CN1522909A - 刹车踏板装置 - Google Patents

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Abstract

本发明的刹车踏板装置包括一个踏板臂组件，其具有一个连接到车体上的第一踏板臂，和一个第二踏板臂，该第二踏板臂的上端部连接到第一踏板臂的下端部，并可转动，且其下端部具有承受驾驶者施加的载荷的踏垫；一个驱动部件，其产生转动力矩，用于相对于第一踏板臂，固定或转动第二踏板臂；以及一个控制驱动部件的控制器。本发明的刹车踏板装置能够避免驾驶者由于该刹车踏板装置对其踝部产生冲击而造成的伤害。此外，安装在踏垫上的传感器检测踏垫与驾驶者的脚之间的接触。因此，如果驾驶者为了避免事故或意外的撞击而操作刹车踏板时，该刹车踏板能够不中断地被控制。

Description

刹车踏板装置
技术领域
本发明涉及一种刹车踏板装置，尤其涉及一种避免驾驶者的踝部在出现交通事故时受到伤害的刹车踏板装置。
背景技术
通常，车辆都具有一个包括一个踏板臂和一个踏垫的刹车踏板组件，用于减速和停车。
一种现有的车辆刹车踏板装置设置为由施加给该刹车踏板装置的力产生的液压力驱动一个主制动缸。
如图1所示，现有的刹车踏板装置包括一个支撑架10，其固定在仪表盘安装面板40和前罩板50上；一个踏板组件20，其通过铰链销29连接到该支撑架10上，并可进行转动；以及一个推杆30，其一端连接到该踏板组件20上，并可转动，另一端连接到一个制动助力器60上。
该踏板组件20包括一个踏板臂23和一个踏垫26。如果脚对踏垫26施加力，则踏板臂23绕固定在支撑架10上的铰链销29转动。接着，连接到踏板臂23上的推杆20向前移动，因此，脚施加的力被制动助力器60增大，并传给主制动缸(未画出)。
通常，如果在车辆前端发生事故，仪表盘安装面板40会被挤入车辆的驾驶者放置腿的空间，使驾驶者的踝部受到刹车踏板组件20的伤害。
为了避免驾驶者的踝部受伤，2001年2月13日公布的Engelgau等发明的美国专利6,186,025号公开了一种分离式踏板(breakawaypedal)。
该分离式踏板作为一个组件被公开，其具有一个回弹机构，其对施加载荷大于正常工作载荷的情况作出响应，移动踏板臂。但是，因为该装置依靠所施加的载荷来控制，所以，该刹车踏板的控制精确度不够可靠。
此外，在交通事故产生的撞击触发该分离式踏板发生作用后，驾驶者不能够再根据自己的意愿重新控制该刹车踏板，因此他/她不能主动控制车辆以避免附加的撞击。
本发明的背景技术部分所揭示的信息只是为了有助于理解本发明的背景，并不承认或建议该信息形成任何本领域技术人员所熟知的现有技术。
发明内容
本发明的目的在于防止由于刹车踏板装置撞向驾驶者的踝部而使驾驶者受伤。
本发明的一个实施例包括一个踏板臂组件，其具有一个连接到车体上的第一踏板臂，和一个第二踏板臂，该第二踏板臂的上端部连接到第一踏板臂的下端部，并可转动，该第二踏板臂的下端部具有承受驾驶者施加载荷的踏垫；一个驱动部件，其产生转动力矩，用于相对于第一踏板臂，选择性地固定第二踏板臂；以及一个控制驱动部件的控制器。
该驱动部件优选包括：一个电磁铁，其安装在第一踏板臂的下端部；一个永磁铁，其安装在第二踏板臂的上端部，与所述电磁铁具有相反的极性；一个支撑部件，其固定在第一踏板臂的下端部；一个活塞，其安装在第一踏板臂的下端部，使第二踏板臂由于受其压力而向前转动；一个弹簧，其安装在该支撑部件和该活塞之间，用来移动活塞；以及一个螺线管开关，其连通或断开到该电磁铁的电流。
该刹车踏板还优选包括：一个第一传感器，其用于检测车辆前端的撞击；以及一个第二传感器，其安装在踏垫上，用于检测驾驶者的脚和该踏垫之间的接触，其中，控制器根据第一传感器和第二传感器发出的信号控制驱动部件。
当检测到车辆前部的撞击，而未检测到驾驶者的脚与踏垫之间的接触时，控制器优选控制螺线管开关使其断开；以及
如果未检测到车辆前端发生碰撞，或检测到驾驶者的脚和踏垫之间的接触，控制器优选控制螺线管开关使其闭合。
第二传感器优选是一个光电二极管。
附图说明
说明书附图是说明书的一部分，其与说明书的说明部分一起阐述本发明的实施例，解释本发明的原理。
图1为根据现有技术的一种车辆刹车踏板装置。
图2为根据本发明的一个优选实施例的一种刹车踏板装置在固定状态下的示意图。
图3为根据本发明的一个优选实施例的一种刹车踏板装置在固定状态下的驱动部件的侧视详图。
图4为根据本发明的一个优选实施例的一种刹车踏板装置在转动状态下的示意图。
图5为根据本发明的一个优选实施例的一种刹车踏板装置在转动状态下的驱动部件的侧视详图。
具体实施方式
下面参照附图详细描述本发明的优选实施例。
如图2和图4所示，一个第一踏板臂110通过铰链销113连接到车体上并可进行转动。一个第二踏板臂120通过铰链销116连接到第一踏板臂110的下端部并可进行转动。第二踏板臂120在其下端部具有一个踏垫123，其由驾驶者的脚控制。
在第一踏板臂110的下端部和第二踏板臂120的上端部具有一个驱动部件130，其产生转动力矩，相对于第二踏板臂120，使第一踏板臂110牢固地固定。
如图3和图5所示，一个电磁铁131和一个用来控制是否提供给该电磁铁电流的螺线管开关136被安装在第一踏板臂110的下端部。一个与电磁铁131具有相反极性的永磁铁132被安装在第二踏板臂120的上端部。因此，如果螺线管开关136与电磁铁131连通并产生电流，则在永磁铁132和电磁铁131之间开始产生磁吸力，从而使第二踏板臂120固定到第一踏板臂110上，不能够转动。
永磁铁132和电磁铁131之间的磁吸力优选设置为当驾驶者执行了刹车操作时，该磁吸力能够承受大约200牛顿的标准刹车力。
此外，驱动部件130具有一个支撑部件133、一个活塞134、一个弹簧135。支撑部件133被安装在第一踏板臂110的下端部用以支撑弹簧135。该弹簧被安装在支撑部件133和活塞134之间。因此，在固定状态下，当螺线管开关136闭合时，弹簧135受到永磁铁132和电磁铁131之间吸力的挤压，第一踏板臂110和第二踏板臂120作为一个整体绕铰链销113转动。但是，在该转动状态下，当螺线管开关136断开时，弹簧135的张力使活塞134伸展抵靠第二踏板臂120，使第二踏板臂120绕铰链销116转动。
螺线管开关136由控制器140控制。车辆前部安装有一个第一传感器150用以检测撞击。在踏垫123上安装有一个第二传感器160用以检测驾驶者的脚与踏垫123之间的接触。由第一传感器150和第二传感器160产生的信号被输入到控制器140中，使控制器140能够根据这些信号控制螺线管开关136，决定其连接或者断开。
第一传感器150优选是一安全气囊传感器，第二传感器优选是一光电二极管。
当传感器检测到车辆前端发生碰撞，而并未检测到驾驶者的脚与踏垫123之间的接触时，控制器则通过断开到电磁铁131的电路来控制螺线管开关136，使其断开。这样，第二踏板臂120就绕铰链销116向前转动，从而避免驾驶者的踝部受到损伤。
但是，如果未检测到车辆前端发生碰撞，或检测到驾驶者的脚和踏垫123之间的接触，控制器140就通过连通到电磁铁131的电路来控制螺线管开关136，使其闭合。这样，驾驶者就能够操纵刹车踏板以减速或停车。
本发明的刹车踏板装置能够避免驾驶者由于该刹车踏板装置对其踝部产生冲击而造成的伤害。
此外，安装在该踏垫上的第二传感器检测驾驶者的脚和该踏垫之间的接触。因此，如果驾驶者为了避免事故或意外的撞击而操作刹车踏板时，该刹车踏板能够不中断地被控制。
此处描述的本发明可以被认为是最实用和优选的实施例，应该理解，本发明并不限于这些公布的实施例，相反，不脱离所附权利要求的精神和范围的各种变型或等同设计都涵盖在本发明范围之内。
在整个说明书和所附权利要求书中，如非特别指明，“包括”一词应被理解为包含所述部件，而并不排除任何其它部件。

