汽車踏板支撐結構的製作方法
2023-05-21 04:25:31 2
專利名稱：汽車踏板支撐結構的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種汽車踏板支撐結構。
背景技術：
通常在汽車發生衝撞時，駕駛員都會踩踏剎車踏板(brake_pedal)來制動汽車以避免上述衝撞的發生。儘管如此，汽車仍無法停止以致上述衝撞依然發生，而此時駕駛員大多處於踩踏剎車踏板的狀態。
在此情況下，伴隨汽車的衝撞，車身前部因吸收衝撞能量而被壓碎，安裝於發動機室內部的發動機在推壓位於其後方的剎車裝置的主氣缸(master cylinder)的同時而後退，但是上述主氣缸，通過控制杆(operating rod)與位於緩衝板(dash panel)後方的剎車踏板相連接，因此伴隨氣缸的後退移動，剎車踏板也通過控制杆被向後推壓移動。
其結果是對衝撞發生之前踩踏剎車踏板的駕駛員的腳產生衝撞負荷而引起較大的反衝，以致駕駛員的腳受到撞擊。
以往，為解決上述問題已提出過各種解決方法。例如，特開2001-138878號公報所公開的結構包括，第1支架(bracket)、第2支架、以及壓縮彈簧。其中，第1支架固定在緩衝板上，操縱踏板擺動可能地軸接在第2支架上，並且第2支架的前端下部可擺動地軸接在第1支架上，第2支架的後端上部安裝在車身部件上，當汽車發生衝撞時由於衝撞負荷的作用而使第2支架的後端上部脫離車身部件，壓縮彈簧被壓縮安裝在第1支架和第2支架之間，可以第2支架的前端下部的安裝位置為中心來促進第2支架的向後轉動。
根據該以往技術，在汽車產生衝撞時，第2支架的後端上部脫離車身側面部件，以安裝位置為中心產生向後轉動。因此，剎車踏板的下部產生向前移動，從而防止剎車踏板後退，以避免衝撞負荷作用在駕駛員的腳上。另外，由於壓縮安裝了促進第2支架轉動的壓縮彈簧，通過壓縮彈簧的反彈力可確保第2支架的轉動。
另外，特開平11-139346號公報中所公開的結構包括，第1踏板支架、第2踏板支架、以及引導部件。上述第1踏板支架固定在第1車身構成部件上，並且車用踏板擺動可能地軸接在上述第2踏板支架上，同時該第2踏板支架的前側受上述第1踏板支架支撐並可擺動，該第2踏板支架的後側被固定在位於比第1車身結構部件靠後的車身後側的第2車身構成部件上，且該第2車身構成部件的剛性大於第1車身構成部件，上述引導部件在汽車發生衝撞時能使第2支架的後端向車輛下側進行變位。
根據該以往技術，當汽車發生衝撞時，第2踏板支架的後端脫離車身部件，並以軸接位置為中心向後轉動。因此，由於剎車踏板的下部向前移動，所以可防止剎車踏板向後移動，從而避免衝撞負荷作用在駕駛員的腳上。另外，由於設置了能夠使第2踏板支架向車輛下方部件，由此可確保第2支架變位至車輛下側。
但在上述以往技術中，由於是通過壓縮彈簧來促進第2支架的轉動，而壓縮彈簧的反彈力很難設定，因此當設定的反彈力過小時不能夠充分地促進第2支架進行轉動，當設定的反彈力過大時，促進轉動的反彈力會一直影響第2支架，則該反彈力會一直施加在駕駛員的腳上，從而影響駕駛員進行通常剎車操作。
另外，根據上述第2種以往技術，使第2踏板支架向車輛下方變位的引導部件由固定在位於操縱踏板後方的儀錶板加固部件(instrument-panel reinforcement)上的滑動板(slide plate)所構成，但是儀錶板加固部件與操縱踏板之間存在一定的距離，所以為了使第2踏板支架與滑動板接觸並向車輛下側變位，則必須增大儀錶板加固部件或者固定在儀錶板加固部件上的滑動板。
發明內容
針對上述問題而被提出的本發明，提供一種不影響駕駛員剎車操作，並且在抑制車輛大型化的同時，能確保操縱踏板進行轉動以防止操縱踏板後退的汽車踏板支撐結構。
