間距可調節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踏板的間距，然而這種結構在實際應用中由于螺釘調節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，不具有實時調節的能力.因此研發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，是本論文研發的最重要的出發點。

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，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。輸入裝置在滿足剎車踏板的橫向間距調節的前提下，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，調節工具為T字外六角的扳手，可滿足平常調節所需，且便以攜帶，使用方便。

本裝置并未對汽車剎車系統進行多余的結構改變，在確保車輛剎車系統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，提高剎車踏板推廣的安全性和適用性。

2.2 項目優勢

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，工具易滿足調節和攜帶的需求。本項目從市場的角度出發：第一，結構簡單，操作方便，市場推廣性強，消費者、企業接受度高，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，針對汽車的操作性能進行研發，降低了汽車事故的發生率，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，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.