專利名稱：踏板裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及車輛的踏板裝置，其包括樞轉地設置在踏板托架結構中的踏板臂，踏板托架結構界定了所述踏板臂的樞軸并且適于被固定地安裝在所述車輛中，以及安裝在所述踏板臂上以使其面向所述車輛后方的限位元件。
本實用新型還涉及一種車輛，其包括在車輛中通常橫向延伸并用作車輛中組件支架的結構梁結構、踏板裝置，其包括樞轉地設置在踏板托架結構中的踏板臂，踏板托架結構界定了所述踏板臂的樞軸并且用于固定地安裝在所述車輛中，該車輛還包括安裝在所述踏板臂上以使其面向所述車輛后方的限位元件。
背景技術：
在車輛中，例如在汽車中，會使用一組踏板以允許駕駛員對車輛進行操縱。所述踏板組通常包括制動踏板、離合器踏板和加速器踏板，或在車輛具有自動換檔的情形中包括制動踏板和加速器踏板。
傳統類型的制動踏板包括樞轉地設置的制動踏板臂，其包括駕駛員可以通過用腳按壓而驅動的足板。另外，制動踏板臂通常通過穿過所討論車輛的隔火墻延伸的推桿而連接至制動助力器。通過按壓制動踏板可以驅動制動助力器，從而易于車輛的制動。
現已知曉，踏板裝置，例如連接到制動助力器上的制動踏板裝置，在發生正面碰撞時可能會對駕駛員蘊含著嚴重的風險。更準確地說，在正面碰撞過程中作用在車輛前部的沖擊力將會傳遞到制動助力器，并且進一步通過推桿傳遞至制動踏板臂。因此，制動踏板臂將受力而以朝駕駛員腳的方向的方式轉動。在制動踏板臂與腳接觸時，這可能會對駕駛員的腳或腿造成嚴重的傷害。對于制動踏板而言，傷害的風險尤其高，因為通常認為，在碰撞過程中駕駛員的右腳會放在制動踏板上以進行剎車。
為了解決上述問題并降低在碰撞時對駕駛員的腳的傷害風險，已經開發出幾種安全裝置來防止制動踏板臂在車輛中向后移動。
專利文件US 6408711給出了一種裝置，其中制動踏板配設有一個止動件。通過該止動件，可以在制動踏板臂接觸駕駛員的腳之前將其樞轉運動限制至初始位置。這是由于止動件與固定到制動踏板托架上從而容納止動件的止動托架配合起作用的事實而實現的。這樣就可以防止踏板臂向后移動從而導致出現傷害。
另外，在專利文件US 6089119中給出了一種踏板裝置，其中以橫向方式在車輛中設置的支柱支撐一個剛性力傳遞元件。所述力傳遞元件設置成在對車輛產生正面碰撞時將制動踏板臂在車輛中向前移動。
盡管上述已知裝置用于防止制動踏板臂在發生正面沖撞時受到朝向駕駛員的力，但是仍然需要進一步改善的踏板裝置，尤其是簡單、劃算的踏板裝置，其可以很容易地集成到車輛中并降低對駕駛員的腳造成傷害的風險。
發明內容
因此本實用新型的一個目的是提供一種改進的踏板裝置，特別是用于車輛中制動踏板的踏板裝置，通過它可以獲得駕駛員的高度安全性。
依照本實用新型，該目的是通過最初提及的踏板裝置實現的，該踏板裝置的特征在于所述限位元件安裝在踏板臂上的選定位置，這樣在發生碰撞時，所述限位元件就與在所述車輛中通常橫向延伸的現有梁結構接觸。
該目的也是通過最初提及的車輛實現的，該車輛裝置的特征在于所述限位元件安裝在踏板臂上所述梁結構前面的某個選定位置處，這樣在發生碰撞時，所述限位元件就與所述梁結構接觸，從而防止制動踏板臂在所述車輛中向后移動。
通過本實用新型，可以實現某些特定的優點。首先，應當指出，本實用新型通過避免踏板臂在發生碰撞時接觸駕駛員的腳而提供了高度的安全性，從而降低了對腳或腿造成傷害的風險。此外，本實用新型基于現有結構梁元件可以用于限制踏板臂移位的事實。
