte 16 und der Instrumentenbrettverstärkung 26 angeordnet ist.
Ein Bremskraftverstärker 32, ein Hauptzylinder 34 zum Umwandeln von Hydraulikdruck, und ein Reservetank (nicht dargestellt) sind einstückig an der Vorderseite der oben erwähnten Trennplatte 16 angeordnet. Der Bremskraftverstärker 32 dient als eine Trittkraftverstärkungseinrichtung zum Verstärken einer von einem Fahrer auf das Bremspedal 10 (Fahrzeugpedal) aufgebrachte Trittkraft. Der Hauptzylinder 34 wandelt einen durch den Bremskraftverstärker 32 verstärkten Druck in einen Hydraulikdruck um. Der Reservetank speichert Nachfüllbremsflüssigkeit in Abhängigkeit von einer Volumenänderung eines Hydraulikdrucksystems. Eine allgemein zylindrisch ausgebildete Haube 36 ist koaxial an einem axial mittleren Abschnitt des Bremskraftverstärkers 32 ausgebildet. Hierfür ist eine Öffnung 38 für den Durchtritt der Haube 36 in Richtung des Fahrgastraumes 14 in der Trennplatte 16 an einer bestimmten Position ausgebildet.
Andererseits ist ein Pedalträger 40, der schwenkbar einen oberen Endabschnitt des Bremspedals 10 lagert, an der Rückseite der Trennplatte 16 angeordnet. Wie in den 5 bis 7 gezeigt, besteht der Pedalträger 40 hauptsächlich aus einem Grundabschnitt 44, ein Paar Seitenabschnitten 46 und einem oberen Abschnitt 48. der Grundabschnitt 44 bildet eine im Wesentlichen zu der Trennplatte 16 parallelen Ebene. Eine Öffnung 42 zum Einsetzen des Verstärkers 36 ist in einem mittleren Abschnitt des Grundabschnitts 44 ausgebildet. Die Seitenabschnitte 46 erstrecken sich vom Umfang der Öffnung 42 in dem Grundabschnitt 44 parallel im Wesentlichen in Richtung der Rückseite des Fahrzeugs und im Wesentlichen in Richtung einer oberen mittleren Seite des Fahrzeugs. Der obere Abschnitt 48 verbindet die oberen Ränder der Seitenabschnitt 46 miteinander. Entsprechend weist der Pedalträger 90 insgesamt einen U-förmigen Querschnitt auf, wobei seine Bodenseite geöffnet ist. Schraubenöffnungen 50 sind in den vier Ecken des Grundabschnitts 44 ausgebildet. Bolzen (nicht dargestellt), die von dem Bremskraftverstärker 32 vorstehen, werden in die Schraubenöffnungen 50 eingesetzt und mittels Muttern befestigt, wodurch eine vordere Endseite des Pedalträgers 40 an der Trennplatte 16 befestigt ist.
Weiter sind kreisförmige Öffnungen 54 zum Lagern einer Mittelwelle 52 des Bremspedals 10, das im Folgenden beschrieben wird, koaxial in der Nähe der hinteren Endabschnitte der Seitenabschnitte 46 des Pedalträgers 40 ausgebildet. Wie in den 1 bis 4 dargestellt, umfasst der Pedalträger 40 einen Pedalarm 56 und eine Pedalplatte 58. Der Pedalarm 56 ist im Wesentlichen durch Biegen eines Plattenelements mit geringer Breite ausgebildet. Die Pedalplatte 58 ist an einem unteren Endabschnitt des Pedalarms 56 vorgesehen und dient als „Trittfläche", auf die ein Fahrer eine Trittkraft aufbringt.
Dabei steht eine Rückholfeder (nicht dargestellt) mit einem Endabschnitt des Pedalarms 56 des Bremspedals 10 oder einem Endabschnitt eines weiter unten beschriebenen Gabelstiftes 68 in Eingriff. Das Bremspedal 10 ist normalerweise durch die Rückholfeder vorgespannt und wird von ihr in einer Richtung zur Rückführung in eine Ausgangsposition gezogen.
Die Mittelwelle 52 ist durch einen oberen Endabschnitt des Pedalarms 56 des Bremspedals 10 verlaufend angeordnet. Die kreisförmigen Öffnungen 54 in den Seitenabschnitten 46 des Pedalträgers 26 lagern die Mittelwelle 52, wodurch der Pedalarm 56 des Bremspedals 10 um die Mittelwelle 52 schwenkbar ist. Im Folgenden wird kurz eine beispielhafte Konstruktion der Mittelwelle 52 beschrieben. In dem oberen Endabschnitt des Pedalarms 56 ist eine durchgehende Öffnung (Kreisöffnung) ausgebildet, und ein allgemein zylindrischer Pedalvorsprung (nicht dargestellt) wird in die durchgehende Öffnung von einer Richtung senkrecht zu dem Pedalarm 56 eingesetzt. Nachdem zylindrische Hülsen in beiden Endabschnitte der Pedalvorsprünge eingepasst wurden, werden zylindrische Krägen in beide Hülsen eingesetzt. In diesem Zustand wird eine koaxiale Anordnung in Bezug auf die Kreisöffnungen 54 des Pedalträgers 40 verwirklicht. Ein Befestigungsbolzen 60 wird von außen von einem der Seitenabschnitte 46 eingesetzt, und eine Mutter 62 wird über eine Unterlegscheibe von außen auf den anderen Seitenabschnitt 46 aufgeschraubt, wodurch die Mittelwelle 52 ausgebildet ist.
Weiter ist ein Spitzenendabschnitt einer Druckstange (Bedienungsstange) 64 als ein „Trittkraftübertragungsteil", der von einem axial mittleren Abschnitt der Haube 36 des Bremskraftverstärkers 32 vorsteht, relativ zu einem mittleren Höhenabschnitt des Pedalarms 56 des oben erwähnten Bremspedals 10 verbunden. D.h., ein Gabelstift 66 mit einem U-förmigen Querschnitt ist am Spitzenendabschnitt der Druckstange 64 befestigt. Der Pedalarm 56 ist in einem Raum zwischen beiden seitlichen Abschnitten des Gabelstiftes eingesetzt. Der Gabelstift 68 durchdringt die beiden seitlichen Abschnitte der Gabel 66 und des Pedalarms 56 und ein β-Stift, ein Sprengring oder ähnliches ist auf die Endabschnitte des Gabelstiftes aufgebracht, sodass der Gabelstift 68 nicht herausfallen kann, wodurch die Druckstange 64 und der Pedalarm 56 relativ drehbar miteinander verbunden sind.
Wie in 5 dargestellt, erstreckt sich eine Aussparung 70 im Wesentlichen in Längsrichtung des Fahrzeugs und ist in einer von einem oberen Endabschnitt bis zu einem geneigten Abschnitt des oberen Abschnitts 48 sich erstreckenden Zone des Pedalträgers 40 ausgebildet. Die Aussparung 70 beseht aus einem oberen Schlitz 70A und einem unteren Schlitz 70B. Die Breite des oberen Schlitzes 70A ist so eingestellt, dass ein Schaft eines Befestigungsbolzens 82, der im Folgenden beschrieben wird, eingesetzt werden kann. Die Breite des unteren Schlitzes 70B ist so ausgebildet, dass ein Kopfabschnitt des Befestigungsbolzens 82 eingesetzt werden kann.
