专利名称：汽车踏板支撑结构的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种汽车踏板支撑结构。
背景技术：
通常在汽车发生冲撞时，驾驶员都会踩踏刹车踏板(brake_pedal)来制动汽车以避免上述冲撞的发生。尽管如此，汽车仍无法停止以致上述冲撞依然发生，而此时驾驶员大多处于踩踏刹车踏板的状态。
在此情况下，伴随汽车的冲撞，车身前部因吸收冲撞能量而被压碎，安装于发动机室内部的发动机在推压位于其后方的刹车装置的主气缸(master cylinder)的同时而后退，但是上述主气缸，通过控制杆(operating rod)与位于缓冲板(dash panel)后方的刹车踏板相连接，因此伴随气缸的后退移动，刹车踏板也通过控制杆被向后推压移动。
其结果是对冲撞发生之前踩踏刹车踏板的驾驶员的脚产生冲撞负荷而引起较大的反冲，以致驾驶员的脚受到撞击。
以往，为解决上述问题已提出过各种解决方法。例如，特开2001-138878号公报所公开的结构包括，第1支架(bracket)、第2支架、以及压缩弹簧。其中，第1支架固定在缓冲板上，操纵踏板摆动可能地轴接在第2支架上，并且第2支架的前端下部可摆动地轴接在第1支架上，第2支架的后端上部安装在车身部件上，当汽车发生冲撞时由于冲撞负荷的作用而使第2支架的后端上部脱离车身部件，压缩弹簧被压缩安装在第1支架和第2支架之间，可以第2支架的前端下部的安装位置为中心来促进第2支架的向后转动。
根据该以往技术，在汽车产生冲撞时，第2支架的后端上部脱离车身侧面部件，以安装位置为中心产生向后转动。因此，刹车踏板的下部产生向前移动，从而防止刹车踏板后退，以避免冲撞负荷作用在驾驶员的脚上。另外，由于压缩安装了促进第2支架转动的压缩弹簧，通过压缩弹簧的反弹力可确保第2支架的转动。
另外，特开平11-139346号公报中所公开的结构包括，第1踏板支架、第2踏板支架、以及引导部件。上述第1踏板支架固定在第1车身构成部件上，并且车用踏板摆动可能地轴接在上述第2踏板支架上，同时该第2踏板支架的前侧受上述第1踏板支架支撑并可摆动，该第2踏板支架的后侧被固定在位于比第1车身结构部件靠后的车身后侧的第2车身构成部件上，且该第2车身构成部件的刚性大于第1车身构成部件，上述引导部件在汽车发生冲撞时能使第2支架的后端向车辆下侧进行变位。
根据该以往技术，当汽车发生冲撞时，第2踏板支架的后端脱离车身部件，并以轴接位置为中心向后转动。因此，由于刹车踏板的下部向前移动，所以可防止刹车踏板向后移动，从而避免冲撞负荷作用在驾驶员的脚上。另外，由于设置了能够使第2踏板支架向车辆下方部件，由此可确保第2支架变位至车辆下侧。
但在上述以往技术中，由于是通过压缩弹簧来促进第2支架的转动，而压缩弹簧的反弹力很难设定，因此当设定的反弹力过小时不能够充分地促进第2支架进行转动，当设定的反弹力过大时，促进转动的反弹力会一直影响第2支架，则该反弹力会一直施加在驾驶员的脚上，从而影响驾驶员进行通常刹车操作。
另外，根据上述第2种以往技术，使第2踏板支架向车辆下方变位的引导部件由固定在位于操纵踏板后方的仪表板加固部件(instrument-panel reinforcement)上的滑动板(slide plate)所构成，但是仪表板加固部件与操纵踏板之间存在一定的距离，所以为了使第2踏板支架与滑动板接触并向车辆下侧变位，则必须增大仪表板加固部件或者固定在仪表板加固部件上的滑动板。
发明内容
针对上述问题而被提出的本发明，提供一种不影响驾驶员刹车操作，并且在抑制车辆大型化的同时，能确保操纵踏板进行转动以防止操纵踏板后退的汽车踏板支撑结构。
