CN105730231B - 用于车辆的踏板力调整装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于车辆的踏板力调整装置。该用于车辆的踏板力调整装置可包括与踏板构件转动地联接的固定部、配置成相对于固定部线性地移动的移动部、配置成支撑固定部和移动部的弹性构件、以及杆突出部，该杆突出部与踏板的铰链轴联接并配置成与踏板一起转动，该杆突出部具有转动地联接到移动部以在踏板转动时线性地移动该移动部的端部。

Description

用于车辆的踏板力调整装置

技术领域

本发明涉及一种用于车辆的离合器踏板的踏板力减小装置，更具体地，涉及一种用于车辆的踏板力调整装置，由于减小了司机在操作踏板中所感受到的踏板力，其甚至能够被用于具有高发动机输出的高马力车辆中。

背景技术

通常，被动传动车辆(passive transmission vehicle)包括离合器，该离合器配置在飞轮与变速器的输入轴之间，以便根据需要控制传送到变速器的发动机动力，其中离合器具有通过离合器踏板操作的结构。

当车辆行驶时，司机频繁操作离合器踏板以及加速器踏板和制动踏板。具体地，当长距离行驶时，由于离合器踏板的操作，司机持续地施加踏板力，从而可能感到劳累。

为解决这一问题，已经研制了使用翻转弹簧的离合器踏板装置。如图1、图2A和图2B所示，翻转弹簧1包括两个卷绕成螺旋状的螺旋部分1a，翻转弹簧1的两个端部与弹簧衬套2联接，弹簧衬套2分别穿透通过踏板构件3的两侧部分，两个螺旋部分1a之间的中间部分处于弹簧支架4的锁定槽4a中，由此翻转弹簧1相对于踏板构件3可转动地安装。

在此，弹簧支架4与铰链轴衬套5联接为一体，其中，当铰链轴衬套5穿透通过踏板6的上端部时，铰链轴衬套5与踏板6联接为一体，并且铰链轴7在穿过铰链轴衬套5后与踏板构件3紧固在一起。

通过这种配置，当通过司机的脚的操作、踏板6基于如图3所示的铰链轴7转动时(从虚线朝向实线)，翻转弹簧1被压缩。在这种情况下，压缩力传送到踏板6在并且由此踏板6上产生与施加到踏板6的负载相反方向的反作用力。其结果是，由司机施加到踏板6的负载(即踏板力)逐渐增大。在这种情况下，司机感受到从踏板6传递而来的反作用力，以证实踏板6的操作状态。

进一步地，如图3所示，通过踏板6的继续转动，在翻转弹簧1从虚线变为实线的那一刻，翻转弹簧1的反作用力突然减小，司机施加到踏板6的踏板力也相应地减小，由此司机因为进行踏板6的操作时减小的踏板力而具有了降低的疲劳感。

然而，使用如上所述的翻转弹簧1的离合器踏板的减小踏板力的结构用于具有高发动机输出的高马力车辆中，因此零件的损坏会经常发生。

即，当离合器盘和飞轮相互连接以传送动力时，为能够顺滑地传送发动机动力，在离合器盘和飞轮之间不应该发生滑动现象。

因此，在具有高发动机输出的高马力车辆的情况下，膜片的弹簧力需要比之前的大以防止在离合器盘和飞轮之间的滑动现象发生。为此目的，使用翻转弹簧1的现有结构已经采用增大翻转弹簧1的直径的方法来增加膜片的弹簧力。

然而，当翻转弹簧1的直径增大时，负载集中到弹簧衬套2上(该弹簧衬套2将翻转弹簧1连接到踏板构件3)。其结果是，弹簧衬套2可能会经常损坏，并且由于翻转弹簧1的直径增大，初始踏板力增大，由此增加司机的疲劳。

