CN110691915B - 用于将致动元件连接到液压缸的活塞的连接组件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种连接组件，用于将诸如踏板的致动元件连接到机动车辆控制系统的液压缸的活塞，该连接组件包括：‑控制杆(7)，其沿着轴线A纵向延伸，并且包括用于枢转地安装在液压缸的活塞上的第一端和用于安装在致动元件上以能够围绕垂直于轴线A的至少一个轴线B枢转的第二端；‑控制杆设置有保持架(13)，其具有用于接收球形头部(10)的腔体(14)，球形头部附接到致动元件以形成能够允许控制杆围绕轴线B相对于致动元件旋转的球窝接头；该腔体具有球冠形状，其纵长方向限定轴线C；该连接组件的特征在于，轴线C在由轴线A和轴线B限定的平面上的投影中相对于轴线B倾斜。

Description

用于将致动元件连接到液压缸的活塞的连接组件
技术领域
本发明涉及用于控制机动车辆中的设备(例如离合器或制动器)的液压系统的领域。
本发明更具体地涉及一种连接组件，其用于将致动元件(例如踏板)连接到控制系统的液压缸的活塞。
背景技术
文献FR3026449描述了一种连接组件，其用于将踏板连接到与用于控制离合器或制动器的液压回路相关联的液压缸。连接组件包括控制杆，该控制杆一方面枢转地安装在液压缸的活塞上，另一方面枢转地安装在踏板上。因此，由于此控制杆，当踏板移动时，活塞在液压缸的主体内滑动，这使得可能通过所述踏板来控制离合器或制动器。
控制杆一方面通过固定到踏板的球形头部枢转地附接到踏板，另一方面通过插入件枢转地附接到踏板，插入件固定在布置于控制杆中的壳体内部并且包括保持架。保持架具有腔体，球形头部容纳在该腔体中，以在控制杆和踏板之间形成球窝接头(ball joint)。
所述连接组件并不完全令人满意。实际上，在一些关键的使用情况中，球窝接头可能会从保持架的腔体中出来，这会使控制杆与踏板断开连接。当液压缸的活塞处于其停止位置且使用者对踏板施加过大的力时，此行为特别可能发生在踏板没有专用机械止动器的情况下。为了保证车辆的安全，必须避免控制杆和踏板之间的这种连接上的断裂。
发明内容
本发明背后的一个想法是提出一种用于控制系统的连接组件，该连接组件用于将致动元件连接到液压缸活塞，并限制控制杆和致动元件断开连接的风险。
根据一个实施方式，本发明提供了一种连接组件，其用于将致动元件(例如踏板)连接到机动车辆控制系统的液压缸的活塞，该连接组件包括：
-控制杆，其沿着轴线A纵向地延伸，一方面包括用于枢转地安装到液压缸的活塞的第一端，另一方面包括用于安装到致动元件以能够围绕垂直于轴线A的至少一个轴线B枢转的第二端；
-控制杆配备有具有腔体的保持架，该腔体用于接收固定到致动元件的球形头部，以形成适于允许控制杆围绕轴线B相对于致动元件旋转的球窝接头；该腔体具有球冠形状，其纵长方向限定轴线C；该连接组件的特征在于，当插入件处于操作位置时，轴线C在由轴线A和轴线B限定的平面上的投影中相对于轴线B倾斜。
因此，由于轴线C相对于轴线B的这种倾斜，当球形头部容纳在腔体中时，当踏板在其旋转方向中的一个上旋转时，在保持架和球形头部之间传递的力导致将球窝接头压靠保持架的底部，这对于踏板的此旋转方向消除了球窝接头从保持架的腔体释放的任何风险。因此，通过选择轴线C相对于轴线B的倾斜方向(其消除了对于踏板的旋转方向拔出球形球窝接头的风险，其中对于踏板的该旋转方向，可能施加的力是最关键的)，球形球窝接头的拔出风险显著降低。