Claims (5)

1.一种刹车踏板装置，包括：
一个踏板臂组件，其具有一个连接到车体上的第一踏板臂，和一个第二踏板臂，该第二踏板臂的上端部连接到第一踏板臂的下端部，并可转动，该第二踏板臂的下端部具有承受载荷的踏垫；
一个驱动部件，其产生转动力矩，用于相对于第一踏板臂，选择性地固定第二踏板臂；以及
一个控制驱动部件的控制器。
2.根据权利要求1所述的装置，其中，该驱动连接包括：
一个电磁铁，其安装在第一踏板臂的下端部；
一个永磁铁，其安装在第二踏板臂的上端部，与所述电磁铁具有相反的极性；
一个支撑部件，其固定在第一踏板臂的下端部；
一个活塞，其安装在第一踏板臂的下端部，使第二踏板臂由于受其压力而向前转动；
一个弹簧，其安装在该支撑部件和该活塞之间，用来移动活塞；以及
一个螺线管开关，其连通或断开到该电磁铁的电流。
3.根据权利要求2所述的装置，还包括：
一个第一传感器，其用于检测车辆前端的撞击；以及
一个第二传感器，其安装在踏垫上，用于检测驾驶者的脚和该踏垫之间的接触，其中，控制器根据第一传感器和第二传感器发出的信号控制驱动部件。
4.根据权利要求3所述的装置，其中：
当检测到车辆前部的撞击，而未检测到驾驶者的脚与踏垫之间的接触时，控制器控制螺线管开关使其断开；以及
如果未检测到车辆前端发生碰撞，或检测到驾驶者的脚和踏垫123之间的接触，控制器控制螺线管开关使其闭合。
5.根据权利要求3所述的装置，其中第二传感器是一个光电二极管。
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