CN113978432B - 一种用于汽车制动的踏板解耦结构 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于汽车制动能量回收的踏板解耦结构，属于汽车制动技术领域。包括导向座、定位座、连接杆，调整叉、回动簧限位座、第一推力簧、推杆、回动簧座、第二推力簧和转换座。优点是结构新颖，利用简单的机械结构原理完成复杂的解耦过程，取代了以往解耦方案中的踏板模拟器、电磁阀、控制器等关键部件。通过机械零件间的相互作用完成力的传递、转化，模拟驾驶员正常的制动过程；本发明利用机械结构来模拟踏板正常制动过程，实现解耦状态下的制动能量回收，满足驾驶员踩踏制动踏板的舒适感，可靠、高效的完成解耦过程，结构、工艺、控制方面更加简捷。
Description
技术领域
本发明属于汽车制动技术领域，尤其是指一种用于汽车制动的踏板解耦结构。
背景技术
现今电动车发展趋势越来越明显，随之而来的制动能量回收功能应用更广泛，想要实现能量回收就需要制动过程中进行踏板解耦（踏板与制动系统解开连接）。
在以往带有解耦方式中，为了实现制动能量回收功能和舒适的踏板感觉，需要引入繁琐的解耦结构和复杂的控制过程，解耦方案中采用了踏板模拟器、电磁阀、控制器等关键部件，引入这些的同时增加了成本和失效模式。
发明内容
本发明提供一种用于汽车制动的踏板解耦结构，以解决目前繁琐的解耦结构和复杂的控制过程，增加了成本和失效模式的问题。
本发明采取的技术方案是：包括导向座、定位座、连接杆，调整叉、回动簧限位座、第一推力簧、推杆、回动簧座、第二推力簧和转换座，其中推杆后端与连接杆铆接，连接杆穿过定位座、导向座、转换座和回动簧座、并由连接杆上的凸台进行一端限位，推杆前端与调整叉螺纹连接、并依靠凸台支撑回动簧限位座进行限位，第一推力簧套接在推杆和连接杆外，两端分别与回动簧限位座和连接杆顶接，回动簧座通过两个支撑脚与转换座外侧的导向斜面滑动连接，两个转换座通过圆柱导向杆和圆柱形的锁止端互相锁止、并分别通过圆柱形状的导向柱与导向座的圆柱导向槽滑动连接，第二推力簧套接在圆柱导向杆上，导向座位于定位座中。
所述第一推力簧的刚度大于第二推力簧的刚度。
所述第二推力簧数量可以只采用两个进行对角布置，保持平衡调整力的大小。
所述第二推力簧可以采用两组不同刚度推力簧进行布置，其中对角线采用一组相同刚度的推力簧，以保持平衡调整力的大小。
所述转换座的圆柱形的锁止端的圆柱直径为3mm。
所述转换座上具有锥形锁止孔，锥形锁止孔的角度为2度，最小端直径为2.8mm。
本发明的优点是结构新颖，利用简单的机械结构原理完成复杂的解耦过程，取代了以往解耦方案中的踏板模拟器、电磁阀、控制器等关键部件。通过机械零件间的相互作用完成力的传递、转化，模拟驾驶员正常的制动过程；本发明利用机械结构来模拟踏板正常制动过程，实现解耦状态下的制动能量回收，满足驾驶员踩踏制动踏板的舒适感，可靠、高效的完成解耦过程，结构、工艺、控制方面更加简捷。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明的爆炸图；
图3是本发明第二推力簧和转换座的结构示意图；
图4是本发明第二推力簧和转换座的截面视图；
图5是本发明转换座的轴向视图；
图6是本发明转换座剖切视图；
图7是本发明导向座的轴向视图；
图8是本发明应用在智能助力器中的布置简图。
具体实施方式
包括导向座1、定位座2、连接杆3，调整叉4、回动簧限位座5、第一推力簧6、推杆7、回动簧座8、第二推力簧9和转换座10，其中推杆7后端与连接杆3铆接，连接杆3穿过定位座2、导向座1、转换座10和回动簧座8、并由连接杆3上的凸台301进行一端限位，推杆7前端与调整叉4螺纹连接、并依靠凸台701支撑回动簧限位座5进行限位，第一推力簧6套接在推杆7和连接杆3外，两端分别与回动簧限位座5和连接杆3顶接，回动簧座8通过两个支撑脚801与转换座10外侧的导向斜面1001滑动连接，两个转换座10通过圆柱导向杆1002和圆柱形的锁止端1003互相锁止、并分别通过圆柱形状的导向柱1004与导向座1的圆柱导向槽101滑动连接，第二推力簧9套接在圆柱导向杆1002上，导向座1位于定位座2中。
