一种溃缩式制动踏板的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种溃缩式制动踏板，其包括：相对于车身固定的踏板支架；踏板机构，其包括踏板片、踏板臂，踏板片设置于踏板臂的底部，踏板臂以第一转轴枢接于踏板支架上；踏板臂的顶部设有踏板臂受力部；冲击旋转机构，其包括第二转轴、旋转构件；旋转构件通过第二转轴枢接于踏板支架上；旋转构件包括旋转构件受力部、旋转构件施力部，旋转构件受力部位于上方，旋转构件施力部位于下方，旋转构件与第二转轴一体或者固定连接；助力弹簧机构，其包括一个或多个弹簧，助力弹簧机构与旋转构件连接；在溃缩式制动踏板溃缩时，踏板臂受力部与旋转构件施力部接触。本实用新型不仅可实现踏板溃缩时自动制动，而且踏板溃缩的距离固定，并且溃缩后可重复使用。
【专利说明】一种溃缩式制动踏板
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种溃缩式制动踏板。
【背景技术】
[0002]在交通事故发生的瞬间，大部分驾驶员的反应是做紧急刹车的动作，即用脚猛踩制动踏板。另一方面，车辆碰撞发生的瞬间，会产生很大的冲击力。这样，制动踏板就向驾驶员的脚部传递了巨大的冲击力，导致了驾驶员的脚部严重受伤。为了避免这种情况，人们研发了溃缩式制动踏板。
[0003]现有技术的踏板溃缩方案有两种:采用旋转支架的溃缩方案和采用凸轮结构的溃缩方案。
[0004]中国专利201020690329.2公开了一种溃缩式制动踏板，包括踏板臂、踏板支架、底板，踏板臂通过主转轴铰接在踏板支架上，踏板臂包括基臂和力执行臂，力执行臂与基臂铰接，基臂的与力执行臂的连接端设有连接臂，力执行臂、连接臂和基臂通过可折断的铆钉贯穿连接，连接臂的旁侧设有挡块。该方案属于采用旋转支架的溃缩方案，其缺点在于，踏板溃缩的同时不能自动产生制动力，且溃缩后踏板铆钉被破坏，踏板不能重复利用。
[0005]中国专利200920137770.5公开了一种汽车踏板溃缩机构，包括踏板臂、踏板片、固定支架、开关支架、中心支架和碰撞支架，中心支架的底部固定在固定支架上，碰撞支架的底部固定在固定支架上，中心支架内侧面与碰撞支架的内侧面相靠接且碰撞支架的内侧面抱住中心支架的内侧面，碰撞支架上部制成弧形凸状部；在与碰撞支架的弧形凸状部相间适宜距离处设有弧形凹状的导引支架；开关支架的后部固定于位于碰撞支架的弧形凸状部下面的中心支架顶部上，开关支架的中部向中心支架的中部方向凹陷而前端斜向上翘起；踏板片连接在踏板臂一端，踏板臂另一端转动连接在中心支架的上部处。该方案属于采用凸轮结构的溃缩方案，该方案的特征是:碰撞冲击力与踏板的溃缩距离正相关，碰撞冲击力越大，踏板的溃缩距离越大；反之，碰撞冲击力越小，踏板的溃缩距离越小。这种特性的缺点在于:1、溃缩距离不是定值，而在一个范围内变化，使制动踏板的溃缩性能具有不确定性，也给驾驶员带来了安全隐患；2、踏板溃缩时，真空助力器的助力器推杆的位移可能过大，使得踏板溃缩后驾驶者无法用脚再踩下制动踏板，影响刹车的反应时间，容易给驾驶者造成恐慌。
[0006]因此，提供一种溃缩时可自动制动、溃缩后可重复使用、溃缩距离固定的制动踏板成为了业界需要解决的问题。
【发明内容】
[0007]与现有技术的不同的是，本实用新型提供一种溃缩式制动踏板，其溃缩时可自动制动、溃缩后可重复使用、且溃缩距离固定。
[0008]为了实现上述目的，本实用新型提供了
[0009]一种溃缩式制动踏板，用于通过真空助力器产生制动力，该溃缩式制动踏板包括:
[0010]相对于车身固定的踏板支架；
[0011]踏板机构，其包括踏板片、踏板臂，踏板片设置于踏板臂的底部，踏板臂以第一转轴枢接于踏板支架上；踏板臂的顶部设有踏板臂受力部；真空助力器包括助力器推杆，助力器推杆的后端连接于踏板臂上；