Wie in den 1 bis 4 dargestellt, wird unter Verwendung der Aussparung 70 die hintere Endseite des oben erwähnten Pedalträgers 40 entfernbar mit dem Träger 28 über einen Verbindungsträger 72 verbunden, und der Träger 28 erstreckt sich quer über den Raum zwischen der Instrumentenbrettverstärkung 26 und der Trennplatte 16. D.h., wie in 6 dargestellt, ist der Verbindungsträger 72 winkelförmig von der Seite gesehen ausgebildet, und umfasst einen vertikalen Ab schnitt 72A und einen horizontalen Abschnitt 72B. Der Verbindungsträger 72 besteht aus einer Aluminiumlegierung und ist ein von dem Pedalträger 40 getrenntes Teil. Eine Bolzenöffnung 74 ist an einem oberen Endabschnitt des vertikalen Abschnitts 72A des Verbindungsträgers 72 ausgebildet, und eine Schweißmutter 76 (siehe 1 und ähnliche) ist koaxial vorher an eine sich rings um die Bolzeneinsatzöffnung 74 erstreckende vordere Fläche angeschweißt. Der vertikale Abschnitt 72A wird mit einem länglichen Wandabschnitt 28A an einem unteren vorderen Abschnitt des Trägers 28 in Anschlag gebracht und eine Befestigungsschraube 78 wird in die Schweißmutter 76 von der Rückseite eingeschraubt, wodurch der vertikale Abschnitt 72A des Verbindungsträgers 72 mit dem länglichen Wandabschnitt 28A des Trägers 28 befestigt wird.
Andererseits ist in dem horizontalen Abschnitt 72B des Verbindungsträgers 72 ebenfalls eine Schraubeneinsatzöffnung (nicht dargestellt) ausgebildet, und eine Schweißmutter 80 ist vorher an einer sich rings um die Schraubeneinsatzöffnung erstreckende obere Fläche angeschweißt. Der horizontale Abschnitt 72B liegt auf einem oberen Endabschnitt des oberen Abschnitts 48 des Pedalträgers 40 (sodass eine Schraubeneinsatzöffnung (nicht dargestellt) über den Schlitz 70 angeordnet ist) und die Befestigungsschraube 82 wird in die Schweißmutter 80 durch einen Schlitz unterhalb des oberen Abschnitts 48 eingeschraubt, wodurch die hintere Endseite des Pedalträgers 40 an dem horizontalen Abschnitt 72B des Verbindungsträgers 72 so befestigt ist, dass der Pedalträger 40 entfernt wird, wenn eine bestimmte äußere Kraft von der Frontseite des Fahrzeugs aufgebracht wird.
Eine Gleitführung 84 mit einer bestimmten Festigkeit ist als „Führung" an der Rückseite des oben beschriebenen Verbindungsträgers 72 angeordnet, nämlich an der Rückseite der hinteren Endseite des Pedalträgers 40. Die Gleitführung 84 weist einen allgemein großen U-förmigen Längsquerschnitt auf, wobei die untere Seite in Bezug auf das Fahrzeug im Wesentlichen offen ist. Weiter weist eine untere Fläche eines Bodenwandabschnitts, die eine Führungsfläche 84A darstellt, eine gekrümmte Fläche auf, die leicht in Richtung der unteren Seite des Fahrzeugs gekrümmt ist, wenn sich der Abstand von der Rückseite des Fahrzeugs vermindert. Die wie oben beschrieben ausgebildete Gleitführung 84 ist an einem Befestigungsabschnitt 28B in einem unteren Endabschnitt des oben beschriebenen Trägers 28 ausgebildet und weist eine gekrümmte Fläche auf und zwar mittels Punktschweißen oder ähnlichem.
Im Folgenden soll die Konstruktion des Pedalträgers 40 als wesentlicher Teil der Pedalaufhängung für Fahrzeuge entsprechend der ersten Ausführungsform im Einzelnen beschrieben werden.
Wie in den 5 bis 7 dargestellt, ist der Pedalträger 40 entsprechend der ersten Ausführungsform als ein Spritzgussteil aus Aluminium hergestellt. Jede der bandförmigen Umfangsrippen 86 als „erste dickwandige Abschnitte" ist einstückig längs des gesamten Umfangs eines Außenumfangsabschnitts eines entsprechenden Seitenabschnitts 46 des Pedalträgers 40 ausgebildet. Da diese Umfangsrippen 86 ausgebildet sind, ist der Pedalträger 40 in den Bereichen mit den Umfangsrippen 86 dicker als in den anderen Bereichen ausgebildet. Dies trägt zur Erhöhung der Festigkeit und Stärke des Pedalträgers 40 bei, wobei die Form des Pedalträgers 40 während seiner Verschwenkung aufrecht erhalten wird.
Weiter sind ein Paar rechtwinkliger axialer Rippen 88 als „zweite dickwandige Abschnitte" einstückig an einem fahrgastraumseitigen oberen Randabschnitt des Grundabschnitts 44 des Pedalträgers 40 ausgebildet. Es soll darauf hingewiesen werden, dass die axialen Rippen 88 nicht an einem oberen Randabschnitt zwischen den Seitenabschnitten 46, sondern nur in einer solchen Richtung ausgebildet sind, dass sie von den zweiten Abschnitten 46 vorstehen (siehe 7). Die axialen Rippen 88 bilden eine Rotationsmittelwelle für die rotationsmäßige Versetzung der hinteren Endseite des Pedalträgers 40.
Ein oberer vorderer Endabschnitt jeder der Umfangsrippen 86 und ein innerer Endabschnitt einer entsprechenden axialen Rippe 88 sind miteinander verbunden, wobei sie in Richtung der unteren Randseite eines entsprechenden Seitenabschnitts 46 des Pedalträgers 40 versetzt sind. D.h., der obere vordere Endabschnitt jeder Umfangsrippe 86 und der innere Endabschnitt einer entsprechenden axialen Rippe 88 sind miteinander glatt verbunden, sodass ein „L" förmiger Abschnitt, von der Seite gesehen, des Pedalträgers 40 ausgebildet wird (dieser Abschnitt wird im Folgenden als „gebogener Abschnitt 90" bezeichnet).
Die untere Randseite jedes Seitenabschnitts 46 des oben erwähnten Pedalträgers 40 hat eine bestimmte Form an der vorderen Seite und eine andere an der hinteren Seite. D.h., der vordere Abschnitt an der unteren Randseite jedes Seitenabschnitts 46 ist zylindrisch ausgebaucht, um ein Aufeinandertreffen mit der Haube 36 des oben erwähnten Bremskraftverstärkers 32 zu verhindern. Andererseits ist der hintere Endabschnitt der unteren Randseite jedes Seitenabschnitts 46 flach und weist eine solche Breite auf, dass das Einsetzen des Pedalvorsprungs des Bremspedals 10 möglich ist. Entsprechend wird eine Spannung in einem Verformungsabschnitt 92 an der unteren Randseite jeder der Umfangsrippen 86 ausgebildet.
Der Verformungsabschnitt 92 bei der obigen Konstruktion entspricht der „Soll-Brucheinrichtung" der Erfindung.