所述第一推力簧6的刚度大于第二推力簧9的刚度。
所述第二推力簧9数量可以只采用两个进行对角布置，保持平衡调整力的大小。
所述第二推力簧9可以采用两组不同刚度推力簧进行布置，其中对角线采用一组相同刚度的推力簧，以保持平衡调整力的大小。
所述转换座10的圆柱形的锁止端1003的圆柱直径为3mm。
所述转换座10上具有锥形锁止孔1005，锥形锁止孔的角度为2度，最小端直径为2.8mm。
所述回动簧座8具有施加力的三角形结构并由高强度、低摩擦材料构成。
所述转换座10呈圆柱形结构，外圆上具有承接回动簧座8轴向运动的导向斜面A，斜面A促使力分解，转换座10由特殊的低摩擦的材料构成，尤其是聚甲醛等。
工作原理
图1示本发明在智能助力器中的布置方式，布置在电机助力机构11的前端，通过调整叉4与踏板直连，电机助力机构11与主缸建压推杆12连接；与以往的解耦结构不同的是本发明布置在智能助力器前端，靠近制动踏板属于前端解耦方式，通过调整叉4的内孔与踏板连接。
当驾驶员踩下制动踏板后，制动能量回收开始，本解耦结构原理可分为两个阶段，第一阶段：踩下制动踏板后调整叉4带动限位座5预压缩第一推力簧6，由于第一推力簧6的刚度大于第二推力簧9，所以推力通过第一推力簧座8的两个支撑脚直接作用在转换座10上产生径向力，压缩第二推力簧9，该第二推力簧9和转换座10作为推力转换合件，使转换座10产生径向位移向彼此靠拢，此过程主要由第二推力簧9提供反馈力；第二阶段：直到回动簧座8与转换座10接触后，回动簧座8停止运动，继续压缩第一推力簧6来获得更大的反馈力。两个阶段连接杆3在规定的位移行程内与主缸建压推杆12不发生接触，由本发明提供了驾驶员的制动感觉，实现制动能量回收功能。第一推力簧6和第二推力簧9的压缩过程就是为了在制动能量回收过程为驾驶员提供制动脚感，不产生制动压力。初始建压过程制动力小踏板比较轻、缓，将来自踏板的轴向推力分解为轴向和径向推力，由于转换座10轴向固定，在本身和导向座1的作用下只能径向移动，将来自轴向的推力转换成径向推力来压缩第二推力簧9，利用两个过程的相互转换来模拟驾驶员真实的制动感觉，实现解耦功能。
Claims (6)
1.一种用于汽车制动的踏板解耦结构，其特征在于：包括导向座、定位座、连接杆，调整叉、回动簧限位座、第一推力簧、推杆、回动簧座、第二推力簧和转换座，其中推杆后端与连接杆铆接，连接杆穿过定位座、导向座、转换座和回动簧座、并由连接杆上的凸台进行一端限位，推杆前端与调整叉螺纹连接、并依靠凸台支撑回动簧限位座进行限位，第一推力簧套接在推杆和连接杆外，两端分别与回动簧限位座和连接杆顶接，回动簧座通过两个支撑脚与转换座外侧的导向斜面滑动连接，两个转换座通过圆柱导向杆和圆柱形的锁止端互相锁止、并分别通过圆柱形状的导向柱与导向座的圆柱导向槽滑动连接，第二推力簧套接在圆柱导向杆上，导向座位于定位座中；
解耦过程中，来自制动踏板的推力通过第一推力簧座的两个支撑脚直接作用在转换座上产生径向力，压缩第二推力簧，使转换座产生径向位移向彼此靠拢，由第二推力簧提供反馈力，到回动簧座与转换座接触后，回动簧座停止运动，继续压缩第一推力簧来获得更大的反馈力，两个阶段连接杆在规定的位移行程内与主缸建压推杆不发生接触。
2.根据权利要求1所述的一种用于汽车制动的踏板解耦结构，其特征在于：所述第一推力簧的刚度大于第二推力簧的刚度。
3.根据权利要求1所述的一种用于汽车制动的踏板解耦结构，其特征在于：所述第二推力簧数量只采用两个进行对角布置，保持平衡调整力的大小。
4.根据权利要求1所述的一种用于汽车制动的踏板解耦结构，其特征在于：所述第二推力簧采用两组不同刚度推力簧进行布置，其中对角线采用一组相同刚度的推力簧，以保持平衡调整力的大小。
5.根据权利要求1所述的一种用于汽车制动的踏板解耦结构，其特征在于：所述转换座的圆柱形的锁止端的圆柱直径为3mm。
6.根据权利要求1所述的一种用于汽车制动的踏板解耦结构，其特征在于：所述转换座上具有锥形锁止孔，锥形锁止孔的角度为2度，最小端直径为2.8mm。
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