CN106716290A - 油门踏板 - Google Patents

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CN106716290A
CN106716290A CN201580041234.3A CN201580041234A CN106716290A CN 106716290 A CN106716290 A CN 106716290A CN 201580041234 A CN201580041234 A CN 201580041234A CN 106716290 A CN106716290 A CN 106716290A
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艾伦·查普曼
迈克尔·林赛
杰弗里·彭德尔顿
马修·内韦尔斯
韦恩·劳伦斯·舒西
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European Products Co Ltd
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Abstract

本发明公开的油门踏板组件包括：具有第一侧壁和第二侧壁、顶壁、底壁、前壁与后壁的壳体；敞开到壳体的前部与底部的主室；以及传感器腔体。踏板组件包括踏板、踏板臂、以及在围绕枢转轴线可枢转的踏板臂的端部处的头部。磁体可操作地连接到踏板组件以当踏板组件围绕枢转轴线旋转时在枢转轴线上旋转。安装在传感器腔体中的霍尔效应传感器组件邻近磁体然而与磁体分开。腔体与霍尔效应传感器组件的形状与尺寸相应地设计为使得霍尔芯片与磁体放置在共同轴线上使得霍尔芯片与磁体共轴地对准。传感器腔体被密封以防止污染物进入腔体。

Description

油门踏板
相关申请的交叉引用
本申请要求2014年7月30日提交的美国专利申请No.62/030,923的优先权，并且其通过引用的方式包含于此。
关于联邦政府资助研究或开发的声明
不适用
技术领域
本申请涉及例如用于与车辆一起使用的油门踏板，并且特别地涉及一种利用非接触霍尔效应技术的改进的油门踏板。
背景技术
霍尔效应传感器已经被用于油门踏板中。然而，此现有的踏板具有多个部件，从而使得它们昂贵且难以装配。此外，在制造过程中，这些多个部件可能影响装置旋转与传感器输出之间的相关性。
发明内容
公开的油门踏板相对于现有的油门踏板而言具有较少的移动部件。这会减少由油门装置所需的部件的数量，由此使得油门踏板的装配更加容易。另外地，其助于装置旋转与传感器输出之间的更加密切的相关性。这将提供油门踏板的位置的更加准确的指示。
附图说明
图1是公开的油门踏板组件的立体图；
图2是油门踏板组件的分解立体图；
图3沿着图1的线3-3截取的油门踏板组件的竖直横截面；
图4是相对于图3成90°并且沿着图1的线4-4截取的油门踏板组件的竖直横截面；
图5是沿着图3的线5-5截取的油门踏板组件的水平横截面视图。
图6是沿着图1的线6-6截取的通过油门踏板组件的PC板壳体的竖直横截面视图；
图7和图8分别是用于油门踏板组件的壳体的前视立体图与后视立体图；
图9和图10分别是沿着图7的线9-9和10-10截取的壳体的横截面视图；以及
图11是沿着图10的线11-11截取的壳体的横截面视图。
贯穿附图的几个图将使用相应的附图标记。
具体实施方式
