车辆踏脚装置的制作方法

本发明涉及车辆配件技术领域，尤其是涉及一种车辆踏脚装置。

背景技术

随着人们生活水平提高，车辆已成为人们出行不可或缺的交通工具。目前车辆行业的日益发展，车辆设计越来越趋于细节化，人性化。对于一些底盘较高，车厢距离地面也相对较高的车辆来说，增加辅助乘客上下车的部件显得尤为重要。

为解决以上问题，现有应用较普遍方式为在车辆侧边增加固定式踏步板。该应用虽然大大便利了驾驶员及乘客辅助踏脚上下车辆，但却对车辆整体流线型设计造成一定影响，破坏车辆整体协调性。而且，固定式踏步板需要安装在车辆侧边外部，安装后为了不超出车辆宽度，踏步板宽度设计偏窄，这样就会造成固定式踏步板脚踏空间有限，给乘客上下车辆踩踏带来不便。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是要提供一种车辆踏脚装置，其可实现踏步板自动伸出用以辅助踏脚和自动缩回用以隐藏，同时其驱动电机输出力较为恒定，简化驱动电机控制过程，降低驱动电机损坏几率，延长驱动电机的使用寿命。

上述技术问题通过以下技术方案进行解决：

一种车辆踏脚装置，包括踏步板、伸缩机构和驱动电机，所述伸缩机构包括固定座、主动摆臂、从动滑臂和连接座，所述主动摆臂的一端与所述固定座可转动连接，所述主动摆臂的另一端与所述连接座可转动连接，所述从动滑臂的一端与所述固定座滑动配合，所述从动滑臂的另一端与所述连接座可转动连接，所述主动摆臂和所述从动滑臂可转动地连接于所述连接座的不同位置，所述踏步板固定于所述连接座上，所述驱动电机用于驱动所述主动摆臂往复转动，所述主动摆臂往复转动的过程中所述踏步板在隐藏位和展开位之间来回运动。

所述车辆踏脚装置，通过主动摆臂和从动滑臂将连接座和踏步板安装于固定座上。当驱动电机朝一个方向转动时，驱动电机驱动主动摆臂偏转，连接座也跟随主动摆臂偏转展开，从而将踏步板伸出辅助踏脚。当驱动电机朝相反的方向转动时，驱动电机驱动主动摆臂反向偏转，连接座也跟随主动摆臂反向偏转缩回隐藏。从动滑臂的设置使得踏步板在设定的轨迹内往复转动，来回运动稳定可靠。可伸缩运动的车辆踏脚装置避免了踏步板始终伸出破坏车辆整体的协调性，同时，由于踏步板仅在需要的时候才伸出，因此可根据实际需要将踏步板设计为较宽的宽度，以保证充足的脚踏空间。更为重要的是，所述车辆踏脚装置设置从动滑臂来使得踏步板在设定的轨迹内往复转动，驱动电机在驱动踏步板偏转的整个过程中，为了克服从动滑臂的移动阻力，可分解踏步板、连接座和主动摆臂等组成的组合件的重力。而在从动滑臂滑动的过程中，移动阻力基本恒定，因此，在该种结构基础上，驱动电机的输出力基本可保持平稳输出，从而使得驱动电机输出平稳，无需对驱动电机设置复杂的控制过程，同时也减少了驱动电机因输出突变引起的损坏问题，延长了驱动电机的使用寿命，保证车辆踏脚装置使用安全可靠，也保证了踏步板伸缩平稳可靠。

下面对上述技术方案作进一步的说明：

在其中一个实施例中，所述驱动电机与控制器电性连接，所述控制器用于接收开门信号和关门信号，所述开门信号和关门信号均为车体can信号或车体lin信号。当控制器接收到开门信号时，给驱动电机发送指令，驱动电机往一个方向转动，驱动主动摆臂展开，依次将传动力传动至连接座、从动滑臂，从动滑臂被限制在固定底座上滑行，从而驱动连接座和踏步板伸出。当控制器接收到关门信号时，给驱动电机发送指令，驱动电机朝另一个方向反向转动，主动摆臂收回，依次将传动力传动至连接座、从动滑臂，从动滑臂被限制在固定底座上滑行，从而驱动连接座和踏步板缩回隐藏。所述开门信号和关门信号均为车体can(controllerareanetwork,控制器局域网络)信号或车体lin(localinterconnectnetwork，本地互联网)信号，车体can信号或车体lin信号均为数字信号，响应快，并且传输稳定，使得车辆踏脚装置工作更加精准可靠。

