CN102275578A - 带微动离合器的误踏油门纠错装置 - Google Patents

Abstract

本发明带微动离合器的误踏油门纠错装置属于汽车的刹车技术领域。包括压力式低压电开关、牙嵌式微动离合器和刹车拉绳；牙嵌式微动离合器的主动牙嵌盘有牙面和从动牙嵌盘有牙面之间设有分离弹簧；从动牙嵌盘外周设有一个同平面的凹陷环，凹陷环的凹陷内嵌有刹车拉绳，牙嵌盘外壳的两端分别与低压电动机和低压电磁阀固定连接；刹车拉绳一端固定连接在凹陷环内，另一端从导绳孔穿出；牙嵌式微动离合器的低压电磁阀和低压电动机都与压力式低压电开关连接。优点：对纠正误踏油门行为的反应速度快、结构简单、体积小易安装、成本低、可靠性好的误踏油门纠错装置。

Description

带微动离合器的误踏油门纠错装置

技术领域

本发明属于汽车的刹车技术领域，特别是能获取误踏油门的机械动作，经过带微动离合器，能获得驱动刹车机械动作的装置。

背景技术

本申请人在自己的已授权专利200510022077.X《带有信号器的油门系统装置》中，提供了一种具有判断油门动作正确或错误后才确定是否补救进行刹车的装置，使油门成为可制动又可加速两用的机动车油门踏板系统。其特征是在油门踏板、联动装置、车体装置的任何一个装置上设置信号器。信号器与可切断发动机油路的电阀门和车轮刹车上的电阀门连接。该技术是提出了用电子设置去感知误踏油门动作，并输出刹车信号到油路上的电阀门和车轮刹车上的电阀门实现补救性刹车。该技术不足之处一是将信号器感受的连续变化的压力信号取出误踏油门信号的取信号仪器有故障时，可能对误踏油门信号的判断产生错误，导致系统的可靠性差。该技术不足之处二是用信号输出线控制电阀门，用电阀门控制车辆的发动机供油管、点火电路、电动机电源等车的动力源，使司机产生误踏油门动作到车辆被停止的时间长，车辆产生错误的行程较远，这种反应不迅速的方式对制止车祸事故发生不利。

本申请人在自己的专利申请201110030092.4《电器和机械配合将误踏油门自动纠正为刹车的装置》中，公开了包括传感器、信号分析器和刹车启动机构的装置，其不足之处一是获得误踏油门信号的微电子器材较多，可靠性下降；不足之处二是刹车启动机构中，将电动机的圆周运动变为刹车拉绳的往复运动，用直形齿条进行变换运动方式，因为要保直形齿条定位的往复运动，需要有固定电动机和直形齿条相对位置的框架，这种框架体积大，难以找到合适的位置安装，而且结构复杂、成本高和可靠性不佳。

发明内容

本发明的目的是提供对纠正误踏油门行为的反应速度快、结构简单、体积小易安装、成本低、可靠性好的误踏油门纠错装置。

本发明的构思是：用压力式低压电开关直接准确获得可启动电动机的开关电信号，用带拉绳式电动离合器的拉绳直接拉动现有刹车的机械机构，获得相当于脚踏刹车产生的刹车机械动作，借用现有的刹车系统实现迅速刹车的目的。