本發明的汽車踏板支撐結構，支撐設置於汽車緩衝板後方的操縱踏板，包括第1支架、第2支架、以及轉動促進部件。上述第1支架的前端固定在上述緩衝板上，後端固定在剛性高於上述緩衝板的車身部件上，並且在車身前部所受衝撞負荷的作用下該第1支架後端可脫離上述車身部件。上述第2支架的前端下部擺動可能地軸接在上述第1支架上，後端上部固定在上述車身部件上，並且上述操縱踏板擺動可能地軸接在該第2支架上，而且在車身前部所受衝撞負荷的作用下該第2支架後端可脫離上述車身部件。上述轉動促進部件，從上述車身部件，經上述第1支架的後端外側，連接上述第2支架上部，在車身前部所受衝撞負荷的作用下通過上述第1支架向車後方向的移動，以促進上述第2支架向車輛下方的轉動。另外，上述第1支架和第2支架大致重合，並固定在上述車身部件上，且上述第1支架的後端和第2支架的後端上部連接在一起。
根據上述結構，當汽車發生衝撞時，緩衝板受引擎的擠壓而向車後方向移動，使固定在緩衝板上的第1支架，以及與該第1支架連接在一起的第2支架一併脫離車身部件而向車後方向移動。此時，從上述車身部件，經上述第1支架的後端外側，連接第2支架上部的轉動促進部件，因伴隨第1支架的後移而產生向車後方向的變位，所以伴隨該變位使第2支架的後端上部以前端下部的軸為基點產生向車後方向的轉動。
因此採用上述結構，當汽車發生衝撞時，利用第1支架向車後方向的移動，可確保第2支架向車輛下方轉動，並使操縱踏板的下部向車前方向移動，由此可防止操縱踏板的後移。並且，轉動促進部件只有在第1支架向車後方向變位時才促進第2支架轉動，因此通常不影響駕駛員的剎車操作。另外，該轉動促進部件連接於車身部件和第2支架之間，所以轉動促進部件與操縱踏板在設置上非常接近，從而抑制車輛的大型化。
在上述結構中，上述轉動促進部件由從上述車身部件，經上述第1支架的後端外側，連接上述第2支架上部的金屬絲構成。
根據上述結構，當汽車發生衝撞時，緩衝板向車後方向的後移量較大，而車身部件因剛性較高則後移量小於緩衝板。因此，與通常相比，發生衝撞時因車身部件和第1支架後端之間的距離增加，而第1支架的後端與第2支架後端上部之間的距離縮小，所以使金屬絲受到拉引，並伴隨金屬絲的變化使第2支架的後端上部向車輛下方轉動。
由此，採用上述結構，利用第1支架向車後方向的後移，可改變車身部件與第1支架後端之間的距離，以及第1支架後端與第2支架後端上部之間距離，從而促進第2支架後端上部向車輛下方轉動。
在上述結構中，還可在第1支架的後端設置移動限制部件，以防止上述金屬絲與上述第1支架的後端之間產生橫向移動。
在上述結構中，移動限制部件還包括引導部件，而上述金屬絲可插入其中，由此引導部件可引導金屬絲的移動，使其無法脫離第1支架的後端。
在上述結構中，上述引導部件可採用樹脂材料。由此可降低金屬絲與第1支架後端之間的摩擦，而使第2支架的轉動更加圓滑。
在上述結構中，上述第1支架的向車後方向的後移量越大，上述轉動促進部件使上述第2支架的轉動量越大。由此，第1支架的後移量越大，則第2支架的轉動量也越多。
在上述結構中，上述操縱踏板為剎車踏板。由此，當汽車發生衝撞時可防止剎車踏板後退。
在上述結構中，上述引導部件呈圓筒狀，當汽車前部發生衝撞而使第1支架脫離上述車身部件時，上述金屬絲可在該引導部件中滑動。由此，可減少金屬絲與引導部件之間的摩擦，使第2支架的轉動更加圓滑。
在上述結構中，可於上述第2支架的上部設置沿車身寬度方向延伸的踏板支撐軸，且將上述金屬絲的環狀端部與該踏板支撐軸連接。由此，可切實地固定金屬絲，汽車發生衝撞時可確保第1支架的後退和第2支架的轉動，從而防止剎車踏板後退。