根据其他有利的实施方式，这种连接组件可具有一个或多个以下特征。
根据一个实施方式，轴线C在由轴线A和轴线B限定的平面中延伸。
根据一个实施方式，轴线C在由轴线A和轴线B限定的平面上的投影中相对于轴线B倾斜一角度α，该角度严格地在0°和20°之间，并且优选地严格地在0°和15°之间。这使得可消除球形头部在踏板的一个旋转方向上从壳体中拔出的风险，而不会显著增加球窝接头在另一旋转方向上拔出的风险。
根据一个实施方式，轴线C在由轴线A和轴线B限定的平面上的投影中相对于轴线B倾斜在2°和5°之间的角度α。
根据一个实施方式，保持架具有底部和用于将球形头部引入到腔体中的开口，并且轴线C具有倾斜度，使得在从开口指向保持架的底部的方向上，所述轴线C接近控制杆的第一端。因此，轴线C的这种定向特别适于这样的控制系统，即，当使用者按压踏板并且控制杆受到压缩应力时，对于该控制系统所传递的力处于其最高值。
根据一个实施方式，控制杆具有壳体，并且腔体布置在插入件中，该插入件适于在操作位置中安装在控制杆的壳体中。
根据一个实施方式，壳体是沿着轴线C定向的开口。这使得可特别地使用具有与轴线C同轴的中央轴线的插入件，这简化了其制造。
根据一个实施方式，保持架具有底部和可弹性变形部分，该可弹性变形部分作为底部的延伸部延伸并且界定开口以允许球形头部被引入到腔体中，腔体由底部和可弹性变形部分限定。
根据一个实施方式，插入件适于在壳体中从部分插入位置朝向操作位置移动，在该部分插入位置中，保持架的可弹性变形部分适于变形以允许球形头部插入到保持架的腔体中。
根据一个实施方式，保持架的可弹性变形部分包括多个指状物，该多个指状物从保持架的底部伸出到开口的边缘，所述指状物可弹性变形以允许开口的扩展，从而允许球形头部被引入到腔体中。
根据一个实施方式，控制杆的第一端具有用于容纳在第二插入件的互补部分中的球形头部，该第二插入件安装在活塞壳体中。
根据一个实施方式，本发明还提供一种控制系统，其包括上述连接组件、液压缸，该液压缸包括具有内孔的主体和能滑动地安装在内孔中的活塞，控制杆的第一端枢转地安装在活塞上。
最后，根据一个实施方式，本发明还提供一种机动车辆，其包括上述控制系统、底盘、围绕平行于轴线B的轴线D能旋转地安装在底盘上的踏板和固定到所述踏板上的球形头部；该插入件处于其操作位置，并且所述球形头部容纳在腔体中，以允许控制杆围绕轴线B相对于踏板旋转。
附图说明
在以下参考附图对本发明的几个特定实施方式的描述中，将更好地理解本发明，并且本发明的其他目的、细节、特征和优点将变得更清楚，这些实施方式仅作为说明而非限制给出。
-图1是机动车辆离合器的液压控制装置的示意图。
-图2是用于将踏板连接到传递液压缸的活塞的控制杆的透视图。
-图3是用于铰接在踏板上的控制杆的后端的透视图。
-图4以透视图示出了待固定到踏板的球形头部，以及以剖视图示出了配备有插入件的控制杆，该插入件布置在部分地插入控制杆的壳体中的位置。
-图5是示出了球形头部、控制杆和插入件的剖视图，其中，当插入件处于其在控制杆的壳体中的部分插入位置时，球形头部被接收在插入件中。
-图6是示出了球形头部、控制杆和插入件的剖视图，插入件处于其完全插入控制杆的壳体中的操作位置。
-图7是图4至图6中的插入件的透视图。
具体实施方式
按照惯例，在说明书中，由三个轴X、Y、Z限定的三维正交参考标记用于描述控制系统和车辆的元件。
