CN100560409C - 汽车制动踏板装置 - Google Patents

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CN100560409C CNB2007101037944A CN200710103794A CN100560409C CN 100560409 C CN100560409 C CN 100560409C CN B2007101037944 A CNB2007101037944 A CN B2007101037944A CN 200710103794 A CN200710103794 A CN 200710103794A CN 100560409 C CN100560409 C CN 100560409C
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Abstract

一种汽车制动踏板装置，包括：1)踏板支架，所述踏板支架固定在仪表板上；2)第一连接件，所述第一连接件围绕轴线可旋转地支撑在所述踏板支架上，以操作推杆；3)车身部分，所述车身部分位于车身中所述踏板支架的后部；4)第二连接件，所述第二连接件围绕轴线可旋转地支撑在所述踏板支架上；以及5)接合部分，所述接合部分设置在所述第一连接件上，并且当因碰撞而产生的外力施加在仪表板上时用来牢固地与所述第二连接件接合，其操作如下：i)所述踏板支架相对于所述车身部分向车身后部运动；ii)从而所述第二连接件与所述车身部分接触；以及iii)从而所述第一连接件相对于所述第二连接件运动。

Description

汽车制动踏板装置
技术领域
本发明涉及汽车制动踏板装置。
背景技术
当发生汽车正面碰撞并因而车身前部向车身后侧强烈变形时，悬吊的踏板臂(制动踏板)的下部相对于车身前部向后侧旋转，导致踏板臂下部可能妨碍驾驶员。日本专利申请公开No.2003-220934(＝JP2003220934)公开了一种汽车，这种汽车在车身前部装有用于锁定踏板臂的锁定装置，使得即使当发生汽车正面碰撞并因而车身前部向车身后侧强烈变形时，踏板臂下部也不会相对于车身前部向后侧旋转。
在JP2003220934的发明中，在汽车正面碰撞的初期，当踏板臂(制动踏板)下部一旦因车身前部的变形而向前侧旋转并且向车身前部靠近时，安装在车身前部的锁定装置可以锁定踏板臂。
顺便说一句，当汽车正面碰撞时很难控制车身前部的变形，并且车身前部的变形状态根据正面碰撞的情况等而不同。
因此，对于如同发明JP2003220934的在车身前部安装锁定装置的结构，在汽车正面碰撞时，根据车身前部的变形情况，锁定装置的位置可能偏离制动臂(制动踏板)。因此，根据具体情况，作为防止制动臂向后运动的机械装置的锁定装置可能在汽车正面碰撞时不能可靠且无误地锁定制动臂。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种汽车制动踏板装置，该装置可以在正面碰撞时可靠且无误地锁定制动臂，因而可以防止制动臂(5)的下部相对于车身前部向后侧旋转。
根据本发明的一个方面，提供一种汽车制动踏板装置，该装置包括：1)踏板支架，所述踏板支架固定在仪表板上；2)第一连接件，所述第一连接件由所述踏板支架支撑并可围绕轴线旋转，以操作推杆；3)车身部分，所述车身部分在车身中位于所述踏板支架的后部；4)第二连接件，所述第二连接件由所述踏板支架支撑并可围绕轴线旋转；以及5)接合部分，所述接合部分设置在所述第一连接件上，并且构造成当因碰撞而产生的外力施加在仪表板上时，与所述第二连接件牢固接合，随后进行如下操作：i)所述踏板支架相对于所述车身部分向车身后部运动；ii)从而所述第二连接件与所述车身部分接触；以及iii)从而所述第一连接件相对于所述第二连接件运动。
参考附图，从下面的描述中将理解本发明的其他目的和特征。
附图说明
图1是根据本发明第一实施例的汽车制动踏板装置的示意性侧视图。
图2是根据本发明第一实施例的汽车制动踏板装置的主要部分的示意性前视图。
