DE102018116585A1 - Pedalrückverlagerung verhindernde Struktur für ein Fahrzeug - Google Patents

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Masaya Hazama
Toshiki Okauji
Norio KASAJIMA
Takeshi Kitagawa
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Abstract

Vorgesehen wird eine Pedalrückverlagerung verhindernde Struktur, welche ein besseres Kollisionsverhalten aufweist. Die Pedalrückverlagerung verhindernde Struktur 10 für ein Fahrzeug umfasst: einen Querträger 1 mit einer vorgegebenen axialen Richtung, der sich entlang der axialen Richtung erstreckt; ein Pedalrückverlagerung verhinderndes Element 7, das an dem Querträger 1 angebracht ist, um eine Rückverlagerung eines Bremspedals zu verhindern; und eine Mittelstrebe 3 zur Abstützung des Querträgers 1. Das Pedalrückverlagerung verhindernde Element 7 ist in einer Vorwärts-Rückwärts-Richtung des Fahrzeugs an einer Vorderseite der Mittelstrebe 3 angeordnet.

Description

  • GEBIET DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Pedalrückverlagerung verhindernde Struktur für ein Fahrzeug.
  • TECHNISCHER HINTERGRUND
  • Im Allgemeinen ist ein Fahrzeug, wie etwa ein Kraftfahrzeug, mit einer Pedalrückverlagerung verhindernden Struktur zum Verhindern einer Rückverlagerung eines Pedals versehen, welche ansonsten im Fall eines Frontalaufpralls des Fahrzeugs oder dergleichen bei Aufnehmen einer rückwärts gerichteten Last eintreten würde. Zum Beispiel wird bei Aufnehmen einer rückwärts gerichteten Last im Fall eines Frontalaufpralls des Fahrzeugs ein Bremspedal nach hinten verlagert, so dass von dem Bremspedal eine Last zu einem Fuß des Fahrers, der das Bremspedal niedertritt, eingeleitet wird. Die Pedalrückverlagerung verhindernde Struktur wird als Mittel zum Mindern dieses Problems genutzt.
  • Als spezifisches Beispiel für die Pedalrückverlagerung verhindernde Struktur ist eine Pedalrückverlagerung verhindernde Struktur bekannt, welche einen zylinderförmigen Querträger und ein Pedalrückverlagerung verhinderndes Element, das von dem zylinderförmigen Querträger getragen wird, umfasst, um eine Rückverlagerung eines Bremspedals zu verhindern (siehe beispielsweise JP 2009-237844A , welche nachstehend als Patentschrift 1 bezeichnet wird).
  • Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben festgestellt, dass die vorstehende herkömmliche Struktur hinsichtlich mechanischer Festigkeit (insbesondere Steifigkeit) des Querträgers ein neues Problem aufweist. Im Einzelnen wurde festgestellt, dass bei der herkömmlichen Pedalrückverlagerung verhindernden Struktur, die beispielsweise in Patentschrift 1 beschrieben ist, der Querträger relativ einfach beschädigt werden kann, wenn der Querträger eine von dem Bremspedal nach hinten übertragene Last aufnimmt. Dieses Problem tritt besonders dann auf, wenn der Querträger zur Gewichtsreduzierung aus einem faserverstärkten Harz oder als Hohlkörper ausgebildet ist.
  • Die vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf die Lösung des vorstehend genannten üblichen Problems entwickelt, und eine Aufgabe derselben ist es, eine Fahrzeugpedalrückverlagerung verhindernde Struktur, welche ein besseres Kollisionsverhalten aufweist, vorzusehen.
  • Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Pedalrückverlagerung verhindernde Struktur eines Fahrzeugs vorzusehen, welche ein besseres Kollisionsverhalten aufweist und eine weitere Gewichtsreduzierung verwirklicht.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Um die vorstehende Aufgabe zu verwirklichen, sieht die vorliegende Erfindung eine Pedalrückverlagerung verhindernde Struktur für ein Fahrzeug vor, welche umfasst: einen Querträger mit einer bestimmten axialen Richtung, der sich entlang der axialen Richtung erstreckt; ein Pedalrückverlagerung verhinderndes Element, das an dem Querträger angebracht ist, um eine Rückverlagerung eines Bremspedals zu verhindern; und eine Mittelstrebe zur Abstützung des Querträgers. Die Pedalrückverlagerung verhindernde Struktur ist dadurch gekennzeichnet, dass das Pedalrückverlagerung verhindernde Element in einer Vorwärts-Rückwärts-Richtung des Fahrzeugs auf einer Vorderseite der Mittelstrebe angeordnet ist.
  • Die Pedalrückverlagerung verhindernde Struktur der vorliegenden Erfindung mit dem vorstehenden Merkmal kann ein besseres Kollisionsverhalten aufweisen.
  • Ferner kann die Pedalrückverlagerung verhindernde Struktur der vorliegenden Erfindung mit dem vorstehenden Merkmal ein besseres Kollisionsverhalten aufweisen und eine weitere Gewichtsverringerung erreichen.
  • Vorzugsweise hat bei der Pedalrückverlagerung verhindernden Struktur der vorliegenden Erfindung der Querträger in Querschnittansicht eine rechteckige Form, wobei die rechteckige Form eine Oberseite, eine Unterseite, eine Vorderseite und eine Rückseite aufweist.
  • Vorzugsweise umfasst die Mittelstrebe bei der Pedalrückverlagerung verhindernden Struktur der vorliegenden Erfindung einen Rückseitenstützabschnitt, der sich zur Abdeckung der Rückseite des Querträgers erstreckt, und mindestens eines von Oberseitenstützabschnitt, der sich von dem Rückseitenstützabschnitt zur Abdeckung der Oberseite des Querträgers erstreckt, oder Unterseitenstützabschnitt, der sich von dem Rückseitenstützabschnitt zur Abdeckung der Unterseite des Querträgers erstreckt, und wobei das Pedalrückverlagerung verhindernde Elemente ein hinteres Ende, das so ausgebildet ist, dass es die Vorderseite des Querträgers und eine Vorderkantenfläche mindestens eines von Oberseitenstützabschnitt oder Unterseitenstützabschnitt der Mittelstrebe abdeckt, aufweist.
  • Bevorzugter ist bei der vorstehenden Pedalrückverlagerung verhindernden Struktur das hintere Ende des Pedalrückverlagerung verhindernden Elements ausgebildet, um die Vorderseite des Querträgers, die Vorderkantenfläche des Oberseitenstützabschnitts und die Vorderkantenfläche des Unterseitenstützabschnitts abzudecken.
  • Bevorzugter umfasst die Mittelstrebe bei der vorstehenden Pedalrückverlagerung verhindernden Struktur ferner ein eckiges C-förmiges Fixierungsprofil, das aus einem rückseitigen Flächenelement, das zwischen dem Rückseitenstützabschnitt und der Rückseite des Querträgers vorgesehen ist, einem oberseitigen Flächenelement, das zwischen dem Oberseitenstützabschnitt und der Oberseite des Querträgers vorgesehen ist, und einem unterseitigen Flächenelement, das zwischen dem Unterseitenstützabschnitt und der Unterseite des Querträgers vorgesehen ist, besteht, und das Pedalrückverlagerung verhindernde Element weist ein oberseitiges Verlängerungsstück, das sich parallel zur Oberseite des Querträgers erstreckt, und ein unterseitiges Verlängerungsstück, das sich parallel zur Unterseite des Querträgers erstreckt, auf, wobei die Mittelstrebe, das Pedalrückverlagerung verhindernde Element und der Querträger durch eine gemeinsame Befestigung von drei Komponenten für das eckige C-förmige Fixierungsprofil der Mittelstrebe, das oberseitige Verlängerungsstück und das unterseitige Verlängerungsstück des Pedalrückverlagerung verhindernden Elements und der Querträger miteinander verbunden sind.
  • Bei der vorstehenden Pedalrückverlagerung verhindernden Struktur erstrecken sich bevorzugter sowohl der Oberseitenstützabschnitt als auch der Unterseitenstützabschnitt nach oben in der Vorwärts-Rückwärts-Richtung des Fahrzeugs zu einer Position der Vorderseite des Querträgers.
  • Bei der Pedalrückverlagerung verhindernden Struktur der vorliegenden Erfindung weist das Pedalrückverlagerung verhindernde Element bevorzugt auf: eine vordere Endwand, die an einem vorderen Ende des Pedalrückverlagerung verhindernden Elements ausgebildet und eingerichtet ist, um ein Einleiten einer von dem Bremspedal übertragenen rückwärts gerichteten Last aufzunehmen; eine hintere Endwand, die an einem hinteren Ende des Pedalrückverlagerung verhindernden Elements ausgebildet ist; und eine Rippenstruktur mit einer Rippe, die so ausgebildet ist, dass sie sich von der hinteren Endwand in Richtung der vorderen Endwand erstreckt.
  • Bei der vorstehenden Pedalrückverlagerung verhindernden Struktur erstreckt sich die Rippe des Pedalrückverlagerung verhindernden Elements bevorzugter von der hinteren Endwand in einer Richtung senkrecht zur Vorderseite des Querträgers.
  • Bei der vorstehenden Pedalrückverlagerung verhindernden Struktur erstreckt sich die Rippe des Pedalrückverlagerung verhindernden Elements bevorzugter von der hinteren Endwand in einer Richtung senkrecht zur Vorderseite des Querträgers und parallel zur Oberseite des Querträgers.
  • Die Pedalrückverlagerung verhindernde Struktur der vorliegenden Erfindung umfasst ferner bevorzugt ein Lenkvorrichtungsstützelement, das an dem Querträger angebracht ist, um eine Lenkvorrichtung zu stützen.
  • Bei der vorstehenden Pedalrückverlagerung verhindernden Struktur ist das Pedalrückverlagerung verhindernde Element bevorzugter an dem Lenkvorrichtungsstützelement befestigt.
  • Bei der vorstehenden Pedalrückverlagerung verhindernden Struktur sind das Lenkvorrichtungsstützelement und die Mittelstrebe bevorzugter in zueinander beabstandeter Beziehung an dem Querträger vorgesehen, wobei die Pedalrückverlagerung verhindernde Struktur weiterhin ein Verstärkungselement umfasst, das vorgesehen ist, um einen Teil des Querträgers, der sich zwischen dem Lenkvorrichtungsstützelement und der Mittelstrebe befindet, abzudecken.
  • Bei der vorstehenden Pedalrückverlagerung verhindernden Struktur ist das Verstärkungselement bevorzugter an sowohl dem Lenkvorrichtungsstützelement als auch an der Mittelstrebe befestigt.
  • Bei der Pedalrückverlagerung verhindernden Struktur der vorliegenden Erfindung ist der Querträger bevorzugt ein Hohlkörper, der aus einem faserverstärktem Harz gebildet ist, wobei das Pedalrückverlagerung verhindernde Element aus einem Polymermaterial mit einer Steifigkeit gebildet ist, die größer als die des faserverstärkten Harzes ist.
  • Bei der Pedalrückverlagerung verhindernden Struktur der vorliegenden Erfindung ist der Querträger bevorzugt ein durch Ziehen gebildeter Körper.
  • Bei der Pedalrückverlagerung verhindernden Struktur der vorliegenden Erfindung ist das Fahrzeug bevorzugt ein Kraftfahrzeug, wobei die bestimmte axiale Richtung des Querträgers eine Richtung ist, die sich in einer Richtung identisch zu einer Breitenrichtung des Kraftfahrzeugs erstreckt.
  • Figurenliste
    • 1 ist eine schematische Perspektivansicht einer Pedalrückverlagerung verhindernden Struktur eines Fahrzeugs gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
    • 2 ist eine Seitenansicht, die die Pedalrückverlagerung verhindernde Struktur eines Fahrzeugs von 1 und ein Bremspedal darstellt.
    • 3 ist eine vergrößerte Perspektivansicht eines Pedalrückverlagerung verhindernden Elements eines Fahrzeugs in der Pedalrückverlagerung verhindernden Struktur eines Fahrzeugs von 1 und dessen Umgebung.