图1示意性地示出了离合器的液压控制系统。液压控制系统具有与致动元件相关联的传递液压缸1并具有例如经由致动叉5与离合器4相关联的接收液压缸3。这里的致动元件是踏板2，其围绕平行于Y轴的轴线D铰接在车辆底盘上。传递液压缸1和接收液压缸3通过填充有流体(例如油)的液压回路6彼此连接。传递液压缸1和接收液压缸3中的每个都具有主体1a、3a和活塞1b、3b，主体具有内孔，活塞适于在所述内孔内滑动并与内孔一起限定可变容积的液压腔室。传递液压缸1的活塞1a枢转地连接到控制杆7，控制杆枢转地连接到踏板2。当使用者在踏板2上压下时，传送液压缸1的活塞1b在传送液压缸1的主体1a中滑动，以迫使流体朝向接收液压缸3流出。然后，接收液压缸3的活塞3b滑入接收液压缸3的主体3a中，这允许离合器4从其接合位置移动到其脱离位置。
图2示出了控制杆7，其用于将传递液压缸1的活塞1a连接到踏板4。杆沿着平行于X轴的轴线A纵向延伸。在所示实施方式中，控制杆7用于通过球窝接头枢转地安装到传递液压缸1的活塞1b。为此，控制杆7的前端具有球形头部8。球形头部8用于容纳在未示出的插入件的互补部分中，该插入件安装在活塞1b的后壳体中。例如，在文献FR2924185中特别描述了此类型的球窝接头，其布置在控制杆7和传递液压缸1的活塞1b之间。这种接头允许控制杆7相对于活塞1b沿着接头轴线旋转，该接头轴线平行于Y轴，因此平行于车辆底盘上的踏板2的接头轴线D和踏板2上的控制杆7的接头轴线B，从而允许控制杆7执行其在踏板2和活塞1b之间传递运动的功能。其还允许控制杆7相对于活塞1b沿着平行于Z轴的轴线旋转，这使得更容易将控制杆7的后端附接到踏板2。另外，控制杆7的后端包括具有腔体14的保持架13，该腔体用于容纳附接到踏板的球形头部。在这里示出的实施方式中，腔体14布置在适于安装在控制杆7的壳体9中的插入件12中。如图3中详细示出的，壳体9因此布置为容纳用于容纳附接到踏板的球形头部的插入件。
关于图4至图6，在下面描述了控制杆7的第二端在踏板2上的接头。此接头用于允许控制杆7至少围绕几何轴线B相对于踏板2旋转，该几何轴线平行于Y轴和车辆底盘上的踏板2的接头轴线D。
该接头是球窝接头，并且一方面包括球形头部10，该球形头部位于固定在踏板2上的杆11的端部。杆11沿着B轴线延伸。另一方面，接头包括插入件12，该插入件安装在控制杆7的壳体9中，并且包括具有用于接收球形头部10的腔体14的保持架13。
插入件12适于在两个不同的位置固定在控制杆7的壳体9中，即部分插入位置和操作位置或完全插入位置，这两个位置一方面分别在图4和5中示出，另一方面在图6中示出。在部分插入位置中，插入件12的保持架13是可变形的以允许球形头部10插入到保持架13的腔体14中，如图5所示。在操作位置中，其中，插入件12完全插入到壳体9中，控制杆7的壳体9的壁抵抗保持架13的变形，从而允许球形头部10保持在保持架13的腔体14内。因此，为了将控制杆7附接到踏板，在插入件12处于部分插入位置时将球形头部10插入到保持架13中，然后将插入件12移动到其操作位置以将球形头部10保持在保持架13中。
保持架13具有半球形底部15、开口16和界定开口16的可弹性变形部分17。可弹性变形部分17作为半球形底部15的延伸部延伸，并与半球形底部一起限定具有球冠形状(即，由一平面切割的球体的一部分)的腔体14。腔体14的形状与球形头部10的形状互补。
