創新研究剎車油門裝置

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摘要：剎車時，操作者需將腳從油門踏板轉到剎車踏板，延長了從人意識、反應到最終汽車制動的時間；同時，在緊急狀態下，操作者經常將油門踏板當成剎車踏板而產生誤操作，這些不當操作最終都會導致交通事故發生幾率的增加。針對剎車油門裝置的缺點，根據市場需求，本文對癥下藥，介紹一種新型剎車、油門合成裝置。該裝置可以通過簡單的機械結構達到縮短反應時間，避免誤操作的目的，從而減少交通事故的發生，降低人民生命財產和國家經濟的損失。由于該裝置安全可靠、成本低廉，所以其投資回報率高，具有非常廣闊的市場前景。

前言

改革開放以來，我國道路交通事業迅速發展，對經濟、社會發展方面起到了非常重要的作用。但是總體上看，我國的道路交通發展與經濟社會發展的要求不相適應，道路交通安全形式嚴峻。根據安全文化網一組數據顯示，中國擁有全世界1.9%的汽車，而引發的交通死亡事故卻占全球的15%，成為交通事故多發國家，平均每年發生交通事故32.3萬起，直接經濟損失33.2億元，死亡47.2萬人，傷殘98.9萬人。這些數據說明交通安全已經對人民的生產生活造成了不良影響，從一定程度上制約了社會與經濟的進一步發展和人民群眾物質文化水平的提高。在汽車行駛過程中，如果做到及時剎車制動就可以直接減少交通事故的發生。

1市場需求法

針對市場需求，第一個方案是改變現有剎車的結構，左右腳分開操作，左腳控制油門，右腳控制剎車。這種裝置在正常操作的時候可以避免誤操作。缺點：在緊急狀態下，無法辨清左右腳。

第二個方案是通過一些電子元件、光控元件對速度進行檢測，設計出應急剎車裝置。缺點：技術含量較高，成本較高，對原有裝置的改動較大。

2對癥下藥法

兩只腳在緊急狀態下，辨別不清。只能還是采用一只腳同時操作兩個踏板的結構，運用“對癥下藥法”，對“位置”下藥，改變剎車踏板和油門踏板的位置，提出剎車油門一體化的概念，方案將剎車和油門設計在同一豎直方向上，使得一塊踏板的前段是油門踏板，后段是油門踏板。操作者用右腳前掌控制油門踏板，右腳后掌控制剎車踏板。此裝置將原有裝置操作時右腳的左右偏移動作改為前點和后踩，而且前掌靈活用來控制油門，后腳跟有力用來控制剎車。此方案可以縮短右腳轉移的時間，也可以從條件反射的角度避免誤踩。

缺點:正常操作時，為了控制油門腳部市場保持前點的狀態，帶狀肌的肌腱和長肌的肌腱（如圖1）長期處于拉伸狀態，從人機工學的角度非常容易疲勞。不適宜長時間操作。

3缺點法

基于對創新方法之缺點法的研究，綜合已有的方案，解決的缺點，提出現行方案如下：

大膽而創新的將油門踏板受力面旋轉90°，呈豎直狀態立在剎車踏板右側，而剎車踏板作用力方向保持不變。使用時，腳擺放在剎車踏板上的正常位置，腳跟著地，腳尖只需適當的向右偏移，便對油門踏板施加了力的作用，此動作相當于以往的踩油門踏板的動作，使汽車加速;剎車踏板位置不變，踩踏方式同樣不變，只需正常踩下即可達到剎車目的。由于改變了剎車和油門踏板的用力方向（一個向下、一個向右），因而可以避免誤踩。另外，在操作中不需要腳從油門踏板扭向剎車踏板的時間，簡單有效的節約了時間。

本裝置另一創新點在于增加了一個剎車油門一體化連桿移動機構，其目的是進一步減少剎車與油門誤操作的幾率。當踩下剎車踏板時，油門系統會隨著連桿移動機構向右側（遠離剎車踏板的方向）移動，保證了踩下剎車踏板時，不會碰到油門踏板。

技術關鍵和主要技術指標：

在剎車踏板與剎車系統傳動軸之間固定連接有一管狀剎車連桿，在剎車踏板的右邊固定連接一個腳擋板，這是為了在踩到剎車踏板的同時防止駕駛員的腳碰到油門踏板；在剎車踏板的下端通過銷連接有一個剎車彎桿，同時在剎車踏板的下面還有一個移動連桿機構，在它的上面套有一個彈簧，目的是為了在踩下剎車踏板以后使剎車踏板恢復到原始位置，還起到了一個支撐剎車踏板的作用；該油門踏板通過設置在移動連桿機構上的滾輪與發動機的化油器相連。在剎車底板的下面有一個簡易的連桿機構，目的是當剎車踏板踩下的時候使油門踏板與剎車線向右邊平行的移動，防止在緊急情況下踩剎車時碰到油門踏板。在連桿移動機構的頂端有一個小凸臺，兩邊裝有滾珠，在剎車踏板的底部有一個槽型的軌道，可以使剎車踏板沿著移動機構的凸臺順軌道移動。行駛時，只要將右腳踩下即可剎車，而向上抬起后再右偏轉即為踩油門，使車加速。

4信息利用法

針對原來的專利中沒有的技術、特點，即所謂“專利空白”進行發明，這種發明法叫“填補專利空隙發明法”。

根據所設計的新型剎車油門的創新特點，即：

（1）當腳離開油門踏板的時候，油門由復位彈簧自動恢復初始狀態。

（2）本裝置增設一個油門擋板機構，當踩下剎車踏板的同時，腳沿著油門擋板的曲線方向下移，防止了腳觸碰到油門踏板，起到了雙重保險的作用。

（3）在剎車踏板的表面設計安裝了單向軸承，只能容許向遠離油門踏板的方向轉動，目的是為了使腳在加油門的狀態下踩剎車時讓腳恢復到初始位置，再次起到了使腳遠離油門踏板的作用。

根據以上新型剎車油門的特點，到江南大學的查新工作站進行專利查新，結果顯示：本查新項目新型剎車、油門合成裝置國內外均未見相同的公開文獻報道。同時，審核員還聲明了：報告中陳述的事實是真實和準確的。

5總結

該新型剎車、油門合成裝置將原剎車踏板和油門踏板的兩個獨立機構有機地結成為一體的聯動結構，從而通過機械結構使得剎車與加速無需將右腳橫向換位，從根本上大大減少了反應制動的時間，同時避免了駕駛人員在遭遇緊急情況時把油門當成剎車誤操作情況的發生。

本裝置采用人性化設計，安全可靠，可行性高；操作舒適，適合長時間操作；機構簡單，適合各種車輛；改動較小，結構簡單，成本低廉。如果該新型裝置得以應用，不僅大大提升了我國剎車油門裝置的技術水平，滿足國內汽車領域對新型剎車油門裝置的需求，打破國際封鎖，替代進口，還可躋身國際市場，提高國際競爭力，為汽車企業和國家創造巨大的社會經濟效益。同時，此裝置的人性化設計和創新設計，可以使得剎車操作更簡單，更舒適。