专利名称：踏板装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及车辆的踏板装置，其包括枢转地设置在踏板托架结构中的踏板臂，踏板托架结构界定了所述踏板臂的枢轴并且适于被固定地安装在所述车辆中，以及安装在所述踏板臂上以使其面向所述车辆后方的限位元件。
本实用新型还涉及一种车辆，其包括在车辆中通常横向延伸并用作车辆中组件支架的结构梁结构、踏板装置，其包括枢转地设置在踏板托架结构中的踏板臂，踏板托架结构界定了所述踏板臂的枢轴并且用于固定地安装在所述车辆中，该车辆还包括安装在所述踏板臂上以使其面向所述车辆后方的限位元件。
背景技术：
在车辆中，例如在汽车中，会使用一组踏板以允许驾驶员对车辆进行操纵。所述踏板组通常包括制动踏板、离合器踏板和加速器踏板，或在车辆具有自动换档的情形中包括制动踏板和加速器踏板。
传统类型的制动踏板包括枢转地设置的制动踏板臂，其包括驾驶员可以通过用脚按压而驱动的足板。另外，制动踏板臂通常通过穿过所讨论车辆的隔火墙延伸的推杆而连接至制动助力器。通过按压制动踏板可以驱动制动助力器，从而易于车辆的制动。
现已知晓，踏板装置，例如连接到制动助力器上的制动踏板装置，在发生正面碰撞时可能会对驾驶员蕴含着严重的风险。更准确地说，在正面碰撞过程中作用在车辆前部的冲击力将会传递到制动助力器，并且进一步通过推杆传递至制动踏板臂。因此，制动踏板臂将受力而以朝驾驶员脚的方向的方式转动。在制动踏板臂与脚接触时，这可能会对驾驶员的脚或腿造成严重的伤害。对于制动踏板而言，伤害的风险尤其高，因为通常认为，在碰撞过程中驾驶员的右脚会放在制动踏板上以进行刹车。
为了解决上述问题并降低在碰撞时对驾驶员的脚的伤害风险，已经开发出几种安全装置来防止制动踏板臂在车辆中向后移动。
专利文件US 6408711给出了一种装置，其中制动踏板配设有一个止动件。通过该止动件，可以在制动踏板臂接触驾驶员的脚之前将其枢转运动限制至初始位置。这是由于止动件与固定到制动踏板托架上从而容纳止动件的止动托架配合起作用的事实而实现的。这样就可以防止踏板臂向后移动从而导致出现伤害。
另外，在专利文件US 6089119中给出了一种踏板装置，其中以横向方式在车辆中设置的支柱支撑一个刚性力传递元件。所述力传递元件设置成在对车辆产生正面碰撞时将制动踏板臂在车辆中向前移动。
尽管上述已知装置用于防止制动踏板臂在发生正面冲撞时受到朝向驾驶员的力，但是仍然需要进一步改善的踏板装置，尤其是简单、划算的踏板装置，其可以很容易地集成到车辆中并降低对驾驶员的脚造成伤害的风险。
发明内容
因此本实用新型的一个目的是提供一种改进的踏板装置，特别是用于车辆中制动踏板的踏板装置，通过它可以获得驾驶员的高度安全性。
依照本实用新型，该目的是通过最初提及的踏板装置实现的，该踏板装置的特征在于所述限位元件安装在踏板臂上的选定位置，这样在发生碰撞时，所述限位元件就与在所述车辆中通常横向延伸的现有梁结构接触。
该目的也是通过最初提及的车辆实现的，该车辆装置的特征在于所述限位元件安装在踏板臂上所述梁结构前面的某个选定位置处，这样在发生碰撞时，所述限位元件就与所述梁结构接触，从而防止制动踏板臂在所述车辆中向后移动。
通过本实用新型，可以实现某些特定的优点。首先，应当指出，本实用新型通过避免踏板臂在发生碰撞时接触驾驶员的脚而提供了高度的安全性，从而降低了对脚或腿造成伤害的风险。此外，本实用新型基于现有结构梁元件可以用于限制踏板臂移位的事实。
