CN102371898A - 应用直线轴承的风琴式加速踏板组装体 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种应用直线轴承的风琴式加速踏板组装体，尤其涉及一种以如下内容为特征的应用直线轴承的风琴式加速踏板组装体，其特征在于：包括为了加速驾车按压时在一定旋转角度范围内转动的脚踏板部、与所述脚踏板部的转动产生连动而进行线性移动的直线轴承部以及踏板臂部，该踏板臂部的一个端部与所述直线轴承部的线性移动产生连动而向前方及后方前进及后退，另一端部与所述一个端部的前进及后退相应地调整节流阀的打开和关闭的。因此，加速驾车时，可以提高踏板的操作便利性且减少驾驶员的脚疲劳度。而且，由于其启动机制采用的是应用踏板臂的吊坠式，可以有效降低费用。

Description

应用直线轴承的风琴式加速踏板组装体

技术领域

本发明涉及一种应用直线轴承的风琴式加速踏板组装体，具体涉及一种以如下内容为特征的应用直线轴承的风琴式加速踏板组装体，其特征在于：为了提高汽车用加速踏板的操作性和减缓汽车驾驶员的脚部疲劳度，脚踏板的后端部用铰链固定在车底板而转动给定旋转角度，踏板臂用铰链连接到在脚踏板的背面中央沿着长度方向安装的直线轴承，从而使按照因驾驶员施压而转动的脚踏板的旋转角度变化链路连接的踏板臂有效调整节流阀(throttle valve)的开启及关闭。

背景技术

通常情况下，加速踏板(acceleration pedal)是一种汽车驾驶装置，是与化油器(carburetor)连动而调整进入引擎的燃料和空气的量，从而调整引擎的旋转速度使其变快或者变慢的装置。

图1是示出了现有吊坠式加速踏板组装体结构的概略图。

如图1所示，现有吊坠式加速踏板包括从驾驶座下部的缓冲板(dash panel)(D)向室内侧突出的托架(mounting bracket)30上以旋转轴32为介质转动的踏板臂10以及用铰链22结合到所述踏板臂10的一侧延长端部14且通过驾驶员的脚部施压操作的脚踏板(20)。

换言之，驾驶员按压脚踏板20时，通过铰链22与所述脚踏板20连接的踏板臂10的一侧延长端部14会向前驱动。与此相反，以旋转轴32为介质通过轴固定的踏板臂10的另一侧延长端部12会向后驱动。

与此同时，所述踏板臂10的另一侧延长端部12具备后退时打开节流阀(未图示)而前进时关闭节流阀的连动型链接结构。

因此，随着施压脚踏板20和解除对于脚踏板20的施压，灵活调整节流阀的打开和关闭，从而通过驾驶员操作脚踏板20顺利调整车辆的加速。

只是，上述现有吊坠式加速踏板在发生撞车及追尾事故时，特别是，发生达到汽车引擎室被撞坏的程度的冲击力极大的汽车事故时，呈自由端形态的踏板臂10和脚踏板20会冲击驾驶员的小腿部分而带来身体严重受伤的问题。而且，由于脚踏板20离汽车驾驶座下端车底板F向上相隔一定间距并呈吊坠状，这会降低驾驶操作性能，且使用起来也不方便。

进一步，具备上述结构的脚踏板20会增加汽车驾驶员的脚部疲劳度，给长时间驾驶汽车的驾驶员和专业驾驶员带来严重的疲劳驾驶问题。

为了解决上述弊端，最近推出了一种脚踏板20以可以转动的形态固定在汽车驾驶座下端车底板F上的风琴式加速踏板组装体。由于这种产品具有制造成本高的弊端，目前，只使用在部分高档汽车上，而普通的商用汽车的引进为时尚早。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种可以提高汽车加速踏板操作性能且减少汽车驾驶员脚步疲劳度的采用直线轴承的风琴式加速踏板组装体。

