CN104029665A - 一种真空助力器的推杆总成 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种真空助力器的推杆总成，属于汽车技术领域。它解决了现有的保护措施都是使踏板臂与推杆的连接结构失效，但是推杆在车辆碰撞力下仍然向后移动撞击驾驶员脚部的问题。本真空助力器的推杆总成包括能与踏板臂相连的内套筒和呈杆状的前推杆，前推杆与内套筒同轴相连，内套筒在轴向上开设有供前推杆滑入的避让腔，在内套筒与前推杆之间设有当前推杆受到的轴向力超过预设值时才能滑入避让腔的溃缩件。将真空助力器的推杆总成设计成可溃缩结构，达到踏板臂和踏板面一起溃缩下移的目的，减少和避免驾驶员腿部出现二次碰撞伤害。

Description

一种真空助力器的推杆总成

技术领域

本发明属于汽车技术领域，涉及一种制动踏板装置，特别是一种真空助力器的推杆总成。

背景技术

随着经济社会发展，车辆作为一种代步工具已经大量步入普通家庭，满足了人们日常快速出行的目的。高速公路、快速干道等车辆高速运行的环境当中，一旦发生车辆前部剧烈碰撞，车辆前机舱受到剧烈碰撞，车辆机舱会出现严重变形，动力总成压迫前围整体后移，固定在前围上的真空助力器带制动主缸总成和制动踏板是刚性连接，也整体后移，踏板臂和踏板面会对驾驶员腿部造成冲击和压迫伤害，形成二次碰撞伤害。

目前大多车辆无踏板溃缩功能，无法避免剧烈碰撞对驾驶员腿部的伤害。少数高端车通过制动踏板总成结构的调整来实现踏板溃缩功能，一般的踏板通过滑块在沟槽中滑出来实现溃缩的目的，不同车辆碰撞力对于溃缩实现无法控制。此种方案踏板总成内部结构复杂，零部件加工难度高，溃缩结构不稳定，溃缩后踏板面下移距离短以及踏板溃缩时临界点不好控制等问题。

如申请号为200910251574.5的中国专利公开的一种防止脚部受伤的制动踏板,包括安装在车身上的踏板支架,踏板支架上的可转动套管焊接踏板臂,踏板臂上联接推动助力器的推杆；其特征在于:在套管上设置可绕套管自由转动的引导支架；还设置三角形板,所述的三角形板的三个角分别可以相互转动铰接引导支架、推杆和踏板臂；所述的三角形板与踏板臂铰接的孔是朝推杆方向开口孔。由于设置引导支架、三角形板及三角形板与踏板臂铰接的孔是朝推杆方向开口孔,可以保证在正常情况下稳定使用,同时在前舱出现碰撞时候冲击力较大的情况下改变制动踏板和助力器的约束关系,并通过踏板机构的引导作用,将助力器由于碰撞所产生的运动轨迹向着远离脚部的方向引导,从而达到保护驾驶员的脚部不被撞伤。

上述的专利是改进踏板臂与推杆的连接结构，使得碰撞过程中连接结构失效，踏板臂摆脱与推杆的连接，使踏板臂沿着导向支架的引导方向向着远离驾驶员作放下运动，从而保护驾驶员的脚部不受伤害。虽然踏板臂脱离推杆的关系而停止运动，但是推杆在车辆碰撞力下仍然向后移动，撞击驾驶员脚部而导致二次碰撞伤害。

发明内容

本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种可溃缩的真空助力器的推杆总成。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种真空助力器的推杆总成，其特征在于，本真空助力器的推杆总成包括能与踏板臂相连的内套筒和呈杆状的前推杆，所述的前推杆与内套筒同轴相连，所述的内套筒在轴向上开设有供前推杆滑入的避让腔，在所述的内套筒与前推杆之间设有当前推杆受到的轴向力超过预设值时才能滑入避让腔的溃缩件。

