CN1058238C - 车辆受外力时使踏板垫移离转向装置的踏板装置 - Google Patents

Abstract

设于汽车座仓内的一种踏板装置，包括接附在车身上的一种踏板架以及一为此踏板架作可旋转支承的踏板垫，此踏板的下端上有一个为汽车驾驶者的足踩压的踏板垫，此踏板装置中设有一种机构，用来在有外力施加到汽车上时允许此踏板垫位移，以使用脚踩压此踏板垫的驾驶者的腿于脱离开设于座仓内的转向装置的方向中运动。

Description

车辆受外力时使踏板垫移离转向装置的踏板装置

本发明涉及一种设于车辆中的踏板装置，使得由驾驶者操作的踏板被可枢轴转动地支承。具体地说，本发明涉及到一种技术：驾驶者的脚放到踏板之上或接近它，这样在有外力加到车辆上时可使司机的腿与转向装置的接触程度在有外力加到车辆上时减至最小。

在汽车的座仓内于驾驶者的前方设有一转向装置，这是一种用来操作转向机构的装置。当沿从车辆前向后的方向给车辆施加外力时，驾驶者会因惯性而前移，使其腿朝转向装置运动，有可能使一或两条腿触及转向装置。

业已提出过某些措施以使驾驶者的腿与转向装置的接触程度减至最小限度。一种方法是用座椅安全带来使驾驶员定位以限制其向前运动。另一种方法则是给转向装置设置一种护膝，以直接减少驾驶员的膝部与转向装置接触的程度。这种护膝的一个例子已公开于1989年公布的实用新型申请(公开)公报JP-U-1-73464中。

作为致力于尽可能减少驾驶者的腿与转向装置接触程度的研究结果，本发明的发明人等发现：为了使驾驶者的腿的上述接触程度减至最少，同样有效的一种方法是去控制有外力施加到车辆上时驾驶者的腿所取的路径，使此路径避开转向装置。本发明人等还发现，能够通过利用设于车辆中踏板装置的方式，来控制上述的腿的路径。

日本专利申请JP昭56-163973公开了一种使司机的面部和胸部与方向盘的接触程度最小化的装置，以使司机的上半身减轻伤害。在该专利申请中，一旦车辆受到外力，只允许踏板架相对于转向支架向后方向发生位移，从而防止转向支架和转向杆沿上下方向发生位移。如果司机的脚踩踏板垫，踏板垫就和踏板架一起向后方向位移，这就会导致出现这样的问题，即：司机的膝关节或腿的其它部位朝转向装置的方向移动，而不是朝远离转向装置的方向移动。

本发明的一个目的在于提供这样一种设在车辆内的踏板装置，它可以利用踏板来适当地控制驾驶者的腿的路径，以使驾驶者的腿与同样设在车辆内的转向装置的接触减至最小。

这一目的可以根据本发明的原理来实现，本发明为具有车身、座仓以及设于座仓内的转向装置的车辆提供了这样一种踏板装置，它设于座仓之内，且包括(a)装附于车身上的踏板架以及(b)为上述踏板架作可旋转支承的踏板，此踏板的下端有一个要为驾驶者的足踏压的踏板垫，而其中的改进之处在于包括了一种踏板垫位移机构，它可在有外力施加到车辆上时，致踏板垫作这样的移动，使得脚压住踏板垫的驾驶者的腿于脱离开转向装置的方向中运动。

在此种踏板装置的一种形式中，上述踏板架是直接地安定于车身的一个使机舱与座仓相互分开的仪表板上。

在此种踏板装置的另一种形式中，上述踏板是固定在接附于车身上的一个适当部件之上，例如固定于接附在仪表板上的车颈顶部之上。

在此种踏板装置的又一种形式中，踏板架则是通过直接接装在仪表板上的一个制动加力器的外壳而间接地固定于此仪表板之上。

上述踏板装置的踏板可以是由驾驶员操纵的制动踏板或离合器踏板。

当有外力加到车辆上时，驾驶者通常只踩制动踏板或同时踏压制动踏板与离合器踏板两者。换句话说，外力施加到车辆上通常发生在驾驶者的脚可以从踏板垫上受力的状态下。考虑到有关力作用在踏板垫与驾驶者之间的这一事实，本发明人等发现通过使踏板位移而给驾驶者一个能使其腿于脱离开转向装置的方向有效移动的力或力矩，就可以使驾驶者的腿在有外力作用到车辆上时与转向装置的接触程度减至最小。

根据本发明构制的踏板装置，此踏板垫位移机构可用来在有外力施加到车辆上时使踏板移动，而得以给踩压着踏板垫的驾驶者的足加以适当的力或力矩，让驾驶者的腿可循适当的方向移离开转向装置。

这样，根据本发明原理构制的踏板装置便包括有用来使驾驶者的腿(包括脚、胫、膝与大腿)与转向装置接触程度减至最小的措施。如果这种措施与通常采用的措施结合起来使用，就能更有效地减小驾驶者的腿与转向装置以及周围机构的接触程度，结果就能进一步改善车辆运行的安全程度。

在本发明的第一种最佳形式中，所述踏板架至少是在有外力施加到车辆上时，与车身的两个部件接触或结合。这两个部件会由于施加到车辆上的外力而相互相对运动。在本发明的这种形式中，踏板垫位移机构可利用踏板架因这两个部件在有外力作用到车辆上的相对运动所发生的变形，使踏板作为一个整体移动。

在本发明的上述最佳形式中，上述踏板架至少是在有外力施加到车辆上时可与车身的上述两个部件接触，而踏板垫则因外力作用到车辆上使此两个部件相对位移而变形，由此踏板即作为一个整体而位移，踏板垫位移的结果便使驾驶者的腿与转向装置的接触程度减至最小。在本踏板装置中，踏板架经适当地构制成可因作用到车辆上的外力而变形，用以根据需要来移动整个踏板。

这种以其踏板架的变形来移动踏板垫的踏板装置在制造时是较为经济的。

根据本发明上述最佳形式中的一种方便的结构，这种踏板架是在车辆中的纵向延伸，并且包括一个固定在车身的两个部件中当有外力作用于车身上而于车辆的向后方向中移动的那一个部件之上的前端部，以及一个至少当有外力施加到车辆上时与此两个部件中的另一个接触或结合的后端部，同时此另一个部件因外力而向后位移的量小于这两个部件上述那一个的后向位移量。

因外力向后移动的部件(以后称作为“可位移件”)可以是车身的仪表板，或者是可位移的车颈顶部，此车颈顶部接装于仪表盘的上端部上，且在有外力作用于车辆上时几乎是与仪表板一起位移。或者，这种可位移件可以是制动加力器的外壳，它装附于仪表板上，在有外力作用于车辆上时与仪表板一起位移。

那种因外力而在反向位移中的位移是小于上述可位移件的位移量的部件，则可以是一种基本上固定的车颈顶部，它装附于仪表板的上端部上并且在实质上不会有因作用于车辆上的外力而发生位移。或者，这种固定件可以是一种仪表板的增强件或是一种转向柱的支承件，后者在车辆的横向(左右方向)中延伸，以其两端支承于上述实质上固定的车颈顶部上。此外，这种固定件还可以是一个托架，它装附于上述的实质上固定的车颈顶部或增强件上，支承着转向装置的转向柱。

前述的踏板架可以是以其后端部固定到车身的固定件上，或也可安排成使此后端部通常与此固定件相分开且对峙，而在踏板架于有外力作用到车辆上而沿向后方向位移时可以与此固定件接触。

根据本发明上述最佳形式的另一种方便的结构，前述踏板垫位移机构包括有用来减少踏板架一局部上抗弯强度的装置，因而有助于当有外力作用到车辆上时使此局部变形。

在本发明的第二种最佳形式中，此踏板垫位移机构包括有允许踏板垫在有外力加到车辆上时旋转的装置。踏板垫的旋转运动导致有力或力矩作用于踩压此踏板垫的驾驶者的足上，而使驾驶者的膝避开转向装置。

根据本发明上述第二种最佳形式的一种方便结构，所述踏板垫位移机构包括有这样的装置，此种装置允许在有外力施加到车辆上时，使踏板作为一个整体能围绕一条基本上是垂直地通过由踏板架对踏板作可旋转支承的点的直线作旋转运动，而这种旋转动则可使被旋转的踏板垫的一个工作面朝向离开转向装置的方向。因此便有一合适的转矩施加到驾驶者的踩压着踏板垫的足上，使得驾驶者的腿离开另一只腿，而让其膝部朝离开转向装置的方向运动。

根据本发明此第二种最佳形式的另一种方便结构，上述踏板垫位移机构包括有这样的装置，它允许此踏板在有外力施加于车辆上时能作为一个整体围绕一通过踏板垫工作面上中心点的基本上垂直的直线旋转，使得这种旋转运动能促致此旋转的工作面朝向离开转向装置的方向。这样的结构能提供与上述实施例基本相同的优点。在这两种结构中，踏板垫是在一大致水平的平面中围绕一基本上垂直的轴线旋转。

根据本发明的此第二最佳形式的又一种方便的结构，上述踏板垫位移机构包括有这样的装置，它允许此踏板在有外力作用于车辆上时能作为一个整体围绕一基本上平行于与踏板垫工作面正交的直线旋转，使得这种旋转运动能促使踩压着上述工作面的足的足趾指向脱离开转向装置的方向。在这种结构中同样有适当的力矩作用于驾驶者的足上，使得驾驶者的膝能朝离开转向装置的方向运动。

在本发明的第三种最佳形式中，此踏板垫位移机构则包括有允许踏板垫在有外力加到车辆上时作线性位移的装置。踏板垫的这种线性运动促致有力或力矩作用于驾驶者的脚上而使其膝离开转向装置。

根据本发明上述第三种最佳形式中的一种方便结构，所述允许踏板垫作线性位移的装置能使踏板垫于车辆的右向与左向中之一位移，导致踏板垫移离开转向装置。

根据本发明此第三最佳形式中的另一种有利结构，所述允许踏板垫作线性位移的装置能使踏板垫于车辆的前进方向中位移。

根据本发明此第三最佳形式的另一种有利结构，所述允许踏板垫作线性位移的装置能使踏板垫于车辆向下的方向中运动。

在本发明的第四种最佳形式中，所述踏板包括一个有一端可旋转地连接于踏板架上的杆部，同时此踏板则连接着此杆部的另一端，使得此踏板垫可相对于所述杆部位移；而所述踏板垫位移机构包括：一外力传感器用来探测施加到车辆上的外力，一个用来使踏板垫相对于杆部位移的驱动装置，以及一个用来启动此驱动装置来使踏板垫相对于杆部位移的控制器。

根据本发明的第一种最佳形式，上述踏板装置可使踏板垫通过一种物理现象位移，这种物理现象则是通过车身作用于车辆上的外力所引起的踏板架的机械变形。在这种形式的踏板装置中，较难使将外力施加到车辆上的时刻与借助踏板架变形使踏板垫位移的时刻匹配适当。考虑到这种缺点，本发明的第四种最佳形式的踏板装置则构制成，使得当外力传感器探测出有外力作用到车辆上时，即可由所述控制器启动装置，而只使踏板垫相对于踏板的杆部位移。这样，踏板垫的位移便不需要踏板架作机械变形，从而可以根据需要控制踏板垫的位移时刻，有效地保证了在有外力作用于车辆时减少驾驶者的腿与转向装置的接触程度。

