CN113619384B - 一种用于控制车速的限速装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及汽车装置结构技术领域，具体地指一种用于控制车速的限速装置。包括油门踏板，还包括沿竖向布置的上端铰接连接于油门踏板的油门拉杆；油门拉杆横向一侧设置有横限位杆；所述横限位杆沿水平布置，在车速达到设定最高限速时通过驱动机构驱动沿水平方向移动至与油门拉杆上的限位机构连接用于限制油门踏板开度进一步增加；限位机构与横限位杆被设置为两者的连接点在竖向上位置可调以对应不同油门踏板开度要求。本发明结构简单，能够通过简单机械的方式实现最高限速的控制调节，且本发明的最高限速可调节，适应范围更为广泛。

Description

一种用于控制车速的限速装置

技术领域

本发明涉及汽车装置结构技术领域，具体地指一种用于控制车速的限速装置。

背景技术

随着汽车技术的快速发展，我国的汽车拥有量近年来大幅增加，但同时，由于汽车超速行驶引起的交通事故也越来越多，超速行驶已成为造成车祸频发的主要原因，特别是对于中大型车辆，其行驶超速失控后带来的后果往往是灾难性的，为此，必须从源头上解决超速问题，因此在车辆上安装限速装置是很有必要的，但现有的限速装置的结构普遍较为复杂与繁琐，使用中易出错，有损使用效果。

此外，现有的限速装置一般只对一个速度值进行限定，如控制车速的限速值为100KM/H，但该限速值不具备可调性，不能满足实际使用需求，毕竟，除了高速公路，控制车速也会行驶于各个省道甚至县道，这些道路也会有速度限制，且限制速度都往往小于100KM/H，此时要满足这个速度限制，最终只能依赖司机去控制油门，偶尔难免会超过该路段的速度限制，轻则会造成违章扣分罚款，重则会因为超速造成交通事故。

目前有公开专利提到可以对最高限速进行调整的油门踏板辅助结构，如专利号为“CN201310695436.2”的名为“限制车速可调的教练车限速系统”的中国发明专利，该专利公开了一种限制车速可调的教练车限速系统，它包括节气门电机、发动机控制单元、油门踏板位置传感器、常闭触点继电器、限速控制键盘、限速控制单元和车速传感器；其中，限速控制键盘，其信号输出端与限速控制单元相连接；车速传感器，其信号输出端与限速控制单元相连接；油门踏板位置传感器，其一信号输出端通过常闭触点继电器与发动机控制单元选择性相连接；其另一信号输出端与限速控制单元相连接；限速控制单元与发动机控制单元相连接；节气门电机，其控制输入端与发动机控制单元相连接。本发明通过调节发动机进气量达到教练车限速的功能，并且限制车速可调，限制反应灵敏，能有效避免学员超速行驶及因操作不当而引起的交通事故。

但该方案涉及到一套较为复杂的控制系统，需要通过布置传感器采集参数并结合控制系统进行相应的控制，这种配置结构会增加车辆的成本，对车辆的改动情况比较大，针对教练车因为路况情况比较简单单一还能够适用，但是对于行驶于复杂路况的车辆来说，显然这种控制系统结构并不适用。

发明内容

本发明的目的就是要解决上述背景技术的不足，提供一种用于控制车速的限速装置。

本发明的技术方案为：一种用于控制车速的限速装置，包括油门踏板，还包括沿竖向布置的上端铰接连接于油门踏板的油门拉杆；所述油门拉杆横向一侧设置有横限位杆；所述横限位杆沿水平布置，在车速达到设定最高限速时通过驱动机构驱动沿水平方向移动至与油门拉杆上的限位机构连接用于限制油门踏板开度进一步增加；所述限位机构与横限位杆被设置为两者的连接点在竖向上位置可调以对应不同油门踏板开度要求。

