撞击分离式踏板的制作方法

本申请要求于2017年6月28日提交的申请号为10-2017-0081794的韩国专利申请的优先权和权益，其整体通过引用并入本文。

本发明涉及一种踏板，尤其，涉及一种具有满足斜向测试的撞击分离式踏板的车辆。

背景技术：

通常，为了防止车辆碰撞时踏板推向驾驶员侧而对驾驶员造成伤害，采用一种踏板反推结构。此时，踏板指制动踏板、离合器踏板和加速器踏板。

例如，当车辆发生偏置碰撞或小重叠碰撞时，踏板反推结构通过反向旋转方式将踏板向后推动的同时使其反向旋转，或者通过踏板限位方式防止踏板推动。其中，偏置碰撞指偏离中心、在车辆左前侧的碰撞，小重叠碰撞指严重偏移在车辆的驾驶员侧的驾驶座前部的碰撞。

因此，踏板应符合美国高速公路交通安全管理局(nhtsa)、欧洲新车安全评估协会(euron-cap)或韩国新车安全评估协会(kncap)制定的关于踏板推动的规定。

技术实现要素：

然而，反向旋转式或踏板限位式的踏板反推结构仅确保偏置碰撞或小重叠碰撞中的安全性，而并不能确保nhtsa下斜向碰撞中的安全性。这是因为斜向碰撞是以斜线方向偏置撞击碰撞障碍物(或移动壁)的对角线碰撞测试，以驾驶员侧为基准碰撞时，踏板倾斜而被推动。

例如，反向旋转式踏板采用反向旋转杆，从而在踏板斜向碰撞时，反向旋转杆无法旋转，因此难以反向旋转。此外，踏板限位式踏板将车颈板横梁侧的限位器作为悬臂结构，车颈板横梁侧的限位器没有足够的刚性来承受车辆斜向碰撞中被推动的踏板。因此，当踏板止动式遭受斜向碰撞时，踏板被斜向推动，从而踏板限位器必须具有相当大的强度，这必然增加制造成本和重量。

如上所述，在新的斜向碰撞测试中，踏板不仅被向后推动，还发生旋转，因此，即使利用最常见的踏板限位器也很难应对这种类型的碰撞。因此，需要开发一种在碰撞中当踏板被斜向推动时减小踏板推动量的新技术。

因此，基于上述问题，本发明的目的在于提供一种撞击分离式踏板，其在保持踏板的强度和刚度的状态下，通过仅在车辆碰撞中的撞击方向上的零件变形而被分离，尤其，在各种碰撞条件下，即，正面碰撞/偏置碰撞/小重叠碰撞以及斜向碰撞的任一条件下，均能够使踏板分离，从而能够切实防止踏板推动而对驾驶员造成的伤害。本发明的另一目的在于提供一种装备有这种冲击分离式踏板的车辆。

本发明的用于实现上述目的踏板的特征为，包括：一对左支架和右支架，使得与踏板臂的铰链联接的一部分和固定到车身的另一部分以x形形状彼此配合；盖支架，设在x形部分上方，并固定到左支架和右支架；以及固定销，在x形部分的交叉点处与左支架和右支架固定的方式与盖支架固定设置。

作为优选实施例，盖支架的左侧和右侧被固定并覆盖所述左支架和所述右支架的宽度。固定销通过垂直地连接盖支架和交叉点来实现固定，固定采用点焊。

作为优选实施例，左支架包括具有向下的狭缝的左固定体、从左交叉体向铰链侧弯曲的左分离体，以及从左交叉体向车身侧弯曲的左固定体。右支架包括具有向上的狭缝的右交叉体、从右交叉体向铰链侧弯曲的右分离体，以及从右交叉体向车身侧弯曲的右固定体。下狭缝和上狭缝通过插入结合而形成x形形状。左分离体和右分离体形成铰链联接。左固定体和右固定体形成与车身的固定。