另一个优点涉及本实用新型组成一种简单且划算的解决方案的事实，其也使用车辆中的现有梁结构来向驾驶员的脚提供降低的伤害风险。
根据本实用新型的一个特定实施例，踏板臂枢转地设置在具有削弱部的踏板托架结构中。这样，踏板臂的枢轴在冲击过程中可以在车辆中进一步向后移动。这更加有助于阻止踏板臂接触驾驶员的脚。
下面将参照附图详细描述本实用新型。这些附图仅仅用于说明而不对本实用新型的范围进行任何限制。其中图1是依照本实用新型的车辆制动踏板装置的透视图；图2a是根据本实用新型的制动踏板装置的侧视简图，其中制动踏板装置处于所述车辆发生正面碰撞之前的第一位置；图2b是通常对应于图2a的视图，但是显示了根据本实用新型的制动踏板装置在所述正面碰撞过程中的第二位置；以及图2c是对应于图2a和2b的视图，但是显示了根据本实用新型的制动踏板装置位于正面碰撞过程中的第三位置。
具体实施方式
下面将详细说明根据本实用新型的踏板装置的实施例。参照图1，其中显示了制动踏板装置1的透视图，其根据所述实施例以传统方式设置在机动车辆中乘客室的较低的前部。制动踏板装置1包括一个绕枢轴3枢转地设置的制动踏板臂2。另外，制动踏板臂2的下面部分带有足板4。枢轴3由在制动踏板臂2的上部提供的管件5而界定，管件5形成一个支撑在第一踏板托架6和第二踏板托架7之间的轴以允许制动踏板臂2的枢转运动。所述托架6、7设置在制动踏板臂2的两侧。特别地，第一踏板托架6配设有第一托架孔8，且第二踏板托架7配设有第二托架孔(未显示)，管件5安装在这两个孔内。
踏板托架6、7安装在车辆的隔火墙9中。隔火墙9以一种已知的方式设置在所被讨论的车辆的前部，从而将乘客室的下面部分与发动机室分开。
下面将参照一个实施例描述本实用新型，该实施例包括制动踏板装置1，其设置成通过推杆10连接至车辆中的制动助力器(未显示)。推杆10以枢转的方式固定到踏板臂2上的孔11中。为了将所述推杆10连接至所述制动助力器，推杆10延伸穿过隔火墙9中的开口12并进一步延伸至制动助力器。
根据本实施例，本实用新型将被用于具有所谓横管13的车辆，横管是一个刚性结构梁结构，其在车辆的侧部之间延伸，更精确地，在所谓的A柱(未显示)之间延伸。在大多数当今的车辆中，A柱通常形成于车辆每一侧上安装车辆左前门和右前门的区域中。因此，在图1中使用虚线图示了沿通常与车辆轴向垂直的方向延伸的横管13。
由于横管13为刚性的，所以其可以用作结构梁结构，它与A柱及车辆底盘的剩余部分形成一个向车辆提供高度刚性和可靠性的封闭支撑结构。此前就可以由专利文件US 2002/0093221A1获知这样的装置。同样，横管13优选地用作与车辆的仪表板和转向柱相关的不同组件的支架。例如，可以将转向柱设置成架设在横管13之上。应当指出，横管13应该置于车辆底板上方相对较低的高度。同图1所示具有横管13的装置相比，此前已知的当今车辆中的横向横管通常设置在车辆底板上方相对较高的位置处。这样安装的横管还允许安装仪表板组件和转向柱，而其方式是例如转向柱通过合适的安装设备悬挂在横管下方。
本实用新型基于如下理解，即包括两个A柱的车辆底盘结构可以与制动踏板装置1如同图1所示那样配合起作用，所述A柱通过低水平面上的横管13被机械地连接。下面将对此进行更加详细的描述。
