CN116834713A - 一种汽车制动踏板组件 - Google Patents

Abstract

本申请涉及汽车制动技术领域，一种汽车制动踏板组件，包括控制阀筒，所述控制阀筒的外侧设有外置气囊，所述外置气囊内填充有洁净的空气，所述控制阀筒与外置气囊之间设有通气孔；所述控制阀筒内设有两个对称的撞击环，所述通气孔位于两个撞击环之间，所述控制阀筒内设有阀门环和定位环。本发明通过外接的外置气囊，使真空助力器中需要输入空气时，外置气囊中的洁净空气能供给足够的空气，完成真空助力器的助力动作，同时通过推杆上密封胶套的设计，使推杆在移动的过程中，不需要与控制阀筒进行高密封性的密封件的添加，从而减小了推杆移动时受到的阻力，避免了灰尘的进入，增大推杆移动的反应速度，减小驾驶员踩动踏板的力。

Description

一种汽车制动踏板组件

技术领域

本申请涉及汽车制动技术领域，尤其涉及一种汽车制动踏板组件。

背景技术

制动踏板组件是汽车行驶过程中必不可少的部件，其主要是通过驾驶人踩动踏板，使踏板下压，推动推杆将液压泵中的液压油泵送至轮胎部位的刹车部件中，使制动蹄压紧制动鼓完成刹车动作，在这一过程中，真空助力器将放大踏板的压力，加快、加强推杆推动液压泵中的液压油的传输。

真空助力器内通过膜片分隔成了两个真空腔室，真空助力器远离踏板的一个腔室通过管道外接有真空泵(或者与发动机的歧管接通)，在车载智能系统的控制下，真空泵抽吸真空助力器内的空气，从而使真空助力器的两个腔室中保持真空状态，在踏板推动推杆在控制阀筒中移动时，推杆上的活塞将打开阀门座，以及真空助力器与控制阀筒内部接通的孔，此时推杆的一端将堵塞膜片上的排泄孔，使外界空气通过控制阀筒上的孔进入真空助力器的其中一个靠近踏板的真空腔室内，此时另一个腔室中保持真空状态，从而使膜片在两个腔室的压差下向远离踏板的方向移动，从而起到助力的作用，当推杆复位时，将打开排泄孔，并堵塞真空助力器与控制阀筒内部接通的孔，使真空泵再次排尽真空助力器中的空气，形成真空状态。

在这一过程中，由于汽车属于行驶状态，扬尘较大，通入控制阀筒的空气含尘量较大，为此，控制阀筒中会加设一层过滤层，但是推杆在移动状态下经过过滤层时，为了提高密封性，使得推杆与过滤层之间的摩檫力大，导致推杆受到的摩擦阻力增大，同时，过滤层的过滤效果有限(特别是随着过滤层上灰尘的逐渐累积)，依然有部分灰尘进入真空腔室中，在这一过程中，残留在控制阀筒内的灰尘将导致活塞与控制阀筒壁之间的摩擦损坏加剧，使得活塞堵塞孔洞的效果减弱(寿命降低)，且灰尘在汇聚在排泄孔的位置上时，推杆在堵塞排泄孔时，将由于过量灰尘的阻碍，导致推杆无法与膜片紧密贴合，使得真空助力器中的两个腔室在输入空气时，无法形成压力差。

且在驾驶员未踩下踏板时，推杆上的活塞通过弹簧压在阀座上，在踩动踏板至活塞打开阀门座的过程中，完全依靠驾驶员自身踩动踏板的力量，去抵消弹簧多余的力，而完成推杆的移动，这无疑增大了驾驶员多次踩动踏板过程中的能量消耗，加快了驾驶员脚部的疲劳。

