CN110389043B - 一种踏板模拟器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及汽车制动系统技术领域，具体公开了一种踏板模拟器，包括调整叉、连接杆、推杆、衬套、弹性体、壳体和压簧，调整叉用于和制动踏板连接，连接杆与调整叉固接且与推杆球铰；推杆的外周面为锥面，且沿推杆的前进方向锥径逐渐减小，衬套具有弹性且套设于推杆上并被配置为固定于壳体，弹性体被配置为将衬套压紧于推杆，压簧套设于推杆，且压簧抵接于壳体且被配置为抵接于调整叉。该踏板模拟器的结构简单，成本较低，当踩踏制动踏板时，衬套的内径逐渐被推杆撑大且弹性体也被压缩，推杆受到的径向抱紧力及摩擦力将逐渐增大；相应地，推杆后退时，推杆受到的摩擦力将逐渐减小，从而驾驶员能够充分体验到阻尼感。

Description

一种踏板模拟器

技术领域

本发明涉及汽车制动系统技术领域，尤其涉及一种踏板模拟器。

背景技术

目前电动助力制动系统在试验过程中使用的踏板模拟器，通常采用弹簧模拟，当驾驶员踩下踏板后，输入推杆推动螺旋弹簧或螺旋弹簧组，来模拟真空助力器的踏板感，并可选的增加其他弹性元件作为缓冲。虽然采用弹簧模拟方案的结构简单，制造成本低，但是踏板缺少阻尼感，驾驶员长时间驾驶会有疲劳感。

针对采用弹簧模拟时缺少阻尼感的为题，现有技术中给出了通过液压负载模拟的解决方案。驾驶员踩下踏板后，输入推杆推动主缸活塞，电磁阀根据系统测量控制液压的流向。当正常有助力工况时，活塞会推动模拟负载元件来模拟踏板感；当无助力时活塞产生的压力会传递到轮缸，反馈出真实的踏板感。该方案基本可以达到真空助力器一样的踏板感，但是这种方案引进的液压管路，使整套系统的设计变得复杂，并且增加的零件不仅大幅增加了成本，而且又额外的引入了更多的失效点。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种踏板模拟器，能够使驾驶员在踩踏踏板时具有阻尼感，并且结构简单，成本较低。

本发明提供一种踏板模拟器，该踏板模拟器包括：调整叉、连接杆、推杆、衬套、弹性体、壳体和压簧，所述调整叉用于和制动踏板连接，所述连接杆的一端与所述调整叉固接，所述连接杆的另一端与所述推杆球铰；所述推杆的外周面为锥面，且沿远离所述连接杆的方向，所述锥面的外径逐渐减小，所述衬套由弹性材质制成，所述衬套套设于所述推杆上且被配置为固定于所述壳体；所述弹性体被配置为将所述衬套压紧于所述推杆；所述压簧套设于所述推杆，且所述压簧一端抵接于所述壳体，所述压簧的另一端被配置为抵接于所述调整叉。

