机动车辆的脚支撑设备的制作方法

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的车辆的脚支撑设备，该脚支撑设备具有脚支撑板和支撑设备，脚支撑板可枢转地装配到车辆的脚空间地板，支撑设备设置在脚支撑板的下侧和脚空间地板之间并且包含至少一个支撑元件用于将施加到脚支撑板的力引入脚空间地板。

背景技术

在车辆技术领域中，已知使用脚支撑件来支撑车辆驾驶员的脚以便提高行驶舒适度。

例如，us826,862a已经描述了用于车辆的可释放搁脚板。通过装配到第一板的成角度的元件，搁脚板可以可释放地固定到车辆地板。通过铰链可移动地连接到第一板的第二板可以通过可枢转地设置在第二板上的弯曲元件相对于车辆地板以不同的固定角度进行调节，弯曲元件被移动成与不同的止动件接合，止动件通过导轨固定地连接到第一板。

为了增加行驶的舒适度，us4,984,838a提出了一种带有可拆卸搁脚板的可拆卸汽车地板垫。用于机动车辆的驾驶员的地板位置的汽车垫包括垫，该垫被设置成被接收在机动车辆的驾驶员的脚所使用的地板区域中。具有上侧和下侧的搁脚板在使用期间在上侧接收驾驶员的脚，该脚相对于机动车辆的加速器踏板定位，使得脚在高度和角度上被支撑在机动车辆的地板上方，该高度和角度接近在加速器踏板操作期间驾驶员的脚的高度和角度。固定装置在使用期间以可释放且同时固定的方式将搁脚板固定到垫和机动车辆的地板上，以便防止垫沿着机动车辆的地板的表面滑动。

us6,375,266b1描述了一种具有用于车辆的分离设备的搁脚板。搁脚板装配在前座椅的框架上并且可枢转地固定到前座椅框架上，以便能够在与前座椅的后侧抵接的升起的存放位置和用于支撑就坐在后座椅上的车辆乘客的脚的降低位置之间移动。搁脚板利用分离设备对高于预定水平的力作出反应，以便防止搁脚板损坏，搁脚板可以随后返回到使用位置或存放位置。在一个优选实施例中，搁脚板包括大体上u形的元件，该元件具有组件保持设备，该组件保持设备包含具有与元件的相互相对的端部的枢转的连接件，以便能够实现这种枢转运动。另外，组件保持设备和u形搁脚板包括可弹性变形的止动件，该止动件在两者之间延伸并且将搁脚板保持在使用位置，并且如果施加过大的力，搁脚板能够向下枢转。

此外，在车辆技术领域中，在车辆的前端或侧面/正面碰撞的情况下也已知，通常位于驾驶员侧的搁脚板上的车辆驾驶员的脚经常受伤。例如，通过脚的旋转运动和事故期间的支撑运动的组合可能引起脚骨折，特别是当脚由于事故期间的加速力而部分地滑离搁脚板时。

为了增加安全性，us8,727,418b2提出了一种能量吸收车辆搁脚板和一种用于提供适应性搁脚板的方法。能量吸收搁脚板包括脚支撑板、从脚支撑板的下侧突出的大量销和支撑结构，在该支撑结构中设置有可接收大量销的大量开口。销和支撑结构之间的接合限制了大量销引入到开口中，并且由此将脚支撑板支撑在相对于支撑结构的升高位置，直到预定的力施加到脚支撑板，预定的力引起大量销进一步引入到大量开口中以及脚支撑板在支撑结构的方向上的移动，其中能量在支撑结构的永久塑性变形中被吸收。

cn205381175u描述了一种脚支撑板和具有这种脚支撑板的车辆。脚支撑板包括具有折叠结构的主元件，折叠结构固定地连接到仪表板中的车辆的溃缩区结构。在涉及车辆的前端碰撞的事件中，脚支撑板的折叠结构变形并且可以减少关于支撑在脚支撑板上的脚和腿的伤害的风险。

us8,770,616b1描述了一种可展开的脚支撑设备。脚支撑设备包括上板，该上板通过致动器致动，使得上板能够在存储位置和展开位置之间致动。在展开期间，通过被移动到解锁位置的锁定机构将上板从壳体释放。一旦上板从壳体释放，致动器为杆设备的连接臂提供线性支撑功能。在由致动器驱动的状态下，连接臂旋转到固定或调整的位置，由此使得车辆乘客能够使用该设备作为展开的搁脚板。在储存期间，锁定设备以这样的方式连接到存储机构上，使得当锁定设备被致动时，存储机构将连接臂拉出超过调整的锁定阈值角度，由此使得上板折回到存储位置。连接设备还设置成在碰撞期间由车辆乘客施加到上板的负载下折叠在一起，并且该连接设备引起保险螺栓的剪切，通过该保险螺栓可以实现折叠在一起的动作。

