CN104272212A - 用于电子制动系统的踏板装配件 - Google Patents

Abstract

一种电气机械制动设备，所述设备包含支架以及通过所述支架支撑的踏板臂。所述支架具有凸轮表面。臂从枢转臂延伸到从动件。在所述踏板臂朝向所述支架移动时，所述从动件沿着所述凸轮表面移动，从而压紧凸轮偏置件以仿真纯机械制动系统的感觉。在某些实施例中凸轮主体旋转，而在其它实施例中，所述凸轮从动件旋转。

Description

用于电子制动系统的踏板装配件

相关申请的交叉引用

本申请是2011年2月4日申请的美国专利申请No.13/021,288的部分继续申请，其主张2010年2月4日申请的美国临时申请No.61/337,500的优先权。

技术领域

一种用于仿真纯机械制动系统的感觉的设备。

背景技术

现有技术中熟知用于仿真纯机械制动系统的感觉的电气机械系统。这些系统例如与“线控制动”技术一起使用。在“线控制动”中，制动力与来自追踪制动踏板位置的传感器的数据相关，而不像在纯机械系统中，其中车辆驾驶员的脚在制动踏板上的力促成了主缸中的流体压力。

例如，克劳姆贝兹(Crombez)等人的美国专利7,748,792揭示了一种用于在车辆以“线控制动”操作时仿真机械系统的感觉的系统。所述系统包含支架以及通过支架可移动地支撑的踏板臂。弹簧为踏板臂朝向支架的移动提供阻力，然而，所提供的阻力并不等同纯机械系统的阻力。

还熟知抵靠可旋转凸轮主体偏置的凸轮从动件。例如，典型的内燃发动机包含抵靠可旋转凸轮主体偏置的凸轮从动件以打开以及关闭到燃烧室的阀。凸轮从动件延伸到凸轮主体。凸轮偏置件使凸轮从动件抵靠凸轮主体偏置。

发明内容

支架以及通过支架可移动地支撑的踏板臂。支架以及踏板臂中的一个具有凸轮主体。支架以及踏板臂中的另一个具有凸轮从动件。凸轮偏置件将凸轮主体以及凸轮从动件中的一个互连到支架以及踏板臂中的一个，以使凸轮从动件以及凸轮主体抵靠彼此偏置。凸轮主体以及凸轮从动件中的一个是可旋转的。凸轮偏置件将凸轮主体以及凸轮从动件中可旋转的一个互连到支架以及踏板臂中的一个。凸轮从动件逆着在所述踏板臂朝向所述支架移动时来自所述凸轮偏置件的阻力而沿着凸轮主体逐渐地移动，以仿真纯机械制动系统的感觉。

附图说明

本发明的其它优势将易于了解，因为在结合附图考虑时参考以下具体实施方式将更好地理解这些优势，在附图中：

图1是通过根据本发明的设备的三次试验比较在纯机械系统中踏板臂接近支架时逆着使踏板臂朝向支架的移动的阻力的曲线图；

图2是根据本发明的第一实施例的设备的透视图；

图3是根据本发明的第一实施例的设备的透视后视图；

图4是根据本发明的第一实施例的设备的侧视图；

图5是根据本发明的第一实施例的位置传感器；

图6是根据本发明的第二实施例的设备的透视图；

图7是根据本发明的第二实施例的设备的局部截面侧视图；

图8是根据本发明的第三实施例的设备的透视图；

图9是根据本发明的第四实施例的设备的透视图；

图10是根据本发明的第四实施例的设备的侧视图；

图11是根据本发明的第五实施例的踏板装配件的透视图；

图12是凸轮表面局部切除的本发明的第五实施例的踏板装配件的侧视图；

图13是本发明的第六可替代实施例的踏板装配件的透视图；以及

图14是凸轮表面切除的本发明的第六可替代实施例的踏板装配件的侧视图。

具体实施方式

参照图2-5，其中在若干视图中相同标号始终指示相应的部分，用于仿真纯机械制动系统的感觉的设备包含支架120，所述支架包含中心平面部分122，所述中心平面部分具有下端124以及上端126。下端124界定孔口128，该孔口128用于允许制动杆(未示出)穿过所述孔口。支架120包含左臂130以及右臂132，所述左臂以及右臂彼此隔开并且各自从上端126向上垂直延伸。左臂130以及右臂132中的每个具有自其垂直延伸的凸缘134，用于将支架120安装到车辆的防火墙(未示出)。

