CN110325413A - 踏板装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种小型、结构简单且低成本的单踏板方式的踏板装置，其不用改造已设的制动踏板就可容易地安装于该已设的制动踏板，不会使踏板的踏面向驾驶者侧突出，并且即使在右脚的脚后跟靠着地板的状态下也能够进行制动器以及加速器的操作，制动时必然向加速器关闭方向进行操作，并允许踩踏踏板的位置存在稍微的偏移。该踏板装置的特征在于具备由可安装于已设的制动踏板的托架、和从该托架向右方突出的基座构成的框架；以通过设于该基座上表面的滑动机构而可在基座上左右滑动的方式安装的加速踏板衬垫；以及将该加速踏板衬垫的位置传递给汽车的加速器装置的传递机构，上述基座朝向上述托架而向下降方向倾斜，上述加速踏板衬垫设为在位于最左侧的状态下踏面低于制动踏板的踏面的形状，上述踏板装置还具备对上述加速踏板衬垫向左方施力的施力机构，并且，形成为将上述基座以右端靠近驾驶者侧的角度设于上述托架。

Description

踏板装置

技术领域

本发明涉及一种一体地具备汽车的制动器操作机构和加速器操作机构的所谓的“单踏板(one pedal)”方式的踏板装置，更具体而言，涉及一种在撤去了已设的加速踏板的基础上，通过安装于已设的制动踏板并与加速器操作机构进行连接，能够利用单一的踏板来实现制动器和加速器的操作的踏板装置。

背景技术

对于所谓的“单踏板”方式的踏板装置，已知有将可通过脚尖向左右方向操作的加速器操作机构一体地设于驾驶者向前方踩踏的制动踏板的踏板装置。根据这样的结构，驾驶者不必交替踩踏制动踏板和加速踏板，因而不仅能够消除需紧急制动时的空走时间从而缩短制动距离，还能够防止因踩错踏板而引起的失控事故。

作为这样的踏板装置，专利文献1以及2所公开的结构具有代表性。

例如，专利文献1所涉及的踏板装置(以下，记为“现有技术1”)为如下装置：将辅助踏板连接于进行踩踏操作的制动踏板，并在辅助踏板上配置向侧方操作的加速踏板衬垫(accelerator pad)，通过该加速踏板衬垫来操作加速器机构。此外，专利文献2所涉及的踏板装置(以下，记为“现有技术2”)为如下装置：通过脚来旋转加速踏板，从而操作加速器机构，其中，该加速踏板被可旋转地轴支承于设于制动踏板的轴部。

专利文献1：日本专利4249010号公报

专利文献2：日本专利5991257号公报

然而，在现有技术1中，由于存在安装于已设的制动踏板的正上方的结构，因此该装置(具体而言，为踏板的踏面)必然会向驾驶者侧突出，形成驾驶者的膝盖的位置也会抬高的形态，使座椅的座面与大腿后侧之间产生空间，从而持续右脚的自重容易置于踏板装置的状态。因此，在驾驶中对脚的负担变大，不宜长时间行驶，此外，也存在无关驾驶者的意愿而不经意间进行制动器操作的可能。当然，可以在撤去加速踏板的基础上，也撤去已设的制动踏板，并对制动器机构进行改造而使踏板装置不向驾驶者侧突出，但是，这不仅会增加成本，还可能会产生涉及重要安全部件的改造的法令上的问题。

另一方面，现有技术2不仅存在相同的问题，就将脚底整体载置于可转动的加速踏板上进行操作这一发明的结构本身而言，也存在另一些的问题。在专利文献2中，关注以脚后跟为支点而使脚尖侧外旋来操作加速踏板衬垫所引起的脚腕的疲劳积累的问题，其认为只要能够通过脚整体的内旋或外旋来进行操作，就能够防止疲劳积累于脚的一部分。然而，驾驶者的实际状态是，一般会将脚后跟靠着地板来进行交替踩踏踏板的操作。这不仅是因为习惯了两踏板操作，更是由于对于加减速等引起的行驶中的G(加速度)的变化，不仅是左脚，右脚的脚后跟也会无意识地踩稳以保持驾驶姿势。