上述外力传感器可以是一种能用来测车辆减速度值从而来探测加到车辆上的外力的传感器(例如悬臂式、球式或辊式的)。

根据本发明上述第四种最佳形式的一种方便结构，所述驱动装置可以是充气式的，包括：由控制器启动的点火装置(例如灯丝、点火材料)；由点火装置点燃的气体发生源以产生一种气体(例如氮气)；为此气体操作的启动器(例如空气马达)；以及一用来将此启动器的运动传递给踏板垫的传动机构。根据本发明上述第四最佳实施例的另一种方便结构，上述驱动装置可以是一种电控型的，包括有为此控制器启动的马达以及一将此马达的运动传送给踏板垫的传动机构。

通过结合附图来阅读对本发明当前属最佳的实施例所作的详细说明，当可以更好地理解本发明上述的和附随的目的、特点、优点与技术特征，在附图中：

图1是本发明的车辆制动踏板装置的实施例及围绕踏板装置的结构的侧视图；

图2是侧视图，指出了车辆座仓内的制动踏板、踩压此制动踏板的驾驶者的腿以及转向装置这三者的相对位置；

图3是上述实施例中制动踏板装置的平面图；

图4(a)、4(b)与4(c)是分别用来说明上述实施例中驾驶者的腿的位移路径最优化的平面图、侧视图与后视图；

图5(a)、5(b)与5(c)是用来说明上述实施例中驾驶者的腿的位移路径的控制原理；

图6(a)与6(b)是上述实施例中制动踏板装置的平面图，用来说明踏板架在有外力施加到车辆上之前和之后的形状变化；

图7是依据本发明第二实施例的制动踏板装置的平面图；

图8是依据本发明第三实施例的制动踏板装置的平面图；

图9是依据本发明第四实施例的制动踏板装置的平面图；

图10是依据本发明第五实施例的制动踏板装置的平面图；

图11是依据本发明第六实施例的制动踏板装置的平面图；

图12是依据本发明第七实施例的制动踏板装置的平面图；

图13是依据本发明第八实施例的制动踏板装置的平面图；

图14是依据本发明第九实施例的制动踏板装置的平面图；

图15是依据本发明第十实施例的制动踏板装置的平面图；

图16(a)与16(b)是依据本发明第十一实施例的制动踏板装置的平面图，用来说明踏板架在有外力施加到车辆上之前和之后的形状变化；

图17是依据本发明第十二实施例的制动踏板装置的平面图；

图18是依据本发明第十三实施例的制动踏板装置的平面图；

图19是依据本发明第十四实施例的制动踏板装置的平面图；

图20是后视图，用来说明图19的实施例中驾驶者腿位移路径的控制原理；

图21(a)与21(b)是透视图，用来说明图19的实施例中制动踏板装置的踏板架在外力施加到车辆上之前和之后的形状变化；

图22是依据本发明第十五实施例的制动踏板装置的后视图；

图23是用来说明图22中实施例中驾驶者的腿的位移路径的控制原理；

图24(a)与24(b)是平面图，用来说明图23实施例中制动踏板装置在外力加到车辆上之前和之后的形状变化；

图25(a)与25(b)是平面图，用来说明第十六实施例中制动踏板装置在外力加到车辆上之前和之后的形状变化；

图26(a)与26(b)是平面图，用来说明第十六实施例中制动踏板装置在外力加到车辆上之前和之后的形状变化；

图27是依据本发明第十八实施例的制动踏板装置的后视图；

图28是用来说明图27实施例中驾驶者腿位移路径控制原理的后视图；

图29是图27实施例中制动踏板装置踏板架的透视图；

图30是依据本发明第十九实施例中制动踏板装置的踏板架的透视图；

图31是依据本发明第二十实施例的制动踏板装置的制动踏板垫及后者***结构的部分横剖面的侧视图；

图32是用于图31制动踏板装置中制动踏板垫的旋转机构的后视图；

图33是说明用来操作图31实施例中旋转机构的电控结构的框图；

图34是用来说明图31实施例中制动踏板垫在有外力施加到车辆上时作旋转的后视图；

图35是依据本发明第二十一实施例的制动踏板装置的制动踏板垫及后者***结构的部分横剖面的透视图；

图36是用来说明图35实施例中制动踏板垫在有外力施加到车辆上时作旋转的后视图；

图37是侧视图，用来说明依据本发明第二十二实施例中制动踏板装置的制动踏板的位移；

图38是图37实施例中制动踏板装置中踏板架的透视图；

图39是依据本发明第二十三实施例的制动踏板装置中踏板架的透视图；

图40是依据本发明第二十四实施例的制动踏板装置中踏板架的透视图；

图41是依据本发明第二十五实施例的制动踏板装置中踏板架的透视图；

图42是依据本发明第二十六实施例的制动踏板装置中踏板架的透视图；

图43是依据本发明第二十七实施例的制动踏板装置中踏板架的透视图；

图44是侧视图，示意地说明图42与43实施例中踏板架在有外力作用于车辆上时的变形情形；

图45是依据本发明第二十八实施例的制动踏板装置中踏板架的透视图；

图46是依据本发明第二十九实施例的制动踏板装置中踏板架的透视图；

图47是侧视图，示意地说明图45与46实施例中踏板架在有外力作用于车辆上时的变形情形；

图48是说明本发明第三十实施例中制动踏板位移情形的侧视图；

图49(a)与49(b)是说明图48实施例的制动踏板中踏板架变形情形的透视图；

图50是依据本发明第三十一实施例的制动踏板装置中制动踏板的透视图；

图51(a)与51(b)是说明依据本发明第三十二实施例制动踏板装置中踏板架变形情形的透视图；

图52是依据本发明第三十三实施例的制动踏板装置以及此装置***结构的侧视图；而

图53是依据本发明第三十四实施例的制动踏板装置以及此装置***结构的侧视图。

下面详述最佳实施例。

首先参看图1，其中示明了按照本发明一实施例构制成的用于汽车的踏板装置，此装置中的踏板垫利用或借助一踏板架在有外力作用于此汽车上时所发生的变形，在水平面中转动或旋转。

图1中的标号10指一为操作者或司机转动的转向盘。转向盘10由转向柱管12连接到设于机舱14中一转向机构(未示明)上。转向柱管12包括一随转向盘10转动的转向轴，以及一取套管形状让此转向轴通过其中的固定的或不转动的部件。此转向柱管12从车辆向后朝上的方向从机舱14延伸出，通过仪表板16进入座仓，确切地说，进到差不多在驾驶座上方的位置处。仪表板16使机舱与座仓相互分开，转向柱管12的上端部与转向盘10相连并由一转向柱管罩20覆盖。转向盘10、转向柱管12与罩20组成了一个用作操作使车辆转向的转向机构。

在靠近转向管柱12下部的座仓15的一部分中，设有取制动踏板装置26形式的前述车辆踏板装置。此制动踏板装置26包括一踏板架28以及为此踏板架28作可旋转支承的制动踏板30。踏板架28取大致于汽车的纵向或行驶方向中延伸的形状，并以其前端部固定于仪表板16上。仪表板16的上端与车颈顶(未示明)连接成使得此车颈顶于车辆的横向中延伸。此车颈顶为一空心部件。取管状形式的仪表板增强件34以其相对端固定于车颈顶的两个相对端部上，使得此增强件34同样于汽车的横向中延伸。踏板架28的后端部则固定到增强件34的中间部分上。当有外力施加到此汽车上时，仪表板16便或多或少地在车辆的后向中位移，而增强件34此时则基本上不动。在本实施例中，踏板架28是以其前端与后端固定在取仪表板16形式的可位移件上以及取仪表板增强件34形式的固定件上。

在踏板架28的后端部固定到增强件34的本实施例中，此增强件34是通过踏板架28装附于仪表板16上的。与将踏板架28的后端部直接固定于车颈顶而不固定到增强件34上的结构相比，前述结构保证了增强件34(它在转向柱管12的上部支承着转向装置22)有更高的刚性和稳定性。因此，本结构可以允许转向装置22有提高了的谐振效率和减小了增强件34的尺寸，消除了独立的加强件支柱和/或者除了减振器，从而可降低车辆的重量与制造费用。

制动踏板30有一杆部36，杆部36的近端上形成有一凸台37。凸台37中形成有一个可于车辆横向中延伸的通孔。将一上杆螺栓39插过此通孔以及踏板架28的一对侧板38中，这对侧板在汽车的横向中将凸台37夹于其间。此上杆螺栓39通过设置于凸台37的通孔中的合成树脂套筒(未示明)，可相对凸台37转动。这样，制动踏板30便为踏板架28作可旋转的支承。制动踏板30在与其同时与踏板架28相连的回位弹簧(未示明)的偏动作用下，通常保持在由固定于踏板架28上一止动件40所确定的不工作位置上。

制动踏板30还有一个设在杆部36远端的踏板垫42，使得制动踏板30能在踏板垫42的工作面为驾驶者的脚踩压时进行工作，制动踏板30与转向柱管12相互定位成使得通过踏板垫42工作面上一中心点PC且与车辆纵向平行的直线，从车辆驾驶者看过去如图3所示，在右方偏离开转向柱管12的中心线CLS一个适当的距离。

当踩压踏板垫42时，制动踏板30如图1所示反抗回位弹簧的偏动力而依顺时针方向转动。在机舱14内，于仪表板16上固定有一与制动踏板30相对的制动加力器46。在制动加力器46的前端部分上接装上一个主制动缸48，而其后端部分上则延伸出一推杆50。推杆50连接着制动踏板30的力输出点，此输出点是在制动踏板30近端上的枢轴点与制动踏板30的踏板垫42上的一个力输入点的中间。作用于制动踏板30上的操作力或踩压力按增制动踏板30车身的加压比(杠杆臂长比率γ)而加大，而这样增大了的力又通过制动加力器46得到进一步增强而输入主制动缸48。结果此主制动缸48使用机械方法在两个相互独立的压力室内产生出相等的流体压力。

再来参看图2，其中以车辆的侧视图表明了制动踏板30、以足踩压踏板30的驾驶者的腿与转向装置22之间的位置关系。从图2可以看到，汽车的驾驶者就坐于一个使其适当的一条腿位于转向轮10以及转向柱管罩20附近。

根据本实施例的制动踏板装置26经安排成，使得在有外力施加到汽车上时，此制动踏板30会通过上述输入的外力借助于踏板架28的变形，而作为一个整体在一水平平面中绕其枢轴点转动，使得此转动的踏板30的踏板垫42的工作面(以后简称作为“踏板垫表面”)朝向一个离开转向装置22的方向。于是以其足踩压踏板垫42的驾驶者的腿便离开转向轮10及其***结构。

为使制动踏板30能在水平面中作上述转动，本实施例制动踏板装置26的踏板架取下述的结构与外形。

如图3的平面图所示，踏板架28包括如前指出的一对侧板38，它们于汽车的纵向或行驶方向中延伸，并如以前所述共同地可旋转地支承着制动踏板30的凸头37。这对侧板38有一个固定在仪表板16上的前固定部52以及一对固定于增强件34上的后固定部件54。踏板架28包括一个在后固定部件54上连接侧板38的连接部。侧板38与在后固定部54处的连接部是由钢板形成的单件体。

远离开转向柱管中心线CLS的一个侧板28，在前固定部52与制动踏板30可旋转地装附于踏板架28上的踏板装附部56之间有一个卷折部60形式的低强度部。靠近此转向柱管中心线CLS处的另一侧板28则在踏板装附部56与后固定部54间形成有另一卷折部60形式的低强度部。“低强度部”一词是指各个侧板38的这样一个局部，它当此侧板38在垂直平行于车辆纵向的方向中弯曲时具有较低的弯曲强度。“卷折部”一词则是在图3水平面中看过去不是直的或平的部分。设在远离中心线CLS在侧板38上的卷折部60与设在靠近中心线CLS在侧板38上的卷折部60，这两者都形成为于垂直方向，即基本上垂直于施加到车辆上的外力作用于侧板38上的方向延伸。