如果横管13足够低(即，在底板上方合适的高度)，它就能够以一种可以防止制动踏板在车辆中受力向后移动而对车辆的驾驶者造成伤害的方式与制动踏板配合起作用。为了达到该目的，本实用新型包括限位元件14，它由连接到制动踏板臂2上的相对较小的托架状组件构成。限位元件14包括设置成连接到制动踏板臂2上的连接部14a和设置成在例如正面碰撞过程中制动踏板臂2受力向后时与横管13接触的止动部14b。
限位元件14设置在横管13之前很近的距离处(即在横管13上面向车辆前方的一侧)并且通常位于与横管13相同的高度处。优选地，限位元件14连接于制动踏板臂2上大约对应于其长度一半的位置。然而，限位元件14的精确位置可能会变化，例如取决于横管13的位置、踏板托架6、7的位置以及隔火墙9的尺寸。根据本实用新型，限位元件14沿制动踏板臂2安装的位置对应于如下位置如果制动踏板臂2沿朝横管13的方向枢转，例如在发生正面碰撞时，则该位置导致限位元件14与横管13接触。
另外，如图1所示，第一踏板托架6中形成一个削弱部，其由位于第一踏板托架6上部的缺口或凹口15界定。凹口15优选地位于第一踏板托架6中位于枢轴3上方的位置。第二踏板托架7成形的方式与第一踏板托架6类似，即还具有通常与第一踏板托架6中的上述凹口15相同类型的凹口16。如下文详述的那样，凹口15、16的目的是允许第一踏板托架6和第二踏板托架7在特定情况下轻微地变形并因此允许枢轴3在车辆中向后移动。因此，踏板臂2的较低部分就沿着车辆的前方移动特定距离，从而防止接触驾驶员的脚。
现在将参照图示正面碰撞过程中情形的图2a、2b和2c更加详细地描述本实用新型。图2a是一个略微简化的侧视图，其显示了根据本实用新型的制动踏板装置1，其所处位置为就在发生正面碰撞之前即就在碰撞所生成的冲击力迫使隔火墙9在车辆中向后移动之前时间点的第一位置。图2b和2c显示了处在这样一个碰撞过程中第二位置和第三位置的制动踏板装置1。
参照图2a，应当指出，制动踏板装置2设置成足板4刚好位于驾驶员的脚17的预置位置前方。很显然，驾驶员可能将右脚放在刹车足板4上面。同样，从图2a中可以很容易看出，制动踏板臂2上的限位元件14适合于现有横管13的位置，这样它就可以安装在制动踏板臂2上位于横管13前方一小段距离的位置。同样，限位元件14置于制动踏板臂2上通常与横管13的高度相对应的位置处，这样一旦受到冲击，它就可以撞击横管13的前侧。
在发生正面碰撞时，可以想见，车辆的前部将会变形并且受力向后，即，沿朝向车辆驾驶员的方向。这意味着隔火墙9将相对于车辆每侧上的两个A柱(未显示)的位置移动。现已指出，在传统类型的汽车的正面碰撞过程中，A柱的位置通常不会受到很大程度的影响。由于横管13机械地连接到A柱上，因此，在隔火墙9向后即朝A柱和横管13的位置移动特定距离时，横管13通常将停留在不变的位置上。图2b中显示了这一情形。
同样，在正面碰撞过程中，可以想见，作用在车辆前部的冲击力将分配到制动助力器。这意味着将制动助力器连接至制动踏板臂2上的推杆10将把一个相对较高的力传递给制动踏板臂2。因此，制动踏板臂2将沿着朝向驾驶员的脚17的方向推进。如同最初所述，这可能会对驾驶员的脚17造成伤害。
在图2b中使用虚线指示了隔火墙9的初始位置。在正面碰撞之后，隔火墙9将朝车辆的尾部移动特定距离，因此朝横管13移动特定距离。在图2b中使用箭头指示出了隔火墙9的侵入方向。同样，制动踏板臂2在推杆10的作用下向后移动。最终，制动踏板臂2将到达限位元件14撞击横管13的位置。在图2b中显示的制动踏板装置1处于限位元件14与横管13的前侧相接触的位置。