本发明的结构是：

带微动离合器的误踏油门纠错装置，包括压力式低压电开关1、牙嵌式微动离合器2和刹车拉绳3，其特征在于：牙嵌式微动离合器2包括成同轴转动的主动牙嵌盘4和从动牙嵌盘5，主动牙嵌盘4的有牙面和从动牙嵌盘5的有牙面相向成能够离合的结构，主动牙嵌盘4无牙面与低压电动机6的转动轴7连接，成低压电动机6驱动主动牙嵌盘4转动的结构；从动牙嵌盘5无牙面与低压电磁阀8的往复移动阀轴9连接或接触，成低压电磁阀8驱动从动牙嵌盘5沿转动中心平行移动的结构，即成为低压电磁阀8的往复移动阀轴9能推动从动牙嵌盘5与主动牙嵌盘4成咬合转动的结构；主动牙嵌盘4的有牙面和相向的从动牙嵌盘5有牙面之间设有分离弹簧13；从动牙嵌盘5外周设有一个同平面的凹陷环10，凹陷环10的凹陷内嵌有刹车拉绳3，凹陷环10的凹陷宽度与刹车拉绳3的直径相同，或凹陷环10的凹陷宽度略大于刹车拉绳3的直径；主动牙嵌盘4和从动牙嵌盘5外设有牙嵌盘外壳11，牙嵌盘外壳11的一端与低压电动机6的外壳固定连接，牙嵌盘外壳11的另一端与低压电磁阀8的外壳固定连接；牙嵌盘外壳11在对应从动牙嵌盘5的凹陷环10位置设有导绳孔12，刹车拉绳3一端固定连接在凹陷环10内，刹车拉绳3另一端从导绳孔12穿出；牙嵌式微动离合器2的低压电磁阀8和低压电动机6都与压力式低压电开关1并联连接。使压力式低压电开关1控制低压电磁阀8和低压电动机6能同时工作。

本带微动离合器的误踏油门纠错装置是仅适用于对误踏油门动作进行纠错，而产生快速紧急刹车的装置。紧急刹车要求快速，并且拉动现有刹车机械的位移长度只能是很短时间，即刹车拉绳3的可伸缩长度只要10.0厘米左右，所以只要一个凹陷环10，这个凹陷环10内只能卡一圈刹车拉绳3，其结构为“凹陷环10的凹陷宽度与刹车拉绳3的直径长度相同，或凹陷环10的凹陷宽度略大于刹车拉绳3的直径长度”，使刹车拉绳3在凹陷环10不能随便移动，或可移动位置很小。凹陷环10内只能卡一圈刹车拉绳3的优点是：刹车拉绳3的位移长度精确，即微动而又精确。刹车拉绳3被捲入缩回到凹陷环10内的位置精准是位移长度精确的保证。刹车拉绳3移动的长度精准和位置精准是作为驱动刹车的必要条件，而一般普通的带缆绳的离合式电动捲扬机不仅结构复杂，达不到用于驱动汽车刹车需要刹车拉绳3移动的长度精准和位置精准的要求。

离合器的内主动牙嵌盘4和从动牙嵌盘5用齿轮咬合方式实现驱动，咬合驱动方式不会打滑，更具有可靠性。

凹陷环10的底部14轴向投影是凸轮15形状。凸轮15具有转动时线速度与角速度不同的特点，在启动的第一个转动圆周内，凸轮15可以向刹车拉绳3先输出较快的线速度和较小的拉力，然后逐渐减慢线速而增加拉力。这正好适合刹车拉绳3拉动汽车刹车机构实现刹车过程中，对线速和拉力在前后时段的匹配需要。但如果凹陷环10的底部14是圆轮，要满足刹车拉绳3启动刹车快则圆轮直径要较大，圆轮直径要较大就要配较大功率的低压电动机6，才能满足刹车动作后期需要的刹车拉绳3拉力。所以，凸轮15不仅使刹车拉绳3对汽车刹车机构输出具有缓冲的柔性刹车效果，还可减小低压电动机6的功率和体积，使低压电动机6在汽车中更易找到最佳安装位置。如果使用的低压电动机6的体积太大，有可能在一些汽车中找不到安装位置，使带微动离合器的误踏油门纠错装置不能用于这些汽车。

当主动牙嵌盘4和从动牙嵌盘5在分离状态时，凸轮15的长轴位于接近牙嵌盘外壳11导绳孔12的那一侧；刹车拉绳3在凹陷环10底部14凸轮15的连接点，与牙嵌盘外壳11导绳孔12的连线是凸轮15切线。凸轮15、刹车拉绳3在凹陷环10底部14凸轮15的连接点、牙嵌盘外壳11导绳孔12三者在不刹车动作状态是这一种配合的位置，才能保证获得刹车拉绳3有柔性刹车效果。有了在不刹车动作状态这一种配合的位置，当主动牙嵌盘4开始驱动从动牙嵌盘5进行刹车动作时，凸轮15大于参考圆的长轴凸出部分以线速度较快的拉动刹车拉绳3，当主动牙嵌盘4驱动从动牙嵌盘5已转动大约180度角后，凸轮15的短轴部分以线速度减慢而拉力更大的方式拉动刹车拉绳3，这正好适合在接近刹车后期刹车拉绳3应该位移小而拉力大的要求。