发明内容

本申请提出了一种汽车制动踏板组件，具备外置气囊中的洁净空气通入真空助力器中、密封胶套保持推杆移动时控制套筒的密封性且不增大推杆的摩擦阻力、推杆带动阀板Ⅰ移动而快速的启闭通气孔、气流冲击扇叶使转动座转动而使扭簧蓄能、扭簧带动扇叶反转而抽取空气形成控制阀筒内的低压环境、低压环境下使大气压对密封胶套施力、密封胶套受力形变而对推杆施加拉力、扭簧带动扇叶反转而抽取空气形成控制阀筒内的相对高压环境、高压作用与阀座而对推杆施加拉力的优点，用以解决外界空气中的进入控制套筒导致部件磨损加大、踏板初始启动力需求大的问题。

为达到上述目的，本申请采用如下技术方案：一种汽车制动踏板组件，包括控制阀筒，所述控制阀筒的外侧设有外置气囊，所述外置气囊内填充有洁净的空气，所述控制阀筒与外置气囊之间设有通气孔；

所述控制阀筒内设有两个对称的撞击环，所述通气孔位于两个撞击环之间，所述控制阀筒内设有阀门环和定位环；

所述控制阀筒的一端设有真空助力器，且控制阀筒的这一端处于敞开状态，使外置气囊内的洁净空气能通过控制阀筒输入真空助力器；

所述控制阀筒内设有推杆，所述推杆上设有阀板Ⅰ、阀座和阀板Ⅱ，所述阀板Ⅰ上开设有贯穿的孔洞，所述阀板Ⅰ位于两个撞击环之间，且阀板Ⅰ与控制阀筒的内侧壁贴合，用于启闭通气孔，阀座与阀门环贴合，所述阀座与控制阀筒之间存在间隙，用于启闭控制阀筒与真空助力器之间的通道，所述阀座背离阀门环的一端设有回位弹簧Ⅱ，用于带动推杆进行复位，并带动阀座堵塞阀门环。

优选的，所述真空助力器内设有膜片，且真空助力器的内腔通过膜片分隔成压力室和真空室，用于形成压力差的必要空间环境，所述压力室与控制阀筒直接接通。

优选的，所述真空助力器的一侧设有真空泵，所述真空室的一侧设有输气管Ⅱ，所述外置气囊的上设有输气管Ⅰ，所述输气管Ⅱ与真空泵的输入端接通，用于抽取真空助力器内的空气形成真空环境，所述真空泵的输出端与输气管Ⅰ接通，用于将抽取的空气输入外置气囊内。

优选的，所述膜片远离控制阀筒的一端设有传力座，所述传力座的一端设有回位弹簧Ⅰ，所述传力座和膜片上均开设有处于同一直线上的泄气孔。

优选的，所述推杆上设有密封胶套，所述密封胶套的一端套接在控制阀筒远离膜片的一端上，用于在推杆移动时，保持控制阀筒的密封状态，所述控制阀筒的这一端上开设有均布的贯穿孔，用于在控制阀筒内的气压改变时，影响密封胶套的状态。

优选的，所述阀板Ⅰ内圈设有磁铁，所述推杆的材料为金属材料，用于推杆在移动时吸附阀板Ⅰ同步移动，两个所述撞击环之间的距离值等于阀板Ⅰ的厚度值的两倍，用于阀板Ⅰ快速的启闭通气孔。

优选的，所述推杆上开设有阶梯槽，所述阶梯槽内活动套接有转动座，所述转动座的内侧与阶梯槽的槽底之间设有扭簧，所述转动座上固定连接有均布的扇叶。

优选的，所述转动座位于阀板Ⅰ和阀座之间，用于接收流动的气流的冲击力。

优选的，所述转动座上的扇叶以阀板Ⅰ的方向为基准，所述扇叶为排气扇叶。

优选的，所述转动座上的扇叶以阀板Ⅰ的方向为基准，所述扇叶为抽气扇。

本申请提供的一种汽车制动踏板组件，通过外接的外置气囊，使真空助力器中需要输入空气时，外置气囊中的洁净空气能供给足够的空气，完成真空助力器的助力动作，同时通过推杆上密封胶套的设计，使推杆在移动的过程中，不需要与控制阀筒进行高密封性的密封件的添加，从而减小了推杆移动时受到的阻力，避免了灰尘的进入，增大推杆移动的反应速度，减小驾驶员踩动踏板的力。