Im Folgenden soll die Funktion und Wirkungsweise der ersten Ausführungsform beschrieben werden.
Das Bremspedal 10 ist normalerweise wie in 1 montiert.
Wenn eine bestimmte äußere Kraft von der Vorderseite des Fahrzeugs in diesem Zustand aufgebracht wird, wird in diesem Moment eine Last erzeugt, die auf die Trennplatte 16 über den Hauptzylinder 34 und den Bremskraftverstärker 32 wirkt. Hierdurch wird die Trennplatte 16 im Wesentlichen in Bezug auf das Fahrzeug nach rückwärts versetzt, wie in 2 gezeigt. Andererseits werden der Verbindungsträger 72, an dem die hintere Endseite des Pedalträgers 40 angebracht ist, da der Träger 28, an dem der Verbindungsträger 72 befestigt ist, und die Instrumentenbrettverstärkung 26, die insgesamt hochfeste Bauteile sind, kaum in Bezug auf das Fahrzeug nach hinten versetzt. Somit werden beide Bauteile relativ zueinander versetzt, sodass die hintere Endseite des Pedalträgers 40 im Wesentlichen in Bezug auf das Fahrzeug nach hinten gedrückt wird. Wenn diese Druckkraft eine Befestigungskraft des Befestigungsbolzens 82 und der Schweißmutter 80 übersteigt, die zwischen der hinteren Endseite des Pedalträgers 40 und dem Verbindungsträger 72 wirken, fällt der Befestigungsbolzen 82 aus dem Schlitz 70 des Pedalträgers 40 und die hintere Endseite des Pedalträgers 40 wird von dem Verbindungsträger 72 getrennt.
Nachdem der Verbindungsträger 72 abgetrennt ist, wird zuerst die hintere Endseite des Pedalträgers 40 im Wesentlichen nach hinten in Bezug auf das Fahrzeug um einen bestimmten Betrag längs der Führungsfläche 84A der Gleitführung 84 versetzt (Anfangsbewegung). Mit dieser Bewegung wirkt eine Gegenkraft im Wesentlichen in Bezug auf das Fahrzeug auf die hintere Endseite des Pedalträgers 40 von der Führungsfläche 84A nach unten. Somit werden Druckkräfte auf die Umfangsrippen 84 auf der unteren Randseite des Pedalträgers 40 aufgebracht. Somit sammelt sich die Spannung an dem Verformungsabschnitt 92 jeder Umfangsrippe 86 und erzeugt einen Bruch 94.
Wie in 3 gezeigt, wird, wenn die Trennplatte 16 weiter im Wesentlichen in Bezug auf das Fahrzeug nach hinten versetzt wird, die hintere Endseite des Pedal trägers 40 entsprechend weiter im Wesentlichen in Bezug auf das Fahrzeug nach unten versetzt. Insgesamt wird daher der Pedalträger 40 rotationsmäßg im Wesentlichen nach hinten und unten in Bezug auf das Fahrzeug versetzt. 8 zeigt schematisch, wie der Pedalträger 40 rotationsmäßig versetzt wird. Wie in 8 gezeigt, wird die hintere Endseite des Pedalträgers 40 im Wesentlichen nach hinten und unten in Bezug auf das Fahrzeug versetzt, wobei die axialen Rippen 88 als Drehpunkt dienen. Wenn der Pedalträger 40 rotationsmäßig versetzt wird, dreht sich die Druckstange 64 ebenfalls um einen Drehpunkt an der Seite des Bremskraftverstärkers 32.
Bei dem oben beschriebenen Vorgang nimmt der oben beschriebene Riss 94 in Richtung eines Eckenabschnitts des L-förmigen gebogenen Abschnitts 90 zu und bricht dann. Da die Zone, in der die axialen Rippen 88 und die Umfangsrippen 86 mit dem gebogenen Abschnitt 90 hoch fest ausgebildet sind, schreitet das Spitzenende des Bruchs 94 zu einem Bruchabschnitt vor, wobei diese Verstärkungsabschnitte vermieden werden, und erreicht schließlich eine Zone in der Nähe der unteren Ränder der axialen Rippen 88 an dem Grundabschnitt 44. Wenn der Pedalträger 40 dadurch in Längsrichtung gebrochen ist, verschiebt sich das Bremspedal 10 von dem Zweipunkt gelagerten Zustand zu einem Einpunkt gelagerten Zustand und wird schwenkbar (frei), um seinen mit der Druckstange 64 verbundenen Abschnitt (Gabelstift 68). Der Grund dafür ist, dass ein hinterer Pedalträgerabschnitt 96, an dem die Mittelwelle 52 gelagert ist, nicht durch einen vorderen Pedalträgerabschnitt 98 unterstützt wird, wenn der Pedalträger 40 gebrochen ist.
Somit verbleiben die axialen Rippen 88 an der Seite des hinteren Pedalträgerabschnitts 96 und können weiter rotationsmäßig versetzt werden, indem der vordere Pedalträgerabschnitt 98 oder die Trennplatte 16 gedrückt werden. Wenn weiter der Fahrgast (Fahrer) auf die Pedalplatte 58 in einer Trittrichtung drückt, wird die Pedalplatte 58 äußerst leicht im Wesentlichen in Bezug auf das Fahrzeug nach vorne versetzt. Wenn die hintere Endseite des Pedalträgers 40 zu einer Zone in der Nähe eines unteren Endabschnitts der Führungsfläche 84A der Gleitführung 84 gleitet, ist, wie in 4 dargestellt, durch den obigen Vorgang die Rotationsversetzung der hinteren Endseite des Pedalträgers 40 beendet.
Wie oben beschrieben, wird bei der Pedalaufhängung für Fahrzeuge gemäß der ersten Ausführungsform der Riss 94 (Teilbruch) an der unteren Randseite der Seitenabschnitte 46 des Pedalträgers 40 ausgebildet, und der Pedalträger 40 bricht letztendlich vollständig. Eine Kraftübertragung erstreckt sich von der Trennplatte 16 zu der Instrumentenbrettverstärkung 26 über den Pedalträger 40, welche im Wesentlichen unterbrochen wird. Wenn somit eine bestimmte äußere Kraft auf die Vorderseite des Fahrzeugs aufgebracht wird (d.h., wenn eine bestimmte hohe Kraft auf die Vorderseite des Fahrzeugs wirkt), kann die Kraft auf die Seite der Instrumentenbrettverstärkung 26 entscheidend vermindert werden. In einigen Fällen, in denen eine bestimmte Kraft auf dem vorderen Abschnitt des Fahrzeugs aufgebracht wird, oder in denen eine Kraft auf eine bestimmte Zone am vorderen Abschnitt des Fahrzeugs aufgebracht wird, kann der Pedalträger 40 mit einem Riss 94 enden (ein teilweise gebrochener Zustand) anstatt vollständig gebrochen zu sein. In einem derartigen Fall kann jedoch ebenfalls, da die Festigkeit des Pedalträgers 40 abnimmt, die Krafteinwirkung auf die Seite der Instrumentenbrettverstärkung 26 während des Aufbringens der äußeren Kraft vermindert werden.
