CN107914580B - 一种油门控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种油门控制装置，主要用于工程车辆，其包括油门踏板(1)、可伸缩活动的推拉杆(2)和离合装置(5)。推拉杆(2)的一端铰接固定在控制台面上，另一端通过离合装置(5)实现与油门踏板(1)的扣紧和松开；离合装置(5)设置为可扣紧和松开推拉杆(2)与油门踏板(1)的连接。本装置能够实现传统的人工控制机构与自动控制机构之间的便捷切换，可断电自动复位保护，具有使用成本低，结构稳定，安全性高，操作快捷有效的效果。

Description

一种油门控制装置

技术领域

本发明属于机械结构技术领域，涉及车辆油门的自动控制技术，具体的涉及为用于工程车辆脚自一体式的一种油门控制装置。

背景技术

随着先进制造技术的快速发展以及自动化水平的不断提高，作为制造领域中不可或缺的一环，工程车辆也必然要向着无人化的方向发展。要实现工程车辆的无人化驾驶，则必须对其油门进行自动化改造。一般情况下大多数大企业已经装备了足够数量的工程车辆，而且车辆的机械化程度高，油门控制装置结构紧凑。若将现有机构完全替换掉，会极大的增加成本和操作难度，且可靠性降低。因此，需要一种简单快速、安全的脚自一体化油门控制方法，来进一步提高目前的工程车辆的适用性和安全性。

现有技术中，目前在工程车辆自动油门控制这一技术领域还存在很大的空白，大多数的工程车辆还停留在脚动油门控制的水平上。这样的现有技术存在着很多问题和不足：现有的自动油门基本上都是用新的机电设备替换了原有脚动油门控制装置，并没有保留原有机械式脚动油门控制功能，这样的车辆存在电路故障，如断电等情况下，存在非常危险的安全隐患；并且这类自动控制工程车辆没有考虑在突发断电情况下的安全防护功能；目前的油门控制装置能够满足自动油门控制，又能实现自动化控制的，其控制核心部分都是单独运行的，并没有一种统一机械结构的部件来实现这样的脚自切换模式，目前这类装置还存在一定的安全隐患。

发明内容

基于上述现有技术的缺陷，本发明旨在提供一个能够满足脚动和自动之间进行机械结构切换的一套油门控制装置，满足了两种模式之间的便捷转换，也实现了对自动控制情况下发生断电状况的自动复位保护，具备安全性高、结构稳定，操作快捷有效的效果，达到对油门控制的易用而又安全的目的。

为解决上述问题，本发明的第一方面提供了一种油门控制装置，其包括：油门踏板1；可伸缩活动的推拉杆2，其一端铰接固定在控制台面上，另一端通过离合装置5实现与油门踏板1的扣紧和松开；离合装置5，其设置为可扣紧和松开推拉杆2与油门踏板1的连接。

优选的，所述离合装置5进一步包括：可活动的连接杆3，该连接杆3的一端连接至油门踏板1的活动端；扣件4，其一端连接至推拉杆2的活动端，另一端可扣紧或松开的连接至连接杆3的另一端。

优选的，所述扣件4设置为在通电状态下扣紧连接杆3，在断电状态下松开连接杆3。

优选的，所述扣件4还包括：勺体状的转动插销6，其中部铰接在离合装置5内，勺头设置为扣紧或松开连接杆3的另一端；电磁铁8，固定设置在离合装置5内转动插销6的勺尾下方，其通电时吸附所述转动插销6的勺尾，断电时释放所述转动插销6的勺尾；复位弹簧7，固定设置在离合装置5内电磁铁8的外面，当电磁铁8断电释放所述转动插销6的勺尾时，该复位弹簧7在自身弹力作用下使勺尾远离电磁铁8。

可选的，所述离合装置呈U型槽状体，其开口端内置扣件4并与推拉杆2的活动端连接，封闭端安装有可活动的连接杆3。

可选的，所述连接杆3包括：连杆11，其一端穿过离合装置5封闭端的开孔9并连接一连接段13，另一端连接至一滑动搭扣杆12；滑动搭扣杆12，用于与扣件4相适配实现扣紧或松开；连接段13，用于固定连接油门踏板1的活动端。