进一步的所述驱动机构包括用于将油门拉杆竖向移动的竖向作用力转化为驱动横限位杆横向移动的横向作用力的传导结构。

进一步的所述传导结构包括双旋轴筒和横向齿条；所述双旋轴筒为套设于油门拉杆的仅可绕轴线转动的筒状结构，双旋轴筒通过内侧的内螺纹与油门拉杆上的外螺纹螺旋连接；所述横向齿条沿水平横向布置，横向齿条与双旋轴筒外侧的外筒齿啮合传动连接，横向齿条上还设置有一端铰接连接于横向齿条的斜调节杆；所述斜调节杆另一端铰接连接于横限位杆。

进一步的所述横限位杆上开设有多个沿杆体长度方向间隔布置的限位通孔；所述斜调节杆上开设有多个沿杆体长度方向间隔布置的调节通孔，斜调节杆通过穿设于调节通孔与限位通孔的传动销铰接连接于横限位杆。

进一步的所述横限位杆远离油门拉杆一侧设置有在预设值小于限速值且车速达到预设值后限制油门拉杆进一步下行的调节机构。

进一步的所述调节机构包括电磁铁；所述横限位杆远离油门拉杆一侧设置有磁性体；所述电磁铁在在车速达到预设值后通电吸附磁性体限制油门拉杆进一步下行。

进一步的所述限位机构包括多组开设于油门拉杆上的限位插孔，多组限位插孔沿竖向间隔布置；所述横限位杆在车速达到设定限速时穿过对应该限速的限位插孔限制油门踏板开度的进一步增加。

进一步的所述油门拉杆相对于横限位杆的一侧设置有对位插件；所述对位插件为板体上开设有多个沿竖向间隔布置的对位插孔的固定板状结构；所述横限位杆在车速达到设定限速时穿过对应该限速的限位插孔进入对应的对位插孔限制油门踏板开度的进一步增加。

进一步的所述油门拉杆的下端设置有在松开油门踏板后驱动油门拉杆竖向移动回复至初始状态的复位机构；所述复位机构包括转向板；所述油门拉杆沿竖向穿过转向板，油门拉杆上设置有压簧板；所述压簧板与转向板之间设置有限位弹簧；所述限位弹簧套接在油门拉杆上。

进一步的还包括油门摇臂；所述油门摇臂通过油门拉线与油门拉杆下端连接，油门摇臂与油门拉杆之间设置有多组滑轮；所述油门拉线缠绕于滑轮上用于在油门拉杆下行时拉动油门摇臂以此来控制油门开度。

本发明的优点有：1、本发明通过设置横限位杆用于限制油门拉杆在达到最高限速后的开度增加，可以完全从机械的方式去控制车辆的最高限速，方式极为简单，且限位机构与横限位杆的连接点的竖向位置可调，能够实现不同最高限速的调节，整个装置结构简单，操作调节方便，具有极大的推广价值；

2、本发明通过将油门拉杆的竖向作用力传递到横限位杆，无需使用其他的动力驱动装置就可以实现横限位杆的横向移动，且传导结构能够准确的将油门拉杆的运动情况传递到横限位杆，使整个限位过程更加精准可控；

3、本发明的传导结构通过双旋轴筒、横向齿条与斜调节杆的组合结构将油门拉杆的竖向移动传递到横限位杆，使横限位杆产生横向移动，结构极为简单，完全利用了油门拉杆的作用力来进行横限位杆的驱动，控制精准；

4、本发明通过在横限位杆和斜调节杆上设置有多组限位通孔和调节通孔，能够通过调节传动销处于不同的限位通孔或是不同的调节通孔实现横限位杆与油门拉杆连接位置的变化，从而实现油门踏板不同开度的要求；

5、本发明的调节机构，在预设值小于设定限速值，且车速已经达到预设值的情况下对油门拉杆进行调节控制，限制油门拉杆的进一步下行，避免油门踏板的开度进一步增加，从而控制车速；