作为优选实施例，铰链联接是通过所述铰链的铰链销的左、右球头分别安装在铰链铰接点的左分离体的左凸槽和右分离体的右凸槽的方式实现。铰链销在左右两侧设置有铰链垫圈的状态下与固定到踏板臂上的铰链管联接，使得左、右球头向左侧和右侧露出。球头、左凸槽以及右凸槽形成为半球形。与车身的固定是通过螺栓或螺钉方式实现。

作为优选实施例，盖支架通过从与所述左支架和所述右支架固定的盖体弯曲而形成的安装体形成车身固定部，并从所述盖体向所述安装体的相反侧弯曲形成延伸体。安装体通过螺栓或螺钉固定到车身，降档开关联接到延伸体。

作为优选实施例，踏板臂通过x形部分的交叉点与铰链之间的距离形成踏板构件刚性安全距离。

此外，本发明的用于实现该目的的车辆的特征为，包括：踏板，包括盖支架和固定销，所述盖支架与左支架和右支架焊接而形成左焊接面和右焊接面，左支架和右支架与踏板臂的铰链体联接并形成x形形状，固定销形成在x形部分的交叉点处与左支架和右支架焊接的上焊接面，并形成与盖支架焊接的下焊接面；前围板，形成用于固定左支架、右支架和盖支架的固定部。

作为优选实施例，固定部被设置在联接到前围板的车颈板上。踏板臂与助力器的助力杆连接。根据本发明的用于车辆的撞击分离式踏板，在碰撞中，踏板因前围板的变形大于车颈固定部的变形而分离或脱离，从而在各种碰撞情况下，特别是在诸如正面碰撞/偏置碰撞/小重叠碰撞/斜向碰撞的情况下，踏板均可以分离，因此能够防止踏板对驾驶员造成伤害，并且还提供以下效果。

首先，降低成本，这是因为与现有的踏板限位器技术或反向旋转技术相比，踏板具有能够实现成本降低的简单的结构。其次，提高碰撞性能，这是因为用于分离踏板的踏板铰链即使在任何碰撞条件下也必定分离。第三，提高踏板强度，这是因为与现有技术相比，减少了踏板构件刚性安全距离，所以有利于强度和刚性的提升，尤其进一步设置了利用用于分离踏板的铰链部的交叉联接构件的分隔壁肋，由此可改善强度和刚性。第四，改善踏板操作性，这是因为在碰撞时踏板铰链部的分离结构采用了球结构，从而通过能够感受踏板操作的平稳性的球面接触来产生踏板行程。第五，提高踏板的市场价值，这是因为所公开的踏板满足严苛的碰撞条件，即斜向碰撞规则。

