汽車制動(dòng)踏板的型面設(shè)計(jì)研究

鄭美玲

摘 要： 本文主要針對(duì)汽車制動(dòng)踏板的型面設(shè)計(jì)展開深入研究，本文分為兩部分內(nèi)容，第一部分內(nèi)容是汽車制動(dòng)踏板裝置的構(gòu)成，針對(duì)汽車制動(dòng)踏板裝置的性能和內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)介紹，第二部分內(nèi)容是汽車制動(dòng)踏板的型面設(shè)計(jì)，通過(guò)尺寸、位置、角度、行程、型面、臂型面和面紋路等幾個(gè)方面進(jìn)行設(shè)計(jì)。

關(guān)鍵詞： 空間;舒適

【中圖分類號(hào)】U463.5 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】1674-3733（2020）09-0155-02

前言：制動(dòng)踏板制造與設(shè)計(jì)對(duì)汽車結(jié)構(gòu)而言至關(guān)重要，該部分制造結(jié)果的質(zhì)量會(huì)嚴(yán)重影響到駕駛者的交通安全問(wèn)題，而在制動(dòng)踏板設(shè)計(jì)期間就需要針對(duì)尺寸和空間等因素進(jìn)行深入分析，這樣才能設(shè)計(jì)出符合駕駛者需求的踩踏空間，并確保駕駛者在遇到危險(xiǎn)或想要停車時(shí)通過(guò)踩踏板對(duì)車速進(jìn)行控制，本文基于此展開研究，希望能對(duì)相關(guān)研究人士提供參考幫助。

1 汽車制動(dòng)踏板裝置構(gòu)成

常見(jiàn)的汽車制動(dòng)踏板裝置的內(nèi)部構(gòu)件如下：

第一連接件：該連接件通過(guò)軸線完成與可旋轉(zhuǎn)地之間的連接，并且在固定之后可以擺放在踏板支架上，通過(guò)駕駛員的操作對(duì)推桿進(jìn)行控制。

車身構(gòu)件：該構(gòu)件主要用來(lái)支撐并充當(dāng)踏板支架的后半部分。

第二連接件：該連接主要是通過(guò)軸線完成與可旋轉(zhuǎn)地之間的連接，并通過(guò)連接器與第一連接件的連接，具備良好的接合功能將碰撞所形成的外力進(jìn)行有效的控制。這種接合能夠?qū)⑻ぐ逯g與車身部分的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行抵消，并且能夠?qū)⒌诙B接件部分空間與車身部分空間進(jìn)行有效的接觸，抵消第一連接件與第二連接件的運(yùn)動(dòng)沖力。

踏板支架：該構(gòu)件是用來(lái)構(gòu)成踏板空間的關(guān)鍵構(gòu)件，主要是將其固定在車身上。

2 汽車制動(dòng)踏板型面設(shè)計(jì)

2.1 制動(dòng)踏板尺寸的確定

如圖1所示得出，制動(dòng)踏板手動(dòng)擋踏板長(zhǎng)度尺寸為70，自動(dòng)當(dāng)踏板高度尺度的建議數(shù)值為75。該尺寸范圍能夠符合大多數(shù)汽車駕駛者對(duì)踏板空間的使用需求，在設(shè)計(jì)期間需要充分考慮當(dāng)前社會(huì)人們的人體參數(shù)，才能符合大多數(shù)人對(duì)踏板空間的要求。

2.2 制動(dòng)踏板位置確定

（1）X向位置

如圖2所示得出，在進(jìn)行X方向位置設(shè)計(jì)期間為了確定位置和尺寸，需要針對(duì)汽車本身使用人群進(jìn)行定位，比如定位人群對(duì)象性別，或是對(duì)象群體職業(yè)。比如在定位人群對(duì)象為男性賽車手就需要針對(duì)男性的普遍身高腿長(zhǎng)進(jìn)行分析，進(jìn)而通過(guò)車長(zhǎng)、軸距、動(dòng)總位置、前圍板位置、制動(dòng)踏板位置和行李箱空間進(jìn)行綜合性分析，這樣才能夠明確X方向的具體位置，在設(shè)計(jì)期間還需要針對(duì)乘員的坐姿進(jìn)行分析。

