CN101920695B - 车辆踏板装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种车辆踏板装置，该车辆踏板装置包括：悬挂在插通踏板托架(11)的一对纵壁部(13)间的支撑轴(16)上的踏板(15)；以及在前方碰撞时使支撑轴的一个端部从一个纵壁部脱落的轴脱落单元(30)，其中，在踏板托架的离开踏板的地点上设置踏板行程传感器(25)，利用传递机构(33)连接踏板行程传感器和踏板之间，在传递机构中设置容许在前方碰撞时支撑轴的端部从纵壁部脱落的举动的容许单元(36)。

Description

车辆踏板装置

技术领域

本发明涉及一种具有在车辆的前方碰撞时支撑有踏板的支撑轴从踏板托架拨出的功能的车辆踏板装置。

背景技术

大多数的汽车(车辆)在前围板(dash panel)的下侧安装有悬挂式的踏板装置，以通过驾驶员的踩下来进行制动或加速等操作。大多数的踏板装置被构成为：将与踏板臂成为一体的支撑轴转动自如地支撑在已固定在前围板的踏板托架上，并在支撑轴上悬挂踏板臂。

为了确保前方碰撞时的安全性，在悬挂式的踏板装置中，存在在从车辆前方施加有规定值以上的冲击负荷的车辆前方碰撞时能使踏板臂从前围板脱离的装置。例如，如日本特开2001-219828号公报所披露，公知有如下装置：具有将踏板托架固定在前围板上的固定托架和可装卸地装配在该固定托架上的分离托架，并使支撑轴支撑在分离托架上，当车辆的前方碰撞时，如果前围板向车辆后方移位，则使分离托架从前围板的固定托架分离，而后使踏板脱落。

此外，近来，为了避开安装在踏板托架上的设备和配置在踏板装置的周围的设备，在踏板装置中，也有在前方碰撞时使支撑轴的一侧的端部从已固定在前围板的踏板托架脱落，而后使踏板臂脱落的装置。

不过，在踏板装置中，利用用于检测踏板偏转的踏板行程传感器，根据在踏板行程传感器中检测出的检测信号，电气地控制设备的技术正在不断发展。例如，在电动汽车或混合动力车中，利用检测用于操作液压制动设备的制动踏板的偏转的踏板行程传感器，利用通过踏板行程传感器检测的踏板偏转角控制再生制动控制设备，从而谋求与液压制动设备的并存。

如日本特开平3-67315号公报所披露，在踏板的附近，大多的踏板行程传感器以使踏板行程传感器的转动中心与踏板的转动中心吻合的方式安装，且踏板行程传感器的输入部与踏板结合，以使踏板的偏转传递给踏板行程传感器。

不过，由于在安装有踏板装置的并且位于驾驶员的脚下前方的前围板上分布有许多设备，所以有时无法将踏板行程传感器安装在踏板附近。

在这样的情况下，为了满足其要求，将踏板行程传感器设置在离开了踏板的托架部分上，并用传递机构连接分开的踏板和踏板行程传感器之间，从而能够通过上述传递机构将踏板的偏转传递给处于离开位置上的踏板行程传感器。

即使在具有使上述支撑轴的一侧端部脱落的构造的踏板装置中，也因各种的限制有时不得已如上述将踏板行程传感器安装在离开踏板的地点，在这种情况下，利用传递机构将踏板的偏转传递至踏板行程传感器。

不过，当使托架从上述日本特开2001-219828号公报的前围板脱落时，由于传递机构连接位于脱落的托架上的踏板行程传感器和踏板之间，传递机构本身不影响踏板的脱落。不过，在上述的使支撑轴的一侧的端部脱落的踏板装置中，传递机构由于不得已连接固定在前围板上的踏板托架侧的踏板行程传感器和离开踏板托架的踏板之间，所以对踏板的脱落动作有影响。也就是说，传递机构的各部成为只向最初规定的方向进行移位的构造。即，传递机构即使能够传递踏板的偏转，也不具有能够跟随踏板支撑轴从踏板托架脱落时的踏板托架和踏板的相对变化的能力，所以阻碍了支撑轴要从踏板托架脱落的动作。因此，在使支撑轴的端部从踏板托架脱落的结构的踏板装置中，当在离开踏板的地点配置有踏板行程传感器时，存在不能确保踏板脱落功能的危险。