在其中一个实施例中，所述踏步板与所述连接座之间设有紧固组件，所述踏步板通过所述紧固组件可拆卸式地安装于所述连接座上，且所述踏步板在所述连接座上的位置可沿着车身的前后方向调节。紧固组件的设置一方面使得踏步板与连接座之间可拆卸连接，便于根据不同的车型更换不同规格的踏步板，也便于踏步板拆卸维修或更换；另一方面，在组装的过程中，可前后移动踏步板至合适的位置，再将踏步板和连接座锁固，从而根据不同的车型调整踏步板的位置。紧固组件的设置增加了所述车辆踏脚装置的使用灵活性和适用性。

在其中一个实施例中，所述紧固组件包括滑动件和配合件，所述踏步板上设有卡槽，所述滑动件可滑动式地吊设于所述卡槽上，所述连接座上开设有连接孔，所述滑动件穿过所述连接孔与所述配合件螺纹配合，或所述配合件穿过所述连接孔与所述滑动件螺纹配合。当滑动件和配合件锁紧的时候，即可将踏步板锁固于连接座上。所述锁紧组件使得踏步板拆装方便、调节容易。

在其中一个实施例中，所述展开位的高度低于所述隐藏位的高度，从而实现在打开车门时踏步板自动下沉并伸出；而在关闭车门时，踏步板自动升起并缩回。踏步板在伸出时的高度降低，从而使得上车过程分为两步，先上到踏步板之后再上到车底板，可以避免传统的固定踏步板高度较高，小孩、老人仍旧难以踩踏。

在其中一个实施例中，在所述踏步板位于所述展开位且负载时，所述踏步板和所述连接座的组合件的水平方向受力为零或接近于零，用于减少或消除驱动电机承受的水平载荷，避免驱动电机自锁力无法承受水平载荷，导致驱动电机损坏，进一步保护驱动电机。

在其中一个实施例中，所述主动摆臂与所述固定座之间、所述主动摆臂与所述连接座之间和/或所述从动滑臂与所述连接座之间均设有自润滑轴承，用于增加伸缩机构运动的稳定性。

在其中一个实施例中，所述固定座还设有位于所述从动滑臂的两侧的限位部，所述限位部设于所述从动滑臂的滑动轨迹的两端，每个所述限位部面向另一个所述限位部的一面设有缓冲件，和/或，所述从动滑臂的两侧面设有缓冲件，用以避免从动滑臂在踏步板收回及踏步板展开时与固定座刚性碰撞。

在其中一个实施例中，所述伸缩机构为至少两个，至少两个所述伸缩机构沿着所述踏步板的长度方向依次设置，所述踏步板固定于至少两个所述伸缩机构的所述连接座上，所述驱动电机用于带动其中一个所述伸缩机构的所述主动摆臂转动。通过设置至少两个伸缩机构来同时驱动踏步板动作，可减少踏步板传递的扭矩，从而可避免踏步板出现变形的现象，并可提高踏步板整体动作的同步性，以保证踏步板于收起和展开位置的精确性。

在其中一个实施例中，所述驱动电机与所述伸缩机构一一对应；或者，相邻的两个所述伸缩机构之间设有平衡杆。

附图说明

图1为第一实施例所述的车辆踏脚装置在展开状态时的结构示意图；

图2为图1所示车辆踏脚装置的局部剖视图；

图3为图1所示车辆踏脚装置的俯视图；

图4为图1所示车辆踏脚装置在收回状态时的全剖图；

图5为图1所示车辆踏脚装置在收回状态时的俯视图；

图6为图1中的踏步板与连接座的装配关系图；

图7为图6中的踏步板与连接座的分解示图；

图8为第二实施例中的踏步板与连接座的装配关系图；

图9为图8中的踏步板与连接座的分解示图；

图10为图5的b-b向剖视图；

图11为第三实施例所述的车辆踏脚装置的结构示意图；

图12为第四实施例所述的车辆踏脚装置的俯视图；

图13为第五实施例所述的车辆踏脚装置的俯视图；

图14为第六实施例所述的车辆踏脚装置的俯视图。

附图标记说明：

100、踏步板，110、卡槽，200、伸缩机构，210、固定座，211、容纳槽，212、限位部，213、导轨，220、主动摆臂，230、从动滑臂，240、连接座，241、连接孔，300、驱动电机，410、滑动件，420、配合件，500、转轴，600、自润滑轴承，700、平衡杆。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施方式，对本发明进行进一步的详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用以解释本发明，并不限定本发明的保护范围。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件时，它可以直接固定在另一个元件上或者也可以通过居中的元件固定于另一个元件。当一个元件被称为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者也可以是通过居中的元件而连接于另一个元件。除非特别指出，否则本文中的术语“第一”及“第二”等描述仅仅用于区分说明书中的各个组件、元素、步骤等，而不是用于表示各个组件、元素、步骤之间的逻辑关系或者顺序关系等。