附图说明

图1是根据本发明的撞击分离式踏板的分解立体图。

图2是详细示出根据本发明的踏板分离器的视图。

图3是根据本发明的撞击分离式踏板的组装视图。

图4是示出根据本发明的踏板分离器和盖的组装状态的视图。

图5是示出根据本发明的踏板分离器和盖的焊接状态的视图。

图6是示出根据本发明的踏板分离器、踏板臂和铰链的组装状态的视图。

图7是根据本发明的撞击分离式踏板的底部立体图。

图8是示出根据本发明的撞击分离式踏板与车辆分离之后的操作的视图。

图9是示出根据本发明的撞击分离式踏板在斜向碰撞状态下的踏板臂分离的视图。

图10是示出根据本发明的撞击分离式踏板在偏置碰撞或小重叠碰撞中的踏板臂分离的视图。

图11是示出根据本发明的撞击分离式踏板在正面碰撞中的踏板臂分离的视图。

具体实施方式

在下文中，将参照附图详细描述本发明的实施例。所述实施例仅仅为例示，本领域普通技术人员可以各种替代方式来实现本公开，因此本公开不限于所公开的实施例。

参照图1，踏板1包括踏板臂10、铰链20、踏板分离器30、盖支架60和固定销70。此外，踏板1可包括降挡开关80。

踏板臂10具有底脚，即在下部的脚踏板和垫，并且以铰链20为旋转中心产生踏板行程，铰链20联接到底脚上方的上部。

铰链20被设置成穿过踏板臂10的底脚上方的上部，并且当驾驶员压下踏板臂10时用作旋转中心。为此，铰链20包括铰链管21、铰链销23和铰链垫圈25。例如，铰链管21形成为中空管，并以穿过踏板臂10的底脚上方的上部的状态固定。铰链销23具有左右端部为半球形状的左、右球头，即圆形端部，并且铰链销23被设置成在穿过铰链管21的状态下，其左、右球头露出或超出铰链管21的端部。左、右球头23a联接到踏板分离器30的左支架40和右支架50上。铰链垫圈25包括设置在铰链管21的左、右两侧的左、右圆环状铰链垫圈25-1和25-2，并且左、右垫圈以面接触的方式设置在铰链管21的左侧和右侧与左支架40和右支架50之间。

当踏板分离器30被紧固到车身(图8所示的前围板100)时，踏板分离器30与用作踏板臂10的旋转中心的铰链20结合。当车身变形时，踏板分离器30与铰链20分离，从而防止踏板臂10由于车身变形而被推向驾驶员。为此，踏板分离器30包括左支架40和右支架50，其中左支架40具有下狭缝40-1、左凸槽40-2及左固定孔40-3，右支架50具有上狭缝50-1、右凸槽50-2及右固定孔50-3。上狭缝40-1和下狭缝50-1以x形连接左支架40和右支架50。左凸槽40-2和右凸槽50-2形成为半球形，以使铰链销23的左、右球头23a分别与左支架40和右支架50联接。左支架40和右支架50通过经由左固定孔40-3和右固定孔50-3的螺栓或螺钉被紧固到车身(图8所示的前围板100)。

盖支架60被设置在以x形连接的左支架40和右支架50上面。盖支架60通过焊接被固定到左支架40和右支架50上，并被联接到车身(图8所示的前围板100)。为此，盖支架60包括盖体61，盖体61具有穿孔形成的销孔60-2，并通过刚性肋60-1增加刚性。盖支架60还包括安装体63，安装体63从盖体61的一端向上弯曲形成，同时螺栓或螺钉穿过贯穿形成的安装孔60-3而与车身紧固。盖支架60还具有延伸体65，延伸体65从盖体61的另一端向下弯曲形成，并覆盖踏板臂10的上部。

固定销70由具有足以被焊接到盖支架60的强度的材料制成，并固定盖支架60与左支架40和右支架50。为此，固定销70被装配在盖支架60的盖体61的销孔60-2中，并通过焊接固定到左支架40和右支架50的x形连接部。

降挡开关80设置在盖支架60的延伸体65上，并与踏板臂10的降挡杆11联接，根据踏板臂10的操作生成降挡信号。

参照图2，示出了踏板分离器30的左支架40和右支架50的详细构造。

左支架40包括左交叉体41，其具有纵向向下形成预定长度的下狭缝40-1。左支架40还具有左分离体43，其具有在一侧面压入形成半球形凹槽或凹陷而在相反侧面形成半球形凸出部的左凸槽40-2。左支架还具有左固定体45，其具有穿孔形成的左固定孔40-3。

右支架50包括右交叉体51，其具有纵向向上形成预定长度的上狭缝50-1。右支架50还具有右分离体53，其具有在一侧面压入形成半球形凹槽或凹陷而在相反侧面形成半球形凸出部的右凸槽50-2。右支架50还具有右固定体55，其具有穿孔形成的右固定孔50-3。

因此，左支架40和右支架50具有相同的形状和结构，其中下狭缝40-1和上狭缝50-1、左凸槽40-2和右凸槽50-2、左固定孔40-3和右固定孔50-3、左交叉体41和右交叉体51、左分离体43和右分离体53以及左固定体45和右固定体55分别彼此对应。因此，当左支架40和右支架50通过交叉或嵌合下狭缝40-1和上狭缝50-1而以x形结合时，左凸槽40-2和右凸槽50-2以x形部分交叉点为对称点彼此面对(见图4)。