发明内容

本发明的目的在于提供一种即使在将踏板行程传感器配置在离开踏板的地点的构造中也能够充分地发挥使支撑轴的一侧的端部从踏板托架脱落的功能的车辆踏板装置。

为了实现上述目的，本发明涉及一种车辆踏板装置，包括：前围板，用于划分车室内外，所述前围板在从车辆前方施加规定值以上的冲击负荷的前方碰撞时向车辆后方进行变形；踏板托架，设置在所述前围板的车室内侧的面板面上，并被构成为具有沿该面板面配置的横壁部和从该横壁部的两侧向车室内突出的一对纵壁部；踏板，被构成为具有转动自如地插通在所述一对纵壁部之间的支撑轴以及悬挂在该支撑轴上的踏板臂；以及轴脱落单元，在所述前方碰撞时使所述支撑轴的一个端部从所述踏板托架的一个纵壁部脱落，其中，在所述踏板托架的离开所述踏板的地点上设置有用于检测所述踏板的偏转的踏板行程传感器，所述踏板行程传感器和所述踏板之间利用向所述踏板行程传感器传递所述踏板偏转的传递机构连接，在所述传递机构中设置有容许在所述前方碰撞时所述支撑轴的端部从所述纵壁部脱落的举动的容许单元。

也就是说，即使在用传递机构连结分开的踏板传感器和踏板之间的踏板装置中，通过容许单元实现的容许功能，能够不阻碍支撑轴的单侧端部脱落时的举动。

根据这样的构成，能够用容许单元容许(吸收)在传递机构中不能容许的支撑轴的端部从踏板托架的纵壁部脱落时的动作，而且不阻碍该动作，从而在车辆的前方碰撞时，使支撑轴的一侧端部从踏板托架的纵壁部顺利地脱落。

基于此，即使是在离开踏板的地点上配置有踏板行程传感器的构造中，也能够充分地发挥使踏板从踏板托架脱落的功能，从而能够提高安全性。

优选，所述传递机构由联杆机构构成，所述联杆机构具有：以从所述支撑轴的外周表面突出的方式设置的输出臂、设置在所述踏板行程传感器的输入部上的输入臂及连接所述输出臂和所述输入臂之间的联杆部件，所述容许单元通过球窝接头可移位地连接所述联杆机构的各个所述臂和所述联杆部件之间。

基于此，通过利用带有球窝接头的联杆机构的简单构造，使支撑轴的端部顺利的脱落。特别是，由于球窝接头适应于向任何方向的移位，所以具有能跟随支撑轴的任何举动的优点。

此外，优选，所述轴脱落单元具有踏板后退抑制结构，所述踏板后退抑制结构在所述前方碰撞时限制所述踏板托架的另一纵壁部向车辆后方移位，以限制所述踏板臂向车辆后方移位，并且，所述轴脱落单元(30)构成为通过因所述另一纵壁部和一纵壁部之间的相对位置变化而产生的横壁部的变形，使一纵壁部向离开另一纵壁部的方向移位，以使所述支撑轴的一端部从所述一纵壁部拔出。

基于此，能够在应对踏板后退抑制结构的限制和踏板行程传感器的安装位置的限制的同时，充分地发挥其效果。

此外，优选，上述踏板是操作液压制动设备的制动踏板，上述踏板行程传感器是向再生制动控制设备输入控制信号的传感器。

基于此，尤其在用于限制较多的电动汽车或混合动力车的、具有将液压制动用的制动踏板及再生制动控制用的踏板行程传感器安装在踏板托架上的构造的制动用踏板装置中是有效果的。

附图说明

下面，结合附图，通过下面详细描述，能够更充分地理解本发明，但是附图仅用于解释说明，并不是对本发明的限定，其中：

图1是本发明的一个实施例所涉及的踏板装置的立体图；

图2是该踏板装置的平面图；以及

图3是用于说明在车辆的前方碰撞时当踏板已脱落时的踏板装置的平面图。

具体实施方式

下面，参照图1至图3所示的一个实施方式对本发明进行说明。

图1示出设置在车辆诸如电动汽车中的驾驶员座席的下侧部分的制动用踏板装置1(相当于本发明的踏板装置)的立体图，图2示出踏板装置1的平面图。

如图1及图2所示，在位于电动汽车的车室最前部的前围板2(隔开车室内、外的部件)的、面对车室外的面板面的下部，安装有作为向各车轮给予制动力的液压制动设备的增力装置3(只图示一部分)。为了避开诸如配置在前围板2上的各种设备，增力装置3配置在从驾驶员座席侧向副驾驶座少许偏移的地点。而且，增力装置3的操作杆3a贯穿前围板2向车室内突出，踏板装置1设置在前围板2的车室内侧的、该操作杆3a所突出的面板面上。

