CN111688654A - 一种具有力滞作用的力模拟器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有力滞作用的力模拟器，涉及汽车制动的技术领域，包括壳体，壳体内有传动组件、弹力组件、力滞组件，传动组件包括推杆、连接杆，力滞组件包括固定卡套、弹力件，固定卡套形成有卡槽，弹力件嵌设于卡槽内且处于被压缩状态，固定卡套形成有第二摩擦部，第二摩擦部与连接块外侧壁抵接。在推杆运动过程中，由于弹力件呈被压缩状态而产生弹力作用于壳体内侧壁，使第一摩擦部与壳体内侧壁之间的相互运动产生摩擦力，继而在推杆往复运动时产生力滞作用。当第一摩擦部被磨损变薄后，第二摩擦部与壳体内侧壁抵接，确保传动组件在壳体内运动顺滑。本发明提出的具有力滞作用的力模拟器，有效提高制动踏板的控制稳定性和驾驶安全性。

Description

一种具有力滞作用的力模拟器

技术领域

本发明涉及汽车制动的技术领域，更具体地说，它涉及一种具有力滞作用的力模拟器。

背景技术

电子液压制动系统通常包括有制动电机、制动主缸、轮缸压力控制阀、踏板模拟器、失效备份系统及其相关管路。电子式电子液压制动系统结构简单，可以实现每个轮缸的制动压力精确控制。除能实现传统制动系统的制动防抱死控制、驱动防滑控制、电子制动力分配控制、电子稳定性控制等功能外，还能通过软件实现紧急制动辅助、制动俯仰控制、制动盘水膜清除、坡道起步辅助等一系列功能。与传统真空助力器不同，电子液压制动系统的操纵机构和执行机构通常为解耦系统，制动踏板感觉来源于踏板模拟器，在踏板模拟器的帮助下，实现不改变原有制动踏板感觉为前提的制动能量回收最大化。

现有技术中，踏板模拟器通过压缩弹簧所产生反馈力模拟制动踏板感觉，但是，此方式的力滞效应与传统真空助力器的制动踏板感觉相差较大，且设有弹簧的踏板模拟器，驾驶员不易控制踏板位置，容易在目标值附近抖动，因此，亟需一种具有力滞作用的力模拟器。

发明内容

针对实际运用中这一问题，本发明目的在于提出一种具有力滞作用的力模拟器，具体方案如下：

一种具有力滞作用的力模拟器，包括壳体，所述壳体内设有传动组件、弹力组件、力滞组件，所述传动组件包括推杆和连接杆，所述推杆一端贯穿所述壳体置于所述壳体外，所述推杆另一端设有连接块，所述连接块背离所述推杆的一端开设有传动槽，所述连接杆一端置于所述传动槽内，所述连接杆另一端贯穿所述壳体置于所述壳体外；

所述连接块外侧壁形成有用于安装所述力滞组件的凹槽，所述力滞组件包括固定卡套和弹力件，所述固定卡套嵌设于所述凹槽内且所述固定卡套背离所述凹槽一侧形成有用于安装所述弹力件的卡槽，所述弹力件嵌设于所述卡槽内且处于被压缩状态，所述弹力件背离所述卡槽一侧形成第一摩擦部，所述第一摩擦部与所述壳体内侧壁抵接，所述凹槽侧壁沿靠近所述连接块外侧壁方向延伸弯折形成第二摩擦部，所述第二摩擦部与所述连接块外侧壁抵接；

所述弹力组件包括第一弹性复位件、第二弹性复位件、固定座，所述固定座活动套设于所述推杆外侧壁上且所述固定座与所述推杆外侧壁之间形成限位空腔，所述第一弹性复位件套设于所述推杆外侧壁上且置于所述限位空腔内，所述第一弹性复位件一端与所述壳体内侧壁抵接，所述第一弹性复位件另一端与所述固定座内侧壁抵接，所述第二弹性复位件套设于所述推杆外侧壁上，所述第二弹性复位件一端与所述固定座背离所述第一弹性复位件的一侧抵接，所述第二弹性复位件另一端与所述连接块背离所述连接杆的一侧抵接。

进一步优选地，所述壳体靠近所述第一弹性复位件一内侧壁上设有缓冲件，当所述第一弹性复位件处于弹性势能最大值时，所述固定座与所述缓冲件抵接。

进一步优选地，所述壳体靠近所述推杆的边沿由靠近所述连接杆方向弯折形成凸起部，所述凸起部由背离所述推杆一侧弯折形成卡定部，所述壳体、凸起部、卡定部之间形成固定空间，所述缓冲件卡接于所述固定空间内，且所述第一弹性复位件背离所述固定座一端与所述卡定部背离所述固定空间一侧抵接。

进一步优选地，所述固定座靠近所述缓冲件边沿背离所述推杆方向弯折形成定位部，所述第二弹性复位件套设于所述固定座外侧壁上，且所述第二弹性复位件背离所述连接块的一端与所述定位部抵接，所述定位部背离所述第二弹性复位件的一侧与所述缓冲件抵接。

进一步优选地，所述第二摩擦部与所述壳体内侧壁为间隙配合设置且距离小于0.1mm。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