    • 4 ist eine vergrößerte Perspektivansicht eines Pedalrückverlagerung verhindernden Elements eines Fahrzeugs in einer Pedalrückverlagerung verhindernden Struktur eines Fahrzeugs gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und dessen Umgebung;
    • 5 ist eine vergrößerte Perspektivansicht eines Pedalrückverlagerung verhindernden Elements in einer Pedalrückverlagerung verhindernden Struktur eines Fahrzeugs gemäß einer noch anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und dessen Umgebung.
  • EINGEHENDE BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNG
  • [Pedalrückverlagerung verhindernde Struktur]
  • Bei einer erfindungsgemäßen Pedalrückverlagerung verhindernden Struktur eines Fahrzeugs handelt es sich um eine Struktur zum Reduzieren einer Einleitung der Last zu einem ein Bremspedal tretenden Fahrerfuß bei Aufnahme einer rückwärtsgerichteten Last im Fall einer Fahrzeugfrontalkollision. In dieser Schrift wird der Begriff „Fahrzeug“ als Konzept genutzt, das nicht nur Fahrzeuge wie Kraftfahrzeuge, Busse, Lastwagen und Elektrozüge (Schienenfahrzeuge) umfasst, sondern auch jedes andere Fahrzeug (Transporter), das mit einer Lenkvorrichtung ausgestattet ist. Der Begriff „Fahrzeug“ umfasst beispielsweise Flugzeuge und Seeschiffe.
  • In dieser Schrift bezeichnet der Begriff „Kollisionsverhalten“ in erster Linie Verhalten, das auf mechanischem Verhalten (insbesondere der Steifigkeit) eines Querträgers beruht, insbesondere die Fähigkeit, die es einem Querträger ermöglicht, selbst dann, wenn er eine Kraft von einem vorderen Ende des Fahrzeugs aufgrund von Kollision aufnimmt, weniger wahrscheinlich zu einem Querschnittsbruch zu gelangen (Kollisionswiderstandsverhalten).
  • Ferner bedeutet der Begriff „Schwingungsverhalten der Lenkvorrichtung“ die Fähigkeit zu verhindern, dass eine Schwingungseinleitung zu der Pedalrückverlagerung verhindernden Struktur auf eine Lenkvorrichtung im Fahrzeug übertragen wird, wodurch ein verspürtes Unbehagen reduziert wird, das ansonsten bei Passagieren wie einem Fahrer und einem Mitfahrer aufgrund von Schwingung entstehen würde. Die Lenkvorrichtung ist eine Vorrichtung zum Lenken eines Fahrzeugs, und im Gebiet von Kraftfahrzeugen ist dies beispielsweise ein Lenkrad, das von einem Fahrer zu bedienen ist.
  • Unter Verweis auf die Zeichnungen wird nun eine Pedalrückverlagerung verhindernde Struktur eines Fahrzeugs gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Diese Ausführungsform wird beruhend auf einem Beispiel beschrieben, bei dem die erfindungsgemäße Pedalrückverlagerung verhindernde Struktur eines Fahrzeugs bei einem Kraftfahrzeug zur Anwendung kommt. 1 ist eine schematische Perspektivansicht einer Pedalrückverlagerung verhindernden Struktur eines Fahrzeugs gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 2 ist eine Seitenansicht, die die Pedalrückverlagerung verhindernde Struktur eines Fahrzeugs von 1 und ein Bremspedal darstellt. 3 ist eine vergrößerte Perspektivansicht eines Pedalrückverlagerung verhindernden Elements eines Fahrzeugs in der Pedalrückverlagerung verhindernden Struktur eines Fahrzeugs von 1 und dessen Umgebung. 4 ist eine vergrößerte Perspektivansicht eines Pedalrückverlagerung verhindernden Elements eines Fahrzeugs in einer Pedalrückverlagerung verhindernden Struktur eines Fahrzeugs gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und dessen Umgebung; 5 ist eine vergrößerte Perspektivansicht eines Pedalrückverlagerung verhindernden Elements eines Fahrzeugs in einer Pedalrückverlagerung verhindernden Struktur eines Fahrzeugs gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und dessen Umgebung.
  • In den Figuren bezeichnet die Pfeillinie F eine Vorwärtsrichtung des Fahrzeugs (Fahrzeugvorwärtsrichtung) und die Pfeillinie R eine Rückwärtsrichtung des Fahrzeugs (Fahrzeugrückwärtsrichtung). Die Pfeillinie W bezeichnet eine Breitenrichtung des Fahrzeugs (Fahrzeugbreitenrichtung). Die Pfeillinie Wd bezeichnet eine Richtung der Fahrzeugbreitenrichtung W, die von einer Beifahrersitzseite zu einer Fahrersitzseite ausgerichtet ist, in der ein nachstehend erwähntes Lenkvorrichtungsstützelement angeordnet ist (Beifahrersitz-Fahrersitz-Richtung), und die Pfeillinie Wp bezeichnet die andere Richtung der Fahrzeugbreitenrichtung W, die von der Fahrersitzseite zur Beifahrersitzseite (Fahrersitz-Beifahrersitz-Richtung) ausgerichtet ist. Die Pfeillinie Hr bezeichnet eine Richtung einer Höhenrichtung des Fahrzeugs (Fahrzeughöhenrichtung), die von einem Boden zu einem Dach des Fahrzeugs ausgerichtet ist (Boden-Dach-Richtung), und die Pfeillinie Hf bezeichnet die andere Richtung der Fahrzeughöhenrichtung, die vom Dach zum Boden des Fahrzeugs ausgerichtet ist (Dach-Boden-Richtung). Es ist zu beachten, dass verschiedene in den Figuren dargestellte Elemente nur schematisch dargestellt werden, um das Verständnis der vorliegenden Erfindung zu erleichtern, und ein Maßverhältnis, ein äußeres Erscheinungsbild oder ähnliches kann sich von dem einer tatsächlichen Struktur unterscheiden. Der in dieser Schrift direkt oder indirekt verwendete Begriff „Aufwärts-Abwärts-Richtung“ entspricht, sofern nicht anders angegeben, einer Aufwärts-Abwärts-Richtung in einem Zustand, in dem die Pedalrückverlagerung verhindernde Struktur in einem Fahrzeug eingebaut ist. Ein gleiches Bezugszeichen in den Figuren bezeichnet, wenn nicht anders angegeben, das gleiche Element, die gleiche Region, das gleiche Maß oder die gleiche Fläche.
  • Die Pedalrückverlagerung verhindernde Struktur 10 gemäß der ersten Ausführungsform umfasst einen Querträger 1, eine Mittelstrebe 3 und ein Pedalrückverlagerung verhinderndes Element 7. Typischerweise umfasst die Pedalrückverlagerung verhindernde Struktur 10 weiterhin ein Lenkvorrichtungsstützelement 2 und zwei seitliche Halterungen 4.
  • (Querträger)
  • Der Querträger 1 hat eine vorgegebene axiale Richtung (die identisch mit der Fahrzeugbreitenrichtung W ist). Der Querträger 1 ist ein Element, das sich entlang seiner axialen Richtung erstreckt. Die Form des Querträgers 1 in Querschnittansicht entlang einer Ebene senkrecht zur axialen Richtung des Querträgers 1 (Querschnittsform des Querträgers 1) ist nicht besonders beschränkt. Beispielsweise kann die Querschnittsform des Querträgers 1 eine Kreisform, eine Halbkreis- oder Sektorform oder eine Polygonform einschließlich einer rechteckigen Form sein. Die Querschnittsform des Querträgers 1 ist vorzugsweise eine rechteckige Form. In diesem Fall wird das Kollisionsverhalten der Pedalrückverlagerung verhindernden Struktur weiter verbessert. Wie hier verwendet hat der Begriff „rechteckige Form“ ein Konzept, das eine quadratische Form und eine längliche rechteckige Form (rechteckige Form mit Ausnahme einer quadratischen Form) einschließt. Aus obiger Sicht ist die quadratische Form bevorzugt. Wenn die Querschnittsform des Querträgers 1 eine rechteckige Form ist, hat der Querträger 1 in seiner Gesamtheit eine rechteckige Säulenform. Die rechteckige Säulenform umfasst auch einen Fall, in dem der Querträger 1 im Querschnitt eine rechteckige Form aufweist, wobei der Querträger 1 als Hohlkörper ausgebildet ist, wie später beschrieben wird.
  • Hat der Querträger 1 eine rechteckige Form als Querschnittsform, so weist der Querträger 1 eine Vorderseite, eine Rückseite, eine Oberseite und eine Unterseite auf. Mit Vorderseite, Rückseite, Oberseite und Unterseite des Querträgers 1 sind eine in Fahrzeugvorwärtsrichtung (F) ausgerichtete Fläche, eine in Fahrzeugrückwärtsrichtung (R) ausgerichtete Fläche, eine in Boden-Dach-Richtung (Hr) ausgerichtete Fläche bzw. eine in Dach-Boden-Richtung (Hf) ausgerichtete Fläche gemeint und diese werden jeweils durch die Bezugszeichen 1a, 1b, 1c und 1d, wie zum Beispiel in 2, bezeichnet. Der Querträger 1 ist typischerweise so angeordnet, dass seine axiale Richtung parallel zur Fahrzeugbreitenrichtung W wird.
  • Der Querträger 1 ist vorzugsweise als Hohlkörper ausgebildet. Dadurch wird das Erreichen einer weiteren Gewichtsreduzierung der Pedalrückverlagerung verhindernden Struktur ermöglicht. Ein Material für den Hohlkörper ist nicht besonders beschränkt. Das Material kann beispielsweise ein Metall wie Aluminium, Eisen, Stahl oder eine Legierung derselben sein, oder kann ein Harz wie ein Polymer oder ein faserverstärktes Harz sein. Unter dem Gesichtspunkt eines Ausgleichs zwischen einer weiteren Gewichtsreduzierung und einer weiteren Verbesserung des Kollisionsverhaltens ist das Material für den Hohlkörper vorzugsweise ein faserverstärktes Harz. Bei dieser Ausführungsform wird die Gewichtsreduzierung in erster Linie durch das Ausbilden des Querträgers 1 als faserverstärkter Harzhohlkörper und durch Ausbilden des Pedalrückverlagerung verhindernden Elements 7 unter Verwendung eines Polymermaterials erreicht.
  • Der faserverstärkte Harzhohlkörper ist ein mit einem härtbaren Harz imprägnierter und in seiner Gesamtheit zu einer langgestreckten Form ausgebildeter Körper. Der faserverstärkte Harzhohlkörper ist nicht besonders beschränkt, solange der Hohlkörper eine Faserschicht mit Verstärkungsfasern und ein härtbares Harz umfasst, das nach dem Imprägnieren der Faserschicht ausgehärtet wurde. Obwohl die Fasern in der Harzschicht gleichmäßig im härtbaren Harz dispergiert sein können, umfasst die Faserschicht unter dem Gesichtspunkt einer weiteren Verbesserung des Kollisionsverhaltens vorzugsweise eine axiale Faserschicht. Mit axialer Faserschicht ist eine Faserschicht gemeint, die hauptsächlich Verstärkungsfasern enthält, die parallel zur axialen Richtung (Längsrichtung) des Querträgers ausgerichtet sind. Bei dieser Ausführungsform ist die axiale Faserschicht vorzugsweise eine Faserschicht, die unter dem Gesichtspunkt einer weiteren Verbesserung des Kollisionsverhaltens nur aus den Verstärkungsfasern besteht.
  • Als Verstärkungsfaser können alle Arten von Fasern verwendet werden, die bisher im Bereich der faserverstärkten Kunststoffe eingesetzt wurden. Beispiele für die Verstärkungsfaser umfassen eine Glasfaser und eine Kohlenstofffaser. Vorzugsweise ist die Verstärkungsfaser eine Glasfaser.
  • Als härtbares Harz können alle Arten von härtbaren Harzen verwendet werden, die bisher bei einem faserverstärkten Harzhohlkörper verwendet wurden. Spezifische Beispiele für das härtbare Harz umfassen wärmehärtbare Harze wie ungesättigtes Polyesterharz, Epoxidharz, Vinylesterharz und Phenolharz.
  • Das härtbare Harz kann ein Additiv wie z.B. einen sogenannten Katalysator, ein Trennmittel, einen Farbstoff, ein Schwundreduzierungsmittel oder einen Silanhaftvermittler enthalten.