对踏板装置1进行说明，符号11是踏板托架，符号15是制动踏板(相当于本发明的踏板)，符号25是踏板行程传感器。

踏板托架11包括诸如沿前围板2的面板面配置的金属板制的横壁部12、从横壁部12的车宽方向两端部向车室内突出的金属板制的一对纵壁部13及架设在横壁部12和纵壁部13的上段内表面上的加强部件14。而且，横壁部12的壁面及纵壁部13的端部用螺旋夹等固定到前围板2上。

制动踏板15包括：诸如用管部件构成的支撑轴16、安装并悬挂在支撑轴16的一侧的踏板臂17、设置在踏板臂17的下端部的踩踏部17a及安装在与踏板臂17相反侧的轴端部分的增力装置连接用杠杆部18(托架)。支撑轴16插通一对纵壁部13，转动自如地支撑在纵壁部13之间。其中，支撑轴16的一侧的端部、此处是图示左侧的端部，可从图示左侧的纵壁部13拔出地被支撑。

踏板臂17配置在非座在驾驶座上的驾驶员的脚部位置的靠近图右侧的纵壁部13的地点、诸如与纵壁部13邻接的位置，对照增力装置3的位置，杠杆部18配置在靠近左侧的纵壁部13的地点诸如与纵壁部13邻接的位置(向副驾驶座偏移了的位置)。也就是说，在踏板臂17和杠杆部18中只踏板臂17被配置在驾驶员的脚部附近。向副驾驶座侧偏移了的杠杆部18通过销部件18a与向车室内突出的操作杆3a的前端部转动自如地连接。基于此，一旦踩下制动踏板15的踩踏部17a，则其踏板臂17的偏转通过支撑轴16、杠杆部18向增力装置3传递，从而产生有制动所需的液压。

此外，如图1所示，右侧的纵壁部13上设置有踏板后退抑制结构19，该踏板后退抑制结构19用于抑制在车辆的前方碰撞时的制动踏板15的后退移位。作为该踏板后退抑制结构19，采用有组合诸如设置在右侧的纵壁部13的上部的金属板制的突挡部件(buttmember)20和配置在踏板装置1的上方后侧的车身部件诸如设置在前围板横梁部件(dash cross member)(未图示)上的金属板制的导向部件21的构造。

具体地说，定位部件20在上部具有向导向部件21的下部突出的突起部22，在下部具有可与踏板臂17抵接的踏板推压部(pedalpresser)23。

导向部件21在下部具有从突起部22的前端位置逐渐降低的圆弧形的导向面24。基于此，当从车辆前方施加有规定值以上的冲击负荷，前围板2向车辆后方移位且定位部件20向车辆后方移位时，定位部件20的突起部22与导向面24撞上，从而对突起部22施加有向下的外力。基于此，突起部22使右侧的纵壁部13的上部一边向下方变形，一边向下侧移位，通过朝向下侧的踏板推压部23从车辆后方压住踏板臂17，从而抑制制动踏板15向车辆后方进行移位。

该踏板后退抑制结构19直接兼做轴脱落构造30(相当于本发明的轴脱落单元)，上述轴脱落构造30在车辆的前方碰撞时使支撑轴16的左侧的端部(一端部)从左侧的纵壁部13(相当于本发明的一个纵壁部)拔出。也就是说，由于左侧的纵壁部13不像右侧的纵壁部13那样被导向部件21限制向车辆后方移位，所以这些左、右侧的纵壁部13之间的横壁部12因受两纵壁部13间的相对位置的变化的影响而从中间弯曲变形，随之而来左侧纵壁部13向离开右侧的纵壁部13的方向(扩展的方向)移位。踏板装置1构成为：该举动使支撑轴16的左侧的端部从左侧的纵壁13的轴插入孔13a拔出。另外，踏板托架11的各部和踏板后退抑制结构19的各部当然也被构成为能够使支撑轴16进行上述拔出。

踏板行程传感器25是检测制动踏板15的踏板偏转角的传感器。踏板行程传感器25具有旋转式检测构造的传感器主体26，且在传感器主体26的一端部上具有输入踏板偏转的输入轴部27。在该可转动的输入轴部27上安装有传感器臂28(相当于本发明的输入臂)，传感器臂28构成为：一旦该传感器臂28偏转，该偏转从输入轴部27输入到传感器主体26，并在传感器主体26中检测踏板偏转角。

踏板行程传感器25未配置在制动踏板15上，而是配置在离开制动踏板15的地点，在这里诸如被配置在制动踏板15和杠杆部18间的中间，以不与配设在踏板装置1的周围的各种设备(未图示)干涉。踏板行程传感器25诸如使用固定在加强部件14上的传感器固定托架29，支撑在踏板托架11上。详细地说，踏板行程传感器25被配置为使转动中心与支撑轴16的转动中心大致平行，以便容易接受制动踏板15的偏转。