为了解决以上问题，本发明提供一种采用只有高档汽车使用的风琴式加速踏板施压结构且直接援用现有踏板臂而提高加速踏板操作性并大幅减少制造费用的应用直线轴承的风琴式加速踏板组装体。

本发明的技术方案在于：

为了达到上述目的，本发明提供一种以如下内容为特征的应用直线轴承的风琴式加速踏板组装体，其特征在于：包括用铰链连接到汽车驾驶座下端的车底板上且为加速施压时可以在一定旋转角度范围内转动的脚踏板部、在所述脚踏板部的背面中央沿着长度方向安装且与所述脚踏板部的转动产生连动而可以进行线性移动的直线轴承部、以及踏板臂部，该踏板臂部结合到汽车驾驶座下端仪表板上的托架固定旋转轴，该踏板臂部的一个端部用铰链连接到所述直线轴承部且与所述直线轴承部的线性移动产生连动而向前方及后方前进及后退，另一端部与所述一个端部的前进及后退相应地打开或者关闭节流阀。

此时，所述直线轴承部包括在所述脚踏板部的背面中央沿着长度方向设置的导轨，以及移动块体，该移动块体沿着所述导轨向所述脚踏板部的长度方向滚动且在与所述导轨接触的区域上插入减少摩擦组件。

这里，所述减少摩擦组件可以在所述导轨和所述移动块体之间的两侧接触区域处利用至少内置一列的球型轴承组件或者滚柱轴承组件。

而且，所述导轨为了防止加载于所述导轨上的所述移动块体脱落，具备在长度方向的两侧端部形成的终端挂槽和突出的一对端板。各个所述端板和所述移动块体之间还可以包括移动块体移位调整部，其具备将由于弹性得到伸缩调整而发生移位的所述移动块体回位到初始位置的弹性回位部以及为了检测出所述移动块体的移位而检测所述弹性回位部伸缩值的检测移位部。

而且，还可以包括将所述检测移位部检测的所述弹性回位部伸缩值转换成模拟信号/数码(A/D)的数码转换部、检测所述数码转换部转换的数码信号且计算所述弹性回位部被损坏时的替换周期的数码演算部、以及以视觉信息的形态向用户传达所述数码演算部计算的所述弹性回位部的替换周期的监控部。本发明的技术效果在于：

本发明的应用直线轴承的风琴式加速踏板组装体将脚踏板的后端部用铰链固定到车底板而使其按照给定旋转角度的变化转动，且将踏板臂用铰链连接到在脚踏板的背面中央沿着长度方向进行线性移动的直线轴承上，使根据因驾驶员施压而转动的脚踏板旋转角度变化链接的踏板臂有效调整节流阀的打开和关闭，从而提高汽车加速踏板的操作性，减少驾驶员的脚部疲劳度。

附图说明

图1是示出了现有吊坠式加速踏板组装体的结构的概略图。

图2是示出了本发明一实施例的应用直线轴承的风琴式加速踏板组装体的结构的概略图。

图3是示出了在施压本发明一实施例的应用直线轴承的风琴式加速踏板组装体时，脚踏板部、直线轴承和踏板臂部相互连动而出现结构性移位的形态的概略图。

图4是示出了解除对于本发明一实施例的应用直线轴承的风琴式加速踏板组装体的施压时，脚踏板部、直线轴承和踏板臂部相互连动而出现结构性移位的形态的概略图。

图5是示出了本发明一实施例的应用直线轴承的风琴式加速踏板组装体中的脚踏板部和直线轴承的连接结构的放大图。

图6是示出了本发明一实施例的应用直线轴承的风琴式组装体中的单一设置于脚踏板部背面上的直线轴承的形态的概念图。

图7是示出了本发明一实施例的应用直线轴承的风琴式加速踏板组装体中的双重设置于脚踏板部背面上的直线轴承的形态的概念图。

符号说明

D：缓冲板(dash panel)    F：车底板(floor panel)