在把外力施加于车辆上时，远离转向柱管中心线CLS的侧板38在踏板装附部56与后固定部54之间的部分较少可能弯曲，而在踏板装附部56与前定位部52之间的部分则有较大可能弯曲；同时靠近转向柱管中心线CLS处的侧板38在踏板装附部56与后固定部54之间的部分有较大可能弯曲，而在踏板装附部56与前固定部52之间的部分则较少可能弯曲。

在其中踏板架28的形状已如上所述的这一制动踏板装置26内，仪表板16因施加到车辆上的外力而朝向几乎是不动的增强件34的向后运动，将不会远距中心线CLS的侧板38在踏板装附部56与后固定部54之间的部分弯曲，并且不会使制动踏板30的凸台部37所装附在侧板38上的踏板装附部56中踏板装附点PA向后位移。但是，此仪表板16的向后运动将不会使靠近中心线CLS的另一侧板38在设有卷折部60的踏板装附部56与后固定部54之间的部分弯曲，于是凸台部37装附于此侧板38上的踏板装附部56的踏板装附点PB便在水平面中朝向增强件34位移。这样，当仪表板16后移时，此踏板装附部56便绕踏板装附点PA依图3中所示的反时针走向中转动。结果踏板装附点PB便移至图3中所示的点PB’。所以在踏板架28上两个卷折部60的非对称设置就可引起制动踏板30在水平面中作旋转运动。由此使得踏板垫表面的中心点PC移向一个点PC’，于此同时，此踏板垫表面便转动，而使与踏板垫表面正交且从点PC’处延伸出的直线相对于通过点PC’且于车辆纵向中延伸的一条直线倾斜一转动角θ。

在本实施例中，在远距中心线CLS的侧板38上卷折部60的宽度x11等于在靠近中心线CLS的侧板38上卷折部60的宽度x22，于是仪表板16便于车辆的后退方向中位移同时使得这两块侧板38因弯曲而缩窄基本上相等的长度，由此使位移的仪表板16保持平行于车辆的横向。

制动踏板30在水平面中的旋转运动将导致踏板垫42向后与向左位移，而这便常会使驾驶者踩压着踏板垫42的这只是例如移向转向盘10。

但是，制动踏板30在水平面中的旋转运动还会造成踏板垫42绕通过踏板垫表面中心点PC的一条垂线转动。踏板垫42的这种转动有助于使驾驶者的膝部移离开转向装置22，其理由将参看图4与5结合踏板垫42与驾驶者的腿的行为或运动之间的关系，在以后详细说明。

图4(a)、4(b)与4(c)分别是转向装置22、制动踏板装置26与有关结构的平面图、侧视图与后视图。

在图4中，下述符号所表示的意义是：

CLW：转向盘10的通过其中心的各径向横剖面中的中心点所确定的一条闭合回路；

CLS：转向柱管12的中心线；

CLP：踏板30的凸台部37的转动轴线；

PC：在有外力施加到车辆上之前，踏板垫42的工作面的中心点(PC’表示在施加有外力后的这一中心点：撇号(’)与其它的符号在一起具有相似意义)；

AP：驾驶者的腿的踝关节中心；

K、P：驾驶者的腿的膝关节中心；

P1-P3：在给车辆施加外力后，膝关节点K、P’的三个例子；

H.P：驾驶者的臀部关节中心。

在图5(a)、5(b)与5(c)中，FP表示作用于踏板垫42上的踩压力，而FP1与FP2则分别代表此踩压力在平行于正交踏板垫表面方向中直线上的分量，以及在平行于相切此踏板垫表面方向的直线上的分量。

当踏板垫42的工作面围绕通过中心点PC的垂直轴线转动时，此踏板垫表面即相对于驾驶者足的底面倾斜，如图5(b)所示。结果就有阻力N作用在踏板垫表面与此足的一个接触点处，而这个点是偏离开中心点PC的。结果就有一力矩M在踏板垫表面围绕垂直轴线转动的方向中作用到此足上。另一方面，驾驶者腿的足与胫则较易在这样一个平面内发生弯曲，此平面包括连接脚趾与踝关节中心A.P的足矢量以及连接踝关节中心A.P与膝关节中心K.P的胫矢量。但是在一与上述平面相交平面中的弯曲则受到限制。因此，作用于此足上的力矩M将在远离驾驶者另一足的方向上，即在促致踩压踏板垫42的腿的膝部离开转向装置22的方向上，作用于相应的腿上。结果上述胫矢量便在离开转向装置22的方向中运动。

于是，踩压踏板垫42的腿被迫右移，并在踝部周围一部分上有少许扭转，由此，踝关节中心便在车辆的右向中位移至一点A.P’，如图4(a)与4(c)所示。结果膝关节中心K.P也于右向中移至一点A.P’，同样示明于图4(a)与4(c)中，亦即远离开转向装置22的转向轮10。在图3、4(a)与4(c)中，K.P’点(位移后的K.P点)的三个例子标明在P1、P2与P3处。

图6(a)示明了与踏板架28相类似的一种踏板架，后者在有外力作用于车辆上时变形如图6(b)所示。图1与3中的踏板架28在构型上虽然不与图6(a)中所示的完全一致，但踏板架28的变形则基本上是图6(b)中所示的情形，这是因为它在结构上与图6(a)中的踏板架类似。

在依据本实施例的踏板架28中，远离转向柱管中心线CLS的侧板38也设有取卷折部60形式的低强度部，以使踏板架28在有外力施加到车辆上时能最大限度地吸收动能，但是根据本发明的要求制动踏板30在水平面中作转动或绕枢轴旋转的原理，只有靠近中心线CLS的侧板38中的低强度部分才是必不可少的。在此应该注意到，从远离中心线CLS的侧板38处去掉卷折部60时，就会在仪表板16朝向后方向位移的情形下致其相对于车辆方向发生不利的倾斜。

尽管上面参看图1～6描述的这种踏板架28适用于在有外力作用于车辆上时，可使制动踏板30于水平方向中转动，但这类踏板架如下述通过举例方式的描述可在结构上适当变动。

在图7所示的踏板架100中，有一对侧板102只在一个与制动踏板30的凸台部37相对应的位置处为一块上板104相互连接。远离转向柱管中心线CLS的侧板102(图7中所看到的上侧板)设置有一个形成在其前定位部106与板装附部108之间的卷折部110。此卷折部110在垂向中延伸。另一方面，靠近转向柱管中心线CLS的侧板102(图7中所看到的下侧板)则配置有一在其踏板装附部108与后固定部112间沿纵向延伸的卷折部110。带有前、后固定部106、112与上板104的两块侧板102是由单块钢板形成为单件式的。

在图7的实施例中，设在各侧板102上的卷折部110起到可允许或引致侧板102变形或弯曲的作用。在存在有上连接板104的条件下，与图3中的踏板架28相比，图7中的踏板架100在踏板接附部108(上面可旋转地支承着凸台板37)处具有较高的刚度。

与图7中的踏板架100相同，图8中的踏板架120具有一对侧板122与一块上板124。远距转向柱管中心线的侧板122(如图8中所看到的上侧板)在其前定位部126与踏板装附部128之间设有一垂向延伸的卷折部130。与图7的踏板架100不同，踏板架120只在上侧板122这一方上有一后固定部132，而靠近转向柱管中心线的侧板122(图8中看到的下侧板)则不与增强件34直接连接。换言之，后一侧板122于后向上不延伸到超过踏板装附部124，而在增强件34处缺少这种侧板122便减少了踏板架120在其固定于增强件34上后端上的抗弯强度。

在有一外力作用于车辆上时，远离转向柱管中心线的侧板122不会在它处于踏板装附部128与后固定部132间的一个部分上弯曲，而将在它处于其前定位部126与此踏板装附部128间的一个部分上弯曲。另一方面，靠近转向柱管中心线的侧板122不会在其位于前定位部126与踏板装附部132间的一个部分上弯曲，而靠近后定位板132以及此侧板122后端的上板124的一个部分则会弯曲，由此使此侧板122的后端部分移近增强件34。结果制动踏板30便依图8所示的反时针走向，围绕远距转向柱管中心线侧板上的踏板装附点PA与水平面中转动。在此实施例中，仪表板16也向后移，同时保持住它平行于车辆横向的姿势。

在图8的实施例中，卷折部130起到远距转向柱管中心线的侧板的低强度部的作用，而侧板122靠近转向柱管中心线的侧板122后端部上的缺口部则可以视作为侧板122的低强度，或者视作为这样的装置，用来在有外力施加到车辆上之前使侧板122与增强件34相分开，而在有外力施加到车辆上时朝后方位移。根据这里的布置，托板架120可使其在尺寸上小于图3中的踏板架28。

在图9所示的踏板架140中，有一对为一上板143相互连接起的侧板142。这对侧板142与上板143是由单块钢板形成为单件式的。远距转向柱管中心线的侧板142(图9中看到的上侧板)在前定位部144与踏板装附部146之间形成有一列共三个卷折部148。各卷折部148均在车辆的垂向中延伸。靠近转向柱管中心线的侧板142(图9中看到的下侧板)在踏板装附部146与后固定部150之间设有一列沿垂向延伸的共三个卷折部148。远距转向拉管中心线的侧板142上的两个最外侧的卷折部148具有距离X1，而在靠近此中心线的侧板142上的则相应地具有距离X2。在有外力施加到车辆上时，这两块侧板142于卷折部148处弯曲过相应的距离X1与X2而收缩。

上板143有两个孔152，每个孔基本上是一个等边三角形，其底边对应于一条在各个侧板142上连接一列卷折部148中两个外侧卷折部的直线。这样的孔152有助于上板143在侧板142因卷折部148弯曲而变形导致的变形。

在本实施例中，三个卷折部148的陈列与一个孔152相配合，给各侧板142提供了低强度部。这里具有上板143的踏板架140与图3中的踏板架28相比，在踏板装附部146与后固定部150处提供了较高的强度，从而制动踏板30的凸台部37与转向柱管32便可以为踏板架140以较高的刚性支承。上板143可以由连接着侧板142下边缘的下板置换。

与图9中的踏板架140相同，图10所示的踏板架160具有一对侧板162和一块上板164。远距转向柱管中心线的侧板162(图10中所看到的上侧板)在其前固定部164与踏板装附部166之间设有一列共3个沿垂向延伸的卷折部168，而靠近此中心线的侧板162(图10中所看到的下侧板)则在其踏板装附部166与后定位部170之间设有一列共三个沿垂向延伸的卷折部168。远距所述中心线的侧板162上的三个卷折部168各自的宽向尺寸为X11、X12与X13，而在靠近此中心线的侧板162上的三个卷折部168的各自宽度则为X21、X22与X23。宽度X11、X12与X13的和经确定为与图9实施例中的距离X1相等，而宽度X21、X22与X23的和经确定为等于图9中的距离X2。与图9中踏板架143的上板143不同，此踏板架160的上板164具有两列卷折部172。每一列中有三个卷折部172，从各个侧板162的对应的卷折部168的上端延伸向上板164上的一个点。卷折部172有助于上板164在侧板162因卷折部168弯曲而变形所引致的变形。这样，卷折部172与设于图9实施例中的孔152具有同样的功能。

在图10的实施例中，三个卷折部168的陈列与相应的三个卷折部172的陈列相配合，提供了各侧板的低强度部。这里的踏板架140与图9中的踏板架140相比，在踏板装附部166与后固定部170上具有较高的强度，由此制动踏板30与转向转管12就能被此踏板架160以提高了的刚度支承。