在如现有技术2般脚底整体载置于向驾驶者侧突出的加速踏板衬垫上的状态，即强制右脚处于时常抬起的状态的情况下，比起对脚腕负担的减轻，前述的因支撑脚整体的自身重量而产生的负担变得更大。此外，右脚不得不经常位于靠近车体中央的制动踏板上，形成脚后跟时常抬起的状态，因而驾驶者完全无法使用右脚来保持姿势。例如，在向左拐而受到向右方的G时，如果脚后跟接触地板，则可在用右脚踩稳的同时，仅用脚腕来操作加速器，然而，在现有技术2的结构中，如果右脚无意识地用力，则很有可能形成在踩下加速器的同时制动器也被踩下的状态，因而存在危险。本来，在行驶中使右脚在制动踏板的位置时常处于抬起状态本身就背离一般驾驶者的感受，从心理上考虑也不合适。

进而，现有技术必须采用复杂且体积大的机构。在现有技术1的结构中，在制动踏板的右侧存在由加速线臂(accel wire arm)、加速杆、加速踏板衬垫等构成的复杂的加速器机构，因此，在当紧急情况下进行紧急制动时，由于踩踏制动踏板的脚稍微向右偏移而导致错误地踩到这些加速器机构的情况下，可能没有充分地进行制动，这也会引起故障。另一方面，在现有技术2的结构中，由于本身将加速踏板衬垫设置为可转动，使得制动踏板自身体积变得较大。大型的踏板会压缩驾驶者的脚下空间，不仅会妨碍上下车，还会因惯性重量的大小而损害踏板的操作性或操作感，而且，落到地面上的物品被夹入下方而妨碍制动器操作的危险性也会增大。尤其是，对于左脚是假肢的残障人士，容易发生因没有触感的假肢在无意识中干扰踏板装置而引起误操作的事件，为了防止这些问题，在踏板装置中，简单化、小型化极其重要。

发明内容

本发明是鉴于这些现有技术的问题、并为了解决以下的技术问题而完成的。即，(1)不对已设的制动踏板进行改造就能够容易地安装于该已设的制动踏板上。(2)踏板的踏面不会向驾驶者侧突出。(3)即使在右脚的脚后跟靠着地板的状态下，也能够进行制动器以及加速器的操作，而且，减轻因长时间的操作而引起的疲劳。(4)制动时，必然向加速器关闭方向进行操作，而且，允许踩踏踏板的位置存在稍微的偏移。(5)结构尽可能地小型、简单，且低成本。

为了解决上述技术问题，第一技术方案所记载的踏板装置的特征在于，其具备：框架、加速踏板衬垫、以及传递机构，上述框架由可安装于已设的制动踏板的托架、和从该托架向右方突出的基座构成；上述加速踏板衬垫以通过设于该基座上表面的滑动机构而可在基座上左右滑动的方式安装；上述传递机构将该加速踏板衬垫的位置传递给汽车的加速器装置；上述基座朝向上述托架而向下降方向倾斜，上述加速踏板衬垫设为在位于最左侧的状态下踏面不高于制动踏板的踏面的形状，上述踏板装置还具备对上述加速踏板衬垫向左方施力的施力机构。通过这样的结构，本踏板装置的加速踏板衬垫相对于已设的制动踏板的右侧、即被撤去的已设的加速踏板曾在的位置偏移而配置。

上述框架为将托架与基座一体化而成，虽然也可通过焊接或螺栓等来接合其他的部件而形成，但为了具备可承受紧急制动时驾驶者的最大踩踏力的耐变形性、持久性，也可对钢材进行弯折或冲压加工而一体成型。此外，上述托架设为以盖住已设的制动踏板的踏板衬垫的方式来收纳该踏板衬垫并能够固定的结构。固定方法为任意方法，但通过适当的固定部件来进行螺栓固定，从而能够形成可应对因汽车制造商而异的制动踏板的形状、大小的结构。