110：脚踏板部            120：直线轴承部

130：踏板臂部

具体实施方式

以下详细说明本发明中应用直线轴承的风琴式加速踏板组装体的优选实施例。

参考附图和详细说明的实施例就可以理解本发明的优点和特征及其实施方法。以下说明的实施例并非限制本发明，而是说明本发明的各种形态。本实施例说明了完整地实现本发明的方法，使本发明所属领域技术人员完整地理解本发明的范围。本发明基于权利要求书的权利要求范围做出定义。说明本发明的过程中，相关的公知技术等可能会混淆本发明的实质时，对其不再做出详细的说明。

图2是图示本发明一实施例应用直线轴承的风琴式加速踏板组装体的结构的概略图。

为了使本发明所属领域技术人员从概念角度明确理解本发明的优选实施例的结构关系，该图只图示了具有特性的部分。其结果，可以对于图解进行各种变形，而且，不需要很大程度上局限于图示的特定形态。

如图2所示，图示的本实施例中应用直线轴承的风琴式加速踏板组装体包括驾驶员为了加速驾驶汽车施压以及解除施压时转动的脚踏板部110、设置在所述脚踏板部110的背面中央且与所述脚踏板部110的转动产生连动而进行线性移动的直线轴承120以及通过铰链与所述直线轴承120连接并沿着前后方向前进或者后退而调整节流阀的打开和关闭的踏板臂部130。

首先，详细说明脚踏板部110。

脚踏板(pedal pad)部110是驾驶员为了加速驾驶汽车施压的部件。本发明的脚踏板部110具备在汽车驾驶座下端的车底板F上通过铰链112连接下端一侧的结构。

即，驾驶员用脚踩所述脚踏板部110施加脚踏力(foot effort)时，所述脚踏板部110以所述铰链112点为中心，在给定的旋转角范围内转动。

本发明中脚踏板部110的形状和规格无需在很大程度上受到图示的特定形态限制，可是，优选地，长度和宽度大于普通成人的脚的大小。而且，驾驶汽车的过程中，优选地，防止驾驶员的脚从所述脚踏板部110的上部面滑落。为此，进一步形成妥当的凸凹花纹为宜。

具备上述结构的本发明中的脚踏板部110可以以与现有脚踏板部(图1中20)不同的形态转动。假设现有脚踏板部(图1中20)是通常吊坠式加速踏板的典型形状，本发明中的脚踏板部110具有与风琴式加速踏板相同或者类似的启动机制。

上述本发明脚踏板部110的启动机制可以具备风琴式加速踏板的优点，即，提高踏板操作性以及减少驾驶员脚疲劳度的优点，而且，发生撞车或者追尾事故时，由于所述脚踏板部110固定在车底板F上，可以有效防止冲击驾驶员腿部(特别是，小腿)等身体伤害。

而且，所述脚踏板部110的背面中央沿着长度方向安装直线轴承部120。

其次，详细说明直线轴承部120。

直线轴承部120是在所述脚踏板部110的背面中央沿着所述脚踏板部110的长度方向安装1列或者2列，进一步，安装更多的列，与脚踏板部110的转动连动而进行线性移动的部件。

所述直线轴承部120包括在脚踏板部110的背面中央沿着长度方向设置的导轨122和沿着所述导轨122沿着所述脚踏板部110的长度方向滚动的移动块体124。

这里，所述移动块体124，优选地，插入减少摩擦组件，以使得减少与所述导轨122之间的接触区域的摩擦而更柔和地滚动。

此时，尽管未图示，可减少摩擦组件可以采用所述导轨122和所述移动块体124之间的两侧接触区域上至少内置1列的球型轴承组件(ball bearing assembly)或者滚柱轴承组件(roller bearingassembly)等。除此之外，可以不采用上述特殊润滑组件，而采用只涂敷各种润滑剂的形态。

而且，为了防止加载在所述导轨122上的所述移动块体124的前后脱离，所述导轨122可以具备在长度方向两侧端部形成的终端挂槽和突出的一对端板126、126′。

所述端板(end plate)126、126′具备外延比起所述导轨122的截面朝着上、下、左、右方向伸展的形态，从而防止出现移动块体124移动到所述导轨122两侧端部为止之后脱离的现象。