车辆前机舱剧烈碰撞时，踏板臂和踏板面受到真空助力器带制动主缸总成的推力前移，对驾驶员腿部造成冲击和压迫伤害。本发明要解决的问题时在剧烈碰撞时真空助力器的推杆总成如何实现主动溃缩：前推杆的连接端抵靠在溃缩件上，前推杆在受碰撞力向后移动，溃缩件及内套筒受到前推杆的轴向推力；当溃缩件受到的轴向力超过其承受能力时，前推杆会冲破溃缩件而滑入内套筒的避让腔中，推杆总成整体长度变小，前推杆带动与其相连接的踏板臂和踏板面一起溃缩下移，加大了驾驶员腿部与踏板臂和踏板面之间的间隙，减少和避免与驾驶员腿部的碰撞。

在上述的真空助力器的推杆总成中，所述的溃缩件包括套连在内套筒上的弹簧卡箍，所述的弹簧卡箍具有呈直筒状的连接部和周向均布在连接部上的卡簧片，所述的连接部与内套筒相连接；所述的前推杆具有连接端和受力端，所述的卡簧片与前推杆的连接端相抵靠且当前推杆受轴向作用力达到预设值时所述的卡簧片会被撑开。

推杆总成正常工作时，驾驶员踩制动踏板，踏板臂将力传递给与其相连的内套筒，内套筒通过溃缩件将力传递给前推杆；当车辆遇到剧烈碰撞时，制动主缸将力传递给真空助力器。当此力超过预设值时，弹簧卡箍的卡簧片受到前推杆连接端的推力而变形张开，脱出卡簧片的包裹，前推杆沿受力方向移动进入到内套筒的避让腔中，推杆总成完成溃缩功能。通过卡簧片的刚度来实现不同碰撞力情况下的精确溃缩。

作为优选，在上述的真空助力器的推杆总成中，所述的内套筒外壁上套连有外套筒，所述的连接部通过卡扣结构连接在外套筒外壁上。为将溃缩件与内套筒相固定，在内套筒外设置外套筒，提高推杆总成的强度。

在上述的真空助力器的推杆总成中，所述的卡扣结构包括开设在外套筒壁上若干周向均布的方孔，所述的连接部具有向内凸起且能嵌入方孔的卡脚，所述的卡脚与方孔数量和位置一一对应。连接部呈直筒状，套在外套筒上，在连接部上具有向内凸出的卡脚，与开设在外套筒壁上的方孔一一对应，卡脚扣入方孔内使整个弹簧卡箍固定在外套筒上。

在上述的真空助力器的推杆总成中，所述前推杆的连接端呈半球形，所述的卡簧片呈弧状且与前推杆的连接端圆弧贴合。卡簧片周向排列包裹住球形的连接端，使得前推杆不容易脱离内套筒。

在上述的真空助力器的推杆总成中，所述的外套筒内壁上开设有若干环形槽，环形槽内设有密封圈，所述的密封圈与内套筒的外壁过盈配合。密封圈装配在外套筒内壁的环形槽中，并与内套筒过盈配合，起到减震和消音的目的。

作为另一种方案，在上述的真空助力器的推杆总成中，所述的溃缩件包括穿设在内套筒开口腔处的可折断的铆钉，所述前推杆的连接端上开设有通孔，所述的铆钉穿过通孔。铆钉穿过前推杆和内套筒，这里的铆钉相当于铰接轴的功能，当前推杆受力超过预设值时，铆钉折断，而前推杆则滑入内套筒中。

在上述的真空助力器的推杆总成中，所述的前推杆的杆身呈锥形，自连接端向受力端呈缩小趋势。只要前推杆的连接端撞开溃缩件，前推杆的杆身不会与内套筒或溃缩件相挤压而阻碍前推杆继续深入避让腔内，那么杆身也可轻易的滑入，而且拔出也简单。