[0012]冲击旋转机构，其包括第二转轴、旋转构件；旋转构件通过第二转轴枢接于踏板支架上；旋转构件包括旋转构件受力部、旋转构件施力部，旋转构件受力部位于上方，旋转构件施力部位于下方，旋转构件与第二转轴一体或者固定连接；
[0013]助力弹簧机构，其包括一个或多个弹簧，助力弹簧机构与旋转构件连接；
[0014]在溃缩式制动踏板溃缩时，踏板臂受力部与旋转构件施力部接触。
[0015]本实用新型中，助力器推杆与踏板臂的连接方式可为，例如，踏板臂上设有用于连接助力器推杆的孔，助力器推杆的后端由U形叉及销轴、曲形销连接于踏板臂的该孔上。
[0016]助力弹簧机构的力学特性如图1所示，当其受到外力作用发生一定的角位移时，助力弹簧机构自身会产生与该外力相同方向的力，带动助力弹簧以之前的位移方向继续转动，直到其自身产生的力消失。例如，当助力弹簧机构受到外力作用沿逆时针方向发生一定的角位移时，助力弹簧机构自身会产生与该外力相同方向的力，带动助力弹簧机构继续沿逆时针方向转动，直到其自身产生的力消失。
[0017]本实用新型中，助力弹簧机构可为一个弹簧，例如单扭簧或双扭簧，也可为多个弹簧形成的组合弹簧。其中，单扭簧可为例如外壁扭转弹簧，双扭簧可为例如平列双扭弹簧，平列双扭弹簧可等效为一个平面四杆机构，通过对扭簧的刚度、初始压缩角和连杆参数的设定得到合适的扭转力值和力值翻转行程。
[0018]本实用新型中，踏板臂受力部可为，例如设置于踏板臂顶部的凸起。
[0019]本实用新型中，旋转构件可为，例如大致呈“S”形，其一端为旋转构件受力部，另一端为旋转构件施力部。
[0020]本实用新型中，助力弹簧机构与旋转构件的连接方式优选为，助力弹簧机构的弹簧穿过旋转构件。具体而言，旋转构件上可设有连接孔，助力弹簧机构的弹簧穿过旋转构件的该连接孔；或者，旋转构件上设有弹簧钩持部，该弹簧钩持部钩住助力弹簧机构的弹簧，并以例如卡扣结构封闭该钩持部，同样形成用于连接弹簧的孔。
[0021]另外，踏板臂上连接有真空助力器，真空助力器主要作用是放大制动踏板的踏力。由于行驶中的汽车需要很大的摩擦力进行减速，而制动液只是作为力传递的介质，所以最多只会将驾驶者的踏力1:1地输出至分泵之中。由于人力有限，不足让车辆减速，而利用真空助力器辅助，就可放大踏板的踏力。真空助力器的工作原理是通过在进气管道内获取真空度，当驾驶者踩下制动踏板时，借助真空度的帮助，放大驾驶者踩制动踏板的力。
[0022]本实用新型的溃缩式制动踏板的溃缩过程如下:
[0023]1、当行驶中的车辆发生正面碰撞时，整个制动踏板会随前围板的变形向驾驶者方向移动；
[0024]2、制动踏板的旋转构件与仪表盘横梁支架发生碰撞，旋转构件受力部受到来自仪表盘横梁支架的冲击力，该冲击力推动旋转构件发生逆时针方向的转动；
[0025]3、在助力弹簧机构的作用下，当旋转构件的旋转角度到达一个固定值(设计值)时，助力弹簧机构自身会产生逆时针方向的力值，带动助力弹簧机构继续转动，直到助力弹簧机构的助力消失。
[0026]4、助力弹簧机构的逆时针旋转带动旋转构件进行逆时针旋转；
[0027]5、旋转构件进行逆时针旋转时，旋转构件施力部与踏板臂受力部接触，当旋转构件作用于踏板臂的力值大于真空助力器作用于踏板臂的力值时，踏板臂发生顺时针方向转动。
[0028]6、此时，踏板片向着远离驾驶者的脚的方向运动，踏板片和驾驶者的脚之间的距离得到了保证，实现了踏板溃缩，避免驾驶者的脚碰到踏板片上受到伤害；并且真空助力器被压下，能够产生一定的制动力，使被碰撞车自动减速目的；
[0029]7、旋转构件逆时针旋转一定角度之后，旋转构件与踏板臂脱离接触，踏板臂停止溃缩；因而踏板溃缩的距离固定，踏板溃缩后，如果驾驶者踩下踏板片，真空助力器仍能正常制动。
[0030]另外，本实用新型的制动踏板溃缩之后，将助力弹簧机构调整至初始状态，仍可继续使用，即本实用新型的溃缩式制动踏板可重复使用。