  • Wenn der Querträger 1 als Hohlkörper ausgebildet ist, kann ein Material für den Querträger 1 eine beliebige Dicke aufweisen, wobei die Dicke in Abhängigkeit von der beabsichtigten Verwendung der Pedalrückverlagerung verhindernden Struktur geeignet bestimmt werden kann. Für den Fall, dass die Pedalrückverlagerung verhindernde Struktur in einem Fahrzeug, insbesondere in einem Kraftfahrzeug, verwendet wird, weist der Querträger 1 unter dem Gesichtspunkt einer weiteren Gewichtsreduzierung und einer weiteren Verbesserung des Kollisionsverhaltens bei der Pedalrückverlagerung verhindernden Struktur eine Dicke von typischerweise 1 bis 20 mm, insbesondere 1 bis 10 mm, vorzugsweise 1 bis 3 mm auf. Mit Dicke ist eine Wanddicke eines Materials für den Querträger 1 gemeint.
  • Der Querträger 1 kann eine beliebige Außenumfangslänge aufweisen, wobei die Außenumfangslänge in Abhängigkeit von der beabsichtigten Verwendung der Pedalrückverlagerung verhindernden Struktur geeignet bestimmt werden kann. Für den Fall, dass die Pedalrückverlagerung verhindernde Struktur in einem Fahrzeug, insbesondere in einem Kraftfahrzeug, genutzt wird, weist der Querträger 1 eine Außenumfangslänge von z.B. 125 bis 300 mm auf. Mit Außenumfangslänge des Querträgers 1 ist eine Außenumfangslänge eines Querschnitts des Querträgers 1 entlang einer Ebene senkrecht zur axialen Richtung des Querträgers 1 gemeint. Wenn der Querträger 1 eine im Querschnitt rechteckige Form aufweist, ist die Länge einer Seite der Querschnittsform des Querträgers 1 nicht besonders beschränkt. Beispielsweise kann die Länge von 45 bis 75 mm betragen.
  • Vorzugsweise ist der Querträger 1 ein durch Ziehen gebildeter Körper. Eine Querschnittsform eines ziehgeformten Körpers ist typischerweise in seiner axialen Richtung konstant. Insbesondere dann, wenn der Querträger 1 als faserverstärkter Harzhohlkörper ausgebildet ist, kann der faserverstärkte Harzhohlkörper durch den folgenden Ziehformprozess hergestellt werden. Zum Beispiel umfasst der Ziehformprozess: Imprägnieren von Verstärkungsfasern, die eine axiale Faserschicht bilden, mit einem härtbaren Harz; Ziehen der mit dem härtbaren Harz imprägnierten Verstärkungsfasern von einem Ende eines Stempels mit einer Querschnittsform, die der des Hohlkörpers entspricht; und ausreichendes Härten des härtbaren Harzes innerhalb des Stempels durch Erhitzen. Ein erhaltener faserverstärkter Harzhohlkörper wird kontinuierlich aus dem Stempel entnommen und einer Nachbearbeitung, z.B. dem Zuschneiden des Hohlkörpers zu einer vorgegebenen Länge durch eine Zuschneidemaschine, unterzogen.
  • Der Querträger 1 ist mit mehreren Befestigungslöchern ausgebildet. Diese Befestigungslöcher sind an geeigneten Stellen so ausgebildet, dass eine Befestigung zwischen dem Querträger 1 und jeweils Mittelstrebe 3, Pedalrückverlagerung verhinderndem Element 7, Lenkvorrichtungsstützelement 2, seitlichen Halterungen 4 und Verstärkungselement 5 erreicht wird. In dieser Schrift kann die Befestigung durch ein oder mehrere Befestigungsmittel erreicht werden, die aus der Gruppe bestehend aus einem Niet, einem Bolzen, einer Schraube, einem Stift, einer Heftklammer, einem Band, einem Stich und einem beliebigen anderen Befestigungsmittel ausgewählt sind. Konkret ist das Befestigungsmittel vorzugsweise ein Niet, ein Bolzen, eine Schraube oder ein Stift, wobei ein Klebstoff in Kombination verwendet werden kann. Vorzugsweise ist das Befestigungsmittel ein Niet und ein Bolzen, wobei ein Klebstoff in Kombination verwendet werden kann.
  • In dieser Schrift wird der Begriff „Befestigung“ als Konzept verwendet, bei dem zwei oder mehr Elemente aneinander fixiert werden und das die Befestigung mithilfe eines Klebstoffs in Kombination einschließt. Mit Befestigung mithilfe eines Klebstoffs in Kombination ist das Befestigen von zwei Elementen unter Anordnen einer Klebeschicht dazwischen gemeint. Dieses Befestigen wird nachstehend als „Bonden“ bezeichnet. Aus der Sicht einer weiteren Verbesserung des Kollisionsverhaltens der Pedalrückverlagerung verhindernden Struktur 10 ist daher jede Befestigung in der vorliegenden Erfindung vorzugsweise Bonden.
  • (Lenkvorrichtungsstützelement)
  • Die Pedalrückverlagerung verhindernde Struktur 10 muss nicht das Lenkvorrichtungsstützelement 2 umfassen. Unter dem Gesichtspunkt einer weiteren Verbesserung des Kollisionsverhaltens der Pedalrückverlagerung verhindernden Struktur 10 ist es jedoch bevorzugt, dass die Pedalrückverlagerung verhindernde Struktur 10 das Lenkvorrichtungsstützelement 2 umfasst, wobei das Pedalrückverlagerung verhindernde Element 7 am Lenkvorrichtungsstützelement 2 befestigt ist. Unter dem gleichen Gesichtspunkt ist es bevorzugter, dass die Pedalrückverlagerung verhindernde Struktur 10 das Lenkvorrichtungsstützelement 2 und das Verstärkungselement 5, das später näher beschrieben wird, umfasst, wobei das Pedalrückverlagerung verhindernde Element 7 am Lenkvorrichtungsstützelement 2 befestigt ist und das Verstärkungselement 5 am Lenkvorrichtungsstützelement 2 und an der Mittelstrebe 3 befestigt ist.
  • Das Lenkvorrichtungsstützelement 2 hat die Funktion, die Lenkvorrichtung zu stützen, während es vom Querträger 1 gestützt wird. Das Lenkvorrichtungsstützelement 2 ist typischerweise so konfiguriert, dass ein vorderes Ende 21 desselben von einem Windlauf (vorderer Abschnitt einer Fahrzeugkarosserie) (nicht abgebildet) eine Kraft in Vorwärts-Rückwärts-Richtung (F-R-Richtung) aufnimmt. Dadurch kann eine Vorwärtsbewegung des Querträgers bei Kollision verhindert werden. Im Hinblick auf eine weitere Verbesserung des Schwingungsverhaltens der Lenkvorrichtung ist das Lenkvorrichtungsstützelement 2 vorzugsweise so ausgelegt, dass sein vorderes Ende 21 an dem Windlauf oder einem mit dem Windlauf verbundenen Windlaufhalter befestigt ist. Mit dem vorderen Ende 21 des Lenkvorrichtungsstützelements 2 ist ein Ende des Lenkvorrichtungsstützelements 2 an einer Seite ganze vorne in Fahrtrichtung F des Fahrzeugs gemeint. Typischerweise ist der Windlauf ein sich in Fahrzeugbreitenrichtung erstreckendes Element zur Verbesserung des Kollisionsverhaltens. Beispielsweise ist der Windlauf in einem Kraftfahrzeug entlang einer hintersten Kante einer Motorhaube angeordnet. Die Fixierung zwischen Windlauf und Lenkvorrichtungsstützelement kann direkt erfolgen oder indirekt über einen stabförmigen Windlaufhalter erfolgen. Die Lenkvorrichtung ist eine Vorrichtung zum Lenken eines Fahrzeugs, etwa eines Lenkrades in einem Kraftfahrzeug.
  • Das Lenkvorrichtungsstützelement 2 ist mit mehreren Befestigungslöchern ausgebildet. Diese Befestigungslöcher sind an geeigneten Stellen so ausgebildet, dass eine Befestigung zwischen dem Lenkvorrichtungsstützelement 2 und mindestens einem von Pedalrückverlagerung verhinderndem Element 7, Querträger 1 und Verstärkungselement 5 sowie eine Befestigung zwischen dem Lenkvorrichtungsstützelement 2 und dem Windlauf erreicht wird. Insbesondere wird die Befestigung zwischen dem Lenkvorrichtungsstützelement 2 und dem Pedalrückverlagerung verhindernden Element 7 typischerweise durch eine gemeinsame Befestigung von zwei Komponenten für diese erreicht. Analog wird die Befestigung zwischen dem Lenkvorrichtungsstützelement 2 und dem Querträger 1 typischerweise durch eine gemeinsame Befestigung von zwei Komponenten für diese erreicht.
  • Ein Material für das Lenkvorrichtungsstützelement 2 ist nicht besonders beschränkt. Das Material kann beispielsweise ein Metall wie Aluminium, Eisen, Stahl oder eine Legierung derselben sein, oder kann ein Harz wie ein Polymer oder ein faserverstärktes Harz sein. Unter dem Gesichtspunkt einer weiteren Gewichtsreduzierung ist das Material für das Lenkvorrichtungsstützelement 2 vorzugsweise ein Polymermaterial. Das Polymermaterial für das Lenkvorrichtungsstützelement 2 ist nicht besonders beschränkt. Beispiele für das Polymermaterial können ein Harz auf Polyamidbasis, ein Harz auf Polyacrylbasis, ein Harz auf Polyesterbasis, ein Harz auf Polycarbonatbasis, ein Harz auf Polyolefinbasis, ein Harz auf Polyphenylensulfidbasis, FRP (faserverstärkter Kunststoff) und FRTP (faserverstärkter thermoplastischer Kunststoff) umfassen. Das Polymermaterial ist vorzugsweise FRTP oder ein Harz auf Polyamidbasis. Wird das Lenkvorrichtungsstützelement 2 aus dem Polymermaterial gebildet, kann es z.B. durch Spritzgießen hergestellt werden.
  • (Mittelstrebe)
  • Die Mittelstrebe 3 ist ein Element, das die Funktion hat, den Querträger 1 in seinem mittleren Abschnitt vom Fahrzeugboden (in dieser Ausführungsform einem Bodenblech des Kraftfahrzeugs) (nicht abgebildet) zu tragen. Mit dem mittlere Abschnitt ist ein Abschnitt des Querträgers 1 gemeint, der sich zwischen dessen gegenüberliegenden Enden erstreckt, und typischerweise ein Abschnitt des Querträgers 1, der sich zwischen dem Fahrersitz und dem Beifahrersitz in der axialen Richtung des Querträgers 1 erstreckt. Die Mittelstrebe 3 umfasst typischerweise einen eckigen C-förmigen Fixierungsabschnitt 30, der am Querträger 1 fixiert ist, um einen Abschnitt des Querträgers 1 abzudecken, und einen Strebenkörper 300, der den fixierten Abschnitt 30 trägt.
  • Ein bevorzugtes Beispiel für die Mittelstrebe 3 wird nachstehend beschrieben.
  • Typischerweise ist die Mittelstrebe 3 zur Abdeckung der Rückseite 1b, der Oberseite 1c und der Unterseite 1d des Querträgers 1 vorgesehen. Wie in 2 dargestellt umfasst die Mittelstrebe 3 zur Abstützung des Querträgers 1 im Einzelnen einen Strebenkörper 300, der sich vom Boden (nicht abgebildet) des Fahrzeugs in Fahrzeugaufwärtsrichtung erstreckt, einen Rückseitenstützabschnitt 301, einen Oberseitenstützabschnitt 302 und einen Unterseitenstützabschnitt 303, die an einem oberen (Fahrzeugaufwärtsseite) Ende des Strebenkörpers 300 vorgesehen sind. Der Rückseitenstützabschnitt 301 ist ein Teil des oberen Endes des Strebenkörpers 300, der sich zur Abdeckung der Rückseite 1b des Querträgers 1 erstreckt, um die Rückseite 1b abzustützen. Der Oberseitenstützabschnitt 302 ein Teil des oberen Endes des Strebenkörpers 300, der sich erstreckt, um die Oberseite 1c des Querträgers 1c abzudecken, um die Oberseite 1c abzustützen, und der Unterseitenstützabschnitt 303 ist ein Teil des oberen Endes des Strebenkörpers 300, der sich erstreckt, um die Unterseite 1d des Querträgers 1d abzudecken, um die Unterseite 1d abzustützen.