当限位元件14与横管13接触时，踏板臂2将受到阻止而不再向后移动，即足板4将受到阻止而不会朝驾驶员的脚17进一步移动。制动踏板臂2将继续围绕由位于限位元件14和横管13之间接触点界定的假想枢轴做枢转移动。作为该枢转运动的结果，踏板臂2和足板4将受力而离开驾驶员的脚17所在的位置。这样，通过本实用新型即可降低甚至排除对脚造成伤害的风险。
限位元件14优选地以从不使横管超载的方式设置。这意味着应该对限位元件14的形状、材料和尺寸进行选择，从而使得当限位元件14作用在横管13上的力超过一个特定值时，限位元件14可以屈服并变形。另一方面，在这样的情形中横管13将保持基本不变。
如果在碰撞过程中的冲击力非常大，隔火墙9将进一步受力而朝车辆后方移动，如图2c所示。由于限位元件14与横管13接触，所以踏板臂2的上部将受到推动而继续其围绕位于限位元件14和横管13前侧之间接触点的枢转运动。在图2c中使用弯曲的箭头指示出了该情形。作为该力在踏板臂2的上部及其枢轴3上作用的结果，位于第一踏板托架6、第二踏板托架7中的凹口15、16将最终导致所述踏板托架6、7发生变形。这意味着凹口15、16将“展开”，从而允许枢轴3在车辆中继续向后移动特定距离。缘于该枢转，踏板臂2的下部将进一步远离驾驶员的脚而移动特定距离。换句话说，第一踏板托架6和第二踏板托架7中的凹口15、16构成本实用新型的进一步改进，因为其允许制动踏板进一步远离驾驶员的脚17而运动。这也是缘于踏板臂2的枢轴3设置的高于横管13的事实而实现的。
总之，通过本实用新型，提供了一种装置，其中防止制动踏板臂2超过由横管13界定的位置移动，即横管13将在限位元件14撞击横管13的前侧时停止踏板臂2的运动。当隔火墙9在车辆中向后移动时，踏板臂2的下部将离开驾驶员的脚。就对驾驶员造成伤害的风险而言，这将实现高度的安全性。可以通过削弱凹口15、16提供更高程度的安全性，因为将提供所述凹口15、16以允许枢转点3在作用于隔火墙9上的力非常高时向后移动。
参照图1，应当指出，限位元件14由通常为U形或V形的设置成与横管13的前侧接触的止动部14b组成。止动部14的尺寸和形状可能会在本实用新型的范围内有所变化。例如，止动部可能会形成通常为三角形的横截面，或者形成矩形或方形横截面。另外，止动部14b的长度优选地适应于制动踏板臂2的最大允许枢转运动，并且也适应于横管13和隔火墙9的实际位置。另外，止动部14b优选地设计成可以在作用于横管上的力超过一个特定值时发生屈服的变形元件。
本实用新型并不限于所描述的实施例，而是可以在本发明要求保护范围内进行改动。本实用新型尤其适合于在如上所述的具有位于相对较低高度横管的那些车辆中实现。然而，本实用新型的原理并非仅局限于此类车辆，而是可以在所有车辆中使用，只要其中允许上述类型的限位元件与在正面碰撞中通常不向后移动的固定元件，例如梁或另一个结构元件接触即可。
此外，本实用新型并不局限于用作制动踏板，而是通常可以用作车辆中在碰撞过程中存在伤害风险的各种类型的踏板装置。例如，本实用新型的原理可以同样应用于离合器踏板。
权利要求1.用于车辆的踏板装置(1)，包括枢转地设置在踏板托架结构(6，7)中的踏板臂(2)，和安装在所述踏板臂(2)上从而朝向所述车辆后方的限位元件(14)，所述踏板托架结构(6，7)限定了所述踏板臂(2)的枢轴(3)并且被固定地安装在所述车辆中，其特征在于，所述限位元件(14)安装在踏板臂(2)上一选定位置处，在发生碰撞时，所述限位元件(14)与在所述车辆中通常横向延伸的现有梁结构(13)相接触。
