CN101524964A - 机动车油门踏板安全阀 - Google Patents

Abstract

一种用于机动车的油门紧急安全刹掣装置，该装置的特点是包括油门操纵杆、油门踏板安全阀、压力传感器、及电磁刹掣器.油门踏板安全阀为一个内部充有液体的柱形缸体，活塞及杆可在缸体两端之间移动，液体介质可通过活塞中的通孔流通，通孔一端装有对应的阀片，活塞杆与油门操纵杆活动连接，油门踏板安全阀内有压力感受器，当驾驶员在紧急情况下误踩油门时，阀门瞬间自动关闭活塞中的流通口，而将油门操纵杆顶死，同时液体的压力变化又通过压力感受器，激发自动刹掣系统，以达到紧急刹车的目的。

Description

机动车油门踏板安全阀

技术领域

本发明涉及一种机动车，特别是自重3吨以下的机动车的脚踏供油器与制动刹掣之间的的安全保护装置。

背景技术

现有机动车的脚踏油门与制动器都是分开设置，单独操作。操作者在紧急情况下，往往先松开油门再猛踩刹车。此时若误将油门当作刹掣操作则会引发重大交通事故。目前针对汽车上的油门安全装置的发明，大都不能在驾驶者误踩油门的瞬间就能达到紧急制动的效果，而是会有一个踏板继续下行供油的过程。例如：(200410015592.0)(200510030055.8)等.为解决特别是新手或非专职驾驶员误踩油门的问题，通常的做法仅仅是加强驾驶员的应急反应能力。而这并不能完全避免在紧急情况下错将油门当作刹掣的误操作。

发明内容

本发明的目的是要提供一种供油器与制动器之间的瞬时安全保护装置。它能最大限度地避免因误踩油门而引发的交通事故。

本发明的目的是这样实现的：本发明包括一个油门踏板安全阀，相应的供油电磁阀和刹车系统。油门踏板安全阀内部为一种圆柱形的缸体，缸体相对水平面垂直安装，在坡度为15°以下的路面上可正常使用。缸体内充满添加有10％-40％抗冻剂的水溶液或加有抗冻剂的轻质柴油等运动粘度低于1厘帕的液体介质.缸体被一个活塞及其上的活塞杆分成上下两个腔室，液体介质被分配于两腔室中，活塞及杆可在缸内两端之间移动，以分配两个腔室的体积比，缸体内壁下端设有限位台阶，在活塞接触限位台阶时，活塞杆的上端仍能穿出缸体盖并通过连接装置与油门操纵杆联接，活塞杆下端穿出活塞的部分，直径缩小后成为阀片的限位导向杆.活塞上留有可封闭的通孔，通孔下端对应有一块金属阀片(理想材料为铜及其合金).限位导向杆穿过阀片且能使阀片平衡地沿限位导向杆无摩擦的移动即导向杆的外经略小于阀片上导向孔的内经0.2-0.5mm。导向杆的游离端有三层通孔，可在不同的孔中插入定位销来调整阀片开合间隙，以适应特殊个体踩踏速度的差异。阀片的直径为活塞直经的70％-85％。阀片的直径与厚度之比在10∶2和10∶4之间，阀片依靠在介质中的净重来保持导流孔的开启。导流孔的总面积不小于阀片径向截面积与活塞外周径向截面积之差且应被阀片完全覆盖。阀片与活塞接触面的光洁度应能保证两者在关闭状态时不泄漏介质，即光洁度不小于

5或Ra3.2。一般情况下该阀片在30％乙二醇水溶液中的轴向下行速度大约为0.5m/s左右。当正常使用油门踏板加速时，踏板的位移速度通常为0.01-0.20m/s，这时阀片在重力作用下使导流孔处于开启状态，液态介质可从活塞中的导流孔进入上腔，活塞在缸体内向下移动，油门踏板也可继续移动控制油门。当紧急情况发生时，若误将油门当刹掣，由于应急反应，驾驶者在紧张状态下踩踏油门的速度快，力量大，其位移速度通常在2-5m/s，远大于阀片在此液体介质中的运动速度，此时阀片将导流孔关闭，并依靠由此产生的两腔室间的介质压差维持关闭状态，缸内的瞬时压力将达2kg/cm²以上，由于液体的难压缩性，而形成对活塞的阻碍作用，从而可达到在任何位置瞬时顶死油门踏板的目的。同时，压力开关动作，使电磁阀断开发动机油路，启动刹掣系统自动刹车，从而避免事故的发生。使用装置，还有助于纠正驾驶员平时喜欢猛踩油门的不良习惯。如果在必须猛踩油门才能行驶的特殊情况下，则只需断开本发明与踏板间的连接即可。