公开于背景技术部分的上述信息仅仅旨在加深对本发明背景技术的理解，因此其可能包含的信息并不构成在该国已为本领域技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的各个方面均致力于提供一种用于车辆的踏板力调整装置，其能够减小司机操作离合器踏板时所感知的踏板力，并且能够甚至在具有高发动机输出的高马力车辆中使用而没有零件的断裂和损坏。

根据本发明的各个方面，一种用于车辆的踏板力调整装置可包括固定部，其转动地与踏板构件联接；移动部，其配置成相对于固定部线性地移动；弹性构件，其配置成支撑固定部和移动部；以及杆突出部，其联接到踏板的铰链轴并配置成与踏板一起转动，该杆突出部具有转动地联接到移动部的端部，以在踏板转动时线性地移动该移动部，其中，固定部可转动地联接到踏板构件使得第一弧形和第二弧形具有重叠部分，该第一弧形的半径为从杆突出部的转动中心到在杆突出部与移动部之间的联接中心距离，该第二弧形的半径为从杆突出部与移动部之间的联接中心到固定部的转动中心的距离；其中，固定部为具有敞开的第一端部的壳体，该壳体设置有沿着固定部的长度从敞开的第一端部朝向第二端部的切槽；以及其中，弹性构件插入到固定部中，移动部装配于固定部内，且该移动部的两个端部插入到切槽中，并且移动部的上部进一步设置有一对盖板，该对盖板与固定部的外侧表面接触，并且每个盖板联接到移动部的上部的两个端部以引导移动部的线性移动。

固定部可具有转动地联接到踏板构件的一个端部，且在踏板的初始位置状态中，移动部可与固定部的一个端部装配在一起，并且该移动部可配置成在踏板转动时随着杆突出部转动而朝向固定部的另一个端部移动，从而压缩弹性构件。

在踏板的初始位置状态中，从杆突出部的转动中心到在杆突出部与移动部之间的联接中心的距离的长度可以为从在杆突出部与移动部之间的联接中心到固定部的转动中心的距离的长度的2倍或更大倍数。

在踏板的初始位置状态中，固定部与踏板构件转动地联接，使得从杆突出部的转动中心到在杆突出部与移动部之间的联接中心的距离可形成为具有如下多个值中的一个，该多个值为等于或大于2.1倍并且等于或小于3.5倍的从在杆突出部与移动部之间的联接中心到固定部的转动中心的距离。

在踏板的初始位置状态中，由从杆突出部的转动中心到在杆突出部与移动部之间的联接中心的距离和从在杆突出部与移动部之间的联接中心到固定部的转动中心的距离所形成的夹角可具有等于或大于90°的角度。

在踏板的初始位置状态中，固定部可与踏板构件转动地联接，使得由于从杆突出部的转动中心到在杆突出部与移动部之间的联接中心的距离和从在杆突出部与移动部之间的联接中心到固定部的转动中心的距离所形成的夹角可具有等于或大于100°并小于180°的角度。

随着杆突出部的转动，弹性构件可配置为在该夹角超过180°之前被压缩，以对杆突出部的转动施加反作用力；并且弹性构件可配置为随后当所述夹角超过180°时弹性回复，以对杆突出部的转动施加辅助动力，由此进行负载切换，所述夹角由从杆突出部的转动中心到在杆突出部与移动部之间的联接中心的距离和从在杆突出部与移动部之间的联接中心到固定部的转动中心的距离所形成。

可以理解的是，用于本文中的术语“车辆”或“载运车辆”或者其他类似术语包括一般机动车辆，就像包括运动多用途车辆(SUV)、大客车、卡车、各种商用车的乘用车，包括各种艇和船、航行器等的船舶，并且包括混合动力车、电动车、插入式混合动力电动车、氢燃料车和其他替代燃料车(例如，从不同于石油的资源获得的燃料)。正如此处所提到的，混合动力车辆是具有两种或更多动力源的车辆，例如包含汽油动力和电力动力两者的车辆。