其中，所述离合装置两侧面上相对开设有滑槽14，所述滑动搭扣杆12的两端分别置于滑槽14内；进一步，所述转动插销6的勺头为中部具有中缝开槽15的爪状，转动插销6呈扣紧状态时，滑动搭扣杆12卡入在所述转动插销6的勺头内，所述连杆11卡入在勺头的中缝开槽15内。

优选的，所述滑槽14和连杆11的长度均不短于油门踏板1活动端的最高、最低点之间的行程距离。

优选的，本发明的油门控制装置还包括切换控制器，其电连接至所述推拉杆2和离合装置5，用于控制推拉杆2的伸缩活动以及离合装置5扣紧和松开活动。

进一步，所述切换控制器通过下述方式实现自动油门控制：控制扣件4通电并扣紧连接杆3，控制推拉杆2回移，带动离合装置5往下后方移动，带动油门踏板1下移运动，从而操控油门收紧。

进一步，所述切换控制器通过下述方式实现人工油门控制：控制扣件4断电并松开连接杆3，控制推拉杆2回移到底端，连接杆3随着油门踏板1的人工控制而活动。

进一步，所述切换控制器通过下述方式恢复自动油门控制：控制推拉杆2伸出至最大长度并顶住连接杆3，控制扣件4通电并扣紧连接杆3；控制推拉杆2回移，带动离合装置5往下后方移动，带动油门踏板1下移运动，从而操控油门收紧。

本发明的油门控制装置与传统的自动油门控制相比，保留了原有机械式脚动油门控制机构，能够最大化的利用现有机械结构，大大降低使用成本；进一步，本发明的装置实现了和脚动控制效果相同的自动控制功能，且脚动控制和自动控制互不影响，从而满足在特殊情况下人工操作油门的需求；另一方面，在油门自动控制系统异常断电、电动控制机构(电动推拉杆)锁死的情况下，通过切断电动控制机构对油门踏板1的拉力，从而使油门踏板1复位，保证了车辆出现异常故障时的安全性。

附图说明

图1是本发明的脚自一体式油门控制装置的结构示意图；

图2是本发明油门控制装置的离合装置的一侧结构示意图；

图3是本发明油门控制装置的离合装置的另一侧结构示意图；

图4是本发明油门控制装置的离合装置的部件安装示意图。

其中：1—油门踏板、2—推拉杆、3—连接杆、4—扣件、5—电磁离合装置、6—转动插销、7—复位弹簧、8—电磁铁、9—开孔、10—夹板、11—连杆、12—滑动搭扣杆、13—连接段、14—滑槽、15—中缝开槽。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。

图1是本发明的脚自一体式油门控制装置的结构示意图。

如图1所示，本发明提供的油门控制装置包括下述部件：油门踏板1，推拉杆2和离合装置5。

推拉杆2可伸缩活动，其一端铰接固定在控制台面上，推拉杆2的另一端通过离合装置5连接至油门踏板1，通过离合装置5实现与油门踏板1的扣紧和松开。

离合装置5设置为可扣紧和松开推拉杆2与油门踏板1的连接。优选的，离合装置5进一步包括

可活动的连接杆3和用于扣紧或松开连接杆3的扣件4。连接杆3的一端连接至油门踏板(1)的活动端。扣件4的一端连接至推拉杆2的活动端，另一端可扣紧或松开的连接至连接杆3的另一端。优选的，扣件4设置为在通电状态下扣紧连接杆3、在断电状态下松开连接杆3。

下面介绍油门控制装置的工作原理：

当需要实现自动油门控制时，离合装置5的扣件4通电并将连接杆3和推拉杆2扣紧连接，可伸缩活动的推拉杆2做缩短或伸长操作，带动离合装置5的连接杆3一起向下移动或向上移动，进而通过连接杆3带动油门踏板1也实现向下运动或向上运动，从而实现操控油门的紧(加油)或松(释放油门)，实现自动控制车辆运行、变速或停止。

当需要切换到人工操作时，扣件4断电松开，断开连接杆3和推拉杆2的连接，推拉杆2缩短并脱离连接杆3的连接，结果，连接杆3脱离推拉杆2的控制，进而使得油门踏板1脱离推拉杆2的控制，实现了油门踏板1的人工操作控制。这种情况下，连接杆3能够随着油门踏板1的人工控制实现自由移动，不会对油门的人工操作造成任何阻碍。