当驾驶员踩动制动踏板，输入力大于第一弹性复位件和第二弹性复位件的预紧力时，制动踏板推动连接杆与推杆沿推杆靠近连接杆的方向向前运动，按照运动方向，弹力组件的压缩过程分为起始段、过渡段、上升段三个阶段。

如下：

起始段：连接杆与推杆向前运动(推杆靠近连接杆方向)，第一弹性复位件、第二弹性复位件被压缩。

过渡段：固定座与缓冲件抵接，第一弹性复位件、第二弹性复位件继续被压缩。

上升段：缓冲件处于弹性势能最大值时，第一弹性复位件停止被压缩状态处于弹性势能最大值，第二弹性复位件继续被压缩，因第二弹性复位件弹性势能较大，此时制动踏板力快速上升。

在推杆运动过程中，由于弹力件呈被压缩状态而产生弹力作用于壳体内侧壁，以使第一摩擦部与壳体内侧壁之间的相互运动产生摩擦力，继而在推杆往复运动时产生力滞作用。并且，当第一摩擦部被磨损变薄后，第二摩擦部与壳体内侧壁抵接，进而确保传动组件在壳体内运动顺滑。本发明提出的具有力滞作用的力模拟器，有效提高制动踏板的控制稳定性和驾驶安全性。

附图说明

图1为本发明实施例的剖面示意图；

图2为图1中A部分的放大示意图。

附图标记：1、壳体；2、推杆；3、连接杆；4、连接块；5、传动槽；6、凹槽；7、固定卡套；8、弹力件；9、卡槽；10、第一摩擦部；11、第二摩擦部；12、第一弹性复位件；13、第二弹性复位件；14、固定座；15、限位空腔；16、缓冲件；17、凸起部；18、卡定部；19、固定空间；20、定位部。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本发明作进一步的详细说明，但本发明的实施方式不仅限于此。

如图1所示，一种具有力滞作用的力模拟器，包括呈空心圆筒状的壳体1，壳体1内设有传动组件、弹力组件、力滞组件。其中，传动组件包括推杆2和连接杆3，沿壳体1长度方向推杆2一端贯穿壳体1置于壳体1外，推杆2另一端一体设有连接块4，连接块4背离推杆2的一端形成有传动槽5，连接杆3一端置于传动槽5内，连接杆3另一端贯穿壳体1置于壳体1外与制动踏板连接，驾驶员踩动制动踏板以驱动连接杆3运作。

进一步的，连接块4外侧壁形成有用于安装力滞组件的凹槽6，连接块4整体呈“工”字形状。力滞组件包括固定卡套7和弹力件8，固定卡套7嵌设于凹槽6内且固定卡套7背离凹槽6一侧形成有用于安装弹力件8的卡槽9，弹力件8嵌设于卡槽9内。弹力件8背离卡槽9一侧形成第一摩擦部10，第一摩擦部10与壳体1内侧壁抵接。优选地，凹槽6侧壁沿靠近连接块4外侧壁方向延伸弯折形成第二摩擦部11，第二摩擦部11与连接块4外侧壁抵接，且第二摩擦部11与壳体1内侧壁距离小于0.1mm，固定卡套7整体呈“Ω”形状。本实施例中，固定卡套7为pom材质制成，弹力件8为nbr橡胶制成。

结合图2所示，弹力组件包括第一弹性复位件12、第二弹性复位件13、固定座14。固定座14活动套设于推杆2外侧壁上，且固定座14与推杆2外侧壁之间形成限位空腔15，第一弹性复位件12套设于推杆2外侧壁上且置于限位空腔15内。同时，壳体1靠近第一弹性复位件12的内侧壁上设有缓冲件16。其中，推杆2贯穿壳体1处在壳体1上形成有开槽，推杆2通过开槽以贯穿壳体1，开槽的边沿由靠近连接杆3方向弯折形成凸起部17，凸起部17由背离推杆2一侧弯折形成卡定部18。壳体1、凸起部17、卡定部18之间形成“凵”字形的固定空间19，缓冲件16卡接于固定空间19内。第一弹性复位件12一端与卡定部18背离固定空间19一侧抵接，第一弹性复位件12另一端与固定座14内侧壁抵接。

固定座14靠近缓冲件16边沿背离推杆2方向弯折形成定位部20，固定座14整体呈“凸”字形状，当第一弹性复位件12处于弹性势能最大值时，定位部20与缓冲件16抵接，本实施例缓冲件16为橡胶制成，利用缓冲件16以对固定座14与壳体1接触产生缓冲作用减少磨损率。第二弹性复位件13套设于固定座14外侧壁上(可知第二弹性复位件13套设于推杆2外侧壁上)，第二弹性复位件13一端与定位部20背离缓冲件16的一侧抵接，第二弹性复位件13另一端与连接块4背离连接杆3的一侧抵接。优选地，第一弹性复位件12和第二弹性复位件13均为弹簧，且第二弹性复位件13弹性势能大于第一弹性复位件12。

