間距可調節(jié)式剎車踏板裝置研究

孫培帥　蔣孫權　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直接影響著車輛的安全性。但在實際應用中，不同身高類型的駕駛員，其操作習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)一款具有可調式間距的剎車踏板，不用多余拆裝方式，簡易實現，經濟實用，滿足廣大駕駛員的駕車行為。

關鍵詞：汽車；剎車踏板；間距可調

1 項目背景

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直接影響著車輛的駕駛安全性。現今汽車標準《GBT17346-1998 轎車 腳踏板的側向間距》中只規(guī)定了最小間距的限制范圍，因此汽車生產廠商可以在一定范圍內隨意規(guī)定踏板之間的間距，導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]。

在實際應用中，不同身高類型的駕駛員，其操作習慣和足長、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的組合吊掛踏板，通過在踏板轉軸端設置可松緊的螺釘來調節(jié)踏板的間距，然而這種結構在實際應用中由于螺釘調節(jié)裝置位于內飾板之內[3]，所以需要拆卸部分零件才能進行調節(jié)，不具有實時調節(jié)的能力.因此研發(fā)一款具有可調式間距的剎車踏板，不用多余拆裝方式，簡易實現，是本論文研發(fā)的最重要的出發(fā)點。

2 裝置簡介

2.1 研究背景

根據研究背景：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，有申請專利的可調間距式剎車踏板，但是此類踏板需要拆卸駕駛室中的內飾板，調節(jié)不易，結構變動較大，影響剎車踏板的整體布局。

因此本項目針對市場上的汽車剎車踏板，設計改造，通過齒輪齒條調節(jié)，實現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、驅動軟軸、軸承、齒條、齒輪、內六角輸入端改進剎車踏板，主要結構如圖2所示。

本裝置通過使用內六角工具轉動輸入端，驅動軟軸傳遞扭矩至齒輪，齒輪與齒條的嚙合運動，帶動剎車踏板整體橫向移動，從而調節(jié)剎車踏板與油門之間的橫向間距。輸入端通過軸套將驅動軟軸固定在剎車踏板支架上，圓柱滾子軸承使驅動軟軸旋轉更為順暢。運動過程如圖3所示，剎車踏板從最右端可向最左端調節(jié)。輸入裝置在滿足剎車踏板的橫向間距調節(jié)的前提下，盡量考慮其經濟性。在采用配件組裝時，多考慮小巧和通過性，調節(jié)工具為T字外六角的扳手，可滿足平常調節(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)進行多余的結構改變，在確保車輛剎車系統(tǒng)的安全性和可靠性的前提下，對汽車剎車踏板進行結構改進，滿足剎車踏板的橫向間距調節(jié)，提高剎車踏板推廣的安全性和適用性。

2.2 項目優(yōu)勢

本裝置采用簡易的裝置，只采用驅動軟軸傳遞扭矩，齒輪和齒條的嚙合，實現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)的結構上進行改造，僅僅安裝于踏板側端，質量較輕，負荷較小，且通過T字六角扳手調節(jié)，工具易滿足調節(jié)和攜帶的需求。本項目從市場的角度出發(fā)：第一，結構簡單，操作方便，市場推廣性強，消費者、企業(yè)接受度高，滿足大部分駕駛員對汽車踏板間距調整的要求；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為剎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，該產品的市場前景良好。

3 社會經濟效益

現今中國汽車市場銷售量逐年提高，汽車保有量穩(wěn)固提升，安全駕駛日益注重。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，有助于提高國內汽車制造的自主性和安全可靠性。同時，汽車結構方面暫無間距可調式的剎車踏板，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用推廣。

4 結語

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，運用內六角工具作為輸入端驅動軟軸傳遞扭矩，齒輪齒條實現剎車踏板的橫向間距位移，結構操作簡單，對汽車剎車踏板的結構改動小，技術可實現性高，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，有助于提高國內汽車制造的自主性和安全可靠性。

課題項目：2018年紹興市大學生科技創(chuàng)新項目（可調間距剎車踏板）；項目編號：SXSDC201875

參考文獻：

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

[2]張云.關于淺談制動踏板多次調整問題的解決[J].科協論壇（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的組合吊掛踏板[P].中國：201420540311.2，2015-02-04.