同时，通过外置气囊中的气体在压差下(外置气囊中填满空气和压力室处于真空状态的压差)快速流向压力室的过程中，气流将冲击扇叶，使转动座旋转，从而使扭簧蓄能，当气流无法再推动扇叶旋转时，蓄能的扭簧将通过转动座带动扇叶回转，使处于扇叶和密封胶套之间的空气在扇叶的回转下快速的排向扇叶的另一侧空间，使得推杆在复位时，密封胶套与阀座之间的空间的气压小于外界的大气压，此时，再下一次推动推杆打开阀座时，这个压力差将作用在密封胶套上，使密封胶套存在向阀座方向形变的力，从而使密封胶套对推杆施加一个向阀座方向的拉力，从而加快推杆的移动，并减小驾驶员消耗的能量。

同时，当扇叶的转向与上述扇叶的转向相反时，在蓄能的扭簧状态下回转的扇叶，将抽吸扇叶与压力室之间的空气进入扇叶与密封胶套之间的空间，从而使推杆在复位时，使得密封胶套和阀座之间的空间中的气压与压力室(此时处于真空状态)的气压压差大于密封胶套和阀座之间的气压与外界空间的气压压差，从而使下一次推动推杆打开阀座时，密封胶套和阀座之间的空间中的气压与压力室(此时处于真空状态)的气压压差，将对阀座施加一个额外的向压力室方向的压力，从而加快推杆的移动，并减小驾驶员消耗的能量。

附图说明

构成说明书的一部分的附图描述了本申请公开的实施例，并且连同说明书一起用于解释本申请公开的原理。

参照附图，根据下面的详细描述，可以更加清楚地理解本公开，其中：

图1为本发明立体结构外形示意图；

图2为本发明内部结构立体示意图；

图3为本发明控制套筒和真空助力器的结构位置示意图；

图4为本发明推杆上的结构示意图；

图5为本发明内部结构位置示意图。

附图说明：

1、控制阀筒；2、撞击环；201、通气孔；3、阀门环；4、定位环；5、外置气囊；501、输气管Ⅰ；6、真空助力器；601、输气管Ⅱ；7、膜片；8、压力室；9、真空室；10、传力座；11、回位弹簧Ⅰ；12、泄气孔；13、推杆；14、密封胶套；15、阀板Ⅰ；16、贯穿孔；17、阀座；18、阀板Ⅱ；19、回位弹簧Ⅱ；20、转动座；21、扇叶；22、扭簧。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

实施例一

请参阅图2至图3，图5，一种汽车制动踏板组件，包括控制阀筒1，控制阀筒1内固定套接有两个对称的撞击环2，控制阀筒1的内侧壁上固定套接有阀门环3和定位环4，控制阀筒1的外侧固定套接有外置气囊5，外置气囊5上固定连接有输气管Ⅰ501，控制阀筒1上开设有通气孔201，外置气囊5通过通气孔201与控制阀筒1的内腔接通，且通气孔201处于两个撞击环2之间，使外置气囊5中的洁净空气能通过通气孔201输入控制阀筒1内，并通过控制阀筒1输入压力室8中。

参阅图1至图3，图5，控制阀筒1上固定套接有真空助力器6，真空助力器6内固定套接有膜片7，真空助力器6的内腔通过膜片7分隔为压力室8和真空室9，真空助力器6上固定连接有输气管Ⅱ601，输气管Ⅱ601与真空室9接通，真空助力器6的一侧设有真空泵，真空泵的启闭通过汽车的智能系统控制，输气管Ⅱ601与真空泵的输入端接通，真空泵的输出端与输气管Ⅰ501接通，使真空泵能将真空助力器6中的洁净空气通过输气管Ⅱ601抽出，并通过输气管Ⅰ501再次输入外置气囊5内，从而使洁净空气进行内循环，使真空助力器6中始终获得的是洁净空气，避免了灰尘进入控制阀筒1内。