上述滑动机构设为以下结构：其被固定于基座的上表面，对加速踏板衬垫进行支承以使其在左右方向、即在基座的长度方向上平滑地滑动，并保持该加速踏板衬垫以使其不脱落。该机构为任意机构，例如，可形成为通过滚轮(roller)或轴承，对加速踏板衬垫的下表面进行支承。

上述加速踏板衬垫设为如下形状：其踏面与已设的制动踏板的踏面平行，且其在基座上位于最左侧时，位于与已设的制动踏板的踏面相同的高度或稍微靠下的位置。具体而言，通过将从前后方向观察到的剖面形状设为下表面具有与基座的倾斜相对应的倾斜的横放的大致梯形，加速踏板衬垫能够形成为不改变踏面的角度而在基座上滑动，并随着朝向右侧、即朝向基座的前端移动，踏面的高度上升。此外，最好在加速踏板衬垫的右端设置与右脚小指的外侧抵接的边缘(fringe)。

上述传递机构为将加速踏板衬垫的左右位置变化传递给汽车的已设的加速器装置从而连续地控制加速器的开度的机构。其结构为任意结构，例如，形成为通过将拉索(wire cable)的一端卡定于加速踏板衬垫，将另一端与加速器装置连接而使它们相联系，使加速踏板衬垫在最右侧的位置中加速器开度变为最大，在最左侧的位置中加速器完全关闭。此外，也可形成为在框架上设置对加速踏板衬垫的位置进行机械检测或电检测、并转换为电信号的检测装置，并通过配线电缆将电信号传递给加速器装置。

上述施力机构为在放开加速踏板衬垫时使其自动地回到左端、即回到加速器完全关闭的位置的机构。其结构为任意结构，例如，可形成为利用弹簧连接加速踏板衬垫和托架，并通过其收缩力将加速踏板衬垫拉回左端的结构。这样的施力机构也可设于上述滑动机构内。此外，通过在加速踏板衬垫的右端设置上述边缘，在驾驶中可利用施力机构维持边缘紧靠驾驶者的右脚小指的外侧的状态，因此，能够进行细微的加速器操作。

具有以上结构的踏板装置的安装、操作以及工作如下所述。首先，在安装时，在将已设的加速踏板从每个撑条(stay)上撤去后，将踏板装置的托架安装固定于已设的制动踏板，并将传递机构、例如拉索的另一端连接于已设的加速器机构。

驾驶时，驾驶者在将右脚的脚后跟置于地板的状态下，将脚底的前方放置在加速踏板衬垫的踏面，加速时，以脚后跟为轴而外旋脚尖，使加速踏板衬垫向右侧移动，从而开启加速器，减速时，使脚尖内旋，从而使加速踏板衬垫向左侧移动。

在制动时，通过向前方踩踏加速踏板衬垫来进行制动。此时，由于加速踏板衬垫进行滑动的基座朝向托架侧倾斜，因此，向前方的踏压力转变为向左下方的矢量(vector)，加速踏板衬垫被强制向左侧移动。即，即使驾驶者没打算有意识地使加速踏板衬垫向左侧移动，仅仅通过向前方踩踏加速踏板衬垫，即会产生关闭加速器的作用力。

接着，第二技术方案所记载的踏板装置的特征在于，其为第一技术方案所涉及的踏板装置，且形成为上述基座以右端靠近驾驶者侧的角度设于上述托架。

如上所述，加速器的开关通过驾驶者外旋或内旋右脚的脚尖来进行，在以靠在地板上的脚后跟为轴来进行这样的旋转的情况下，自然，脚尖描画出圆弧。在此，通过事先对基座设置使右端靠近驾驶者侧的角度，加速踏板衬垫的滑动方向形成为沿着脚尖圆弧的形状，因此，随着加速器的开启，加速踏板衬垫与脚后跟的距离不会扩大，从而能够更加平滑地进行加速器操作。此外，制动时的加速踏板衬垫的滑动方向为朝向左前方，将向前方踩踏加速踏板衬垫的踩踏力转变为靠左，与不设角度的情况相比，能够以更加可靠地关闭加速器的方式发挥作用。