另一個優點涉及本實用新型組成一種簡單且劃算的解決方案的事實，其也使用車輛中的現有梁結構來向駕駛員的腳提供降低的傷害風險。
根據本實用新型的一個特定實施例，踏板臂樞轉地設置在具有削弱部的踏板托架結構中。這樣，踏板臂的樞軸在沖擊過程中可以在車輛中進一步向后移動。這更加有助于阻止踏板臂接觸駕駛員的腳。
下面將參照附圖詳細描述本實用新型。這些附圖僅僅用于說明而不對本實用新型的范圍進行任何限制。其中圖1是依照本實用新型的車輛制動踏板裝置的透視圖；圖2a是根據本實用新型的制動踏板裝置的側視簡圖，其中制動踏板裝置處于所述車輛發生正面碰撞之前的第一位置；圖2b是通常對應于圖2a的視圖，但是顯示了根據本實用新型的制動踏板裝置在所述正面碰撞過程中的第二位置；以及圖2c是對應于圖2a和2b的視圖，但是顯示了根據本實用新型的制動踏板裝置位于正面碰撞過程中的第三位置。
具體實施方式
下面將詳細說明根據本實用新型的踏板裝置的實施例。參照圖1，其中顯示了制動踏板裝置1的透視圖，其根據所述實施例以傳統方式設置在機動車輛中乘客室的較低的前部。制動踏板裝置1包括一個繞樞軸3樞轉地設置的制動踏板臂2。另外，制動踏板臂2的下面部分帶有足板4。樞軸3由在制動踏板臂2的上部提供的管件5而界定，管件5形成一個支撐在第一踏板托架6和第二踏板托架7之間的軸以允許制動踏板臂2的樞轉運動。所述托架6、7設置在制動踏板臂2的兩側。特別地，第一踏板托架6配設有第一托架孔8，且第二踏板托架7配設有第二托架孔(未顯示)，管件5安裝在這兩個孔內。
踏板托架6、7安裝在車輛的隔火墻9中。隔火墻9以一種已知的方式設置在所被討論的車輛的前部，從而將乘客室的下面部分與發動機室分開。
下面將參照一個實施例描述本實用新型，該實施例包括制動踏板裝置1，其設置成通過推桿10連接至車輛中的制動助力器(未顯示)。推桿10以樞轉的方式固定到踏板臂2上的孔11中。為了將所述推桿10連接至所述制動助力器，推桿10延伸穿過隔火墻9中的開口12并進一步延伸至制動助力器。
根據本實施例，本實用新型將被用于具有所謂橫管13的車輛，橫管是一個剛性結構梁結構，其在車輛的側部之間延伸，更精確地，在所謂的A柱(未顯示)之間延伸。在大多數當今的車輛中，A柱通常形成于車輛每一側上安裝車輛左前門和右前門的區域中。因此，在圖1中使用虛線圖示了沿通常與車輛軸向垂直的方向延伸的橫管13。
由于橫管13為剛性的，所以其可以用作結構梁結構，它與A柱及車輛底盤的剩余部分形成一個向車輛提供高度剛性和可靠性的封閉支撐結構。此前就可以由專利文件US 2002/0093221A1獲知這樣的裝置。同樣，橫管13優選地用作與車輛的儀表板和轉向柱相關的不同組件的支架。例如，可以將轉向柱設置成架設在橫管13之上。應當指出，橫管13應該置于車輛底板上方相對較低的高度。同圖1所示具有橫管13的裝置相比，此前已知的當今車輛中的橫向橫管通常設置在車輛底板上方相對較高的位置處。這樣安裝的橫管還允許安裝儀表板組件和轉向柱，而其方式是例如轉向柱通過合適的安裝設備懸掛在橫管下方。
本實用新型基于如下理解，即包括兩個A柱的車輛底盤結構可以與制動踏板裝置1如同圖1所示那樣配合起作用，所述A柱通過低水平面上的橫管13被機械地連接。下面將對此進行更加詳細的描述。