6、本发明的调节机构极为简单，通过电磁铁吸附磁性体即可产生抽出的作用力，电磁铁通过电流控制，即应用时通过控制电路的电流结合油门踏板的操作情况即可实现油门拉杆的控制，控制方式极为简单；

7、本发明的限位机构结构极为简单，通过在油门拉杆上设置有多个限位插孔，横限位杆穿过限位插孔，即可实现对油门拉杆的限位作用，结构简单操作简便，多组限位插孔能够实现不同开度的调节要求；

8、本发明还设置有对位插件，对位插件上开设有多组对位插孔，横限位杆伸入到对位插孔后，可以提高横限位杆对油门拉杆限位时的稳定性；

9、本发明设计的复位机构能够在油门踏板松开后驱动油门拉杆回复至初始位置，避免出现踩下不动的情况发生；

10、本发明的油门摇臂能够有效控制油门踏板的开度，起到方便调节的目的。

本发明结构简单，操作方便，能够通过简单机械的方式实现最高限速的控制调节，且本发明的最高限速可调节，适应范围更为广泛，具有极大的推广价值。

附图说明

图1：本发明的结构示意图；

图2：本发明的横限位杆与油门拉杆结构示意图；

图3：本发明的油门拉杆结构示意图；

图4：本发明的横限位杆伸入限位插孔结构示意图；

图5：本发明的双旋轴筒结构示意图；

图6：本发明的双旋轴筒与横向齿条连接结构示意图；

其中：1—油门摇臂；2—油门拉线；21—第一滑轮；22—第二滑轮；3—油门拉杆；31—油门踏板；311—板下弹簧；32—转向板；321—转向孔；33—外螺纹；34—限位插孔；4—双旋轴筒；41—轴筒轴腔；42—内螺纹；43—外筒齿；44—横向齿条；45—上卡环；46下卡环；5—斜调节杆；51—调节通孔；6—横限位杆；61—磁性体；62—限位通孔；63—传动销；7—对位插件；71—对位插孔；8—电磁铁；81—线圈；82—电源；83—电磁阀；9—限位弹簧；91—压簧板。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，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，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“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或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

如图1～6所示，本实施例涉及一种油门踏板辅助装置，具体的本案的油门踏板结构如图1所示，包括油门踏板31，油门踏板31一端铰接连接于支座，油门踏板31下方设置有板下弹簧311，板下弹簧311起到油门踏板31踩下后的复位作用。油门踏板31下方还设置有沿竖向布置的上端铰接连接于油门踏板31的油门拉杆3，踩下油门踏板31的过程中，油门拉杆3沿竖向向下移动，当松开油门踏板31时，油门踏板31复位油门拉杆3沿竖向向上移动。油门拉杆3的下端设置有转向板32，油门拉杆3沿竖向穿过转向板32，油门拉杆3上设置有压簧板91，压簧板91与转向板32之间设置有限位弹簧9，限位弹簧9套接在油门拉杆3上。限位弹簧9在油门踏板31踩下后处于压缩状态，当油门踏板31松开后，限位弹簧9驱动油门拉杆3向上移动，推动油门踏板31回复至初始位置。

另外，本实施例还设置有油门摇臂1，油门摇臂1类似于卷扬机一类的动力装置，油门摇臂1通过油门拉线2与油门拉杆3下端连接，油门摇臂1与油门拉杆3之间设置有多组滑轮，本实施例的滑轮包括并列布置的第一滑轮21和第二滑轮22，油门拉线2缠绕于第一滑轮21和第二滑轮22上用于在油门拉杆3下行时拉动油门摇臂1，以此来控制油门开度，从而给发动机加油。

为了实现对油门踏板31在车速达到最高限速时的油门开度控制，本实施例在油门拉杆3横向一侧设置有横限位杆6，横限位杆6沿水平布置，在车速达到设定最高限速时通过驱动机构驱动沿水平方向移动至与油门拉杆3上的限位机构连接用于限制油门踏板31开度进一步增加，限位机构与横限位杆6被设置为两者的连接点在竖向上位置可调以对应不同油门踏板31开度要求。