作为踏板模拟器的优选方案，所述踏板模拟器还包括外壳，所述外壳与所述壳体连接，且所述外壳套设于所述衬套，所述外壳内设有容纳腔，所述弹性体位于所述容纳腔中。

作为踏板模拟器的优选方案，所述外壳内设有两个容纳腔，两个所述容纳腔沿所述衬套的轴向间隔设置，两个所述弹性体分别设置于两个所述容纳腔中。

作为踏板模拟器的优选方案，沿所述衬套的径向方向，所述弹性体的一端设有弧面且与所述衬套的外周面抵接，所述弹性体的另一端设有凸起且与所述容纳腔的内壁抵接。

作为踏板模拟器的优选方案，所述壳体上设有阶梯孔，所述推杆穿设于所述阶梯孔，所述阶梯孔包括内径较大的第一孔和内径较小的第二孔，所述外壳过盈安装于所述第一孔。

作为踏板模拟器的优选方案，所述壳体的一端设有凸台，所述第一孔设置于所述凸台上，所述压簧套设于所述凸台。

作为踏板模拟器的优选方案，所述弹性体呈圆环状，所述容纳腔呈圆环状。

作为踏板模拟器的优选方案，所述踏板模拟器还包括固定设置于所述连接杆上的挡板，所述压簧的两端分别与所述挡板和所述壳体抵接。

作为踏板模拟器的优选方案，所述衬套上设有两组槽，两组槽分别位于所述衬套轴向方向的两端，每组槽均包括多个沿所述衬套的周向间隔设置的开口。

作为踏板模拟器的优选方案，沿所述衬套的周向，各组槽的多个所述开口均均匀分布于所述衬套。

本发明的有益效果为：

本发明提供一种踏板模拟器，该踏板模拟器包括调整叉、连接杆、推杆、衬套、弹性体、壳体和压簧，调整叉用于和制动踏板连接，连接杆的一端与调整叉固接，连接杆的另一端与推杆球铰；推杆的外周面为锥面，且沿远离连接杆的方向，锥面的外径逐渐减小，衬套由弹性材质制成，衬套套设于推杆上且被配置为固定于壳体，弹性体被配置为将衬套压紧于推杆，压簧套设于推杆，且压簧一端抵接于壳体，压簧的另一端被配置为抵接于调整叉。该踏板模拟器的结构简单，成本较低，当踩踏制动踏板时，衬套的内径逐渐被推杆撑大，同时弹性体也被逐渐压缩，推杆受到的径向抱紧力将逐渐增大，从而可实现随着推杆的前进，推杆受到的阻尼力逐渐增大，相应地，随着推杆的后退，推杆受到的阻尼力也逐渐减小，驾驶员能够充分体验到阻尼感。

附图说明

图1为本发明实施例中踏板模拟器的结构示意图；

图2为本发明实施例中外壳、衬套以及弹性体的结构示意图；

图3为本发明实施例中衬套的结构示意图。

图中：

1、调整叉；2、连接杆；3、推杆；31、锥面；4、衬套；41、开口；42、通孔；5、弹性体；51、凸起；6、壳体；61、阶梯孔；62、凸台；7、压簧；8、外壳；9、挡板。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置，而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

如图1～3所示，本实施例提供一种踏板模拟器，该踏板模拟器包括调整叉1、连接杆2、推杆3、衬套4、弹性体5、壳体6和压簧7，调整叉1用于和制动踏板连接，连接杆2的一端与调整叉1固接，连接杆2的另一端与推杆3球铰；推杆3的外周面为锥面31，且沿远离连接杆2的方向，锥面31的外径逐渐减小，衬套4由弹性材质制成，衬套4套设于推杆3上且被配置为固定于壳体6，需要注意的是，测试时，壳体6的位置固定，从而可以通过衬套4对推杆3进行支撑，弹性体5被配置为将衬套4压紧于推杆3，压簧7套设于推杆3，且压簧7一端抵接于壳体6，压簧7的另一端被配置为抵接于调整叉1。

当踩踏制动踏板时，制动踏板推动调整叉1移动，调整叉1通过连接杆2带动推杆3沿推杆3的轴向运动，推杆3移动的过程中，衬套4的内径逐渐被撑大，同时弹性体5也被逐渐压缩，推杆3受到的径向抱紧力将逐渐增大，摩擦阻力也将增大，从而可实现随着推杆3的前进，推杆3受到的阻尼力逐渐增大，相应地，随着推杆3的后退，推杆3受到的阻尼力将逐渐减小，驾驶员能够充分体验到阻尼感，压簧7则在踏板模拟器中起到模拟负载的作用，并且该踏板模拟器完全采用纯机械结构，结构简单，成本较低。

本实施例中，衬套4上设有通孔42，推杆3插接于通孔42中，并且当制动踏板未被踩踏时，衬套4与推杆3过盈配合，此时，推杆3受到一个初始的径向预紧力，该径向预紧力可作为推杆3表面的正压力并可以提供一个可计算的摩擦力，当踩踏制动踏板时，衬套4提供给推杆3的摩擦力逐渐增大，起到很好的阻尼效果。

衬套4可使用具有弹性的耐磨材料加工制作，如聚醚醚酮、聚甲醛+聚四乙烯和钢背复合材料等。弹性体5可以采用橡胶等材质制成。

如图3所示，沿衬套4的轴向方向，衬套4上间隔设有两组槽，每组槽均包括四个多个沿衬套4的周向间隔设置的开口41。各开口41均沿衬套4的轴向方向延伸。优选的，沿衬套4的周向，各组槽的多个开口41均均匀分布于所述衬套4。可以理解的是，本实施例对于开口41的数量和设置方式不做限定。进一步优选地，其中一组槽中的各个开口41均透过衬套4轴向方向上的第一端，另一组槽中的各个开口41均透过衬套4轴向方向上的第二端，从而衬套4的中间部分为柱面，推杆3移动过程中，该柱面能够保证使衬套4与推杆3过盈配合。

