CN1193910C - 用于汽车脚跟止动件的减震结构 - Google Patents

Abstract

一种用于汽车脚跟止动件的减震结构，其由接收板、前支撑板和后支撑板组成，接收板的外侧为脚跟接收面，接收板的内侧对着隔板且两者之间具有一间隙；前支撑板与接收板的前端部分连成一体，并具有与隔板连接的末端；后支撑板与接收板的后端部分连成一体，并具有与隔板和底板中的至少一个相连接的末端；后支撑板比接收板和前支撑板要软，这样，当作用给接收板的推入荷载等于或大于一预定值时，后支撑板将弯曲；设定前支撑板和接收板的抗弯刚度值，使得当作用给接收板的推入荷载等于或大于一预定值时，前支撑板向前倾斜，从而使得接收板向前沉陷。

Description

用于汽车脚跟止动件的减震结构

技术领域

本发明涉及一种用于汽车脚跟止动件的减震结构，其中，脚跟止动件位于车体隔板的下半部以自该板面起向后突出，该脚跟止动件可与前座上乘客的脚后跟相接合。

发明背景

当车体由于正面碰撞等而受到来自前方的较大冲击时，隔板的上半部就会轻微地向后弯曲，同时前座上乘客的脚在惯性作用下趋向于猛烈地向前冲。这就使得脚后跟部分向前冲，而脚尖部分向后冲，从而可能绕着一沿汽车宽度方向的轴将一较大的力矩作用给脚踝。

在一种传统的已知装置中(参见，例如，已公开的日本专利申请NO.2001-219872)，脚跟止动件位于隔板的下半部以自该板面起向后突出，同时将该脚跟止动件的前部固定在隔板上，而其后部分可在一底板上滑动。当该隔板的上半部由于受到碰撞冲击而向后弯曲时，脚跟止动件就相应于该弯曲在底板上往后滑动，从而限制脚后跟部分的往前运动，以减小作用给脚踝的力矩。

但是，在上述传统装置中，由于没有将脚跟止动件的后部分固定到底板上，在组装、使用或者碰撞过程中该脚跟止动件的后部分可能会移位。结果，脚后跟就不能正确地紧靠该脚跟止动件的脚后跟接收面，或者脚跟止动件在向后滑动的同时发生转动，从而扭曲脚踝。

此外，传统的脚跟止动件自身不具备足够的减震能力，当隔板在冲撞过程中变形时，或者隔板前方的车体组件(例如，副车架)朝向脚跟止动件突出时，作用给脚跟止动件的大冲击力完全被传递给脚踝。

发明概述

本发明是考虑到以上所提到的情况而提出的，本发明的一个目的是提供这样一种用于汽车脚跟止动件的减震结构，其结构简单，并可解决以上所提到的传统装置的问题。

为实现上述目的，本发明的第一方面是提供一种用于汽车脚跟止动件的减震结构，其中，该脚跟止动件位于车体隔板的下半部内，以自该板面起向后突出，并可与前座上乘客的脚跟相接合。该脚跟止动件由接收板、前支撑板和后支撑板组成，该接收板的外侧为脚跟接收面，该接收板的内侧对着该隔板且两者之间具有一间隙；该前支撑板与该接收板的前端部分连成一体，并具有与该隔板连接的末端；该后支撑板与该接收板的后端部分连成一体，并具有与该隔板和一底板中的至少一个相连接的末端。该后支撑板比该接收板和该前支撑板要软，这样，当作用给该接收板的推入荷载等于或大于一预定值时，该后支撑板将弯曲，以及设定该前支撑板和该接收板的抗弯刚度值，使得当作用给该接收板的推入荷载等于或大于一预定值时，该前支撑板向前倾斜，从而使得该接收板向前沉陷。当在汽车的碰撞作用下，脚跟与该接收板之间的压缩荷载等于或大于一预定值时，作用给该脚跟的冲击力主要被该后支撑板的弯曲所吸收，其次被该前支撑板的向前倾斜所吸收。