刹车拉绳3嵌合在凹陷环10内的最大长度短于凹陷环10的周长。即凹陷环10最浅的位置只能嵌入一层刹车拉绳3，目的在于充分增大凸轮15，而减小纠错装置的体积。凹陷环10的转动角在转动360度以内，就可以为快速的获得刹车拉绳3被捲入凹陷环10内达到产生刹车动作需要的长度。

凹陷环10的周长为5.0-15.0厘米。该周长所限定的凹陷环10大小，凹陷环10的转动角在转动360度以内，就能达到快速拉动刹车拉绳3产生刹车效果需要移动的长度。

压力式低压电开关1设置于汽车的电子油门之中。这样，只要将现有汽车电子油门的软件进行修改，现有汽车电子油门就具有了压力式低压电开关1的功能，即用电子油门的汽车也能与牙嵌式微动离合器2和刹车拉绳3配合实现纠错误踏油门行为，变为使汽车刹车。

本发明的优点：用压力式低压电子开关，不需要用微电子电路对轻重不同的脚踏油门行为进行分析找出误踏油门行为，而是直接的获得误踏油门开关电信号，用误踏油门开关电信号直接驱动电动机，获取误踏油门电信号和驱动电动机产生动作的精确度高，可靠性好。而且完成获取误踏油门电信号的部件压力式低压电开关结构简单、成本低。

本牙嵌式微动离合器驱动刹车拉绳不会打滑，可靠性好；刹车拉绳在离合器从动牙嵌盘凹陷环的位置固定、位置精准，使刹车拉绳被低压电动机驱动产生的位移长度精准，能达到拉动现有刹车机械达到刹车目的需要刹车拉绳位移长度的精确度。本牙嵌式微动离合器结构简单、体积小、成本低，可靠性好。

凹陷环的底部是凸轮形状，使其连接在凹陷环底部的刹车拉绳在拉动汽车刹车机构时，能产生具有缓冲的柔性刹车效果，即当对误踏油门进行纠错而执行刹车动作时，刹车拉绳在拉动汽车刹车机构产生前期拉动移位大而力量较小，后期拉动移位小而力量较大。这很好的适合了对误踏油门进行纠错而执行刹车动作的需要。

附图说明

图1是主动和从动牙嵌盘分离，没有驱动汽车刹车机构状态的结构示意图；

图2是主动和从动牙嵌盘嵌合，正在驱动汽车刹车机构状态的结构示意图；

图3是主动牙嵌盘的结构示意图；

图4是从动牙嵌盘和刹车拉绳的结构示意图；

图5是主动牙嵌盘和从动牙嵌盘处于分离状态，即本发明不处于工作状态时，凸轮、刹车拉绳和刹车拉绳与凸轮的连接点、牙嵌盘外壳导绳孔四者的位置关系结构示意图；

图6是主动牙嵌盘和从动牙嵌盘处于咬合状态，即本发明处于将误踏油门功作纠正为刹车动作的后期时，凸轮已转动大约270度角状态，凸轮、刹车拉绳和刹车拉绳与凸轮的连接点、牙嵌盘外壳导绳孔四者的位置关系结构示意图；

图中1是压力式低压电开关、2是牙嵌式微动离合器、3是刹车拉绳、4是主动牙嵌盘、5是从动牙嵌盘、6是低压电动机、7是转动轴、8是低压电磁阀、9是往复移动阀轴、10是凹陷环、11是牙嵌盘外壳、12是导绳孔、13是分离弹簧、14是底部、15是凸轮。