Zusammenfassend ist festzustellen, dass die oben beschriebene Funktionsweise und Wirkung der Pedalaufhängung für Fahrzeuge gemäß der ersten Ausführungsform es möglich macht, die Pedalplatte 58 des Bremspedals 10 in Bezug auf das Fahrzeug beim Aufbringen einer bestimmten äußeren Kraft von der Vorderseite des Fahrzeugs in Bezug auf das Fahrzeug nach vorne zu versetzen, wobei die Krafteinwirkung auf die Seite der Instrumentenbrettverstärkung 26 entscheidend vermindert wird.
Bei der Pedalaufhängung für Fahrzeuge gemäß der ersten Ausführungsform kann, da die axialen Rippen 88 als Rotationslagerabschnitt an dem oberen Rand des Grundabschnitts 44 des Pedalträgers 40 dienen, die Pedalplatte 58 des Bremspedals zuverlässig in Bezug auf das Fahrzeug nach vorne versetzt werden. D.h., die als ein Drehlagerabschnitt dienenden axialen Rippen 88 sind erforderlich, um den hinteren Abschnitt des Pedalträgers 40 im Wesentlichen nach hinten und nach unten in Bezug auf das Fahrzeug zu versetzen, wobei jedoch, wenn der Drehlagerabschnitt des hinteren Abschnitts des Pedalträgers 40 sich in eine Richtung bewegt, um sich relativ zu der Trennplatte 16 anzunähern, insbesondere, wenn der Pedalträger 40 in Längsrichtung vollständig gebrochen ist, wird der Abstand zwischen der Mittelwelle 52 des Bremspedals 10 und der Trennplatte 16 plötzlich nach dem Bruch kürzer als gewöhnlich. In einem solchen Fall ist es aus Gründen einer positionsmäßigen Beziehung zu einer Lagerwelle (Gabelstift 68) schwierig, das Bremspedal 10 in Bezug auf das Fahrzeug nach vorne zu bewegen. Bei der ersten Ausführungsform dienen die axialen Rippen 88 daher als Rotationslagerabschnitt und sind so ausgebildet, dass der Abstand zwischen der Trennplatte 16 und der Mittelwelle 52 des Bremspedals 10 vor und nach dem Bruch konstant bleibt. Hierdurch kann die Pedalplatte 58 des Bremspedals 10 zuverlässig in Bezug auf das Fahrzeug versetzt werden.
Weiter ist bei der Pedalaufhängung für Fahrzeuge gemäß der ersten Ausführungsform jede der axialen Rippen 88 so angeordnet, dass sie von einem entsprechenden Seitenabschnitt 46 des Pedalträgers 40 vorsteht, und dass die axialen Rippen 88 an dem hinteren Pedalträgerabschnitt 96 verbleiben, wenn der Pedalträger 40 bricht. Die von der Trennplatte 16 übertragene Last kann somit in einem Bereich aufgenommen werden, der breiter als der Raum zwischen den Seitenabschnitten 46 des Pedalträgers 40 im Wesentlichen in seitlicher Richtung des Fahrzeugs ist. Die Lage des hinteren Pedalträgerabschnitts 96 während der Rotationsversetzung nach dem Bruch kann stabilisiert werden. Entsprechend wird verhindert, dass der hintere Pedalträgerabschnitt 46 rotationsmäßig in eine von der Trennplatte 16 unterschiedlichen Richtung versetzt wird.
Bei der Pedalaufhängung für Fahrzeuge gemäß der ersten Ausführungsform ist weiter jede der bandförmigen Um fangsrippen 86 an einem äußeren Umfangsrandabschnitt eines entsprechenden Seitenabschnitts 46 des Pedalträgers 40 angeordnet, und die axialen Rippen 88 sind an dem oberen Rand des Grundabschnitts 44 angeordnet. Der Pedalträger 40 kann somit in seiner Stärke und Festigkeit im Wesentlichen in Längsrichtung des Fahrzeugs und im Wesentlichen in seitlicher Richtung des Fahrzeugs verstärkt werden. Das Bremspedal 10 kann ebenfalls in seiner Lagerfestigkeit und Stärke verstärkt werden. Hierdurch wird das Bremspedal 10 in seiner Funktionsweise während des Normalbetriebes verstärkt.
Bei der Pedalaufhängung für Fahrzeuge gemäß der ersten Ausführungsform sind der obere Rand des vorderen Endabschnitts jeder oben erwähnten Umfangsrippe 86 und der innere Endabschnitt einer entsprechenden axialen Rippe 88 einstückig ausgebildet, sodass sie miteinander über den gebogenen Abschnitt 90 verbunden sind. Der Pedalträger kann somit hinsichtlich Stärke und Festigkeit zusammenhängend ausgebildet werden. Das Bremspedal 10 wird weiterhin hinsichtlich seiner Stärke und Festigkeit im Wesentlichen in vertikaler Richtung des Fahrzeugs und im Wesentlichen in seitlicher Richtung des Fahrzeugs verstärkt. Das Bremspedal 10 kann weiter in der Funktionsweise während des normalen Betriebes verstärkt werden.
Bei der Pedalaufhängung für Fahrzeuge gemäß der ersten Ausführungsform dienen die Umfangsrippen 86, wenn die hintere Endseite des Pedalträgers 40 rotationsmäßig versetzt wird, zur Aufrechterhaltung der Form des Pedalträgers 40, und die axialen Rippen 88 dienen als Drehpunkt. Die Funktion der Umfangsrippen 86 und die Funktion der axialen Rippen 88 sind voneinander unterschiedlich. Somit wird, wie an der Skizze gemäß 8 gezeigt, die Rotationsversetzung der hinteren Endseite des Pedalträgers 40 stabilisiert.
Bei der Pedalaufhängung für Fahrzeuge gemäß der ersten Ausführungsform beginnt der Riss 94 von dem Verformungsabschnitt 92 jedes Seitenabschnitts 46 des Pedalträgers 40 und erstreckt sich in Richtung der axialen Rippen 88, die als Drehpunkt des Pedalträgers 40 dienen. Die Richtung, in der der Riss 94 von dem Verformungsabschnitt 92 fortschreitet, kann somit mehr oder weniger genau bestimmt werden. Die Rotationsversetzung der hinteren Endseite des Pedalträgers 40 kann weiter stabilisiert werden.
Insbesondere ist bei der ersten Ausführungsform jede der Umfangsrippen 86 mit einer entsprechenden axialen Rippe 88 über den gebogenen Abschnitt 90 verbunden, der allgemein L-förmig von der Seite gesehen ausgebildet ist. Der Riss 94 beginnt somit vom Verformungsabschnitt 92 jedes Seitenabschnitts 46 des Pedalträgers 40 und schreitet in Richtung des Eckenabschnitts des gebogenen Abschnitts 90 fort. D.h., eine der axialen Rippen 88 entsprechende Zone als Soll-Richtung, in der der Riss 94 fortschreitet, wird an einer Position näher an dem Riss 94 angeordnet, und das Ende des Risses 94 wird genau bestimmt. Somit wird verhindert, dass die Rissrichtung inkonstant wird. Nach Erzeugung des Risses 94 kann der Pedalträger 40 zuverlässig unter dem gebogenen Abschnitt 90 und den axialen Rippen 88 abbrechen.