依照这种构造，即使在由于汽车受到正面冲撞，车体受到来自前方的较大冲击力而导致隔板的上半部轻微地向后弯曲，同时前座内乘客的脚在惯性作用下猛烈地向前推进的情况下，因为脚跟可与脚跟止动件的脚跟接收面接合，从而可抑制脚跟的过度往前移动。此时，脚跟所接收的冲击力主要被脚跟止动件的后支撑板的弯曲所吸收，此外，其次又被前支撑板的向前倾斜并变形，从而使止动件的脚跟接收面向前沉陷所吸收。在这种情况下，由于脚跟止动件的后支撑板的末端与隔板和底板中至少一个相连接，以及前支撑板的末端与隔板连接，该脚跟止动件将不会相对于隔板和底板发生明显的位移。此外，通过后支撑板的弯曲和前支撑板的向前倾斜，将接收板的倾转角保持在预定的适当角度范围内，这样就不会剧烈地扭曲脚踝。按照这种方式，可使脚跟正确地与接收板的脚跟接收面接合，并被支承在该脚跟接收面上，从而有效地抑制了脚跟的过度往前移动，此外，当脚跟与脚跟接收面接合时，脚跟止动件自身将发生变形(后支撑板弯曲，以及前支撑板向前倾斜)，从而有效地吸收和减缓了作用给脚跟的冲击力。如上所述，由于不仅可减轻沿汽车宽度方向的一轴作用给脚踝的冲击力和力矩，还可避免脚踝被强行地扭曲，因而可极大地减小冲撞过程中脚踝所承受的负荷，从而相当有效地防止损伤脚踝。

此外，依照本发明的第二方面，除第一方面外，提出这样一种用于汽车脚跟止动件的减震结构，其中，将前支撑板的末端固定在隔板上的两个或多个位置。依照这种构造，即使前后支撑板的安装位置在横向上相互偏置，或者即使作用给两支撑板的力的方向不一致，也能有效地防止该脚跟止动件的刚性前支撑板和刚性接收板绕一纵向轴转动和横向倾斜，从而防止由于接收板的倾斜而扭曲脚踝。

此外，依照本发明的第三方面，除第一或第二方面外，提出这样一种用于汽车脚跟止动件的减震结构，其中，将一角撑板固定在该隔板和该底板中的至少一个上，以与一副车架的后端部分相对应，该副车架支撑着在该隔板前侧上的车体内的一发动机，以及将该后支撑板的末端固定在该角撑板的突出部分上，该突出部分与该底板的上表面相分离。依照这种构造，由于经由角撑板将脚跟止动件的后支撑板支撑于车体上，即，后支撑板在底板前端部分的上表面上处于被抬高的状态下，即使副车架在汽车碰撞的冲击力作用下猛烈地往后移动并插入底板的前端部分内，也能够尽可能地避免副车架的后端部分将冲击力直接作用给脚跟止动件，从而使得该脚跟止动件能够有效地表现出预期的减震功能和脚跟支承功能。

此外，依照本发明的第四方面，除第一至第三方面中任一个外，提出这样一种用于汽车脚跟止动件的减震结构，其中，该前支撑板以预定角度与该接收板连接，以在两者间形成沿该车体横向延伸的一分板线，每个该前支撑板和该接收板的左右边缘中至少一个形成有与之连成一体且向下的法兰，以及该脚跟止动件内形成有凹口，以使该前支撑板的向下的法兰与该接收板的向下的法兰相分离，且该凹口切入该分板线的至少一端内。依照这种构造，尽管特别地提供向下的法兰，以使该脚跟止动件的每个接收板和前支撑板具有所需要的刚性，但通过特别地提供凹口，可毫无困难地在接收板和支撑板之间的分板线处进行折叠形变(即，该前支撑板的向前倾斜变形)。

此外，依照本发明的第五方面，除第一至第四方面中的任一个外，提出这样一种用于汽车脚跟止动件的减震结构，后支撑板的中间区域内形成有至少一条折线，以便于弯曲该后支撑板。依照这种构造，即使该后支撑板由一种板材形成，也能毫无困难地实现弯曲。

经由以下参考附图对一种优选实施例的详细说明，以上提到的本发明目的，其它目的、特点和优点将变得明显。

附图的简要说明

图1为汽车前座脚部区域的纵向横截面图，表示本发明的一种实施例；

图2为沿图1中箭头2的放大正视图；

图3为依照本发明该实施例的主要部件的分解透视图；以及

图4为与图1相对应的、表示汽车受到碰撞时状态的简化示意图。

优选实施例的说明

参照图1，界定乘客室与发动机室的车体隔板D具有一下半部，该下半部向下且向后倾斜，同时该下半部与底板F连成一体。一脚跟止动件H位于该隔板D的下端部分，且该脚跟止动件H的位置对应于前座上乘客的右脚跟K，乘客踩下乘客室内的油门踏板A时，该脚跟止动件H就相对于隔板D的板面向后突出。该脚跟止动件H可与当汽车受到碰撞时在惯性作用下往前移动的脚跟K相接合，从而抑制该脚跟K的过度往前移动。