下面详细的描述通过实例而非通过限定示出了本发明。此说明书将清楚地使本领域中的技术人员能够制造与使用要求的发明，并且描述了几个实施方式、改变、变形、替换以及要求的发明的用途，包括我目前认为是实施要求的发明的最佳模式。此外，应该理解的是要求的发明不限于其应用到在下面描述中阐述的或者在附图中示出的部件的构造与布置的细节。要求的发明能够具有其它实施方式并且以多种方式实践或者实施。此外，应该理解的是这里使用的措辞与术语，是出于描述的目的并且不应被视为限定。
在图1中以及在图2中的分解视图中大体上示出了油门踏板组件10。油门踏板组件10包括具有前壁12a、后壁12b、右侧壁12c、左侧壁12d、顶部12e以及底部12f的壳体12。用于将油门踏板组件10安装在车辆中的安装板或支撑支架组件14从后表面12b的边缘延伸，并且，如看到的，实际上是壳体的后表面12b的延续。安装此油门踏板组件的方式对于本领域中的普通技术人员来说是公知的，并且将不再进行描述。油门踏板组件、例如可以固定到适配板以助于与多种车辆构造的安装。
踏板组件20枢转地安装到壳体12。踏板组件20包括踏板22以及从踏板22向后地延伸的踏板臂24。踏板臂24终止于远离踏板22的头部26中。弹簧支架28从枢转头部26向上地延伸并且包括弹簧定位按钮28a。踏板组件头部26包括延伸头部26的侧面到侧面宽度的通道30。如图3和图7中看到的，通道30具有通过弧形顶壁与底壁接合的大体上直的或平坦侧壁，从而使得此通道或多或少地具有拉长的圆形横截面。如果期望的话，通道30可以是诸如多边形的其它形状。通道30具有形成在通道30的壁中的至少一个开口或凹入部32，并且优选地是两个相对的开口或凹入部。开口32可以由径向地延伸通过头部26的孔32a形成，其中孔32a与通道30相交，并且略微地超过通道30。
壳体12限定容纳踏板组件20的头部26的室40。室40包括敞开到壳体12的前壁12a与底壁12f的下部40a以及敞开到壳体的后壁12b的上部40b。壳体下部40a包括后壁41，此后壁41包括上弯曲部分41a以及略微向后成角度的下部更直部分41b。后壁41位于至壳体的后壁的室上部40的开口下方。如在图3中看到的，踏板组件头部26的后表面沿着后壁上表面41a搁置。室上部40b包括在前壁12a的内表面上的内部弹簧定位构件42a与外部弹簧定位构件42b。壳体12还包括在右侧壁12c中的开口44以及在室的左侧壁48中的闭合孔46。闭合孔46与右侧壁开口44对准。
踏板组件20通过磁体载体50安装在壳体室40中以在正常抬起位置与向下按压位置之间枢转，如图1中所见。磁体载体50包括容纳在壳体右侧壁开口44中的大体上圆形头部52以及延伸通过踏板组件头部26的通道30进入到室壁48中的闭合孔46中的本体54。载体50的圆形头部52搁置在壳体右侧壁12b的开口44(优选地是圆形)中以允许载体相对于壳体旋转。优选地，如图6中所示开口44是沉孔，以使得载体头部的外表面与壳体12的外表面大体上平齐。载体本体54成形为与踏板组件头部通道30大体上互补。由此，如在图2和图3中看到的，磁体载体本体具有大体上平坦侧壁。磁体载体本体54与踏板头部通道30的相应形状(平坦的拉长圆形)使载体50相对于踏板头部26旋转地固定。由此，磁体载体50限定用于踏板组件20的枢转轴。踏板臂的移动(诸如通过驾驶员踩踏或从踏板移除压力)转化为磁体载体的旋转运动。