本发明的汽车踏板支撑结构，支撑设置于汽车缓冲板后方的操纵踏板，包括第1支架、第2支架、以及转动促进部件。上述第1支架的前端固定在上述缓冲板上，后端固定在刚性高于上述缓冲板的车身部件上，并且在车身前部所受冲撞负荷的作用下该第1支架后端可脱离上述车身部件。上述第2支架的前端下部摆动可能地轴接在上述第1支架上，后端上部固定在上述车身部件上，并且上述操纵踏板摆动可能地轴接在该第2支架上，而且在车身前部所受冲撞负荷的作用下该第2支架后端可脱离上述车身部件。上述转动促进部件，从上述车身部件，经上述第1支架的后端外侧，连接上述第2支架上部，在车身前部所受冲撞负荷的作用下通过上述第1支架向车后方向的移动，以促进上述第2支架向车辆下方的转动。另外，上述第1支架和第2支架大致重合，并固定在上述车身部件上，且上述第1支架的后端和第2支架的后端上部连接在一起。
根据上述结构，当汽车发生冲撞时，缓冲板受引擎的挤压而向车后方向移动，使固定在缓冲板上的第1支架，以及与该第1支架连接在一起的第2支架一并脱离车身部件而向车后方向移动。此时，从上述车身部件，经上述第1支架的后端外侧，连接第2支架上部的转动促进部件，因伴随第1支架的后移而产生向车后方向的变位，所以伴随该变位使第2支架的后端上部以前端下部的轴为基点产生向车后方向的转动。
因此采用上述结构，当汽车发生冲撞时，利用第1支架向车后方向的移动，可确保第2支架向车辆下方转动，并使操纵踏板的下部向车前方向移动，由此可防止操纵踏板的后移。并且，转动促进部件只有在第1支架向车后方向变位时才促进第2支架转动，因此通常不影响驾驶员的刹车操作。另外，该转动促进部件连接于车身部件和第2支架之间，所以转动促进部件与操纵踏板在设置上非常接近，从而抑制车辆的大型化。
在上述结构中，上述转动促进部件由从上述车身部件，经上述第1支架的后端外侧，连接上述第2支架上部的金属丝构成。
根据上述结构，当汽车发生冲撞时，缓冲板向车后方向的后移量较大，而车身部件因刚性较高则后移量小于缓冲板。因此，与通常相比，发生冲撞时因车身部件和第1支架后端之间的距离增加，而第1支架的后端与第2支架后端上部之间的距离缩小，所以使金属丝受到拉引，并伴随金属丝的变化使第2支架的后端上部向车辆下方转动。
由此，采用上述结构，利用第1支架向车后方向的后移，可改变车身部件与第1支架后端之间的距离，以及第1支架后端与第2支架后端上部之间距离，从而促进第2支架后端上部向车辆下方转动。
在上述结构中，还可在第1支架的后端设置移动限制部件，以防止上述金属丝与上述第1支架的后端之间产生横向移动。
在上述结构中，移动限制部件还包括引导部件，而上述金属丝可插入其中，由此引导部件可引导金属丝的移动，使其无法脱离第1支架的后端。
在上述结构中，上述引导部件可采用树脂材料。由此可降低金属丝与第1支架后端之间的摩擦，而使第2支架的转动更加圆滑。
在上述结构中，上述第1支架的向车后方向的后移量越大，上述转动促进部件使上述第2支架的转动量越大。由此，第1支架的后移量越大，则第2支架的转动量也越多。
在上述结构中，上述操纵踏板为刹车踏板。由此，当汽车发生冲撞时可防止刹车踏板后退。
在上述结构中，上述引导部件呈圆筒状，当汽车前部发生冲撞而使第1支架脱离上述车身部件时，上述金属丝可在该引导部件中滑动。由此，可减少金属丝与引导部件之间的摩擦，使第2支架的转动更加圆滑。
在上述结构中，可于上述第2支架的上部设置沿车身宽度方向延伸的踏板支撑轴，且将上述金属丝的环状端部与该踏板支撑轴连接。由此，可切实地固定金属丝，汽车发生冲撞时可确保第1支架的后退和第2支架的转动，从而防止刹车踏板后退。