朝向乘客室突起的支架Br自隔板D表面突起且与该隔板D连成一体，同时该支架Br位于脚跟止动件H的上方。置于底板F上的地毯CA的前端延伸部分覆盖隔板D，然后顺序地延伸过脚跟止动件H和支架Br的上方。

一对左、右刚性副车架SF位于隔板D的前侧的发动机室内，该左、右刚性副车架SF沿纵向延伸以支撑车体内的一发动机(未表示)。在图示实施例中，该副车架SF的后端部分位于与脚跟止动件H相对应的位置上。为避免在碰撞过程中该副车架SF往后移动，从而直接将冲击传递给脚跟止动件H，如以下将要描述的，固定安装一与副车架SF相对应的刚性角撑板G，以连接隔板D和底板F。该角撑板G具有与其倾斜部分连成一体且沿纵向延伸的突出部分Ga，该突出部分Ga覆盖底板F的前端部分且两者间具有一间隙S’。该突出部分Ga的顶部上固定着脚跟止动件H的后支撑板3，随后将对其进行描述。

参照图2和3，说明该脚跟止动件H的构造。脚跟止动件H由接收板1，前支撑板2和后支撑板3组成，自侧面看该脚跟止动件H通常为帽形。接收板1的外侧具有一平的脚跟接收面1s，该脚跟接收面1s向下且向后倾斜，以及接收板1的内侧对着隔板D且两者间具有一间隙S。前支撑板2与接收板1的前端部分连成一体，且具有与隔板D连接的末端2a。后支撑板3与接收板1的后端部分连成一体，且具有与底板F连接的末端3a。

在这种脚跟止动件H内，使后支撑板3比接收板1及前支撑板2软，这样当作用于接收板1的推入荷载等于或大于某预定值时，该后支撑板3将弯曲，同时设定该前支撑板2和接收板1的抗弯刚度值，使得当作用于接收板1的推入荷载等于或大于某预定值时，前支撑板2向前倾斜，从而接收板1向前沉陷。结果，当由于汽车的碰撞而将等于或大于某预定值的压缩荷载作用于脚跟K和接收板1之间时，作用给脚跟K的冲击力主要被后支撑板3的弯曲所吸收，此外，其次又被前支撑板2的向前倾斜所吸收。现在将详细说明该脚跟止动件H构造的一种实施例，该实施例可有效地解释这种减震功能。

前支撑板2由支撑板主体2m和作为末端的固定板2a组成，该固定板2a与支撑板主体2m的下端连成一体、呈前法兰形且叠加在隔板D上。支撑板主体2m形成为横向较长的矩形，该支撑板主体2m的横向宽度基本上等于接收板1的横向宽度，该接收板1通常也为横向较长的矩形。支撑板主体2m经由沿车体横向延伸的前分板线L与接收板1连成一体，并与接收板1形成预定角α。在所示实施例中，固定板2a部分位于横向上的一侧，以绕过形成在油门踏板A附近、隔板D内的安装孔Dh。将螺钉4和嵌入隔板D内的定位销5分别插入两啮合孔h1，h2内，该两啮合孔h1，h2形成在固定板2a部分内且两者相隔一定距离，并将螺母6拧紧在螺钉4上，就可使前支撑板2与隔板D连接，并固定于两个位置，这样前支撑板2和隔板D就不能相对摆动。

后支撑板3由支撑板主体3m和作为末端的固定板3a组成，该固定板3a与支撑板主体3m的下端连成一体、呈后法兰形且叠加在角撑板G突出部分Ga的顶部上。支撑板主体3m为一纵向矩形，该矩形的宽度远远小于接收板1的宽度。支撑板主体3m经由沿车体横向延伸的后分板线L’与接收板1连成一体，并与接收板1形成一预定角β。

横向延伸的折线3L形成在后支撑板3中支撑板主体3m纵向(垂直方向)上的中间区域内，以便于弯曲该后支撑板3。折线3L相对侧上的上部分与下部分以预定角γ连接，该预定角γ接近180°。此外，固定板部分3a内形成一啮合孔h3。将穿过啮合孔h3的一螺钉8拧紧在螺帽7内，就可使该后支撑板3与角撑板G(以及，从而与底板F)固定连接，该螺钉7固定在角撑板G突出部分Ga的背面上。