参阅图2至图3，图5，膜片7远离控制阀筒1的一端中心固定连接有传力座10，传力座10远离控制阀筒1的一端中心固定连接有传输杆件，使膜片7在推杆13的推力和压力室8与真空室9时间的压力差下向传力座10的方向膨胀时，能将这个力传递给传力座10，并使传力座10将这个力传递给传输杆件，推动传输杆件向后续的液压泵中运行，传力座10远离控制阀筒1的一端固定连接有回位弹簧Ⅰ11，回位弹簧Ⅰ11的一端与真空室9的一端固定连接，使推杆13的推力消失后，压缩的回位弹簧Ⅰ11能推动传力座10和膜片7复位。

参阅图2至图3，图5，膜片7和传力座10上均开设有处于同一直线上的泄气孔12，压力室8与真空室9通过泄气孔12接通，使压力室8内的空气能在泄气孔12开启时，通过泄气孔12进入真空室9内，并通过真空泵抽回外置气囊5内，控制阀筒1靠近膜片7的一端不与膜片7接触，且这一端处于空心敞开状态，使通入控制阀筒1内的洁净空气，能通过控制阀筒1空心敞开的一端进入压力室8内，在阀板Ⅱ18堵塞泄气孔12的状态下，形成压力室8和真空室9的压差状态。

参阅图1至图2，图4至图5，控制阀筒1远离膜片7的一端套接有密封胶套14，且这一端上开设有均布的贯穿孔16，控制阀筒1的中心活动套接有推杆13，密封胶套14的一端与推杆13位于控制阀筒1外侧部位固定套接，使密封胶套14配合真空助力器6对控制阀筒1形成密封，使推杆13在控制阀筒1内移动时，不会出现外界空气进入控制阀筒1内的问题，使推杆13不需要与控制阀筒1之间进行其它的密封件增设，避免了密封件增设而导致推杆受到的摩擦阻力大的问题，推杆13上活动套接有阀板Ⅰ15，阀板Ⅰ15处于控制阀筒1远离膜片7的一侧，阀板Ⅰ15上开设有均布的孔洞，阀板Ⅰ15位于两个撞击环2之间，且两个撞击环2之间的距离值等于阀板Ⅰ15的厚度值的两倍，阀板Ⅰ15的外侧壁与控制阀筒1的内侧壁贴合，使阀板Ⅰ15能阀座17堵塞阀门环3时，堵塞通气孔201，使此时外置气囊5不与控制阀筒1的内腔接通，当推杆13向真空助力器6的方向移动，打开阀座17与阀门环3时，推杆13能带动阀板Ⅰ15移动，并打开通气孔201，使外置气囊5内的洁净空气通入控制阀筒1内，阀板Ⅰ15内圈设有磁铁，推杆13的材料为金属材料，使推杆13在向真空助力器6的方向移动时，能带动阀板Ⅰ15同步移动，使阀板Ⅰ15快速的打开通气孔201，当阀板Ⅰ15在撞击在靠近阀座17的撞击环2上时，撞击环2将限制阀板Ⅰ15的继续移动，此时推杆13依然保持移动状态，当推杆13在向远离真空助力器6的方向移动时，能带动阀板Ⅰ15同步移动，使阀板Ⅰ15快速的关闭通气孔201，当阀板Ⅰ15在撞击在远离阀座17的撞击环2上时，撞击环2将限制阀板Ⅰ15的继续移动，此时推杆13依然保持移动状态。

参阅图2，图4至图5，推杆13上固定套接有阀座17，阀座17的一端外侧与阀门环3的一端贴合，使阀座17贴合阀门环3时，洁净空气无法进入压力室8内，阀座17的外侧壁与控制阀筒1的内侧壁之间存在间隙，使阀座17在打开阀门环3时，洁净空气能通过阀座17与控制阀筒1之间的缝隙通过，进入压力室8内，阀座17背离阀门环3的一端固定连接有回位弹簧Ⅱ19，回位弹簧Ⅱ19的另一端与定位环4正对阀门环3的一端固定连接，使阀座17在打开阀门环3时，能挤压回位弹簧Ⅱ19，使回位弹簧Ⅱ19压缩蓄能，当推杆13失去踏板的外力时，压缩的回位弹簧Ⅱ19将推动阀座17和推杆13向远离膜片7的方向移动，使阀座17贴合在阀门环3上。