进一步，当需要恢复自动油门控制时，推拉杆2在驱动装置作用下伸长直至抵靠到连接杆3，此时，扣件4通电并将推拉杆2和连接杆3扣紧连接，结果，油门踏板1通过连接杆3再次受到推拉杆2的控制，从而继续进行自动油门控制。

此外，在自动油门控制中，当发生电路故障，如断电时，扣件4会松开连接杆3，从而断开连接杆3与推拉杆2之间的扣紧连接，油门踏板1在其自身的复位机制作用下复位，从而关闭油门，实现了对突发情况的安全性保护，大大提高了其实用性和安全性。

图2是本发明油门控制装置的离合装置的一侧结构示意图。

图3是本发明油门控制装置的离合装置的另一侧结构示意图。

图4是本发明油门控制装置的离合装置的部件安装示意图。

下面结合附图2-4所示的离合装置的结构，进一步阐释本发明的油门控制装置的结构和原理。

如图2、图3所示，本发明一优选实施例的离合装置5为电磁离合装置，所述扣件4包括转动插销6、复位弹簧7和电磁铁8。

转动插销6形成为勺体状，该勺体的中部铰接在电磁离合装置5内，勺头设置为扣紧或松开连接杆(3)的另一端。转动插销6勺头为弯曲形状、勺尾为板状。

电磁铁8固定设置在离合装置5内转动插销6的勺尾下方，其通电时吸附所述转动插销6的勺尾，断电时释放所述转动插销6的勺尾。

复位弹簧7固定设置在离合装置5内电磁铁8的外面，当电磁铁8断电释放所述转动插销6的勺尾时，该复位弹簧7在自身弹力作用下使勺尾远离电磁铁8。

实际使用过程中，通过电磁铁原理实现对扣件4的操控。例如，当需要实现自动油门控制功能时，电路系统接通电磁铁8，电磁铁8产生磁力吸住转动插销6的板状勺尾，同时压缩复位弹簧7，转动插销6通过其铰接的杆形成杠杆转动，其勺头端向下转动并扣住连接杆3，实现对连接杆3的固定作用，此时，推拉杆2的伸缩运动能够通过扣件4带动连接杆3的同步移动，进而通过连接杆3作用于油门踏板1使其同步运动，实现对油门踏板1的自动操控。

当发生断电情况或需要切换人工操作时，电磁铁8断电，失去磁力，转动插销6的勺尾在处于压缩状态的复位弹簧7作用下弹起，其另一端勺头从连接杆3上翘起，释放对连接杆3的扣紧连接，被释放的连接杆3可在离合装置5内自由移动，从而释放对油门踏板1的控制，实现油门踏板1的人工操作或复位保护。如此，通过利用电磁离合装置5中电磁铁8的特性，实现对断电的保护，其结构科学合理，安全稳定。

在本发明的优选实施例中，离合装置5呈U型槽状体，其开口端内置扣件4并与推拉杆2的活动端连接，U型槽状体的封闭端安装可活动的连接杆3。封闭端的底面上开设有开孔9，连接杆3穿过开孔9。电磁离合装置5呈U型槽状的外形，提供了其内部的可活动空间，从而能提供转动插销6或扣件4的上下活动空间，使其活动不受限制，开孔9是为了让连接杆3穿过其本身，更好的连接外端的油门踏板1和内部的扣件4。

如图1所示，所述推拉杆2可选的为电动推拉杆，电动推拉杆便于实现电气控制，确保控制精度高且安全稳定。所述油门踏板1的顶端通过安装夹板10与连接杆3固定连接，夹板10用于连接连接杆3和油门踏板1，其作为一个转接件，耐用可靠，使用方便，制造成本低。

进一步的，如图4所示，所述连接杆3包括连杆11，连杆11穿过离合装置5封闭端底面的开孔9，连杆11位于离合装置5内的一端连接与之垂直的滑动搭扣杆12，位于电磁离合装置5外的另一端连接连接段13，连接段13用于与夹板10固定连接，所述滑动搭扣杆12用于与扣件4相适配实现扣紧或松开。滑动搭扣杆12垂直于电磁离合装置5的长度方向横向置于其内部，随着转动插销6的锁紧或松开，转动插销6不断的扣紧滑动搭扣杆12或松开滑动搭扣杆12，实现对连接杆3的松联动控制，便于转动插销6的搭扣准确、便捷、稳定，连接段13用于穿过夹板10的末端边缘，形成一个连接固定又能铰接转动的功能部件，便于与夹板10配合使用且安全易用。