Bei der Pedalaufhängung für Fahrzeuge gemäß der ersten Ausführungsform weist die untere Randseite jedes Seitenabschnitts 46 des Pedalträgers 40 eine bestimmte Form an der Forderseite und an eine andere Form an der Rückseite auf, gesehen in seitlicher Richtung des Pedalträgers 40. Wenn eine Kraft auf den Pedalträger 40 von der Trennplatte 16 einwirkt, sammelt sich somit die Spannung an dem Verformungsabschnitt 92. Entsprechend kann der Ausgangspunkt des Risses 94 wahlweise und genau eingestellt werden.
Bei der Pedalaufhängung für Fahrzeuge gemäß der ersten Ausführungsform wird es durch den Bruch des Pedalträgers 40 möglich, die Pedalplatte 58 des Bremspedals 10 rings um einen Verbindungspunkt (Gabelstift 68), der mit der Druckstange verbunden ist, und im Wesentlichen nach vorne in Bezug auf das Fahrzeug zu versetzen. Die Länge der Führungsfläche 84A (Führungslänge) der Gleitführung 84 kann somit vermindert werden. D.h., wenn man versucht, den hinteren Abschnitt des Pedalträgers 40 im Wesentlichen rückwärts und nach unten in Bezug auf das Fahrzeug mit einer Konstruktion zu versetzen, die keinen Bruch des Pedalträgers 40 erlaubt, muss die Gleitführung um ein bestimmtes Maß verlängert werden, wenn jedoch der Pedalträger 40 während seiner Rotationsversetzung bei der ersten Ausführungsform bricht, kann der hintere Abschnitt des Pedalträgers 40 rotationsmäßig nach hinten und unten in Bezug auf das Fahrzeug leicht versetzt werden. Somit kann die Führungslänge der Gleitführung entsprechend vermindert werden. Der Freiheitsgrad bei der Auslegung wird somit vergrößert.
Bei der Pedalaufhängung für Fahrzeuge gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung ist der Pedalträger 40 als einstückiges Gussteil ausgebildet. Die Anzahl der Teile und die zu Bearbeitung und Montage benötigte Arbeitszeit werden somit gegenüber einem Fall vermindert, bei dem mehrere Druckgussteile mittels Schweißen oder ähnlichem zusammengefügt werden müssen, um den Pedalträger auszubilden. Wenn der Pedalträger 40 als einstückiges Gussteil ausgebildet ist, können weiter die Umfangsrippen 86 und die axialen Rippen 88 einstückig gleichzeitig mit der Herstellung des Pedalträgers 40 ausgebildet werden. Die Formänderungen des Pedalträgers 40 können gleichzeitig mit dem Guss erfolgen und es besteht weiter keine Notwendigkeit, anschließend eine Bearbeitung, wie z.B. das Fräsen von Nuten oder ähnlichem, durchzuführen. Die Pedalaufhängung für Fahrzeuge kann somit konstruktionsmäßig vereinfacht werden, wodurch sich die Kosten vermindern.
Bei der Pedalaufhängung für Fahrzeuge gemäß der ersten Ausführungsform besteht der Pedalträger 40 aus Aluminium. Wenn ein Pedalträger aus Aluminium mit einer Kraftverformungseigenschaft hergestellt wird, die im Wesentlichen gleich eines plastisch verformbaren Eisenpedalträgers nach dem Stand der Technik ist, kann die Dicke des Pedalträgers erhöht werden. Somit kann der Pedalträger 40 gemäß der ersten Ausführungsform dreimal fester als ein Pedalträger nach dem Stand der Technik ausgebildet werden, und das Bremspedal 10 wird während des Normalbetriebs hinsichtlich seiner Funktion verstärkt. Da sich Aluminium kaum dehnt und eher bricht, wenn es belastet wird, ergeben sich für die Erfindung entsprechende Vorteile. Diese Überlegungen führen dazu, dass bei der ersten Ausführungsform sowohl das Bremspedal 10 eine hohe Festigkeit aufweist und dass das Bremspedal 10 hinsichtlich des Fahrzeugs durch den Bruch rotationsmäßig im Wesentlichen nach hinten und unten versetzt wird, wenn eine bestimmte äußere Kraft darauf von der Vorderseite des Fahrzeugs einwirkt.
Wenn die Erzeugung eines Risses an einer bestimmten Position an der unteren Randseite jedes Seitenabschnitts 46 des Pedalträgers 40 ermöglicht wird, und der Riss 94 zwangsweise in Richtung der axialen Rippen 88 bei der ersten Ausführungsform fortschreitet, kann die hintere Endseite des Pedalträgers 40 zuverlässig durch die Drehung im Wesentlichen nach hinten und unten in Bezug auf das Fahrzeug versetzt werden, und der Pedalträger 40 bricht, auch in dem Fall, wenn der Bremskraftverstärker 32 in den Fahrgastraum durch Drehung im Gegenuhrzeigersinn in einer Seitenansicht entgegengesetzt zu dem Fall der obigen Beschreibung eintritt.
Die Pedalaufhängung für Fahrzeuge gemäß der ersten Ausführungsform bringt weiter folgende Vorteile mit sich.
Im Fall der ersten Ausführungsform, wie in den 3 und 4 dargestellt, überdeckt ein vorderer Endabschnitt des hinteren Pedalträgerabschnitts 96 einen hinteren Endabschnitt des vorderen Pedalträgerabschnitts 98, wenn der Pedalträger 40 bricht. Wenn der Pedalträger 40 bricht und die Trennplatte 16 berührt, sind die axialen Rippen 88 des hinteren Pedalträgerab schnitts 96 die einzigen Bereiche, die brechen und die Trennplatte 16 berühren. Da die axialen Rippen 88 eine erhöhte Dicke aufweisen, neigen sie nicht zum Zuspitzen. Somit wird, auch wenn eine Bruchebene des Pedalträgers 40 auf die Trennplatte 16 auftrifft, die Trennplatte 16 nicht beschädigt.
Bei der ersten Ausführungsform ist weiter jede der Umfangsrippen 86 mit einer entsprechenden axialen Rippe 88 über den gebogenen Abschnitt 90 verbunden, sodass das Metall während des Gießens oder Sandformens ungehindert fließt. Das Auftreten von Gießfehlern ist somit unwahrscheinlich und die Produktivität des Pedalträgers 40 kann erhöht werden.
Da bei der ersten Ausführungsform jede der Umfangsrippen 86 mit einer entsprechenden axialen Rippe 86 über den gebogenen Abschnitt 90 verbunden ist, kann der Pedalträger 40 hinsichtlich Stärke und Festigkeit verstärkt werden, wie oben beschrieben. Hierdurch werden Schwingungen des Lenkrades ebenfalls verhindert. Weiter trägt die oben beschriebene Wirkung zur Erhöhung der Festigkeit des gesamten Fahrzeugs bei.
Da bei der ersten Ausführungsform die axialen Rippen 88 festgelegt werden, wenn der Pedalträger 40 montiert wird, kann eine Trennplattenisolierung 24' an der Rückseite der Trennplatte 16 über einen weiten Bereich gedrückt werden, wie in 6 gezeigt. Somit wird das Fahrzeug hinsichtlich des Geräuschs und der Vibration verbessert.