[0031]根据本实用新型另一【具体实施方式】，旋转构件上设有连接孔，助力弹簧机构的弹簧穿过旋转构件的该连接孔。
[0032]根据本实用新型另一【具体实施方式】，旋转构件上设有弹簧钩持部，该弹簧钩持部钩住助力弹簧机构的弹簧。
[0033]根据本实用新型另一【具体实施方式】，旋转构件上进一步设有卡扣结构，该卡扣结构封闭钩持部形成一孔。
[0034]根据本实用新型另一【具体实施方式】，助力弹簧为平列双扭弹簧，其两端固定于踏板支架上，其中部为施力作用部位。
[0035]根据本实用新型另一【具体实施方式】，助力弹簧为外臂扭转弹簧。
[0036]另外值得注意的是，助力弹簧的功能可由多个弹簧形成的组合弹簧实现。
[0037]根据本实用新型另一【具体实施方式】，助力弹簧为平列双扭弹簧，其两端固定于踏板支架上，其中部为施力作用部位；旋转构件上设有弹簧钩持部，该弹簧钩持部钩住平列双扭弹簧中部的施力作用部位；旋转构件上进一步设有卡扣结构，该卡扣结构封闭钩持部形成一孔。
[0038]根据本实用新型另一【具体实施方式】，溃缩式制动踏板溃缩后，相对于未发生溃缩的初始状态，旋转构件逆时针旋转一角度α，踏板臂顺时针旋转一角度β (通常情况下，α与β相等或接近相等)，踏板片前进一距离L，助力器推杆前进一距离S1。
[0039]根据本实用新型另一【具体实施方式】，溃缩式制动踏板未溃缩时，助力器推杆可发生的向前极限位移为S，且S>S1，这样即使溃缩式制动踏板溃缩后，助力器推杆仍可发生向前的位移，此时再用脚踩制动踏板，可达到根据驾驶者的控制意愿快速刹车的效果。值得注意的是，S应远大于S1，以保证制动踏板溃缩后，驾驶者还可以踩下踏板产生0.3G以上制动力。
[0040]与现有技术相比，本实用新型具备如下有益效果:
[0041]本实用新型通过设置助力弹簧机构，使旋转构件在转动一定角度之后，可继续转动，进而控制踏板臂转动，不仅可实现汽车碰撞时踏板溃缩，而且可实现踏板溃缩时自动制动；由于旋转构件转动一定角度之后，旋转构件与踏板臂脱离接触，此时踏板臂停止溃缩，因而踏板溃缩的距离固定；另外制动踏板溃缩之后，将助力弹簧机构调整至初始状态，仍可继续使用，因而本实用新型的溃缩式制动踏板可重复使用。
[0042]下面结合附图对本实用新型作进一步的详细说明。
【专利附图】
【附图说明】
[0043]图1为助力弹簧机构的力学特性曲线；
[0044]图2是实施例1的溃缩式制动踏板的整体结构示意图；
[0045]图3是实施例1的溃缩式制动踏板的部分结构示意图，其显示了踏板机构、冲击旋转机构、助力弹簧机构；
[0046]图4是实施例1中的冲击旋转机构和助力弹簧机构的组合结构示意图；
[0047]图5是实施例1中的冲击旋转机构的结构示意图；
[0048]图6是实施例1中的助力弹簧机构的结构示意图。
【具体实施方式】
[0049]实施例1
[0050]如图2-图6所示，本实施例的溃缩式制动踏板用于通过真空助力器产生制动力，其包括踏板支架4、踏板机构1、冲击旋转机构2、助力弹簧机构3。
[0051]其中，如图2所示，踏板支架4相对于车身固定。另外，当行驶中的车辆发生正面碰撞时，制动踏板的旋转构件与仪表盘横梁支架发生碰撞，旋转构件受力部受到来自仪表盘横梁支架的冲击力F (如图2所示)，该冲击力F推动旋转构件发生逆时针方向的转动。
[0052]如图3所示，踏板机构I包括踏板片101、踏板臂102，踏板片101设置于踏板臂102的底部，踏板臂102以第一转轴103枢接于踏板支架上；踏板臂102的顶部设有踏板臂受力部；踏板臂受力部为设置于踏板臂102顶部的凸起104。另外，真空助力器(图中未示)包括助力器推杆，踏板臂102上设有用于连接助力器推杆的孔105，助力器推杆的后端连接于踏板臂102的该孔105上。