具体实施方式

实施例1、带微动离合器的误踏油门纠错装置

如图1、2、3、4。本纠错装置包括压力式低压电开关、牙嵌式微动离合器和刹车拉绳。其中：

压力式低压电开关1选用在受5-50公斤压力区域中，某一个压力值时，能导通的电开关。

牙嵌式微动离合器2中的低压电动机6选用直流12伏，功率为60W微型电动机。

刹车拉绳3选用带有不伸缩但能弯曲套管中有钢丝绳的带套拉绳。

牙嵌式微动离合器2包括成同轴转动的主动牙嵌盘4和从动牙嵌盘5，主动牙嵌盘4的有牙面和从动牙嵌盘5的有牙面相向成能够离合的结构，主动牙嵌盘4无牙面与低压电动机6的转动轴7连接，成低压电动机6驱动主动牙嵌盘4转动的结构；从动牙嵌盘5无牙面与低压电磁阀8的往复移动阀轴9连接或接触，成低压电磁阀8驱动从动牙嵌盘5沿转动中心平行移动的结构，即成为低压电磁阀8的往复移动阀轴9能推动从动牙嵌盘5与主动牙嵌盘4成咬合转动的结构；主动牙嵌盘4的有牙面和相向的从动牙嵌盘5有牙面之间设有分离弹簧13，弹簧13是起分离主动牙嵌盘4和从动牙嵌盘5的作用。当没有误踏油门动作时，弹簧13将主动牙嵌盘4和从动牙嵌盘5分离，当有误踏油门动作时，低压电磁阀8的往复移动阀轴9将连接或接触的从动牙嵌盘5推向主动牙嵌盘4与之咬合，主动牙嵌盘4被低压电动机6驱动，则从动牙嵌盘5又被主动牙嵌盘4。

从动牙嵌盘5上连接刹车拉绳3，刹车拉绳3被从动牙嵌盘5捲入，刹车拉绳3就可拉动汽车的刹车机构实现把误踏油门动作变为刹车动作。其具体结构是：从动牙嵌盘5外周设有一个同平面的凹陷环10，凹陷环10的凹陷内嵌有刹车拉绳3，凹陷环10的凹陷宽度与刹车拉绳3的直径相同，或凹陷环10的凹陷宽度略大于刹车拉绳3的直径；主动牙嵌盘4和从动牙嵌盘5外设有牙嵌盘外壳11，牙嵌盘外壳11的一端与低压电动机6的外壳固定连接，牙嵌盘外壳11的另一端与低压电磁阀8的外壳固定连接。牙嵌盘外壳11的作用相当于机架，把低压电动机6、主动牙嵌盘4、从动牙嵌盘5、低压电磁阀8四个部件的相对位置固定，并使低压电动机6、主动牙嵌盘4、从动牙嵌盘5三个部件成同轴转动传结构关系。

牙嵌盘外壳11在对应从动牙嵌盘5的凹陷环10位置设有导绳孔12，刹车拉绳3一端固定连接在凹陷环10内，刹车拉绳3另一端从导绳孔12穿出；牙嵌式微动离合器2的低压电磁阀8和低压电动机6都与压力式低压电开关1并联连接，使压力式低压电开关1控制低压电磁阀8和低压电动机6能同时工作。

本实施例纠错装置的工作过程是：误踏油门动作使压力式低压电开关1导通，低压电磁阀8和低压电动机6同时通电，低压电磁阀8的往复移动阀轴9将从动牙嵌盘5推向主动牙嵌盘4与之咬合，同时低压电动机6带动主动牙嵌盘4转动，主动牙嵌盘4带动咬合的从动牙嵌盘5转动，连接在从动牙嵌盘5凹陷环10内的刹车拉绳3被捲入凹陷环10内，刹车拉绳3就可以拉动刹车机构实现把误踏油门动作变为刹车动作。

实施例2、能够柔性刹车的带微动离合器的误踏油门纠错装置

如实施例1的全部结构，并且凹陷环10的底部14是凸轮15形状，如图5、6。其凸轮15、牙嵌盘外壳11导绳孔12、刹车拉绳3三者的相对位置结构是：当主动牙嵌盘4和从动牙嵌盘5在分离状态时，也就是压力式低压电开关1是关闭不导电时，凸轮15的长轴位于接近牙嵌盘外壳11导绳孔12的那一侧；刹车拉绳3在凹陷环10底部14凸轮15的连接点，与牙嵌盘外壳11导绳孔12的连线是凸轮15切线。也就是纠错装置在不工作状态时，导绳孔12和刹车拉绳3都在凸轮15的长轴那一侧。当纠错装置开始工作时，刹车拉绳3首先被凸轮15的长轴那一侧捲入凹陷环10，凸轮15的长轴那一侧比短轴那一侧的线速度快，这正是纠错装置开始工作时需要的快速产生刹车动作。当凸轮15转过180度角后，由凸轮15的短轴那一侧拉动刹车拉绳3，这时短轴那一侧对刹车拉绳3增加，这又正好是刹车动作后期需要更大力量的需要。