Da bei der ersten Ausführungsform die Umfangsrippen 86 mit den entsprechenden axialen Rippen 88 verbunden sind, sind ein Befestigungspunkt an der Seite des Verbindungsträgers 72 und ein Befestigungspunkt an der Seite des Bremskraftverstärkers 82 miteinander durch ein Teil verbunden. Entsprechend wird eine Teilegenauigkeit und Montagegenauigkeit verbessert.
ZWEITE AUSFÜHRUNGSFORM
Im Folgenden wird eine Pedalaufhängung für ein Fahrzeug gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung unter Bezugnahme auf die 9 und 10 beschrieben. Es soll darauf hingewiesen werden, dass gleiche Teile und Bauteile wie bei der ersten Ausführungsform mit gleichen Bezugszeichen versehen sind und nicht erneut beschrieben werden.
Wie in den 9 und 10 gezeigt, ist die zweite Ausführungsform dadurch gekennzeichnet, dass ein Paar von getrennt von dem Pedalträger 40 ausgebildeter Träger 100 an der oberen Randseite des Grundabschnitts 44 des Pedalträgers 40 ausgebildet sind. In 9 ist der Verbindungsträger 72 ein von dem Pedalträger 40 getrenntes Teil, wie dargestellt.
Jeder der Träger 100 besteht aus einem Grundabschnitt 100A und einem Eingriffsabschnitt 100B. Der Grundabschnitt 100A weist die Form einer rechtwinkligen flachen Platte auf. Der Eingriffsabschnitt 100B weist die Form einer Kreisbogenfläche auf und erstreckt sich einstückig von einem oberen Rand des Grundabschnitts 100A. Eine Schraubeneinsetzöffnung 102 (siehe 10) ist an dem Grundabschnitt 100A ausgebildet, sodass eine gemeinsame Befestigung mittels eines Schraubenbolzens 104 und einer Mutter durchgeführt werden kann, wenn man eine entsprechende Schraubeneinsetzöffnung 50 in den Eckenabschnitten der oberen Randseite des Grundabschnitts 44 ausbildet. Wenn man eine tatsächliche Befestigungssituation berücksichtigt, ist es sinnvoll, dass ein von dem Bremskraftverstärker 32 vorstehender Bolzen in einen Bereich eingesetzt wird, der dem Bolzen 40 entspricht, und dass eine Mutter von der Innenseite des Fahrgastraums aufgeschraubt wird. Der Eingriffsabschnitt 100B jedes oben erwähnten Trägers 100 weist von der Seite gesehen eine halbkreisförmige Form auf und ist hinter einer entsprechenden axialen Rippe 88 angeordnet.
Entsprechend verbleiben bei der obigen Anordnung, wenn der Pedalträger 40 bricht, die als Drehpunkt dienenden axialen Rippen 88 auf der Seite des hinteren Pedalträgerabschnitts 96. Jede der axialen Rippen 88 steht jedoch mit dem Eingriffsabschnitt 100B eines entsprechenden Trägers 100 in Eingriff, wodurch der hintere gebrochene Pedalträgerabschnitt 96 rings um die axialen Rippen 88 rotationsmäßig versetzt wird, die sich in einem Eingriffszustand befinden. Gemäß der zweiten Ausführungsform wird somit die Rotationsversetzung des hinteren Pedalträgerabschnitts 96 bei einem Bruch weiter stabilisiert (gesteuert).
Diesbezüglich ist jeder der oben erwähnten Träger 100 ein Element, das im breitesten Sinn als eine „Definitionseinrichtung (Teil) angesehen werden kann, mit dem ein Rotationslagerabschnitt an der Seite des hinteren gebrochenen Pedalträgerabschnitts in Eingriff steht, und eine Rotationsversetzungsfunktion des gebrochenen hinteren Pedalträgerabschnitts definiert".
DRITTE AUSFÜHRUNGSFORM
Im Folgenden wird eine Pedalaufhängung für Fahrzeuge gemäß der dritten Ausführungsform der Erfindung unter Bezugnahme auf 11 beschrieben. Es soll darauf hingewiesen werden, dass gleiche Teile und Bauteile wie bei der ersten und zweiten Ausführungsform die gleichen Bezugszeichen aufweisen und nicht erneut beschrieben werden.
Wie in 11 gezeigt, ist die dritte Ausführungsform dadurch gekennzeichnet, dass ein Pedalträger 110 nicht als Gussstück, sondern als eine Kombination von einigen Druckgussstücken ausgebildet ist. D.h., der Pedalträger 110 wird durch die Kombination einer Grundplatte 112 in Form einer rechtwinkligen flachen Platte, einem Paar von linken und rechten Seitenplatten 114 und 116 und einer oberen Platte 118 zur Verbindung der oberen Ränder der linken und rechten Seitenplatten 114 und 116 ausgebildet.
Die vorderen Endabschnitte 114A und 116A der linken und rechten Seitenplatten 114 und 116 sind in solche Richtungen gebogen, dass sie sich voneinander wegbewegen, und sind an beiden seitlichen Abschnitten der Grundplatte 112 befestigt. Weiter sind die Flansche 114B und 116B an der oberen Randseite der linken und rechten Seitenplatten 114 bzw. 116 ausgebildet, sodass sie eine Funktion wie die Umfangsrippen 86 aufweisen.
Weiter sind Flansche 114C und 116C an den oberen Rändern der vorderen Endabschnitte 114A und 116A der linken und rechten Seitenplatten 114 bzw. 116 ausgebildet, sodass sie eine Funktion wie die axialen Rippen 88 aufweisen. Die Flansche 114B und 116C sind miteinander verbunden, und die Flansche 116B und 116C sind miteinander verbunden. Weiter sind die vorderen Endabschnitte 114A und 116A der linken und rechten Seitenplatten 114 und 116 so dimensioniert, dass sie um einen bestimmten Abstand „h" höher als die Grundplatte 112 sind. Weiter ist die obere Platte 118 hakenförmig von hinten gesehen umgebogen. Ein seitlicher Abschnitt 118A der oberen Platte 118 ist an der Innenfläche der linken Seitenplatte 114, und ein äußeres Ende des oberen Abschnitts 118B ist an dem Flansch 116B an der oberen Randseite der rechten Seitenplatte 116 befestigt.
Die oben beschriebene Anordnung stellt ebenfalls sicher, dass der Pedalträger 110 grundsätzlich in der gleichen Weise wie bei der ersten Ausführungsform rotationsmäßig versetzt wird. Hierbei sind die oberen Randabschnitte 114C und 116C (an der Höhe „h") der vorderen Endabschnitte 114A und 116A der linken und rechten Seitenplatten 114 und 116 bruchempfindlicher als die die oberen Randabschnitte 114C und 116C umgebenden Bereiche. Diese Bereiche dehnen sich während der Rotationsversetzung des Pedalträgers 110, wobei ihre Rotationsversetzung gedämpft wird.
WEITERE ERLÄUTERUNGEN DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Obwohl die Erfindung in Bezug auf eine Pedalaufhängung für Fahrzeuge bei den obigen Ausführungsformen beschrieben wurde, ist die Erfindung nicht darauf begrenzt. D.h., die Erfindung kann ebenfalls bei anderen Fahrzeugpedalen, wie z.B. bei einer Kupplungspedalaufhängung, einer Parkbremspedalaufhängung und ähnlichem verwendet werden.