在所示实施方式中，可弹性变形部分17包括多个指状物18，如图7中详细示出的，指状物适于向外弹性变形，以加宽开口16并允许将球形头部10引入到保持架13中。如图4和图5所示，当插入件12处于其部分插入位置时，弹性指状物18适于弹性地展开以允许将球形头部10插入到保持架13中。为此，壳体9的上部部分19至少在与弹性指状物18相对的区域中张开(flare)，以允许指状物18移动得足够远以允许将球形头部10通过开口16引入。相反，如图6所示，当插入件12处于其操作位置时，即完全插入壳体9中时，壳体9的壁抵抗指状物18的伸展，这允许球形头部10保持在保持架13中。
壳体9由通孔形成，该通孔沿着在由轴线A和B限定的平面中延伸的轴线C定向并相对于轴线B倾斜。插入件12适于插入到壳体9中，然后沿着轴线C被引导，以首先到达图4和图5所示的部分插入位置，然后到达图6所示的操作位置。
由保持架13的腔体14限定的球冠与轴线C同轴。因此，壳体9相对于轴线B倾斜，因此球冠的纵长方向(vertical direction)也相对于轴线B倾斜。轴线C相对于轴线B倾斜小于20°的角度，更具体地小于15°，优选地在2°和5°之间。轴线C定向为使得轴线C在从保持架13的开口16通向保持架13的底部15的方向上接近控制杆7的前端。通过这种布置，当驾驶员在踏板2上压下并且球形头部10将沿着轴线A定向并且指向控制杆7的前端的力施加到保持架13上时，所述力使得球形头部10推靠在保持架13的底部15上。这消除了当使用者在踏板2上施加相当大的力时球形头部10可能从保持架13中出来的风险。
另外，插入件12和壳体9具有互补的形状，该形状防止插入件12在壳体9内围绕轴线C旋转。壳体9和插入件12的互补形状由图5所示的肋20提供，肋相对于轴线C从插入件12径向地向外伸出，并被引导在布置于壳体9的壁中的具有互补形状的凹槽21(特别地如图3所示)中。当插入件12插入到壳体9中时以及当插入件12在其部分插入位置和最终操作位置之间移动时，肋20均布置为滑动到凹槽21中的一个中。
另外，插入件12包括组装凸耳22，该组装凸耳用于固定将插入件12附接在壳体9中的其两个位置的任一个中。为此，壳体9的壁具有朝向壳体9的内部伸出的环23。此外，环23具有截锥形内表面，该截锥形内表面形成适于与组装凸耳22的自由端配合的斜坡，以在插入件12在其部分插入位置和操作位置的方向上移动时使组装凸耳22向内变形。
另外，如图5所示，例如，每个组装凸耳22的自由端具有临时闩锁构件24。每个临时闩锁构件24从插入件径向地向外伸出，并且适于在插入件12处于部分插入位置时与环23配合，以防止插入件12从壳体9移除。
此外，如图6所示，组装凸耳22的自由端包括钩形，并且当插入件12处于操作位置时，即完全插入时，适于与环23配合，以防止插入件12朝向部分插入位置移动。
关于保持架和壳体的结构的更多信息，可参考文献FR3026449。
虽然已经结合几个具体实施方式描述了本发明，但是很清楚，本发明决不限于此，并且包括所述装置的所有技术等同物及其组合，如果其落入本发明的范围内的话。
特别地，如果在上述实施方式中，保持架布置在适于安装在控制杆的壳体中的插入件中，则根据未示出的其他实施方式，保持架也可直接在控制杆的主体中形成。
动词“包括”、“组成”或“包含”及其同型形式的使用不排除存在除了权利要求中陈述的元件或步骤之外的元件或步骤。
在权利要求中，括号中的任何参考标记不应被解释为对权利要求的限制。

Claims (13)

1.一种连接组件，用于将致动元件连接到机动车辆控制系统的液压缸(1)的活塞(1b)，所述连接组件包括：
-控制杆(7)，所述控制杆沿着轴线A纵向地延伸，并且一方面包括用于枢转地安装到所述液压缸(1)的所述活塞(1b)的第一端，另一方面包括用于安装到所述致动元件以能够围绕垂直于轴线A的至少一个轴线B枢转的第二端；