在上述結構中，金屬絲的兩端都位於第1支架後端的金屬絲被滑動連接的位置的前面，並且踏板支撐軸位於固定金屬絲兩端的位置的前面。由此，在汽車發生衝撞時，可確保第1支架的後退和第2支架的轉動，從而防止剎車踏板後退。
圖1是本發明實施形態的整體結構圖。
圖2A是從上方觀測本發明實施形態的安裝支架的平面圖。
圖2B是第1支架的平面圖。
圖2C是第2支架的平面圖。
圖2D是安裝支架的平面圖。
圖3是本發明實施形態的安裝支架一側的金屬絲部件(wire member)的安裝結構圖。
圖4是本發明實施形態的踏板支撐軸一側的金屬絲部件的安裝結構圖。
圖5是本發明實施形態的引導部件的斜視圖。
圖6是本發明實施形態的剎車踏板在汽車發生衝撞時的變位示意圖。
具體實施例方式
以下，根據附圖對本發明的實施形態進行說明。
圖1是本發明實施形態的整體結構圖。1是構成汽車的一部分的緩衝板，其前方(圖左側)形成設置發動機(未圖示)的發動機室2，後方(圖右側)形成車室3。
在緩衝板1的下部後方，即車室3室內下部前方，設置有駕駛員進行踩踏操作的操縱踏板，即剎車踏板4，該剎車踏板4通過後述的第1支架5和第2支架6而予以固定。
第1支架(bracket)5，通過緩衝板1下部背面的螺栓7、7而予以固定，該第1支架5包括大致呈板狀的固定部5a和支撐部5b。上述固定部5a以與緩衝板1的下部背面保持指定距離間隔的狀態通過螺栓7、7而予以固定，上述支撐部5b向上述固定部5a的後上方延伸，其下側為開放狀態且剖面大致呈「コ」字形狀。
第1支架5的支撐部5b的後端上部，通過螺栓10、10安裝在作為車室3室內的沿車身寬度方向延伸的車身部件的儀錶板(cowl panel)8的下表面上所安裝的安裝支架9上，在汽車發生衝突時所產生的規定值以上的負載的作用下，該支撐部5b的後端上部向車後方向後退而脫離上述安裝支架9。另外，第1支架5的支撐部5b的相對於安裝支架9脫離可能的安裝結構，以及第2支架6的安裝將在後予以敘述。
此外，為了確保汽車發生衝撞時乘客在車室3室內的乘坐空間，儀錶板8的剛性高於緩衝板1，且不存在略微的後移。
從汽車的車身寬度方向看，第2支架6在第1支架5的支撐部5b的內部，與該支撐部5b大致重合。
該第2支架6為，與上述第1支架5的支撐部5b相同，其下端為開放狀態且剖面大致呈「コ」字形狀，其前端下部通過連接銷(caulking pin)6c可沿豎直面擺動可能地軸接在第1支架5的支撐部5b的前端，同時其後端上部與第1支架5的支撐部5b一起，通過螺栓10、10安裝在上述儀錶板8上，在汽車發生衝突時所產生的規定值以上的負載的作用下，該後端上部向車後方向後退而脫離上述儀錶板8。
如圖2A所示，安裝支架9，第1支架5的支撐部5b後端上部的上側壁部(upper-wallpart)，以及第2支架6的後端上部的上側壁部，在設置上自上而下依次重合，並通過螺栓10、10螺接在一起。另外，在安裝支架9的車後方一側形成略呈半圓形的切口9a，該切口9a大於螺栓10、10的直徑。圖2A所示結構的各個組成部件可參照2B～2D。圖2B為第1支架5的平面圖、圖2C為第2支架6的平面圖、圖2D是安裝支架9的平面圖。如圖2B所示，在第1支架5的上側壁部5p上形成有為減輕整體重量的長孔5i，以及定位螺栓10、10的貫穿孔5h、5h。如圖2C所示，第2支架6包括兩個指向車前方的切口6a、6a。圖2D所示的安裝支架9包括兩個指向車後方的切口9a、9a。在一般狀態下，第1支架5、第2支架6、安裝支架9都被貫穿於孔5h、切口6a和切口9a的螺栓10所連接在一起。
因此，當汽車發生衝撞時，規定值以上的負載作用在緩衝板1上，使緩衝板1大幅度後退，第1支架5也伴隨緩衝板1產生大幅度後退。此時，由於儀錶板8的剛性高於緩衝板1，所以幾乎不後移，因此螺栓10、10伴隨第1支架5的後移而脫離切口9a。