图11与12中所示的踏板架180与200适用于装配有手动换档变速器的汽车(下面记作为“MT汽车”)。在这种MT汽车中，制动踏板偏向转向柱管中心线CLS的右边，而离合器踏板偏向此中心线CLS的左边。依照本发明构制的相独立的踏板架可以分别用作MT汽车中的制动踏板与离合器踏板。但图11与12所示的踏板架180、200是构造成可施转地支承着这两种踏板，以使用来支承此两踏板的整体结构在尺寸与重量上都小于采用两个独立的踏板架分别支承制动踏板与离合器踏板的情形，下面详述踏板架180与200。

图11所示的踏板架180在设计概念上可以视作为等价于这样一种踏板架结构，其中将图8的两个踏板架120相互相对于靠近转向柱管中心线的侧板122作对称配置。在此踏板架180中，由一上板184将两块侧板182相互连接，同时有一中间板186在两侧板182之间与其相平行地延伸且固定于上板184的中间部之上。在有外力施加到车辆上时，位于上述中心线左方与右方的两块侧板(图11中所示的下侧板与上侧板)这两者，在形成有通过前定位部188与踏板装附部190之间上部板184的孔187时，就在其处于第一定位部188与踏板装附部190间的部分上弯曲。中间板186在后向上并不延伸到踏板装附部190之外，并且与增强件34相分开。于是增强件34就不会妨碍中间板186的后移。在这种结构中，仪表板16在有外力施加到车辆上的后移，便将促致制动踏板围绕位于转向柱管中心线右方的侧板182和凸台部37间的接触点作(图11中所示的)反时针走向转动，同时使离合器踏板绕位于此中心线左方的侧板182与凸台部192之间的接触点作(图11中所示的)顺时针走向转动。结果此制动踏板与离合器踏板两者便在水平面中离开转向装置22的方向中转动。

在图11的实施例中，形成于上板184中的孔187和中间板186相对于增强件34相分开的关系(在有外力施加到车辆上之前)相配合，提供了在踏板结构上选定的局部位置上减弱其强度的装置。

与图11所示的踏板架180相同，图12所示的踏板架有一对侧板202、一块上板204以及一块其后端在有外力施加到车辆上之前与增加件34相分开的中间板206。但是踏板架200则与踏板架180不同，即它的各个侧板202具有一个在前固定部208与踏板装附部210之间垂直延伸的卷折部212。此外，上板204具有从侧板202的卷折部212的上端朝中间板206延伸的卷折部214。卷折部214有助于上板204在侧板204因卷折部212弯曲变形而导致的变形。

在图12的实施例中，卷折部212与214以及中间板206后端相对于增强件34的相分开关系(在外力施加到车辆上之前)共同配合，提供了一种在踏板结构上选定的局部位置上减弱其强度的装置。

下面参看图13-17，其中描述了允许使制动踏板作旋转运动的其它不同形式的踏板架。

图13所示的踏板架220可以视作为在设计概念上等价于图8的踏板架120。此踏板架220有一对侧板222和一块上板224。此上板224只在远离转向柱管中心线侧板222上有一后固定部225，而靠近此中心线的另一侧板222则不直接地固定于增强件34上。

与图8的踏板架180不同，踏板架220在远距转向柱管中心线的侧板222上，不具有任何卷折部，而是在上板224上有一个用作低强度部的半圆形孔226。此半圆形孔226形成在前固定部228与踏板装附部230之间，位于远离此中心线的侧板222这一方之上，使得此半圆周的直线段与此侧板222对准。在有外力施加到车辆上时，远距此中心线的侧板222在有半圆形孔226存在于上板224中的条件下便在前定位部228与踏板装附部230之间弯曲，同时上板224由于前定位部228与踏板装附部230之间的上述弯曲而弯曲。此外，上板224的后端部也即踏板架220的后固定部225也扭折而弯曲。于是仪表板16后移同时保持其与增强件34的平行性。由于踏板架220的变形，制动踏板30便依反时针走向(按图13所示)围绕踏板装附点PA或是制动踏板30的凸台部37与远距转向柱管中心线的侧板222之间的接触点转动。

在图13的实施例中，通过上板224形成的半圆形孔226以及增强件34与靠近转向柱管中心线的侧板222的后部间相分开的关系(在外力施加到车辆上之前)，提供了用来减弱踏板架220在选定的局部位置上的强度的装置。

图14所示的踏板架240可视作为在设计概念上与图9中的踏板架140等价。在踏板架240中，对各个侧板设有单独的一个具有较大外向曲率的卷折部242以代替三个卷折部148的阵列，同时在各侧板上形成有一个圆孔244以取代等边三角形孔152。在此踏板架240中，卷折部242与圆孔244组成了低强度部分。

与上述的踏板架不同，图15所示的踏板架260具有两个分设在独立的第一与第二部件262、264上的侧板266、268。第一部件262连接着增强件34以及凸台37的两个相对端中远距转向柱管中心线之一，而第二部件264则连接着仪表板16以及凸台37的靠近此中心线的另一端。不过，此踏板架260在设计概念上与图8和13中的踏板架120、220的相似之处在于，第二部件264的侧板268并不直接与增强件34相连。侧板268相对于增强件34的相分开关系提供了在踏板架260选定的部分上减弱其强度的方法。但是踏板架260不同于踏板架120，220之处在于：第一部件262的侧板266并不直接连接到仪表板16之上。侧板266相对于仪表板16的相分开的关系为减弱踏板架260的局部强度提供了另一种方法。

以上所述的所有实施例都适用于使制动踏板30围绕远距转向柱管中心线的侧板上的踏板装附点PA转动。但是，这种踏板架可以构造成能使制动踏板30围绕一不同于踏板装附点的支点转动，这将在本发明下面的实施例中参看图16至18加以说明。

图16(a)中的踏板架280在构形上与图13中的踏板架220相似。在此踏板架280中，有一对由上板284相互连接的侧板282，以及一个形成在上板284中的半圆形孔285，使得此半圆形的直线段同远离转向柱管中心线的侧板282对准。踏板架280有一前定位部286、踏板装附部288和后定位部290。

在有外力加到车辆上时，远距转向柱管中心线的侧板282在其对应于半圆孔285的部分弯曲，结果如图16(b)所示致踏板架280取双折的外弯形式，使得外折的长度基本上等于半圆孔285的半径，而此半圆孔则一般变形成一个窄长的孔。这一窄长孔将踏板架280实质上分为前部与后部。在踏板架280变形过程中，包括着后固定部290的上述后部在水平面中绕将后固定部290固定到增强件34上的一个点PD转动。此固定用点PD位于两块侧板282之间。于是在此实施例中，上板284在半圆孔285附近弯曲于上述中心线附近侧板282一侧上形成一折缝，同时此侧板282在与孔285(已变形成为窄长的孔)相对应的部分上弯曲，由此仪表板16便朝车辆的后向位移，同时相对于车辆的横向倾斜。这就是说，仪表板在朝后位移后不再与横向平行。

在图16(a)与16(b)的制动踏板30为踏板架280所支承的实施例中，如这两个图中所示，制动踏板30围绕着踏板架280固定到增强件34上的点PD而不是围绕踏板架280支承制动踏板30的点PA按反时针走向转动。

图17所示的踏板架300具有一主架306，它包括一对侧板302和连接这对侧板302的上板，它的横剖面基本上呈“C”字型。上板304中形成有一个半圆孔307，且使此半圆周的直线段与远距转向柱管中心线的侧板302对准。在主架306上的前、后端部上分别连接有前固定板308与后固定板310。踏板架300的构型在设计概念上与图16中的踏板架280类似，不同之处是将后固定板310装附到主架306上，使得后固定板310在离开转向柱管中心线的方向中延伸，而使固定板310相对于增强件34的装附点PD与远离上述中心线的侧板302相分开。

在有外力作用到车辆上时，主架306即作为一个整体绕装附点PD反时针走向转动，并于存在半圆孔307时弯曲成为大致L型的部件。结果使制动踏板30顺时针走向绕装附点PD转动，同时使仪表板16向后位移且保持其与车辆横向的平行性。

图18所示的踏板架320同样有一个主架326，它包括着一对侧板322和连接这对侧板322的一块上板324，而它的横剖面大致呈“C”字型。有一前固定板328装附到主架326的前端部上，同时有一后固定板328设在主架326的后端部上。在远离转向柱管中心线的侧板322外表面上装定有一连接筒322，使此筒322与制动踏板30的凸台部37共轴线。凸台部37可旋转地装设于主架26上，且使止杆螺栓39插过此连接筒332以及凸台部37。连接筒332由后固定板334固定到增强件34上。

在有外力作用于车辆上时，主机326车身基本上不变形，而如图18所示反时针走向绕后固定板328装附于连接筒332的点PE转动。在此实施例中，仪表板16后移，相对于车辆横向有一定倾斜。

上面描述的本发明的实施例所按以下所述变动，例如制动踏板30的杆部36所在车辆的横向上弯曲，使得踏板垫表面的中心点PC在离开转向管柱中心线CLS的方向相对于凸台部37偏移向右方，确切地说，是使中心点PC位于踏板装附点PA的右方。根据这样的变动，踏板中心点PC在制动踏板30于外力作用到车辆上而于水平面中位移时即在车辆的向前方向中位移。此外，这一踏板中心点PC朝左方位移的距离减小。于是，驾驶者的踩压转动的制动踏板30的制动垫42的腿便能更为有效地离开转向装置。

在上面描述的各种实施例中，制动踏板30在有外力作用于车辆上时是在水平面中转动，下面将描述一些实施例，其中的制动踏板30则是在有外力作用于车辆上时在平行于车辆的横向中转动。

首先参看图19，其中示明了踏板架与制动踏板，设想此时的车辆驾驶者已坐在驾驶座上。实线表示在外力作用于车辆上之前的踏板架与踏板，虚线表示有外力作用于车辆上之后的踏板架与踏板。在此实施例中，踏板架适用于在有力施加到车辆上时，使得制动踏板30如图19所示可绕垂直平面中踏板垫中心点PC作顺时针走向的转动。结果使踏板垫42绕中心点PC作顺时针走向转动。踏板垫42绕中心点PC顺时针走向转动的结果，导致驾驶着的踩压踏板垫42的足也按顺时针走向转动，而这就导致驾驶者的腿移离开转向装置22。图20表明了转向装置22、踏板垫42以及驾驶者腿的胫与膝。从图20中可以看到，驾驶者右足顺时针走向的转动意味着驾驶者右膝的骨节中心K.P作离开转向装置22的运动。

注意制动踏板30左平行于车辆横向中的垂直平面中的旋转运动，将促致制动踏板30与推杆50(图2)间的连接点作脱离开推杆50与制动加力器46之间的连接点的位移。

为使制动踏板30在有外力作用于车辆上时在垂直方向中转动，故能使可旋转地支承制动踏板30的踏板架例如按图21(a)所示的形式构造，使得踏板架在有外力作用于车辆上时能按例如图21(b)所示变形。

图21(a)所示踏板架340有一对平等于车辆纵向延伸的侧板342。在这对侧板342的前、后端部(图中的左、右端部)上分别装附有前固定板346与后固定板348。此前、后固定板346、348分别固定在仪表板16与增强件34上。后固定板348是在水平方向中延伸且连接两块侧板342。

每块侧板342上在其纵向PC中间部分上形成有两个在垂向中延伸的卷折部350，以及形成于这对中间卷折部350相对侧上的两个卷折部352。这两个外侧的卷折部352相互之间以及与卷折部350都不平行，而是相对于垂向倾斜成使得两个外侧卷折部352之间的距离于向下方向中渐减。在各个侧板342上形成的这两个中间的平行卷折部350，构成从脱离开转向柱管中心线的方向中由侧板342的相应表面上突出的形状，而两个外侧的卷折部352则形成为在朝向上述中心线的方向中突出。