如图1和2所示，本实施例的驱动机构包括用于将油门拉杆3竖向移动的竖向作用力转化为驱动横限位杆6横向移动的横向作用力的传导结构。传导结构包括双旋轴筒4和横向齿条44，双旋轴筒4为套设于油门拉杆3的仅可绕轴线转动的筒状结构，双旋轴筒4的轴筒轴腔41内设置有内螺纹42，双旋轴筒4的外侧设置有外筒齿43；双旋轴筒4通过内侧的内螺纹42与油门拉杆3上的外螺纹33螺旋连接，横向齿条44沿水平横向布置，横向齿条44与双旋轴筒外侧的外筒齿43啮合传动连接，横向齿条44上还设置有一端铰接连接于横向齿条44的斜调节杆5，斜调节杆5另一端铰接连接于横限位杆6。

双旋轴筒4上设置有上卡环45和下卡环46，通过上卡环45和下卡环46的固定作用，上卡环45和下卡环46限制双旋轴筒4的竖向移动和水平移动，但是不限制双旋轴筒4绕竖向轴线的转动。当油门拉杆3沿竖向移动时，通过油门拉杆3外侧的外螺纹33将作用力经由双旋轴筒4的轴筒轴腔41的内螺纹42传递至双旋轴筒4，使双旋轴筒4绕自身轴线转动。横向齿条44经由双旋轴筒4的外筒齿43驱动沿水平方向左右移动，油门拉杆3下行，横向齿条44向右侧移动，油门拉杆3上行，横向齿条44左侧移动。

横向齿条44的移动又驱使斜调节杆5的移动，当横向齿条44向左侧移动时，斜调节杆5拉动横限位杆6向左侧移动。如图3和4所示，本实施例的限位机构包括多组开设于油门拉杆3上的限位插孔34，多组限位插孔34沿竖向间隔布置，横限位杆6在车速达到设定限速时穿过对应该限速的限位插孔34限制油门踏板31开度的进一步增加。横限位杆6向左侧移动至穿过油门拉杆3上的限位插孔34即可将油门拉杆3固定住，限制油门拉杆3的进一步下行，即此时，油门踏板31被固定住，无法继续踩下。如图3所示，限位插孔34为长孔结构，踩下油门踏板31当横限位杆6穿过限位插孔34，此时限位插孔34的上端与横限位杆6限位，如果继续踩下油门踏板31，由于存在限位作用，油门拉杆3无法继续下行，起到最高限速的作用。当松开油门踏板31，油门拉杆3上行，油门拉杆3上行，限位插孔34的长度足够横限位杆6从限位插孔34中退出，不会阻挡油门拉杆3的上行，即限位插孔34的下端行进至与横限位杆6持平时，此时横限位杆6已经从限位插孔34中退出。

为了进一步提高限位的稳定性，本实施例在油门拉杆3相对于横限位杆6的一侧设置有对位插件7，如图1和2所示，对位插件7为板体上开设有多个沿竖向间隔布置的对位插孔71的固定板状结构，横限位杆6在车速达到设定限速时穿过对应该限速的限位插孔34进入对应的对位插孔71限制油门踏板31开度的进一步增加。当横限位杆6以此穿过限位插孔34和对位插孔71，对位插件7为固定式结构，油门拉杆3被横限位杆6完全固定住。

通过横限位杆6穿过不同的限位插孔34，就可以实现不同油门开度的控制，不同的油门开度对应不同的油门踏板31踩下深度，对应不同的油门拉杆3下行深度，因此可以实现对最高限速的控制调节。本实施例在横限位杆6上开设有多个沿杆体长度方向间隔布置的限位通孔62，斜调节杆5上开设有多个沿杆体长度方向间隔布置的调节通孔51，斜调节杆5通过穿设于调节通孔51与限位通孔62的传动销63铰接连接于横限位杆6。实际上，设置多组限位通孔62和/或设置多组调节通孔51，都能够实现横限位杆6横向移动距离的调节，从而控制横限位杆6伸入不同的限位插孔34。传动销63插入的限位通孔62越靠近油门拉杆3，横限位杆6伸入的限位通孔34越靠近油门踏板31，对应的油门开度越小，对应的最高限速越低，反之就越高；传动销63插入的调节通孔51越靠近横向齿条44，横限位杆6伸入的限位通孔34越靠近油门踏板31，对应的油门开度越小，对应的最高限速越低，反之就越高。

