CN114347785A - 一种用于新能源汽车的助力型踏板总成 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于新能源汽车的助力型踏板总成，包括固定在新能源汽车上的底板，底板上设置有两个踏板，两个踏板下端均设置有调控转轴，调控转轴的左端与踏板固定连接，调控转轴上方左右对称设置有两个助力箱，两个助力箱相背一侧中部为输入轴，且助力箱相对一侧中部为输出轴，输出轴上转动连接有第一齿轮，第一齿轮背离输出轴的一侧固定有自锁轮，两个自锁轮之间设置有调节装置，助力箱内设置有中心齿轮和齿环，齿轮侧面分布有四个行星齿轮；经过助力箱内中心齿轮和行星齿轮的作用下，实现踩踏踏板的过程中省力的目的，通过凸轮和推进装置，第四弹簧产生的弹性势能分两次释放，确保踏板完全复位。

Description

一种用于新能源汽车的助力型踏板总成

技术领域

本发明属于新能源汽车技术领域，特别涉及一种用于新能源汽车的助力型踏板总成。

背景技术

发展新能源汽车是我国从汽车大国迈向汽车强国的必由之路，是应对气候变化、推动绿色发展的战略举措。随着近年来新能源汽车的市场占有量的增多，新能源汽车的生产规模也逐渐增大，开发与新能源汽车相配套的配件也成为新能源汽车行业要解决的问题。新能源汽车的配件与传统汽车配件有所不同，所适配的动力环境有较大差异，需要开发适用于新能源汽车的配件以满足新能源汽车的快速发展需求。

踏板是汽车操控的重要配件，新能源汽车对踏板总成的使用出现了新的要求。踏板总成主要通过连杆或者拉索来实现控制的，且踏板在被踩踏按压下去之后，需要及时复位，便于第二次踩踏按压踏板。新能源汽车的动力响应快，其踏板使用较频繁，其使用情况会影响驾驶者的驾驶体验。因此，新能源汽车的踏板总成，需要在减少驾驶者长时间使用的疲劳感的同时，并降低踏板所需要的施加力。

中国专利CN107554292B公开一种电子油门踏板总成，利用复位弹簧弹力作用，使踏板迅速复位，便于驾驶员第二次踩踏按压踏板，直接使用复位弹簧时，当复位弹簧的弹力过小时，不能确保踏板完全复位，当复位弹簧的弹力过大，虽然能够确保踏板完全复位，但是驾驶员在踩踏时，需要施加给踏板较大的力，驾驶员长时间驾驶时，容易引起疲劳；中国专利CN104149613B公开一种助力型离合器踏板总成，通过导向管上的弹簧圈的压臂和滚针来为下踏初始阶段提供阻力，避免踏空感产生，并且随着下踏使弹簧圈的张紧力变小，下踏阻力变小，这对现有的助力结构的助力作用基本不产生阻碍，而踏板臂回位过程正好相反，弹簧圈能够驱使踏板臂及时回位，仅仅对传统复位弹簧进行改进，助力效果有限，为了缓解驾驶员的驾驶压力。

因此，在现有技术上，需要对踏板上助力装置进行进一步的改进，确保踏板及时复位的同时，降低驾驶员踩踏踏板时所需的力，使驾驶员获得良好的驾驶体验。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于新能源汽车的助力型踏板总成,以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于新能源汽车的助力型踏板总成，包括固定在新能源汽车上的底板，底板上设置有两个踏板，两个踏板下端均设置有调控转轴，调控转轴的左端与踏板固定连接，且两个输入转轴的右端分别与新能源汽车的刹车和油门连接，调控转轴上方左右对称设置有两个助力箱，助力箱固定在底板上，助力板下侧固定有L板，调控转轴通过滚动轴承与L板下端转动连接，两个助力箱相背一侧中部为输入轴，且助力箱相对一侧中部为输出轴，两个输入轴通过传动带分别与调控转轴的两端传动连接，输出轴上转动连接有第一齿轮，第一齿轮背离输出轴的一侧固定有自锁轮，两个自锁轮之间设置有调节装置，第一齿轮与调控转轴之间设置有第二齿轮，第二齿轮与第一齿轮啮合，且第二齿轮背离助力箱的一侧固定有第一传动轮，第一传动轮为圆台结构，且第一传动轮远离第二齿轮的一端截面圆直径小，第一传动轮下侧设置有第二传动轮，第二传动轮滑动套接在调控转轴上，第一传动轮背离第二齿轮一侧设置有第一弹簧，第一弹簧一端与第二传动轮固定连接，且第一弹簧另一端固定连接有调节块，调节块与调控转轴螺纹配合连接。