当有外力作用于车辆上时，每个侧板342在对应于四个卷折部350、352的四个点处弯曲，使得在两个平行卷折部350之间的踏板装附部354在离开前述中心线的方向中位移，同时基本上保持原来的平度。平行的卷折部350与不平行的卷折部352的尺寸与位置上的规格(例如卷折部350相对于卷折部352的距离与角度)经适当地确定成，可使靠近所述中心线的侧板342上踏板装附部354的如图19与21(a)所示的点P1与P2分别位移到图21(b)所示的点P1′与P2′，而远离此中心线的侧板342上踏板装附部354中如图21(a)所示的点P3与P4则分别移至图21(b)所示的点P3与P4′。在图19、21(a)与21(b)中，CLP表示凸台部37的中心线或制动踏板30的枢轴轴线。

在图21(a)与21(b)所示的实施例中，卷折部350、352构成了用来给踏板架340建立适当强度分布的装置，以允许在有外力作用于车辆上时，可使侧板342的踏板装附部354能绕踏板垫中心点PC转动，而由此使制动踏板30的凸台部37可于垂直平面上转动。卷折部350、352可以是本实施例中的直的形式，或者取弯曲形式；并且可以如本实施例所示取弓形横剖面，或是角状或任何其它形状的横剖面。

现在参看示明了从司机座上观察时的踏板架与制动踏板的图22。实线与虚线分别表明了在有外力作用于车辆前后的踏板架与踏板。在本实施例中，此踏板架适合用来使制动踏板30作为一个整体，当有外力作用于车辆上时，在离开转向柱管中心线的车辆左向中平行或作线性位移，同时促使踏板垫42在此左向中平移。踏板垫42在朝右方向的这种平移或线性位移即使得驾驶者的踩压着踏板垫42的足在离开转向装置22的方向中运动。图23示明了转向装置22与踏板垫42以及驾驶者右腿的足胫与膝。驾驶者右足的右向位移意味着其右膝的关节中心点K.P.移离开转向装置22。

注意制动踏板30的右向位移将促使制动踏板30与推杆50(图2)间的连接点移离开推杆50与制动加力器46间的连接点。

为使制动踏板30在有外力施加到车辆上时于朝右方向中运动，可使旋转地支承着制动踏板30的踏板架例如取图24(a)所示的结构，使得此踏板架在有外力加到车辆上时例如能如图24(b)所示变形。

图24(a)所示踏板架340者一对平行车辆纵向延伸的侧板362和一块连接这对侧板362的上板364。在侧板362的前、后端部上分别连接有前、后固定板366、368。此前、后固定板346、348分别固定于仪表板16与增强件34上。侧板对342、上板364以及后固定板368是由单块钢板形成为单件体的。

侧板对362如图示是在纵向上可枢轴转动地支承着制动踏板30的凸台部37的中间部分的。另外，上板364有两个在凸台部37相对侧上的孔372。每个孔372都延伸到侧板362的内表面上。侧板362上具有从纵向上看位于两个孔372之间的踏板装附部374。侧板362在有外力加到车辆上致其变形之前经形成为，使其踏板装附部374及其与孔372相对应的相邻部都在脱离转向柱管中心线的方向上，稍许偏移或弯离开侧板362所在的平面，如图24(a)所示。这种偏移结构有助于侧板362在有外力加到车辆上时，于离开上述中心线的方向在其踏板装附部374上弯曲变形，如图24(b)所示。

于是在图24(a)所示的踏板架360中，侧板对362的踏板装附部374使较易相互平行地于脱离开上述中心线的方向平移，结果使得在有外力作用于车辆上时，制动踏板30能作为一个整体在前述方向上作线性运动或平动。

在此实施例中，孔372构成了用来为踏板架370确立合适强度分布的装置，以使侧板362在有外力施加到车辆上时允许其踏板装附部374作右向运动，由此而允许制动踏板30的凸台部37作左向运动。各个孔372可以是如图24(a)与24(b)中所示的矩形孔，或者是椭圆形的或圆形的孔。

在图24(a)与24(b)的踏板架360中，侧板362与上板364的形状或构型可允许并有助于制动踏板30的凸台部37，在有外力加到车辆上时进行右向平移。但是可以设置与所述侧板和上板相独立的适当装置来实现类似的结果。

例如，这种踏板架可以设计成一般如图25(a)中380所示的形式。踏板架380有一对只是由后固定板384相互连接起的侧板382，以使侧板382易在有外力作用于车辆上时朝向右方向中变形，更确切地说，使得侧板382的中间的踏板装附部386能于朝左方向中平移同时保持其原有的平行性，如图25(b)所示。

详细地说，远离转向柱管中心线的那块侧板382的外表面上设有一独立的位移/力变换件388。此变换件388有四个平行的直的弯折部390，它们确定出五个排列于纵向上的部段。这五个部段包括固定左涉及的侧板382(以后称之为“远程侧板382”)前端部上的前端部段392和固定在侧板382后端部382上的后端部段394。这些前端与后端部段392、394是通过适当的方式或装置，例如点焊或任何其它焊接形式，或是螺栓或任何其它连接件，而固定到侧板382上的。

变换件388也安装到用来将凸台部37可旋转地支承于远程侧板382上的止杆螺栓39上。具体地说，是将一螺母398拧合到穿过远程侧板382的螺栓39的外螺纹端部上。变换件388的上述五个部段还包括一个中心部段396，螺栓39的螺纹端使通过此中央部段，而此中央部段为上述螺母398和拧合到螺栓39螺纹端的另一螺母400紧固于它们之间，螺栓39则延伸到中央部段396之外。借助如上安装到远程侧板382上的这种变换件388，它们两者相配合便于其间限定出一个梯形空间，其上侧对应于中心部段396而下侧对应于远程侧板382。换种说法，此变换件388弯曲成部分地限定出如上所述的梯形空间，使此变换件388车身在有外力作用于汽车上时必定要先脱离开转向柱管中心线的方向上变形。这五个部段还包括两个在中心部段396相对侧上的倾斜部段402。这两个倾斜部段402与中心部段396设有拱助或凸缘一类的适当增强件，以确保变换件388在有外力作用于车辆上时能在弯曲部390处弯曲，亦即能防止它在此条件下于中心部段396和倾斜部段402之间的某些部位上弯曲。

当有外力施加到车辆上时，此位移/力变换件388即在离开转向柱管中心线的方向中位移，而在此时有一个在向右方向上作用到中心部段396上的力作用到制动踏板30的凸台部37上。这样，仪表板16朝向后固定板384的如图25(b)箭头所示的后向位移便为此变换件388变换为凸台部37的右向位移。换句话说，在车辆后退方向上作用于变换件388上的力便变换为在车辆右向中作用于凸台部37上的力。借助变换件388的这种功能，侧板382便易于在踏板装附部386处变形，而得以在离开转向柱管中心线的方向上位移，由此能使制动踏板30在车辆的向左方向中作线性位移或平移。

在图25(a)与25(b)的这一实施例中，踏板装附部386在有外力作用于车辆上时同样稍向后方平移，但驾驶者的膝则朝右脱离开转向装置22运动。

图25(a)中位移/力变换件388是设在踏板架380中侧板对382之外的，但此变换件也是可以设在这对侧板之内的。

上面后述的这种变更型式可以用图26(a)中所示的踏板架420作为一个典型例子来说明。此踏板架420有一个设在一对侧板422内的位移/力变换件424。变换件424的五个部段包括：中心部段426，它夹定于凸台部37和远距转向柱管中心线的侧板422之间；前端与后端部段428与430，它们固定在靠近此中心线的侧板422内表面的前端部与后端部上。

与前述实施例相同，图26(a)的这一实施例可使变换件424的中心部段426在有外力作用到车辆上时，于离开转向柱管中心线的方向上位移，同时有一在车辆右向中作用到中心部段426上的力在此右向中作用于制动踏板30的凸台部37上，结果这对侧板便在它的一对踏板装附部432上于脱离开所述中心线的方向变形，由此使制动踏板30作为一个整体于车辆的右向中作线性位移。

虽然图24-26中的踏板架适用来使制动踏板30作为一个整体向右运动，以使驾驶者的腿移离开转向装置22，但也可以通过使踏板垫42于横向中运动来使驾驶者的足于横向中运动，以保护驾驶者的腿。

例如可以采用这样的踏板架，当有外力作用于车辆上时，使制动踏板能在平行于凸台部37的垂直平面内绕凸台部37转动，由此使踩压踏板垫的驾驶者的足于车辆的左向中运动，此图27所示，如图27示明了从驾驶座处所看到的制动踏板与踏板架。此种布置促致驾驶者的腿作这样的运动，使得此腿的脚趾指向转向装置22的右方，同时驾驶者的膝则离开转向装置22而稍向右方。

可用来使制动踏板30作上述运动的踏板架的一个例子示明于图29中。在此图中一般以440标明的踏板架具有一对于车辆纵向中延伸的侧板442。在侧板442的前端部上固定有一个具有一水平表面的连接板444，而在侧板442的右端部上固定有一个具有一水平表面的后固定板。踏板架440是在后固定板446上固定到增强件34上。侧板442、连接板444与后固定板446是由单块钢板形成为单件体。为使踏板架440固定到仪表板165，将一具有垂直表面的前固定板448固定到侧板442的前端面上。将具有垂直表面的另一连接板固定到侧板442的后端面上。连接板444与前固定板448防止了在有外力加到车辆上时，两侧板442前端部间距离的增加，而后固定板446与连接板450则防止了在上述同样条件下两侧板442后端部间距离的加大。

侧板442在纵向的中间踏板装附部451上所旋转地支承着凸台部37。有两个位移/力变换件452固定于侧板442的内表面上，且分别位于踏板装附部551的上方与下方。各变换件452在外形与功能上都和图26所示的变换件424相同，变换件452与变换件424相同，在其倾斜部段上具有拱助之类的增强装置与卷折部。

当前固定板448因加到车辆上的外力而移向后固定板446时，上变换件452接收到一个使两侧板间距离增大的力。但是，固定板448、446与连接板444、450则起到防止在两侧板442的前端部之间以及后端部之间加大其距离。于是，远离转向柱管中心线的侧板442(图29中的上侧板442)便在离开此中心线的方向于其纵向中央部分处位移，而靠近此中心线的侧板442(图29中的下侧板442)则在其纵向中央部分处朝此中心线的方向位移。结果，两侧板442的踏板装附部451便如图29所示的依反时针走向，绕如图27中所示制动踏板30的凸台部37的轴向的中央部转动，同时保持它们的平行性。这样，制动踏板30便围绕凸台部37的轴向中央位置旋转。

适用来使制动踏板30绕凸台部37转动的另一种形式的踏板架在图30中一般以460标明。与图29中的踏板架440相同，此踏板架460有一对侧板462、一块连接板469与一块后固定轴466，它们由单块钢板形成为单件式。此外，有一块独立于上述单件式形成的前固定板468固定于侧板462的前端部上。与图29的踏板架440相同，此踏板架460也设有位移/力变换装置。但是这种变换装置在结构上与踏板架440中所用的变换件452不同。图29中的变换件452是与侧板442相分开的，设于踏板架460的这种变换装置是取如同设于图21中踏板架340中的珠状件形式，这种卷折部是形成在侧板462之上，用来给侧板462确立合适的强度分布，具体地说是给侧板462确立在有外力作用于汽车上的适当弯曲特性。