至少前支撑板2的前支撑板主体2m的左、右边缘中的一个(所示实施例为两边缘)、至少接收板1的左、右边缘中的一个(所示实施例为两边缘)、以及接收板1的后边缘上分别一体形成有向下的法兰2f，1f，1f’。特别的，接收板1后边缘的下法兰1f’与后支撑板3中支撑板主体3m的上端部分连成一体。提供这些向下的法兰2f，1f，1f’以及使得前支撑板2(支撑板主体2m)和接收板1比较宽，就可给予该前支撑板2(支撑板主体2m)和接收板1以足够高于后支撑板3的刚度。

此外，脚跟止动件H上形成有前凹口C和后凹口C’。前凹口C隔离前支撑板2的下法兰2f与接收板1侧边缘的下法兰1f，并切入分板线L的至少一端(所示实施例为两端)。后凹口C’隔离接收板1侧边缘的下法兰1f与其后边缘的下法兰1f’，并切入分板线L’的至少一端(所示实施例为两端)。提供这种凹口C，C’，就使得在接收板1与前后支撑板2、3之间的前后分板线L，L’上的折叠形变(即，随后将要描述的前支撑板2的向前倾斜变形)可以毫无困难地进行。

现在说明该实施例的操作。即使在由于汽车受到正面冲撞，车体受到来自前方的较大冲击力而导致隔板D的上半部轻微地向后弯曲，同时前座内乘客的脚在惯性作用下猛烈地向前推进的情况下，因为脚跟K可与脚跟止动件H的脚跟接收面1s接合，从而可抑制脚跟K的过度往前移动。当脚跟K与脚跟止动件H的脚跟接收面1s接合时，脚跟K所接收的冲击力主要被脚跟止动件H的后支撑板3沿图4所示中间区域内的折线3L的弯曲(γ＞γ’)所吸收，此外，其次又被前支撑板2的向前倾斜且变形(α＞α’，β＜β’)所吸收，从而使止动件H的接收板1(脚跟接收面1s)向前沉陷。

在这种情况下，由于脚跟止动件H的后支撑板3的末端(固定板部分3a)经由角撑板G与隔板D和底板F连接，以及其前支撑板2的末端(固定板部分2a)与隔板D连接，该脚跟止动件H将不会相对于隔板D和底板F发生明显的位移。此外，通过后支撑板3的弯曲和前支撑板2的向前倾斜，将接收板1的倾转角保持在预定的适当角度范围内，这样就不会剧烈地扭曲脚踝。按照这种方式，可使脚跟K正确地与接收板1的脚跟接收面1s接合，并被支承在该脚跟接收面1s上，从而有效地抑制了脚跟K的过度往前移动，此外，当脚跟K与脚跟接收面1s接合时，脚跟止动件H自身将发生变形(后支撑板3弯曲，以及前支撑板2向前倾斜)，从而有效地吸收和减缓了作用给脚跟K的冲击力。如上所述，由于不仅可减轻沿汽车宽度方向的一轴作用给脚踝的冲击力和力矩，还可避免脚踝被强行地扭曲，因而可极大地减小冲撞过程中脚踝所承受的负荷，从而相当有效地防止损伤脚踝。

此外，在图示实施例中，将角撑板G固定在隔板D和底板F上，以对应于副车架SF的后端部分，以及将后支撑板3的末端(固定板部分3a)固定在角撑板G的突出部分Ga上，突出部分Ga与底板F的上表面相分离。也就是说，由于经由角撑板G将脚跟止动件H的后支撑板3支撑于车体上，后支撑板3在底板F前端部分的上表面上处于被抬高的状态下，即使副车架SF在汽车碰撞的冲击力作用下猛烈地往后移动并插入底板F的前端部分内，也能够尽可能地避免副车架SF的后端部分将冲击力直接作用给脚跟止动件H，从而使得该脚跟止动件H能够有效地表现出预期的减震功能和脚跟支承功能。

此外，在所示实施例中，由于将前支撑板2的末端(固定板部分2a)固定在隔板D上对应于螺钉4和定位销5的两个位置，即使前后支撑板2、3的安装位置在横向上相互偏置，如所示实施例，或者即使作用给两支撑板2、3的力的方向不一致，也能有效地防止该脚跟止动件H的刚性前支撑板2和刚性接收板1绕一纵向轴转动和横向倾斜，从而防止由于接收板1的倾斜而扭曲脚踝。

尽管以上详细说明了本发明的一种实施例，但在不脱离本发明实质与范围的情况下，可在各个方面对本发明进行更改。

例如，在以上提到的实施例中，将脚跟止动件H的位置设置成与踩下油门踏板A时右脚跟K所处的位置相对应，但在本发明中，也可将其设置成与踩下刹车踏板时右脚跟所处的位置相对应，或者将其设置成与左脚跟所处的位置(即，放置搁脚板的位置)相对应。