图3是根据本发明第一实施例的制动踏板装置的主要部分的示意性立体图。
图4A是在正常情况(未碰撞)下根据第一实施例的制动踏板装置的状态的示意性侧视图，图4B是正面碰撞初期的制动踏板装置的状态的示意性侧视图，以及图4C是从正面碰撞中期到后期的制动踏板装置的状态的示意性侧视图。
图5A是根据本发明第二实施例的汽车制动踏板装置的示意性侧视图，以及图5B是正面碰撞之后的制动踏板装置的状态的示意性侧视图。
具体实施方式
下面，根据举例性实施例描述本发明。
为了易于理解，下面的描述将包括许多指示方向的术语，比如左、右、上、下、向前、向后等。然而，应仅关于显示元件的相应部分的一幅或多幅附图来理解这些术语。
<第一实施例>
-结构-
图1是根据本发明第一实施例的制动踏板装置2的示意性侧视图。应当注意，在图1中，左侧方向(箭头Fr)表示车身(图中未示)前侧。
如图1所示，根据第一实施例的制动踏板装置2连接在仪表板下板1上，所述仪表板下板构成了安装在车身前部的仪表板(图中未示)的下侧。制动踏板装置2具有开口朝向车厢侧(图1中的右侧)的踏板支架3，并且该踏板支架3的底端侧面通过螺栓4和螺母(图中未示)紧固在仪表板下板1上。
在踏板支架3下部开口部分，安装有悬吊的踏板臂5。所述踏板臂5上部具有位于仪表板下板1侧的心轴6(轴线)，并且该心轴6围绕轴线支撑在踏板支架3的两侧表面上。因此，围绕心轴6在车身的前-后方向上可旋转地支撑踏板臂5。
踏板垫7固定在踏板臂5的下端部分上。此外，在心轴6的外周围表面与踏板支架3之间安装有复位弹簧(图中未示)，用来围绕心轴6向车身后侧(图1中的右侧)推压踏板臂5，并且当踏板垫7未被压下时，和挡块(图中未示)一起将踏板臂5保持在图1所示的位置(未压下位置)。
如图1、图2和图3所示，旋转杠杆8安装在踏板支架3的开口前部侧面(仪表板下板1的对面)。所述旋转杠杆8下部具有心轴9(轴线)，并且该心轴9围绕轴线支撑在踏板支架3的两侧表面上。因此，围绕心轴9在车身的前-后方向上可旋转地支撑旋转杠杆8。在旋转杠杆8的大致中心上部附近，围绕轴线支撑推杆10的后端，其中该推杆向主缸(图中未示)传递施加在踏板垫7上的踏板力。应当注意，在图2和图3中，没有显示旋转杠杆8的推杆10。
在旋转杠杆8上部中形成接触部分8a，当踏板垫7未被压下时，该接触部分8a位于车身的垂直方向上。在接触部分8a的车厢侧(图1中的右侧)，设置有与转向件11下部连接的碰撞冲击支架12，作为面向旋转杠杆8的车身部分。此外，在旋转杠杆8的车厢侧的侧表面中心附近，形成朝向下侧的圆弧形接合部分8b。
旋转杠杆8下部和踏板臂5上部通过连接杆13连接。换句话说，连接杆13上部由旋转杠杆8下部的仪表板下板1侧通过心轴14(轴线)围绕轴线支撑，连接杆13下部由踏板臂5上部的与仪表板下板1相对的一侧通过心轴15(轴线)围绕轴线支撑。因此，当踏板臂5围绕心轴6旋转时，由于连接在旋转杠杆8上的连接杆13的摆动，该旋转杠杆8围绕心轴9旋转。
此外，在心轴9的外周表面与踏板支架3之间安装有复位弹簧(图中未示)，该复位弹簧围绕心轴9向车身后侧(图1中的右侧)推压旋转杠杆8，并且当踏板垫7未被压下时，和挡块(图中未示)一起将旋转杠杆8保持在图1所示的位置(未压下位置)。
在踏板支架3前部的末端侧面(仪表板下板1的对面)上具有一体形成的突出的连接部分3a，并且具有U字形横截面的第一控制杆17下部由连接部分3a通过心轴18(轴线)支撑并可围绕轴线旋转。在第一控制杆17末端侧表面上，通过沿着车辆宽度方向***的方式安装将要与旋转杠杆8的接合部分8b接合的圆柱形接合件19，并将其固定在该第一控制杆17上。此外，在接合件19的一端(图2中的左侧)，一体形成圆柱形第二控制杆20，并且该第二控制杆20沿着车身垂直方向这样设置，即：当踏板垫7未被压下时，第二控制杆近似地与旋转杠杆8的接触部分8a共面(或平齐)。如上文所述，在第一实施例中，第一控制杆17、接合件19和第二控制杆20构成了用于控制旋转杠杆8的旋转的控制装置21，以防止旋转杠杆8发生向车身后侧运动的旋转。