而且，上述各个端板126、126′与所述移动块体124之间可以进一步具备调整移动块体移位的移动块体移位调整部127、127′、128、128′。

所述移动块体124进行线性移动时，移动块体移位调整部127、127′、128、128′施加妥当的弹力，从而解除施加到脚踏板部(110)的脚踏力时，使所述移动块体124回位到初始位置，或者突然向脚踏板部110施加脚踏力时，妥当减少由于所述移动块体124的线性移动带来的振动。

所述移动块体移位调整部127、127′、128、128′包括由于弹力得到伸缩调整而将发生移位的所述移动块体124回位到初始位置的弹性回位部128、128′以及为了检测所述移动块体124的移位检测弹性回位部的伸缩值的检测移位部127、127′。

弹性回位部128、128′可以采用与具有一定弹簧常数(springconstant)的现有弹簧相同的弹性体，可是，优选地，采用具有可变弹性模数(modulus of elasticity)的弹性体。

这里，尽管没有单独图示，可是，具有可变弹性模数的弹性体是指沿着弹性体的内部中空填充ER(electro-rheological fluid)流体或者为了实现更优秀的性能，填充高价MR(magneto-rheologicalfluid)流体且向弹性体的两端输入电源而改变弹性体弹性模数的装置。

将所述具有可变弹性模数的弹性体应用于所述弹性回位部128、128′时，可以根据向脚踏板部110施加脚踏力的每个驾驶员的特征，使脚踏板具有更卓越的操作性。

而且，检测移位部127、127′是为了检测所述移动部件124的移位而检测所述弹性回位部128、128′的伸缩值的传感部件，其可以连接到所述弹性回位部128、128′的一侧。

可以用作所述检测移位部127、127′的传感器有包括称重传感器(load cell)在内的各种压力传感器等。

而且，所述检测移位部127、127′的一侧可以进一步单独具备减震器(damper)，从而有效减少所述移动块体124移位时产生的振动，使踏板提供更加稳定的操作性能。

由于上述结构，由于驾驶员的按压，所述脚踏板部110在一定旋转角度范围内转动时，所述直线轴承部120与所述脚踏板部110的转动动作产生连动，在所述脚踏板部110的背面中央沿着长度方向进行线性移动。

另外，通过铰链129连接所述直线轴承部120的移动块体124和踏板臂部130的一端部132，以相互连动的模式进行链接驱动。

再次，详细说明踏板臂部130。

踏板臂部130是通过旋转轴138将弧形本体的中心部固定到突起结合到汽车驾驶座下端仪表板D上的托架136，沿着一侧延伸的端部(以下简称为‘一端部’)132通过铰链连接到所述直线轴承部120的移动块体124，而沿着另一侧延伸的端部(以下简称为‘另一端部’)134是与节流阀(未图示)的开闭操作产生连动的部件。

根据所述踏板臂部130的形状及结构特征，所述直线轴承部20的移动块体124进行线性移动时，与其产生连动，踏板臂部130的一端部132沿着前后方向前进或者后退，而踏板臂部130的另一端部134则与所述一端部132的前进及后退相应地沿着相反方向移动，从而调整节流阀的打开和关闭。

由于所述本发明中踏板臂部130可以直接援用现有吊坠式加速踏板的踏板臂部130，不产生进一步的制造费用和设计费用，非常经济实惠。而且，还可以根据各种不同车型预先制作出标准化零部件，有助于提高通用部件的应用度。

只是，优选地，比现有踏板臂部130进一步加长一端部132的长度。这是为了更易于与以固定在车底板F上的状态转动的脚踏板部110以及设置于其背面的直线轴承部120连接。