  • In dieser Ausführungsform umfasst die Mittelstrebe 3 den Rückseitenstützabschnitt 301, den Oberseitenstützabschnitt 302 und den Unterseitenstützabschnitt 303, und wie in 2 dargestellt. Die Mittelstrebe 3 kann jedoch den Rückseitenstützabschnitt 301 und den Oberseitenstützabschnitt 302 oder den Rückseitenstützabschnitt 303 umfassen. Unter dem Gesichtspunkt einer weiteren Verbesserung des Kollisionsverhaltens der Pedalrückverlagerung verhindernden Struktur 10 umfasst die Mittelstrebe 3 dennoch vorzugsweise zusätzlich zu dem Rückseitenstützabschnitt 301 sowohl den Oberseitenstützabschnitt 302 als auch den Unterseitenstützabschnitt 303. In dieser Ausführungsform umfasst Mittelstrebe 3 den Rückseitenstützabschnitt 301, den Oberseitenstützabschnitt 302 und den Unterseitenstützabschnitt 303, und die Vorderseite des Querträgers 1 und die jeweiligen Vorderkantenflächen des Oberseitenstützabschnitts 302 und des Unterseitenstützabschnitts 303 sind durch ein hinteres Ende des Pedalrückverlagerung verhindernden Elements 7 abgedeckt. In diesem Fall wird das Kollisionsverhalten der Pedalrückverlagerung verhindernden Struktur 10 weiter verbessert.
  • In dieser Ausführungsform sind der Oberseitenstützabschnitt 302 und der Unterseitenstützabschnitt 303 jeweils so ausgebildet, dass sie eine entsprechende von Oberseite 1c und Unterseite 1d über deren Gesamtlänge in einer Fahrzeuglängsrichtung abdecken, wie in 2 dargestellt. Der Oberseitenstützabschnitt 302 und der Unterseitenstützabschnitt 303 müssen jedoch nicht jeweils unbedingt so ausgebildet werden, dass sie die entsprechende von Oberseite 1c und Unterseite 1d über deren gesamte Länge abdecken. Beispielsweise können der Oberseitenstützabschnitt 302 und der Unterseitenstützabschnitt 303 jeweils so ausgebildet werden, dass sie mindestens einen Teil der entsprechenden von Oberseite 1c und Unterseite 1d einzeln abdecken. Unter dem Gesichtspunkt einer weiteren Verbesserung des Kollisionsverhaltens werden jedoch jeweils der Oberseitenstützabschnitt 302 und der Unterseitenstützabschnitt 303 dennoch vorzugsweise so ausgebildet, dass sie die entsprechende von Oberseite 1c und Unterseite 1d über deren Gesamtlänge in Fahrzeuglängsrichtung abdecken. Mit Fahrzeuglängsrichtung ist die Vorwärts-Rückwärts-Richtung des Fahrzeugs (F-R-Richtung) gemeint.
  • Wie in 2 dargestellt erstreckt sich mindestens einer, vorzugsweise jeder von Oberseitenstützabschnitt 302 und Unterseitenstützabschnitt 303 vorzugsweise bis zu einer Position der Vorderseite 1a des Querträgers 1 in Fahrzeuglängsrichtung. Das heißt, die Vorderkantenfläche von mindestens einem, vorzugsweise jedem, von Oberseitenstützabschnitt 302 und Unterseitenstützabschnitt 303 werden vorzugsweise bündig mit der Vorderseite 1a des Querträgers 1.
  • Jede der Höhen des Oberseitenstützabschnitts 302, des Unterseitenstützabschnitts 303 und deren Vorderkantenflächen ist typischerweise auf 0,1 × D oder mehr, vorzugsweise auf den Bereich von 0,2 ×D bis 2 × D, bevorzugter auf den Bereich von 0,2 × D bis 1 × D, einzeln eingestellt, wobei D die Breite (mm) der Rückseite 1b des Querträgers 1 bezeichnet. Mit Höhe der Vorderkantenfläche ist ein Höhenmaß in der Aufwärts-Abwärts-Richtung des Fahrzeugs gemeint.
  • Die Mittelstrebe 3 kann so konfiguriert werden, dass der Rückseitenstützabschnitt 301, der Oberseitenstützabschnitt 302 und der Unterseitenstützabschnitt 303 die Rückseite 1b, die Oberseite 1c bzw. die Unterseite 1d durch drei Flächenelemente abdecken. Konkret wird ein erstes Flächenelement (rückseitiges Flächenelement) 31 zwischen dem Rückseitenstützabschnitt 301 und der Rückseite 1b gebildet. Weiterhin wird ein zweites Flächenelement (oberseitiges Flächenelement) 32 zwischen dem Oberseitenstützabschnitt 302 und der Oberseite 1c gebildet, und ein drittes Flächenelement (unterseitiges Flächenelement) 33 wird zwischen dem Unterseitenstützabschnitt 303 und der Unterseite 1d gebildet. Die ersten bis dritten Flächenelemente 31, 32, 33 sind mit dem Strebenkörper 300 integriert (dem Rückseitenstützabschnitt 301, dem Oberseitenstützabschnitt 302 und dem Unterseitenstützabschnitt 303). Die ersten bis dritten Flächenelemente 31, 32, 33 dienen zur Fixierung und Befestigung der Mittelstrebe 3 am Querträger 1 und bilden den eckigen C-förmigen Fixierungsabschnitt 30. Die Befestigung zwischen dem ersten bis dritten Flächenelement 31, 32, 33, dem nachstehend erwähnten oberseitigen Verlängerungsstück und unterseitigen Verlängerungsstück des Pedalrückverlagerung verhindernden Elements 7 und dem Querträger kann durch eine gemeinsame Befestigung von drei Komponenten erreicht werden.
  • Wie in 2 dargestellt sind das zweite Flächenelement 32 und das dritte Flächenelement 33 jeweils so ausgebildet, dass sie eine entsprechende von Oberseite 1c und Unterseite 1d über deren Gesamtlänge in Fahrzeuglängsrichtung abdecken. Das zweite Flächenelement 32 und das dritte Flächenelement 33 müssen jedoch nicht unbedingt jeweils so ausgebildet werden, dass sie die entsprechende von Oberseite 1c und Unterseite 1d über deren gesamte Länge abdecken. Beispielsweise können das zweite Flächenelement 32 und das dritte Flächenelement 33 jeweils so ausgebildet werden, dass sie mindestens einen Teil der entsprechenden von Oberseite 1c und Unterseite 1d einzeln abdecken. Unter dem Gesichtspunkt einer weiteren Verbesserung des Kollisionsverhaltens werden jedoch dennoch das zweite Flächenelement 32 und das dritte Flächenelement 33 jeweils vorzugsweise so ausgebildet, dass sie die entsprechende von Oberseite 1c und Unterseite 1d über deren Gesamtlänge in Fahrzeuglängsrichtung abdecken. Die ersten bis dritten Flächenelemente 31, 32, 33 werden jeweils in der Regel so fixiert, dass eine Innenfläche derselben mit dem Querträger in Flächenkontakt kommt. Dies ermöglicht das Erzielen einer weiteren Verbesserung des Kollisionsverhaltens. Der Begriff „Flächenkontakt“ bezeichnet in dieser Schrift nicht nur einen Kontakt zweier Flächen, sondern auch einen Kontakt zwischen diesen, bei dem eine Klebeschicht dazwischen eingefügt wird.
  • Eine Breite in Fahrzeugbreitenrichtung Cd (3) eines jeden der ersten bis dritten Flächenelemente 31, 32, 33 der Mittelstrebe 3 ist typischerweise größer oder gleich 0,5 × D, vorzugsweise von 0,6 × D bis 3 × D, bevorzugter von 0,7 × D bis 2 × D, wobei D 5 (1) die Breite (mm) der Rückseite 1b des Querträgers 1 bezeichnet.
  • Der Strebenkörper 300 der Mittelstrebe 3 kann eine massive plattenförmige Struktur aufweisen. Unter dem Gesichtspunkt einer weiteren Gewichtsreduktion und einer weiteren Verbesserung des Kollisionsverhaltens weist der Strebenkörper 300 jedoch vorzugsweise die folgende Mittelstrebenrippenstruktur auf, wie in 1 bis 5 dargestellt.
  • Insbesondere weist der Strebenkörper 300 vorzugsweise eine Mittelstrebenrippenstruktur auf, welche umfasst: ein Flächenelement 36; eine äußere Randrippe 37, die vorgesehen ist, um sich von einem äußeren Rand des Flächenelements 36 in einer Richtung senkrecht zu dem Flächenelement 36 zu erstrecken; und eine innere Rippe 38, die an einer Innenseite der äußeren Randrippe vorgesehen ist, um sich von dem Flächenelement 36 in der Richtung senkrecht zu dem Flächenelement 36 zu erstrecken.
  • Bei der Mittelstrebenrippenstruktur kann eine Draufsichtform jedes von mehreren durch die Rippen definierten Räumen eine polygonale Form wie eine tetragonale Form, eine fünfeckige Form oder eine sechseckige Form aufweisen. Diese Rippenstruktur umfasst also eine Wabenstruktur, bei der die Draufsichtform jedes der mehreren Räume eine sechseckige Form ist.
  • Im Hinblick auf eine weitere Verbesserung des Kollisionsverhaltens umfasst die innere Rippe 38 vorzugsweise mehrere Rippen, die sich auf dem Flächenelement 36 in zwei zueinander orthogonalen Richtungen erstrecken. Unter dem gleichen Gesichtspunkt umfasst die innere Rippe vorzugsweise eine senkrechte Rippe (281) und eine in Breitenrichtung verlaufende Rippe (382). Die senkrechte Rippe ist eine in Dach-Boden-Richtung (Hr-Hf-Richtung) verlaufende Rippe. Die in Breitenrichtung verlaufende Rippe ist eine Rippe, die sich auf dem Flächenelement 36 in einer Richtung senkrecht zur Dach-Boden-Richtung (Hr-Hf-Richtung) erstreckt. Obwohl jede der senkrechten und in Breitenrichtung verlaufenden Rippen in 1 bis 5 typischerweise eine gleichmäßige Höhe aufweist, ist die Rippenstruktur nicht darauf beschränkt, aber die in Breitenrichtung verlaufende Rippe kann eine niedrigere Höhe als die senkrechte Rippe aufweisen.
  • Die Rippenhöhen der äußeren Randrippe und der inneren Rippe der Mittelstrebe 3 werden jeweils typischerweise individuell auf 0,1 × D oder mehr, vorzugsweise auf den Bereich von 0,1 × D bis 1 × D, bevorzugter auf den Bereich von 0,2 × D bis 0,5 × D, eingestellt, wobei D die Breite (mm) der Rückseite 1b des Querträgers 1 bezeichnet.
  • Bei der Mittelstrebe 3 ist die Dicke jeweils des Flächenelements, der äußeren Randrippe und der inneren Rippe nicht besonders beschränkt, kann aber abhängig von der gewünschten Nutzung der Pedalrückverlagerung verhindernden Struktur geeignet bestimmt werden. Für den Fall, dass die Pedalrückverlagerung verhindernde Struktur in einem Fahrzeug, insbesondere in einem Kraftfahrzeug, verwendet wird, wird die Dicke des Flächenelements, der äußeren Randrippe und der inneren Rippe der Mittelstrebe 3 individuell jeweils auf z.B. den Bereich von 0,5 bis 10 mm, vorzugsweise den Bereich von 0,5 bis 3 mm, eingestellt.
  • Obwohl die äußere Randrippe und die innere Rippe der Mittelstrebe 3 in 1 bis 5 jeweils so vorgesehen sind, dass sie sich von dem an der Fahrersitzseite positionierten Flächenelement 36 zur Beifahrersitzseite hin erstrecken, ist die Rippenstruktur nicht darauf beschränkt, sondern die äußere Randrippe und die innere Rippe der Mittelstrebe 3 können jeweils so vorgesehen sein, dass sie sich von dem an der Beifahrersitzseite positionierten Flächenelement zur Fahrersitzseite hin erstrecken. Im Hinblick auf eine weitere Verbesserung des Kollisionsverhaltens sind die äußeren Randrippe und die innere Rippe der Mittelstrebe 3 jeweils vorzugsweise so vorgesehen, dass sie sich von dem an der Seite des Fahrersitzes positionierten Flächenelement 36 zur Seite des Beifahrersitzes erstrecken.