如果橫管13足夠低(即，在底板上方合適的高度)，它就能夠以一種可以防止制動踏板在車輛中受力向后移動而對車輛的駕駛者造成傷害的方式與制動踏板配合起作用。為了達到該目的，本實用新型包括限位元件14，它由連接到制動踏板臂2上的相對較小的托架狀組件構成。限位元件14包括設置成連接到制動踏板臂2上的連接部14a和設置成在例如正面碰撞過程中制動踏板臂2受力向后時與橫管13接觸的止動部14b。
限位元件14設置在橫管13之前很近的距離處(即在橫管13上面向車輛前方的一側)并且通常位于與橫管13相同的高度處。優選地，限位元件14連接于制動踏板臂2上大約對應于其長度一半的位置。然而，限位元件14的精確位置可能會變化，例如取決于橫管13的位置、踏板托架6、7的位置以及隔火墻9的尺寸。根據本實用新型，限位元件14沿制動踏板臂2安裝的位置對應于如下位置如果制動踏板臂2沿朝橫管13的方向樞轉，例如在發生正面碰撞時，則該位置導致限位元件14與橫管13接觸。
另外，如圖1所示，第一踏板托架6中形成一個削弱部，其由位于第一踏板托架6上部的缺口或凹口15界定。凹口15優選地位于第一踏板托架6中位于樞軸3上方的位置。第二踏板托架7成形的方式與第一踏板托架6類似，即還具有通常與第一踏板托架6中的上述凹口15相同類型的凹口16。如下文詳述的那樣，凹口15、16的目的是允許第一踏板托架6和第二踏板托架7在特定情況下輕微地變形并因此允許樞軸3在車輛中向后移動。因此，踏板臂2的較低部分就沿著車輛的前方移動特定距離，從而防止接觸駕駛員的腳。
現在將參照圖示正面碰撞過程中情形的圖2a、2b和2c更加詳細地描述本實用新型。圖2a是一個略微簡化的側視圖，其顯示了根據本實用新型的制動踏板裝置1，其所處位置為就在發生正面碰撞之前即就在碰撞所生成的沖擊力迫使隔火墻9在車輛中向后移動之前時間點的第一位置。圖2b和2c顯示了處在這樣一個碰撞過程中第二位置和第三位置的制動踏板裝置1。
參照圖2a，應當指出，制動踏板裝置2設置成足板4剛好位于駕駛員的腳17的預置位置前方。很顯然，駕駛員可能將右腳放在剎車足板4上面。同樣，從圖2a中可以很容易看出，制動踏板臂2上的限位元件14適合于現有橫管13的位置，這樣它就可以安裝在制動踏板臂2上位于橫管13前方一小段距離的位置。同樣，限位元件14置于制動踏板臂2上通常與橫管13的高度相對應的位置處，這樣一旦受到沖擊，它就可以撞擊橫管13的前側。
在發生正面碰撞時，可以想見，車輛的前部將會變形并且受力向后，即，沿朝向車輛駕駛員的方向。這意味著隔火墻9將相對于車輛每側上的兩個A柱(未顯示)的位置移動。現已指出，在傳統類型的汽車的正面碰撞過程中，A柱的位置通常不會受到很大程度的影響。由于橫管13機械地連接到A柱上，因此，在隔火墻9向后即朝A柱和橫管13的位置移動特定距離時，橫管13通常將停留在不變的位置上。圖2b中顯示了這一情形。
同樣，在正面碰撞過程中，可以想見，作用在車輛前部的沖擊力將分配到制動助力器。這意味著將制動助力器連接至制動踏板臂2上的推桿10將把一個相對較高的力傳遞給制動踏板臂2。因此，制動踏板臂2將沿著朝向駕駛員的腳17的方向推進。如同最初所述，這可能會對駕駛員的腳17造成傷害。
在圖2b中使用虛線指示了隔火墻9的初始位置。在正面碰撞之后，隔火墻9將朝車輛的尾部移動特定距離，因此朝橫管13移動特定距離。在圖2b中使用箭頭指示出了隔火墻9的侵入方向。同樣，制動踏板臂2在推桿10的作用下向后移動。最終，制動踏板臂2將到達限位元件14撞擊橫管13的位置。在圖2b中顯示的制動踏板裝置1處于限位元件14與橫管13的前側相接觸的位置。