进一步的，所述离合装置为电磁离合装置5呈U型槽状体的两侧面上相对开设有滑槽14，搭扣活动杆12的两端分别置于滑槽14内，所述转动插销6的勺头为中部具有中缝开槽15的爪状，转动插销6呈扣紧状态时，连杆11卡入在中缝开槽15内。滑槽14是针对连接杆3上的滑动搭扣杆12开设的，由于滑动搭扣杆12需要能够在电磁离合装置5实现自由滑动，其两端卡在滑槽14内，能够提供其滑动中的稳定性和易滑性，提供更好的结构组合，由于滑动搭扣杆12的中部连接有连杆11，因此，转动插销6的勺头为中部具有中缝开槽15的爪状，在其扣紧状态时，中缝开槽15恰好避开连杆11，呈双指爪状扣住滑动搭扣杆12，且这样的结构方式，连杆11还能形成对转动插销6的稳定和固定作用，避免了转动插销6从滑动搭扣杆12上滑出的可能，进一步提升了机械结构的安全和稳定性；所述滑槽14和连杆11的长度不短于油门踏板1顶端的最大高低点之间的行程距离。复位弹簧7套装在电磁铁8上，这样不仅在结构上充分利用了空间，还使得其二者的作用互不冲突，从而在最佳位置上实现最佳的作用效果。

优选的，所述滑槽14和连杆11的长度均不短于油门踏板1活动端的最高、最低点之间的行程距离；即滑槽14和连杆11的长度都应该大于油门踏板的紧松极限值的间距长度，以保障不会因本装置限制油门踏板的活动范围和活动极限。

在本发明的另一实施例中，还包括有切换控制器，其电连接至所述推拉杆2和离合装置5(电磁铁8)，用于控制推拉杆2的伸缩活动以及离合装置5扣紧和松开活动。在一优选实施例中，切换控制器可通过编程软件实现将油门控制装置由人工控制转换为自动控制的操作，以及由自动控制转换为人工控制的操作，进一步实现了结构的切换易用性。下面介绍该优选实施例的工作原理。

由人工操作转换为自动操作：切换控制器接收到转自动操作指令后，对电动推拉杆2发出启动指令，电动推拉杆2伸长直至抵靠住连接杆3，此时，电磁离合装置5也被上推抵靠住连接杆3，然后切换控制器发送指令至电磁铁8，电磁铁8电路接通并产生磁力，转动插销6的尾部铁板被吸住，转动插销6相应的发生转动，其勺头向下扣紧到连接杆3上，实现对连接杆3的扣紧连接。进一步，切换控制器控制推拉杆2缩短回移，带动离合装置5向下移动，带动油门踏板1向下运动，从而操控油门收紧，此即为自动控制油门的工作模式。

由自动操作转换为人工操作：切换控制器接收到转为人工操控模式的指令后，首先发送指令至电磁铁8，使其断开电路，失去磁力，转动插销6的尾部失去吸力作用被复位弹簧7顶起，使得其勺头向上松开连接杆3，控制器再对电动推拉杆2发出回移指令，电动推拉杆2带动电磁离合装置5下移至最底端，使得油门踏板1以及连接杆3脱离电动推拉杆2的控制，在油门踏板1本身的复位机构的作用下，连接杆3在滑槽14内自由滑动，从而满足人工脚动控制油门，模式转换完成。

如上所述，本发明在传动的机械式脚动油门控制机构上提供了一种脚自一体式油门控制装置，在保留了原有机械式脚动油门控制机构的前提下，实现了自动油门控制和人工油门控制(脚动)的模式切换，脚动控制和自动控制互不影响，从而满足了特殊情况下人工操作油门的需求，最大化的利用现有机械结构，大大降低使用成本，同时具有断电保护复位功能。

应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。

Claims (11)