可选地，踏板模拟器还包括外壳8，外壳8与壳体6连接，且外壳8套设于衬套4，外壳8内设有容纳腔，弹性体5位于容纳腔中。本实施例中，开口41贯穿衬套4的侧壁。优选地，沿衬套4的径向方向，弹性体5的一端设有弧面且与衬套4抵接，弹性体5的另一端设有凸起51且与容纳腔的内壁抵接。可通过外壳8防止弹性体5脱出。优选地，衬套4和容纳腔均呈环形。在其他的实施例中，也可以在衬套4的外周面上设置环形的凹槽，弹性体5设置于该凹槽中。

优选地，壳体6上设有阶梯孔61，推杆3穿设于阶梯孔61，阶梯孔61包括内径较大的第一孔和内径较小的第二孔，外壳8过盈安装于第一孔。在其他的实施例中，外壳8可以和壳体6一体设置。

本实施例中，壳体6的一端设有凸台62，第一孔设置于凸台62上，压簧7套设于凸台62。可通过凸台62保证压簧7在压缩时不容易过度歪斜。优选地，踏板模拟器还包括固定设置于连接杆2上的挡板9，压簧7的两端分别与挡板9和壳体6抵接。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种踏板模拟器，其特征在于，包括：调整叉(1)、连接杆(2)、推杆(3)、衬套(4)、弹性体(5)、壳体(6)和压簧(7)，所述调整叉(1)用于和制动踏板连接，所述连接杆(2)的一端与所述调整叉(1)固接，所述连接杆(2)的另一端与所述推杆(3)球铰；所述推杆(3)的外周面为锥面(31)，且沿远离所述连接杆(2)的方向，所述锥面(31)的外径逐渐减小，所述衬套(4)由弹性材质制成，所述衬套(4)套设于所述推杆(3)上且被配置为固定于所述壳体(6)；所述弹性体(5)被配置为将所述衬套(4)压紧于所述推杆(3)；所述压簧(7)套设于所述推杆(3)，且所述压簧(7)一端抵接于所述壳体(6)，所述压簧(7)的另一端被配置为抵接于所述调整叉(1)；所述衬套(4)上设有通孔(42)，所述推杆(3)插接于所述通孔(42)中。

2.根据权利要求1所述的踏板模拟器，其特征在于，所述踏板模拟器还包括外壳(8)，所述外壳(8)与所述壳体(6)连接，且所述外壳(8)套设于所述衬套(4)，所述外壳(8)内设有容纳腔，所述弹性体(5)位于所述容纳腔中。

3.根据权利要求2所述的踏板模拟器，其特征在于，所述外壳(8)内设有两个容纳腔，两个所述容纳腔沿所述衬套(4)的轴向间隔设置，两个所述弹性体(5)分别设置于两个所述容纳腔中。

4.根据权利要求3所述的踏板模拟器，其特征在于，沿所述衬套(4)的径向方向，所述弹性体(5)的一端设有弧面且与所述衬套(4)的外周面抵接，所述弹性体(5)的另一端设有凸起(51)且与所述容纳腔的内壁抵接。

5.根据权利要求2所述的踏板模拟器，其特征在于，所述壳体(6)上设有阶梯孔(61)，所述推杆(3)穿设于所述阶梯孔(61)，所述阶梯孔(61)包括内径较大的第一孔和内径较小的第二孔，所述外壳(8)过盈安装于所述第一孔。

6.根据权利要求5所述的踏板模拟器，其特征在于，所述壳体(6)的一端设有凸台(62)，所述第一孔设置于所述凸台(62)上，所述压簧(7)套设于所述凸台(62)。

7.根据权利要求2所述的踏板模拟器，其特征在于，所述弹性体(5)呈圆环状，所述容纳腔呈圆环状。

8.根据权利要求1-6任一项所述的踏板模拟器，其特征在于，所述踏板模拟器还包括固定设置于所述连接杆(2)上的挡板(9)，所述压簧(7)的两端分别与所述挡板(9)和所述壳体(6)抵接。

9.根据权利要求1-6任一项所述的踏板模拟器，其特征在于，所述衬套(4)上设有两组槽，两组槽分别位于所述衬套(4)轴向方向的两端，每组槽均包括多个沿所述衬套(4)的周向间隔设置的开口(41)。

10.根据权利要求9所述的踏板模拟器，其特征在于，沿所述衬套(4)的周向，各组槽的多个所述开口(41)均匀分布于所述衬套(4)。