而且，踏板行程传感器25与装载在电动汽车上的再生制动控制设备(未图示)连接，以可向再生制动控制设备输出已检测到的踏板偏转角信号。

这样，分离的踏板行程传感器25和制动踏板15之间用传递机构诸如联杆机构33连接。

如图1及图2所示，联杆机构33构成为：用直线状的联结杆35(相当于本发明的联杆部件)转动自如地连接突设在支撑轴16的外周表面的接近输入轴部27的地点的臂34(相当于本发明的输出臂)和从输入轴部27沿半径方向突出的传感器臂28之间。例如，在制动踏板15处于初始状态时，臂34沿踏板臂17的长度方向位于朝车辆斜前方的方向，传感器臂28位于朝与臂34的方向相反的车辆斜后方的方向。

在配置在传感器臂28和臂34之间的联结杆35的两端部上分别设置有球窝接头36。在这里，球窝接头36构成为：成为主体部的球状部38转动自如地埋在联结杆35的各端部的侧面中，且从球状部38延伸的连接用的螺旋轴部38a(与配对部件连接的连接部分)从联结杆35的各侧面向互相不同的方向突出。这些各螺旋轴部38a分别用可弹性变形的轴环(collar)39a或螺母39(固定部件)固定在传感器臂28的前端部、臂34的前端部，并构成向位于离开了制动踏板15的地点的踏板行程传感器25传递制动踏板15的踏板偏转的联杆机构33的一部分。

而且，根据球窝接头36向任意的方向进行移位的功能，联杆机构33具有跟随支撑轴16端部从纵壁部13拔出的举动、联结杆35向车辆前后方向或上下方向等各方向自由偏转的构造。即，联结杆35和各臂28、34间的各球窝接头36不仅向联杆机构33传递踏板的偏转，也提供容许支撑轴16端部从左侧的纵壁部13拔出的举动的功能(相当于本发明的容许单元)。

这样构成的踏板装置1在踩下踩踏部17a后进行制动操作，踏板臂17以支撑轴16为支点进行转动移位，此时，杠杆部18转动而增力装置3工作，以生成有制动所需的液压并产生制动力。这时，踏板臂17的偏转从支撑轴16的臂34经联结杆35传递至传感器臂28。而且，根据该偏转，踏板行程传感器25检测制动踏板15的踏板偏转角，并按照该检测信号控制再生制动控制设备(未图示)，从而向电动汽车提供再生制动。

如图1或图3中的箭头F所示，当伴随车辆的前方碰撞，从车辆前方施加有规定值以上的冲击负荷时，前围板2被位于前围板2的前方的发动机(未图示)或增力装置3推压后向车辆后方变形。而且，当前围板2如此变形时，踏板托架11随着前围板2的变形向车辆后方进行移位。

这时，在突起部22的后方附近具有固定在前围板横梁部件(未图示)上的导向部件21，所以随着踏板托架11向车辆后方的移位，突起部22与导向部件21的圆弧形的导向面24撞上，从而在突起部22上施加有向下的外力。这时，右侧的纵壁部13的上部部分的刚性低于安装在前围板横梁部件上的导向部件21的刚性，所以突起部22边使右侧的纵壁部13变形，边在与圆弧形的导向面24滑动接触，同时向下方进行移位。随着该突起部22的移位，踏板推压部23从车辆后方向车辆前方侧推压踏板臂17。基于此，制动踏板15向车辆前方进行转动移位，并抑制制动踏板15向车辆后退方向的移位。图1中的双点划线示出抑制了踏板臂17向车辆后退方向移动的状态。

另一方面，踏板托架11的左侧(副驾驶座侧)没有如右侧那样的向车辆后方的限制，所以相比右侧更加向车辆后方移位。基于此，如图3所示，由于踏板托架11的左、右的相对位置变化，横壁部12从中间向车辆前后方向进行弯曲变形。α表示其已弯曲变形的部分。一旦横壁部12弯曲变形，则如图1中的双点划线及图3所示，受到横壁部12的变形的影响，左侧的纵壁部13以纵壁部13和横壁部12所形成的角部为支点向外侧进行移位。即，左侧的纵壁部13向离开右侧的纵壁部13的方向进行移位。基于此，如图1中的双点划线及图3所示，支撑轴16的左侧的端部从纵壁部13的轴插通孔13a拔出，制动踏板15脱落。