如果预设值小于设定的最高限速，当横限位杆3插入限位插孔34后，此时的车速极为最高限速，但是大于设定的预设值，这种情况是不满足设定要求的，为了避免出现这种情况，本实施例设置有调节结构。如图1所示，本实施例的调节结构包括电磁铁8，横限位杆6远离油门拉杆3一侧设置有磁性体61，电磁铁8在车速达到预设值后通电产生磁力，吸附磁性体61对横限位杆6产生沿水平方向向右的作用力，该作用力经由斜调节杆5、横向齿条44和双旋轴筒4传递到油门拉杆3，限制油门拉杆3的进一步下行，从而控制油门开度使车速不超过预设值。

具体的结构如图1所示，电磁铁8上有线圈81，线圈81的电路上设置有电源82和电磁阀83，通过电磁阀83控制整个线路的电流，当需要将对横限位杆6施加作用力时，电磁阀83接通电源82与线圈81，电磁铁8产生磁吸作用，吸附磁性体61产生沿水平横向向右的作用力，避免出现油门拉杆3进一步下行导致车速超过预设值的情况发生。当油门踏板31的踩下作用力减小或消失，即油门拉杆3下行的趋势消失后，电磁阀83闭合断开电路。

本实施例的具体运行过程如下：当需要加速时，驾驶员会下踩油门踏板31，下行的油门踏板31会带动油门拉杆3下行，下行的油门拉杆3经油门拉线2拉动油门摇臂1，以控制油门开度，从而给发动机加油，同时，在油门拉杆3下行的过程中，油门拉杆3上的外螺纹33与双旋轴筒4内的内螺纹42发生螺纹配合，以驱动双旋轴筒4及其上的外筒齿43一起转动，转动的外筒齿43与横向齿条44进行相互啮合以驱动横向齿条44水平向右运动，右行的横向齿条44经斜调节杆5带动横限位杆6向左运动，直至横限位杆6的外端穿过限位插孔34，并插入对位插孔71的内部，此时，油门拉杆3被阻止下行，油门开度不再增加，发动机的进油量也不再增多，从而实现限速；

随后，当油门踏板31(即踩踏油门踏板31的力减小，油门踏板31的开度有减小趋势时)被上抬时，上抬的油门踏板31带动油门拉杆3上行，上行的油门拉杆3经双旋轴筒4带动横限位杆6、斜调节杆5自动复位，以待下次限速。

横限位杆6的内端是磁性体61，该磁性体61与电磁铁8相互对应，油门拉杆3、电磁铁8分别位于磁性体61的两侧，电磁,8上的线圈81与电源82、电磁阀83串联为一个电路，该电磁阀83与车载ECU进行信号连接；

在油门拉杆3下行的过程中，若车速已达预设值，该预设值小于限速值，则车载ECU会发信号给电磁铁8以导通线圈81所在电路，从而给线圈81得电产生磁性，进而对磁性体61进行磁吸，对横限位杆6施加向右的作用力，横限位杆6的作用力依次经斜调节杆5、横向齿条44、双旋轴筒4传递到油门拉杆3上，限制油门拉杆3的进一步下行，以避免油门踏板31下行，从而避免车速达到或超过限速值。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (8)