所述底板上固定有安装架，安装架包括一个横板、横板上侧左右对称固定有上竖板，横板下侧左右对称固定有下竖版，横板、上竖板和下竖板均与底板固定连接，两个下竖板之间设置有第一滑杆，第一滑杆两端分别与两个下竖板固定连接，调节块与第一滑杆滑动连接，两个上竖板相背一侧均设置有自锁块，自锁块上设置有自锁槽，且自锁槽是自锁轮相适配的圆台形结构，利用自锁轮与自锁块相互挤压过程中，自锁轮斜侧面与自锁块内自锁槽的斜侧面之间的摩擦力实现第一齿轮自锁，自锁块背离自锁轮的一侧圆形均匀分布有多个导杆，且导杆穿过上竖板的一端固定有推板，且第一自锁锥轮的导杆上套接有第二弹簧，第二弹簧一端与上竖板固定连接，第二弹簧另一端与推板固定连接。

所述横板上侧固定有驱动板，驱动板前后均转动安装有凸轮，两个凸轮以输出轴中轴线为中心中心对称，所述两个上竖板之间设置有螺杆,螺杆两端分别与上竖板转动连接，螺杆与调控转轴通过传动带传动连接，且螺杆依次穿过推板和驱动板，且螺杆上固定有转盘，转盘左侧与凸轮接触，螺杆上螺纹配合连接有调节板，调节杆下侧滑动连接有第二滑杆，第二滑杆两端分别与两侧的上竖板固定连接，调节板上圆形均匀分布有多个推进装置。

所述助力箱内设置有中心齿轮和齿环，中心齿轮与齿环同心分布，齿环固定在助力箱内壁，齿轮侧面分布有四个行星齿轮，行星齿轮分别与中心齿轮和齿环啮合，中心齿轮右侧设置有行星架，行星齿轮均与行星架，行星架右侧中部与输出轴固定连接，输出轴穿出助力箱右侧壁，输出轴上套有第四弹簧，第四弹簧一端与输出轴靠近助力箱的部位固定连接，且第四弹簧另一端与第一齿轮固定连接，所述中心齿轮左侧设置有棘轮，棘轮包括同心的外轮、内轮，其中外轮与中心齿轮固定连接，内轮与输入轴固定连接，内轮侧面均匀分布有棘爪，输出轴上与助力箱右侧壁之间通过棘轮连接，其中输出轴与内轮固定连接，助力箱与外轮固定连接。

所述推进装置包括滑筒，滑筒内滑动连接有推进杆，滑筒内设置有第三弹簧，第三弹簧一端与推进杆左端固定连接，且第三弹簧另一端与滑筒左端固定连接，推进杆右端穿出滑筒右端，推进杆右端内转动卡接有球形凸起，球形凸起与调节板右侧的推板接触。

优选的，所述第二传动轮为圆台结构，且第二传动轮侧面与第一传动轮侧面平行，第二传动轮内设置有限位凹槽，且调控转轴上对应设置有限位凸起。

优选的，所述驱动板上设置有用于限定凸轮位置的限位槽。

优选的，所述第四弹簧选用回力弹簧。

本发明所达到的有益效果是：本发明经过助力箱内中心齿轮和行星齿轮的作用下，输出轴相对输入轴扭矩增大，因此两个第四弹簧作用在输出轴上的扭矩之和大于两个输入轴的扭矩，实现踩踏踏板的过程中省力的目的，减小驾驶员的踩踏负担；同时第四弹簧的储能用于对踏板对复位提供助力，通过凸轮和推进装置实现左右两个第一齿轮解锁的时间差，将踩踏踏板经过变速箱内中心齿轮和行星齿轮作用之后，第四弹簧产生的弹性势能分两次释放，确保踏板完全复位，不仅实现踩踏踏板时实现省力的效果，同时为踏板复位提供助力。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制，在附图中:

图1为本发明主体结构图；

图2为本发明助力装置结构图；

图3为本发明助力箱结构图；

图4为本发明棘轮截面图；

图5为本发明推进装置结构图；

图6为本发的踏板被踩下时图2中A部位状态图；

图7为本发明的踏板松开时图2中A部位状态图。

标号：1底板；2踏板；3调控转轴；4助力箱；401输入轴；402输出轴；403L板；5传动带；6第一齿轮；7自锁轮；8第二齿轮；9第一传动轮；10第二传动轮；11第一弹簧；12调节块；13安装架；1301横板；1302上竖板；1303下竖板；14第一滑杆；15自锁块；16推板；17第二弹簧；18驱动板；19凸轮；20转盘；21螺杆；2101调节板；22推进装置；2201滑筒；2202推进杆；2203第三弹簧；2204球形凸起；23中心齿轮；24行星齿轮；25齿环；26行星架；27棘轮；2701外轮；2702内轮；2703棘爪；28第四弹簧；29第二滑杆。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅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。

如图1-7所示，一种用于新能源汽车的助力型踏板总成，包括固定在新能源汽车上的底板1，底板1上设置有两个踏板2，两个踏板2下端均设置有调控转轴3，调控转轴3的左端与踏板2固定连接，且两个输入转轴3的右端分别与新能源汽车的刹车和油门连接，用于分别控制新能源汽车的刹车和油门，调控转轴3上方左右对称设置有两个助力箱4，助力箱4固定在底板1上，助力板4下侧固定有L板403，调控转轴3通过滚动轴承与L板403下端转动连接，两个助力箱4相背一侧中部为输入轴401，且助力箱4相对一侧中部为输出轴402，两个输入轴401通过传动带5分别与调控转轴3的两端传动连接，输出轴402上转动连接有第一齿轮6，第一齿轮6背离输出轴402的一侧固定有自锁轮7，两个自锁轮7之间设置有调节装置，第一齿轮6与调控转轴3之间设置有第二齿轮8，第二齿轮8与第一齿轮6啮合，且第二齿轮8背离助力箱4的一侧固定有第一传动轮9，第一传动轮9为圆台结构，且第一传动轮9远离第二齿轮8的一端截面圆直径小，第一传动轮9下侧设置有第二传动轮10，第二传动轮10滑动套接在调控转轴3上，第一传动轮10背离第二齿轮8一侧设置有第一弹簧11，第一弹簧11一端与第二传动轮10固定连接，且第一弹簧11另一端固定连接有调节块12，调节块12与调控转轴3螺纹配合连接。

在本实施例中，所述底板1上固定有安装架13，安装架13包括一个横板1301、横板1301上侧左右对称固定有上竖板1302，横板1301下侧左右对称固定有下竖版1303，横板1301、上竖板1302和下竖板1303均与底板1固定连接，两个下竖板1303之间设置有第一滑杆14，第一滑杆14两端分别与两个下竖板1303固定连接，调节块12与第一滑杆14滑动连接，两个上竖板1302相背一侧均设置有自锁块15，自锁块15上设置有自锁槽，且自锁槽是自锁轮7相适配的圆台形结构，利用自锁轮7与自锁块15相互挤压过程中，自锁轮7斜侧面与自锁块15内自锁槽的斜侧面之间的摩擦力实现第一齿轮6自锁，自锁块15背离自锁轮7的一侧圆形均匀分布有多个导杆，且导杆穿过上竖板1302的一端固定有推板16，且第一自锁锥轮15的导杆上套接有第二弹簧17，第二弹簧17一端与上竖板1302固定连接，第二弹簧17另一端与推板16固定连接。