以下参考图3和图4详细说明本发明一实施例应用直线轴承的风琴式加速踏板组装体的作用和效果。

图3是图示施压本发明一实施例的应用直线轴承的风琴式加速踏板组装体时，脚踏板部、直线轴承和踏板臂部相互连动而出现结构性移位的形态的概略图，图4是图示解除对于本发明一实施例的应用直线轴承的风琴式加速踏板组装体的施压时，脚踏板部、直线轴承和踏板臂部相互连动而出现结构性移位的形态的概略图。

首先，参考图3核实为了使汽车加速，驾驶员向前方转动脚踏板部110时状态。

由驾驶员施加脚踏力的脚踏板部110以车底板F上转动接点铰链112为中心，在给定的旋转角度范围内，向前方转动。

由于与所述脚踏板部110的转动产生的连动，直线轴承部120内的移动块体124压缩导轨122的上端端板126和形成于之间的上部弹性回位部128且延伸导轨122的下端端板126′和形成于之间的下部弹性回位部128′，从而向上方直线移动。

由于与所述移动块体124向上方线性移动产生连动，通过铰链连接到移动块体124的踏板臂部130的一端部132向前方前进，固定住因旋转轴138产生的本体重心的踏板臂部130的另一端部132与所述一端部132的移动方向相反地向后方后退。

此时，由于踏板臂部130的另一端部132的后退作用，打开链接而与其连动的节流阀(未图示)，从而增加供应到化油器内的燃料及空气的量而加快汽车的行驶速度。

其次，参考图4核实驾驶员解除对于脚踏板部110的脚踏力而中断汽车加速时状态。

由驾驶员解除脚踏力的脚踏板部110以车底板F上转动接点铰链112为中心，在给定的旋转角度范围内，向后方回位转动。

所述脚踏板部110的回位转动可以通过直线轴承部120内上、下部弹性回位部128、128′的回位力完成。存在于已经解除脚踏力的脚踏板部110的力量只有之前施加脚踏力时因移动块体124的移动压缩的上部弹性回位部128的回位力和延伸的下部弹性回位部128′的回位力。

因此，由于所述上、下部弹性回位部128、128′的回位力，移动块体124回位到初始位置，而且，与包括所述移动块体124的直线轴承部120结合的所述脚踏板部110也同样回位转动到原先位置。

而且，由于所述移动块体124回位到初始位置，通过铰链129与其连接而链接驱动的踏板臂部130的一端部132向后方后退，而踏板臂部130的另一端部134向前方前进，从而关闭节流阀(未图示)。随着减少或者中断供应到化油器内的燃料和空气的量，汽车开始减速。

图5是图示本发明一实施例的应用直线轴承的风琴式加速踏板组装体中脚踏板部和直线轴承的连接结构的放大图。

参考图5就可以详细理解本发明一实施例中脚踏板部及直线轴承连接的结构。

这里，需要进一步确认的一项内容就是，根据本发明，通过数码转换和演算处理，以可视信息的形态向用户，特别是，向汽车驾驶员传达通过本发明直线轴承部120内的检测移位部127检测到的所述弹性回位部128的伸缩值并对其进行监控。

为此，本发明可以包括将从检测移位部127检测到的弹性回位部128的伸缩值转换成模拟信号/数码(A/D)的数码转换部140、检测所述数码转换部140转换的数码信号且核算出弹性回位部的损坏及破坏产生的替换周期的数码演算部150以及以可视信息的形态向用户传达所述数码演算部150核算的弹性回位部替换周期的监控部160。

因此，可以根据驾驶员的脚踏力有效检测出产生给定旋转角度移位值的脚踏板部110的操作精确度，还可以根据所述脚踏板部110的旋转角度移位值有效检测出具有一定线型移位值的直线轴承120的精确性误差等，从而更精确地检测加速踏板的操作状态且保证驾车安全性，并进一步增强用户的操作便利性。

图6是图示本发明一实施例的应用直线轴承的风琴式组装体中单一设置于脚踏板部背面上的直线轴承的形态的概念图，图7是图示本发明一实施例的应用直线轴承的风琴式加速踏板组装体中双重设置于脚踏板部背面上的直线轴承的形态的概念图。

