CN104228573A - 一种迟滞产生机构及带有该迟滞产生机构的车辆踏板 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种用于车辆踏板的迟滞产生机构，该机构安装于踏板的外壳内，其包括：弹簧，摇杆及第一摩擦元件和第二摩擦元件，其中第一、第二摩擦元件，分别设于踏板的踏板臂一侧及另一侧；摇杆设于踏板下方，摇杆上设有用于容纳弹簧的弹簧接触部，及用于与第一、第二摩擦元件相接触的第一接触部和第二接触部，第一转动部及第二转动部，且踏板的外壳上设置有固定第一、第二转动部的第一固定部及第二固定部，当弹簧受外力驱动时，产生一向下压力，从而带动第一、第二接触部分别对应产生向上力，从而使第一、第二摩擦元件与外壳相接触，产生摩擦力。

Description

一种迟滞产生机构及带有该迟滞产生机构的车辆踏板
技术领域
本发明涉及一种用于车辆的迟滞产生机构，以及带有该迟滞产生机构的车辆踏板，特别涉及带有该迟滞产生机构的电子油门踏板。
背景技术
随着汽车行业的迅猛发展，汽车的机械式油门踏板逐渐被电子式油门踏板所代替，电子式油门踏板是利用电子信号来控制油门的开合，具有高精度、低影响、寿命长等优点。
目前市场上的电子油门踏板，要么没有迟滞效果，当车辆行驶在颠簸的路面上时，人脚很难很好的控制踏板的位置，会产生踏板输出的电信号不稳定，从而导致油门开启大小的变化，对驾驶汽车造成很大不便，影响驾驶人和乘客的舒适度；要么有迟滞效果，但整个踏板设计不够紧凑，踏板整体尺寸较大，对踏板安装空间要求太高，而且迟滞效果不稳定。
例如，在CN201376505及CN101898512中分别公开了一种带有迟滞产生机构的车辆踏板，但是由于上述迟滞产生机构均设于车辆踏板转轴的前端，因此并未很合理的安排空间，造成车辆踏板的体积较大。此外，在CN201712476中公开了一种迟滞产生机构位于车辆踏板两侧的油门踏板，然而，由于该迟滞产生机构为不可移动地固定于踏板臂的两侧，因此其所能产生的摩擦力相对有限，在使用时对使用者的舒适度造成影响，同时在出现故障时不利于维修与更换。
因此，亟待一种紧凑型，且稳定迟滞效果更佳的油门踏板。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种针对现有技术存在的缺陷提出一个布局更合理且迟滞效果更佳的解决方案。
为了实现这一目的，本发明的一方面在于提供一种用于车辆踏板的迟滞产生机构，所述迟滞产生机构安装于所述踏板的外壳内，用于与所述外壳相接触，产生摩擦力，所述迟滞产生机构包括：
弹簧，摇杆及第一摩擦元件和第二摩擦元件，其中第一摩擦元件和第二摩擦元件，分别设于所述踏板的踏板臂一侧及另一侧；
摇杆设于所述踏板下方，摇杆上设有与弹簧接触的弹簧接触部，用于与第一、第二摩擦元件相接触的第一接触部和第二接触部，第一转动部及第二转动部，及设置于踏板的外壳上，固定所述第一转动部和第二转动部的第一固定部及第二固定部，其中
当弹簧受外力驱动时，产生一向下压力，从而带动弹簧接触部围绕第一转动部及第二转动部向下运动，对应地，第一接触部及第二接触部分别围绕第一转动部及第二转动部向上运动，从而使第一，第二摩擦元件与外壳相接触，产生摩擦力。
优选地，第一、第二摩擦元件为可拆卸地安装于踏板臂上。
优选地，第一、第二摩擦元件上设置有多个安装槽，在踏板的踏板臂上相应设置有多个与安装槽匹配的凸部，通过所述安装槽和凸部的配合，从而实现第一、第二摩擦元件及踏板臂之间的可移动连接。
优选地，第一摩擦元件和第二摩擦元件，分别可移动地设于踏板的踏板臂一侧及另一侧。
优选地，弹簧接触部为弹簧容纳槽结构。第一固定部及第二固定部为固定孔结构。
本发明的另一方面，在于提供一种带有迟滞产生机构的车辆踏板，包括外壳，带有转轴的踏板臂，转子，传感器及迟滞产生机构，迟滞产生机构包括：
弹簧，摇杆及第一摩擦元件和第二摩擦元件，其中第一摩擦元件和第二摩擦元件，分别设于所述踏板的踏板臂一侧及另一侧；摇杆设于踏板下方，摇杆上设有用于与所述弹簧接触的弹簧接触部，用于与第一、第二摩擦元件相接触的第一接触部和第二接触部，第一转动部及第二转动部，及设置于踏板的外壳上，固定第一转动部和第二转动部的第一固定部及第二固定部，其中