Obwohl die obigen Ausführungsformen eine Konstruktion verwenden, bei der der Lagerträger 28 quer über dem Raum zwischen der Trennplatte 16 und der Instrumentenbrettverstärkung 26 angeordnet ist, ist die Erfindung nicht darauf begrenzt. Man kann ebenfalls eine Konstruktion verwenden, bei der der Lagerträger 28 nur auf der Seite der Instrumentenbrettverstärkung 26 (frei tragend) gelagert wird.
Obwohl die Führungsfläche 84A der Gleitführung 84 asymmetrisch in Bezug auf die seitliche Richtung des Trägers bei den obigen Ausführungsformen ausgebildet ist, ist die Erfindung nicht darauf begrenzt. Man kann ebenfalls den hinteren Abschnitt des Pedalträgers 40 nach hinten und unten in Bezug auf das Fahrzeug führen und ihn asymmetrisch durch Neigung in seitlicher Richtung des Fahrzeugs ausbilden. In diesem Fall wird, wenn der hintere Abschnitt des Pedalträgers 40 rotationsmäßig längs der Führungsfläche versetzt wird, eine Torsionskraft auf den Pedalträger 40 aufgebracht. Zusätzlich zu einer im Wesentlichen in Längsrichtung des Fahrzeugs wirkenden Druckkraft, wird somit eine im Wesentlichen in seitlicher Richtung des Fahrzeugs wirkende Torsionskraft auf die untere Randseite der Seitenabschnitte 46 des Pedalträgers 40 aufgebracht.
Hierdurch kann leicht in dem unteren Rand jedes Seitenabschnitts 46 des Pedalträgers 40 der Riss 94 ausgebildet werden. Entsprechend kann der Riss 94 schnell in jedem der Seitenabschnitte 46 des Pedalträgers 40 ausgebildet werden, und eine auf die Seite der Instrumentenbrettverstärkung 26 einwirkende Last kann früh verhindert werden, d.h., sobald eine bestimmte äußere Kraft auf die Vorderseite des Fahrzeugs aufgebracht wird. Somit stellt die obige Anordnung bei einfacherer Konstruktion sicher, dass sowohl der Pedalträger 40 während des normalen Pedalbetriebs eine hohe Festigkeit aufweist, und dass die auf die Instrumentenbrettverstärkung 26 einwirkende Kraft beim Aufbringen einer äußeren Kraft vermindert wird.
Bei der oben beschriebenen ersten und zweiten Ausführungsform besteht der Pedalträger 40 aus einem Spritzgussteil aus Aluminium. Statt der Verwendung eines Nicht-Eisenmetalls, z.B. spritzgegossenes Aluminium in diesem Fall, ist es ebenfalls möglich, das Pedal aus Gusseisen herzustellen.
Obwohl der Verbindungsträger 73, die Schweißmutter 80, der Befestigungsbolzen 82, die Aussparung 70 des Pedalträgers 40 Bauteile darstellen, die im breitesten Sinn als Trenneinrichtung bei den obigen Ausführungsformen angesehen werden können, kann die Trenneinrichtung auf verschiedenste Weise ausgebildet sein. Beispielsweise ist es ebenfalls möglich, dass der obere Abschnitt des Pedalträgers und der Verbindungsträger mittels Nieten ohne Ausbildung einer Aussparung miteinander verbunden sind, dass eine bestimmte oder höhere Kraft auf die Nieten einwirkt, und dass die Nie ten dabei abgeschert werden, um den oberen Abschnitt des Pedalträgers von dem Verbindungsträger zu trennen. Es ist ebenfalls möglich, eine Konstruktion zu verwenden, bei der Punktschweißen anstelle eines Niets verwendet wird, und wobei der geschweißte Abschnitt durch das Aufbringen einer bestimmten oder größeren Kraft gelöst oder abgeschert wird.
Weiter ist bei den obigen Ausführungsformen die Gleitführung 84 mit der Gleitfläche 84A ausgebildet, sodass der hintere Abschnitt des Pedalträgers 40 gleitet. Es ist jedoch ebenfalls möglich, die Gleitführung 84 durch Verwendung des Befestigungsabschnitts 28B des Lagerträgers 28 direkt als Gleitfläche zu ersetzen, an dem die Gleitführung 84 befestigt ist.
Bei den obigen Ausführungsformen erstrecken sich weiter die axialen Rippen 88 der Seitenabschnitte 46 des Pedalträgers 40 nach außen. Wie in der in 8 dargestellten Skizze können die axialen Rippen 88 verbunden sein, um eine einzige axiale Rippe auszubilden.
Bei den obigen Ausführungsformen ist jede der Umfangsrippen 86 längs des gesamten Umfangs eines entsprechenden Seitenabschnitts 46 ausgebildet. Es ist jedoch nicht unbedingt erforderlich, dass die Umfangsrippen 86 längs des gesamten Umfangs ausgebildet sind. Wie in der in 8 dargestellten Skizze erreicht man eine ausreichende Funktion, solange die Umfangsrippen mindestens über einen sich von einem Punkt, auf den eine Kraft von der Endplatte 16 aufgebracht wird, bis zu einem Verbindungspunkt, der mit der Seite eines zwei ten Fahrzeugbauteils verbunden ist, erstreckenden Bereichs ausgebildet sind.
Obwohl der gebogene Abschnitt 90 seitlich gesehen „L" förmig ausgebildet ist, um die Richtung, in der der Riss 94 bei den obigen Ausführungsformen fortschreitet, zu steuern ist die Erfindung nicht darauf begrenzt. Ein gebogener Abschnitt in Form eines „V" oder ähnlichem kann stattdessen ebenfalls verwendet werden. Wenn weiter eine berechnete Steuerung der Richtung des Risses 94 nicht erforderlich ist, können die Umfangsrippen 86 und die axialen Rippen 88 miteinander ohne Versetzung zur unteren Randseite verbunden sein.
Obwohl der Weg des Risses 94 so gesteuert wird, dass die axialen Rippen 88 auf den hinteren Pedalträgerabschnitt 96 nach dem Bruch des Pedalträgers 40 bei den obigen Ausführungsformen angeordnet sind, ist die Erfindung nicht darauf begrenzt. Der Pedalträger 40 kann ebenfalls so brechen, dass die axialen Rippen 88 auf dem vorderen Pedalträgerabschnitt 98 liegen. Die Erfindung gemäß Anspruch 1 umfasst nicht nur den ersten Riss (Bruch), sondern ebenfalls den letzten Riss (Bruch). Die Art und Weise, wie der erste Riss (Bruch) ausgebildet wird, bringt den größeren Vorteil, z.B. dadurch, dass die Lage des hinteren Pedalträgerabschnitts 96 während der Rotationsversetzung nach dem Bruch des Pedalträgers 40 stabilisiert ist. Auch wenn der Pedalträger 40 so ausgebildet ist, dass die Seitenabschnitte 46 in Längsrichtung gespalten werden, ist sicher, dass der Pedalträger 40 bricht, und eine Verminderung der auf die Seite der Instrumentenbrettverstärkung 26 einwirkende Kraft erreicht wird.