在本实施例中，所述横板1301上侧固定有驱动板18，驱动板18前后均转动安装有凸轮19，两个凸轮19以输出轴402中轴线为中心中心对称，所述两个上竖板1302之间设置有螺杆21,螺杆21两端分别与上竖板1302转动连接，螺杆21与调控转轴3通过传动带5传动连接，且螺杆依次穿过推板16和驱动板18，且螺杆21上固定有转盘20，转盘20左侧与凸轮19接触，利用转盘20与凸轮19接触时的摩擦力，使转盘20转动时推动凸轮19转动，螺杆21上螺纹配合连接有调节板2101，调节杆2101下侧滑动连接有第二滑杆29，第二滑杆29两端分别与两侧的上竖板1302固定连接，调节板2101上圆形均匀分布有多个推进装置22。

在本实施例中，所述助力箱4内设置有中心齿轮23和齿环25，中心齿轮23与齿环25同心分布，齿环25固定在助力箱4内壁，齿轮23侧面分布有四个行星齿轮24，行星齿轮24分别与中心齿轮23和齿环25啮合，中心齿轮23右侧设置有行星架26，行星齿轮24均与行星架26，行星架26右侧中部与输出轴402固定连接，输出轴402穿出助力箱4右侧壁，输出轴402上套有第四弹簧28，第四弹簧28一端与输出轴402靠近助力箱4的部位固定连接，且第四弹簧28另一端与第一齿轮6固定连接，所述中心齿轮23左侧设置有棘轮27，棘轮27包括同心的外轮2701、内轮2702，其中外轮2701与中心齿轮23固定连接，内轮2703与输入轴401固定连接，内轮2703侧面均匀分布有棘爪2703，确保输入轴401正向转动时，在棘爪2703与外轮2701作用下，输入轴401带动中心齿轮23正向转动，同时中心齿轮23反向转动时，棘爪2703在外轮2701内壁滑过，输出轴402上与助力箱4右侧壁之间通过棘轮27连接，其中输出轴402与内轮2702固定连接，助力箱4与外轮2701固定连接，通过将棘轮27的外轮2701固定在助力箱4上，且配合棘爪2703的作用，使输出轴402只能正向转动。

在本实施例中，所述推进装置22包括滑筒2201，滑筒2201内滑动连接有推进杆2202，滑筒2201内设置有第三弹簧2203，第三弹簧2203一端与推进杆2202左端固定连接，且第三弹簧2203另一端与滑筒2201左端固定连接，推进杆2202右端穿出滑筒2201右端，推进杆2202右端内转动卡接有球形凸起2204，球形凸起2204与调节板2101右侧的推板16接触。

在本实施例中，所述第二传动轮10为圆台结构，且第二传动轮10侧面与第一传动轮9侧面平行，第二传动轮10内设置有限位凹槽，且调控转轴3上对应设置有限位凸起，使第一传动轮10可沿着调控转轴3左右滑动，且带动调控转轴3转动。

在本实施例中，所述驱动板18上设置有用于限定凸轮19位置的限位槽。

在本实施例中，所述第四弹簧28选用回力弹簧，用于蓄能，且第四弹簧28完全压缩时，第四弹簧28产生的弹力大于凸轮19推动推板16时自锁轮7与自锁块15之间摩擦力，且第四弹簧28产生的弹力小于推进装置22挤压推板16时自锁轮7与自锁块15之间摩擦力，确保松开踏板2时，左侧第四弹簧28具有足够的弹力，启动踏板调控转轴3反向转动。

具体的，本发明在使用时：踏板2处于初始态时，右侧第二传动轮10与右侧第一传动轮9接触，左侧第二传动轮10与左侧传动轮9分离，自锁轮7与自锁轮7与对应的自锁块15分离，凸轮19与左侧的推板16分离，第三弹簧2203处于自然伸长状态；