当弹簧受外力驱动时，产生一向下压力，从而带动弹簧接触部围绕第一转动部及第二转动部向下运动，对应地，第一接触部及第二接触部分别围绕第一转动部及第二转动部向上运动，从而使第一，第二摩擦元件与外壳相接触，产生摩擦力。
优选地，汽车踏板进一步包括一升降开关，踏板的下侧匹配地设置有用于容纳所述升降开关的升降开关收容槽。
优选地。第一，第二摩擦元件为可拆卸地安装于踏板臂上。
优选地，第一、第二摩擦元件上设置有多个安装槽，在踏板的踏板臂上相应设置有多个与所述安装槽匹配的凸部，通过安装槽和凸部的配合，从而实现第一、第二摩擦元件及踏板臂之间的可移动连接。
优选地，踏板臂靠近所述转轴的一端，设置有安装转子的转子收容槽。
优选地，外壳设有收容转轴，转子，传感器及迟滞产生机构的容纳腔，且外壳的对应两侧设置有与容纳腔相通的第一开口和第二开口，其中传感器通过第一开口收容于所述收容槽内，转轴，转子及迟滞产生机构通过第二开口收容于所述收容槽内。
优选地，第一摩擦元件和第二摩擦元件，分别可移动地设于踏板的踏板臂一侧及另一侧。
优选地，弹簧接触部为弹簧容纳槽。第一固定部及第二固定部为固定孔结构。
本发明具有以下技术效果：
1：提供了一种迟滞产生结构，该产生机构由于具有转动部，因此与现有技术不同的是，可给摩擦元件一个增大的正向力，从而产生更大的摩擦力。
2：该迟滞产生机构设于踏板转轴的附近，而不是像现有技术中一样，设置在踏板的前端，从而可以更合理地布局踏板中的各部件（例如转子等），减小踏板的整体体积，同时减小尺寸后踏板的各零件模具成本也都有相应的降低。另外，新的迟滞产生机构在壳体中心，可以有效地防止沙粒掉入壳体内部而产生卡死的现象。
3：该迟滞产生机构上的摩擦片为分体式的，可拆卸地安装踏板上，因此可作为标准件用于新产品中，从而简化新产品开发过程和时间，降低开发难度和成本，同时也利于更换与维修。
附图说明
图1为本发明迟滞产生机构及带有该迟滞产生机构车辆踏板的结构示意图；
图2为本发明迟滞产生机构在受外力驱动状态下的放大结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图与具体实施例进一步阐述本发明的优点。
如附图1所示，为本发明一迟滞产生机构的优选实施例，该迟滞产生机构包括：弹簧7，摇杆8及第一摩擦元件4a和第二摩擦元件4b，其中第一摩擦元件4a和第二摩擦元件4b，分别可移动地设于所述踏板的踏板臂5一侧及另一侧；摇杆8设于所述踏板下方，摇杆8上设有用于与弹簧相接触的弹簧接触部16（优选地该接触部为弹簧容纳槽的结构），以及用于与所述第一、第二摩擦元件4a,4b相接触的第一接触部9a和第二接触部9b，且弹簧接触部16与第一接触部9a之间设有第一转动部10a，弹簧接触部16与第二接触部9b之间设有第二转动部10b（图中未示出）。且相应地，在踏板的外壳2上设置有固定第一转动部10a和第二转动部10b的第一固定部12a及第二固定部12b（图中未示出）。优选地，上述固定部为固定孔的结构。
优选地，第一、第二摩擦元件4a,4b为可拆卸地安装于所述踏板臂5上。
其中，结合附图2可知，当弹簧7受外力驱动时，产生一向下压力Fspring，从而带动弹簧接触部16围绕所述第一转动部10a向下运动，对应地，第一接触部9a围绕所述第一转动部10a向上运动，从而使第一接触部9a对应产生向上力FN（即正向压力），从而使第一摩擦元件4a与外壳相接触，产生滑动摩擦力Ff。应当注意的是，为了表述方便此处的“上”或“下”仅表示相对方向，并非实际的安装方向，本领域技术人员能够理解的是当于弹簧接触部16处施力Fspring时由于杠杆原理会于第一接触部9a处产生一个相对方向的反作用力FN。
其具体的工作机制为：∑MRocker=0
L1*FSpring=L2*FN
FN=l1/l2*FSpring
FN,Friction～-FN
Ff～+FN,Friction*μF.-Element*2施加方向（Apply direction）