Wie oben beschrieben, ist bei der erfindungsgemäßen Pedalaufhängung für Fahrzeuge der Pedalträger für eine schwenkbare Lagerung des Hängepedals mit einer Soll-Brucheinrichtung ausgebildet, damit der hintere Pedalträgerabschnitt mindestens teilweise von dem vorderen Pedalträgerabschnitt während der Rotationsversetzung des hinteren Pedalträgerabschnitts abbricht. Wenn der Pedalträger somit in Bezug auf das Fahrzeug zusammen mit einem Fahrzeugbauteil als Ergebnis einer aufgebrachten äußeren Kraft auf die Frontseite des Fahrzeugs nach unten versetzt wird, werden ausgezeichnete Wirkungen erzeugt. D.h., die Trittfläche des Pedals kann im Wesentlichen in Bezug auf das Fahrzeug nach vorne versetzt werden, und dabei wird die auf die Instrumentenbrettverstärkung aufgebrachte Kraft vermindert.
Ein Pedalträger (40) aus einem Spritzgussaluminiumteil umfasst Umfangsrippen 86, axiale Rippen 88 und einen Rissbildungsabschnitt 92. Wenn eine bestimmte hohe Kraft auf einen Frontabschnitt des Fahrzeugs aufgebracht wird, wird eine hintere Endseite des Pedalträgers 40 von einem Kupplungsträger 72 abgebrochen und gleitet auf einer Führungsfläche 84A der Gleitführung 84. Dabei wird die hintere Endseite des Pedalträgers 40 rotationsmäßig versetzt, wobei ein Riss in dem Risserzeugungsabschnitt 92 erzeugt wird. Der Riss nimmt in Richtung der axialen Rippen 88 zu und bricht den Pedalträger 40. Entsprechend ist sichergestellt, dass eine Pedalplatte 58 des Bremspedals 10 im Wesentlichen in Bezug auf das Fahrzeug nach vorne versetzt wird, und die auf die Seite einer Instrumentenbrettverstärkung 26 aufgebrachte Kraft wird vermindert.

Claims

Pedalaufhängung für Fahrzeuge, umfassend einen Pedalträger (40), dessen vorderer Abschnitt an einem ersten, an der Frontseite eines Fahrzeugs angeordnetem Fahrzeugbauteil (16) befestigt ist, und dessen hinterer Abschnitt sich in Richtung der Rückseite des Fahrzeugs erstreckt; ein Hängepedal (10), das an beiden seitlichen Abschnitten des Pedalträgers (40) gelagert ist, sodass es um eine Mittelwelle (52) verschwenkbar ist und eine Trittfläche umfasst, auf die eine Trittkraft eines Fahrers aufbringbar ist, und eine in einem hinter dem ersten Fahrzeugbauteil (16) in Bezug auf das Fahrzeug angeordneten zweiten Fahrzeugbauteil (28) angeordnete Führung (84), die eine rückwärts und abwärts gerichtete Rotationsverschiebung des hinteren Abschnitts des Pedalträgers (40), an dem das Pedal (10) gelagert ist, in Bezug auf das Fahrzeug bewirkt, wenn der Pedalträger (40) in Bezug auf das Fahrzeug als Ergebnis des Aufbringens einer äußeren Kraft von der Frontseite des Fahrzeugs zusammen mit dem ersten Fahrzeugbauteil (16) nach hinten verschoben wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Pedalträger (40) mit einer Soll-Brucheinrichtung (92) versehen ist, damit der hintere Abschnitt des Pedalträgers (40) mindestens teilweise von seinem vorderen Abschnitt abbricht, wenn der hintere Abschnitt des Pedalträgers (40) rotationsmäßig versetzt wird.
Pedalaufhängung für Fahrzeuge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Pedalträger (40) einen Rotationslagerabschnitt (88) aufweist, der zur Rotationsverschiebung des hinteren Abschnitts des Pedalträgers (40) dient, und dass der Rotationslagerabschnitt (88) in der Nähe des oberen Randes des an dem ersten Fahrzeugbauteil (16) befestigten Frontabschnitts angeordnet ist.
Pedalaufhängung für Fahrzeuge nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotationslagerabschnitt (88) so angeordnet ist, dass er von beiden seitlichen Abschnitten des Pedalträgers (40) in Richtung beider Seiten in seitlicher Richtung des Fahrzeugs verlängert ist.
Pedalaufhängung für Fahrzeuge nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster dickwandiger Abschnitt (86) in jedem der seitlichen Abschnitte des Pedalträgers (40) längs seines Umfangsrandes angeordnet ist.
Pedalaufhängung für Fahrzeuge nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotationslagerabschnitt (88) als ein zweiter dickwandiger Abschnitt (88) ausgebildet ist und mit dem ersten dickwandigen Abschnitt (86) in der Nähe des obigen Randes des Frontabschnitts des Pedalträgers (40) verbunden ist.
Pedalaufhängung für Fahrzeuge nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Soll-Brucheinrichtung (92) zumindest teilweise einen Bruch in Richtung des als den zweiten dickwandigen Abschnitt (88) ausgebildeten Rotationslagerabschnitt bewirkt, wobei eine untere Randseite jedes seitlichen Abschnitts des Pedalträgers (40) einen Ausgangspunkt darstellt.
Pedalaufhängung für Fahrzeuge nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der erste dickwandige Abschnitt (86) und der zweite dickwandige Abschnitt (88) miteinander an einer in Richtung der unteren Randseite jedes seitlichen Abschnitts des Pedalträgers (40) versetzten Position verbunden sind.
Pedalaufhängung für Fahrzeuge nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass beide seitlichen Abschnitte des Pedalträgers (40) im Frontabschnitt eine bestimmte Form und im hinteren Abschnitt eine andere Form aufweisen, gesehen in seitlicher Richtung des Pedalträgers (40).
Pedalaufhängung für Fahrzeuge nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Führung (84) asymmetrisch ausgebildet ist, sodass der hintere Abschnitt des Pedalträgers (40) in Bezug auf das Fahrzeug rückwärts und nach unten geführt wird, und dass der hintere Abschnitt des Pedalträgers (40) in seitlicher Richtung des Fahrzeugs geneigt ist.
Pedalaufhängung für Fahrzeuge nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Pedal (10) einen Pedalarm (56) zum Verbinden der Mittelwelle (52) mit der Trittfläche (58) umfasst, dass ein länglicher mittlerer Abschnitt des Pedalarms (56) und ein von einer Hydraulikdruckwandlereinrichtung (32), die in Bezug auf das Fahrzeug vor dem ersten Fahrzeugbauteil (16) angeordnet ist, vorstehendes Trittkraftübertragungsteil mittels einer Lagerwelle (68) relativ zueinander drehbar verbunden sind, und dass das Pedal (10) nur mit dem Trittkraftübertragungsteil (64) durch den Bruch des hinteren Abschnitts des Pedalträgers (40) von seinem Frontabschnitt verbunden und gelagert ist.
Pedalaufhängung für Fahrzeuge nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Pedalträger (40) als einstückiges Gussteil ausgebildet ist.
Pedalaufhängung für Fahrzeuge nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Pedalträger (40) aus Aluminium ausgebildet ist.
Pedalaufhängung für Fahrzeuge nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Pedalträger (40) als Druckgussteil aus einem Eisenblech ausgebildet ist.