在上述结构中，金属丝的两端都位于第1支架后端的金属丝被滑动连接的位置的前面，并且踏板支撑轴位于固定金属丝两端的位置的前面。由此，在汽车发生冲撞时，可确保第1支架的后退和第2支架的转动，从而防止刹车踏板后退。
图1是本发明实施形态的整体结构图。
图2A是从上方观测本发明实施形态的安装支架的平面图。
图2B是第1支架的平面图。
图2C是第2支架的平面图。
图2D是安装支架的平面图。
图3是本发明实施形态的安装支架一侧的金属丝部件(wire member)的安装结构图。
图4是本发明实施形态的踏板支撑轴一侧的金属丝部件的安装结构图。
图5是本发明实施形态的引导部件的斜视图。
图6是本发明实施形态的刹车踏板在汽车发生冲撞时的变位示意图。
具体实施例方式
以下，根据附图对本发明的实施形态进行说明。
图1是本发明实施形态的整体结构图。1是构成汽车的一部分的缓冲板，其前方(图左侧)形成设置发动机(未图示)的发动机室2，后方(图右侧)形成车室3。
在缓冲板1的下部后方，即车室3室内下部前方，设置有驾驶员进行踩踏操作的操纵踏板，即刹车踏板4，该刹车踏板4通过后述的第1支架5和第2支架6而予以固定。
第1支架(bracket)5，通过缓冲板1下部背面的螺栓7、7而予以固定，该第1支架5包括大致呈板状的固定部5a和支撑部5b。上述固定部5a以与缓冲板1的下部背面保持指定距离间隔的状态通过螺栓7、7而予以固定，上述支撑部5b向上述固定部5a的后上方延伸，其下侧为开放状态且剖面大致呈「コ」字形状。
第1支架5的支撑部5b的后端上部，通过螺栓10、10安装在作为车室3室内的沿车身宽度方向延伸的车身部件的仪表板(cowl panel)8的下表面上所安装的安装支架9上，在汽车发生冲突时所产生的规定值以上的负载的作用下，该支撑部5b的后端上部向车后方向后退而脱离上述安装支架9。另外，第1支架5的支撑部5b的相对于安装支架9脱离可能的安装结构，以及第2支架6的安装将在后予以叙述。
此外，为了确保汽车发生冲撞时乘客在车室3室内的乘坐空间，仪表板8的刚性高于缓冲板1，且不存在略微的后移。
从汽车的车身宽度方向看，第2支架6在第1支架5的支撑部5b的内部，与该支撑部5b大致重合。
该第2支架6为，与上述第1支架5的支撑部5b相同，其下端为开放状态且剖面大致呈「コ」字形状，其前端下部通过连接销(caulking pin)6c可沿竖直面摆动可能地轴接在第1支架5的支撑部5b的前端，同时其后端上部与第1支架5的支撑部5b一起，通过螺栓10、10安装在上述仪表板8上，在汽车发生冲突时所产生的规定值以上的负载的作用下，该后端上部向车后方向后退而脱离上述仪表板8。
如图2A所示，安装支架9，第1支架5的支撑部5b后端上部的上侧壁部(upper-wallpart)，以及第2支架6的后端上部的上侧壁部，在设置上自上而下依次重合，并通过螺栓10、10螺接在一起。另外，在安装支架9的车后方一侧形成略呈半圆形的切口9a，该切口9a大于螺栓10、10的直径。图2A所示结构的各个组成部件可参照2B～2D。图2B为第1支架5的平面图、图2C为第2支架6的平面图、图2D是安装支架9的平面图。如图2B所示，在第1支架5的上侧壁部5p上形成有为减轻整体重量的长孔5i，以及定位螺栓10、10的贯穿孔5h、5h。如图2C所示，第2支架6包括两个指向车前方的切口6a、6a。图2D所示的安装支架9包括两个指向车后方的切口9a、9a。在一般状态下，第1支架5、第2支架6、安装支架9都被贯穿于孔5h、切口6a和切口9a的螺栓10所连接在一起。
因此，当汽车发生冲撞时，规定值以上的负载作用在缓冲板1上，使缓冲板1大幅度后退，第1支架5也伴随缓冲板1产生大幅度后退。此时，由于仪表板8的刚性高于缓冲板1，所以几乎不后移，因此螺栓10、10伴随第1支架5的后移而脱离切口9a。