每块侧板462具有一对位于凸台部37受到旋转支承的踏板装附点相对侧上，沿垂向平行延伸的中心卷折部470。形成在两侧板462上的中心卷折部470突向踏板架460之内(从横剖面上观察)。各侧板462上的两个中心卷折部之间定出一个中心部段472。

每块侧板462在两个中心卷折部之间中心部段472的前后侧上各有两个另设的卷折部。这些另设的卷折部经形成为所使中心部段472在有外力施加到车辆上时依下述方式移动，也就是说，设置这种另设的卷折部促致远距转向柱管中心线的侧板462的中心部段472绕踏板装附点转动并同时保持其平度的结果，使得中心部段472的上端部移离开此中心线而其下端部则移向此中心线，同时使得此下端部的位移量大于上端部的。此外，设置这种另设的卷折部促致靠近此中心线的侧板462绕踏板装附点转动并同时保持其平度的结果，则使得中心部段472的上端部移向此中心线而其下端部则移离开此中心线，同时使得此上端部的位移量大于此下端部的。

详细地说，远离转向柱管中心线的侧板462(以后称作“远程侧板462”)在由两个平行的中间卷折部470所确定的中心部段472的前后侧上有两个中间的倾斜卷折部474。如横剖面所示，每个中间倾斜卷折部474是从相邻中间卷折部470的上端延伸出，而突出到踏板架460的外。在远程侧板462上的各对相邻的中心卷折部470与中间倾斜的微珠件474确定出一个三角形部段476，后者在有外力施加到车辆上时，如图30中箭头所示朝踏板架460之内弯曲。

远程侧板462还有两个外倾斜卷折部477，它们都位于远离中央部段472的相邻中间倾斜卷折部474的一侧之上。每个外倾斜卷折部477是从相邻中间倾斜卷折部474的下端部延伸出，并突向踏板架460之内，如横剖面中所示。每一对相邻的中间与外倾斜的卷折部474、477确定出一个三角形部段478，它在有外力作用到车辆上时，如图30中箭头B所示弯向踏板架460的外方。由于已使得相邻的中心与中间倾斜卷折部470、474下端间的距离大于相邻的中心与外倾斜的卷折部470、477上端间的距离，因作用于车辆上的力致使中心部段472下端部的位移量大于上端部的位移量。

上面业已描述了远程侧板462的位移/力变换装置或强度调节装置，现在再把相同的强度调节装置设于靠近转向柱管中心线的侧板462(以后称作“近程侧板462”)上。具体地说，近程侧板462有一对在中心部段462的相对侧上中间倾斜的卷折部480，以及一对与中间倾斜卷折部480相邻的外倾斜卷折部482。每对相邻的中心卷折部470和中间倾斜卷折部480确定出一个三角形部段480，它在有外力作用到车辆上时按图30中箭头C所示向踏板架460内弯曲。此外，各对相邻的中间的与外倾斜的卷折部480、482确定出一个三角形部段486，它在对车辆加力时如图30的箭头D所示向踏板架460的外方弯曲。

在上面描述到的本发明的制动踏板装置或踏板架的几个实施例中，当有外力作用到车辆上时，制动踏板30是作为一个整体旋转或转动的，下面将描述几个其中只是踏板垫42旋转的实施例。

在一个这样的实施例中，如图31所示，有一个内螺纹件500固定到制动踏板30的杆部36的下端部上。螺纹件500设置成在车辆的纵向或行驶方向中延伸。有一外螺纹件502拧合到内螺纹件500之上，使得这两个螺纹件500与502相互相对转动。踏板垫42是固定到外螺纹件502的后端部上。在本实施例中，踏板垫42的工作面的中心点PC是位于外螺纹件502的中心线，而踏板垫42即绕此中心点PC和螺纹件502的中心线转动。踏板垫42的工作面为一由合成树脂或橡胶材料形成的垫罩504所覆盖。外螺纹件502的前端部通过一传动机构508与一驱动装置506相连接。驱动装置508是接装到杆部36上。图32示明了驱动装置506、传动机构508机外螺纹件502等从驾驶座上观察的情形。

上述驱动装置506属充气型，包括点火装置510，为点火装置510点燃以产生气体的气体发生源512，以及一为所产生之气体的能量转动的空气马达152，如图33所示。驱动装置506是同用于汽车座位安全带组件的预拉伸装置中属同一类类型。点火装置510设有灯丝和引火材料，由计算机516形式的控制器控制，此计算机516响应从外力传感器518收到的信号进行工作。传感器518属悬臂型的，可用来探测车辆的减速度值由此向探测出施加到车辆上的外力。

虽然这里是将计算机516与外力传感器518专门用于制动踏板30，但它们也可用于汽车上如果设置有的气袋装置或座位安全带预拉伸装置。

如图32所示，传动机构508包括一随空气马达154转动的蜗轮520，以及一随外螺纹件502转动并与蜗轮520啮合的小齿轮522。空气马达514的转动变换为外螺纹件502的转动。小齿轮522安装到外螺纹件502上，使得拧合到螺纹件502上的圆顶螺母524与锁紧螺母526相配合而将此小齿轮522紧固于它们之间。将一合成树脂制的隔件528插于圆顶螺母524与内螺纹件500的相应端面之间。根据小齿轮522与形成有齿轮齿的角度范围来确定小齿轮522的转动角度范围。如图32所示，蜗轮520通常与小齿轮522的前端部分啮合。当空气马达514在有外力作用于车辆上而运转时，小齿轮522即如图32所示依顺时针走向转动，直至其尾端部分同蜗轮520啮合。小齿轮522的尾端部分起到一止动件的作用。于是在有外力施加到车辆上时，蜗轮520便与小齿轮522的尾端部分啮合。

在这一实施例中，当外力传感器518探测出作用于车辆上的外力且满足了马达运行定时的预定条件后，计算机516即起动驱动装置516来临时起动空气马达514。于是，踏板垫42即如图34所示，围绕中心点PC与螺纹件502的中心线顺时针走向转动。结果使驾驶者的右足转动致此足的前端移离开转向装置22，从而驾驶者的右腿作为一整体而移离开转向装置22。

在本实施例中，马达运行定时的条件可以按照需要设定。在以前的各实施例中，是使踏板架变形而促致制动踏板30位移的，要是踏板架的允许制动踏板30位移的变形需要有较多的时间时，此制动踏板30可能不会在适当的定时下位移的。但在本实施例中，当有外力施加到车辆上时，踏板垫42相对于这样一个力进行转动时所对应的力矩则易于根据需要测定，而得以使驾驶者的腿与转向装置22的接触程度减至最小。

本实施例的另一个优点是，由于踏板垫42在有外力施加到车辆上时不会在车辆的横向上有线性位移或平移，就能够减少驾驶者的右足在横向线性位移过程中，由于此足在踏板垫42表面上滑动而使其与踏板垫42相分开的可能性。

在图31与32所示的上述实施例中，踏板垫42是围绕螺纹件500、502的与踏板垫中心点PC准面的中心线转动的，但是此踏板垫42也可围绕一个位于此中心点PC下方的一个点转动，如图35所示。在这种情形下，踏板垫42与驾驶者的右足在有外力作用于车辆上时即如图36中所示转动，同时驾驶者的右足是在车辆的基本上朝右方向中位移，进行一个由中心点PC到点PC’的右向运动。于是在此实施例中，由于驾驶者右足的右向平移以及旋转运动，他(她)的右腿也就移离开转向装置22。

在图31-36的上述实施例中，虽然是以空气马达在较高的速度下转动制动踏板32的踏板垫42，但是可以采用电动马达来以高速转动踏板垫42的。

所有上述实施例都可用来通过转动(旋转)踏板垫42或使其于车辆的右向中位移，来减小驾驶者的腿与转向装置22的接触程度，下面还将描述本发明的踏板装置的另几个不同的实施例。

要是作为整个制动踏板30中的杆部36在有外力作用于车辆上而在基本上平行于车辆向下方向中位移时，踏板垫42便向下位移，而驾驶者踩压着踏板垫42的腿便因此而移离开转向装置22。

为使上述杆部36能如以上所述位移，可将踏板架设计成在有外力作用于车辆上时能如图37所示变形。在图37-39中，“La”、“Lb”与“Lc”代表踏板架上在有外力作用于车辆上之前平行于车辆横向而延伸的一些直线。直线La位于踏板架的上表面并靠近此踏板架安装到仪表板16上的装附点，而直线Lb则位于踏板架的上表面上同时处于此踏板架的纵向中间位置。直线Lc也位于踏板架的上表面上并靠近此踏板架相对于增强件34的装附点。在将外力施加到车辆上时，直线La在车辆的后向中平移至La’，而直线Lb由于直线La向后平移到La’以及直线La与La之间的部分依顺时针走向围绕直线La转动的结果，即于向后与向下方向中位移至Lb’。直线Lc即基本上保持在同一位置。由于制动踏板30的枢轴线O位于直线Lb的附近，它就随着直线Lb于车辆的向后与向下方向中位移，由此使踏板垫42的中心点PC移至点PC’。

为使踏板架能够变形，它可以按图38至46所示的形式设计。下面将细述图38-46的踏板架。

图38中一般以540标明的踏板架有一个在车身纵向中延伸的主架542。主架542依照车辆的从前向后的说明顺序包括三个设于车辆纵向上的三个部段，即前部段546、中央部段548与后部段550。前部段546在横剖面上呈大致的“C”字形并朝车辆的下方开口，而在车辆的纵向上为细长形。中央部段548是板状部件，在车辆的向后方向中从前部段546延伸出。后部段550也为板状件，于此向后方向中从中央部段548延伸出。由于在中央部段548与后部段550之间的连接部分处并没有凸缘之类的增强装置，主架542的抗弯强度在中央部段548与后部段550之间这一连接部分的局部上就较低，使得此主架542在有外力作用到车辆上时易在上述两部段间弯曲。此外，从主架542的侧视图观察，增强件34并不处于负荷沿它传送过前部段546的这样一条直线上。这就是说，前部段546相对于增强件34朝车辆下方偏移，使得当主架542因作用于车辆上的外力而变形时，此前部段546与中央部段548即如图28所示分别顺时针与反时针走向转动。

有一独立的前固定板552固定于前部段546的前端上，以使主架542在前固定板552处固定到仪表板16上。主架542是在后部段550处固定到增强件34上，此后部段550。起着踏板架540的后固定部的作用。

在上述踏板架540中，仪表板16因施加到车辆上的外力而向后的运动，促致前部段546朝后部段550。位移。此时有力作用到中央部548上而使其绕直线Lb与Lc反时针走向转动，同时由于设置了凸缘形式的增强装置553而保持了此中央部段的平度，结果有一力矩如图38中所示的顺时针方向作用到前部段546上。由于前部段546在其下侧较在其上侧更易弯曲，此前部段546的一对侧板556使在其下端部弯曲，使直线Lb沿着一条围绕直线La的强作顺时针走向运动，而前部段546的上板554则保持其平度。结果使踏板架540的踏板装置附部558依图38中所示，绕直线La作顺时针走向转动。

每块侧板556可形成为具有两或多个卷折部的径向列，单个卷折部或一个扇形孔，以有助于侧板556因施加到车辆上的外力而弯曲。径向列的卷折部具有基本上相同的宽度，并形成为可在车辆的向下方向中沿径向延伸。上述单个卷折部则在车辆的向下方向中具有渐增的宽度。上述扇形孔在此向下方向中也有渐增的宽度。

图39中一般于560处示明的踏板架包括：主架562，在横剖面上呈大致的“C”字型，于车辆的纵向中延伸；以及一固定于此主架562前端上的前固定板565。与图38中所示的主架542相同，此主架562有一前部段566、中央部段568和后部段570，它们由直线Lb与Lc界定。主架562在与直线Lb相对应的位置处具有一模量减小了的部位。当着前固定板564移向起到后固定部作用的后部段570时，由于施加到车辆上的力的作用，前部段566就如图39所示绕直线La顺时针走向转动，而中央部段568则反时针走向绕直线Lc转动，于是踏板架560的踏板装附部572便如图39所示绕直线La顺时针走向转动。