左臂130以及右臂132中的每个界定穿过其垂直延伸的枢转孔136。枢转孔136中的每个沿着枢转轴线A彼此同心。枢转杆137由枢转孔136中的每个支撑并且延伸通过枢转孔136中的每个。枢转管138包围枢转杆并且由枢转杆可旋转地支撑。踏板臂140在近端142与远端144之间延伸，近端142固定到在左臂130与右臂132之间的枢转管138。踏板臂140的远端144具有固定到其上的垫板146。

在第一实施例中，例如，在图2中示出的设备中，右臂132界定传感器槽148。传感器槽148是弓形的并且与枢转轴线A同心。设备包含位置传感器150，位置传感器150的示例是由KSR制造并且在美国专利7,221,154中公开的类型的非接触位置传感器。位置传感器150具有安置在传感器槽148中的传感器从动件152。踏板回位杆154自踏板臂140垂直延伸且与枢转轴线A平行。踏板回位弹簧156从支架120的中心平面部分122延伸到踏板回位杆154以使踏板臂140偏置到原位置。踏板回位弹簧156具有安置在踏板回位杆154与踏板回位弹簧156之间的鞍状物158，以便准许在踏板回位杆154与踏板回位弹簧156之间的相对旋转。

止动臂160从踏板臂140延伸。止动支架162从右臂132延伸并且在踏板臂140的原位置中啮合止动臂160，以防止踏板臂140移动超过原位置。凸轮从动件164是圆柱形的并且自踏板臂140垂直延伸且平行于枢转轴线A。支架120包含从邻接右臂132的支架120的下端124向上垂直延伸的凸轮支撑件166。凸台168是圆柱形的并且自凸轮支撑件166且朝向踏板臂140垂直延伸。凸轮支撑件166包含从凸台168向外延伸的凸轮销170。

凸轮主体172在铰接地固定到凸轮销170的枢转端部174与通过低谷点176到行进端部178之间弓状地延伸以呈现新月形状，具有呈凸面的并且面向支架120的内表面180以及与内表面180相对的呈凹面的凸轮表面182。凸轮表面182可滑动地抵靠凸轮从动件164安置。凸轮主体172具有邻接低谷点176安置的下部锚定物184。下部锚定物184从内表面180向外径向延伸。凸轮拉出件190是将支架120的下端124以及下部锚定物184互连以抵靠凸轮从动件164拉动凸轮主体172的凸轮表面182的弹簧。凸轮主体172具有安置在低谷点176与行进端部178之间的上部锚定物188。上部锚定物188从内表面180垂直延伸且与枢转轴线A平行。凸轮偏置件186是将支架120的上端126互连到上部锚定物188以抵靠凸轮从动件164拉动凸轮主体172的凸轮表面182的弹簧。

凸轮从动件164在踏板臂140的原位置中接触邻接枢转端部174的凸轮主体172的凸轮表面182。凸轮从动件164沿着凸轮表面182从邻接的枢转端部174朝向低谷点176并且接着朝向行进端部178逐渐移动，从而在踏板臂140朝向支架120绕枢转管138旋转时拉伸凸轮偏置件186以及凸轮拉出件190，用于仿真纯机械制动系统的感觉。凸轮从动件164沿着凸轮表面182逐渐移动，从而在踏板臂140远离支架120绕枢转管138旋转时释放凸轮偏置件186且释放凸轮拉出件190，以便仿真纯机械制动系统的感觉。