  • Typischerweise erfolgt die Befestigung zwischen der Mittelstrebe 3 und dem Querträger 1 durch eine gemeinsame Befestigung von zwei Komponenten für diese beiden Komponenten und/oder eine gemeinsame Befestigung von drei Komponenten für die beiden Komponenten und das Pedalrückverlagerung verhindernde Element 7 oder das Verstärkungselement 5, was später näher beschrieben wird.
  • Die Mittelstrebe 3 ist mit mehreren Befestigungslöchern ausgebildet. Diese Befestigungslöcher sind an geeigneten Stellen so ausgebildet, dass eine Befestigung zwischen der Mittelstrebe 3, dem Querträger 1 und dem Pedalrückverlagerung verhindernden Element 7 oder dem Verstärkungselement 5 oder eine Befestigung zwischen der Mittelstrebe 3 und dem Querträger 1 erreicht wird.
  • Ein Material für die Mittelstrebe 3 ist nicht besonders beschränkt. Beispiele für das Material können die gleichen Materialien wie für das Lenkvorrichtungsstützelement 2 umfassen. Unter dem Gesichtspunkt einer weiteren Gewichtsreduzierung und einer weiteren Verbesserung des Kollisionsverhaltens ist das Material für die Mittelstrebe 3 vorzugsweise ein Polymermaterial. Das Polymermaterial für die Mittelstrebe 3 ist nicht besonders beschränkt. Beispiele für das Polymermaterial können die gleichen Polymermaterialien wie für das Lenkvorrichtungsstützelement 2 umfassen. Das Polymermaterial ist vorzugsweise FRTP oder ein Harz auf Polyamidbasis. Wird die Mittelstrebe 3 aus dem Polymermaterial gebildet, kann sie z.B. durch Spritzgießen hergestellt werden.
  • (Seitliche Halterungen)
  • Die Pedalrückverlagerung verhindernde Struktur 10 umfasst typischerweise die seitlichen Halterungen 4, obwohl sie die seitlichen Halterungen 4 nicht umfassen muss.
  • Die seitlichen Halterungen 4 sind Fixierungselemente zum Fixieren des Querträgers 1 an dem Fahrzeug (der Fahrzeugkarosserie), bei gleichzeitiger Lagerung des Querträgers 1 an dessen gegenüberliegenden Enden. Wie in 1 dargestellt umfasst jede der seitlichen Halterungen 4 einen Anbringungsabschnitt 41, der so ausgebildet ist, dass er einen Außenumfang eines entsprechenden der gegenüberliegenden Enden des Querträgers 1 umgibt, um eine Befestigung zwischen dem Querträger 1 und der seitlichen Halterung 4 zu erreichen, und einen Flanschabschnitt 42 zum Fixieren der seitlichen Halterung 4 an der Fahrzeugkarosserie.
  • Typischerweise erfolgt die Befestigung zwischen der seitlichen Halterung 4 und dem Querträger 1 durch eine gemeinsame Befestigung von zwei Komponenten für diese beiden Komponenten.
  • Der seitliche Halterung 4 ist mit mehreren Befestigungslöchern ausgebildet. Diese Befestigungslöcher sind an geeigneten Stellen so ausgebildet, dass eine Befestigung zwischen der seitlichen Halterung 4 und mindestens einem von Querträger 1 und Verstärkungselement 5 erreicht wird.
  • Ein Material für die seitliche Halterung 4 ist nicht besonders beschränkt. Beispiele für das Material können die gleichen Materialien wie für das Lenkvorrichtungsstützelement 2 umfassen. Unter dem Gesichtspunkt einer weiteren Gewichtsreduzierung und einer weiteren Verbesserung des Kollisionsverhaltens ist das Material für die seitliche Halterung 4 vorzugsweise ein Polymermaterial. Das Polymermaterial für die seitliche Halterung 4 ist nicht besonders beschränkt. Beispiele für das Polymermaterial können die gleichen Polymermaterialien wie für das Lenkvorrichtungsstützelement 2 umfassen. Das Polymermaterial ist vorzugsweise FRTP oder ein Harz auf Polyamidbasis. Wird die seitliche Halterung 4 aus dem Polymermaterial gebildet, kann sie z.B. durch Spritzgießen hergestellt werden.
  • (Pedalrückverlagerung verhinderndes Element)
  • Das Pedalrückverlagerung verhindernde Element 7 ist ein Element zur Verhinderung einer Rückverlagerung eines Bremspedals, das vom Querträger 1 getragen wird. Genauer gesagt dient das Pedalrückverlagerung verhindernde Element 7 bei Aufnahme einer nach hinten gerichteten Last im Falle einer Frontalkollision des Fahrzeugs oder dergleichen dazu, eine Einleitung der Last zu einem Fahrerfuß, der auf das Bremspedal tritt, zu reduzieren.
  • Bei der vorliegenden Erfindung ist das Pedalrückverlagerung verhindernde Element 7 in Fahrzeuglängsrichtung an einer vorderen Seite der Mittelstrebe 3 angeordnet. Dadurch ist es möglich, die nach hinten gerichtete Last, die zu dem Pedalrückverlagerung verhindernden Element 7 eingeleitet wird, nicht nur durch den Querträger 1 (und die seitlichen Halterungen 4, die den Querträger 1 tragen), sondern auch die Mittelstrebe 3 aufzunehmen. Dadurch wird das Kollisionsverhalten verbessert.
  • Wie in 2 bis 4 dargestellt ist an einem vorderen Ende des Pedalrückverlagerung verhindernden Elements 7 eine vordere Endwand 7a ausgebildet, zu der eine nach hinten gerichtete Last vom Bremspedal entsprechend einer Tretkraft des Fahrers eingeleitet wird. Weiterhin ist an einem oberen Bereich einer nach vorne weisenden Fläche der Endwand 7a ein Anschlagstück 7b ausgebildet, das sich nach vorne erstreckt. Typischerweise ist am hinteren Ende des Pedalrückverlagerung verhindernden Elements 7 eine hintere Endwand 7c ausgebildet. Wie in 1 bis 5 dargestellt ist die Fläche S2 der hinteren Endwand 7c größer als die Fläche S1 der vorderen Endwand 7a. Aus Sicht einer weiteren Verbesserung des Kollisionsverhaltens beträgt die Fläche S2 der hinteren Endwand 7c vorzugsweise 1,1 × S1 bis 4 × S1, bevorzugter 1,2 × S1 bis 2 × S1, bezogen auf die Fläche S1 der vorderen Endwand 7a. Mit der Fläche der hinteren Endwand 7c ist die Fläche einer nach hinten gerichteten Oberfläche der hinteren Endwand 7c gemeint. Mit der Fläche der vorderen Endwand 7a ist die Fläche einer nach vorne gerichteten Oberfläche der vorderen Endwand 7a gemeint.
  • Das Pedalrückverlagerung verhindernde Element 7 ist so ausgebildet, dass unter dem Gesichtspunkt einer weiteren Verbesserung des Kollisionsverhaltens sein hinteres Ende mindestens die Vorderseite 1a des Querträgers 1 abdeckt und vorzugsweise die Vorderseite 1a und die Vorderkantenfläche mindestens eines von (vorzugsweise beide von) Oberseitenstützabschnitt 302 und Unterseitenstützabschnitt 303 der Mittelstrebe 3 abdeckt. Durch die Konfiguration des Pedalrückverlagerung verhindernden Elements 7 so, dass sein hinteres Ende nicht nur die Vorderseite 1a, sondern auch die Vorderkantenfläche von mindestens einem (insbesondere von jedem) des Oberseitenstützabschnitts 302 und des Unterseitenstützabschnitts 303 der Mittelstrebe 3 abdeckt, kann die Mittelstrebe 3 weiterhin die nach hinten gerichtete Last ausreichend aufnehmen. Dadurch wird das Kollisionsverhalten weiter verbessert.
  • In 3 ist das Pedalrückverlagerung verhindernde Element 7 so ausgebildet, dass sein hinteres Ende die Vorderseite 1a des Querträgers 1 und die jeweiligen Vorderkantenflächen des Oberseitenstützabschnitts 302 und des Unterseitenstützabschnitts 303 der Mittelstrebe 3 abdeckt. In diesem Fall wird in der Querschnittsansicht eine geschlossene Struktur durch das Pedalrückverlagerung verhindernde Element 7 und die Mittelstrebe 3 (insbesondere den Rückseitenstützabschnitt 301, den Oberseitenstützabschnitt 302 und den Unterseitenstützabschnitt 303) gebildet. Mit dieser geschlossenen Struktur ist gemeint, dass in Querschnittansicht eine durchgehende geschlossene Schleife nur aus den vorstehenden 5 Elementen gebildet wird. Dies ermöglicht das Erzielen einer weiteren Verbesserung des Kollisionsverhaltens. Andererseits ist bei einer Pedalrückverlagerung verhindernden Struktur gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die in 4 dargestellt ist, ein Pedalrückverlagerung verhinderndes Element 7 so konfiguriert, dass sein hinteres Ende nur die Vorderseite 1a des Querträgers 1 bedeckt, so dass die vorstehende geschlossene Struktur in Querschnittansicht nicht gebildet wird. Die Pedalrückverlagerung verhindernde Struktur von 4 ist die gleiche wie die Pedalrückverlagerung verhindernde Struktur von 3, mit dem Unterschied, dass sie sich nur in Bezug auf die Größe des Pedalrückverlagerung verhindernden Elements (insbesondere die Größe seines hinteren Endes) unterscheiden.
  • Wie in 2 dargestellt umfasst das Pedalrückverlagerung verhindernde Element 7 typischerweise ein oberseitiges Verlängerungsstück 71, das sich parallel zur Oberseite 1c des Querträgers 1 erstreckt, und ein unterseitiges Verlängerungsstück 72, das sich parallel zur Unterseite 1d des Querträgers 1 erstreckt. Obwohl das oberseitige Verlängerungsstück 71 und das unterseitige Verlängerungsstück 72 jeweils so ausgebildet sind, dass sie eine entsprechende von jeweiligen Außenflächen der zweiten Flächenelemente 32 und des dritten Flächenelements 33, wie in 2 dargestellt, abdecken, ist die Abdeckstruktur nicht darauf beschränkt. Beispielsweise können das oberseitige Verlängerungsstück 71 und das unterseitige Verlängerungsstück 72 jeweils so ausgebildet werden, dass sie direkt eine entsprechende von Oberseite 1c und Unterseite 1d des Querträgers 1 abdecken. In diesem Fall darf jedes der zweiten Flächenelemente 32 und das dritte Flächenelement 33 eine entsprechende der jeweiligen Außenflächen des oberseitigen Verlängerungsstücks 71 und des unterseitigen Verlängerungsstücks 72 abdecken.
  • Wie in 5 dargestellt kann das Pedalrückverlagerung verhindernde Element 7 mehrere Befestigungslöchern im oberseitigen Verlängerungsstück 71 ausgebildet aufweisen. Das Pedalrückverlagerung verhindernde Element 7 kann auch mehrere Befestigungslöcher, die im unterseitigen Verlängerungsstück 72 ausgebildet sind, aufweisen, in gleicher Weise wie im oberseitigen Verlängerungsstück 71. In einem überlappenden Bereich zwischen dem Flächenelement (32 oder 33) der Mittelstrebe 3, dem Verlängerungsstück (dem oberseitigen Verlängerungsstück 71 oder dem unterseitigen Verlängerungsstück 72) des Pedalrückverlagerung verhindernden Elements 7 und dem Querträger 1 kann die Befestigung zwischen dem Querträger 1 und jedem von Mittelstrebe 3 und Pedalrückverlagerung verhinderndem Element 7 durch gemeinsame Befestigung der drei Komponenten erreicht werden.