根据以上的结构，本申请发明所涉及的踏板装置与现有技术相比，可实现如下优异的效果。

(1)不用对已设的制动踏板进行改造就能够容易地安装在已设的制动踏板上，因此，能够降低引进成本。(2)不会改变到踏面的距离，因此，驾驶者的膝盖的位置也不会改变，从而不会如现有技术般增加对脚整体的负担。(3)能够在右脚的脚后跟靠着地板的状态下，顺畅地进行制动器以及加速器的操作。此外，不会如现有技术般将右脚置于靠近车体中央的位置，能够保持如以往般的自然的驾驶姿势，因此，能够减轻长时间驾驶的疲劳和心理上的不适感。进而，在进行左旋转等时，根据需要也能使用右脚来保持姿势，因此，驾驶姿势的稳定性提高。(4)通过在基座的方向上上下、前后分别设置角度，在制动时，强化了向加速器关闭方向的施力，因此，制动的可靠性提高。此外，由于将加速踏板衬垫与托架一体地安装于已设的制动踏板，因此，实际上扩大了作为制动踏板的踏面，而且，不论踩踏在踏板装置的哪个位置都能进行制动，在这一点上，制动的可靠性也得到提高。(5)外形上为仅由框架和加速踏板衬垫构成的小型、简单的结构，装置不会露出外部，因此，不用担心与车室内的结构相互干扰、或夹入异物，误操作或出现故障的可能性也较小。

具体实施方式

下面，基于附图对本发明的一个实施方式进行说明。图1为表示本发明所涉及的踏板装置的实施方式的立体图，图2为俯视图，图3为从图2中的箭头V的方向观察的主视图。图4为从右侧对将踏板装置1安装于已设的制动踏板B并使用的状态进行观察的侧视图。此外，图5至图8为表示踏板装置1的操作以及作用的图，图5为加速时(加速器开启)的俯视图，图6为主视图，图7为制动时(加速器关闭)的俯视图，图8为主视图。

踏板装置1由框架10、加速踏板衬垫20和拉索12构成，上述框架10为使大致箱型的托架10a的右侧面向下方延伸并使作为长方形的板材的基座10b从其下端向右方突出的结构，上述托架10a能够以覆盖制动踏板B的踏板衬垫Bp的方式安装；上述加速踏板衬垫20以通过配置于基座10b的上表面的滑动机构11而可沿左右方向、即沿基座10b的长度方向的轴线滑动的方式安装；上述拉索12作为将加速踏板衬垫20的位置变化传递给已设的加速器装置(未图示)的传递机构。

托架10a的右侧面相对于前后方向的轴线以偏斜角d1的角度向右方倾斜，因此，加速踏板衬垫20的滑动方向的轴线也以d1的角度向跟前侧、即向驾驶者侧偏移。此外，基座10b相对于托架10a的上表面以偏斜角d2的角度向上方倾斜，加速踏板衬垫20沿着该倾斜在基座10b上进行滑动。d1、d2可对应于加速踏板衬垫20的滑动允许距离S而任意设定，但在滑动允许距离设为40mm的情况下，优选为13°左右。

通过设置这样的偏斜角d1，在驾驶者将脚后跟靠着地板并外旋脚尖来开启加速器时，将脚后跟与加速踏板衬垫20的距离保持一定，能够平滑地进行开启加速器的操作。此外，通过设置偏斜角d2，在制动时，向前方踩下的踏压力变换为向左下方的矢量，加速踏板衬垫20强制性地向左侧移动而产生关闭加速器的作用力，因而提高制动的可靠性。