踩踏板2的过程中，调控转轴3正向转动，且调控转轴3通过传送带5带动输入轴401转动，输入轴401通过棘轮27带动中心齿轮23正向转动，在中心齿轮23和行星齿轮24的配合作用下，驱动输出轴402正向转动，同时调控转轴3带动螺杆21正向转动，在螺纹配合作用在，调控转轴3的正向转动带动两个调节块12同步向左移动，当调节块12移动距离大于第一弹簧11弹性形变距离时，右侧第二齿轮10与右侧第一齿轮9逐渐分离，左侧第二齿轮10与左侧第一齿轮9逐渐接触，直到完全踩下踏板2时后，左侧第一传动轮9与左侧第二传动轮10接触；螺杆21的正向转动带动调节板2101向右移动，使右侧的自锁块15与自锁轮7接触，且推进装置22推动右侧的推板16向右滑动，直到第三弹簧2203被压缩，右侧的自锁块15挤压右侧的自锁轮7，利用右侧的自锁块15与自锁轮7之间的摩擦力将右侧的第一齿轮6锁定，螺杆21的正向转动同时带动转盘20转动，转盘20利用摩擦力带动凸轮19转动，在转动过程，凸轮19凸起部位推动推板16向左滑动，带动左侧自锁块15向左移动，直到凸轮19的凸起部位水平指向左端，在驱动板18上的限位槽限定作用下，凸轮19停止转动，转盘20相对凸轮19滑动，此时左侧自锁块15挤压左侧的自锁轮7，利用自锁块15与自锁轮7之间的摩擦力将左侧的第一齿轮6锁定，由于第一齿轮6被锁定，输出轴402的正向转动过程中收卷第四弹簧28，第四弹簧28发生形变产生弹力，实现蓄能作用；

松开踏板2时，由于输出轴402被棘轮27限定，此时仅能通过第一齿轮6转动释放第四弹簧28被收卷时产生的弹性势能，左侧第一齿轮6克服自锁轮7与自锁块15之间的摩擦力，转盘20利用摩擦力带动凸轮19转动，左侧自锁轮7与左侧自锁块15瞬间分离，实现解锁，之后通过左侧第四弹簧28弹性势能驱动调控转轴3反向转动，对踏板2进行复位，当调控转轴3反向转动过程中，调节板2101带动推进装置22向左移动，使第三弹簧2203弹力变小，直到右侧第一传动轮9与右侧第二传动轮10接触，且左侧第一传动轮9与左侧第二传动轮10分离时，同时右侧自锁轮7与右侧自锁块15之间摩擦力小于右侧第四弹簧28的弹力时，右侧第四弹簧28弹性势能继续驱动调控转轴3反向转动，直到踏板2完全复位；

由于经过助力箱4内中心齿轮23和行星齿轮24的作用下，输出轴402相对输入轴401扭矩增大，因此两个第四弹簧28作用在输出轴402上的扭矩之和大于两个输入轴401的扭矩，实现踩踏踏板2的过程中省力的目的，同时第四弹簧28的储能用于对踏板2对复位提供助力，通过凸轮19和推进装置22实现左右两个第一齿轮6解锁的时间差，将踩踏踏板2经过变速箱4内中心齿轮23和行星齿轮24作用之后，第四弹簧28产生的弹性势能分两次释放，确保踏板2完全复位，不仅实现踩踏踏板2时实现省力的效果，同时为踏板2复位提供助力。

以上显示和描述了本发明的基本原理和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效物界定。

Claims (8)