尽管图38与39所示的踏板架540、560都相对于增强件34保持固定，但踏板架540、560可以在只当车辆接收到外力时，与增强件34或任何其它固定件接触。这样的变换形式的例子示明于图40和41中。

图40所示的踏板架580包括一个与图38中踏板架540的前部段546相当的主架582。主架582由单块钢板形成，横剖面呈“C”字形，有一对侧板584和连接这对侧板的一块上板586。主架582的前端上固定有一块前固定板594。主架582设置成使其后端部与一固定件596相对并保持分开，此固定件596安装到增强件34上并不会在有外力作用到车辆上时位移。固定件596是板状件，在车辆的横向中延伸且包括一前倾斜部，此倾斜部有一相对于水平面与垂直面倾斜的倾斜表面598。主架582的后端一般与倾斜表面598相分开，但当有力作用到车辆上时则与其接触。根据这种结构，主架582在有力作用于车辆上时便从固定件596上接收一力短，使此主架582如图40所示，在此接收到的力矩作用下顺时针走向转动。这样，主架582由于在其后端部为固定件596的倾斜表面598迫使向下而朝后位移，由此便在踏板装附部600的前方于主架582前部分的下部中发生弯曲，而使制动踏板30的枢轴线O如图37所示向后与向下位移到O’。

主架584的两块侧板582都有一个扇形孔602形成在踏板装附部600之前。孔602的宽度在车辆的向下方向中渐增。借助这种扇形孔602，主架582当有外力作用到车辆上时易在其下端部分弯曲。但是可以去掉孔602的。

与图40的踏板架580相同，图41所示的踏板架610可在有力施加到车辆上时有一固定件接触。虽然图40中的踏板架580适合在其后端部与此固定件结合，但此踏板架610可以其中间部分与固定件接触。

图41的踏板架610有一个与踏板架580的主架582相似的主架612。但主架612上连接两侧板620的上板614则是弯形的。具体地说，上板614有一个在水平方向(车辆的纵向)从前固定板616延伸出的前部，以及一个从此前部的后端于向后方向中延伸且朝下倾斜的后部。每块侧板620都在其与上板614相对应的部分形成有三个卷折部622的径向列。这三个卷折部622都有相同的宽度，排列成沿径向延伸，使得两相邻卷折部622间的距离能在向下方向中增大。这一径向列的卷折部622有助于主架612在其下端部弯曲。卷折部622是可以去掉的。

上板614的后部有一倾斜表面624。主架612配置成使此倾斜面表624通常与一固定件626相对且保持分开。固定件626是一板状件，在车辆的横向中延伸且如图41的侧视图所示弯成直角。这样，主架612的上表面624通常是与固定件626的一个角隅部628相分开，而在车辆接收到外力时与其接触。此时的主架612即从固定件626接收到一个使其如图41所示按顺时针走向转动的力矩，由此使主架612后移，同时它的后端部则为角隅部628所迫而向下。结果此主架626使在它的一个在踏板装附部618前方部分的下部弯曲，而使制动踏板30的枢轴线O如图37所示朝后向下位移至O’。

图42中示的踏板架640有一个主架646，它有一对侧板642和一块连接这对侧板的上板644。主架646设置成在一与车辆纵向基本平行的方向中延伸。主架646由单块钢板形成为单件式。有一前固定板648固定到主架646的前端上，同时有一后固定板650固定到主架646的后端。前固定板648大致垂直于主架646的延伸方向，后固定板650则相对主架646倾斜，使得后固定板650的前端从车身纵向观察时位于上述后端之前。主架646在其后固定板650上固定到增强件34上。

主架646的每块侧板642上都有两个孔654、656，它们分别形成在踏板装附部652的前侧与后侧。上板644上有两个与孔654、656相对应的孔658、660。主架646由这些孔654、656、658、660分成三个排列在车身纵向上的三个部段，即在踏板装附部652之前的前部段672，包括踏板装附部652的中央部段674，以及在踏板装附部652之后的后部段676。

各侧板642的前部段672包括一对在车身纵向中延伸的带部677a、677b。上带部677a有一取于车身纵向中延伸形式的卷折部677c，使得上带部677a比起下带部677b具有较高的抗弯强度或弯曲稳定度。换种说法，下带部677b起到踏板架640的低强度部的作用。为了提高上带部677a的强度，可沿上带部677a的纵向边缘形成一凸缘以取代或增强卷折部677c。

各侧板642的后部段676包括一对在车身纵向延伸的带部678、680。上带部678有一在车身垂直方向上延伸具有宽度X1的卷折部682，下带部680有一在车身垂直方向上延伸而所具宽度X2大于X1的卷折部684。这样，上带部678起到踏板架640的低强度部的作用，它易在施加到车辆的外力影响下显著弯曲而由此在纵向上收缩，而下带部680则易在上述力的影响下于卷折部684处弯曲。

下面说明，在对车辆加力时，踏板架640的变形情形。

如上所述，前部段672下带部677b的强度低于上带部677a的，因而当车辆接收到外力时，前部段672如图44所示，在下带部677b处弯曲。前与部段672相反，从图44中同样看到，后部段676在上带部678处弯曲，这是由于上带部678的强度低于下带部680的。此外，下带部680则易围绕卷折部684于一平行于车身纵向的垂直平面内弯曲。结果，踏板装附部652便向下位移，导致制动踏板30的杆部36也向下位移。

参看图43，其中示明了另一种踏板架700，它的构型与图42的踏板架640基本相似，只是踏板架700的前部段672的下带部677b有一个垂直延伸的卷折部702，因而比踏板架640的下带部677b更易弯曲。

下面再说明又另一种形式的踏板架。

图45中所示的踏板架720有一个主架722，它的横剖面基本上呈“C”字形并于车身纵向中延伸。主架722有一对侧板724和一块连接这对侧板724的上板726，并且是由单块钢板形成为单件式。在主架722的前端固定一块前固定板728。各个侧板724在一踏板装附部730的前侧与后侧上有两个低强度部分。确切地说，前低强度部具有一个宽度在朝上方向上增大的扇形卷折部732，后低强度部则有一径向列的三个卷折部734，它们沿着径向延伸，两相邻卷折部间的距离于向上方向中加大。上板726有两个分别与卷折部732和卷折部到734相对应的孔736、738。主架722有五个排列于车身纵向中的部段740、742、744、746与748。

第一部段740与前固定板728邻接，有着大致为“C”字形的横剖面，包括着上板726的前部和侧板724的大致呈梯形的前部。

第二部段742在后方与第一部段740邻接，包括部分为扇形卷折部732界定的侧板724的大致呈倒梯形的部分。第二部段742不包括上板726的任何部分。

第三部段744在后方与第二部段742邻接，横剖面基本上呈“C”字形，包括上板726的中间部与侧板724的大致梯形部，后者提供了使制动踏板30的凸台部37装附到踏板架720上的踏板装附部730。

第四部段746在后方与第三部段744邻接，包括侧板724的大致倒梯形的部分，后者包括有三个珠状件734的径向列。此第四部段746不包括上板726的任何部分。

第五部段748在后方与第四部段746邻接，有着基本是“C”字形的横剖面，包括着上板726的使踏板架700固定到增强件34上的后部，以及侧板724的大致梯形部。

踏板架720可示意地表示于图47(a)中，其中的第一部段S1呈正梯形(可由正等边三角形转换)，而第二部段S2具有一倒等边三角形(可由倒梯形置换)。第三部段S3呈正梯形(可由正等边三角形置换)，而第四部段S4呈倒等边三角形(可由倒梯形置换)，同时第五部段S5则呈正梯形(可由正等边三角形替换)。

在这五个部段S1-S5中，第二与第四部段S2-S4是最易致弯的。于是可以认为这两个部段S2、S4差不多会在外力作用于汽车上时完全凹弯，而在实际上第二与第四这两个部段将不会出现在已变形的踏板架720上。此外，虽然第五部段S5被制止朝增强件34向后位移，但它还是可以变形的。在外力作用到车辆上时，仪表板16在其相对于垂直平面倾斜的同时可以向后位移，但装定在仪表板16上的前固定板则基本上不变的保持在其垂向位置。

于是，示意地表示在图47(a)的踏板架720可以考虑会在有外力作用于车辆上时变形如图47(b)所示，由此，制动踏板30的枢轴线O便向下和向后位移到O’，如图37所示。

扇形卷折部32可以由具有相同宽度的卷折部的径向列或具有与此卷折部32的形状相同的扇形孔760置换。

三个卷折部734的径向列则可以由宽度在向上方向中渐减的单个扇形卷折部来代替。这一卷折部阵列可以如图46所示除去。

注意到图38至46所示的踏板架都适合用来使得此踏板架从仪表板16上接收到的负荷在有外力作用于车辆上对不完全传送给增强件，而是由于此踏板架在平行于车辆纵向的垂直平面中弯折与翘曲组阻尼后才传送给增强件的。这样的布置提高了此踏板架在有外力作用于车辆上时吸收仪表板16位移与来自仪表板16的力的本领，同时能提高踏板架支承转向装置的强度或刚度。

还应注意到，图38-46中的各个踏板架并不具有这样一个部分，此部分经设计成能由于作用到车辆上的力，而在踏板架装附到仪表板16上的前固定部以及制动踏板30的凸台部37可旋转地装附到此凸板架上的踏板装附部之间，可靠地朝后平移。也就是说，这种踏板架并未设计成能在有力作用到车辆上时，在它处于前固定部与踏板装附部之间的部分上，可靠地在上侧与下侧上向后位移过基本上相等的量。于是当制动踏板30为车辆驾驶者踩压下时，上述部分对于在车辆纵向上作用到踏板架的踏板装附部上的张力就会有较高的强度。这样，此种踏板架就不会在制动踏板的工作中使其在前固定部与踏板装附部之间的部分发生不希望有的延伸。这样的结构可使车辆的驾驶者认识到制动踏板30是在高刚度与高稳定度下得到支承的。另一方面，图38-46的踏板架则设计成能有效地允许在踏板装附部与后固定部(踏板架在此部分与固定到增强件)之间发生位移与变形，而得以在有外力作用于车辆上时吸收仪表板的向后位移。这样，此种踏板架就能在车辆正常运行时提高其支承制动踏板30的刚度与稳定度，并在同时确保其在有外力作用于车辆上时具有吸收仪表板16位移的很高的本领。

下面参看图48至51来说明本发明另外一些实施例。

上面参看图37-47所描述的实施例适合在有外力作用于车辆上时，使杆部36作为一个整体朝车辆的向下方向位移，由此来限制驾驶者的腿移向转向装置22，并在同时使踏板垫42在车辆的行进方向中移至一尽可能远离驾驶者的位置，最终限制操作者的腿朝转向装置22运动。

为使制动踏板30的凸台部37与踏板垫42从事前述的位移，可将踏板架设计成在有外力作用于车辆上时能如图48所示变形。在图48中，“La”、“Lb”与“Lc”代表的是相对于图37-39所述的相同的直线。在有外力作用于车辆上时，直线La于车辆的后向平移至La’，而由于直线La向后平移至La’以及直线Lb与Lc间的部分依顺时针方向绕直线Lc转动的结果，直线Lb即向后和朝上位移至Lb’。直线Lc则基本上保持在同一位置上。