當限位元件14與橫管13接觸時，踏板臂2將受到阻止而不再向后移動，即足板4將受到阻止而不會朝駕駛員的腳17進一步移動。制動踏板臂2將繼續圍繞由位于限位元件14和橫管13之間接觸點界定的假想樞軸做樞轉移動。作為該樞轉運動的結果，踏板臂2和足板4將受力而離開駕駛員的腳17所在的位置。這樣，通過本實用新型即可降低甚至排除對腳造成傷害的風險。
限位元件14優選地以從不使橫管超載的方式設置。這意味著應該對限位元件14的形狀、材料和尺寸進行選擇，從而使得當限位元件14作用在橫管13上的力超過一個特定值時，限位元件14可以屈服并變形。另一方面，在這樣的情形中橫管13將保持基本不變。
如果在碰撞過程中的沖擊力非常大，隔火墻9將進一步受力而朝車輛后方移動，如圖2c所示。由于限位元件14與橫管13接觸，所以踏板臂2的上部將受到推動而繼續其圍繞位于限位元件14和橫管13前側之間接觸點的樞轉運動。在圖2c中使用彎曲的箭頭指示出了該情形。作為該力在踏板臂2的上部及其樞軸3上作用的結果，位于第一踏板托架6、第二踏板托架7中的凹口15、16將最終導致所述踏板托架6、7發生變形。這意味著凹口15、16將“展開”，從而允許樞軸3在車輛中繼續向后移動特定距離。緣于該樞轉，踏板臂2的下部將進一步遠離駕駛員的腳而移動特定距離。換句話說，第一踏板托架6和第二踏板托架7中的凹口15、16構成本實用新型的進一步改進，因為其允許制動踏板進一步遠離駕駛員的腳17而運動。這也是緣于踏板臂2的樞軸3設置的高于橫管13的事實而實現的。
總之，通過本實用新型，提供了一種裝置，其中防止制動踏板臂2超過由橫管13界定的位置移動，即橫管13將在限位元件14撞擊橫管13的前側時停止踏板臂2的運動。當隔火墻9在車輛中向后移動時，踏板臂2的下部將離開駕駛員的腳。就對駕駛員造成傷害的風險而言，這將實現高度的安全性。可以通過削弱凹口15、16提供更高程度的安全性，因為將提供所述凹口15、16以允許樞轉點3在作用于隔火墻9上的力非常高時向后移動。
參照圖1，應當指出，限位元件14由通常為U形或V形的設置成與橫管13的前側接觸的止動部14b組成。止動部14的尺寸和形狀可能會在本實用新型的范圍內有所變化。例如，止動部可能會形成通常為三角形的橫截面，或者形成矩形或方形橫截面。另外，止動部14b的長度優選地適應于制動踏板臂2的最大允許樞轉運動，并且也適應于橫管13和隔火墻9的實際位置。另外，止動部14b優選地設計成可以在作用于橫管上的力超過一個特定值時發生屈服的變形元件。
本實用新型并不限于所描述的實施例，而是可以在本發明要求保護范圍內進行改動。本實用新型尤其適合于在如上所述的具有位于相對較低高度橫管的那些車輛中實現。然而，本實用新型的原理并非僅局限于此類車輛，而是可以在所有車輛中使用，只要其中允許上述類型的限位元件與在正面碰撞中通常不向后移動的固定元件，例如梁或另一個結構元件接觸即可。
此外，本實用新型并不局限于用作制動踏板，而是通常可以用作車輛中在碰撞過程中存在傷害風險的各種類型的踏板裝置。例如，本實用新型的原理可以同樣應用于離合器踏板。
權利要求1.用于車輛的踏板裝置(1)，包括樞轉地設置在踏板托架結構(6，7)中的踏板臂(2)，和安裝在所述踏板臂(2)上從而朝向所述車輛后方的限位元件(14)，所述踏板托架結構(6，7)限定了所述踏板臂(2)的樞軸(3)并且被固定地安裝在所述車輛中，其特征在于，所述限位元件(14)安裝在踏板臂(2)上一選定位置處，在發生碰撞時，所述限位元件(14)與在所述車輛中通常橫向延伸的現有梁結構(13)相接觸。