[0053]如图4-图5所示，冲击旋转机构2包括第二转轴201、旋转构件202 ;旋转构件202通过第二转轴201枢接于踏板支架上；旋转构件202大致呈“S”形，其顶端为旋转构件受力部203，其底端为旋转构件施力部204，旋转构件202与第二转轴201 —体；
[0054]如图4、图6所示，助力弹簧机构3为平列双扭弹簧，其两端固定于踏板支架上，其中部为施力作用部位301 ;如图4所示，旋转构件202上设有弹簧钩持部205，该弹簧钩持部205钩住平列双扭弹簧3中部的施力作用部位301 ;旋转构件202上进一步设有卡扣结构(图中未示)，该卡扣结构封闭弹簧钩持部205形成一孔。
[0055]在溃缩式制动踏板溃缩时，踏板臂受力部(凸起104)与旋转构件施力部204接触。
[0056]实施例2
[0057]本实施例与实施例1的不同之处在于:助力弹簧机构为外臂扭转弹簧。
[0058]实施例3
[0059]本实施例与实施例1的不同之处在于:助力弹簧机构为多个弹簧形成的组合弹簧。[0060]虽然本实用新型以较佳实施例揭露如上，但并非用以限定本实用新型实施的范围。任何本领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型的发明范围内，当可作些许的改进，即凡是依照本实用新型所做的同等改进，应为本实用新型的范围所涵盖。
【权利要求】
1.一种溃缩式制动踏板，用于通过真空助力器产生制动力，其特征在于，所述溃缩式制动踏板包括: 相对于车身固定的踏板支架； 踏板机构，其包括踏板片、踏板臂，所述踏板片设置于所述踏板臂的底部，所述踏板臂以第一转轴枢接于所述踏板支架上；所述踏板臂的顶部设有踏板臂受力部；所述真空助力器包括助力器推杆，所述助力器推杆的后端连接于所述踏板臂上； 冲击旋转机构，其包括第二转轴、旋转构件；所述旋转构件通过所述第二转轴枢接于所述踏板支架上；所述旋转构件包括旋转构件受力部、旋转构件施力部，所述旋转构件受力部位于上方，所述旋转构件施力部位于下方，所述旋转构件与第二转轴一体或者固定连接； 助力弹簧机构，其包括一个或多个弹簧，所述助力弹簧机构与所述旋转构件连接； 在所述溃缩式制动踏板溃缩时，所述踏板臂受力部与所述旋转构件施力部接触。
2.如权利要求1所述的溃缩式制动踏板，其特征在于，所述旋转构件上设有连接孔，所述助力弹簧机构的弹簧穿过旋转构件的该连接孔。
3.如权利要求1所述的溃缩式制动踏板，其特征在于，所述旋转构件上设有弹簧钩持部，所述弹簧钩持部钩住助力弹簧机构的弹簧。
4.如权利要求1所述的溃缩式制动踏板，其特征在于，所述旋转构件上进一步设有保证弹簧不从钩持部中脱出的卡扣结构，所述卡扣结构封闭所述钩持部形成一孔。
5.如权利要求1所述的溃缩式制动踏板，其特征在于，所述助力弹簧为平列双扭弹簧，其两端固定于踏板支架上，其中部固定于旋转构件的弹簧钩持部。
6.如权利要求1所述的溃缩式制动踏板，其特征在于，所述助力弹簧为外臂扭转弹簧。
7.如权利要求1所述的溃缩式制动踏板，其特征在于，所述助力弹簧为平列双扭弹簧，其两端固定于踏板支架上，所述旋转构件上设有弹簧钩持部，所述弹簧钩持部钩住所述平列双扭弹簧中部；所述旋转构件上进一步设有卡扣结构，所述卡扣结构封闭钩持部形成一孔。
8.如权利要求1所述的溃缩式制动踏板，其特征在于，所述溃缩式制动踏板溃缩后，相对于未发生溃缩的初始状态，所述旋转构件逆时针旋转一角度α，所述踏板臂顺时针旋转一角度β，所述踏板片前进一距离L，所述助力器推杆前进一距离S1。
9.如权利要求8所述的溃缩式制动踏板，其特征在于，所述溃缩式制动踏板未溃缩时，所述助力器推杆可发生的向前极限位移为S，且S>S1。
【文档编号】B60T7/06GK203496827SQ201320645711
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年10月18日 优先权日:2013年10月18日
【发明者】崔柯曼 申请人:东风汽车有限公司