本发明的方法和装置可以具有其他的特性和优点，这些特性和优点从并入本文中的附图和随后的具体实施方式中将是显而易见的，或者将在并入本文中的附图和随后的具体实施方式中进行详细陈述，这些附图和具体实施方式共同用于解释本发明的特定原理。

附图说明

图1、图2A、图2B和图3为描述现有的包括翻转弹簧的离合器踏板装置的示意图。

图4和图5为根据本发明的示例性的用于车辆的踏板力调整装置的立体图和侧视图。

图6和图7为根据本发明的示例性的用于车辆的踏板力调整装置的立体分解图和装配图。

图8A为根据本发明的示例性的用于车辆的踏板力调整装置的顶侧视图。

图8B为根据本发明的示例性的用于车辆的踏板力调整装置的移动部件的立体图。

图9为显示了根据本发明的在踏板的初始位置状态中的角度设定状态的示意图。

应该理解，附图不一定是按照比例的，其呈现了图解本发明的基本原理的某种程度的简化表现手法。本发明在此公开的具体设计特征包括，例如具体尺寸、方向、位置以及形状将通过具体预期的应用和使用环境来部分地确定。

具体实施方式

现在将详细参考本发明的各个实施方案的，本发明的示例在附图中显示并在下文中表述。尽管本发明将与示例性实施方案相结合进行描述，应当理解本说明书并非旨在将本发明限制为那些示例性实施方案。相反，本发明旨在不但覆盖这些示例性实施方案，而且覆盖可以被包括在由所附权利要求所限定的本发明的精神和范围之内的各种选择形式、修改形式、等价形式及其它实施方案。

如图4和图5所示，用于车辆的离合器踏板装置包括踏板构件100、踏板110以及主缸130；该踏板构件100配置为固定地安装在司机座椅下方前侧的车身面板(前围板)处，踏板110具有通过铰链轴112与踏板构件100转动地联接的上端部，并且主缸130配置成根据连接到踏板110的推杆120的操作而产生油压。

同时，根据本发明各个实施方案的用于车辆的踏板力调整装置包括固定部210、移动部220、弹性构件230以及杆突出部111；该固定部210配置为与踏板构件100转动地联接，该移动部220配置为相对于固定部210线性地移动，该弹性构件230配置为支撑固定部210和移动部220，该杆突出部111配置为与踏板110的铰链轴112联接以与踏板110一起转动，并且该杆突出部111具有与移动部220转动地联接的端部，从而在踏板110转动时，线性地移动该移动部220。

进一步，图9为显示了根据本发明各个实施方案的在踏板的初始位置状态中角度设定状态的示意图，其中，当杆突出部111的转动中心设置为C1，杆突出部111和移动部220的联接中心设置为C2，固定部210的转动中心设置为C3，从C1到C2的距离设置为L1，并且从C2到C3的距离设置为L2时，固定部210可转动地与踏板构件100联接，使得以C1为圆心L1为半径的第一圆弧R1与以C3为圆心L2为半径的第二圆弧R2具有重叠部分y。

在此，C1可以是铰链轴的轴体中心，杆突出部111在该轴体中心处与踏板110联接；C2可以是在杆突出部111与移动部220之间的铰接地联接的轴体的中心；并且C3可以是在固定部210和踏板构件100之间的铰接地联接的轴体的中心。

更详细地，图6和图7为根据本发明的各个实施方案的用于车辆的踏板力调整装置的立体分解图和装配图，其中固定部210为壳体，其一个端部是敞开的，并且可设置有切槽211，该切槽211沿着固定部210的长度从敞开的一个端部朝向另一个端部。

进一步地，弹性构件230插入到固定部210中，移动部220装配于固定部210内，并且该移动部220的两个端部插入到切槽211中，固定部210的外侧可进一步设置有一对盖板221，该对盖板221沿着固定部210的外周面彼此表面接触，并且每个盖板与移动部220的两个端部联接，以引导移动部220的线性移动。