刹车拉绳3用于与汽车的刹车机构连接作为刹车机构，当在执行刹车动作时，刹车拉绳3只需要有10.0厘米左右的位移，则只需要凹陷环10的周长为5.0-15.0厘米就行了，所以刹车拉绳3嵌合在凹陷环10内的最大长度短于凹陷环10的周长。

实施例3、用电子油门作为压力式低压电开关的带微动离合器的误踏油门纠错装置

如实施例2的全部结构，但压力式低压电开关1是借用汽车的电子油门，这种汽车的电子油门软件中有对某一设定压力以上就能输出启开关电信号的功能。

Claims (6)

1.带微动离合器的误踏油门纠错装置，包括压力式低压电开关(1)、牙嵌式微动离合器(2)和刹车拉绳(3)，其特征在于：牙嵌式微动离合器(2)包括成同轴转动的主动牙嵌盘(4)和从动牙嵌盘(5)，主动牙嵌盘(4)的有牙面和从动牙嵌盘(5)的有牙面相向成能够离合的结构，主动牙嵌盘(4)无牙面与低压电动机(6)的转动轴(7)连接，成低压电动机(6)驱动主动牙嵌盘(4)转动的结构；从动牙嵌盘(5)无牙面与低压电磁阀(8)的往复移动阀轴(9)连接或接触，成低压电磁阀(8)驱动从动牙嵌盘(5)沿转动中心平行移动的结构，即成为低压电磁阀(8)的往复移动阀轴(9)能推动从动牙嵌盘(5)与主动牙嵌盘(4)成咬合转动的结构；主动牙嵌盘(4)的有牙面和相向的从动牙嵌盘(5)有牙面之间设有分离弹簧(13)；从动牙嵌盘(5)外周设有一个同平面的凹陷环(10)，凹陷环(10)的凹陷内嵌有刹车拉绳(3)，凹陷环(10)的凹陷宽度与刹车拉绳(3)的直径相同，或凹陷环(10)的凹陷宽度略大于刹车拉绳(3)的直径；主动牙嵌盘(4)和从动牙嵌盘(5)外设有牙嵌盘外壳(11)，牙嵌盘外壳(11)的一端与低压电动机(6)的外壳固定连接，牙嵌盘外壳(11)的另一端与低压电磁阀(8)的外壳固定连接；牙嵌盘外壳(11)在对应从动牙嵌盘(5)的凹陷环(10)位置设有导绳孔(12)，刹车拉绳(3)一端固定连接在凹陷环(10)内，刹车拉绳(3)另一端从导绳孔(12)穿出；牙嵌式微动离合器(2)的低压电磁阀(8)和低压电动机(6)都与压力式低压电开关(1)并联连接。

2.根据权利要求1所述的带微动离合器的误踏油门纠错装置，其特征在于：凹陷环(10)的底部(14)是凸轮(15)形状。

3.根据权利要求2所述的带微动离合器的误踏油门纠错装置，其特征在于：当主动牙嵌盘(4)和从动牙嵌盘(5)在分离状态时，凸轮(15)的长轴位于接近牙嵌盘外壳(11)导绳孔(12)的那一侧；刹车拉绳(3)在凹陷环(10)底部(14)凸轮(15)的连接点，与牙嵌盘外壳(11)导绳孔(12)的连线是凸轮(15)切线。

4.根据权利要求3所述的带微动离合器的误踏油门纠错装置，其特征在于：刹车拉绳(3)嵌合在凹陷环(10)内的最大长度短于凹陷环(10)的周长。

5.根据权利要求4所述的带微动离合器的误踏油门纠错装置，其特征在于：凹陷环(10)的周长为5.0-15.0厘米。

6.根据权利要求5所述的带微动离合器的误踏油门纠错装置，其特征在于：压力式低压电开关(1)设置于汽车的电子油门之中。

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