可調踏板總成及採用該總成的多自由度組合踏板系統的製作方法
2023-06-14 00:09:11
專利名稱：可調踏板總成及採用該總成的多自由度組合踏板系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用於人機主觀評價的驗證工具，尤其是涉及一種可調踏板總成及
採用該總成的多自由度組合踏板系統。是一種可驗證多種方案、可重複利用的組合踏板系 統實物評價驗證工具。
背景技術：
隨著全球汽車市場的發展和競爭日趨激烈，車輛人機工程性能正成為影響用戶購 買行為和使用滿意度的重要因素，人機舒適度越來越引起各大汽車廠商的重視。目前，車輛 在開發組合踏板時，都是利用一些經驗數據值或者對相關車型的組合踏板進行測量所得的 數據進行人機工程布置。這種傳統上主要依賴於經驗和逆向布置的方法，無法主觀評價，往 往會出現偏差，也無法較好地考慮各國、各年齡段人體尺寸的差異。造成車輛試製出來後， 暴露出人機工程問題，再做方案更改時，會延誤產品開發周期，造成巨額開發費用的浪費。 迫切需要提供可驗證多種方案、可重複利用的組合踏板系統評價驗證工具，同時這對車輛 人機工程的研究和汽車組合踏板的設計具有一定的指導意義。 中國專利200510022101. X公開了一種汽車踏板調節系統，包括踏板託架、踏板支
杆、推桿和踏板臂，所述的踏板支杆外端連接踏板，踏板臂與踏板託架、踏板支杆和推桿分
別相鉸連，所述的踏板臂中設置有導槽，踏板支杆內端連至導槽中且可調節所處位置，所述
的踏板支杆通過花鍵鉸接驅動臂，驅動臂外端連接一驅動軸，驅動軸穿過踏板臂連至電機
驅動裝置，所述的電機驅動裝置與驅動臂分別安裝於踏板臂的兩側，電機驅動裝置包括電
機和蝸杆蝸輪減速器，電機軸與蝸杆同軸相連，所述的踏板託架上部還安裝有踏板操縱指
示燈開關，所述的踏板臂與踏板託架通過支撐軸鉸連，且鉸連處裝設回位彈簧，所述的踏板
臂與推桿通過銷軸鉸連。其不足之處是，踏板臂長短、角度不可調節、且機構複雜。 中國專利02268182. 5公開了一種汽車油門、離合器、制動的組合踏板，它主要由
離合器踏板、制動踏板、油門踏板及支架組成，三者踏板安裝在組合為一體的支架上，離合
器的傳動主缸和雙迴路制動總閥分別通過緊固件與支架固定，離合器踏板、制動踏板分別
通過踏板軸及連接件作用於離合器的傳動主缸和雙迴路制動總閥上，油門踏板直接連接油
門拉索，將鑄鋁材料壓鑄製成的支架安裝在駕駛室的前圍上。其不足之處是，踏板臂長短、
角度也不可調節，所述的各踏板之間距離和高度均可調整是尺寸調整。
發明內容
本發明的目的是提供一種可調踏板總成，解決目前踏板長短及多自由度可調問 題。 進一步的目的是提供一種的多自由度組合踏板系統，它是一種可驗證多種方案、 可重複利用的組合踏板系統評價驗證工具。 本發明解決其技術問題所採用的技術方案是一種可調踏板總成，包括踏板支架， 踏板支架上設置轉軸，轉軸鉸接設有踏板的踏板臂，在踏板臂上還設置回位拉簧；拉簧另一端連接固定在踏板支架上；其特徵在於在踏板支架轉軸下方是還設置弧槽，弧槽內設置 可滑動調節限位踏板臂行程的兩根螺栓；所述的踏板臂是可伸縮調節長短和踏板轉角的踏 板臂。 所述的踏板臂包括上踏板臂、中間踏板臂、下踏板臂；所述的上踏板臂與中間踏板 臂通過螺栓連接，其上的螺栓孔是溝槽孔；所述的中間踏板臂與下踏板臂是通過螺栓鉸接。 這樣上踏板臂、中間踏板臂兩者之間可以相對移動，實現踏板臂長度的變化。長度調整好 後，可以通過螺栓擰緊來達到限位。當需要踏板角的變化時，鬆開螺栓，旋轉下踏板臂，調整 角度後，擰緊螺栓，實現固定。 為了保證踏板運動更平衡，所述的拉簧有兩個，在踏板臂的兩側設置。