在第二实施例中，例如在图6中示出的实施例中，一对扭转弹簧292安置在枢转管238周围并且安置在左臂230与右臂232之间。扭转弹簧292中的一个在踏板臂240的上部部分242的各侧上。扭转弹簧292中的每个接合踏板臂240以及右臂232和左臂230中的不同的一个，用于对抗踏板臂240朝向支架220绕枢转管238的移动。该对弹簧292使踏板臂240偏置到踏板臂240的原位置。

凸轮从动件264自踏板臂240平行于枢转轴线A而垂直延伸。支架220包含从邻接左臂230的支架220的下端224延伸的凸轮支撑件266。凸轮支撑件266提供弓形的摩擦表面296。支架220包含自凸轮支撑件266与枢转轴线A平行延伸的凸轮销270。

凸轮主体272在铰接地固定到凸轮销270的枢转端部274与通过低谷点276且到行进端部278之间弓状地延伸，以界定新月形状以及呈凹面的凸轮表面282。凸轮主体272具有在摩擦表面296与凸轮偏置件286之间铰接地固定到凸轮主体272的蹄状物298，以向凸轮主体272的移动提供摩擦阻力。蹄状物298具有可旋转地连接到凸轮主体272的行进端部278的铰接端部300。蹄状物298从铰接端部300延伸到抵靠摩擦表面296可滑动地安置的摩擦端部302。凸轮主体272具有在行进端部278与低谷点276之间可旋转地连接到凸轮主体272并且安置在凸轮偏置件286与蹄状物298之间的弹簧固持器304。凸轮偏置件286将支架220的凸轮支撑件266以及凸轮主体272的弹簧固持器304互连。

在第三实施例中，例如在图8中示出的实施例中，支架420具有安装在其上的加速器装配件506。一对扭转弹簧492安置在枢转管438周围并且安置在左臂430与右臂432之间。扭转弹簧492中的一个在踏板臂440的任一侧上并且每个均接合踏板臂440以及右臂432和左臂430中的不同的一个，以便对抗踏板臂440朝向支架420绕枢转管438的移动并且使踏板臂440偏置到踏板臂440的原位置。

凸轮主体472从踏板臂440在邻接踏板臂440的第一端508与沿着内表面476到第二端510之间弓状地延伸以呈现新月形状。内表面476面向踏板臂440的远端444是凸面的并且与内表面476相对的凸轮表面482是凹面的。

支架420包含各自从支架420的下端向上延伸的一对销式摇臂512。销式摇臂512中的每个界定穿过其垂直延伸并且平行于枢转轴线A的摇臂销孔514。摇臂销孔514中的每个彼此同心。支架420包含可旋转地安置在摇臂销孔514中并且在摇臂销孔514之间延伸的摇臂销516。

凸轮从动件464从铰接地固定到支架420的摇臂销516的枢转端部474延伸到行进端部478。摇臂的行进端部478界定盘状的弹簧固持器504。摇臂的行进端部478还界定一对辊孔518。行进端部478具有可旋转地安置在凸轮从动件464的辊孔518中的辊520。凸轮主体472的辊520抵靠凸轮表面482可滑动地安置。凸轮偏置件486是将支架420以及凸轮从动件464的弹簧固持器504互连以用于抵靠凸轮表面482推动凸轮从动件464的弹簧。

辊520在踏板臂440的原位置中接触邻接第一端部508的凸轮主体472的凸轮表面482。辊520沿着凸轮表面482从邻接的第一端508朝向低谷点并且接着朝向第二端510逐渐地移动，从而在踏板臂440朝向支架420绕枢转管438旋转时压紧凸轮偏置件486，以便仿真纯机械制动系统的感觉。辊520沿着凸轮表面482朝向第一端508逐渐地移动，从而在踏板臂440朝向原位置绕枢转管438旋转时释放凸轮偏置件486，以便仿真纯机械制动系统的感觉。