如上文所述，构成了根据第一实施例的制动踏板装置2，并且在没有车辆(车身)正面碰撞的正常情况(未碰撞)下，当驾驶员压下踏板垫7时，踏板臂5围绕心轴6向车身前侧(图1中的左侧)旋转。
-操作(未碰撞)-
因此，旋转杠杆8随着连接杆13的摆动围绕心轴9向车身前侧旋转，并使推杆10向车身前侧运动，从而操作主缸(图中未示)。因此，制动压力通过主缸(图中未示)传递到每个车轮的车轮制动分泵缸(图中未示)，从而制动车轮。应当注意，在正常情况(未碰撞)下，因为围绕与旋转杠杆8的轴线(心轴9，旋转中心)不同的轴线(心轴18)支撑第一控制杆17，所以该第一控制杆17不会旋转，并且停止在图1所示的位置。
-操作(正面碰撞)-
接下来，参考图4A、图4B和图4C描述当发生汽车(车身)正面碰撞时制动踏板装置2的操作。
图4A显示了在正常情况(未碰撞)下的状态(与图1相同)。当由这种状态发生汽车正面碰撞，从而外力作用在车身前部时，车身前部变形，从而使仪表板下板1向后朝向车厢内运动。因此，如图4B所示，踏板支架3在正面碰撞初期与该仪表板下板1一起向后运动，从而(旋转杠杆8的)接触部分8a和第二控制杆20与连接在转向件11下部的碰撞冲击支架12碰撞。
因此，由于第二控制杆20与碰撞冲击支架12碰撞产生反作用力，所以向车身前侧(图4B中的左侧)方向的力作用在第二控制杆20上，并且，与此同时，通过接合件19与第二控制杆20一体连接的第一控制杆17围绕心轴18向车身前侧旋转。此时，由于与碰撞冲击支架12碰撞时的反作用力，所以旋转杠杆8也向车身前侧旋转。此后，如图4C所示，从正面碰撞中期到后期，接合件19可滑动地与旋转杠杆8的接合部分8b接合，从而控制旋转杠杆8的旋转，以防止发生向车身后侧运动的旋转。
此时，随着旋转杠杆8向车身前侧旋转，通过连接杆13与该旋转杠杆8连接的踏板臂5也略微向车身前侧旋转。
因此，如图4C所示，在正面碰撞的后期，即使使仪表板下板1(踏板支架3)进一步向后向车厢内运动的力发生作用，从而旋转杠杆8的接触部分8a试图在碰撞冲击支架12的表面上滑动并且向车身前侧旋转，也能够防止踏板臂5下部向后运动。如上文所述，上述防止作用归因于接合件19与(旋转杠杆8的)接合部分8b接合从而控制旋转杠杆8，以防止旋转杠杆8发生向车身后侧运动的旋转。如上文所述，利用第一实施例的制动踏板装置2，当发生汽车正面碰撞，从而外力因碰撞而施加在车身前部上时，通过连接杆13连接在踏板臂5上的旋转杠杆8被锁定(被控制)，从而不会向车身后侧旋转。因此，在正面碰撞的后期能够防止踏板臂5下部向后运动。
而且，控制装置21(第一控制杆17、接合件19和第二控制杆20)通过心轴18安装在踏板支架3中，用于控制旋转杠杆8，防止其发生向车身后侧运动的旋转。因此，当发生正面碰撞时，即使仪表板下板1(踏板支架3)向后向车厢内运动，也能够可靠地控制旋转杠杆8，防止其发生向车身后侧运动的旋转。在不改变旋转杠杆8相对于控制装置21(第一控制杆17、接合件19和第二控制杆20)的位置的情况下，能够如上所述可靠地控制旋转杠杆8。
此外，因为旋转杠杆8的旋转中心(心轴9)和第一控制杆17的旋转中心(心轴18)处于不同的位置，所以容易将第一控制杆17设置在相对于旋转杠杆8的任意位置，于是可以任意地设置接合件19与接合部分8b接合的接合位置。这样，在正面碰撞时，可以控制向旋转杠杆8的接合位置(控制位置)的输入载荷。
另外，因为在驾驶员压下踏板垫7从而使踏板臂5向车身前侧旋转的正常制动操作中，所述控制装置21(第一控制杆17、接合件19和第二控制杆20)根本不运行，所以该控制装置21不会影响正常制动操作。
<第二实施例>
-结构-
图5A是根据本发明第二实施例的汽车制动踏板装置2a的示意性侧视图。应当注意，使用相同的附图标记描述具有与图1所示的第一实施例的制动踏板装置2相同功能的零件。在图5A中，左侧(箭头Fr)表示车身前侧。