-所述控制杆配备有具有腔体(14)的保持架(13)，所述腔体用于接收固定到所述致动元件的球形头部(10)，以形成适于允许所述控制杆(7)围绕轴线B相对于所述致动元件旋转的球窝接头；所述腔体具有球冠形状，所述球冠形状的纵长方向限定轴线C；所述连接组件的特征在于，轴线C在由轴线A和轴线B限定的平面上的投影中相对于轴线B倾斜一角度α，所述角度严格地在0°和20°之间。
2.根据权利要求1所述的连接组件，其中，轴线C在由轴线A和轴线B限定的平面中延伸。
3.根据权利要求1或2所述的连接组件，其中，轴线C在由轴线A和轴线B限定的平面上的投影中相对于轴线B倾斜在2°和5°之间的角度α。
4.根据权利要求1或2所述的连接组件，其中，所述保持架(13)包括底部(15)和用于将所述球形头部(10)引入到所述腔体(14)中的开口(16)，并且其中，轴线C具有倾斜度，使得在从所述开口(16)指向所述保持架(13)的所述底部(15)的方向上，所述轴线C接近所述控制杆(7)的所述第一端。
5.根据权利要求1或2所述的连接组件，其中，所述控制杆(7)包括壳体(9)，并且其中，所述腔体(14)布置在插入件(12)中，所述插入件适于在操作位置中安装在所述控制杆(7)的所述壳体(9)中。
6.根据权利要求5所述的连接组件，其中，所述壳体(9)是沿着轴线C定向的开口。
7.根据权利要求5所述的连接组件，其中，所述保持架(13)具有底部(15)和可弹性变形部分(17)，所述可弹性变形部分作为所述底部(15)的延伸部延伸并界定开口(16)，以允许所述球形头部(10)被引入到所述腔体(14)中，所述腔体由所述底部(15)和所述可弹性变形部分(17)限定。
8.根据权利要求7所述的连接组件，其中，所述插入件(12)适于在所述壳体(9)中从部分插入位置朝向所述操作位置移动，在所述部分插入位置中，所述保持架(13)的所述可弹性变形部分(17)适于变形以允许所述球形头部(10)被插入到所述保持架(13)的所述腔体(14)中。
9.根据权利要求7或8所述的连接组件，其中，所述保持架(13)的所述可弹性变形部分(17)包括多个指状物(18)，所述多个指状物从所述保持架(13)的所述底部(15)伸出到所述开口(16)的边缘，所述指状物(18)能弹性变形以允许所述开口(16)的扩展，从而允许所述球形头部(10)被引入到所述腔体(14)中。
10.根据权利要求1或2所述的连接组件，其中，所述控制杆(7)的所述第一端包括用于容纳在第二插入件的互补部分中的球形头部(8)，所述第二插入件安装在活塞壳体(1c)中。
11.根据权利要求1所述的连接组件，其中，所述致动元件是踏板(2)。
12.一种控制系统，包括根据权利要求1至11中任一项所述的连接组件、液压缸(1)，所述液压缸包括具有内孔的主体(1a)和能滑动地安装在所述内孔中的活塞(1b)，所述控制杆(7)的所述第一端枢转地安装在所述活塞(1b)上。
13.一种机动车辆，包括根据权利要求12所述的控制系统、底盘、围绕平行于轴线B的轴线D能旋转地安装在所述底盘上的踏板(2)和附接到所述踏板的球形头部(10)；插入件(12)在操作位置中安装在壳体(9)中，并且所述球形头部(10)容纳在所述腔体(14)中，以允许所述控制杆(7)围绕轴线B相对于所述踏板(2)旋转。
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