考虑到现有技术，车辆的搁脚板领域仍有待改进的余地。

技术实现要素：

本发明的目的尤其在于提供一种车辆的脚支撑件，通过该脚支撑件可以在车辆的前端或侧面碰撞的事件中减少车辆驾驶员的脚受伤的风险。

该目的根据本发明通过具有权利要求1的特征的脚支撑设备来实现。在从属权利要求中公开了本发明的其他特别有利的实施例。

应该注意，以下说明书中单独列出的特征和措施可以以任何技术上有利的方式相互组合并且提出本发明的其他实施例。特别结合附图的说明书另外表征和详述了本发明。

根据本发明的车辆的脚支撑设备具有脚支撑板，该脚支撑板可以可枢转地装配到车辆的脚空间地板。此外，脚支撑设备包含支撑设备，该支撑设备设置在脚支撑板的下侧和脚空间地板之间并且具有至少一个支撑元件，用于将施加到脚支撑板的力引入脚空间地板。

根据本发明，通过至少一个支撑元件在预定力阈值以下为施加到脚支撑板的力提供力引入路径，当达到或超过力阈值时，力引入路径通过至少一个支撑元件的可逆形状改变大体上完全消除。

“车辆”在本发明的上下文中旨在被理解为特别是乘客车辆、卡车或公共汽车。术语“大体上完全消除”在本发明的上下文中旨在特别应理解为意味着在相关状态下的至少一个支撑元件提供力引入路径，经由该引入路径将施加到脚支撑板的力的小于20％、优选地小于15％并且以特别优选的方式小于10％的力引入脚空间地板中。

以这种方式，当达到或超过力阈值时施加到脚支撑板的力引起脚支撑板在脚空间地板的方向上的枢转运动，使得脚支撑板被移动到其中它大体上平行于脚部空间设置的位置中。从而在车辆前部或侧面/正面碰撞事件中减少了车辆驾驶员的脚造成伤害的风险。特别地，当脚从脚支撑板部分地滑动时，可以防止由于脚在冲击的机械负载下的旋转运动而发生的损伤。

如果在超过力阈值之后施加到脚支撑板的力再次下降到低于力阈值的值，则脚支撑板再次通过枢转运动被至少一个支撑元件移动到起始位置，并且力引入路径经由至少一个支撑元件被再次提供。

在脚支撑设备的优选实施例中，至少一个支撑元件与脚支撑板的下侧大体上成直角。在本发明的上下文中，术语“大体上成直角”旨在特别包括在70°和110°之间的范围内的角度，优选在75°和105°之间的范围内的角度，并且以特别优选的方式在80°和100°之间的范围内的角度。以这种方式，施加到脚支撑板的力可以以特别有效的方式引入到由至少一个支撑元件提供的力引入路径中并且特别是沿着至少一个支撑元件的延伸线。此外，在达到或超过力阈值时消除力引入路径可以以结构上特别简单的方式实现。

在脚支撑设备的有利实施例中，提供了间隔件，该间隔件在预定力阈值以下向至少一个支撑元件施加力，该力垂直于由脚支撑板引入到至少一个支撑元件的力，以便引起至少一个支撑元件的横向预张紧，该预张紧相对于方向和尺寸被限定。以这种方式，当达到力阈值时，至少一个支撑元件在预定方向上执行的可逆形状改变是可能的。

优选地，指向垂直方向的力作用在至少一个支撑元件的背离脚支撑板的下侧的一侧。当达到或超过力阈值时，至少一个支撑元件的可逆形状改变可以被执行到脚支撑板的下侧下方的空间中，使得脚支撑设备外部的脚空间保持免受潜在的破坏性部件影响。

当设置有在达到或超过力阈值时机械地阻尼并限制脚支撑板的枢转运动的止动阻尼元件时，脚支撑板的枢转运动可以在脚空间地板的方向上被缓冲，并且可以减小搁置在脚支撑板上的车辆驾驶员的脚上的冲击。

在脚支撑设备的优选实施例中，至少一个支撑元件由弹性杆形成，弹性杆在上端固定到脚支撑板的下侧并且可以在下端装配到脚空间地板。以这种方式，可以提供用于至少一个支撑元件的结构特别简单的解决方案。