同时，图3至图7示出了踏板1的组装状态。

参照图3中踏板1的组装状态，踏板臂10与铰链20结合并被组装到左支架40、右支架50和盖支架60通过固定销70固定的刚性构件中，从而以铰链20为旋转中心产生踏板行程，所述铰链20由左支架40和右支架50的x形联接结构支撑。在这种情况下，与踏板臂10的降挡杆11一起操作的降档开关80联接在盖支架60上。

此外，如图3所示，踏板1具有左支架40和右支架50、盖支架60和固定销70焊接形成的联接部1-1。联接部1-1被分成水平联接部2和垂直联接部3。

参照图4所示的左支架40和右支架50、盖支架60和固定销70的联接结构，左支架40和右支架50通过下狭缝40-1和上狭缝50-1的插入而形成左交叉体41和右交叉体51的x形结合状态。因此，左支架40和右支架50的左分离体43和右分离体53以左凸槽40-2和右凸槽50-2相对的方式沿盖支架60的左侧和右侧延伸配置，从而与铰链销23的左、右球头23a联接。此外，左固定孔40-3和右固定孔50-3被设置在盖支架60的左侧和右侧，并且左支架40和右支架50的左固定体45和右固定体55被紧固到车身(图8所示的前围板100)。

参照图5的联接部1-1的焊接结构，联接部1-1被分成左焊接面2-1与右焊接面2-2的水平联接部2，和上焊接面3-1与下焊接面3-2的垂直联接部3。

例如，左支架40的左固定体45和右支架50的右分离体53与盖支架60左侧上的左焊接面2-1进行点焊。此外，右支架50的右固定体55和左支架40的左分离体43与盖支架60右侧上的右焊接面2-2进行点焊。因此，左焊接面2-1和右焊接面2-2形成盖支架60与左支架40和右支架50通过点焊而固定的状态。

例如，在将固定销70插入盖支架60的销孔60-2中而与盖体61联接的状态下，对上焊接面3-1进行点焊，从而形成盖支架60的固定力。此外，下焊接面3-2为固定销70点焊在由左交叉体41与右支架50的右交叉体51形成的x形交叉部分，从而形成对左支架40和右支架50的固定力。因此，上焊接面3-1和下焊接面3-2形成盖支架60、左支架40、右支架50及固定销70通过点焊而固定的状态。

更具体地，左焊接面2-1和右焊接面2-2以及上焊接面3-1和下焊接面3-2的点焊可承受较大的静载荷，但在诸如碰撞的短时间内或在较大载荷下容易地分离。因此，在碰撞中，左支架40和右支架50的x形部分被打开，从而铰链20能够容易地分离。

参照图6所示的踏板1的组件的内部结构，铰链销23与铰链垫圈25一起联接到铰链管21，铰链管21被焊接在踏板臂10上。铰链销23的球头23a装配在左分离体43和右分离体53的左凸槽40-2和右凸槽50-2中，以将铰链销23与左支架40和右支架50进行组装。

因此，与现有的线性接触相比，踏板臂10的铰链销23的球头23a与左支架40和右支架50的左凸槽40-2和右凸槽50-2呈半球形结构，接触面积增大，从而可降低操作压力，实现操作平稳性，以及形成柔和的按压。尤其，碰撞时踏板臂10可以容易地从左支架40和右支架50分离和脱离。

参照图7，在踏板10的布局中，通过铰链20和固定销70之间的距离来确保踏板构件刚性安全距离h。

因此，在用于提高组装有踏板臂10的踏板1的静强度的x形左支架40和右支架50的基础上，所述踏板构件刚性安全距离h小于现有技术中的与车身固定支架之间的距离，从而能够显着地提高强度和刚性。例如，相对于现有结构中通过在车身连接支架构件上设置分隔壁肋才能够获得的强度，可通过左支架40和右支架50的x形结构以及踏板构件刚性安全距离h的减小，而容易地确保踏板1的强度。

