間距可調(diào)節(jié)式剎車踏板裝置研究

孫培帥　蔣孫權(quán)　楊澤

摘 要：汽車踏板主要控制汽車啟停、加速、減速、緊急制動等操作，剎車與油門踏板即為其信號傳入裝置，操作性能與用戶體驗(yàn)直接影響著車輛的安全性。但在實(shí)際應(yīng)用中，不同身高類型的駕駛員，其操作習(xí)慣和自身足部長度不同等問題，單一固定模式的剎車踏板無法滿足廣大駕駛員的駕車行為，甚至影響踩踏連貫性，容易引起事故。因此本文對研發(fā)一款具有可調(diào)式間距的剎車踏板，不用多余拆裝方式，簡易實(shí)現(xiàn)，經(jīng)濟(jì)實(shí)用，滿足廣大駕駛員的駕車行為。

關(guān)鍵詞：汽車；剎車踏板；間距可調(diào)

1 項(xiàng)目背景

汽車踏板主要控制汽車啟停、加速、減速、緊急制動等操作，剎車與油門踏板為其信號傳入裝置，操作性能與用戶體驗(yàn)直接影響著車輛的駕駛安全性。現(xiàn)今汽車標(biāo)準(zhǔn)《GBT17346-1998 轎車 腳踏板的側(cè)向間距》中只規(guī)定了最小間距的限制范圍，因此汽車生產(chǎn)廠商可以在一定范圍內(nèi)隨意規(guī)定踏板之間的間距，導(dǎo)致不同汽車廠商的間距不同，甚至不同車型間距也是大小不一[1，2]。

在實(shí)際應(yīng)用中，不同身高類型的駕駛員，其操作習(xí)慣和足長、腳寬不同等問題，單一固定模式的剎車踏板無法滿足廣大駕駛員的駕車操作，甚至引起油門/剎車踩踏連貫性容易引起事故，越是老司機(jī)遇到新車型時踩剎車時越是容易由于慣性操作從而發(fā)生誤操作（圖1）。

專利201420540311.2中提出一種間距可調(diào)的組合吊掛踏板，通過在踏板轉(zhuǎn)軸端設(shè)置可松緊的螺釘來調(diào)節(jié)踏板的間距，然而這種結(jié)構(gòu)在實(shí)際應(yīng)用中由于螺釘調(diào)節(jié)裝置位于內(nèi)飾板之內(nèi)[3]，所以需要拆卸部分零件才能進(jìn)行調(diào)節(jié)，不具有實(shí)時調(diào)節(jié)的能力.因此研發(fā)一款具有可調(diào)式間距的剎車踏板，不用多余拆裝方式，簡易實(shí)現(xiàn)，是本論文研發(fā)的最重要的出發(fā)點(diǎn)。

2 裝置簡介

2.1 研究背景

根據(jù)研究背景：第一，不同足長、腳寬的駕駛員，在油門/剎車踏板切換時，存在連帶和不方便等操作，因此不利于安全操作；第二，有申請專利的可調(diào)間距式剎車踏板，但是此類踏板需要拆卸駕駛室中的內(nèi)飾板，調(diào)節(jié)不易，結(jié)構(gòu)變動較大，影響剎車踏板的整體布局。

因此本項(xiàng)目針對市場上的汽車剎車踏板，設(shè)計改造，通過齒輪齒條調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)剎車踏板的橫向移動，增大/縮小油門與剎車踏板的間距。主要由軸套、驅(qū)動軟軸、軸承、齒條、齒輪、內(nèi)六角輸入端改進(jìn)剎車踏板，主要結(jié)構(gòu)如圖2所示。