另外，在上述結構中，當超過規定值的負載作用在緩衝板1上時，緩衝板1的後退使螺栓10脫離安裝支架9的切口9a，由此第1支架5和第2支架6也脫離安裝支架9。隨後，在螺栓10的軸向形成與安裝支架9的厚度相同的間隙，並在金屬絲12的拉力作用下使第2支架6可脫離第1支架5。
並且，在第2支架6內的左右垂直壁部上架設沿汽車車身寬度方向延伸的踏板支撐軸11，該踏板支撐軸11支持上述剎車踏板4的上端，使該剎車踏板的上端可以沿著垂直面擺動。該剎車踏板4採用細長形狀材料，其下部設置可以放置駕駛員的腳並進行踩踏的踏板4a。
另外，上述安裝支架9與設置於上述第2支架6中的踏板支撐軸11之間，連接有作為轉動促進部件的金屬絲12。
如圖3所示，金屬絲12的安裝支架9一側，其前端略呈「T」字形，該T字形端部被插入安裝支架9的上表面上所形成的凹部9b內，並如圖4所示用蓋子13從上方予以固定，由此金屬絲12的安裝支架9一側被固定。
另外，金屬絲12的踏板支撐軸11一側，如圖1所示，其前端呈環狀，且該金屬絲12的環狀端部掛接在踏板支撐軸11上。
還有，在金屬絲12的中途，於第1支架5的支撐部5a的後端位置插入圖5所示的中空圓筒狀引導部件14，該引導部件14引導金屬絲12的移動使其不脫離第1支架5的支撐部5a的後端。同時，該引導部件14可採用樹脂，以降低引導部件14與金屬絲12接觸時所產生的摩擦阻力。另外，由於金屬絲12在引導部件中沿豎直方向滑動，所以該引導部件14還可限制金屬絲12的橫向移動。這裡所說的橫向為左右方向，而非前後方向(縱向)。
以下，根據圖6對汽車發生衝撞時本發明所起的作用進行詳細說明。
如圖6所示，當汽車發生衝撞時，作用於緩衝板1的負載超過規定值時，緩衝板1會大幅度後退，第1支架5也隨此大幅度後退。而儀錶板8的剛性高於第1支架5，所以幾乎不發生後退，由此使螺栓10、10伴隨第1支架5的後退而脫離切口9a。此時，從儀錶板8，經第1支架5的後端外側，至第2支架6內所設置的支撐軸11而予以連接的金屬絲12，伴隨第1支架5向車後方的後退而產生向車後方的變位，即金屬絲12受拉引，使其從第1支架5至設置在第2支架6後端的引導部件14之間的長度增長，從引導部件14至踏板支撐軸11之間的長度縮短，由此伴隨上述變位，第2支架6的後端上部以前端下部的軸(連接銷6c)為基點向車後方向轉動。
因此，根據本實施形態，當汽車發生衝撞時，利用第1支架5向車後方向的後退，可確保剎車踏板轉動，並使剎車踏板4的踏板部4a可向車前方向移動，由此可防止剎車踏板4的後移。並且，金屬絲12隻有在第1支架5向車後方向變位時才促進第2支架6轉動，因此通常不影響駕駛員的剎車操作。另外，金屬絲12連接於儀錶板8與第2支架6之間，所以金屬絲12與操縱踏板4在設置上非常接近，從而抑制了車輛的大型化。
另外，由於金屬絲12與第1支架5的後端外側相連接，所以第1支架5向車後方向的後移量越大則金屬絲12越向車後方向延伸，而第2支架6向車的下方的轉動量也隨之增大。
另外，由於金屬絲12與第1支架5後端相接觸的位置設置有樹脂材料的引導部件14，所以在引導金屬絲12的移動的同時，而不使其脫離第1支架5的支撐部5b的後端。並且，引導部件14因採用樹脂材料，可降低金屬絲12與第1支架5後端之間的摩擦，而使第2支架6的轉動更為圓滑。
另外，本實施形態，適用於作為操縱踏板的剎車踏板4，但也適用於離合器踏板。
另外，在本實施形態中，固定在第1支架5後端的車身部件為儀錶板8，而其他靠近操縱踏板的車身部件也可代替儀錶板8。
另外，在本實施形態中，是在第1支架5後端設置樹脂材料的引導部件14，也可以直接將樹脂貼在第1支架的後端。