如图6所示，以上通过图2至图5详细说明的本发明直线轴承在脚踏板部110的背面中心沿着长度方向单独分布，但本发明并不限于此种形态。如图7所示，直线轴承可以双重分布在脚踏板部110的背面上。

图6所示单独分布型直线轴承从脚踏板部110的背面中心沿着长度方向单独采用导轨122，其两端形成端板126。而且，沿着导轨122的中心安装单动式移动块体124进行线性移动。

而且，所述移动块体124的一侧用铰链连接踏板臂部的一端部132，从而与移动块体124的移动产生连动，使踏板臂部实施目标动作。

图7所示双重分布型直线轴承从脚踏板部110的背面中心向两侧在相隔给定间距的位置上沿着脚踏板部110的长度方向以并列形态双重分布导轨122，其两端分别形成端板126。

而且，双重分布的导轨122的各个中心均设置双动式移动块体124，从而使相互连接的双动式移动块体124进行线性移动。

此时，踏板臂部的一端部132在所述移动块体124的连接部位，即，在中央用铰链连接，从而与所述移动块体124的线性移动产生连动，使踏板臂部实施目标动作。

上述内容详细说明了使用本发明直线轴承的风琴式加速踏板组装体的优选实施例。

上述实施例在所有的方面均起到示意作用，并非限制本发明。本发明的权利要求范围并非依据上述详细说明确定，而是依据权利要求范围确定，其权利要求书的含义和范围以及从其等同概念引导出的所有变更或者改进形态均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (5)

1.一种应用直线轴承的风琴式加速踏板组装体，其特征在于，包括脚踏板部、直线轴承部和踏板臂部；所述脚踏板部用铰链连接到汽车驾驶座下端的车底板上，为了加速驾车按压时，在一定旋转角度范围内转动；所述直线轴承部在所述脚踏板部的背面中央沿着长度方向安装，并与所述脚踏板部的转动产生连动而进行线性移动；所述踏板臂部用旋转轴固定到形成于汽车驾驶座下端缓冲板上的托架，所述踏板臂部的一个端部用铰链连接到所述直线轴承部与所述直线轴承部的线性移动产生连动而向前方及后方前进及后退，另一端部与所述一个端部的前进及后退相应地调整节流阀的打开和关闭。

2.根据权利要求1所述的应用直线轴承的风琴式加速踏板组装体，其特征在于，所述直线轴承部包括导轨和移动块体；所述导轨在所述脚踏板部的背面中央沿着长度方向设置；所述移动块体沿着所述导轨向所述脚踏板部的长度方向滚动，且在与所述导轨之间的接触区域上插入减少摩擦组件。

3.根据权利要求2所述的应用直线轴承的风琴式加速踏板组装体，其特征在于，所述减少摩擦组件是在所述导轨和所述移动块体之间的两侧接触区域处至少内置一列的球型轴承组件或者滚柱轴承组件。

4.根据权利要求2所述的应用直线轴承的风琴式加速踏板组装体，其特征在于，所述导轨为了防止加载于所述导轨上的所述移动块体脱离，在长度方向的两侧端部形成终端挂槽且具备突起形成的一对端板，而且，各个所述端板和所述移动块体之间进一步具备移动块体移位调整部，所述移动块体移位调整部包括使通过弹力伸缩调整而发生移位的所述移动块体回位到初始位置的弹性回位部以及为了检测所述移动块体的移位而检测所述弹性回位部的伸缩值的检测移位部。

5.根据权利要求4所述的应用直线轴承的风琴式加速踏板组装体，其特征在于，包括数码转换部、数码演算部和监控部；所述数码转换部将所述检测移位部检测的所述弹性回位部伸缩值转换成模拟信号/数码；该数码演算部检测所述数码转换部转换的数码信号，计算所述弹性回位部被损坏时的替换周期；所述监控部以视觉信息的形态向用户传达所述数码演算部计算的所述弹性回位部的替换周期。

Images