磁体载体50还轴向地固定到踏板组件头部26以防止磁体载体相对于踏板组件头部26的轴向移动。由于踏板组件头部通过室40大体上轴向地固定在壳体中，因此载体也相对于壳体12轴向地固定。为了将载体50轴向地固定到踏板组件头部26，载体包括从磁体载体本体54径向向外地延伸的相对的突出部或凸块56。凸块56的尺寸设计并且定位为容纳在头部通道30的开口32中。凸块56与开口32接合以将载体的位置轴向地固定到踏板组件头部26。凸块进一步将载体50旋转地固定到踏板组件头部26。磁体载体本体(或轴)54优选地是中空的，并且凸块56形成在可以向内偏置的柔性或可弯曲臂58上。由此，通过首先将踏板组件头部26定位在室40中而将踏板旋转地安装在壳体室40中，使得头部孔30与壳体中的右侧壁开口44和闭合孔46对准。载体50然后插入通过右侧壁开口44与头部孔30直到凸块56与头部孔开口32接合。如可以理解的是，载体臂56向内偏置以允许载体本体54穿过踏板组件头部孔30。当凸块56与孔开口32对准时，载体臂向回卡合到它们的正常位置。在此点处，载体卡合成与踏板头部接合。此卡合连接允许在不使用工具的情况下实现将踏板组件20装配到壳体12。
内部弹簧62与外部弹簧64定位在壳体室上部40b中。两个弹簧彼此共轴，并且在室前壁上的弹簧定位构件42a、b与踏板组件的弹簧支架28中的弹簧定位按钮28a之间延伸。弹簧62、64例如是扭簧，在踏板从按压位置释放以后(即在驾驶员提升他的或她的足部离开踏板以后)弹簧62、64使踏板返回到正常抬起位置。尽管示出了两个弹簧，应该理解的是如果期望的话可以使用单个弹簧。另选地，可以使用不同的偏置或弹簧材料，其将会使踏板在被从按压位置释放以后返回到踏板抬起位置。壳体室40与踏板组件头部26的尺寸与形状设计为使得踏板可以沿着大约15°到大约25°之间、并且优选地在大约18°到大约22°之间的弧度移动。
如在图5中最佳看到的，载体50具有安装在与载体头部52相对的磁体载体本体54的端部中的磁体60。磁体载体本体54的尺寸设计为使得磁体60邻近闭合孔46的内表面。由于磁体50安装到轴36，因此当按压踏板22时磁体40将随着轴旋转。在优选实施方式中，磁体成型到磁体载体本体(由塑料制成)中。另选地，磁体50可以粘接或卡合到形成在磁体载体本体的端部处的凹入部中。
传感器腔体70形成在壳体的左侧表面12d中。腔体70敞开到壳体的顶表面12e。壳体包括从腔体70的顶部向上地延伸的衬套71。具有霍尔芯片74的霍尔效应传感器组件或PC板72容纳在腔体70中。如在图6中看到的，壳体室40中的闭合孔46朝向传感器腔体70延伸，但是通过孔46的端壁与传感器腔体分开。当安装在传感器腔体中时，霍尔芯片74被相对地定位，并且与磁体60对准，并且二者仅通过闭合孔46的薄的端壁分开。此外，腔体70的尺寸设计并且定位为使得当霍尔效应传感器组件72与踏板组件20安装在壳体中时，霍尔芯片74与磁体60将位于相同的轴线上。也就是说，霍尔芯片74与磁体60将是共轴的。
PC板72与霍尔效应芯片74被封装在树脂78中。在优选方法中，具有霍尔效应芯片的PC板首先以树脂进行封装，并且随后具有霍尔效应芯片的封装PC板诸如通过使组件热熔在腔体70中而固定在传感器腔体70中。另选地，树脂可以成型在PC板周围并且传感器腔体70可以成形为能够使得霍尔效应传感器组件(具有霍尔效应传感器的封装PC板)卡合适配到腔体中。如进一步另选地，传感器组件72可以定位在传感器腔体70中，并且然后传感器腔体可以填充有树脂78以包围并且封装传感器组件。树脂可以是非电传导性的任何可设定树脂。树脂密封传感器组件并且使传感器组件72与环境完全地隔离，由此防止污物、灰尘、水等与传感器组件72接触。由此，污物、灰尘、水等不能干涉或损害传感器信号。
传感器壳体包括如指出的从壳体顶部12e向上地延伸的连接器衬套71。传感器组件包括从PC板向上延伸到衬套71中的销78A-F。然而，衬套71在销78A-F的端部上方延伸。衬套71的尺寸设计为接收可以连接到销78A-F的连接器本体。如已知的，连接器本体通过导线(诸如带状导线)将传感器组件72连接到控制器。
说明性销布置如下：
销 功能
78A APSI-信号
78B APSI-返回/接地