權利要求
1.一種汽車踏板支撐結構，用於支撐設置在汽車緩衝板後方的操縱踏板，其特徵在於，包括第1支架，其前端固定在上述緩衝板上，其後端固定在剛性高於上述緩衝板的車身部件上，在車身前部所受衝撞負荷的作用下上述第1支架後端脫離上述車身部件；第2支架，其前端下部擺動可能地軸接在上述第1支架上，其後端上部固定在上述車身部件上，並且上述操縱踏板擺動可能地軸接在該第2支架上，在車身前部所受衝撞負荷的作用下上述第2支架後端脫離上述車身部件；及轉動促進部件，從上述車身部件，經上述第1支架的後端外側，連接第2支架上部，在車身前部所受衝撞負荷的作用下通過上述第1支架向車後方向的移動，以促進上述第2支架向車輛下方的轉動；其中，上述第1支架和第2支架大致重合，並固定在上述車身部件上，且上述第1支架的後端和第2支架的後端上部連接在一起。
2.根據權利要求1所述的汽車踏板支撐結構，其特徵在於，其中，上述轉動促進部件，由從上述車身部件，經上述第1支架的後端外側，連接上述第2支架上部的金屬絲構成。
3.根據權利要求2所述的汽車踏板支撐結構，其特徵在於，還包括，移動限制部件，設置於上述第1支架的後端，以防止上述金屬絲與上述第1支架的後端之間產生橫向移動。
4.根據權利要求3所述的汽車踏板支撐結構，其特徵在於，其中，上述移動限制部件包括引導部件，上述金屬絲可插入其中。
5.根據權利要求4所述的汽車踏板支撐結構，其特徵在於，其中，上述引導部件採用樹脂材料。
6.根據權利要求1至5中任何一項所述的汽車踏板支撐結構，其特徵在於，其中，上述第1支架的向車後方向的後移量越大，上述轉動促進部件使上述第2支架的轉動量越大。
7.根據權利要求1至5中任何一項所述的汽車踏板支撐結構，其特徵在於，其中，上述操縱踏板為剎車踏板。
8.根據權利要求4所述的汽車踏板支撐結構，其特徵在於，其中，上述引導部件呈圓筒狀，當汽車前部發生衝撞而使第1支架脫離上述車身部件時，上述金屬絲在該引導部件中滑動。
9.根據權利要求2所述的汽車踏板支撐結構，其特徵在於，還包括，踏板支撐軸，設置在上述第2支架的上部，沿車身寬度方向延伸；上述金屬絲包括一環狀端部，與上述踏板支撐軸相連接。
10.根據權利要求2所述的汽車踏板支撐結構，其特徵在於，其中，上述金屬絲的兩端都位於上述第1支架後端的金屬絲被滑動連接的位置的前面；上述踏板支撐軸位於固定上述金屬絲兩端的位置的前面。
全文摘要
本發明提供一種不影響駕駛員剎車操作，並且在抑制車輛大型化的同時，能確保操縱踏板進行轉動以防止操縱踏板後退的汽車踏板支撐結構。該汽車踏板支撐結構，支撐設置於汽車緩衝板後方的操縱踏板，包括第1支架、第2支架、以及轉動促進部件。上述第1支架的前端固定在上述緩衝板上，後端固定在剛性高於上述緩衝板的車身部件上，並且在車身前部所受衝撞負荷的作用下該第1支架後端可脫離上述車身部件。上述第2支架的前端下部擺動可能地軸接在上述第1支架上，後端上部固定在上述車身部件上，並且上述操縱踏板擺動可能地軸接在該第2支架上，而且在車身前部所受衝撞負荷的作用下該第2支架後端可脫離上述車身部件。上述轉動促進部件，從上述車身部件，經上述第1支架的後端外側，連接上述第2支架上部，在車身前部所受衝撞負荷的作用下通過上述第1支架向車後方向的移動，以促進上述第2支架向車輛下方的轉動。另外，上述第1支架和第2支架大致重合，並固定在上述車身部件上，且上述第1支架的後端和第2支架的後端上部連接在一起。
文檔編號G05G1/32GK1496902SQ0316035
公開日2004年5月19日 申請日期2003年9月24日 優先權日2002年9月25日
發明者山田秀人, 佐佐木康則, 高橋恭宣, 中山晃, 宣, 康則 申請人:馬自達汽車株式會社