Ff～-FN,Friction*μF.-Element*2返回方向（Return direction）
其中，MRocker为摇杆力矩；Fspring为弹簧力；FN为正向压力；Ff为滑动摩擦力；FN,Friction为摩擦元件所受正向压力;μF.-Element为摩擦系数。其中符号～的意义为相似于，近似于。
由此可知，随着踏板位置的变化，弹簧7产生的向弹簧力FSpring相应变化，从而产生对应踏板位置的摩擦力Ff。本领域技术人员可以轻易理解的是，第二转动部10b,第二接触部9b及第二摩擦元件4b同样也是采用相同的工作机制。在将上述迟滞产生机构应用至车辆踏板上时，在遇到路面颠簸的情况下，驾驶员的脚对踏板所施加的踩踏力会产生略微的变化（即外力的驱动），但该变化会被上述设置转化为摩擦元件4a,4b与壳体2之间的静摩擦，即产生机械滞后效应，使得踏板能保持在原来的位置，油门角度将不会变化，因此，驾驶将变得更加平稳。
且本领域技术人员可以轻易理解的是，利用上述机理，该迟滞产生机构可以应用于传统机械踏板，电子油门踏板等多种车辆踏板上。
且，结合附图1和附图2可知，在摩擦元件4a上设置有多个安装槽17，用于与踏板的踏板臂5可移动地安装，在踏板臂5的相应位置上，同样设置有多个与安装槽17匹配的凸部18，该凸部18的尺寸略小于安装槽17，从而实现摩擦元件4a及踏板臂5之间的可移动的连接。本领域技术人员可以轻易理解的是，第二摩擦元件4b同样也是采用相同的工作机制。
由附图1所示，为本发明一带有迟滞产生机构的车辆踏板的优选实施例，该车辆踏板包括外壳2，带有转轴的踏板臂5，转子3，传感器1及迟滞产生机构，该迟滞产生机构包括：
弹簧7，摇杆6及第一摩擦元件4a和第二摩擦元件4b，其中第一摩擦元件和第二摩擦元件，分别可移动地设于所述踏板的踏板臂5一侧及另一侧；摇杆8设于所述踏板下方，摇杆8上设有用于与弹簧接触的弹簧接触部16，以及用于与所述第一、第二摩擦元件4a,4b相接触的第一接触部9a和第二接触部9b，且弹簧接触部16与第一接触部9a之间设有第一转动部10a，弹簧接触部16与第二接触部9b之间设有第二转动部10b（图中未示出）。且相应地，在踏板的外壳2上设置有固定第一转动部10a和第二转动部10b的第一固定部12a及第二固定部12b（图中未示出）。
上述迟滞产生机构的作用机理，如前所述，即当弹簧7受外力驱动时，产生一向弹簧力Fspring，经由第一转动部10a，第一接触部9a对应产生向上力FN，从而使第一摩擦元件4a与外壳相接触，产生摩擦力Ff。
且从附图1中可知，汽车踏板进一步包括一升降开关6，所述踏板的下侧匹配地设置有用于容纳升降开关6的升降开关收容槽（图中未示出）。踏板臂5的一端用于使用者的踩踏，另一端则为靠近转轴的一端，在靠近转轴的这一端，设置有安装所述转子3的转子收容槽13。
且外壳2内设有收容所述转轴，转子3，传感器1及迟滞产生机构的容纳腔，且外壳2的对应两侧设置有与所述容纳腔相通的第一开口15和第二开口14，其中传感器1通过第一开口15收容于收容槽内，转轴，转子3及迟滞产生机构（即弹簧7，摇杆6及第一摩擦元件4a和第二摩擦元件4b，以及匹配于第一、第二摩擦元件4a,4b的第一接触部和第二接触部9a,9b）通过第二开口14收容于所述收容槽内。优选地，第一，第二摩擦元件4a,4b为可拆卸地安装于所述踏板臂5上。
且，结合附图1和附图2可知，在摩擦元件4a上设置有多个安装槽17，用于与踏板的踏板臂5可移动地安装，在踏板臂5的相应位置上，同样设置有多个与安装槽17匹配的凸部18，该凸部18的尺寸略小于安装槽17，从而实现摩擦元件4a及踏板臂5之间的可移动的连接。本领域技术人员可以轻易理解的是，第二摩擦元件4b同样也是采用相同的工作机制。
应当注意的是，本发明的实施例有较佳的实施性，且并非对本发明作任何形式的限制，任何熟悉该领域的技术人员可能利用上述揭示的技术内容变更或修饰为等同的有效实施例，但凡未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何修改或等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (15)