78C APSI-供给
78D APSI-供给
78E APSI-返回/接地
78F APSI-信号
然而，将会理解的是可以使用其它销布置构造。此外，如可以通过控制器或传感器组件板指示的可以使用更多或更少的销。
在油门踏板组件10中，磁体60与霍尔芯片74定位在相同轴线上；磁体60是限定用于踏板组件20的枢转轴线的磁体载体50的一体式部件；并且由于霍尔芯片74被树脂封装，因此它是壳体12的一体式部件。此设计提供油门踏板组件显著的优点。首先，如上面指出的，载体50的设计使得油门踏板组件的装配简单，并且在不使用工具的情况下允许实现油门踏板组件的制造。此外，由于磁体60固定到(或者嵌入)载体50，而不是固定到壳体，因此在传感器腔体70中不存在移动部件。由此，传感器腔体70可以被有效地填充有密封剂78(即，密封剂78可以占据由传感器腔体70限定的空间)以确保抵抗可能影响霍尔芯片组件72的功能的水和/或灰尘的进入。
如可以理解的是，油门踏板组件10由最小数量部件制造并且容易制造。为了制造油门踏板组件，传感器组件固定在壳体12的传感器腔体70中。踏板组件20的头部26插入到壳体12的室40中。通过使踏板组件头部通道30与壳体开口44和45对准，磁体载体50被插入通过壳体开口44、踏板组件通道30、并且进入到盲孔46中。当磁体载体插入到孔30中时，臂58向内地弯曲。当载体本体凸块56与踏板组件头部中的通道32a接合时，臂向后突出，并且凸块56被推进到踏板组件头部孔32a中以将磁体载体锁定到踏板组件20。如在图5中最佳看到的，壳体壁12c的一部分位于在踏板组件头部26与磁体载体头部52之间。由此，磁体载体到踏板组件的互连，以及踏板组件头部26与磁体载体头部52之间的壳体的部分将防止踏板组件20与壳体分开。由此，磁体载体到踏板组件的卡合连接还将踏板组件联接到壳体。
为了进一步助于油门踏板组件10的制造，主要部件，即壳体12、踏板组件20、以及磁体载体50全部都可以由适当塑料制成(例如，通过成型)。
由于在不偏离本发明的范围的情况下可以对上面的构造作出多种改变，因此意图是包含在上面描述中或者在附图中示出的全部事物都应该解释为描述性的而不是限定性意义上的。
在描述性实施方式中，磁体60安装到限定用于踏板的枢转轴的载体50。由此，磁体60可操作地连接到踏板以当踏板被按压时围绕由载体50限定的轴线旋转。还可以将磁体60安装到邻近霍尔效应芯片74的踏板组件头部26的一侧。这将实现同样的期望结果，消除传感器腔体中的移动部件以由此允许优选地通过封装密封剂密封此传感器腔体。
可以以其它方式实现磁体载体50到踏板组件头部26的卡合连接。尽管突出部/凸块56形成在载体50上以便容纳在头部通道28的壁中的凹入部中，突出部可以形成在头部通道壁上并且轴可以在随后与突出部接合的臂58中设有凹入部或开口。在其它可能的实施方式中，可以以周向凹槽(它可以另选地形成在轴38的外表面上)替换头部通道的单个凹入部30。突出部38可以作为单个突出部保持，或者它们可以通过周向环形成。尽管头部通道30与载体50都示出为大体上是拉长圆形，通道30与载体本体54可以是多边形。头部通道与载体本体的这些匹配的多边形形状可以进一步助于将载体与踏板头部旋转地固定在一起。在此情形中，可以沿着载体的多边形部分形成突出部(或者凹入部/凹槽)。另外地，载体与踏板头部可以通过容纳在轴向延伸凹槽中的轴向延伸花键旋转地固定在一起。花键可以形成在轴的外表面上或者头部通道30的壁上，并且花键可以形成在二者中的另一个上。在其它另选中，载体可以限定延伸通过大体上与轴的轴线正交的载体的通道，并且踏板组件臂24可以插入到此通道中以将踏板组件20与载体50旋转地固定在一起。这些实例仅是描述性的。