1.一种油门控制装置，其特征在于，包括：

油门踏板(1)，

可伸缩活动的推拉杆(2)，其一端铰接固定在控制台面上，另一端通过离合装置(5)实现与油门踏板(1)的扣紧和松开；

离合装置(5)，其设置为可扣紧和松开推拉杆(2)与油门踏板(1)的连接；所述离合装置(5)包括：可活动的连接杆(3)和扣件(4)，该连接杆(3)的一端连接至油门踏板(1)的活动端；

所述扣件(4)，其一端连接至所述推拉杆(2)的活动端，另一端可扣紧或松开的连接至所述连接杆(3)的另一端；所述扣件(4)包括：勺体状的转动插销(6)，其中部铰接在所述离合装置(5)内，勺头设置为扣紧或松开所述连接杆(3)的另一端；

所述连接杆(3)包括：连杆(11)，其一端穿过所述离合装置(5)封闭端的开孔(9)并连接一连接段(13)，另一端连接至一滑动搭扣杆(12)；

所述离合装置(5)两侧面上相对开设有滑槽(14)，所述滑动搭扣杆(12)的两端分别置于所述滑槽(14)内；

所述转动插销(6)的勺头为中部具有中缝开槽(15)的爪状，所述转动插销(6)呈扣紧状态时，所述滑动搭扣杆(12)卡入在所述转动插销(6)的勺头内，所述连杆(11)卡入在勺头的中缝开槽(15)内。

2.根据权利要求1所述的油门控制装置,其中，

所述扣件(4)设置为在通电状态下扣紧连接杆(3)，在断电状态下松开连接杆(3)。

3.根据权利要求1所述的油门控制装置，所述扣件(4)还包括：

电磁铁(8)，固定设置在离合装置(5)内转动插销(6)的勺尾下方，其通电时吸附所述转动插销(6)的勺尾，断电时释放所述转动插销(6)的勺尾；

复位弹簧(7)，固定设置在离合装置(5)内电磁铁(8)的外面，当电磁铁(8)断电释放所述转动插销(6)的勺尾时，该复位弹簧(7)在自身弹力作用下使勺尾远离电磁铁(8)。

4.根据权利要求2所述的油门控制装置，所述扣件(4)还包括：

电磁铁(8)，固定设置在离合装置(5)内转动插销(6)的勺尾下方，其通电时吸附所述转动插销(6)的勺尾，断电时释放所述转动插销(6)的勺尾；

复位弹簧(7)，固定设置在离合装置(5)内电磁铁(8)的外面，当电磁铁(8)断电释放所述转动插销(6)的勺尾时，该复位弹簧(7)在自身弹力作用下使勺尾远离电磁铁(8)。

5.根据权利要求1-4任一项所述的油门控制装置，所述离合装置呈U型槽状体，其开口端内置扣件(4)并与推拉杆(2)的活动端连接，封闭端安装有可活动的连接杆(3)。

6.根据权利要求1-4任一项所述的油门控制装置，连接杆(3)包括：

所述滑动搭扣杆(12)，用于与扣件(4)相适配实现扣紧或松开；

所述连接段(13)，用于固定连接油门踏板(1)的活动端。

7.根据权利要求1所述的油门控制装置，所述滑槽(14)和连杆(11)的长度均不短于油门踏板(1)活动端的最高、最低点之间的行程距离。

8.根据权利要求6所述的油门控制装置，进一步包括切换控制器，其电连接至所述推拉杆(2)和离合装置(5)，用于控制推拉杆(2)的伸缩活动以及离合装置(5)扣紧和松开活动。

9.根据权利要求8所述的油门控制装置，所述切换控制器通过下述方式实现自动油门控制：控制扣件(4)通电并扣紧连接杆(3)，控制推拉杆(2)回移，带动离合装置(5)向下移动，带动油门踏板(1)向下运动，从而操控油门收紧。

10.根据权利要求8所述的油门控制装置，所述切换控制器通过下述方式实现人工油门控制：控制扣件(4)断电并松开连接杆(3)，控制推拉杆(2)回移，连接杆(3)随着油门踏板(1)的人工控制而活动。

11.根据权利要求8所述的油门控制装置，所述切换控制器通过下述方式恢复自动油门控制：

控制推拉杆(2)伸出至抵靠到连接杆(3)，控制扣件(4)通电并扣紧连接杆(3)；

控制推拉杆(2)回移，带动离合装置(5)向下移动，带动油门踏板(1)向下运动，从而操控油门收紧。