  • Obwohl das oberseitige Verlängerungsstück 71 und das unterseitige Verlängerungsstück 72 in 1 bis 5 so ausgebildet sind, dass sie ein entsprechendes von zweitem Flächenelements 32 und drittem Flächenelements 33 der Mittelstrebe 3 über einen Teil seiner Gesamtlänge abdecken, kann sie so ausgebildet sein, dass sie das entsprechende Flächenelement über seine Gesamtlänge abdecken. Unter dem Gesichtspunkt einer weiteren Verbesserung des Kollisionsverhaltens werden das oberseitige Verlängerungsstück 71 und das unterseitige Verlängerungsstück 72 vorzugsweise so ausgebildet, dass sie das entsprechende von zweitem Flächenelement 32 und drittem Flächenelement 33 der Mittelstrebe 3 zu 20 bis 100%, vorzugsweise 30 bis 100%, seiner Gesamtlänge in Fahrzeuglängsrichtung überdecken.
  • Das oberseitige Verlängerungsstück 71 und das unterseitige Verlängerungsstück 72 können jeweils eine Breite in Fahrzeugbreitenrichtung aufweisen, die aus dem gleichen Bereich wie die Breite in Fahrzeugbreitenrichtung Cd (3) jeweils der ersten bis dritten Flächenelementen der Mittelstrebe 3 einzeln ausgewählt wird. Typischerweise hat die Breite in Fahrzeugbreitenrichtung sowohl des oberseitigen Verlängerungsstücks 71 als auch des unterseitigen Verlängerungsstücks 72 den gleichen Wert wie die Breite in Fahrzeugbreitenrichtung Cd (3) jeweils der ersten bis dritten Flächenelementen der Mittelstrebe 3. Bei 1 bis 3 hat das oberseitige Verlängerungsstück 71 einen Ausschnitt, der mit dem Oberseitenstützabschnitt 302 der Mittelstrebe 3 formschlüssig in Eingriff zu bringen ist. Weist das oberseitige Verlängerungsstück 71 den Ausschnitt auf, so ist die Breite in Fahrzeugbreitenrichtung des oberseitigen Verlängerungsstücks 71 eine Breite, wie sie unter der Annahme gemessen wird, dass es den Ausschnitt nicht aufweist. Gleiches gilt für das unterseitige Verlängerungsstück 72.
  • Das Pedalrückverlagerung verhindernde Element 7 kann eine massive Struktur haben. Unter dem Gesichtspunkt einer weiteren Gewichtsreduktion und einer weiteren Verbesserung des Kollisionsverhaltens weist das Pedalrückverlagerung verhindernde Element 7 jedoch vorzugsweise die folgende Rippenstruktur auf, wie in 3 bis 4 dargestellt ist.
  • Konkret weist das Pedalrückverlagerung verhindernde Element 7a vorzugsweise auf: die vordere Endwand 7a, die an dem vorderen Ende des Pedalrückverlagerung verhindernden Elements 7 ausgebildet und eingerichtet ist, um ein Einleiten einer von dem Bremspedal übertragenen rückwärts gerichteten Last aufzunehmen; die hintere Endwand 7c, die am hinteren Ende des Pedalrückverlagerung verhindernden Elements 7 ausgebildet ist; und eine Rippenstruktur mit einer Rippe 7d, die so ausgebildet ist, dass sie sich von der hinteren Endwand 7c in Richtung der vorderen Endwand 7a erstreckt.
  • Wie in 3 und 4 dargestellt muss das Pedalrückverlagerung verhindernde Element 7 keine Seitenwände an seinen in Fahrzeugbreitenrichtung entgegengesetzten Enden aufweisen. Unter dem Gesichtspunkt einer weiteren Verbesserung des Kollisionsverhaltens weist das Pedalrückverlagerung verhindernde Element 7 jedoch vorzugsweise die Seitenwände auf.
  • Im Hinblick auf eine weitere Verbesserung des Kollisionsverhaltens wird die Rippe 7d vorzugsweise so ausgebildet, dass sie sich von der hinteren Endwand 7c in einer Richtung senkrecht zur Vorderseite 1a des Querträgers 1 erstreckt. Unter dem gleichen Gesichtspunkt ist die Rippe 7d bevorzugter so ausgebildet, dass sie sich von der hinteren Endwand 7c in einer Richtung senkrecht zur Vorderseite 1a des Querträgers 1 und parallel zur Oberseite 1c des Querträgers erstreckt, wie in 3 und 4 dargestellt ist.
  • Die maximale Höhe hp (3 und 4) (maximale Länge in Fahrzeuglängsrichtung) der Rippe 7d ist typischerweise größer oder gleich 0,5 × D1, vorzugsweise von 0,6 × D1 bis 3 × D1, bevorzugter der Bereich von 0,7 × D1 bis 2 × D1, wobei D1 (3) die Breite (mm) der Vorderseite 1a des Querträgers bezeichnet.
  • Die Dicken der vorderen Endwand 7a, des Anschlagstückes 7b, der hinteren Endwand 7c und der Rippe 7d sind jeweils nicht besonders beschränkt, können aber abhängig von der gewünschten Nutzung der Pedalrückverlagerung verhindernden Struktur geeignet bestimmt werden. Für den Fall, dass die Pedalrückverlagerung verhindernde Struktur in einem Fahrzeug, insbesondere in einem Kraftfahrzeug, verwendet wird, werden die Dicken der vorderen Endwand 7a, des Anschlagstückes 7b, der hinteren Endwand 7c und der Rippe 7d jeweils individuell auf z.B. den Bereich von 1 bis 10 mm, vorzugsweise den Bereich von 1 bis 5 mm, eingestellt.
  • Das Pedalrückverlagerung verhindernde Element 7 ist typischerweise so angeordnet, dass es mit der Vorderseite 1a des Querträgers 1 und dem zweiten und dritten Flächenelement 32, 33 des Mittelträgers 3 (oder der Oberseite 1c und der Unterseite 1d des Querträgers 1) in Flächenkontakt kommt.
  • Das Pedalrückverlagerung verhindernde Element 7 ist typischerweise mit mehreren Befestigungslöchern ausgebildet und durch eine gemeinsamen Befestigung von drei Komponenten an der Mittelstrebe 3 und dem Querträger 1 befestigt. In einem überlappenden Bereich zwischen dem Flächenelement (32 oder 33) der Mittelstrebe 3, dem Verlängerungsstück (dem oberseitigen Verlängerungsstück 71 oder dem unterseitigen Verlängerungsstück 72) des Pedalrückverlagerung verhindernden Elements 7 und dem Querträger 1 wird beispielsweise, wie in 5 gezeigt, die Befestigung zwischen dem Querträger und jedem von Mittelstrebe 3 und Pedalrückverlagerung verhinderndem Element 7 durch gemeinsame Befestigung von drei Komponenten erreicht. Dies ermöglicht eine weitere Verbesserung des Kollisionsverhaltens.
  • Die Anzahl der Befestigungspunkte zwischen dem Pedalrückverlagerung verhindernden Element 7 und dem anderen Element beträgt in der Regel vier oder mehr. Vorzugsweise kann die Anzahl auf acht oder mehr erhöht werden, abhängig von der Größe des Pedalrückverlagerung verhindernden Elements 7.
  • Wenn das Pedalrückverlagerung verhindernde Element 7 direkt am Lenkvorrichtungsstützelement 2 befestigt ist, erfährt das Pedalrückverlagerung verhindernde Element 7 in axialer Richtung des Querträgers 1 weniger wahrscheinlich eine Torsionsverformung, sondern erfährt stattdessen eher eine Biegeverformung. Wenn das Pedalrückverlagerung verhindernde Element 7 eher eine Torsionsverformung erfährt, wird eine zu diesem eingeleitete Schwingung leicht übertragen. Wenn andererseits das Pedalrückverlagerung verhindernde Element 7 weniger wahrscheinlich eine Torsionsverformung erfährt und eher eine Biegeverformung erfährt, wird eine zu diesem eingeleitete Schwingung kaum übertragen. Dies verhindert die Übertragung von Schwingungen auf einen Fahrgast und verbessert so das Schwingungsverhalten der Lenkvorrichtung.
  • Eine direkte Befestigung des Pedalrückverlagerung verhindernden Elements 7 an dem Lenkvorrichtungsstützelement 2 kann erreicht werden, indem an der hinteren Endwand 7c des Pedalrückverlagerung verhindernden Elements 7 auf der Seite des Querträgers 1 ein Stützabschnitt (nicht abgebildet) vorgesehen wird und das Pedalrückverlagerung verhindernde Element 7 direkt an einer Seitenfläche des Lenkvorrichtungsstützabschnitts 2 unter Verwendung eines im Stützabschnitt ausgebildeten Befestigungslochs befestigt wird. Der Stützabschnitt ist an einem Endbereich der querträgerseitigen (nach hinten weisenden) Fläche der hinteren Endwand 7c auf der Seite des Lenkvorrichtungsstützelements 2 ausgebildet, um sich entlang einer Fläche des Lenkvorrichtungsstützelements 2 zu erstrecken.
  • Ein Material für das Pedalrückverlagerung verhindernde Element 7 ist nicht besonders beschränkt. Beispiele für das Material können die gleichen Materialien wie für das Lenkvorrichtungsstützelement 2 umfassen. Für den Fall, dass der Querträger 1 aus einem faserverstärkten Harz gebildet ist, ist das Material für das Pedalrückverlagerung verhindernde Element 7 unter dem Gesichtspunkt einer weiteren Gewichtsreduzierung und einer weiteren Verbesserung des Kollisionsverhaltens vorzugsweise ein Polymermaterial mit einer höheren Steifigkeit als der des faserverstärkten Harzes. Beispielsweise kann die Steifigkeit eine Eigenschaft sein, die auf dem Elastizitätsmodul basiert. Wenn genauer gesagt der Querträger 1 ein faserverstärktes Harz enthält, ist es möglich, als das vorstehende Polymermaterial mit einer höheren Steifigkeit als das faserverstärkte Harz ein Polymermaterial mit einem höheren Elastizitätsmodul als das faserverstärkte Harz zu verwenden. Enthält der Querträger 1 beispielsweise ein faserverstärktes Harz und ein ungesättigtes Polyesterharz, so umfassen Beispiele für das Polymermaterial mit einer höheren Steifigkeit als das faserverstärkte Harz ein aromatisches Polyamidharz. Wird das Pedalrückverlagerung verhindernde Element 7 aus dem Polymermaterial gebildet, kann es z.B. durch Spritzgießen hergestellt werden.
  • (Verstärkungselement)
  • Die Pedalrückverlagerung verhindernde Struktur 10 kann das Verstärkungselement 5 umfassen oder ohne das Verstärkungselement 5 vorliegen. Auch wenn die Pedalrückverlagerung verhindernde Struktur 10 ohne das Verstärkungselement 5 vorliegt, kann die Wirkung der Verbesserung des Kollisionsverhaltens, die auf der „Pedalrückverlagerung verhindernden Struktur“ nach der vorliegenden Erfindung beruht, erzielt werden. Durch Hinzufügen des Verstärkungselementes 5 zur Pedalrückverlagerung verhindernden Struktur 10 wird es möglich, zusätzlich zu der Wirkung der Verbesserung des Kollisionsverhaltens auf der Grundlage der „Pedalrückverlagerung verhindernden Struktur“ gemäß der vorliegenden Erfindung die Wirkung der Verbesserung des Schwingungsverhaltens der Lenkvorrichtung auf der Grundlage der „Umwandlung von Torsionsspannung in Biegespannung durch das Verstärkungselement“ zu erzielen.
  • Wie in 1 bis 5 dargestellt sind die Mittelstrebe 3 und das Lenkvorrichtungsstützelement 2 auf dem Querträger 1 im Abstand zueinander angeordnet. Das Verstärkungselement 5 ist ein Element, das einen Teil der Rückseite 1b des Querträgers 1, der sich zwischen der Mittelstrebe 3 und dem Lenkvorrichtungsstützelement 2 befindet, abdeckt.