参阅图2，图4至图5，推杆13靠近膜片7的一端固定连接有阀板Ⅱ18，阀板Ⅱ18的半径值大于泄气孔12到膜片7中心线的距离值，使踏板的外力作用在推杆13上，推动推杆13向膜片7的方向移动时，阀板Ⅱ18能快速的压在膜片7上，并堵塞泄气孔12，使压力室8与真空室9完全分隔，此时进入压力室8的空气将使压力室8与真空室9的压差逐渐增大，从而完成真空助力器6的助力动作，当踏板的外力消失后，推杆13的复位，使得阀板Ⅱ18打开泄气孔12，使压力室8和真空室9再次连通，使压力室8内的空气能被真空泵抽走，再次形成真空环境。

实施例二

在实施例一的基础上

请参阅图2，图4至图5，推杆13上开设有阶梯槽，阶梯槽内活动套接有转动座20，使转动座20在转动时，不会与推杆13发生相对位移，转动座20位于阀板Ⅰ15和阀座17之间，转动座20的内侧与阶梯槽的槽底之间设有扭簧22，转动座20上固定连接有均布的扇叶21，以阀板Ⅰ15的方向为基准，扇叶21为排气扇叶，使通过通气孔201进入控制阀筒1的空气，能通过阀板Ⅰ15上的孔洞在压差下快速的流向压力室8，使快速流动的气流冲击扇叶21，使扇叶21带动转动座20旋转，使扭簧22蓄能，当气流不足以带动扇叶21再次转动时，蓄能的扭簧22将通过转动座20带动扇叶21回转，使扇叶21到密封胶套14之间的空间内的部分气体被扇叶21抽向另一侧空间，使扇叶21到密封胶套14之间的空间内的气压小于外界的气压，从而使下一次推杆向膜片7移动时，气压差使得密封胶套14存在一个向膜片7方向的压力，使得密封胶套14向推杆13施加一个向膜片7方向上的拉力，从而加快推杆13的移动速度，提高制动速度。

实施例三

在实施例二的基础上

请参阅图2，图4至图5，以阀板Ⅰ15的方向为基准，扇叶21为抽气扇，使通过通气孔201进入控制阀筒1的空气，能通过阀板Ⅰ15上的孔洞在压差下快速的流向压力室8，使快速流动的气流冲击扇叶21，使扇叶21带动转动座20旋转，使扭簧22蓄能，当气流不足以带动扇叶21再次转动时，蓄能的扭簧22将通过转动座20带动扇叶21回转，使扇叶21到压力室8之间的空间中的气体被扇叶21抽向扇叶21到密封胶套14之间的空间内，且在压力室8处于真空状态下时，阀座17到密封胶套14之间的空间内的气压与压力室8的空间内的气压压力差，大于阀座17到密封胶套14之间的空间内的气压与外界的气压压力差，从而使下一次推杆向膜片7移动时，气压差使得阀座17存在一个向膜片7方向的压力，使得阀座17向推杆13施加一个向膜片7方向上的拉力，从而加快推杆13的移动速度，提高制动速度。

Claims (10)

1.一种汽车制动踏板组件，其特征在于，包括控制阀筒(1)，所述控制阀筒(1)的外侧设有外置气囊(5)，所述外置气囊(5)内填充有洁净的空气，所述控制阀筒(1)与外置气囊(5)之间设有通气孔(201)；所述控制阀筒(1)内设有两个对称的撞击环(2)，所述通气孔(201)位于两个撞击环(2)之间，所述控制阀筒(1)内设有阀门环(3)和定位环(4)；所述控制阀筒(1)的一端设有真空助力器(6)，且控制阀筒(1)的这一端处于敞开状态，使外置气囊(5)内的洁净空气能通过控制阀筒(1)输入真空助力器(6)；