另外，在上述结构中，当超过规定值的负载作用在缓冲板1上时，缓冲板1的后退使螺栓10脱离安装支架9的切口9a，由此第1支架5和第2支架6也脱离安装支架9。随后，在螺栓10的轴向形成与安装支架9的厚度相同的间隙，并在金属丝12的拉力作用下使第2支架6可脱离第1支架5。
并且，在第2支架6内的左右垂直壁部上架设沿汽车车身宽度方向延伸的踏板支撑轴11，该踏板支撑轴11支持上述刹车踏板4的上端，使该刹车踏板的上端可以沿着垂直面摆动。该刹车踏板4采用细长形状材料，其下部设置可以放置驾驶员的脚并进行踩踏的踏板4a。
另外，上述安装支架9与设置于上述第2支架6中的踏板支撑轴11之间，连接有作为转动促进部件的金属丝12。
如图3所示，金属丝12的安装支架9一侧，其前端略呈「T」字形，该T字形端部被插入安装支架9的上表面上所形成的凹部9b内，并如图4所示用盖子13从上方予以固定，由此金属丝12的安装支架9一侧被固定。
另外，金属丝12的踏板支撑轴11一侧，如图1所示，其前端呈环状，且该金属丝12的环状端部挂接在踏板支撑轴11上。
还有，在金属丝12的中途，于第1支架5的支撑部5a的后端位置插入图5所示的中空圆筒状引导部件14，该引导部件14引导金属丝12的移动使其不脱离第1支架5的支撑部5a的后端。同时，该引导部件14可采用树脂，以降低引导部件14与金属丝12接触时所产生的摩擦阻力。另外，由于金属丝12在引导部件中沿竖直方向滑动，所以该引导部件14还可限制金属丝12的横向移动。这里所说的横向为左右方向，而非前后方向(纵向)。
以下，根据图6对汽车发生冲撞时本发明所起的作用进行详细说明。
如图6所示，当汽车发生冲撞时，作用于缓冲板1的负载超过规定值时，缓冲板1会大幅度后退，第1支架5也随此大幅度后退。而仪表板8的刚性高于第1支架5，所以几乎不发生后退，由此使螺栓10、10伴随第1支架5的后退而脱离切口9a。此时，从仪表板8，经第1支架5的后端外侧，至第2支架6内所设置的支撑轴11而予以连接的金属丝12，伴随第1支架5向车后方的后退而产生向车后方的变位，即金属丝12受拉引，使其从第1支架5至设置在第2支架6后端的引导部件14之间的长度增长，从引导部件14至踏板支撑轴11之间的长度缩短，由此伴随上述变位，第2支架6的后端上部以前端下部的轴(连接销6c)为基点向车后方向转动。
因此，根据本实施形态，当汽车发生冲撞时，利用第1支架5向车后方向的后退，可确保刹车踏板转动，并使刹车踏板4的踏板部4a可向车前方向移动，由此可防止刹车踏板4的后移。并且，金属丝12只有在第1支架5向车后方向变位时才促进第2支架6转动，因此通常不影响驾驶员的刹车操作。另外，金属丝12连接于仪表板8与第2支架6之间，所以金属丝12与操纵踏板4在设置上非常接近，从而抑制了车辆的大型化。
另外，由于金属丝12与第1支架5的后端外侧相连接，所以第1支架5向车后方向的后移量越大则金属丝12越向车后方向延伸，而第2支架6向车的下方的转动量也随之增大。
另外，由于金属丝12与第1支架5后端相接触的位置设置有树脂材料的引导部件14，所以在引导金属丝12的移动的同时，而不使其脱离第1支架5的支撑部5b的后端。并且，引导部件14因采用树脂材料，可降低金属丝12与第1支架5后端之间的摩擦，而使第2支架6的转动更为圆滑。
另外，本实施形态，适用于作为操纵踏板的刹车踏板4，但也适用于离合器踏板。
另外，在本实施形态中，固定在第1支架5后端的车身部件为仪表板8，而其他靠近操纵踏板的车身部件也可代替仪表板8。
另外，在本实施形态中，是在第1支架5后端设置树脂材料的引导部件14，也可以直接将树脂贴在第1支架的后端。
权利要求