本发明只需在现有的油门操控踏板上联动连接，就可将油门的操控运动传导到本装置，同时，不改变驾驶员现有的操作习惯。即可正常操作油门和刹掣，又能达到误踩油门时紧急控制刹掣的目的。由于本发明可达到快速刹车的目的，因此在特殊情况下用来紧急刹车也是可行的，尽管使用本发明来紧急刹车，可节省因换脚踩刹车而浪费的宝贵时间，但还是不推荐这样使用。

附图说明

发明的具体结构由以下的实施例及其附图给出。

图1是连接油门踏板安全阀和电磁阀后的工作示意图。

图2是根据本发明提出的一种机动车油门踏板安全阀实施例一的结构示意图。

图3是根据本发明提出的一种机动车油门踏板安全阀实施例二的结构示意图。

图4是A-A向的剖视图.

图5是B-B向的剖视图.

图6是C-C向的剖视图.

图7是密封皮圈的轴向主视图.

图8是密封皮圈的轴向剖视图.

图9是压力开关的结构示意图。

图1中1为拉杆，2为至发动机的供油管，3为至刹车系统的供油或供气管，4为电磁阀，5为至油箱的油管，6为刹车油泵或气泵的出口管线，7油门安全阀，8为可分离连杆，9为油门踏板，10为踏板轴，11为油门拉杆或拉线。

图2中1为缸体盖，2为缸体，3为导流孔，4为活塞，5为阀片，6为下腔，7为耐水油弹性硅膜片，8为电极动触片，9为活塞杆上部的限位台阶，10为压力开关总成，11为安装孔，12为14下端的定位孔，13为弹性定位销，14为阀片的限位导向杆，15为上腔，16为活塞杆。

图3中1为缸体盖，2为缸体，3为导流孔，4为活塞，5为阀片，6为下腔，7为耐水油弹性硅胶膜片，8为电极动触片，9为活塞杆上部的限位台阶，10为压力开关总成，11为安装孔，12为14下端的定位孔，13为弹性定位销，14为阀片的限位导向杆，15为上腔，16为活塞杆，17为密封皮圈，18为阀片软胶垫。

图9中1是弹性硅胶膜片，2是膜片下硬质触片，3是带银触头的导电动弹片，4是压力开关主体，5为调压螺栓，6为绝缘填料，7为电极，8为紧固圈.

具体实施方式

实施例一

下面结合图1及图2详细说明依据本发明提出实施例一的细节及工作情况。本实施例中的液体介质为添加有30％乙二醇的水溶液，阀片5材料为黄铜，缸体2、活塞4为铝合金铸造后再精加工。

图2中包括一个缸体2，缸体2与缸体盖1之间为螺纹连接.缸体2内有与油门踏板联动的活塞4和活塞杆16，活塞4可在缸体内壁自由滑动，其两者配合面的磨削加工精度均应不低于