2.如權利要求1所述的踏板裝置(1)，其特征在于，所述限位元件(14)安裝在所述踏板臂(2)上，和位于在梁結構(13)的前方相隔很小的距離處并且通常與所述梁結構(13)位于相同的高度。
3.如權利要求1或2所述的踏板裝置(1)，其特征在于，所述限位元件(14)包括設置成連接到踏板臂(2)上的連接部分(14a)和設置成與所述梁結構(13)接觸的止動部(14b)。
4.如權利要求1-3中任一項所述的踏板裝置(1)，其特征在于，所述止動部(14b)通常為V型或U型、或形狀為三角形、矩形或方形箱，所述箱的一側適合于與所述梁結構(13)接觸。
5.如上述權利要求中任一項所述的踏板裝置(1)，其特征在于，踏板托架結構(6，7)限定了允許踏板托架結構(6，7)沖擊變形的削弱部(15，16)，從而允許樞軸(3)移動。
6.如權利要求5所述的踏板裝置(1)，其特征在于，所述削弱部(15，16)由至少一個位于形成所述踏板托架結構(6，7)的材料中的凹口(15，16)構成。
7.如上述權利要求中任一項所述的踏板裝置(1)，其特征在于，它由制動踏板裝置構成。
8.一種車輛，包括通常在車輛中橫向延伸并作為車輛中組件支架的結構梁結構(13)，踏板裝置(1)，該踏板裝置(1)包括樞轉地設置在踏板托架結構(6，7)中的踏板臂(2)，和安裝在所述踏板臂(2)上從而朝向所述車輛后方的限位元件(14)，所述踏板托架結構(6，7)限定了所述踏板臂(2)的樞軸(3)并且被固定地安裝在所述車輛中，其特征在于，所述限位元件(14)安裝在踏板臂(2)上位于所述梁結構(13)前方的一選定位置處，在發生碰撞時，所述限位元件(14)與所述梁結構(13)接觸以防止制動踏板臂在所述車輛中向后移動。
9.如權利要求8所述的車輛，其特征在于，包括隔火墻(9)，所述踏板托架結構(6，7)安裝在所述隔火墻(9)上。
10.如權利要求8或9所述的車輛，其特征在于，所述梁結構(13)在設置于所述車輛每側上的兩個A柱之間延伸。
11.如權利要求8-10中任一項所述的車輛，其特征在于，所述托架結構(6，7)限定了所述踏板臂(2)的樞軸(3)，該樞軸的位置高于所述梁結構(13)的位置。
12.如權利要求8-11中任一項所述的車輛，其特征在于，所述梁結構(13)設置高度足夠低的位置上，從而使其能夠作為架設在所述梁結構(13)上的儀表板的支架。
專利摘要本實用新型涉及一種用于車輛的踏板裝置(1)，其包括樞轉地設置在踏板托架結構(6，7)中的踏板臂(2)，踏板托架結構(6，7)界定了所述踏板臂(2)的樞軸(3)并適于固定地安裝在所述車輛中，還包括安裝在所述踏板臂(2)上從而朝向所述車輛后方的限位元件(14)。限位元件(14)安裝在踏板臂(2)上的一選擇位置處，在發生碰撞時，所述限位元件(14)與在所述車輛中通常橫向延伸的現有梁結構(13)接觸。本申請還涉及包括上述類型踏板裝置(1)的車輛。通過本實用新型，可以提供一種改進的踏板裝置，可以降低駕駛員的腳受到傷害的風險。
文檔編號B60T7/06GK2725116SQ20042000597
公開日2005年9月14日 申請日期2004年7月13日 優先權日2004年7月13日
發明者海科·施韋爾特, 拉格納·克羅納, 克里斯特·尼爾松, 弗雷德里克·隆格倫, 馬蒂亞斯·約翰松, 約爾延·帕勃恩 申請人:福特環球技術公司