為了實現在組合踏板系統評價驗證工具——多自由度組合踏板系統上可調整安 裝位置，所述的踏板支架上設置連接支架，所述的連接支架上連接螺栓孔也設置成溝槽孔。
—種採用上述踏板總成的多自由度組合踏板系統，採用基於人機工程的試驗用多 自由度組合踏板，根據實際所會出現的情況，設置相關參數，使之能適應多數群體，供試驗 與驗證之用。多自由度組合踏板系統包含(1)、基礎支架用於安裝三個踏板子總成(離 合、制動和加速踏板)，實現三個踏板總成的整體X向、Z向移動和單獨Y向移動自由度； (2)、離合踏板子總成單獨實現離合踏板的Z向和X向微移動，實現踏板角度行程的參數 化、踏板臂長度的參數化、踏板平面角的參數化；(3)、制動踏板子總成實現的自由度跟離 合踏板子總成一致；(4)、加速踏板子總成實現的自由度跟離合踏板子總成一致。
包括臥軌、立柱和橫梁構成的龍門形支架，在橫梁上依次設置離合踏板總成、制動 踏板總成和加速踏板總成；其特徵在於所述的臥軌、立柱和橫梁之間均採用可調節位置 的滑軌滑槽配合和螺栓固定連接；所述的離合踏板總成、制動踏板總成和加速踏板總成是 一種可調踏板總成；所述的可調踏板總成中的連接支架通過T型板及平板與所述的橫梁適 配聯接；所述的連接支架與T型板之間聯接螺栓孔設置成水平溝槽孔；所述的T型板與平 板之間聯接螺栓孔設置成垂直溝槽孔；所述的平板與所述的橫梁之間採用可調節位置的滑 軌滑槽配合的螺栓固定連接。 為了實現更大的多自由度調節，在所述的支架的臥軌上設置與地板緊固的可調節 位置的滑軌滑槽配合的螺栓。 本發明的有益效果由於採用可伸縮調節長短和踏板轉角的踏板臂，可調踏板總
成與自由度組合踏板系統支架之間及支架本身的連接均採用可調節位置的連接。用於人機
主觀評價的組合踏板系統試驗平臺，採用基於人機工程的試驗用多自由度組合踏板系統，
根據實際所會出現的情況，設置相關參數，使之能適應多數群體，供試驗與驗證之用。
1、新車型在設計之初，利用多自由度組合踏板系統的多自由度調節，體現並驗證
車輛組合踏板設計方案，驗證不同人群所需要的踏板間距、踏板位置及相關人機工程參數
之間的關係，對車輛人機工程的研究和汽車組合踏板的設計具有一定的指導意義，從而節
省試製車後續出現問題更改的費用和開發周期，降低汽車正向開發的風險； 2、能夠形成系統化的組合踏板人機資料庫，為正向開發組合踏板提供底蘊和強有
力的技術經驗支持； 3、如若後續試製車出現調整組合踏板的情況，可以通過此平臺來預先調整方案， 使之提前主觀評價感受組合踏板是否更改合理，方便快捷。
以下將結合附圖和實施例，對本發明進行較為詳細的說明。
圖1為一種多自由度組合踏板系統結構剖視圖。 圖2為圖1的俯視圖。 圖3為圖1左視圖。 圖4為可調踏板總成構造剖視圖。 圖5為可調踏板總成踏板臂放大圖。
具體實施例方式