同时，图8例示了踏板1安装在车辆上的状态。

参照图8的踏板联接状态a，踏板1被联接到位于与车辆内的底部连接的前围板的下部100-1上方的前围板100的部分。例如，左支架40和右支架50通过穿过左固定体45和右固定体55的左固定孔40-3和右固定孔50-3的螺栓或螺钉被紧固到前围板100。盖支架60通过安装体63的安装孔60-3和螺栓或螺钉被紧固到与车颈板200连接的前围板100。此外，在踏板联接状态a中，踏板臂10与从前围板100凸出的制动助力器300-1(见图10)的助力杆300连接。因此，当操作踏板1时，踏板臂10通过铰链20被向下压，并根据踏板行程推动助力杆300。

相对地，参照图8的踏板分离状态b，受到外部撞击而比车颈板200变形更多的前围板100的变形传递至被固定到前围板100的左支架40、右支架50以及盖支架60。此外，左支架40和右支架50与盖支架60因前围板100的变形而被上抬，而左支架40和右支架50的左凸槽40-2和右凸槽50-2容易地从铰链销23的半球形球头23a脱离。因此，在失去铰链销23的固定力的情况下，踏板臂10因其自重而自动以助力杆300为旋转中心而反向旋转，并遏止踏板臂10被推向驾驶员，从而防止驾驶员受伤。

同时，图9至图11示出了在车辆400与碰撞障碍物500分别发生正面碰撞/偏置碰撞/小重叠碰撞/斜向碰撞时的踏板分离的状态。正面碰撞被定义为碰撞障碍物500在车辆400正面的碰撞测试。偏置碰撞被定义为碰撞障碍物500在车辆400左前侧的碰撞测试。小重叠碰撞被定义为碰撞障碍物500在车辆400的驾驶座前方的碰撞测试。斜向碰撞被定义为碰撞障碍物500在车辆400左前侧以斜线方向偏置碰撞的对角线方向的碰撞测试。

参照图9的斜向碰撞中踏板1的状态，在斜向碰撞之前使踏板1保持直线状态的前围板100，其左部因斜向碰撞力fa而弯曲，从而形成斜向碰撞变形部100a。此外，斜向碰撞力fa在形成斜向碰撞变形部100a的同时推动左支架40的左固定体45，从而由盖支架60和左支架40的左固定体45形成的左焊接面2-1断裂。

之后，由斜向碰撞力fa引起的左固定体45的变形传递到固定销70。因此，固定销70防止踏板1被推向驾驶员。这通过固定左交叉体41和右交叉体51以及盖支架60的上焊接面3-1和下焊接面3-2来实现。同时，固定销70起到将踏板1的推动量转变为旋转量的旋转中心的作用。因此，由盖支架60和左支架40的左分离体43形成的右焊接面2-2断裂。此外，由于右焊接面2-2的断裂，左分离体43以固定销70为中心旋转变形。因此，斜向碰撞力fa的碰撞能被转换成左支架40的旋转能。

如上所述，斜向碰撞力fa导致前围板100上形成斜向碰撞变形部100a。斜向碰撞变形部100a引起左支架40的左固定体45的部分推动变形。左固定体45的部分变形引起左分离体43以固定销70为中心的旋转变形。因此，铰链销23从左分离体43的左凸槽40-2脱离，而铰链销23的脱离引起固定力消失，从而使踏板臂10分离。因此，如图8所示的踏板分离状态b，踏板臂10因其自重自然地以助力杆300为中心反向旋转，而不推向驾驶员，从而防止伤害驾驶员。

参照偏置碰撞(或者小重叠碰撞)时的踏板1的状态，在偏置碰撞(或者小重叠碰撞)之前使踏板1保持竖直状态的前围板100，其右部受助力器300-1施加的偏置碰撞力fb而弯曲，从而形成偏置碰撞变形部100b。此外，偏置碰撞力fb在形成偏置碰撞变形部100b的同时推动右支架50的右固定体55。因此，由盖支架60和右支架50的右固定体55形成的右焊接面2-2断裂。