从上述V方向观察，加速踏板衬垫20为朝向右侧则前端变窄的大致梯形的块体，加速踏板衬垫20形成为在安装于基座10b上的状态下，作为踏面的上表面与托架10a的上表面平行，且在上表面的右端设有与驾驶者的右脚小指的外侧抵接的边缘21。加速踏板衬垫20的高度设为至少在基座10b上的左端的位置中其踏面低于托架10a。由此，在制动时，踩下的脚尖被托架10a阻挡，因此，不用担心会不经意间踏出踏板装置1之外。此外，如图4所示，加速踏板衬垫20的踏面形成与已设的制动踏板B的踏板衬垫Bp相同的角度，离膝盖的距离也几乎相同，因此，不会使驾驶者的脚抬高而在座椅的座面与大腿后侧之间产生空间，从而可获得如以往般的自然的操作感。

应予说明，加速踏板衬垫20的整体、或至少踏面以橡胶制成，并设有用于防滑的凹凸图案。此外，加速踏板衬垫20的左端与托架10之间的空隙被可根据加速踏板衬垫20的移动而进行伸缩的防尘罩(dust boot)22覆盖，从而防止异物的夹入或尘埃的侵入。

滑动机构11的结构并未图示，只要是能够使加速踏板衬垫20在滑动允许范围S内在左右方向上顺畅滑动的结构即可，例如，设为将轴线方向的轨道(rail)与滚轮或轴承组合，并在两端设置将加速踏板衬垫20的移动限制于滑动允许范围S内的止挡件(stopper)。

对于拉索12，将其一端固定于加速踏板衬垫20的左端，另一端与已设的加速器装置连接，通过加速踏板衬垫20的移动而机械性地开启或关闭加速器装置。为了不干扰踏板装置1的动作或驾驶者的左脚，拉索12配置为经由托架10a内而沿着制动踏板B的撑条Bs向上方导出，对于在托架10a内的部分以及露出的部分，则通过管(tube)13事先覆盖。

以上，虽然对本发明所涉及的踏板装置的具体结构进行了说明陈述，但本发明不限于上述实施方式，可在本发明的技术构思范围内进行改良或变更，这些改良与变更皆属于本发明的技术范围。

产业上的可利用性

本发明通过直接安装于各种汽车等的已设的制动踏板，并将已撤去加速踏板的加速器装置与拉索连接而使它们相联系，从而能够得到应用。本发明不需对汽车这一方进行大规模改装，而且结构简单、体积小，因此，即使对于轻型汽车等来说，成本也较低且能够普及。此外，本发明与以往技术的单踏板方式相比，不会在操作性或驾驶姿势上有较大变化，因此，高龄人等驾驶者也更加容易适应。

附图说明

图1为实施方式所涉及的踏板装置的立体图。

图2为实施方式所涉及的踏板装置的俯视图。

图3为实施方式所涉及的踏板装置的主视图。

图4为从右侧对安装在已设的制动踏板的使用状态进行观察的侧视图。

图5为加速时(加速器开启)的俯视图。

图6为加速时(加速器开启)的主视图。

图7为制动时(加速器关闭)的俯视图。

图8为制动时(加速器关闭)的主视图。

符号说明

B 已设的制动踏板

Bp 踏板衬垫(已设的制动踏板)

Bs 撑条(已设的制动踏板)

d1 偏斜角(托架)

d2 偏斜角(基座)

S 滑动允许范围

1 踏板装置

10 框架

10a 托架

10b 基座

11 滑动机构

12 拉索

13 管

20 加速踏板衬垫

21 止挡件

22 防尘罩

Claims (2)

1.一种踏板装置，其特征在于，具备：

框架，所述框架由可安装于已设的制动踏板的托架、和从该托架向右方突出的基座构成；

加速踏板衬垫，所述加速踏板衬垫以通过设于该基座上表面的滑动机构而可在基座上左右滑动的方式安装；以及

传递机构，所述传递机构将该加速踏板衬垫的位置传递给汽车的加速器装置，

所述基座朝向所述托架而向下降方向倾斜，

所述加速踏板衬垫设为在位于最左侧的状态下踏面不高于制动踏板的踏面的形状，

所述踏板装置还具备对所述加速踏板衬垫向左方施力的施力机构。

2.如权利要求1所述的踏板装置，其特征在于，

其形成为将所述基座以右端靠近驾驶者侧的角度设于所述托架。