實施例l，如圖3、4、5所示，一種可調踏板總成，包括踏板支架14，踏板支架14上 設置轉軸8，轉軸8鉸接設有踏板的踏板臂，在踏板臂上還設置回位拉簧15 ;拉簧15另一端 連接固定在踏板支架14上。在踏板支架14轉軸下方是還設置弧槽16，弧槽16內設置可滑 動調節限位踏板臂行程的兩根螺栓(9、 10);所述的踏板臂是可伸縮調節長短和踏板轉角 的踏板臂。 所述的踏板臂包括上踏板臂17、中間踏板臂20、下踏板臂22 ;所述的上踏板臂17 與中間踏板臂20通過螺栓19連接，其上的螺栓孔18是溝槽孔；所述的中間踏板臂20與下 踏板臂22是通過螺栓21鉸接。這樣上踏板臂、中間踏板臂兩者之間可以相對移動，實現踏 板臂長度的變化。長度調整好後，可以通過螺栓擰緊來達到限位。當需要踏板角的變化時， 鬆開螺栓，旋轉下踏板臂，調整角度後，擰緊螺栓，實現固定。 實施例2， 一種可調踏板總成，為了保證踏板運動更平衡，所述的拉簧15有兩個， 在踏板臂的兩側設置。其餘同實施例l。 實施例3， 一種可調踏板總成，為了實現在組合踏板系統評價驗證工具——多自由 度組合踏板系統上可調整安裝位置，所述的踏板支架上設置連接支架7，所述的連接支架7 上連接螺栓孔也設置成溝槽孔13。其餘同實施例2。 實施例4，如圖1、2、3所示，一種多自由度組合踏板系統，包括臥軌1、立柱2和橫 梁3構成的龍門形支架，在橫梁3上依次設置離合踏板總成31、制動踏板總成32和加速踏 板總成33。所述的臥軌1、立柱2和橫梁3之間均採用可調節位置的滑軌滑槽配合和螺栓 固定連接。所述的離合踏板總成31、制動踏板總成32和加速踏板總成33是一種可調踏板 總成。所述的可調踏板總成中的連接支架7通過T型板5及平板4與所述的橫梁3適配聯 接。所述的連接支架7與T型板5之間聯接螺栓孔設置成水平溝槽孔；所述的T型板5與 平板4之間聯接螺栓孔設置成垂直溝槽孔；所述的平板4與所述的橫梁3之間採用可調節 位置的滑軌滑槽配合的螺栓固定連接。如T型螺栓，螺栓T型頭置於橫梁滑槽中。
實施例5， 一種多自由度組合踏板系統，為了實現更大的多自由度調節，在所述的 支架的臥軌l上設置與地板緊固的可調節位置的滑軌滑槽配合的螺栓。如T型螺栓。其餘 同實施例4。 當使用多自由度組合踏板系統時，將組合踏板系統安裝在一個地板平臺上，同時 在地板平臺上安裝座椅，座椅的R點與地板的高度與設計方案一致，邀請一群具有不同人 體尺寸的評價員，找到自己認為最舒適的踏板間距、踏板行程、踏板臂長度以及踏板角度等最佳的方案。完成此評價後，對所有評價員對所有人機工程設計方案的主觀評價進行綜合 分析，便可以得出最優的踏板人機工程布置設計方案。
下面對組合踏板系統的自由度調整進行詳述
(1)、三個踏板可以整體實現X向、Z向的移動 參見圖1、圖2、圖3，踏板機構整體安裝於橫梁3上，用T型螺栓固定。當需要前後 移動時，鬆開立柱與臥軌上T型螺栓即可以實現立柱2的前後方向的移動，在規定的位置將 T型螺母即可實現鎖緊。 橫梁3通過T型螺栓固定於立柱2上，當需要Z向上下移動，鬆開T型螺栓即可實 現，同樣在規定的位置將T型螺母即可實現鎖緊。
(2)、三個踏板各自Y向移動 參見圖1、圖2，以離合踏板總成為例，平板4通過T型螺栓固定於橫梁3上，可以 通過鬆開擰緊T型螺栓來實現離合踏板的Y向左右移動。制動踏板總成和油門踏板總成結
構原理一致。
(3)、三個踏板各自Z向、X向的微移動 平板4上有螺栓連接溝槽，T型板5跟平板4之間由螺栓固定，螺栓可以沿著溝槽 上下移動，實現踏板Z向微移動，移動的距離由溝槽的長度決定。 同理，T型板5上也有螺栓連接溝槽，連接支架跟T型板5之間由螺栓固定，螺栓 可以沿著溝槽前後移動，實現踏板X向微移動，移動的距離由溝槽的長度決定。