如图1至图3所示，本发明一实施例所述的车辆踏脚装置，包括踏步板100、伸缩机构200和驱动电机300。所述伸缩机构200包括固定座210、主动摆臂220、从动滑臂230和连接座240。固定座210用于安装于车辆底部，在一些特定的使用场景下也可根据实际需要安装于车辆其他位置上。所述主动摆臂220的一端与所述固定座210可转动连接，所述主动摆臂220的另一端与所述连接座240可转动连接。所述从动滑臂230的一端与所述固定座210滑动配合，所述从动滑臂230的另一端与所述连接座240可转动连接。所述主动摆臂220和所述从动滑臂230可转动地连接于所述连接座240的不同位置。可转动连接方式可采用常用的枢轴连接、销钉连接、铰链连接、合页连接等。所述踏步板100固定于所述连接座240的前端。所述驱动电机300用于驱动所述主动摆臂220往复转动。所述主动摆臂220往复转动的过程中所述踏步板100在隐藏位(对应图4中的h点)和展开位(对应图4中的e点)之间来回运动，图4中线路s示意的是踏步板100伸缩往复运动的轨迹。

下面对所述车辆踏脚装置的工作原理和技术效果进行说明：所述车辆踏脚装置通过主动摆臂220和从动滑臂230将连接座240和踏步板100安装于固定座210上。当驱动电机300朝一个方向转动时，驱动电机300驱动主动摆臂220偏转，连接座240也跟随主动摆臂220偏转展开，从而将踏步板100伸出以辅助踏脚，如图1所示。当驱动电机300朝相反的方向转动时，驱动电机300驱动主动摆臂220反向偏转，连接座240也跟随主动摆臂220反向偏转以缩回隐藏，如图4所示。从动滑臂230的设置使得踏步板100在设定的轨迹内往复转动，来回运动稳定可靠。可伸缩运动的车辆踏脚装置避免了踏步板100始终伸出破坏车辆整体的协调性，同时，由于踏步板100仅在需要的时候才伸出，因此可根据实际需要将踏步板100设计为较宽的宽度，以保证充足的脚踏空间。

值得注意的是，发明人发现，在另外一种实施方式中，可将所述从动滑臂230在固定座210的一端的位置固定，同时从动滑臂230与固定座210可相对转动。此时的从动滑臂230相当于一个从动摆臂，这种情况下也可实现踏步板100的伸缩运动。然而，在实际实施的过程中，发明人发现容易出现驱动电机300损坏的问题。对此，发明人尝试在现有技术中寻找原因，然而现有技术中鲜少有公开文献记载这一现象，更没有相关记载来解释出现这一现象的原因。最终，发明人通过大量的摸索和分析后最终得出出现上述问题的原因：在踏步板100从隐藏位到最低点的过程中，踏步板100、连接座240、主动摆臂220和从动摆臂等组成的组合件本身重力做功，此时驱动电机300的输出力较小；而在最低点到展开位的过程中，该组合件需要克服重力做功，此时的驱动电机300的输出力较大。因此，在整个伸出过程中，驱动电机300的输出力由小变大，存在突变的过程，整个缩回过程也是一样。输出突变的驱动电机300由于瞬时冲击容易引发电机齿轮易损、断裂等质量问题，影响驱动电机300的使用寿命。并且，在此情况下，需要对驱动电机300实现相应的输出变化控制，给系统增加了运行成本。

因此，发明人在实践的过程中提供一种更优化的解决方案，发明人创新性地采用从动滑臂230而非从动摆臂，则刚好能够在实现踏步板100平稳输出的基础上，且能有效减少驱动电机300损坏现象。因为发明人发现，驱动电机300在驱动踏步板100偏转的整个过程中，为了克服从动滑臂230的移动阻力，可分解踏步板100、连接座240和主动摆臂220等组成的组合件的重力而在从动滑臂230滑动的过程中，移动阻力基本恒定，因此，在该种结构基础上，驱动电机300的输出力基本可保持平稳输出，从而使得驱动电机300输出恒定，无需对驱动电机300设置复杂的控制过程，同时也减少了驱动电机300因输出突变引起的损坏问题，延长了驱动电机300的使用寿命，保证车辆踏脚装置使用安全可靠。综上可知，本实施例所述车辆踏脚装置不仅能实现踏步板100平稳伸缩，还保证了驱动电机300的使用寿命，使得车辆踏脚装置能够安全稳定工作。采用上述带有从动滑臂230的伸缩机构200达到了意想不到的技术效果，得到了优化的技术方案，解决了人们不容易想到的问题。