预定力阈值对应于当压力沿杆轴的方向作用时本身已知的弹性杆的弯曲载荷。弯曲载荷取决于杆材料的弹性模量、杆的几何形状、杆的轴向几何转动惯量以及杆与所引入的力和力的耗散部件的机械连接类型(所谓的欧拉屈曲的发生)，并因此可以以适当的方式相应地配置。

优选地，弹性杆包含热塑性塑料材料，由此可以提供简单且成本有效的解决方案。

在有利的实施例中，弹性杆具有椭圆形横截面表面区域。在这种情况下，椭圆形横截面表面区域的长半轴垂直于由脚支撑板的下侧的延伸线和弹性杆的中心线限定的假想面设置。通过在与支撑元件的可逆形状改变的预定方向不对应的方向上增加至少一个支撑元件的强度，可以实现脚支撑设备的特别可靠的功能。

术语“椭圆形横截面表面区域”在本发明的上下文中旨在特别包括作为椭圆形横截面表面区域的特殊情况的圆形横截面表面区域。术语“延伸线”在本发明的上下文中旨在被理解为特别是假想线，该假想线与在脚支撑板上的车辆驾驶员的脚的设定取向平行设置。

在脚支撑设备的优选实施例中，至少一个支撑元件由弹性钢带形成，弹性钢带在上端固定到脚支撑板的下侧并且可以在下端装配到脚空间地板。以这种方式，所需的强度可以通过至少一个支撑元件的特别轻的结构来提供。

优选地，支撑元件由弹性钢带构成，以便大体上是矩形的。术语“大体上矩形”在本发明的上下文中旨在特别应理解为意指支撑元件的表面的值与围绕支撑元件的最小矩形的值的偏差小于20％，优选小于15％，并且以特别优选的方式小于10％。由此可以实现至少一个支撑元件的特别简单的制造。

在有利的实施例中，弹性钢带在相对于弹性钢带的延伸的连续区域中的下端和上端之间的假想连接线横向的方向上在低于预定力阈值下具有圆柱形弯曲。在这种情况下，弹性钢带的连续区域的凸面面向脚支撑板的下侧。

由于这种形状，在相同厚度的弹性钢带的情况下可以获得较高的机械强度，使得当设置至少一个支撑元件时可以实现进一步的重量减轻。当达到或超过力阈值时，弹性钢带的圆柱形弯曲至少在延伸的连续区域的一部分中被抵消，并且至少一个支撑元件的可逆形状改变包含沿着下端和上端之间的假想连接线的弹性钢带的弯曲。这意味着在该实施例中的弹性钢带在弯曲之后以与拉出卷尺类似的方式再次伸长，其中总是可以实现延伸，而不管弹性钢带弯曲的方向如何。脚支撑件因此实际上独立地再次升起。

优选地，弹性钢带除了相对于延伸方向横向的在延伸的连续区域中的圆柱形弯曲之外，还具有在延伸方向上的试图使弹性钢带沿朝向脚支撑板的下侧的方向上弯曲的预张紧。在这种情况下，在预定力阈值以下的这种预张紧由于圆柱形弯曲而存在的变形阻力被过度补偿。

在该实施例中，弹性钢带具有两个稳定位置。在一个稳定位置，弹性钢带沿其延伸方向弯曲。当弹性钢带在与弹性力相反的延伸方向上拉伸时，横向于延伸方向的轻微变形足以将弹性钢带移动到另一稳定位置，在该稳定位置弹性钢带具有横向于其延伸方向的圆柱形弯曲。

当达到或超过力阈值时，当弹性钢带的圆柱形弯曲至少在延伸的连续区域的部分中被抵消时，在延伸方向上的预张紧在朝向脚支撑板的下侧的方向上支撑弹性钢带的可逆形状改变，由此促进设置在预定力阈值以下的力引入路径的中断。这意味着该实施例中的弹性钢带以类似于头带的方式实际上在一个弯曲方向上卷起并且在另一个弯曲方向上延伸。因此，在过载发生之后尽可能调节脚支撑件的设置。只要弹性钢带的预张紧以如下方式构造，使得当达到或超过预定力阈值时，其通过卷起抵消力导入路径，脚支撑件被保持向下但可被再次抬起。

在脚支撑设备的有利实施例中，至少一个支撑元件由模制部件形成，模制部件大部分由塑料软泡沫材料制成。模制部件在内侧包含大量中空空间。当达到或超过力阈值时，可逆形状改变使得大量中空空间的体积减小。