Claims (12)

1.一种油门踏板组件，其包括：
壳体，其具有第一侧壁、第二侧壁、顶壁、底壁、前壁与后壁；敞开到所述壳体的前部与底部的主室；以及传感器腔体；
踏板组件，其包括踏板与踏板臂；所述踏板臂的端部接收在所述壳体室中；
枢转轴，其定位在所述壳体室中以相对于所述壳体进行旋转运动；所述枢转轴能够旋转地固定到所述踏板组件臂以将所述踏板组件枢转地安装到所述壳体；所述枢转轴限定用于所述踏板组件的枢转轴线，并且当所述踏板以弧形移动时相对于所述壳体旋转；
磁体，其在邻近所述传感器腔体的位置处邻近所述轴的端部固定到所述轴；
霍尔效应传感器组件，其安装在所述传感器腔体中；所述霍尔效应传感器具有霍尔芯片；所述腔体与霍尔效应传感器组件的形状与尺寸相应地设计为使得所述霍尔芯片与所述磁体放置在共同轴线上，以使得所述霍尔芯片与所述磁体共轴地对准；以及
密封件，其闭合所述传感器腔体以防止污染物进入所述腔体。
2.根据权利要求1所述的油门踏板组件，其中，所述踏板组件臂与所述轴中的一个限定通道，并且所述踏板组件臂与所述轴中的另一个延伸到所述通道中以将所述踏板组件臂与所述轴旋转地固定在一起。
3.根据权利要求2所述的油门踏板组件，其中，所述通道延伸通过所述踏板组件臂的端部，并且所述轴穿过所述通道。
4.根据权利要求3所述的油门踏板组件，其中，凹入部与突出部中的一个形成在所述踏板组件臂的所述通道的表面上，并且所述凹入部与突出部中的另一个形成在所述轴的外表面上。
5.根据权利要求4所述的油门踏板组件，其中，所述突出部包括从所述通道与所述轴的所述表面中的一个延伸的至少一个凸块。
6.根据权利要求4所述的油门踏板组件，其中，通过从所述臂的所述端部的边缘延伸并且通过所述臂的所述通道的开口限定所述凹入部。
7.根据权利要求1所述的油门踏板组件，其中，通过封装所述传感器组件并且基本上填充所述传感器腔体的树脂密封剂限定所述密封件。
8.根据权利要求1所述的油门踏板组件，其中，所述霍尔效应传感器组件以及所述磁体通过共用壁分开；所述共用壁形成所述传感器腔体与所述室的壁。
9.一种油门踏板组件，其包括：
壳体，其具有第一侧壁、第二侧壁、顶壁、底壁、前壁与后壁；主室，其敞开到所述壳体的前部与底部；以及传感器腔体；
踏板组件，其包括踏板、踏板臂、以及在所述踏板臂的端部处的头部，其中所述踏板臂头部接收在所述壳体室中以将所述踏板组件枢转地安装到所述壳体以使得所述踏板组件围绕枢转轴线枢转；
磁体，其可操作地连接到所述踏板组件以当所述踏板组件围绕所述枢转轴线旋转时在所述枢转轴线上旋转；
霍尔效应传感器组件，其安装在所述传感器腔体中；所述霍尔效应传感器具有霍尔芯片；所述腔体与霍尔效应传感器组件的形状与尺寸相应地设计为使得所述霍尔芯片与所述磁体放置在共同轴线上，使得所述霍尔芯片与磁体共轴地对准；以及
密封件，其闭合所述传感器腔体以防止污染物进入所述腔体。
10.根据权利要求9所述的油门踏板组件，其中，所述霍尔效应传感器组件和所述磁体通过共用壁分开；所述共用壁形成所述传感器腔体与所述室的壁。
11.根据权利要求9所述的油门踏板组件，其中，所述磁体安装在枢转轴上；所述枢转轴相对于所述踏板组件旋转地固定。
12.根据权利要求9所述的油门踏板组件，其中，所述密封件通过树脂密封剂限定，所述树脂密封剂填充所述传感器腔体以将所述传感器组件封装在所述腔体中。
CN201580041234.3A 2014-07-30 2015-07-28 油门踏板 Pending CN106716290A (zh)

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