第四实施例(例如图9中示出的实施例)具有一对扭转弹簧692。扭转弹簧692中的每个安置在枢转管638周围并且安置在左臂630与右臂632之间。扭转弹簧692中的一个在踏板臂640的任一侧上并且每个均接合踏板臂640以及右臂632和左臂630中的不同的一个，以便对抗踏板臂640朝向支架620绕枢转管638的移动并且使踏板臂640偏置到踏板臂640的原位置。位置传感器650固定到左臂630以用于检测踏板臂640的角位置。开关支架660从踏板臂640延伸以启动制动灯开关。止动螺栓722在凸轮从动件664与踏板臂640的近端642之间并且邻接凸轮从动件664延伸通过踏板臂640，并且固定到支架620以防止踏板臂640移动超过踏板臂640的原位置。

凸轮主体672从固定到支架620的下端624的第一端部708朝向踏板臂640延伸通过低谷点676到达第二端部710。凸轮主体672具有凸轮表面682并且凸轮表面682是弓形的。

凸轮从动件664具有在近端642与远端644之间铰接地固定到踏板臂640的枢转端部674并且延伸到行进端部678。凸轮从动件664包含可旋转地安装在凸轮从动件664的行进端部678上并且抵靠凸轮表面682可滑动地安置的辊720。

偏置U形夹724铰接地安装到凸轮从动件664的行进端部678。踏板臂640具有在凸轮从动件664的枢转端部674与踏板臂640的远端644之间铰接地安装到踏板臂640并且自其朝向支架620延伸的偏置固持器726。凸轮偏置件686将偏置固持器726以及偏置U形夹724互连。凸轮偏置件686包含用于抵靠凸轮表面682推动凸轮从动件664的偏置弹簧728以及用于固持偏置弹簧728的弹簧采集器730。

凸轮从动件664在踏板臂640的原位置中接触邻接第二端部710的凸轮主体672的凸轮表面682。凸轮从动件664沿着凸轮表面682从邻接的第二端部710朝向低谷点676并且接着朝向第一端部708逐渐地移动，从而在踏板臂640朝向支架620绕枢转管638旋转时压紧偏置弹簧728。凸轮从动件664沿着凸轮表面682朝向第一端部708逐渐地移动，从而在踏板臂640朝向原位置绕枢转管638旋转时释放凸轮偏置件686，以便仿真纯机械制动系统的感觉。

踏板装配件810的第五可替代实施例在图10和图11中示出。如图10中最佳地示出，踏板臂812通过枢转销816可枢转地安装到支架814。支架814具有在支撑枢转销816以及踏板臂812的一对臂820、822之间延伸的中心部分818。

叠缩的弹簧装配件824在支架814与经安装以从枢轴臂812向外延伸的销826之间延伸。弹簧装配件包含可枢转地安装到外壳的中心部分818的弹簧支座828。通过主弹簧834偏置的叠缩的杆832从弹簧支座828延伸到鞍状物824。销826可枢转地容纳在鞍状物824中的凹槽中。弹簧834被捕获在支座828与鞍状物824之间以在踏板臂被下压时压紧并且施加第一偏置力以抵抗踏板臂的下压。当支座在销838上枢转时，叠缩的杆832引导所述下压。

磁滞装配件840在踏板臂812与在支架的中心部分上形成的凸轮表面842之间延伸。磁滞装配件包含轴毂844、从动件或辊846、磁滞弹簧848以及叠缩的臂850。轴毂围绕枢转销816延伸并且通过紧固件852固定到踏板臂。磁滞弹簧848可以具有比主弹簧836更紧绷的弹簧常数。凸轮表面842经定形以在踏板臂812下压期间在凸轮辊846沿着凸轮表面842行进时逐渐地压紧磁滞弹簧848。表面的曲率经选择以在踏板被下压时增大或减小对下压的阻力，从而仿真所需合力。合力是主弹簧以及磁滞弹簧两者的偏置阻力的总和并且提供例如图1中示出的结果。