术语“大部分”在本发明的上下文中旨在特别理解为大于50％的体积比例，优选大于60％的体积比例，并且以特别优选的方式大于70％的体积比例。特别地，该术语还旨在包括这样的事实，即模制部件可以完全包含，也就是说，以100％的比例包含塑料软泡沫材料。

优选地，至少一个支撑元件可以以这样的方式设置在脚支撑板的下侧和脚空间地板之间，使得模制部件的上侧与脚支撑板的下侧机械地抵接并且可以引起模制部件的下侧与脚空间地板机械地抵接。

附图说明

在从属权利要求和以下附图的说明中公开了本发明的其他有利实施例，其中：

图1是根据本发明的车辆的脚支撑设备在施加到脚支撑板的力低于预定力阈值的状态下的透视示意性侧视图；

图2是根据图1的脚支撑设备的细节的相同示意图；

图3是根据图1的脚支撑设备在施加到脚支撑板的力高于预定力阈值的状态下的透视示意性侧视图；

图4是根据图1的脚支撑设备在与图3中相同的状态下和相同的视图的细节的示意图；

图5是根据本发明的车辆的替代脚支撑设备在施加到脚支撑板的力低于预定力阈值的状态下的透视示意性侧视图；和

图6是根据本发明的车辆的另一脚支撑设备在施加到脚支撑板的力低于预定力阈值的状态下的示意性透视局部剖视侧视图。

具体实施方式

在不同的附图中，相同的部件总是被赋予相同的附图标记，因此它们通常也仅被描述一次。

图1是根据本发明的车辆的脚支撑设备10的可能实施例的透视侧视图。

脚支撑设备10具有大体上矩形的脚支撑板12，该脚支撑板通过铰链24在下方较短侧处可枢转地装配到构造为乘客车辆的车辆的脚空间地板22。铰链24的枢转轴26平行于脚空间地板22并且垂直于车辆的(向前)行驶方向54延伸。脚支撑板12的可能的枢转运动通过脚支撑设备10的止动阻尼元件18在脚空间地板22的方向上被限制，该止动阻尼元件18垂直地设置在脚空间地板22上。

脚支撑板12具有面向脚空间地板22的下侧和相对设置的上侧14。上侧14部分地设置有防滑盖16，该防滑盖16旨在防止放置在脚支撑板12的上侧14上的车辆驾驶员的脚的滑动。

此外，脚支撑设备10具有设置在脚支撑板12的下侧和脚空间地板22之间的支撑设备28。支撑设备28包括用于引入力f到脚空间地板22的支撑元件，力f由车辆驾驶员的脚施加到脚支撑板12。

支撑元件例如由弹性钢带30形成，弹性钢带30大体上具有矩形形状，弹性钢带30具有靠近脚空间地板22设置的下端34和靠近脚支撑板设置的上端32。下端34和上端32之间的假想连接线在无负载状态下与矩形形状的中心线重合。弹性钢带30的上端32通过合适的接收元件固定到脚支撑板12的下侧。这种合适的接收元件是本领域技术人员已知的，并且因此在此不必更详细地解释。弹性钢带30的下端34固定地连接到附加铰链38的可移动部分。附加铰链38的第二部分通过螺钉连接固定地可释放地装配到脚空间地板22。

图1示出了在由车辆驾驶员的脚施加到脚支撑板12的力f低于预定力阈值的状态下的脚支撑设备10。在该特定实施例中，力阈值具有600n的值。在其他实施例中，脚支撑设备10可以被配置为另一预定力阈值。

在此状态下，经由支撑元件30提供了用于施加到脚支撑板12的力f的力引入路径。被引入的力f经由附加铰链38传递到脚空间地板22。

如在图2中可以最好地看到的，在低于预定力阈值下，弹性钢带30在延伸的连续区域中在横向于下端34和上端32之间的假想连接线的方向上具有圆柱形弯曲36，圆柱形弯曲36具有凹面和凸面，其中圆柱形弯曲36的假想圆柱轴与连接线平行设置。弹性钢带30的凸面面向脚支撑板12的下侧。

此外，弹性钢带30在延伸方向上具有预张紧，该预张紧试图朝向脚支撑板12的下侧的方向弯曲弹性钢带30。在图1所示的脚支撑设备10低于预定力阈值的状态下，该预张紧通过由于圆柱形弯曲36而存在的变形阻力被过度补偿。

支撑元件30与脚支撑板12的下侧大体上成直角(图1)，使得施加到脚支撑板12的力f的引入在弹性钢带30的下端34和上端32之间的连接线的方向执行。

在靠近弹性钢带30的下端34的区域中，设置有间隔件20(图2)，该间隔件在图1和图2所示的状态下通过与止动阻尼元件18机械抵接并从止动阻尼元件18被挤压远离而向弹性钢带30施加力。该力被定向为垂直于经由脚支撑板12引入到弹性钢带30中的力f并且引起弹性钢带30的限定的横向预张紧，该预张紧被定向为朝向脚支撑板12的下侧。