在上述的真空助力器的推杆总成中，所述的前推杆的受力端具有呈球形的限位部。限位部体积较大，防止整根前推杆滑入避让腔中，不容易取出。

与现有技术相比，本真空助力器的推杆总成具有以下优点：

1.将真空助力器的推杆总成设计成可溃缩结构，达到踏板臂和踏板面一起溃缩下移的目的，减少和避免驾驶员腿部出现二次碰撞伤害。

2.卡簧片具有弹性，不易变形，弹簧卡箍可重复使用多次，碰撞后前推杆后移溃缩，将其从内套筒中拉出后重新装配即可再次使用，节约资源。

3.溃缩时临界点易控制，只需通过设计弹簧卡箍的卡簧片刚度来实现不同碰撞力情况下的精确溃缩。

附图说明

图1是实施例一的正常工作时的真空助力器的推杆总成。

图2是实施例一的溃缩后的真空助力器的推杆总成。

图3是实施例二的真空助力器的推杆总成。

图中，1、内套筒；11、避让腔；2、前推杆；21、连接端；22、受力端；3、外套筒；31、方孔；4、弹簧卡箍；41、连接部；42、卡簧片；43、卡脚；5、密封圈；6、铆钉。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

实施例一

汽车的制动系统的执行机构就是制动踏板，通过驾驶员脚部踩下踏板，并经由真空助力器放大，施加在主缸中的活塞，在主缸内建压，再通过中间的传输管路及压力分配部件将力施加在制动器上，达到制动的目的。制动踏板与踏板臂相连，踏板臂与真空助力器的推杆铰接相连。当汽车发生正面碰撞时，真空助力器的推杆将冲击力经踏板臂传递到制动踏板，那么会给脚部造成一个大的冲击伤害。

如图1、图2所示，本真空助力器的推杆总成包括能与踏板臂相连的内套筒1和呈杆状的前推杆2，前推杆2与内套筒1同轴相连，内套筒1在轴向上开设有供前推杆2滑入的避让腔11，在内套筒1与前推杆2之间设有当前推杆2受到的轴向力超过预设值时才能滑入避让腔11的溃缩件。内套筒1的尾端加工成外螺纹，通过限位螺母、紧固螺母及拨叉与踏板臂相连接。

具体来说，溃缩件包括套连在内套筒1上的弹簧卡箍4，弹簧卡箍4具有呈直筒状的连接部41和周向均布在连接部41上的卡簧片42，连接部41与内套筒1相连接。所述的前推杆2具有连接端21和受力端22，卡簧片42与前推杆2的连接端21相抵靠且当前推杆2受轴向作用力达到预设值时所述的卡簧片42会被撑开。前推杆2的连接端21呈半球形，卡簧片42呈弧状且与前推杆2的连接端21圆弧贴合。前推杆2的受力端22具有呈球形的限位部，防止整根前推杆2没入避让腔11中不易取出。前推杆2的杆身呈锥形，自连接端21向受力端22呈缩小趋势。

卡簧片42具有一定的弹性和刚度，根据实际情况设计卡簧片42来实现不同碰撞力情况下的精确溃缩。内套筒1的外壁上套连有外套筒3，连接部41通过卡扣结构连接在外套筒3外壁上。卡扣结构包括开设在外套筒3壁上若干周向均布的方孔31，连接部41具有向内凸起且能嵌入方孔31的卡脚43，卡脚43与方孔31数量和位置一一对应。本实施例中外套筒3具有4个周向排列的方孔31，连接部41也相应的周向排列有4个卡脚43，实现限位，防止弹簧卡箍4在相对外套筒3轴向滑动和周向转动。外套筒3内壁上开设有若干环形槽，环形槽内设有密封圈5，密封圈5与内套筒1的外壁过盈配合。本实施例的密封圈5具有两组，主要是为了减震和消音的目的。

正常行车制动工况，如图1所示，驾驶员脚部踩制动踏板，经踏板臂将力传递给内套筒1，外套筒3在力的作用下往前移动，与弹簧卡箍4的卡簧片42接触，弹簧片与前推杆2的连接端21圆弧贴合，经前推杆2将力传递给真空助力器其他部件，实现踏板力的正常传递。