2.如权利要求1所述的踏板装置(1)，其特征在于，所述限位元件(14)安装在所述踏板臂(2)上，和位于在梁结构(13)的前方相隔很小的距离处并且通常与所述梁结构(13)位于相同的高度。
3.如权利要求1或2所述的踏板装置(1)，其特征在于，所述限位元件(14)包括设置成连接到踏板臂(2)上的连接部分(14a)和设置成与所述梁结构(13)接触的止动部(14b)。
4.如权利要求1-3中任一项所述的踏板装置(1)，其特征在于，所述止动部(14b)通常为V型或U型、或形状为三角形、矩形或方形箱，所述箱的一侧适合于与所述梁结构(13)接触。
5.如上述权利要求中任一项所述的踏板装置(1)，其特征在于，踏板托架结构(6，7)限定了允许踏板托架结构(6，7)冲击变形的削弱部(15，16)，从而允许枢轴(3)移动。
6.如权利要求5所述的踏板装置(1)，其特征在于，所述削弱部(15，16)由至少一个位于形成所述踏板托架结构(6，7)的材料中的凹口(15，16)构成。
7.如上述权利要求中任一项所述的踏板装置(1)，其特征在于，它由制动踏板装置构成。
8.一种车辆，包括通常在车辆中横向延伸并作为车辆中组件支架的结构梁结构(13)，踏板装置(1)，该踏板装置(1)包括枢转地设置在踏板托架结构(6，7)中的踏板臂(2)，和安装在所述踏板臂(2)上从而朝向所述车辆后方的限位元件(14)，所述踏板托架结构(6，7)限定了所述踏板臂(2)的枢轴(3)并且被固定地安装在所述车辆中，其特征在于，所述限位元件(14)安装在踏板臂(2)上位于所述梁结构(13)前方的一选定位置处，在发生碰撞时，所述限位元件(14)与所述梁结构(13)接触以防止制动踏板臂在所述车辆中向后移动。
9.如权利要求8所述的车辆，其特征在于，包括隔火墙(9)，所述踏板托架结构(6，7)安装在所述隔火墙(9)上。
10.如权利要求8或9所述的车辆，其特征在于，所述梁结构(13)在设置于所述车辆每侧上的两个A柱之间延伸。
11.如权利要求8-10中任一项所述的车辆，其特征在于，所述托架结构(6，7)限定了所述踏板臂(2)的枢轴(3)，该枢轴的位置高于所述梁结构(13)的位置。
12.如权利要求8-11中任一项所述的车辆，其特征在于，所述梁结构(13)设置高度足够低的位置上，从而使其能够作为架设在所述梁结构(13)上的仪表板的支架。
专利摘要本实用新型涉及一种用于车辆的踏板装置(1)，其包括枢转地设置在踏板托架结构(6，7)中的踏板臂(2)，踏板托架结构(6，7)界定了所述踏板臂(2)的枢轴(3)并适于固定地安装在所述车辆中，还包括安装在所述踏板臂(2)上从而朝向所述车辆后方的限位元件(14)。限位元件(14)安装在踏板臂(2)上的一选择位置处，在发生碰撞时，所述限位元件(14)与在所述车辆中通常横向延伸的现有梁结构(13)接触。本申请还涉及包括上述类型踏板装置(1)的车辆。通过本实用新型，可以提供一种改进的踏板装置，可以降低驾驶员的脚受到伤害的风险。
文档编号B60T7/06GK2725116SQ20042000597
公开日2005年9月14日 申请日期2004年7月13日 优先权日2004年7月13日
发明者海科·施韦尔特, 拉格纳·克罗纳, 克里斯特·尼尔松, 弗雷德里克·隆格伦, 马蒂亚斯·约翰松, 约尔延·帕勃恩 申请人:福特环球技术公司