由车辆驾驶员的脚施加到脚支撑板12的力f的增加通过弹性钢带30的圆柱形弯曲36来补偿，其中圆柱形弯曲36由于施加力f而减小(也就是说，弯曲的半径变大)。然而，脚支撑设备10的支撑设备28仍然保持稳定，直到达到力阈值。

如图3所示，当达到或超过力阈值时，由于圆柱形弯曲36造成的弹性钢带30的弹性力通过施加到脚支撑板12上的力f至少在延伸的连续区域的一部分中(图4)被完全补偿。当达到或超过力阈值时，由车辆驾驶员的脚施加到脚支撑板12上的力f和试图在朝向脚支撑板12的下侧的方向上弯曲弹性钢带30的弹性钢带30的预张紧共同导致弹性钢带30在脚支撑板12的下侧的方向上可逆地变形，并且由此大体上完全消除先前存在的力引入路径。

当达到或超过力阈值时，由车辆驾驶员的脚施加到脚支撑板12的力f引起脚支撑板12在脚空间地板22的方向上的枢转运动，该枢转运动被止动阻尼元件18机械地阻尼并且限制。然后，施加到脚支撑板12的力f经由止动阻尼元件18被引入脚空间地板22中。

如果在已经超过力阈值之后施加到脚支撑板12上的力f再次下降到低于力阈值的值，则脚支撑板12再次通过弹性钢带30以枢转运动移动到根据图1的起始位置，并且力引入路径通过弹性钢带30再次被提供。

图5是根据本发明的车辆的替代脚支撑设备10'在施加到脚支撑板12的力f低于预定力阈值的状态下的示意性透视侧视图。

为了避免重复，下面仅描述脚支撑设备10'的替代实施例相对于根据图1至4的脚支撑设备10的实施例的差异。

在脚支撑设备10'的替代实施例中，支撑元件由具有上端42和下端44的弹性杆40形成，弹性杆40完全由热塑性塑料材料构成。通过本领域技术人员已知的适当的接收元件来执行将上端42固定到脚支撑板12的下侧以及将下端44装配到脚空间地板22，这里不打算进行更详细的描述。

弹性杆40整体具有椭圆形横截面表面区域46。椭圆形横截面表面区域46的长半轴线48垂直于假想面，该假想面由脚支撑板12的延伸线和弹性杆40的中心线限定。弹性杆40的操作方法对应于弹性钢带30的操作方法；间隔件20和止动阻尼元件18的功能保持在未被修改的状态。

图6是根据本发明的车辆的另一脚支撑设备10”在施加到脚支撑板12上的力f低于预定力阈值的状态下的透视局部剖视侧视图。

在根据图6的实施例的脚支撑设备10”的另一实施例中，支撑元件由模制部件50形成，该模制部件大部分由塑料软泡沫材料制成，例如，100％比例的聚氨酯(pur)软泡沫。然而，通常也可以使用其他适合于本领域技术人员的塑料软泡沫材料来制造模制部件。

模制部件50以如下的方式设置在脚支撑板12的下侧和脚空间地板22之间，使得与脚支撑板12的倾斜相适应的模制部件50的上侧与脚支撑板12的下侧机械地抵接并且模制部件50的下侧移动成与脚空间地板机械地抵接。在行驶方向54上最前面设置的侧面与止动阻尼元件18机械地抵接。

模制部件50在图6中以剖视图示出，其中剖面平面垂直于脚空间地板22设置并且与脚支撑板12的延伸线平行。模制部件50在内侧包含大量中空空间52，中空空间52以均匀的方式在与行驶方向54平行的两个水平行中彼此间隔开，其中两个水平行设置为在垂直于脚空间地板22的方向上彼此上下间隔开。当达到或超过力阈值时，可逆形状改变使得大量中空空间52的体积减小。

附图标记列表：

10脚支撑设备

12脚支撑板

14上侧

16防滑盖

18止动阻尼元件

20间隔件

22脚空间地板

24铰链

26枢转轴

28支撑设备

30弹性钢带(支撑元件)

32上端

34下端

36圆柱形弯曲

38铰链

40弹性杆

42上端

44下端

46椭圆形横截面表面区域

48长半轴

50软泡沫模制部件

52中空空间

54行驶方向

f力