如图5A所示，根据第二实施例的制动踏板装置2a安装在仪表板下板1上，所述仪表板下板1构成了安装在车身前部的仪表板(图中未示)的下侧。制动踏板装置2a具有向车厢侧(图5A中的右侧)开口的踏板支架3，并且该踏板支架3的底端侧通过螺栓4和螺母(图中未示)紧固在仪表板下板1上。
在踏板支架3下部的打开部分，安装有悬吊的踏板臂5。所述踏板臂5具位于仪表板下板1上侧的心轴6，并且该心轴6围绕轴线支撑在踏板支架3的两侧表面上。因此，围绕心轴6在车身的前-后方向上可旋转地支撑踏板臂5。
踏板垫7固定在踏板臂5的下端部分上。此外，在心轴6的外周表面与踏板支架3之间安装有复位弹簧(图中未示)，用来围绕心轴6向车身后侧(图3中的右侧)推压踏板臂5，并且当踏板垫7未被压下时，与挡块(图中未示)一起将踏板臂5保持在图5A所示的位置(未压下位置)。
在踏板臂5的中心上部附近，围绕轴线支撑推杆10的后端，其中该推杆10向主缸(图中未示)传递施加在踏板垫7上的踏板力。
在踏板支架3前部的末端侧表面(仪表板下板1的对面)上，通过心轴23(轴线)围绕轴线可旋转地支撑控制杆22(第二连接件)上部。在控制杆22下端的侧表面上，沿着车辆宽度方向固定将要与在踏板臂5中形成的接合部分5a接合的圆柱形接合件24(第二连接件)。如上文所述，在第二实施例中，控制杆22和接合件24构成了控制装置21，该控制装置21用于控制踏板臂5以防止其发生向车身后侧运动的旋转。
此外，在控制杆22的车厢一侧(图5A中的右侧)，将连接在转向件11下部上的碰撞冲击支架12设置成面对控制杆22，并且该碰撞冲击支架12的末端表面12a面对接合件24，在末端表面12a与接合件24之间有预定间隔25。
-操作(正面碰撞)-
接下来，参考图5A和图5B描述当发生汽车(车辆)正面碰撞时制动踏板装置2a的操作。
图5A显示了在正常情况下的未压下状态(正面碰撞之前的状态)，并且，当由这种未压下状态发生车辆正面碰撞，从而外力因碰撞而施加在车身前部时，车身前部被压进去，从而使仪表板下板1向后向车厢内运动。因此，如图5B所示，踏板支架3也与仪表板下板1一体地向后运动(见箭头a)。此时，由于正面碰撞的冲击，踏板臂5立刻围绕心轴6向车身前侧旋转。
此后，如图5B所示，随着踏板支架3的向后运动，接合件24与碰撞冲击支架12碰撞，从而使控制杆22围绕心轴23向车身前侧旋转。因此，碰撞冲击支架12挤压接合件24以使其与踏板臂5的接合部分5a接合，从而控制踏板臂5下部，防止其发生向车身后侧运动的旋转。
因此，在正面碰撞的后期，即使使仪表板下板1(踏板支架3)进一步向后向车厢的运动的力发生作用，从而踏板臂5下部试图向车身后侧旋转，也能够控制踏板臂5下部，防止其发生向车身后侧运动的旋转。上述控制作用归因于与踏板臂5的接合部分5a接合的接合件24。
如上文所述，利用根据第二实施例的制动踏板装置2a，当发生汽车正面碰撞，从而外力因碰撞而施加在车身前部上时，接合件24与踏板臂5的接合部分5a接合，从而锁定(控制或限制)踏板臂5下部，使其不能向车身后侧旋转。因此，能够防止踏板臂5下部向后运动。
此外，用于控制踏板臂5使其不能发生向车身后侧运动的旋转的控制装置21a(控制杆22和接合件24)安装在踏板支架3上。因此，当发生正面碰撞时，即使仪表板下板1(踏板支架3)向后朝向车厢内运动，接合件24也能够在正面碰撞时可靠地与踏板臂5的接合部分5a接合。在不改变(踏板臂5的)接合部分5a相对于控制装置21a(控制杆22和接合件24)的位置的情况下，能够实现上述可靠的接合。
而且，因为在驾驶员压下踏板垫7从而使踏板臂5向车身前侧旋转的正常制动操作中，所述控制装置21a(控制杆22和接合件24)根本不运行，所以该控制装置21a不会影响正常制动操作。
虽然参照以上两个实施例描述了本发明，但是本发明不限于上述两个实施例。根据以上教导，本领域技术人员可以对上述两个实施例进行多种修改和变形。
本申请基于2006年5月31日在日本提交的在先的日本专利申请No.P2006-151889，并要求其优先权。为了避免翻译错误或遗漏，在此通过引用的方式将日本专利申请No.P2006-151889的全部内容并入本文。