此外，在以上提到的实施例中，后支撑板3的中间区域内仅形成有一条便于弯曲后支撑板3的折线3L，但在本发明中，该后支撑板3的中间区域内可具有多条平行的折线。为便于弯曲，后支撑板3的中间区域内还可具有孔或较薄的部分，以代替这种折线或与折线结合使用。

此外，在以上提到的实施例中，后支撑板3的末端(固定板部分3a)经由角撑板G与隔板D和底板F连接，角撑板G固定在隔板D和底板F上以连接该隔板D和底板F，但该后支撑板3的末端(固定板部分3a)还可经由角撑板仅与隔板D和底板F中的一个连接。

此外，当脚跟止动件H的前侧没有可能直接撞击该脚跟止动件H的车体组件(副车架SF)时，该后支撑板3的末端(固定板部分3a)可不需要任何角撑板而直接与隔板D和底板F中的一个连接。

Claims (9)

1.一种用于汽车脚跟止动件的减震结构，其中脚跟止动件位于车体隔板的下半部内，以自所述板面起向后突出，并可与前座上的乘客的脚跟相接合，

其中，所述脚跟止动件包括接收板，所述接收板的外侧为脚跟接收面，所述接收板的内侧对着所述隔板且两者之间具有一间隙；

其特征在于：所述脚跟止动件还包括前支撑板和后支撑板，所述前支撑板与所述接收板的前端部分连成一体，并具有与所述隔板连接的末端；所述后支撑板与所述接收板的后端部分连成一体，并具有与所述隔板和底板中的至少一个相连接的末端，以及

所述后支撑板比所述接收板和所述前支撑板要软，这样，当作用给所述接收板的推入荷载等于或大于一预定值时，所述后支撑板将弯曲；设定所述前支撑板和所述接收板的抗弯刚度值，使得当作用给所述接收板的推入荷载等于或大于一预定值时，所述前支撑板向前倾斜，从而使得所述接收板向前沉陷，

当在汽车的碰撞作用下，脚跟与所述接收板之间的压缩荷载等于或大于一预定值时，作用给所述脚跟的冲击力主要被所述后支撑板的弯曲所吸收，其次被所述前支撑板的向前倾斜所吸收。

2.根据权利要求1所述的用于汽车脚跟止动件的减震结构，其特征在于，所述前支撑板的末端固定在所述隔板上的两个或多个位置上。

3.根据权利要求1或2所述的用于汽车脚跟止动件的减震结构，其特征在于，一角撑板固定在所述隔板和所述底板中的至少一个上，以与副车架的后端部分相对应，所述副车架支撑着在所述隔板前侧的车体上的发动机；所述后支撑板的末端固定在所述角撑板的突出部分上，所述突出部分与所述底板的上表面相分离。

4.根据权利要求1或2所述的用于汽车脚跟止动件的减震结构，其特征在于，所述前支撑板以一预定角度与所述接收板连接，以在两者之间形成一沿所述车体的横向延伸的分板线，每个所述前支撑板和所述接收板的左右边缘中的至少一个形成有与之连成一体且向下的法兰，所述脚跟止动件内形成有凹口，以使所述前支撑板的向下的法兰与所述接收板的向下的法兰相分离，且所述凹口切入所述分板线的至少一端内。

5.根据权利要求3所述的用于汽车脚跟止动件的减震结构，其特征在于，所述前支撑板以一预定角度与所述接收板连接，以在两者之间形成一沿所述车体的横向延伸的分板线，每个所述前支撑板和所述接收板的左右边缘中的至少一个形成有与之连成一体且向下的法兰，所述脚跟止动件内形成有凹口，以使所述前支撑板的向下的法兰与所述接收板的向下的法兰相分离，且所述凹口切入所述分板线的至少一端内。

6.根据权利要求1或2所述的用于汽车脚跟止动件的减震结构，其特征在于，所述后支撑板的中间区域内形成有至少一条折线，以使所述后支撑板易于弯曲。

7.根据权利要求3所述的用于汽车脚跟止动件的减震结构，其特征在于，所述后支撑板的中间区域内形成有至少一条折线，以使所述后支撑板易于弯曲。

8.根据权利要求4所述的用于汽车脚跟止动件的减震结构，其特征在于，所述后支撑板的中间区域内形成有至少一条折线，以使所述后支撑板易于弯曲。

9.根据权利要求5所述的用于汽车脚跟止动件的减震结构，其特征在于，所述后支撑板的中间区域内形成有至少一条折线，以使所述后支撑板易于弯曲。

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