当驾驶员踩动制动踏板，输入力大于第一弹性复位件12和第二弹性复位件13的预紧力时，制动踏板推动连接杆3与推杆2沿推杆2靠近连接杆3的方向向前运动，按照运动方向，弹力组件的压缩过程分为起始段、过渡段、上升段三个阶段。如下：

起始段：连接杆3与推杆2向前运动(推杆2靠近连接杆3方向)，第一弹性复位件12、第二弹性复位件13被压缩。

过渡段：固定座14与缓冲件16抵接，第一弹性复位件12、第二弹性复位件13继续被压缩。

上升段：缓冲件16处于弹性势能最大值时，第一弹性复位件12停止被压缩状态处于弹性势能最大值，第二弹性复位件13继续被压缩，因第二弹性复位件13弹性势能较大，此时制动踏板力快速上升。

在推杆2运动过程中，由于弹力件8呈被压缩状态而产生弹力作用于壳体1内侧壁，以使第一摩擦部10与壳体1内侧壁之间的相互运动产生摩擦力，继而在推杆2往复运动时产生力滞作用。并且，当第一摩擦部10被磨损变薄后，第二摩擦部11与壳体1内侧壁抵接，进而确保传动组件在壳体1内运动顺滑。本发明提出的具有力滞作用的力模拟器，有效提高制动踏板的控制稳定性和驾驶安全性。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种具有力滞作用的力模拟器，其特征在于，包括壳体(1)，所述壳体(1)内设有传动组件、弹力组件、力滞组件，所述传动组件包括推杆(2)和连接杆(3)，所述推杆(2)一端贯穿所述壳体(1)置于所述壳体(1)外，所述推杆(2)另一端设有连接块(4)，所述连接块(4)背离所述推杆(2)的一端开设有传动槽(5)，所述连接杆(3)一端置于所述传动槽(5)内，所述连接杆(3)另一端贯穿所述壳体(1)置于所述壳体(1)外；

所述连接块(4)外侧壁形成有用于安装所述力滞组件的凹槽(6)，所述力滞组件包括固定卡套(7)和弹力件(8)，所述固定卡套(7)嵌设于所述凹槽(6)内且所述固定卡套(7)背离所述凹槽(6)一侧形成有用于安装所述弹力件(8)的卡槽(9)，所述弹力件(8)嵌设于所述卡槽(9)内且处于被压缩状态，所述弹力件(8)背离所述卡槽(9)一侧形成第一摩擦部(10)，所述第一摩擦部(10)与所述壳体(1)内侧壁抵接，所述凹槽(6)侧壁沿靠近所述连接块(4)外侧壁方向延伸弯折形成第二摩擦部(11)，所述第二摩擦部(11)与所述连接块(4)外侧壁抵接；

所述弹力组件包括第一弹性复位件(12)、第二弹性复位件(13)、固定座(14)，所述固定座(14)活动套设于所述推杆(2)外侧壁上且所述固定座(14)与所述推杆(2)外侧壁之间形成限位空腔(15)，所述第一弹性复位件(12)套设于所述推杆(2)外侧壁上且置于所述限位空腔(15)内，所述第一弹性复位件(12)一端与所述壳体(1)内侧壁抵接，所述第一弹性复位件(12)另一端与所述固定座(14)内侧壁抵接，所述第二弹性复位件(13)套设于所述推杆(2)外侧壁上，所述第二弹性复位件(13)一端与所述固定座(14)背离所述第一弹性复位件(12)的一侧抵接，所述第二弹性复位件(13)另一端与所述连接块(4)背离所述连接杆(3)的一侧抵接。

2.根据权利要求1所述的具有力滞作用的力模拟器，其特征在于，所述壳体(1)靠近所述第一弹性复位件(12)一内侧壁上设有缓冲件(16)，当所述第一弹性复位件(12)处于弹性势能最大值时，所述固定座(14)与所述缓冲件(16)抵接。

3.根据权利要求2所述的具有力滞作用的力模拟器，其特征在于，所述壳体(1)靠近所述推杆(2)的边沿由靠近所述连接杆(3)方向弯折形成凸起部(17)，所述凸起部(17)由背离所述推杆(2)一侧弯折形成卡定部(18)，所述壳体(1)、凸起部(17)、卡定部(18)之间形成固定空间(19)，所述缓冲件(16)卡接于所述固定空间(19)内，且所述第一弹性复位件(12)背离所述固定座(14)一端与所述卡定部(18)背离所述固定空间(19)一侧抵接。

4.根据权利要求3所述的具有力滞作用的力模拟器，其特征在于，所述固定座(14)靠近所述缓冲件(16)边沿背离所述推杆(2)方向弯折形成定位部(20)，所述第二弹性复位件(13)套设于所述固定座(14)外侧壁上，且所述第二弹性复位件(13)背离所述连接块(4)的一端与所述定位部(20)抵接，所述定位部(20)背离所述第二弹性复位件(13)的一侧与所述缓冲件(16)抵接。

5.根据权利要求1所述的具有力滞作用的力模拟器，其特征在于，所述第二摩擦部(11)与所述壳体(1)内侧壁为间隙配合设置且距离小于0.1mm。

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