由所附的权利要求书限定本发明的范围。

Claims (13)

1.一种汽车制动踏板装置，包括：
1)踏板支架，所述踏板支架固定在仪表板上；
2)第一连接件，所述第一连接件由所述踏板支架支撑并可围绕轴线旋转，以操作推杆；
3)车身部分，所述车身部分在车身中位于所述踏板支架的后部；
4)第二连接件，所述第二连接件由所述踏板支架支撑并可围绕轴线旋转；以及
5)接合部分，所述接合部分设置在所述第一连接件中，其中，在没有发生碰撞时，所述第二连接件与所述接合部分是分开的；在发生碰撞时，所述第二连接件与所述接合部分接合以锁定所述第一连接件，使得所述第一连接件不能向车身后侧旋转，随后进行如下操作：
i)所述踏板支架相对于所述车身部分向车身后部运动；
ii)从而所述第二连接件与所述车身部分接触；以及
iii)从而所述第一连接件相对于所述第二连接件运动。
2.如权利要求1所述的汽车制动踏板装置，其中，所述第一连接件包括踏板臂。
3.如权利要求2所述的汽车制动踏板装置，其中，所述第一连接件还包括：
通过连接杆与所述踏板臂连接的旋转杠杆。
4.如权利要求3所述的汽车制动踏板装置，其中，所述第二连接件包括：
第一控制杆，所述第一控制杆由所述踏板支架支撑并可围绕轴线旋转，以及
接合件，所述接合件沿着车辆宽度方向固定在所述第一控制杆上，并且用来与所述接合部分接合。
5.如权利要求4所述的汽车制动踏板装置，其中，所述第一控制杆围绕轴线可旋转地支撑在所述踏板支架的后部，所述第一控制杆的轴线的位置与所述旋转杠杆的旋转中心的位置不同。
6.如权利要求4所述的汽车制动踏板装置，还包括：
第二控制杆，所述第二控制杆面向车身中比所述第一控制杆位置更靠后的所述车身部分，在所述第二控制杆与所述车身部分之间限定预定的间隔，并且所述第二控制杆固定在所述第一控制杆上部，
其中，当外力施加在车身前部，从而所述踏板支架向车身后部运动时，由于与所述车身部分碰撞的反作用，所述第二控制杆向车身前部运动，从而使所述第一控制杆向车身前部旋转。
7.如权利要求2所述的汽车制动踏板装置，其中
所述第二连接件包括：
控制杆，所述控制杆由所述踏板支架支撑并可围绕轴线旋转，以及
接合件，所述接合件沿着车辆宽度方向固定在所述控制杆上，并且用来与所述接合部分接合，并且
所述接合件面向车身中比所述控制杆位置更靠后的所述车身部分，并且在所述接合件与所述车身部分之间限定预定的间隔。
8.如权利要求6所述的汽车制动踏板装置，其中
在旋转杠杆上部形成接触部分，当固定在所述第一连接件上的踏板垫未被压下时，该接触部分大致位于车身的垂直方向，并且
所述接合部分大致为向下形成的圆弧。
9.如权利要求8所述的汽车制动踏板装置，其中
所述旋转杠杆下部与所述踏板臂上部通过所述连接杆连接，使得所述连接杆上部围绕轴线支撑在所述旋转杠杆下部的仪表板侧上，并且所述连接杆下部围绕轴线支撑在所述踏板臂上部的与仪表板相对一侧上，从而
当所述踏板臂围绕其轴线旋转时，由于连接在所述旋转杠杆上的连接杆的摆动，所述旋转杠杆围绕其轴线旋转。
10.如权利要求9所述的汽车制动踏板装置，其中，在所述踏板支架的末端侧上一体形成突出的连接部分，并且具有U字形横截面的第二连接件的第一控制杆下部由所述连接部分支撑并可围绕轴线旋转。
11.如权利要求10所述的汽车制动踏板装置，其中，在所述第一控制杆的末端侧表面上，通过沿着车辆宽度方向***的方式安装大致呈圆柱形并且用来与所述旋转杠杆的接合部分接合的所述接合件。
12.如权利要求11所述的汽车制动踏板装置，其中
在所述接合件的一端侧面上一体形成大致呈圆柱形的第二控制杆，并且
大致沿着车身的垂直方向设置所述第二控制杆，使得当踏板垫未被压下时，所述第二控制杆与所述旋转杠杆的接触部分近似地共面。
13.如权利要求12所述的汽车制动踏板装置，其中
所述第一控制杆、所述接合件和所述第二控制杆构成了控制装置，所述控制装置用于控制所述旋转杠杆，以使其不能发生向车身后侧运动的旋转。
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