当移动部220与盖板221联接时，移动部220可在固定部210的内部空间中沿着固定部210的长度移动，并且切槽211可使移动部220沿着固定部210的长度滑动。

如图8A和图8B所示，该对盖板221的每个可与移动部220的两个端部联接。优选地，每个盖板221的中间部分可与移动部220的两个端部中的相应的端部联接。因此，联接位置不限于此并且可进行各种设定。盖板221可形成为与固定部210的外周表面的形状相匹配，并且形成为使得其面对固定部210的表面与固定部210的外周表面为表面接触，以当移动部220在固定部210内的长度方向滑动时，来稳定支撑移动部220的移动。为此，盖板221可在固定部210的长度方向上的形成预定宽度。

进一步地，间隙222可在该对盖板221的相应端部之间形成。在此，间隙222形成在与固定部210和踏板构件100之间的联接点相应的位置处，并且由此即使滑动部220滑动时，盖板221可自然地滑动而不被锁定至在固定部210和踏板构件100之间的联接的部分。间隙222可形成为等于或大于在固定部210和踏板构件100之间的联接的部分的直径。

同时，如图6、图7和图9所示，固定部210具有与踏板构件100转动地联接的一个端部；移动部220在踏板的初始位置状态中装配至固定部210的一个端部，并且可在踏板110转动时随着杆突出部111转动而朝向固定部210的另一个端部移动，从而压缩弹性构件230。

在此，踏板110的初始位置状态表示司机没有操作踏板110的状态，即，在初始状态中，在踏板110的未加载的状态下，踏板110未被施加任何外力，即踏板110没有被踩踏，踏板110通过受到弹性构件230或离合器的膜片弹簧的弹性力的压迫而定位。

因此，踏板110通过踩踏而转动，并且同时杆突出部111转动。由此，杆突出部111的转动使得移动部220朝向固定部210的另一个端部滑动，从而压缩弹性构件230。进一步地，固定部210通过杆突出部111的转动而转动，并且随后在一个点处，杆突出部111的转动转变为沿着弹性构件230展开方向，而不是在弹性构件230的压缩方向。在这种情况下，弹性构件230被弹性地回复并且展开以在杆突出部111的转动方向赋予杆突出部111以弹性力。因此，踏板110在早期阶段被施加踏板力。随后，在一个点处，当操作离合器时，在踏板110被踩踏的方向，产生了切换为施加辅助动力的负载，并使得司机的疲劳得以降低。

同时，如图9所示，固定部210具有与踏板构件100转动地联接一个端部，并且移动部220在踏板的初始位置状态中与固定部210的一个端部装配在一起，以能够增大第一弧形R1和第二弧形R2的重叠部分y。也就是说，由于L2形成为比取决于固定部210的联接位置的L1短，因此C3可位于靠近第一弧形R1处，使得第一弧形R1和第二弧形R2的重叠部分y可以增大到比C3形成在固定部210的另一个端部处时的大。

在这种情况下，当连接C1和C3之间的虚线设置为L3时，重叠部分y可为与L3在通过重叠第一弧形R1和第二弧形R2而产生的空间内相应的部分。由于重叠部分y增大，取决于踏板110的转动的弹性构件230的最大压缩量(即，弹性构件230的最大位移)增大，以能够在弹性构件230回复时增大施加到踏板110的辅助动力的大小。

进一步地，即使采用具有低弹簧常数的弹簧作为弹性构件230并且初始踏板力可通过使用具有低弹簧常数的弹簧而减小，仍可增大弹性构件230的位移以充分地增加辅助动力，由此司机的疲劳可被降低。进一步地，由于弹簧常数减小，当弹性构件230和移动部220装配时，弹性构件230被轻易地压缩，由此提高整体的装配性能。