1.一种用于控制车速的限速装置，包括油门踏板(31)，其特征在于：还包括沿竖向布置的上端铰接连接于油门踏板(31)的油门拉杆(3)；所述油门拉杆(3)横向一侧设置有横限位杆(6)；所述横限位杆(6)沿水平布置，在车速达到设定最高限速时通过驱动机构驱动沿水平方向移动至与油门拉杆(3)上的限位机构连接用于限制油门踏板(31)开度进一步增加；所述限位机构与横限位杆(6)被设置为两者的连接点在竖向上位置可调以对应不同油门踏板(31)开度要求；

所述驱动机构包括用于将油门拉杆(3)竖向移动的竖向作用力转化为驱动横限位杆(6)横向移动的横向作用力的传导结构；

所述传导结构包括双旋轴筒(4)和横向齿条(44)；所述双旋轴筒(4)为套设于油门拉杆(3)的仅可绕轴线转动的筒状结构，双旋轴筒(4)通过内侧的内螺纹(42)与油门拉杆(3)上的外螺纹(33)螺旋连接；所述横向齿条(44)沿水平横向布置，横向齿条(44)与双旋轴筒外侧的外筒齿(43)啮合传动连接，横向齿条(44)上还设置有一端铰接连接于横向齿条(44)的斜调节杆(5)；所述斜调节杆(5)另一端铰接连接于横限位杆(6)。

2.如权利要求1所述的一种用于控制车速的限速装置，其特征在于：所述横限位杆(6)上开设有多个沿杆体长度方向间隔布置的限位通孔(62)；所述斜调节杆(5)上开设有多个沿杆体长度方向间隔布置的调节通孔(51)，斜调节杆(5)通过穿设于调节通孔(51)与限位通孔(62)的传动销(63)铰接连接于横限位杆(6)。

3.如权利要求2所述的一种用于控制车速的限速装置，其特征在于：所述横限位杆(6)远离油门拉杆(3)一侧设置有在预设值小于限速值且车速达到预设值后限制油门拉杆(3)进一步下行的调节机构。

4.如权利要求3所述的一种用于控制车速的限速装置，其特征在于：所述调节机构包括电磁铁(8)；所述横限位杆(6)远离油门拉杆(3)一侧设置有磁性体(61)；所述电磁铁(8)在在车速达到预设值后通电吸附磁性体(61)限制油门拉杆(3)进一步下行。

5.如权利要求1所述的一种用于控制车速的限速装置，其特征在于：所述限位机构包括多组开设于油门拉杆(3)上的限位插孔(34)，多组限位插孔(34)沿竖向间隔布置；所述横限位杆(6)在车速达到设定限速时穿过对应该限速的限位插孔(34)限制油门踏板(31)开度的进一步增加。

6.如权利要求5所述的一种用于控制车速的限速装置，其特征在于：所述油门拉杆(3)相对于横限位杆(6)的一侧设置有对位插件(7)；所述对位插件(7)为板体上开设有多个沿竖向间隔布置的对位插孔(71)的固定板状结构；所述横限位杆(6)在车速达到设定限速时穿过对应该限速的限位插孔(34)进入对应的对位插孔(71)限制油门踏板(31)开度的进一步增加。

7.如权利要求1所述的一种用于控制车速的限速装置，其特征在于：所述油门拉杆(3)的下端设置有在松开油门踏板(31)后驱动油门拉杆(3)竖向移动回复至初始状态的复位机构；所述复位机构包括转向板(32)；所述油门拉杆(3)沿竖向穿过转向板(32)，油门拉杆(3)上设置有压簧板(91)；所述压簧板(91)与转向板(32)之间设置有限位弹簧(9)；所述限位弹簧(9)套接在油门拉杆(3)上。

8.如权利要求1所述的一种用于控制车速的限速装置，其特征在于：还包括油门摇臂(1)；所述油门摇臂(1)通过油门拉线(2)与油门拉杆(3)下端连接，油门摇臂(1)与油门拉杆(3)之间设置有多组滑轮；所述油门拉线(2)缠绕于滑轮上用于在油门拉杆(3)下行时拉动油门摇臂(1)以此来控制油门开度。

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