1.一种汽车踏板支撑结构，用于支撑设置在汽车缓冲板后方的操纵踏板，其特征在于，包括第1支架，其前端固定在上述缓冲板上，其后端固定在刚性高于上述缓冲板的车身部件上，在车身前部所受冲撞负荷的作用下上述第1支架后端脱离上述车身部件；第2支架，其前端下部摆动可能地轴接在上述第1支架上，其后端上部固定在上述车身部件上，并且上述操纵踏板摆动可能地轴接在该第2支架上，在车身前部所受冲撞负荷的作用下上述第2支架后端脱离上述车身部件；及转动促进部件，从上述车身部件，经上述第1支架的后端外侧，连接第2支架上部，在车身前部所受冲撞负荷的作用下通过上述第1支架向车后方向的移动，以促进上述第2支架向车辆下方的转动；其中，上述第1支架和第2支架大致重合，并固定在上述车身部件上，且上述第1支架的后端和第2支架的后端上部连接在一起。
2.根据权利要求1所述的汽车踏板支撑结构，其特征在于，其中，上述转动促进部件，由从上述车身部件，经上述第1支架的后端外侧，连接上述第2支架上部的金属丝构成。
3.根据权利要求2所述的汽车踏板支撑结构，其特征在于，还包括，移动限制部件，设置于上述第1支架的后端，以防止上述金属丝与上述第1支架的后端之间产生横向移动。
4.根据权利要求3所述的汽车踏板支撑结构，其特征在于，其中，上述移动限制部件包括引导部件，上述金属丝可插入其中。
5.根据权利要求4所述的汽车踏板支撑结构，其特征在于，其中，上述引导部件采用树脂材料。
6.根据权利要求1至5中任何一项所述的汽车踏板支撑结构，其特征在于，其中，上述第1支架的向车后方向的后移量越大，上述转动促进部件使上述第2支架的转动量越大。
7.根据权利要求1至5中任何一项所述的汽车踏板支撑结构，其特征在于，其中，上述操纵踏板为刹车踏板。
8.根据权利要求4所述的汽车踏板支撑结构，其特征在于，其中，上述引导部件呈圆筒状，当汽车前部发生冲撞而使第1支架脱离上述车身部件时，上述金属丝在该引导部件中滑动。
9.根据权利要求2所述的汽车踏板支撑结构，其特征在于，还包括，踏板支撑轴，设置在上述第2支架的上部，沿车身宽度方向延伸；上述金属丝包括一环状端部，与上述踏板支撑轴相连接。
10.根据权利要求2所述的汽车踏板支撑结构，其特征在于，其中，上述金属丝的两端都位于上述第1支架后端的金属丝被滑动连接的位置的前面；上述踏板支撑轴位于固定上述金属丝两端的位置的前面。
全文摘要
本发明提供一种不影响驾驶员刹车操作，并且在抑制车辆大型化的同时，能确保操纵踏板进行转动以防止操纵踏板后退的汽车踏板支撑结构。该汽车踏板支撑结构，支撑设置于汽车缓冲板后方的操纵踏板，包括第1支架、第2支架、以及转动促进部件。上述第1支架的前端固定在上述缓冲板上，后端固定在刚性高于上述缓冲板的车身部件上，并且在车身前部所受冲撞负荷的作用下该第1支架后端可脱离上述车身部件。上述第2支架的前端下部摆动可能地轴接在上述第1支架上，后端上部固定在上述车身部件上，并且上述操纵踏板摆动可能地轴接在该第2支架上，而且在车身前部所受冲撞负荷的作用下该第2支架后端可脱离上述车身部件。上述转动促进部件，从上述车身部件，经上述第1支架的后端外侧，连接上述第2支架上部，在车身前部所受冲撞负荷的作用下通过上述第1支架向车后方向的移动，以促进上述第2支架向车辆下方的转动。另外，上述第1支架和第2支架大致重合，并固定在上述车身部件上，且上述第1支架的后端和第2支架的后端上部连接在一起。
文档编号G05G1/32GK1496902SQ0316035
公开日2004年5月19日 申请日期2003年9月24日 优先权日2002年9月25日
发明者山田秀人, 佐佐木康则, 高桥恭宣, 中山晃, 宣, 康则 申请人:马自达汽车株式会社