之后，由偏置碰撞力fb引起的右固定体55的变形传递到固定销70。因此，固定销70通过固定左交叉体41和右交叉体51以及盖支架60的上焊接面3-1和下焊接面3-2来防止踏板1被推向驾驶员。同时，固定销70还起到将踏板1的推动量转变为旋转量的旋转中心的作用。因此，由盖支架60和右支架50的右分离体53形成的左焊接面2-1断裂。由于左焊接面2-1的断裂，右分离体53也以固定销70为中心旋转变形。因此，偏置碰撞力fb的碰撞能被转换成右支架50的旋转能。

如上所述，偏置碰撞力fb导致前围板100上形成偏置碰撞变形部100b。偏置碰撞变形部100b引起右支架50的右固定体55的部分推动变形。右固定体55的推动变形引起右分离体53以固定销70为中心的旋转变形。因此，铰链销23从右分离体53的右凸槽50-2脱离，而铰链销23的脱离引起固定力消失，从而使踏板臂10分离。因此，如图8所示的踏板分离状态b，踏板臂10因其自重自然地以助力杆300为中心反向旋转，而不推向驾驶员，从而防止伤害驾驶员。

参照图11中的正面碰撞的踏板1的状态，在正面碰撞之前使踏板1保持竖直状态的前围板100，因正面碰撞力fc而被向内推动，从而形成正面碰撞变形部100c。此外，当正面碰撞变形部100c因正面碰撞力fc而被推动时，左支架40和右支架50的左固定体45和右固定体55被推动并通过固定销70被遏止，固定销70通过上焊接面3-1和下焊接面3-2被固定到左交叉体41和右交叉体51以及盖支架60。因此，左固定体45和右固定体55受正面碰撞力fc而被压缩，同时左交叉体41和右交叉体51以固定销70为中心形成相反方向的旋转力。这是因为，与作为平板构件的前围板100相比，作为车身的弯曲构件的车颈板200的刚性大，且远离车辆的下部，因此，在正面碰撞中，前围板100与车颈板200相比被进一步推动。

之后，左交叉体41和右交叉体51的旋转力使左焊接面2-1和右焊接面2-2断裂，从而使左分离体43和右分离体53以固定销70为中心旋转变形，所述左焊接面2-1和右焊接面2-2由盖支架60、左支架40和右支架50的左分离体43和右分离体53形成。由此，正面碰撞力fc的撞击能被转换成左支架40和右支架50的旋转能。

如上所述，正面碰撞力fc导致前围板100上形成正面碰撞变形部100c。正面碰撞变形部100c引起左支架40和右支架50的左固定体45和右固定体55的部分的压缩变形。左固定体45和右固定体55的压缩变形引起左分离体43和右分离体53以固定销70为中心的旋转变形。因此，铰链销23从左分离体43和右分离体53的左凸槽50-1和右凸槽50-2脱离，而铰链销23的脱离引起固定力消失，从而使踏板臂10分离。因此，如图8所示的踏板分离状态b，踏板臂10因其自重自然地以助力杆300为中心反向旋转，而不推向驾驶员，从而防止伤害驾驶员。

如上所述，根据本实施例的踏板1包括一对的左支架40和右支架50，左支架40和右支架50插入结合，使得一部分与踏板臂10的铰链20联接且另一部分与车身固定。该左支架和右支架以x形形状彼此配合。盖支架60焊接到该左支架和右支架，且设在x形部分上方。固定销70在x形部分处以与左支架40和右支架50焊接的方式固定到盖支架60。由于车辆在斜向碰撞及正面碰撞、偏置碰撞、小重叠碰撞的撞击方向上的变形，踏板臂10被分离，从而能够防止驾驶员被踏板伤害。