(4)、三踏板各自踏板臂的角度行程參數化 參見圖4、圖5，圖中A位置和B位置決定踏板的角度行程大小，此位置由兩組螺栓 來固定限制，位置可以在圓弧槽16任意選取，實現踏板的角度行程參數化；同時，踏板臂由 具有一定拉力的拉簧15連接，這樣踩踏板時具有一定的腳感，而且具有回覆力。
(5)、踏板臂長度和踏板平面角的參數化 參見圖4、圖5，踏板臂包含上踏板臂17、中間踏板臂20和下踏板臂22，中間踏板 臂20可以套在上踏板臂17之中，並且兩個上面有溝槽18，這樣兩者之間可以相對移動，實 現踏板臂長度的變化。同時長度調整好後，可以通過溝槽內的螺栓19擰緊。
中間踏板臂20和下踏板臂22之間通過螺栓21連接在一起，當需要踏板角的變化 時，鬆開螺栓，旋轉下踏板臂22，調整角度後，擰緊螺栓21固定，實現踏板平面角的參數化。
權利要求
一種可調踏板總成，包括踏板支架，踏板支架上設置轉軸，轉軸鉸接設有踏板的踏板臂，在踏板臂上還設置回位拉簧；拉簧另一端連接固定在踏板支架上；其特徵在於在踏板支架轉軸下方是還設置弧槽，弧槽內設置可滑動調節限位踏板臂行程的兩根螺栓；所述的踏板臂是可伸縮調節長短和踏板轉角的踏板臂。
2. 如權利要求1所述的可調踏板總成，其特徵在於所述的踏板臂包括上踏板臂、中間 踏板臂、下踏板臂；所述的上踏板臂與中間踏板臂通過螺栓連接，其上的螺栓孔是溝槽孔； 所述的中間踏板臂與下踏板臂是通過螺栓鉸接。
3. 如權利要求1或2所述的可調踏板總成，其特徵在於所述的拉簧有兩個，在踏板臂 的兩側設置。
4. 如權利要求1或2所述的可調踏板總成，其特徵在於所述的踏板支架上設置連接 支架，所述的連接支架上連接螺栓孔也設置成溝槽孔。
5. —種採用權利要求4所述的可調踏板總成的多自由度組合踏板系統，包括臥軌、立 柱和橫梁構成的龍門形支架，在橫梁上依次設置離合踏板總成、制動踏板總成和加速踏板 總成；其特徵在於所述的臥軌、立柱和橫梁之間均採用可調節位置的滑軌滑槽配合和螺 栓固定連接；所述的離合踏板總成、制動踏板總成和加速踏板總成是一種可調踏板總成； 所述的可調踏板總成中的連接支架通過T型板及平板與所述的橫梁適配聯接；所述的連接 支架與T型板之間聯接螺栓孔設置成水平溝槽孔；所述的T型板與平板之間聯接螺栓孔設 置成垂直溝槽孔；所述的平板與所述的橫梁之間採用可調節位置的滑軌滑槽配合的螺栓固 定連接。
6. 如權利要求5所述的多自由度組合踏板系統，其特徵在於在所述的支架的臥軌上 設置與地板緊固的可調節位置的滑軌滑槽配合的螺栓。
全文摘要
一種可調踏板總成，包括踏板支架，踏板支架上設置轉軸，轉軸鉸接設有踏板的踏板臂，在踏板臂上還設置回位拉簧；拉簧另一端連接固定在踏板支架上；在踏板支架轉軸下方是還設置弧槽，弧槽內設置可滑動調節限位踏板臂行程的兩根螺栓；踏板臂是可伸縮調節長短和踏板轉角的踏板臂。一種採用上述踏板總成的多自由度組合踏板系統，包括臥軌、立柱和橫梁構成的龍門形支架，在橫梁上依次設置可調離合踏板總成、制動踏板總成和加速踏板總成；臥軌、立柱和橫梁之間均採用可調節位置的滑軌滑槽配合和螺栓固定連接；所述的可調踏板總成中的連接支架通過T型板及平板與所述的橫梁適配聯接。由於採用可伸縮調節長短和踏板轉角的踏板臂的可調踏板總成和可調支架，是實用的人機主觀評價的驗證工具。
文檔編號B60K26/00GK101698384SQ20091018533
公開日2010年4月28日 申請日期2009年11月6日 優先權日2009年11月6日
發明者徐少陽, 曹亮, 陳秀琴 申請人:奇瑞汽車股份有限公司