同时，L3位于杆突出部111转动角度范围α内，并且固定部210可与踏板构件100联接使得L1比L2长两倍。更优选地，在踏板的初始位置状态中，L1的长度可形成为等于或多于L2的2.1倍和等于或少于L2的3.5倍之间的多个值中的任一个。当L1的长度为小于L2的2.1倍的多个值时，例如，当L1的长度为1.5倍或1.8倍的多个值时，在杆突出部111的转动角度范围α内将不会发生负载切换。

在这种情况下，施加到踏板的负载可在一个点处切换，该点为由L1和L2(取决于转动的突出部的转动)形成的夹角θ为180°处，即，基于当L3与L1和L2平行时。即，当司机在踏板110的初始位置状态下开始踩踏踏板110从而使杆突出部111转动时，弹性构件230在L1和L2形成的夹角θ(取决于杆突出部111的转动)超过180°前被压缩，从而对杆突出部111的转动施加反作用力，并随后当夹角θ超过180°后，弹性构件230回复而对杆突出部111的转动施加辅助动力，由此执行负载切换。接下来，当司机将他的/她的脚离开踏板110时，踏板110由于安装在离合器盘上的膜片弹簧的回复力，又一次返回到初始位置状态。

当L1的长度具有小于L2长度的2.1倍的多个值时，在踏板的初始位置，L1的位置偏离或大致接近杆突出部111的转动角度范围α，从而司机可能感受不到当司机在踏板上充分踩踏时产生的切换。在另一个方面，当L1的长度设置为比L2的长度大3.5倍以上时，L2的长度为较短，并且使得第一弧形R1和第二弧形R2的重叠部分y增大，由此弹性构件230的压缩量可进一步增大。然而，固定部210的转动量随着杆突出部111的转动和弹性构件230的长度而增大，并且固定部210的转动位移也随着弹性构件230的位移的增大而增大，从而固定部210可与踏板构件100、推杆等碰撞。

因此，当踏板110被踩踏、L1和L2的长度比例可优选地考虑外围结构的布置而设置时(并且L1的长度可更优选地设置为在等于或大于2.1倍或者等于或小于3.5倍的L2之间的多个值)，产生了负载切换。

在调整L1和L2的长度比例中，比例优选地通过调整L2(通过调整固定部210和踏板构件100的联接位置来调整L2)而不是调整L1来设置。进一步地，本发明的各个实施方案并不限于此，并且上述比例还可通过调整杆突出部11的长度来设定。在此，可采用各种示例性实施方案。

同时，固定部210可与踏板构件100联接，使得由L1和L2形成的夹角θ优选地设置为等于或大于90°的角度，由L1和L2形成的夹角θ进一步优选地设置为在等于或大于100°和小于180°之间的任意一个角度。

当由L1和L2形成的夹角θ小于100°时，在踏板的初始位置状态中，固定部210可与踏板构件100或者安装在踏板构件100上的结构或装置发生碰撞而导致干涉，并且当由L1和L2形成的夹角θ等于或大于180°时，负载切换不会出现。因此，考虑到与踏板构件110的干涉以及负载切换，由L1和L2形成的夹角θ可设置为形成在100°和180°之间的初始角度。

前述L1和L2的长度比例和角度设置优选地具有如上文所述的值的范围，但不是必须被限制于上述范围。即，为达到设置每个范围的目的，根据踏板构件100、固定部210,、移动部220、弹性构件230、杆突出部111等的布局和安装关系，每个范围都可为更大或更小的范围。

根据具有前述结构的用于车辆的踏板力调整装置，能够通过增大弹簧的压缩量而减小离合器踏板的踏板力，并通过降低弹簧常数而提高装配性能和减小初始踏板力。

为了方便解释和精确限定所附权利要求，术语“上”、“下”、“内”和“外”等被用于参考附图中所显示的特征的位置来描述示例性实施方案的这些特征。

前面对本发明具体示例性实施方案所呈现的描述是出于说明和描述的目的。前面的描述并不旨在成为穷举的，也并不旨在把本发明限制为所公开的精确形式，显然，根据上述教导很多改变和变化都是可能的。选择示例性实施方案并进行描述是为了解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的其它技术人员能够实现并利用本发明的各种示例性实施方案及其不同选择形式和修改形式。本发明的范围意在由所附权利要求书及其等价形式所限定。