所述控制阀筒(1)内设有推杆(13)，所述推杆(13)上设有阀板Ⅰ(15)、阀座(17)和阀板Ⅱ(18)，所述阀板Ⅰ(15)上开设有贯穿的孔洞，所述阀板Ⅰ(15)位于两个撞击环(2)之间，且阀板Ⅰ(15)与控制阀筒(1)的内侧壁贴合，用于启闭通气孔(201)，阀座(17)与阀门环(3)贴合，所述阀座(17)与控制阀筒(1)之间存在间隙，用于启闭控制阀筒(1)与真空助力器(6)之间的通道，所述阀座(17)背离阀门环(3)的一端设有回位弹簧Ⅱ(19)，用于带动推杆(13)进行复位，并带动阀座(17)堵塞阀门环(3)。

2.根据权利要求1所述的一种汽车制动踏板组件，其特征在于，所述真空助力器(6)内设有膜片(7)，且真空助力器(6)的内腔通过膜片(7)分隔成压力室(8)和真空室(9)，用于形成压力差的必要空间环境，所述压力室(8)与控制阀筒(1)直接接通。

3.根据权利要求2所述的一种汽车制动踏板组件，其特征在于，所述真空助力器(6)的一侧设有真空泵，所述真空室(9)的一侧设有输气管Ⅱ(601)，所述外置气囊(5)的上设有输气管Ⅰ(501)，所述输气管Ⅱ(601)与真空泵的输入端接通，用于抽取真空助力器(6)内的空气形成真空环境，所述真空泵的输出端与输气管Ⅰ(501)接通，用于将抽取的空气输入外置气囊(5)内。

4.根据权利要求2所述的一种汽车制动踏板组件，其特征在于，所述膜片(7)远离控制阀筒(1)的一端设有传力座(10)，所述传力座(10)的一端设有回位弹簧Ⅰ(11)，所述传力座(10)和膜片(7)上均开设有处于同一直线上的泄气孔(12)。

5.根据权利要求2所述的一种汽车制动踏板组件，其特征在于，所述推杆(13)上设有密封胶套(14)，所述密封胶套(14)的一端套接在控制阀筒(1)远离膜片(7)的一端上，用于在推杆(13)移动时，保持控制阀筒(1)的密封状态，所述控制阀筒(1)的这一端上开设有均布的贯穿孔(16)，用于在控制阀筒(1)内的气压改变时，影响密封胶套(14)的状态。

6.根据权利要求1所述的一种汽车制动踏板组件，其特征在于，所述阀板Ⅰ(15)内圈设有磁铁，所述推杆(13)的材料为金属材料，用于推杆(13)在移动时吸附阀板Ⅰ(15)同步移动，两个所述撞击环(2)之间的距离值等于阀板Ⅰ(15)的厚度值的两倍，用于阀板Ⅰ(15)快速的启闭通气孔(201)。

7.根据权利要求1所述的一种汽车制动踏板组件，其特征在于，所述推杆(13)上开设有阶梯槽，所述阶梯槽内活动套接有转动座(20)，所述转动座(20)的内侧与阶梯槽的槽底之间设有扭簧(22)，所述转动座(20)上固定连接有均布的扇叶(21)。

8.根据权利要求7所述的一种汽车制动踏板组件，其特征在于，所述转动座(20)位于阀板Ⅰ(15)和阀座(17)之间，用于接收流动的气流的冲击力。

9.根据权利要求8所述的一种汽车制动踏板组件，其特征在于，所述转动座(20)上的扇叶(21)以阀板Ⅰ(15)的方向为基准，所述扇叶(21)为排气扇叶。

10.根据权利要求8所述的一种汽车制动踏板组件，其特征在于，所述转动座(20)上的扇叶(21)以阀板Ⅰ(15)的方向为基准，所述扇叶(21)为抽气扇。