进一步地，所述驱动电机300与控制器(附图未示出)电性连接(可为有线连接或无线连接)，控制器可为专门增设的控制器，也可为车体原有的控制器。所述控制器用于接收开门信号和关门信号，所述开门信号和关门信号均为车体can(controllerareanetwork,控制器局域网络)信号或车体lin(localinterconnectnetwork，本地互联网)信号。本实施例中，所述驱动电机300通过连接线与所述控制器连接，并且驱动电机300和控制器均通过连接线与车辆电源连接。同时，控制器通过信号转接线与汽车门信号线连接，用于接收车体can信号或车体lin信号。当控制器接收到开门信号时，给驱动电机300发送指令，驱动电机300往一个方向转动，驱动主动摆臂220展开，依次将传动力传递至连接座240、从动滑臂230，从动滑臂230被限制在固定底座上滑行，从而驱动连接座240和踏步板100伸出。当控制器接收到关门信号时，给驱动电机300发送指令，驱动电机300朝另一个方向反向转动，主动摆臂220收回，依次将传动力传递至连接座240、从动滑臂230，从动滑臂230被限制在固定底座上滑行，从而驱动连接座240和踏步板100缩回隐藏。所述开门信号和关门信号均为车体can信号或车体lin信号，车体can信号或车体lin信号均为数字信号，响应快，并且传输稳定，使得车辆踏脚装置工作更加精准可靠。其中，信号转接线采用接插对插插头的形式，不破损车体线路，设计一分为二方式，一路替换原车obd(onboarddiagnostics，车载自动诊断系统)接线，另一路引出车体门信号线。

可选地，如图4所示，所述展开位(对应图中的e点)的高度低于所述隐藏位(对应图中的h点)的高度，从而实现在打开车门时踏步板100自动下沉并伸出；而在关闭车门时，踏步板100自动升起并缩回。踏步板100在伸出时高度降低，从而使得上车过程分为两步，先上到踏步板100之后再上到车底板，可以避免传统的固定踏步板100高度较高，小孩、老人仍旧难以踩踏。具体可根据需要设计从动滑臂230的滑动行程，也即本实施例中导轨213的长度，使得踏步板100转动的过程中展开位(对应图中的e点)位于隐藏位(对应图中的h点)的下方。

同时，请结合图1，在所述踏步板100位于所述展开位且负载时，所述踏步板100和所述连接座240的组合件的水平方向受力为零或接近于零，用于减少或消除驱动电机300承受的水平载荷，避免驱动电机300自锁力无法承受水平载荷，导致驱动电机300损坏，进一步保护驱动电机300。具体可通过设计主动摆臂220和从动滑臂230的长度、旋转点以及展开角度等，使得伸缩机构200在展开时，仅受垂直方向的负载作用力f。

在本实施例中，如图2和图4所示，所述固定座210还设有位于所述从动滑臂230的两侧的限位部212。所述限位部212设于所述从动滑臂230的滑动轨迹的两端。每个所述限位部212面向另一个所述限位部212的一面设有缓冲件(附图未标识)，和/或，所述从动滑臂230的两侧面设有缓冲件，用以避免从动滑臂230在踏步板100收回及踏步板100展开时与固定座210刚性碰撞。缓冲件可为塑料垫圈或软性胶垫等。

具体地，所述固定座210的底端向上凹设有容纳槽211，所述容纳槽211的两端的侧壁即为所述限位部212，或者在其他的实施例中，可在所述容纳槽211的两端可另外设置限位部。所述容纳槽211内还设有导轨213，所述从动滑臂230与所述导轨213滑动配合。需要说明的是，在其他的实施中，也可在所述固定座210上设置与所述从动滑臂230配合的滑槽，或者与所述从动滑臂230配合的螺杆等。