然而，由于踏板行程传感器25被设置在固定于前围板2的踏板托架11上，臂34被设置在从踏板托架11脱落的制动踏板15上，所以当联杆机构33仅是只连结踏板行程传感器25和制动踏板15的传递机构时，传递机构的各部只向最初规定的动作方向移位，无法跟随支撑轴16从纵壁部13拔出时的部件间的相对变化。基于此，阻碍使支撑轴16上的制动踏板15脱落的举动。

但是，在这里，由于采用了附带容许支撑轴16向拔出方向(脱落方向)的举动的容许构造的传递机构，具体地说，采用在连接部之间配置了球窝接头36的联杆机构33，所以如图3所示，联杆机构33的联结杆35以球窝接头36的球状部38为支点进行移位，并跟随支撑轴16的动作、即跟随在离开纵壁部13的同时离开横壁部12的支撑轴16的举动，向各方向偏转。也就是，踏板托架11和制动踏板15的相对变化通过球窝接头36吸收。基于此，不阻碍支撑轴16从左侧的纵壁部13拔出的举动、即不阻碍支撑轴16脱落的动作。因此，能够使制动踏板15的支撑轴16从踏板托架11的纵壁部13顺利地脱落。

因此，即使是在离开制动踏板15的地点上配置有踏板行程传感器25的踏板装置1，也能够充分地发挥使制动踏板15从踏板托架11脱落的功能，从而能够确保安全性。尤其，通过采用踏板后退抑制结构19使支撑轴16从纵壁部13拔出，从而能够在清除对踏板后退抑制结构19的各部的限制和对踏板行程传感器25的安装位置的限制，并使其效果充分地发挥。

此外，利用在连接部中使用球窝接头36的联杆机构33吸收踏板托架11和制动踏板15之间的相对变化的构造不仅结构简单，并且能够跟随支撑轴16的任何举动。

这样的构造尤其在用于电动汽车或混合动力车中且布置许多限制的、具有将液压制动用的制动踏板15及再生制动控制用的踏板行程传感器25安装在踏板托架11上的构造的制动用踏板装置1中是有效果的。

另外，本发明并不限定于上述的一个实施例，只要没有脱离本发明的精神和原则的范围内可以有各种变形。

例如，在上述实施例中，作为容许支撑轴的端部从踏板托架脱落的举动的容许单元，虽然列举了使用球窝接头的例子，但并不限定于此，容许单元也可以是其他的构造。尤其，在上述实施例中，由于在传递机构中使用了联杆机构，所以采用了球窝接头，但如果传递机构用其他的机构构成，则只要对应地变更容许单元的构造就可以。

此外，在上述实施例中，虽然将本发明应用于制动用的踏板装置中，但并不限定于此，也可以将本发明应用于汽车加速踏板(油门)等的其他的踏板装置中。

Claims (2)

1.一种车辆踏板装置，其特征在于，包括：

前围板(2)，用于划分车室内外，所述前围板(2)在从车辆前方施加规定值以上的冲击负荷的前方碰撞时向车辆后方进行变形；

踏板托架(11)，设置在所述前围板的车室内侧的面板面上，并被构成为具有沿该面板面配置的横壁部和从该横壁部的两侧向车室内突出的一对纵壁部(13)；

踏板(15)，被构成为具有转动自如地插通在所述一对纵壁部之间的支撑轴(16)以及悬挂在该支撑轴上的踏板臂(17)；以及

轴脱落单元(30)，在所述前方碰撞时使所述支撑轴的一个端部从所述踏板托架的一个纵壁部脱落，

在所述踏板托架的离开所述踏板的地点上设置有用于检测所述踏板的偏转的踏板行程传感器(25)，

所述踏板行程传感器和所述踏板之间利用向所述踏板行程传感器传递所述踏板偏转的传递机构(33)连接，

在所述传递机构中设置有容许在所述前方碰撞时所述支撑轴的端部从所述纵壁部脱落的举动的容许单元(36)，

所述传递机构(33)由联杆机构构成，所述联杆机构具有：以从所述支撑轴的外周表面突出的方式设置的输出臂(34)、设置在所述踏板行程传感器的输入部上的输入臂(28)及连接所述输出臂和所述输入臂之间的联杆部件(35)，

所述容许单元(36)通过球窝接头可移位地连接所述联杆机构的各个所述臂和所述联杆部件之间。

2.根据权利要求1所述的车辆踏板装置，其特征在于，

所述踏板(15)是操作液压制动设备的制动踏板，

所述踏板行程传感器(25)是向再生制动控制设备输入控制信号的传感器。