此踏板架为直线La、Lb与Lc分成三个部段，即前部段、中央部段与后部段，它们依照所述秩序在车身的纵向上从前向后排列。在有外力作用到车辆上时，后部段实质上不发生变形，而中央部段则在围绕直线Lc转动的同时基本上保持其构型，促使前部段依反时针方向绕直线La转动。由于制动踏板30的凸台部37是接附到中央部段上，植轴线O即随中央部段，也即在车辆的向后与向上方向上随直线Lb一起位移到O’，由此使踏板垫中心点PC如图48所示位移至PC’。

适合按如上所述位移或变形的踏板架的几个例子阐明于图49至51。下面详述这些踏板架。

图49(a)所示的踏板架780有一个主架780，它的剖面基本上呈“C”字形，包括一对侧板782以及连接这对侧板782的上板784。主架786上固定有一前固定板。

主架786有三个设在车身纵向中的部段，即从前固定板788上基本与之成直角延伸出的前部段790，后方连接着前部段790且包括踏板装附部792的中央部段794，以及一后方连接着中央部段794的后方部段789，此后方部段789以板状形式朝后延伸，起到在上面将踏板架780安装到增强件34上的作用。

在上板784的属于前部段790的这部分上，形成有一对于车身横向中延伸的卷折部800、802。设置这些卷折部800、802有助于使前部段790在有外力作用于车辆上时弯曲。每块侧板782的属于前部段790的部分有一狭缝804，后者有一个在车身纵向中延伸的纵向部和两个垂直地延伸到两个卷折部800、802相应端部的相对端部。侧板782中形成的狭缝804有助于侧板782的在前部段790中的部分在有外力作用到车辆上时弯曲。此外，上板784的在前部段中两个卷折部800、802之间的部分在其横向的相对端上设有相应的凸缘806，后者可防止上板784的这一部分由于作用到车辆上的力而显著变形，由此有效地将仪表板16接收到的力变换为使中央部段794依图49(a)所示的顺时针走向转动的力。

在上述结构的踏板架780中，当有外力施加到车辆上时，前部段790依图49(b)所示的反时针走向围绕着作为直线La的前卷折部800转动，而以后卷折部802作为直线Lb位移至Lb’，如图48所示。于此同时，中央部段794则围绕位于中央部段794与后部段789间的连接部上的直线Lc依顺时针走向转动，如图48与49(a)所示。结果，踏板装附部792便绕直线Lc依顺时针走向转动。

图50所示的踏板架820有一前架822和一后架824，它们通过焊合或其它连接装置而相互连接。前架822包括一前固定板826，从此前固定板826的上端与此板基本成直角朝后延伸的上板828，以及形成在此上板828横向相对端上的一对凸缘830。

上板828有一个于车身横向中延伸形成的卷折部836。卷折部836是在凸缘830从上板828延伸出的方向突出。卷折部836是用来在前架822上与其对应的局部上减小抗弯强度，而得以在有外力作用于车辆上时促进前架822在卷折部836处弯曲。

另一方面，后架824有一固定于前架822上的前端固定部838，一个在其上将凸台部37装配到踏板架820上的中间部840，以及一个在其上将踏板架820固定到增强件34上的后端部842。前端部838与后端部842均取板件形式，而中间部840则在横向的相对端上设有一对侧板844。后架824在前端部838与中间部840间的连接处以及在中间部840与后端部842间的连接处减弱了抗弯强度，使得后架824在这些连接处当有外力作用于车辆上时容易弯曲。侧板844则用来可旋转地支承制动踏板30的凸台部37。

当车辆接收到外力时，前架822在卷折部836的前、后侧上的两部分之一即依图50中所示反时针走向转动，而后架824则绕中间部840与后端部842间的连接部作顺时针走向转动，由此而使中间部840中的踏板装附部846如图50所示，绕后架824的中间部840与后端部842间的连接处依顺时针走向转动。

虽然图49与50的踏板架780、820是相对于增强件34保持固定的，但这种踏板架只是有外力作用于车辆上时才同增强件34或其它固定部件接触的。此种踏板架的一个例子示明于图51(a)。

图51(a)所示的踏板架860具有一主架866，它包括一对侧板862和连接这对侧板的上板864。主架866的前端上固定有一前固定板868，使此主架866从固定板868上基本与其正交而向后延伸。主架866设置成使其后端与一固定件870的倾斜表面872相分开且相对。固定件870呈箱形结构，于车身的横向中延伸，并在有外力作用于车辆上时在后向中基本上无位移。倾斜表面872是一个平表面，倾斜成使其上端位于车辆纵向中下端的后方。当有力作用于车辆上时，主架866的后端部即与倾斜表面872接触。

上板864的中间部分上形成有一在车辆横向中延伸的卷折部874。主架866在此卷折部874的相对侧上有前部段876和后部段878这两个部段。每块侧板862沿着它在后部段878中暴露的边缘上设有一凸缘880。但沿着侧板862在前部段876中暴露的下边缘则没有设置凸缘。侧板862在它与卷折部874对应的局部上减小了高度尺寸。这样，主架866在它与卷折部874相对应的局部上的抗弯强度便减弱了，使得当有外力作用于车辆时此主架866便在这一部分弯曲，而后部段878则如图51(b)所示绕此与卷折部874相对应的局部依反时针走向转动，而不使后部段878有显著变形。

在图51(a)的这一踏板架860中，当有外力作用于车辆上时，主架866的后端部便与固定件870的倾斜表面872接触，而为此倾斜表面872便依反时针走向绕对应于卷折部874的局部转动且不会有显著变形，由此使踏板装附部也依反时针走向转动。

虽然依据所述实施例的制动踏板装置适合于用在如图1所示的，制动加力器46设于机舱14内的汽车内，但本发明的原理同样适合于用在制动加力器46设在座仓15内的汽车中的制动踏板装置上。

在上述情形中，例如可以采用图52所示的踏板架900或是图53所示的踏板架910。踏板架900可使设在座仓15内并装附到仪表板16上的制动加力器46位于从车辆横向观察时踏板架900的两块侧板的前部之间。踏板架910则适合于使设在座仓15内的制动加力器46于其后表面(推杆50从其上向后延伸)装附到此踏板架910两侧板的前端部上。在图52与53中，标号902与904指车颈顶，而踏板架904则固定于增强件34上。

虽然上面对本发明业已由其当前属最佳的实施例以某种程度的具体性作了描述，但应认识到本发明对于那些内行的人来说是可以在不脱离后附权利要求书所规定的本发明的精神与范围内，通过种种变动、更改与改进形式使其具体化的。

由于在说明各种实施例中采用了大量的标号，***到各权利要求中的标号应限于表示着这些实施例中典型类别的那些。

Claims (15)

1.一种踏板装置(26)，用于具有车身(16)、座仓(15)以及设于此座仓中的转向装置(22)的汽车，此踏板装置设在所述座仓内，并且包括(a)装附在车身上的踏板架(28)以及(b)被此踏板架可枢轴转动地支承且在其下端有一要为此汽车驾驶者的足所踩压的踏板垫(42)的踏板(30)，其特征在于，

设有踏板垫位移机构(60，350，372，452，506，542，786)，允许在有外力作用于此汽车上时，所述踏板垫(42)这样位移，使得以足踩压上述踏板垫的驾驶者的腿沿离开所述转向装置(22)的方向运动，

所述踏板垫位移机构包括一旦车辆受到外力作用使所述踏板架的至少一个局部位置便于变形的元件，从而使所述踏板架在所述至少一个局部位置处弯曲。

2.如权利要求1所述的踏板装置，其特征在于，所述踏板架(28)至少是在所述外力作用于此汽车上时与所述车身的两个部件(16，34)接触，这两个部件则由于上述外力而相互相对运动，上述踏板垫位移机构(60，350，372，452，542，786)利用所述踏板垫因上述两部件在外力作用于汽车上时的相对运动所发生的变形而使所述踏板(30)作为一个整***移。

3.如权利要求2所述的踏板装置，其特征在于，所述踏板架(28)在汽车的纵向中延伸，且包括：一个前端部(52)，它固定在所述两部件中的一个(16)之上，而这个部件由于前述外力而沿汽车的后向方向位移；以及一个后端部(54)，它至少是在上述外力作用于汽车上时与上述两个部件中的另一个(34)接触，而此另一个部件因此种外力而后移的量小于上述两个部件中的一个的后移量。

4.如权利要求1至3中任一项所述的踏板装置，其特征在于，所述踏板垫位移机构包括有用来允许所述踏板垫(42)在前述外力作用于汽车上时作旋转运动的装置(60，350，452，506)。

5.如权利要求4所述的踏板装置，其特征在于，所述踏板垫位移机构包括有这样的装置(60)，它在前述外力作用于车辆上时，允许所述踏板(30)作为一个整体围绕一条通过上述踏板架可枢轴转动地支承踏板的点的基本上垂直的直线枢轴转动，而所述枢轴转动则使踏板垫(42)的工作面转动到朝向离开转向装置(22)的方向。

6.如权利要求4所述的踏板装置，其特征在于，所述踏板垫位移机构包括有这样的装置，它在前述外力作用于汽车上时，允许所述踏板(30)作为一个整体围绕一条通过所述踏板垫(42)工作面上中心点的基本上垂直的直线枢轴转动，而所述枢轴转动则使所述工作面转动到朝向离开转向装置(22)的方向。

7.如权利要求4所述的踏板装置，其特征在于，所述踏板垫位移机构包括有装置(450)，它在前述外力作用于汽车上时，允许所述踏板(30)作为一个整体围绕一条基本上平行于同所述踏板垫(42)-工作面正交的直线的直线枢轴转动，而此转动使踩压此工作面的足趾指向离开转向装置(22)的方向。

8.如权利要求1至3中任一项所述的踏板装置，其特征在于，所述踏板垫位移机构包括有装置(372，542，786)，可允许所述踏板垫(42)在前述外力作用到汽车上时作线性位移。

9.如权利要求8所述的踏板装置，其特征在于，所述的可使上述踏板垫(42)作线性位移的装置(372)允许此踏板垫在汽车的左右方向中之一位移，从而使此踏板垫移离所述转向装置(22)。

10.如权利要求8所述的踏板装置，其特征在于，所述的可使上述踏板垫(42)作线性位移的装置(786)允许此踏板垫沿汽车的前进方向位移。

11.如权利要求8所述的踏板装置，其特征在于，所述的可使上述踏板垫(42)作线性位移的装置(542)允许此踏板垫沿汽车的后退方向位移。

12.如权利要求1至3中任一项所述的踏板装置，其特征在于，所述踏板(30)包括一个杆部(36)，以其一端可枢轴转动地连接到所述踏板架上，而所述踏板垫(42)则连接上述杆部的另一端使得此踏部热能相对于所述杆部位移，所述踏板垫位移机构包括一外力传感器(518)，用来探测施加到汽车上的外力，驱动装置(506)，用来使所述踏板热相对于前述杆部位移；以及一控制器(516)，用来启动所述驱动装置使所述踏板垫相对于前述杆部位移。

13.如权利要求12所述的踏板装置，其特征在于，所述外力传感器(518)包括有用来探测汽车减速度的装置，因此而探测施加到汽车的所述外力。

14.如权利要求12所述的踏板装置，其特征在于，所述驱动装置(506)包括：由所述控制器(516)起动的点火装置(510)；由所述点火装置点燃而产生出气体的气体生成源(512)；由所述气体操作的致动器(514)；以及用来将所述致动器的运动传送给所述踏板垫(42)的传动机构(508)。

15·如权利要求12所述的踏板装置，其特征在于，所述驱动装置(506)包括一为所述控制器(516)启动的马达以及一用来将此马达的运动传送给所述踏板垫(42)的传动机构(508)。

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