  • Hinsichtlich der Wirkung der Schwingungsverbesserung der Lenkvorrichtung auf der Grundlage des Verstärkungselements 5 hat das Verstärkungselement 5 die Funktion, einen Verformungsmodus während der Verformung des Querträgers 1 durch eine Krafteinleitung zu der Pedalrückverlagerung verhindernden Struktur 10 zu ändern. Konkret ist das Verstärkungselement 5 ein Verformungsmodus-Umwandlungselement zum Ändern eines Verformungsmodus des Querträgers aufgrund einer Krafteinleitung zu der Pedalrückverlagerung verhindernden Struktur 10 von einem „Torsionsverformungsmodus“ zu einem “Biegeverformungsmodus, um dadurch die zu der Pedalrückverlagerung verhindernden Struktur 10 eingeleitete Torsionsspannung in Biegespannung umzuwandeln. Genauer gesagt wird durch die Verwendung des Verstärkungselements 5 die Wahrscheinlichkeit einer Torsionsverformung der Pedalrückverlagerung verhindernden Struktur 10 auch dann geringer, wenn eine Kraft aufgrund von Schwingung oder dergleichen in diese eingeleitet wird, und die Wahrscheinlichkeit einer Biegeverformung in ihrer Gesamtheit erhöht (insbesondere wird ein Teil der Pedalrückverlagerung verhindernden Struktur 10, der durch das Verstärkungselement 5 verstärkt wird, eher einer Biegeverformung unterworfen). Dadurch kann ausreichend verhindert werden, dass eine Schwingungseinleitung in die Pedalrückverlagerung verhindernde Struktur 10, wie z.B. eine Fahrschwingung während der Fahrt und eine Motorschwingung während des Motorlaufs, auf einen Insassen übertragen wird, um dadurch das Schwingungsverhalten der Lenkvorrichtung zu verbessern.
  • Für den Fall, dass die Pedalrückverlagerung verhindernde Struktur 10 das Verstärkungselement 5 umfasst und das Pedalrückverlagerung verhindernde Element 7 direkt am Lenkvorrichtungsstützabschnitt 2 befestigt ist, sehen die Pedalrückverlagerung verhindernde Struktur 10 und das Verstärkungselement 5 zusammenwirkend mit dem Lenkvorrichtungsstützelement 2 und der Mittelstrebe 3 in Draufsicht eine geschlossene Struktur vor. Genauer gesagt wird in der Draufsicht eine geschlossene Struktur durch das Pedalrückverlagerung verhindernde Element 7, die Mittelstrebe 3 (insbesondere den Oberseitenstützabschnitt 302), das Verstärkungselement 5 und das Lenkvorrichtungsstützelement 2 gebildet. Mit dieser geschlossenen Struktur ist gemeint, dass eine zusammenhängende geschlossene Schleife nur von den obigen Elementen gebildet wird. Dies ermöglicht das Erzielen einer weiteren Verbesserung des Kollisionsverhaltens und des Schwingungsverhaltens der Lenkvorrichtung. Der Begriff „Draufsicht“ in der Beschreibung der geschlossenen Struktur bedeutet eine Draufsicht in Dach-Boden-Richtung in Fahrzeughöhenrichtung.
  • Das Verstärkungselement 5 kann eine massive plattenförmige Struktur aufweisen. Unter dem Gesichtspunkt einer weiteren Gewichtsreduzierung und einer weiteren Verbesserung des Kollisionsverhaltens und des Schwingungsverhaltens der Lenkvorrichtung weist das Verstärkungselement 5 jedoch vorzugsweise die folgende Verstärkungselementrippenstruktur auf, wie in 5 dargestellt ist.
  • Konkret umfasst das Verstärkungselement 5: ein Flächenelement 50; eine äußere Randrippe 501, die vorgesehen ist, um sich von einem äußeren Rand des Flächenelements 50 in einer Richtung senkrecht zu dem Flächenelement 50 zu erstrecken; und eine innere Rippe 502, die an einer Innenseite der äußeren Randrippe vorgesehen ist, um sich von dem Flächenelement 50 in einer Richtung senkrecht zu dem Flächenelement 36 zu erstrecken.
  • In diesem Zusammenhang muss das Verstärkungselement 5 nicht unbedingt das Flächenelement 50 aufweisen. Für eine weitere Verbesserung des Kollisionsverhaltens und des Schwingungsverhaltens der Lenkvorrichtung weist das Verstärkungselement 5 jedoch vorzugsweise das Flächenelement 50 auf.
  • Bei der Verstärkungselementrippenstruktur kann eine Draufsichtform jedes von mehreren durch die Rippen definierten Räumen eine polygonale Form, etwa eine tetragonale Form, eine fünfeckige Form oder eine sechseckige Form, aufweisen. Diese Rippenstruktur umfasst also eine Wabenstruktur, bei der die Draufsichtform jedes der mehreren Räume eine sechseckige Form ist.
  • Die innere Rippe 502 umfasst mindestens eine senkrechte Rippe (502a) und kann außerdem eine Rippe in Breitenrichtung umfassen (nicht abgebildet).
  • Die senkrechte Rippe (502a) ist eine Rippe, die sich auf dem Flächenelement 50 in einer Richtung senkrecht zur axialen Richtung des Querträgers 1 erstreckt. Durch die senkrechte Rippe wird der Pedalrückverlagerung verhindernden Struktur 10 Beständigkeit gegen die Biegespannung, die aus Torsionsspannung umgewandelt wird, verliehen. Insbesondere dann, wenn die Pedalrückverlagerung verhindernde Struktur 10 das Verstärkungselement 5 auf einem an der Rückseite des Querträgers ausgebildeten ebenen Abschnitt aufweist, kann die senkrechte Rippe eine durch die Biegespannung in Aufwärts-Rückwärts-Richtung (Dach-Boden-Richtung (Hr-Hf-Richtung)) und in Längsrichtung (Vorwärts-Rückwärts-Richtung (F-Richtung)) hervorgerufene Verlagerung reduzieren. Durch die Bereitstellung der senkrechten Rippe wird das Schwingungsverhalten der Lenkvorrichtung deutlich verbessert. Im Vergleich zum Beispiel ferner zu dem Fall, dass das Verstärkungselement 5 eine massive plattenförmige Struktur aufweist, lässt sich ein deutlich besseres Schwingungsverhalten der Lenkvorrichtung erzielen.
  • Die in Breitenrichtung verlaufende Rippe (nicht dargestellt) ist eine Rippe, die sich auf dem Flächenelement 50 in einer Richtung parallel zur axialen Richtung des Querträgers 1 erstreckt. Durch die in Breitenrichtung verlaufende Rippe wird der Pedalrückverlagerung verhindernden Struktur 10 ebenfalls Beständigkeit gegen Biegespannung, die aus Torsionsspannung umgewandelt wird, verliehen. Insbesondere dann, wenn die Pedalrückverlagerung verhindernde Struktur 10 das Verstärkungselement 5 auf dem an der Rückseite des Querträgers ausgebildeten ebenen Abschnitt aufweist, kann die in Breitenrichtung verlaufende Rippe eine durch die Biegespannung in Längsrichtung (Vorwärts-Rückwärts-Richtung (F-R-Richtung)) hervorgerufene Verlagerung reduzieren. Durch Bereitstellen der in Breitenrichtung verlaufenden Rippe wird das Schwingungsverhalten der Lenkvorrichtung somit weiter verbessert.
  • Jede der senkrechten und in Breitenrichtung verlaufenden Rippen kann eine gleichmäßige Höhe aufweisen, oder die in Breitenrichtung verlaufende Rippe kann eine niedrigere Höhe als die senkrechte Rippe aufweisen.
  • Die Rippenhöhen h1 (5) der äußeren Randrippe und der inneren Rippe des Verstärkungselements 5 werden jeweils typischerweise einzeln auf 0,1 × D oder mehr, vorzugsweise auf den Bereich von 0,1 × D bis 1 × D, bevorzugter auf den Bereich von 0,5 × D bis 5 × D, eingestellt, wobei D die Breite (mm) der Rückseite 1b des Querträgers 1 bezeichnet.
  • Bei dem Verstärkungselement 5 ist die Dicke jeweils des Flächenelements, der äußeren Randrippe und der inneren Rippe nicht besonders beschränkt, kann aber abhängig von der gewünschten Nutzung der Pedalrückverlagerung verhindernden Struktur 10 geeignet bestimmt werden. Für den Fall, dass die Pedalrückverlagerung verhindernde Struktur in einem Fahrzeug, insbesondere in einem Kraftfahrzeug, verwendet wird, wird die Dicke des Flächenelements, der äußeren Randrippe und der inneren Rippe des Verstärkungselements 5 individuell jeweils auf z.B. den Bereich von 0,5 bis 10 mm, vorzugsweise den Bereich von 0,5 bis 3 mm, eingestellt.
  • Wenn das Verstärkungselement 5 die Verstärkungselement-Rippenstruktur aufweist, wird das Verstärkungselement 5 typischerweise so angeordnet, dass das Flächenelement 50 (insbesondere seine Rückseite) mit dem ebenen Abschnitt des Querträgers 1 in Flächenkontakt kommt
  • Das Verstärkungselement 5 wird typischerweise an mindestens dem Lenkvorrichtungsstützelement 2 und der Mittelstrebe 3 befestigt. Im Hinblick auf eine weitere Verbesserung des Kollisionsverhaltens und des Schwingungsverhaltens der Lenkvorrichtung wird das Verstärkungselement 5 vorzugsweise am Querträger 1, am Lenkvorrichtungsstützelement 2 und an der Mittelstrebe 3 befestigt. Durch die Befestigung des Verstärkungselementes 5 am Lenkvorrichtungsstützelement 2 und der Mittelstrebe 3 wird das Erreichen einer Kopplung zwischen dem Lenkvorrichtungsstützelement 2 und der Mittelstrebe 3 möglich. Die Kopplung zwischen der Mittelstrebe 3 und dem Lenkvorrichtungsstützelement 2 durch das Verstärkungselement ermöglicht das Erreichen einer ausreichende Umwandlung von Torsions- in Biegespannung. Dadurch wird die Wahrscheinlichkeit einer Torsionsverformung der Pedalrückverlagerung verhindernden Struktur 10 deutlich verringert und das Schwingungsverhalten der Lenkvorrichtung wird weiter ausreichend verbessert. In dieser Schrift wird der Begriff „Kopplung“ als ein Konzept der Verbindung und Verriegelung von zwei oder mehr Elementen verwendet.
  • Das Verstärkungselement 5 kann einen Stützabschnitt aufweisen, der sich von der Oberseite zur Unterseite über die Rückseite des Querträgers 1 erstreckt, so dass ein eckiger C-förmiger umlaufender Abschnitt entsteht. Das Verstärkungselement 5 ist mit einem Stützabschnitt 57 ausgebildet, der sich zur Oberseite und zur Unterseite des Querträgers 1 hin erstreckt, so dass ein eckiger C-förmiger umlaufender Abschnitt auf der Seite einer Rückseite des Verstärkungselements 5 gebildet wird. Das heißt, das Verstärkungselement 5 hat eine eckige C-förmige Querschnittsform. Mit dieser Querschnittsform ist eine Form eines Querschnitts entlang einer Ebene senkrecht zur axialen Richtung des Querträgers 1 gemeint. Der eckige C-förmige umlaufende Abschnitt ist typischerweise so gestaltet, dass eine Innenfläche desselben mit dem Querträger 1 in Flächenkontakt kommt. Dadurch ist es möglich, Torsionsverformungen der Pedalrückverlagerung verhindernden Struktur weiter hinreichend zu verhindern, um das Schwingungsverhalten der Lenkvorrichtung weiter hinreichend zu verbessern.
  • Das Verstärkungselement 5 kann mit mehreren Befestigungslöchern ausgebildet sein, wobei das Verstärkungselement 5 und das andere Element über die mehreren Befestigungslöcher miteinander verbunden sein können.
  • Unter dem Gesichtspunkt einer weiteren Verbesserung des Schwingungsverhaltens der Lenkvorrichtung kann, wie in 5 dargestellt, das Verstärkungselement 5 ein am Stützabschnitt 57 ausgebildetes Befestigungsumfangsstück aufweisen, wobei das Befestigungsumfangsstück mit einem Befestigungsloch ausgebildet sein kann.