1.一种用于车辆踏板的迟滞产生机构，所述迟滞产生机构安装于所述踏板的外壳内，用于与所述外壳相接触，产生摩擦力，其特征在于，所述迟滞产生机构包括：
弹簧，摇杆及第一摩擦元件和第二摩擦元件，其中
所述第一摩擦元件和第二摩擦元件，分别设于所述踏板的踏板臂一侧及另一侧；
所述摇杆设于所述踏板下方，所述摇杆上设有与所述弹簧接触的弹簧接触部，用于与所述第一、第二摩擦元件相接触的第一接触部和第二接触部，第一转动部及第二转动部，及设置于所述踏板的外壳上，固定所述第一转动部和第二转动部的第一固定部及第二固定部，其中
当所述弹簧受外力驱动时，产生一向下压力，从而带动所述弹簧接触部围绕所述第一转动部及第二转动部向下运动，对应地，所述第一接触部及第二接触部分别围绕所述第一转动部及第二转动部向上运动，从而使所述第一，第二摩擦元件与所述外壳相接触，产生摩擦力。
2.如权利要求1所述的迟滞产生结构，其特征在于，所述第一、第二摩擦元件为可拆卸地安装于所述踏板臂上。
3.如权利要求1所述的迟滞产生机构，其特征在于，所述第一、第二摩擦元件上设置有多个安装槽，在所述踏板的踏板臂上相应设置有多个与所述安装槽匹配的凸部，通过所述安装槽和凸部的配合，从而实现所述第一、第二摩擦元件及踏板臂之间的可移动连接。
4.如权利要求1所述的迟滞产生机构，其特征在于，所述第一摩擦元件和第二摩擦元件，分别可移动地设于所述踏板的踏板臂一侧及另一侧。
5.如权利要求1所述的迟滞产生机构，其特征在于，所述弹簧接触部为弹簧容纳槽。
6.如权利要求1所述的迟滞产生机构，其特征在于，所述第一固定部及所述第二固定部为固定孔结构。
7.一种带有迟滞产生机构的车辆踏板，包括外壳，带有转轴的踏板臂，转子，传感器及迟滞产生机构，其特征在于，所述迟滞产生机构包括：
弹簧，摇杆及第一摩擦元件和第二摩擦元件，其中
所述第一摩擦元件和第二摩擦元件，分别设于所述踏板的踏板臂一侧及另一侧；
所述摇杆设于所述踏板下方，所述摇杆上设有用于与所述弹簧接触的弹簧接触部，用于与所述第一、第二摩擦元件相接触的第一接触部和第二接触部，第一转动部及第二转动部，及设置于所述踏板的外壳上，固定所述第一转动部和第二转动部的第一固定部及第二固定部，其中
当所述弹簧受外力驱动时，产生一向下压力，从而带动所述弹簧接触部围绕所述第一转动部及第二转动部向下运动，对应地，所述第一接触部及第二接触部分别围绕所述第一转动部及第二转动部向上运动，从而使所述第一，第二摩擦元件与所述外壳相接触，产生摩擦力。
8.如权利要求7所述的汽车踏板，其特征在于，所述汽车踏板进一步包括一升降开关，所述踏板的下侧匹配地设置有用于容纳所述升降开关的升降开关收容槽。
9.如权利要求7所述的汽车踏板，其特征在于，所述第一，第二摩擦元件为可拆卸地安装于所述踏板臂上。
10.如权利要求7所述的汽车踏板，其特征在于，所述第一、第二摩擦元件上设置有多个安装槽，在所述踏板的踏板臂上相应设置有多个与所述安装槽匹配的凸部，通过所述安装槽和凸部的配合，从而实现所述第一、第二摩擦元件及踏板臂之间的可移动连接。
11.如权利要求7所述的汽车踏板，其特征在于，所述踏板臂靠近所述转轴的一端，设置有安装所述转子的转子收容槽。
12.如权利要求7所述的汽车踏板，其特征在于，所述外壳设有收容所述转轴，转子，传感器及迟滞产生机构的容纳腔，且所述外壳的对应两侧设置有与所述容纳腔相通的第一开口和第二开口，其中所述传感器通过所述第一开口收容于所述收容槽内，所述转轴，转子及迟滞产生机构通过所述第二开口收容于所述收容槽内。
13.如权利要求7所述的汽车踏板，其特征在于，所述第一摩擦元件和第二摩擦元件，分别可移动地设于所述踏板的踏板臂一侧及另一侧。
14.如权利要求7所述的汽车踏板，其特征在于，所述弹簧接触部为弹簧容纳槽。
15.如权利要求7所述的汽车踏板，其特征在于，所述第一固定部及所述第二固定部为固定孔结构。
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