（2）Y向位置

如圖3和圖4所示，在進(jìn)行Y向位置確定期間需要針對(duì)踏板兩者之間的最小間距來(lái)進(jìn)行確定，如圖3所示得出，兩者之間電間距普遍為PW98，因此通過(guò)圖4的定義能夠得出建議值為180+5mm;若是加速踏板的寬度尺寸參數(shù)為PW11，則通過(guò)圖4的定義能夠得出建議值為60mm;若是制動(dòng)踏板與加速踏板兩者間的間距參數(shù)為PW21，則通過(guò)圖4的定義能夠得出建議值為≥60mm。

（3）Z向位置

設(shè)置制動(dòng)踏板的初始位置偏離中心位置之間的高度參數(shù)為200，則通過(guò)計(jì)算能夠得出最終的建議值參數(shù)為+5mm，通過(guò)圖5能夠得出，油門踏板與制動(dòng)踏板之間的間距差距為PL52，則最終的Z方向間距建議值應(yīng)當(dāng)為35mm左右。

2.3 制動(dòng)踏板角度確定

如圖6得出，進(jìn)行角度參數(shù)需要針對(duì)校對(duì)表來(lái)進(jìn)行計(jì)算與分析，這樣才能夠明確相關(guān)的角度取值參數(shù)，在此期間需要計(jì)算的重要參數(shù)為人體坐姿高度和踏板面之間的傾角，若是人體坐姿高度相對(duì)較高，則傾角則會(huì)隨之減少，在此期間需要通過(guò)公式A=77deg-0.08*H30來(lái)進(jìn)行角度方面的計(jì)算。

2.4 制動(dòng)踏板行程確定

該評(píng)分也即是針對(duì)駕駛者使用汽車行駛期間的腳裸舒適度來(lái)進(jìn)行評(píng)分，通過(guò)相關(guān)調(diào)查得出了具體的行程評(píng)分表如表1所示，通過(guò)表1能夠得出，在140mm的時(shí)候評(píng)分是最高的，因此就需要考慮到踏板極限位置與汽車踏板地毯之間的間距，本文所給出的建議值是在>8mm，這樣能夠適當(dāng)提升舒適度。

2.5 制動(dòng)踏板型面確定

如圖7所示，駕駛者在使用踏板期間則會(huì)形成PCP點(diǎn)，該點(diǎn)是因踏板所發(fā)生的動(dòng)力而隨之變化，不同類型的踏板在使用期間BOF點(diǎn)與PCP點(diǎn)之間的間距并不具有向同性。在此期間需要針對(duì)型面點(diǎn)與設(shè)計(jì)軟件中所設(shè)置的假人之間進(jìn)行設(shè)計(jì)，要確保兩者之間的重合性，這樣才能夠?qū)O限位置下的踏板面進(jìn)行相切，若是鞋底與1/3行程位置和2/3行程位置進(jìn)行相切，則能夠產(chǎn)生相關(guān)的約束效果。另外在進(jìn)行型面確定期間則需要針對(duì)初始位置、1/3行程位置和2/3行程位置進(jìn)行計(jì)算，最終計(jì)算結(jié)果如下：

初始位置BOF與PCP點(diǎn)之間的間距參數(shù)為-25mm;1/3行程位置的兩點(diǎn)間距參數(shù)為5mm;2/3行程位置的兩點(diǎn)間距參數(shù)為15mm;基線位置的兩點(diǎn)間距參數(shù)為45mm;全行程的滑移間距參數(shù)為75mm。

結(jié)論：本文通過(guò)研究得出了在設(shè)計(jì)期間需要針對(duì)踏板面的尺寸、紋路、臂型面、型面、角度和位置進(jìn)行計(jì)算與分析，即需要通過(guò)計(jì)算的方法來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)，針對(duì)每個(gè)部分的內(nèi)容都需要通過(guò)深入的研究，多種車型的踏板對(duì)比來(lái)進(jìn)行更具有實(shí)際意義的分析研究，這樣才能夠設(shè)計(jì)總結(jié)出最正確的踏板面，本文在對(duì)標(biāo)對(duì)比期間就通過(guò)奧迪、WEY、卡迪拉克、寶馬等常見(jiàn)車型來(lái)進(jìn)行對(duì)比，最終通過(guò)對(duì)比的形式體現(xiàn)出其中一種的優(yōu)勢(shì)和重要性。另外，本文認(rèn)為以寶馬5系為主的網(wǎng)格紋路是能夠增加駕駛者操作舒適感的關(guān)鍵因素。

參考文獻(xiàn)

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