  • Wie in 5 dargestellt kann das Verstärkungselement 5 ein Befestigungsumfangsstück 51a aufweisen, das an der Seite der Mittelstrebe 3 ausgebildet ist, um sich entlang der Oberfläche der Mittelstrebe 3 zu erstrecken, wobei das Befestigungsumfangsstück 51a mit einem Befestigungsloch ausgebildet sein kann.
  • Wie bei dem Befestigungsumfangsstück 51a auf der Seite der Mittelstrebe 3 kann auch das Verstärkungselement 5 ein Befestigungsumfangsstück (nicht abgebildet) aufweisen, das auf der Seite des Lenkvorrichtungsstützelements 2 ausgebildet ist, um sich entlang der Oberfläche des Lenkvorrichtungsstützelements 2 zu erstrecken, wobei dieses Befestigungsumfangsstück mit einem Befestigungsloch ausgebildet sein kann.
  • Im Verstärkungselement 5 kann das Flächenelement 50 mit einem Befestigungsloch, wie in 5 dargestellt, ausgebildet und mithilfe des Befestigungslochs an einem anderen Element befestigt werden.
  • Im Verstärkungselement 5 sind die mehreren Befestigungslöcher an geeigneten Stellen so ausgebildet, dass eine Befestigung zwischen dem Verstärkungselement 5 und dem anderen Element erreicht wird. Die Anzahl der Befestigungspunkte zwischen dem Verstärkungselement 5 und dem anderen Element liegt bei eins oder mehr. Vorzugsweise kann die Anzahl auf zwei oder mehr erhöht werden, abhängig von der Größe des Verstärkungselements 5.
  • [Pedalrückverlagerung verhindernder Mechanismus]
  • Ein Pedalrückverlagerung verhindernder Mechanismus der Pedalrückverlagerung verhindernden Struktur 10 gemäß der vorliegenden Erfindung ist wie folgt.
  • So ist z.B., wie in 2 dargestellt, eine Bremspedalstruktur 8 vorder Pedalrückverlagerung verhindernden Struktur 10 angeordnet, und ein Querblech (nicht abgebildet) ist vor der Bremspedalstruktur 8 angeordnet. Bei der Bremspedalstruktur 8 ist am Querblech (nicht gezeigt) eine Pedalhalterung 81 angebracht und ein Bremspedal 82 ist hängend an der Pedalhalterung 81 gelagert, so dass es in Fahrzeuglängsrichtung um eine erste Schwenkwelle 83 geschwenkt werden kann. Das Bremspedal 82 ist über eine Schubstange mit einem Bremskraftverstärker (nicht abgebildet) gekoppelt. Wird am unteren Ende des Bremspedals 82 ein Pedaltretabschnitt 85 durch den Fuß eines Fahrers nach vorne getreten, so wird die Schubstange 84 nach vorne gedrückt, um das Fahrzeug zu bremsen. Ein Schwenkhebel 86 ist an der Pedalhalterung 81 so gelagert, dass er um eine zweite Schwenkwelle 87, die hinter der ersten Schwenkwelle 83 angeordnet ist, geschwenkt werden kann.
  • Wenn die das Bremspedal 82 tragende Pedalhalterung 81 so belastet wird, dass der Betrag der Rückverlagerung auf einer Unterseite der Pedalhalterung 81 größer wird als auf einer Oberseite der Pedalhalterung 81, d.h. eine Aufwärtsverlagerung des Schwenkhebels 86 eine Rückverlagerung desselben übersteigt, wird eine Aufwärtsverlagerung eines Kontaktabschnitts 86a des Schwenkhebels 86 durch das in dem Pedalrückverlagerung verhindernden Element 7 vorgesehene Anschlagstück 7b begrenzt. Durch die Einschränkung bei der Aufwärtsverlagerung des Schwenkhebels 86 wird somit auch die Verlagerung der den Schwenkhebel 86 tragenden Pedalhalterung 81 eingeschränkt, so dass eine Rückverlagerung des Bremspedals 82 verhindert wird.
  • GEWERBLICHE ANWENDBARKEIT
  • Die Pedalrückverlagerung verhindernde Struktur 10 der vorliegenden Erfindung ist eine Struktur zur Verhinderung einer Rückverlagerung eines Bremspedals eines Fahrzeugs. In dieser Schrift umfasst der Begriff „Fahrzeug“ nicht nur Fahrzeuge wie Kraftfahrzeuge, Busse, Lastwagen und Elektrozüge (Schienenfahrzeuge), sondern auch jedes andere Fahrzeug (Transporter), das mit einer Lenkeinrichtung ausgestattet ist. Der Begriff „Fahrzeug“ umfasst beispielsweise Flugzeuge und Seeschiffe.
  • Bezugszeichenliste
    • 1:
    Querträger
    1a:
    Vorderseite
    1b:
    Rückseite
    1c:
    Oberseite
    1d:
    Unterseite
    2:
    Lenkvorrichtungsstützelement
    3:
    Mittelstrebe
    4:
    Seitliche Halterung
    5:
    Verstärkungselement
    7:
    Pedalrückverlagerung verhinderndes Element
    10:
    Pedalrückverlagerung verhindernde Struktur
    301:
    Rückseitenstützteil
    302:
    Oberseitenstützteil
    303:
    Unterseitenstützteil
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 2009237844 A [0003]

Claims (16)

  1. Pedalrückverlagerung verhindernde Struktur für ein Fahrzeug, umfassend: einen Querträger mit einer bestimmten axialen Richtung, der sich entlang der axialen Richtung erstreckt; ein Pedalrückverlagerung verhinderndes Element, das an dem Querträger angebracht ist, um eine Rückverlagerung eines Bremspedals zu verhindern; und eine Mittelstrebe zur Abstützung des Querträgers, wobei die Pedalrückverlagerung verhindernde Struktur dadurch gekennzeichnet ist, dass das Pedalrückverlagerung verhindernde Element in einer Vorwärts-Rückwärts-Richtung des Fahrzeugs auf einer Vorderseite der Mittelstrebe angeordnet ist.
  2. Pedalrückverlagerung verhindernde Struktur nach Anspruch 1, wobei der Querträger in Querschnittansicht eine rechteckige Form aufweist, wobei die rechteckige Form eine Oberseite, eine Unterseite, eine Vorderseite und eine Rückseite aufweist.
  3. Pedalrückverlagerung verhindernde Struktur nach Anspruch 2, wobei die Mittelstrebe einen Rückseitenstützabschnitt, der sich zur Abdeckung der Rückseite des Querträgers erstreckt, und mindestens eines von: einem Oberseitenstützabschnitt, der sich von dem Rückseitenstützabschnitt zur Abdeckung der Oberseite des Querträgers erstreckt, und einem Unterseitenstützabschnitt, der sich von dem Rückseitenstützabschnitt zur Abdeckung der Unterseite des Querträgers erstreckt, umfasst und wobei das Pedalrückverlagerung verhindernde Element ein hinteres Ende aufweist, das so ausgebildet ist, dass es die Vorderseite des Querträgers und eine Vorderkantenfläche mindestens eines von Oberseitenstützabschnitt und Unterseitenstützabschnitt der Mittelstrebe abdeckt.
  4. Pedalrückverlagerung verhindernde Struktur nach Anspruch 3, wobei das hintere Ende des Pedalrückverlagerung verhindernden Elements ausgebildet ist, um die Vorderseite des Querträgers, die Vorderkantenfläche des Oberseitenstützabschnitts und die Vorderkantenfläche des Unterseitenstützabschnitts abzudecken.
  5. Pedalrückverlagerung verhindernde Struktur nach Anspruch 4, wobei die Mittelstrebe weiterhin ein eckiges C-förmiges Fixierungsprofil, das aus einem rückseitigen Flächenelement, das zwischen dem Rückseitenstützabschnitt und der Rückseite des Querträgers vorgesehen ist, einem oberseitigen Flächenelement, das zwischen dem Oberseitenstützabschnitt und der Oberseite des Querträgers vorgesehen ist, und einem unterseitigen Flächenelement, das zwischen dem Unterseitenstützabschnitt und der Unterseite des Querträgers vorgesehen ist, besteht, umfasst und das Pedalrückverlagerung verhindernde Element ein oberseitiges Verlängerungsstück, das sich parallel zur Oberseite des Querträgers erstreckt, und ein unterseitiges Verlängerungsstück, das sich parallel zur Unterseite des Querträgers erstreckt, aufweist, und wobei die Mittelstrebe, das Pedalrückverlagerung verhindernde Element und der Querträger durch eine gemeinsame Befestigung von drei Komponenten für das eckige C-förmige Fixierungsprofil der Mittelstrebe, das oberseitige Verlängerungsstück und das unterseitige Verlängerungsstück des Pedalrückverlagerung verhindernden Elements und der Querträger miteinander verbunden sind.
  6. Pedalrückverlagerung verhindernde Struktur nach Anspruch 4 oder 5, wobei sich sowohl der Oberseitenstützabschnitt als auch der Unterseitenstützabschnitt in der Vorwärts-Rückwärts-Richtung des Fahrzeugs bis zu einer Position der Vorderseite des Querträgers nach oben erstrecken.
  7. Pedalrückverlagerung verhindernde Struktur nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das Pedalrückverlagerung verhinderndes Element aufweist: eine vordere Endwand, die an einem vorderen Ende des Pedalrückverlagerung verhindernden Elements ausgebildet und eingerichtet ist, um ein Einleiten einer von dem Bremspedal übermittelten rückwärts gerichteten Last aufzunehmen; eine hintere Endwand, die an einem hinteren Ende des Pedalrückverlagerung verhindernden Elements ausgebildet ist; und eine Rippenstruktur mit einer Rippe, die so ausgebildet ist, dass sie sich von der hinteren Endwand in Richtung der vorderen Endwand erstreckt.
  8. Pedalrückverlagerung verhindernde Struktur nach Anspruch 7, wobei sich die Rippe des Pedalrückverlagerung verhindernden Elements von der hinteren Endwand in einer Richtung senkrecht zur Vorderseite des Querträgers erstreckt.
  9. Pedalrückverlagerung verhindernde Struktur nach Anspruch 7 oder 8, wobei sich die Rippe des Pedalrückverlagerung verhindernden Elements von der hinteren Endwand in einer Richtung senkrecht zur Vorderseite des Querträgers und parallel zur Oberseite des Querträgers erstreckt.
  10. Pedalrückverlagerung verhindernde Struktur nach einem der Ansprüche 1 bis 9, welche weiterhin ein Lenkvorrichtungsstützelement umfasst, das an dem Querträger angebracht ist, um eine Lenkvorrichtung zu stützen.
  11. Pedalrückverlagerung verhindernde Struktur nach Anspruch 10, wobei das Pedalrückverlagerung verhindernde Element an dem Lenkvorrichtungsstützelement befestigt ist.
  12. Pedalrückverlagerung verhindernde Struktur nach Anspruch 10 oder 11, wobei das Lenkvorrichtungsstützelement und die Mittelstrebe in zueinander beabstandeter Beziehung an dem Querträger vorgesehen sind und wobei die Pedalrückverlagerung verhindernde Struktur weiterhin ein Verstärkungselement umfasst, das vorgesehen ist, um einen Teil des Querträgers, der sich zwischen dem Lenkvorrichtungsstützelement und der Mittelstrebe befindet, abzudecken.
  13. Pedalrückverlagerung verhindernde Struktur nach Anspruch 12, wobei das Verstärkungselement sowohl an dem Lenkvorrichtungsstützelement als auch an der Mittelstrebe befestigt ist.
  14. Pedalrückverlagerung verhindernde Struktur nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei der Querträger ein aus faserverstärktem Harz gebildeter Hohlkörper ist und wobei das Pedalrückverlagerung verhindernde Element aus einem Polymermaterial mit einer Steifigkeit, die größer als die des faserverstärkten Harzes ist, gebildet ist.
  15. Pedalrückverlagerung verhindernde Struktur nach einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei der Querträger ein durch Ziehen geformter Körper ist.
  16. Pedalrückverlagerung verhindernde Struktur nach einem der Ansprüche 1 bis 15, wobei das Fahrzeug ein Kraftfahrzeug ist und wobei die vorgegebene axiale Richtung des Querträgers eine Richtung ist, die sich in einer Richtung identisch zu einer Breitenrichtung des Kraftfahrzeugs erstreckt.
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