在本实施例中，如图6和图7所示，所述踏步板100与所述连接座240之间设有紧固组件(包括滑动件410和配合件420)。所述踏步板100通过所述紧固组件可拆卸式地安装于所述连接座240上，且所述踏步板100在所述连接座240上的位置可沿着车身的前后方向调节。紧固组件的设置一方面使得踏步板100与连接座240之间可拆卸连接，便于根据不同的车型更换不同规格的踏步板100；另一方面，在组装的过程中，可沿着车身的前后方向移动踏步板100至合适的位置，再将踏步板100和连接座240锁固，从而根据不同的车型调整踏步板100的位置。紧固组件的设置增加了所述车辆踏脚装置的使用灵活性和适用性。需要说明的是，在其他的实施例中，所述踏步板100也可与所述连接座240固定连接。

具体地，请参阅图7，所述紧固组件包括滑动件410和配合件420。所述滑动件410与所述踏步板100滑动配合。具体地，所述踏步板100上设有卡槽110，所述滑动件410可滑动式地吊设于所述卡槽110上，所述滑动件410可沿着所述踏步板100的长度方向滑动。所述连接座240上开设有连接孔241。本实施例中，所述滑动件410为螺钉或螺栓等，其设有第一外螺纹，所述配合件420为螺母，设有第一螺纹孔，可增加垫片或不加垫片。所述滑动件410穿过所述连接孔241后与所述配合件420螺纹配合。紧固组件的数量可为一组、两组或多组。当滑动件410和配合件420锁紧的时候，即可将踏步板100锁固于连接座240上。所述锁紧组件使得踏步板100拆装方便、调节容易。

可选地，结合承重踩踏要求、车体轻量化、成本等综合考虑，所述踏步板100主体可为铝合金件，根据设计要求增加金属件或塑料件装饰。所述踏步板100的长度、宽度以及形状等均可根据实际需要设定。

需要说明的是，在第二个实施例中，如图8和图9所示，所述滑动件410也可为滑块，其开设有第二螺纹孔。所述配合件420为螺钉或螺栓等，其设有第二外螺纹。所述配合件420穿过所述第二连接孔后与所述滑动件410螺纹配合。该种设计方式同样能够达到将踏步板100锁固于连接座240上且可前后调节踏步板100的效果。

在本实施例中，如图10所示，所述从动滑臂230与所述连接座240之间设有自润滑轴承600，用于增加伸缩机构200运动的稳定性。需要说明的是，所述主动摆臂220与所述固定座210之间和/或所述主动摆臂220与所述连接座240之间也可也设置自润滑轴承600，其设置方式与图10相类似，不在此赘述，也未示意出。自润滑轴承600可以是金属轴承、复合轴承、塑料轴承。所述主动摆臂220与所述固定座210之间、所述主动摆臂220与所述连接座240之间以及所述从动滑臂230与所述连接座240之间的转轴500(销)安装工艺可以是机械压入或螺钉连接。

此外，本实施例中，如图1至图5所示，所述踏步板100、所述主动摆臂220和所述从动滑臂230从前往后依次设置，驱动电机300固定于固定座210的前端与主动摆臂220连接；而在第三个实施例中，如图11所示，也可按照踏步板100、从动滑臂230和主动摆臂220的前后顺序依次布置，驱动电机300固定于固定座210的后端与主动摆臂220连接。

需要说明的是，当所述踏步板100长度较短时，单个踏步板100可对应设置一个伸缩机构200，如图1至图5所示。而在第四个实施例中，如图12所示，当踏步板100长度较长时，所述伸缩机构200为两个，两个所述伸缩机构200沿着所述踏步板100的长度方向依次设置，分别与车辆的前门和后门相对应。所述踏步板100固定于两个所述伸缩机构200的所述连接座240上。所述驱动电机300为一个，固定于其中一个伸缩机构200的所述固定座210上且用于带动该伸缩机构200的所述主动摆臂220转动。需要说明的是，在其他的实施例中，所述驱动电机300也可不固定于固定座210上，可直接固定于车底板上。通过设置两个伸缩机构200来同时驱动踏步板100动作，可减少踏步板100传递的扭矩，从而可避免踏步板100出现变形的现象，并可提高踏步板100整体动作的同步性，以保证踏步板100于收起和展开位置的精确性。需要说明的是，在其他的实施例中，所示伸缩机构200也可为多个。

此外，如图13所示，在第五个实施例中，所述驱动电机300与所述伸缩机构200一一对应；或者，如图14所示，在第六个实施例中，相邻的两个所述伸缩机构200之间通过平衡杆700连接。还需要说明的是，为了清楚说明本发明，本具体实施方式中列举了第一实施例、第二实施例、第三实施例、第四实施例、第五实施例以及第六实施例，然而，本领域技术人员可以理解的是，通过将本发明的各个技术特征之间进行组合，可以获得更多的实施例，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。