车辆前机舱剧烈碰撞工况，如图2所示，当车辆遇到剧烈碰撞时，制动主缸将力传递给真空助力器，真空助力器的前推杆2将力施加在卡簧片42上。当此力达到预设值时，卡簧片42受力变形张开，前推杆2沿受力方向移动并完全撑开卡簧片42，前推杆2的连接端21脱出卡簧片42的包裹，向内套筒1的避让腔11内滑动，此时制动踏板由于自重的原因踏板臂下移起到溃缩的目的，避免了车辆在剧烈碰撞过程中由于真空助力器推动制动踏板后移对人体造成的二次伤害。

实施例二

如图3所示，与实施例一的结构基本相似，区别在于溃缩件，本实施例的溃缩件包括穿设在内套筒1开口腔处的可折断的铆钉6，前推杆2的连接端21上开设有通孔，铆钉6穿过通孔。铆钉6为一次性用品，受到前推杆2的轴向力超过预设值时将折断，完成溃缩后更换铆钉6即可，结构简单，制造方便，生产成本低。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (9)

1.一种真空助力器的推杆总成，其特征在于，本真空助力器的推杆总成包括能与踏板臂相连的内套筒(1)和呈杆状的前推杆(2)，所述的前推杆(2)与内套筒(1)同轴相连，所述的内套筒(1)在轴向上开设有供前推杆(2)滑入的避让腔(11)，在所述的内套筒(1)与前推杆(2)之间设有当前推杆(2)受到的轴向力超过预设值时才能滑入避让腔(11)的溃缩件。

2.根据权利要求1所述的真空助力器的推杆总成，其特征在于，所述的溃缩件包括套连在内套筒(1)上的弹簧卡箍(4)，所述的弹簧卡箍(4)具有呈直筒状的连接部(41)和周向均布在连接部(41)上的卡簧片(42)，所述的连接部(41)与内套筒(1)相连接，所述的前推杆(2)具有连接端(21)和受力端(22)，具有所述的卡簧片(42)与前推杆(2)的连接端(21)相抵靠且当前推杆(2)受轴向作用力达到预设值时所述的卡簧片(42)会被撑开。

3.根据权利要求2所述的真空助力器的推杆总成，其特征在于，所述的内套筒(1)外壁上套连有外套筒(3)，所述的连接部(41)通过卡扣结构连接在外套筒(3)外壁上。

4.根据权利要求3所述的真空助力器的推杆总成，其特征在于，所述的卡扣结构包括开设在外套筒(3)壁上若干周向均布的方孔(31)，所述的连接部(41)具有向内凸起且能嵌入方孔(31)的卡脚(43)，所述的卡脚(43)与方孔(31)数量和位置一一对应。

5.根据权利要求2或3或4所述的真空助力器的推杆总成，其特征在于，所述前推杆(2)的连接端(21)呈半球形，所述的卡簧片(42)呈弧状且与前推杆(2)的连接端(21)圆弧贴合。

6.根据权利要求5所述的真空助力器的推杆总成，其特征在于，所述的外套筒(3)内壁上开设有若干环形槽，环形槽内设有密封圈(5)，所述的密封圈(5)与内套筒(1)的外壁过盈配合。

7.根据权利要求1所述的真空助力器的推杆总成，其特征在于，所述的溃缩件包括穿设在内套筒(1)开口腔处的可折断的铆钉(6)，所述前推杆(2)的连接端(21)上开设有通孔，所述的铆钉(6)穿过通孔。

8.根据权利要求6所述的真空助力器的推杆总成，其特征在于，所述的前推杆(2)的杆身呈锥形，自连接端(21)向受力端(22)呈缩小趋势。

9.根据权利要求8所述的真空助力器的推杆总成，其特征在于，所述的前推杆(2)的受力端(22)具有呈球形的限位部。