1.一种用于新能源汽车的助力型踏板总成，包括固定在新能源汽车上的底板，底板上设置有两个踏板，两个踏板下端均设置有调控转轴，调控转轴的左端与踏板固定连接，且两个输入转轴的右端分别与新能源汽车的刹车和油门连接，其特征在于：所述调控转轴上方左右对称设置有两个助力箱，助力箱固定在底板上，助力板下侧固定有L板，调控转轴通过滚动轴承与L板下端转动连接，两个助力箱相背一侧中部为输入轴，且助力箱相对一侧中部为输出轴，两个输入轴通过传动带分别与调控转轴的两端传动连接，输出轴上转动连接有第一齿轮，第一齿轮背离输出轴的一侧固定有自锁轮，两个自锁轮之间设置有调节装置，第一齿轮与调控转轴之间设置有第二齿轮，第二齿轮与第一齿轮啮合，且第二齿轮背离助力箱的一侧固定有第一传动轮，第一传动轮为圆台结构，且第一传动轮远离第二齿轮的一端截面圆直径小，第一传动轮下侧设置有第二传动轮，第二传动轮滑动套接在调控转轴上，第一传动轮背离第二齿轮一侧设置有第一弹簧，第一弹簧一端与第二传动轮固定连接，且第一弹簧另一端固定连接有调节块，调节块与调控转轴螺纹配合连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于新能源汽车的助力型踏板总成，其特征在于：所述底板上固定有安装架，安装架包括一个横板、横板上侧左右对称固定有上竖板，横板下侧左右对称固定有下竖版，横板、上竖板和下竖板均与底板固定连接，两个下竖板之间设置有第一滑杆，第一滑杆两端分别与两个下竖板固定连接，调节块与第一滑杆滑动连接，两个上竖板相背一侧均设置有自锁块，自锁块上设置有自锁槽，且自锁槽是自锁轮相适配的圆台形结构，利用自锁轮与自锁块相互挤压过程中，自锁轮斜侧面与自锁块内自锁槽的斜侧面之间的摩擦力实现第一齿轮自锁，自锁块背离自锁轮的一侧圆形均匀分布有多个导杆，且导杆穿过上竖板的一端固定有推板，且第一自锁锥轮的导杆上套接有第二弹簧，第二弹簧一端与上竖板固定连接，第二弹簧另一端与推板固定连接。

3.根据权利要求2所述的一种用于新能源汽车的助力型踏板总成，其特征在于：所述横板上侧固定有驱动板，驱动板前后均转动安装有凸轮，两个凸轮以输出轴中轴线为中心中心对称，所述两个上竖板之间设置有螺杆,螺杆两端分别与上竖板转动连接，螺杆与调控转轴通过传动带传动连接，且螺杆依次穿过推板和驱动板，且螺杆上固定有转盘，转盘左侧与凸轮接触，螺杆上螺纹配合连接有调节板，调节杆下侧滑动连接有第二滑杆，第二滑杆两端分别与两侧的上竖板固定连接，调节板上圆形均匀分布有多个推进装置。

4.根据权利要求1所述的一种用于新能源汽车的助力型踏板总成，其特征在于：所述助力箱内设置有中心齿轮和齿环，中心齿轮与齿环同心分布，齿环固定在助力箱内壁，齿轮侧面分布有四个行星齿轮，行星齿轮分别与中心齿轮和齿环啮合，中心齿轮右侧设置有行星架，行星齿轮均与行星架，行星架右侧中部与输出轴固定连接，输出轴穿出助力箱右侧壁，输出轴上套有第四弹簧，第四弹簧一端与输出轴靠近助力箱的部位固定连接，且第四弹簧另一端与第一齿轮固定连接，所述中心齿轮左侧设置有棘轮，棘轮包括同心的外轮、内轮，其中外轮与中心齿轮固定连接，内轮与输入轴固定连接，内轮侧面均匀分布有棘爪，输出轴上与助力箱右侧壁之间通过棘轮连接，其中输出轴与内轮固定连接，助力箱与外轮固定连接。

5.根据权利要求3所述的一种用于新能源汽车的助力型踏板总成，其特征在于：所述推进装置包括滑筒，滑筒内滑动连接有推进杆，滑筒内设置有第三弹簧，第三弹簧一端与推进杆左端固定连接，且第三弹簧另一端与滑筒左端固定连接，推进杆右端穿出滑筒右端，推进杆右端内转动卡接有球形凸起，球形凸起与调节板右侧的推板接触。

6.根据权利要求1所述的一种用于新能源汽车的助力型踏板总成，其特征在于：所述第二传动轮为圆台结构，且第二传动轮侧面与第一传动轮侧面平行，第二传动轮内设置有限位凹槽，且调控转轴上对应设置有限位凸起。

7.根据权利要求3所述的一种用于新能源汽车的助力型踏板总成，其特征在于：所述驱动板上设置有用于限定凸轮位置的限位槽。

8.根据权利要求4所述的一种用于新能源汽车的助力型踏板总成，其特征在于：所述第四弹簧选用回力弹簧。

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