凸轮表面的曲率半径以增加的速率相对于枢转销向内减小，直到在凸轮表面中形成微小的向内凸峰854。曲率半径随后增大。凸轮表面在向内减小之前开始短距离形成弧线。凸峰854提供“强制降档”作用。

用于踏板臂的止动件856形成于臂858之间，臂858沿着与枢轴同轴的平面延伸以支撑经放置以接触止动垫板826的螺纹螺栓860，止动垫板826安装在从踏板臂延伸的支撑件864上。螺栓的行进可经调整以使踏板臂812停止在适当位置中。

踏板装配件910的第六优选实施例在图13和14中示出。第六优选实施例类似于图11和12的实施例。单个臂912从轴毂914延伸到摩擦蹄状物916，摩擦蹄状物916可枢转地安装在臂912的自由端918上。偏置臂920可枢转地安装到第一臂的内端922，以延伸到摩擦蹄状物916的内表面924。摩擦蹄状物的外表面926沿着经凸轮定形的摩擦表面928行进。与第五实施例的凸轮表面842类似，所述表面可以具有纹理或与闸瓦(brake shoe)的摩擦材料类似的摩擦材料以产生摩擦。偏置弹簧930保持在叠缩的外壳932中，偏置弹簧930在一端934安装到外壳且在另一端930安装到偏置臂920。

当踏板臂被下压时，主弹簧824被压紧，并且偏置弹簧930抵靠磁滞机构的偏置臂920被压紧。偏置弹簧830的压紧迫使第二臂抵靠蹄状物916的端部，从而将蹄状物916推动到与外壳的凸轮表面928接触。在蹄状物沿着凸轮表面行进时，抵靠蹄状物的力增大，直到蹄状物行进超过强制降档的凸峰，由此仿真强制降档作用。

显然，鉴于以上教示本发明的许多修改以及变化是可能的，并且可以除所具体描述的方式外的其它方式进行实践同时在所附权利要求的范围内。上述这些列举应解释为涵盖其中充分体现发明的新颖性的任何组合。另外，权利要求中的参考标记仅为方便起见并且不应以任何方式理解为限制性的。

Claims (9)

1.一种用于车辆的踏板臂的踏板装配件，所述踏板装配件包括：

支架，所述支架用于围绕枢转轴线可枢转地支撑所述踏板臂，所述支架具有从所述枢转轴径向向外放置的凸轮表面；

臂，所述臂从所述踏板臂延伸到所述凸轮表面；

从动件，所述从动件安装到所述臂的一端；

偏置弹簧，所述偏置弹簧迫使所述从动件构件抵靠所述凸轮表面，使得当所述踏板臂被下压时产生磁滞作用。

2.根据权利要求1所述的踏板装配件，其中所述踏板装配件进一步包括在所述踏板臂与所述支架之间延伸的主弹簧。

3.根据权利要求1所述的踏板装配件，其进一步包括围绕所述枢转轴线安装到所述踏板臂的轴毂，并且其中所述臂从所述轴毂延伸。

4.根据权利要求3所述的踏板装配件，其中所述从动件是辊。

5.根据权利要求4所述的踏板装配件，其进一步包括在所述辊与所述轴毂之间延伸的磁滞弹簧。

6.根据权利要求5所述的踏板装配件，其中所述臂是叠缩的臂。

7.根据权利要求1所述的踏板装配件，其中所述从动件是蹄状物。

8.根据权利要求7所述的踏板装配件，其进一步包括在所述臂的一端部与所述蹄状物之间延伸的偏置臂。

9.根据权利要求8所述的踏板装配件，其中所述偏置弹簧在所述支架与所述偏置臂之间延伸。