7，阀片5与活塞4两者接触面的光洁度均不小于

5或Ra3.2，以保证缸体内的介质在压强高于三个大气压时，介质不从配合处泄漏。活塞4的直径厚度比为1∶1，其在缸体内的最大行程应不小于其与油门踏板连接处的行程(通常为5cm-15cm)，以保证不防碍油门踏板的工作行程，.限位台阶9能保证限位导向杆14的最下端不触碰缸体下端的弹性硅胶膜片7。活塞4上有贯通下腔6与上腔15的导流孔3，导流孔3的下端有能单向密闭导流孔的阀片5，其两者密封面可为平面，球面或锥面.本实施例采用平面密封.阀片的下端面可为凹面，凸面或平面.凹面可适当减缓阀片的下行速度，凸面适当增加阀片的下行速度，本实施例阀片的下端面采用平面，直径为缸体内经的75％，缸体内经为38mm.常态下，阀片5与导流孔3之间留有间隙。间隙的大小通常在5-15mm左右。对于不同司机操控油门速度的个体差异性，本实施例还可通过增减限位导向杆14的工作长度来调节阀片5与活塞密封面之间的间隙，以响应关闭阀片的踏板速度。间隙的保持，靠阀片在介质中的净重及其弹性定位销13来实现。当油门踏板的位移速度小于阀片5在液体介质水中的运行速度时，阀片5与导流孔3之间的间隙被保留，使下腔6的液体介质可通过导流孔3流向上腔15内，以使下上两个腔室液体内压保持平衡，活塞顺利向下移动带动油门踏板顺利操控油门。反之，当油门踏板的位移速度远大于阀片在液体介质水中的运行速度时，阀片5将活塞上的导流孔3关闭，由于液体的难压缩性带来的阻碍，从而将活塞4及活塞杆1顶死，阻止油门踏板继续移动。由于下腔6内的液体在密闭的环境内继续受到活塞的压力，得以保持较高的压力状态，增高的压力又通过液体介质传导到缸体下端的压力开关10，使开关导通，电磁阀工作将发动机油路关闭，同时打开刹掣系统油路而紧急刹车，从而有效地避免由于误踩油门而引发的交通事故。在图1中的油门踏板正常操控时，机动车则正常行驶。当遇紧急情况司机误踩油门踏板9时，则使本发明中阀片关闭，压力开关打开，电磁阀4工作，关闭发动机供油管2和5，导通刹车高压油管或气管3和6而紧急刹车。对于其他刹车原理的刹车系统，可分案设计。如果在确实需要急踩油门才能正常驾驶的情况下，则可将连杆8与踏板9脱开，油门安全阀的活塞杆便可自由下落，失去对踏板的阻碍作用。

实施例二

下面结合图3说明依据本发明提出的实施例二的重要细节及工作情况。本实施例中增加了皮圈17和软胶垫18，，皮圈17的径向尺寸d不大于缸体内经的10％-20％.轴向尺寸D为活塞4厚度的1/2-1/3.软胶垫18覆盖粘贴阀片的全密封面，厚度为0.5mm.活塞4的外周中部，加工出皮圈17的安装位。增加皮圈17和软胶垫18后，活塞4依然可在缸体2内壁自如滑动，其缸体2内壁的加工精度不低于

5，而活塞4的配合面加工精度则可低于缸体2内壁的加工精度两个等级，活塞4密封面的加工精度不低于

5或Ra3.2，阀片5与活塞4接触面的光洁度则可低于活塞4与阀片5的接触面的加工精度两个等级。这样也可以保证缸体内的介质在压强高于三个大气压时，介质不从配合处泄漏。除此以外，其余都与实施例一相同。工作过程和原理也与实施例一相同。

Claims (6)

1.一种机动车紧急制动时的安全保护系统，特别是自重3吨以下的机动车在紧急制动时误踩油门的刹车控制装置，该装置包括一套油门踏板安全阀、压力开关、及控制发动机和刹车供油的电磁阀，油门踏板安全阀内部为园柱形的缸体，缸体内充满含抗冻液的液体介质且被一个活塞分隔成上下两个腔，活塞上有活塞杆通过活动连杆与油门操纵杆联接，压力开关的膜片浸没于液体介质中，活塞与缸体内壁动配合，活塞上留有可封闭的导流孔，以供两腔室间的液体介质通过，其特征在于油门踏板安全阀通过压力开关来控制发动机供油电磁阀及刹车系统。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征是活塞上的导流孔可被对应的阀片封闭。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征是阀片至少穿过一根限位导向杆。

4.根据权利要求2所述的装置，其特征是阀片可在重力作用下使导流孔开启。

5.根据权利要求3所述的装置，其特征是限位导向杆的游离端至少有一个安装定位销的孔.

6.根据权利要求5所述的装置，其特征是定位销孔中装有定位销。

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