本裝置通過使用內(nèi)六角工具轉(zhuǎn)動輸入端，驅(qū)動軟軸傳遞扭矩至齒輪，齒輪與齒條的嚙合運(yùn)動，帶動剎車踏板整體橫向移動，從而調(diào)節(jié)剎車踏板與油門之間的橫向間距。輸入端通過軸套將驅(qū)動軟軸固定在剎車踏板支架上，圓柱滾子軸承使驅(qū)動軟軸旋轉(zhuǎn)更為順暢。運(yùn)動過程如圖3所示，剎車踏板從最右端可向最左端調(diào)節(jié)。輸入裝置在滿足剎車踏板的橫向間距調(diào)節(jié)的前提下，盡量考慮其經(jīng)濟(jì)性。在采用配件組裝時，多考慮小巧和通過性，調(diào)節(jié)工具為T字外六角的扳手，可滿足平常調(diào)節(jié)所需，且便以攜帶，使用方便。

本裝置并未對汽車剎車系統(tǒng)進(jìn)行多余的結(jié)構(gòu)改變，在確保車輛剎車系統(tǒng)的安全性和可靠性的前提下，對汽車剎車踏板進(jìn)行結(jié)構(gòu)改進(jìn)，滿足剎車踏板的橫向間距調(diào)節(jié)，提高剎車踏板推廣的安全性和適用性。

2.2 項(xiàng)目優(yōu)勢

本裝置采用簡易的裝置，只采用驅(qū)動軟軸傳遞扭矩，齒輪和齒條的嚙合，實(shí)現(xiàn)剎車踏板的橫向位移，并未在剎車踏板、甚至整個剎車系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)上進(jìn)行改造，僅僅安裝于踏板側(cè)端，質(zhì)量較輕，負(fù)荷較小，且通過T字六角扳手調(diào)節(jié)，工具易滿足調(diào)節(jié)和攜帶的需求。本項(xiàng)目從市場的角度出發(fā)：第一，結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，市場推廣性強(qiáng)，消費(fèi)者、企業(yè)接受度高，滿足大部分駕駛員對汽車踏板間距調(diào)整的要求；第二，增大汽車銷售量與降低汽車事故的發(fā)生率，解決大部分汽車駕駛員會因?yàn)閯x車與油門的橫向間距，引起的誤踩或連帶等操作不及時問題；第三，市面上此類型的剎車踏板，尚無存在，該產(chǎn)品的市場前景良好。

3 社會經(jīng)濟(jì)效益

現(xiàn)今中國汽車市場銷售量逐年提高，汽車保有量穩(wěn)固提升，安全駕駛?cè)找孀⒅?。而本裝置從安全駕駛的角度出發(fā)，針對汽車的操作性能進(jìn)行研發(fā)，降低了汽車事故的發(fā)生率，提高了駕駛者的操作安全性，有助于提高國內(nèi)汽車制造的自主性和安全可靠性。同時，汽車結(jié)構(gòu)方面暫無間距可調(diào)式的剎車踏板，市場份額充足，良好的汽車銷售市場必定帶動本裝置的普遍應(yīng)用推廣。

4 結(jié)語

本裝置從汽車安全駕駛的角度出發(fā)，考慮到不同足長、不同腳寬駕駛員對于剎車與油門踏板之間的間距要求，運(yùn)用內(nèi)六角工具作為輸入端驅(qū)動軟軸傳遞扭矩，齒輪齒條實(shí)現(xiàn)剎車踏板的橫向間距位移，結(jié)構(gòu)操作簡單，對汽車剎車踏板的結(jié)構(gòu)改動小，技術(shù)可實(shí)現(xiàn)性高，推廣較易，市場潛力足。本裝置降低了汽車事故的發(fā)生率，提高了駕駛者的操作正確性，有助于提高國內(nèi)汽車制造的自主性和安全可靠性。

課題項(xiàng)目：2018年紹興市大學(xué)生科技創(chuàng)新項(xiàng)目（可調(diào)間距剎車踏板）；項(xiàng)目編號：SXSDC201875

參考文獻(xiàn)：

[1]鄭汝泉，余澤兵，王海平.汽車踏板布局設(shè)計[J].重慶理工大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)），2010，24（12）：146-149.

[2]張云.關(guān)于淺談制動踏板多次調(diào)整問題的解決[J].科協(xié)論壇（下半月），2011（9）：49-50.

[3]趙峰，楊勝，韓科，鄧翔.劉湘暉一種間距可調(diào)的組合吊掛踏板[P].中國：201420540311.2，2015-02-04.