Claims (7)

1.一种用于车辆的踏板力调整装置，包括：

固定部，其转动地与踏板构件联接；

移动部，其配置成相对于固定部线性地移动；

弹性构件，其配置成支撑固定部和移动部；以及

杆突出部，其联接到踏板的铰链轴并配置成与踏板一起转动，并且该杆突出部具有转动地联接到移动部的端部，以在踏板转动时线性地移动该移动部，

其中，固定部转动地联接到踏板构件使得第一弧形和第二弧形具有重叠部分，该第一弧形的半径为从杆突出部的转动中心到在杆突出部与移动部之间的联接中心的距离，该第二弧形的半径为从杆突出部与移动部之间的联接中心到固定部的转动中心的距离；

其中，固定部为具有敞开的第一端部的壳体，该壳体设置有沿着固定部的长度从敞开的第一端部朝向第二端部的切槽；以及

其中，弹性构件插入到固定部中，移动部装配于固定部内，且该移动部的两个端部插入到切槽中，并且移动部的上部进一步设置有一对盖板，该对盖板与固定部的外侧表面接触，并且每个盖板联接到移动部的上部的两个端部以引导移动部的线性移动。

2.根据权利要求1所述的用于车辆的踏板力调整装置，其中，固定部具有转动地联接到踏板构件的第一端部，且在踏板的初始位置状态中，移动部与固定部的第一端部装配在一起，并且该移动部配置成在踏板转动时随着杆突出部转动而朝向固定部的第二端部移动，从而压缩弹性构件。

3.根据权利要求1所述的用于车辆的踏板力调整装置，其中，在踏板的初始位置状态中，从杆突出部的转动中心到在杆突出部与移动部之间的联接中心的距离的长度为从在杆突出部与移动部之间的联接中心到固定部的转动中心的距离的长度的2倍或更大倍数。

4.根据权利要求1所述的用于车辆的踏板力调整装置，其中，在踏板的初始位置状态中，固定部与踏板构件转动地联接，使得从杆突出部的转动中心到在杆突出部与移动部之间的联接中心的距离形成为具有如下多个值中的一个，该多个值为等于或大于2.1倍并且等于或小于3.5倍的从在杆突出部与移动部之间的联接中心到固定部的转动中心的距离。

5.根据权利要求1所述的用于车辆的踏板力调整装置，其中，在踏板的初始位置状态中，由从杆突出部的转动中心到在杆突出部与移动部之间的联接中心的距离和从在杆突出部与移动部之间的联接中心到固定部的转动中心的距离所形成的夹角具有等于或大于90°的角度。

6.根据权利要求5所述的用于车辆的踏板力调整装置，其中，在踏板的初始位置状态中，固定部与踏板构件转动地联接，使得由从杆突出部的转动中心到在杆突出部与移动部之间的联接中心的距离和从在杆突出部与移动部之间的联接中心到固定部的转动中心的距离所形成的夹角具有等于或大于100°并小于180°的角度。

7.根据权利要求1所述的用于车辆的踏板力调整装置，其中，随着杆突出部的转动，弹性构件配置为在如下限定的夹角超过180°之前被压缩，以对杆突出部的转动施加反作用力；并且弹性构件配置为随后在所述夹角超过180°时回复，以对杆突出部的转动施加辅助动力，由此进行负载切换，所述夹角由从杆突出部的转动中心到在杆突出部与移动部之间的联接中心的距离和从在杆突出部与移动部之间的联接中心到固定部的转动中心的距离所形成。