CN117203077A - 电子节气门控制踏板组件 - Google Patents
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Abstract
一种电子节气门控制踏板组件包括具有摩擦产生表面的壳体、踏板臂、弹簧托架和至少一个弹簧。踏板臂包括毂部分和摩擦产生构件。摩擦产生构件具有连接至横向构件的凸起并且被放置在毂部分的侧表面上。横向构件在毂部分内延伸。弹簧托架具有摩擦产生部分。当踏板臂被压下时，弹簧托架的部分使摩擦产生部分接合抵靠被放置在毂孔内的横向构件，并且使摩擦产生构件的凸起的部分被枢转地接合抵靠壳体的摩擦产生表面，从而生成至少两个独立的摩擦产生表面，以生成与踏板臂的压下成比例的滞后。
Description
相关申请的交叉引用
本实用新型专利申请主张2021年05月25日提交的题为“Electronic ThrottleControl Pedal Assembly(电子节气门控制踏板组件)”的美国临时专利申请序列号No.63/192,808的优先权，其全部内容全部并入本文中。
技术领域
本说明书一般地涉及用于车辆的踏板组件，更具体地，涉及具有滞后的机械阻力和测量踏板移动的位置传感器输出的踏板组件。
背景技术
电子节气门控制(ETC)踏板组件是众说周知的。在ETC踏板组件中，加速踏板与节气门联接或相通，取代了机械联动。通常，ETC踏板组件包括加速踏板模块、可由电动机打开和关闭的节气门，以及使用软件通过根据其他传感器测量的数据进行计算来确定所需的节气门位置的动力系或发动机控制模块。然而，这些已知的ETC踏板组件没有被构造成向动力系控制器提供位置传感器输出，并且向驾驶员的脚提供具有滞后作用的机械阻力，两者都与踏板的位置有关。
发明内容
在一个实施例中，提供了一种用于车辆的电子节气门控制踏板组件。该组件包括壳体、踏板臂、弹簧托架和至少一个弹簧。壳体具有摩擦产生表面。踏板臂具有毂部分和摩擦产生构件。摩擦产生构件具有凸起。凸起被放置在毂部分的侧表面。踏板臂在毂部分处被枢转地连接到壳体。弹簧托架被耦接到踏板臂，并且被接收在壳体内。该至少一个弹簧被放置为与踏板臂和弹簧托架接触。当踏板臂被压下时，该至少一个弹簧和弹簧托架利用由该至少一个弹簧施加的负载以使摩擦产生构件的凸起的至少一部分枢转地接合抵靠壳体的摩擦产生表面，从而生成与踏板臂的压下成比例的滞后。
在另一个实施例中，提供了一种用于车辆的踏板组件。该组件包括壳体和踏板臂组件。壳体具有摩擦产生表面。踏板臂组件具有踏板臂，踏板臂具有外表面和相对的内表面。踏板臂还包括毂部分和摩擦产生构件、弹簧托架和至少一个弹簧。毂部分的形状是曲线形的。摩擦产生构件具有由横向构件连接的一对间隔开的凸起。该对凸起中的每个都被放置在毂部分的各侧表面和在毂部分内延伸的横向构件上。摩擦表面的该对凸起中的每个在几何上与毂部分的曲线形状相匹配。踏板臂在毂部分处被枢转地连接到壳体。弹簧托架被耦接到踏板臂，并且被接收在壳体内。弹簧托架具有从后表面延伸的摩擦产生部分。该至少一个弹簧在踏板臂的内表面和弹簧托架之间延伸。当踏板臂被压下时，该至少一个弹簧和弹簧托架利用由该至少一个弹簧通过踏板臂的移动施加的负载以使摩擦产生部分接合抵靠摩擦产生构件的被放置在毂孔内的横向构件，摩擦产生构件的凸起的一部分被枢转地接合抵靠壳体的摩擦产生表面，从而生成至少两个独立的摩擦产生表面，以生成与踏板臂的压下成比例的滞后。
提供了一种将踏板臂组件安装到壳体中的最终组装方法。该方法包括以下步骤：将具有外径的内弹簧插入外弹簧的内径中以形成弹簧包(spring package)，内弹簧的外径小于外弹簧的内径，将弹簧包的一端插入踏板臂的弹簧接收部分，将弹簧包的另一端插入弹簧托架的弹簧接收部分中，并且将弹簧托架和踏板臂插入壳体的毂接收腔中，使得踏板臂和弹簧托架被可枢转地安装到壳体上。
鉴于以下结合附图的详细描述，将更充分地理解本文所描述的实施例提供的这些和另外的特征。
附图说明
附图中提出的实施例本质上是说明性的和示例性的，并且不旨在限制权利要求所限定的主题。当结合以下附图阅读时，可以理解说明性实施例的以下详细描述，其中相同的结构用相同的附图标记表示，并且其中：
图1示意性地示出了根据本文所示和描述的一个或多个实施例的电子节气门踏板组件的左侧视角图(a left side perspective view)；
图2示意性地示出了根据本文所示和描述的一个或多个实施例的图1的电子节气门踏板组件的右侧视角图(a right side perspective view)；
图3示意性地示出了根据本文所示和描述的一个或多个实施例的图的电子节气门踏板组件的分解图(an exploded perspective view)；
图4示意性地示出了根据本文所示和描述的一个或多个实施例的图1的电子节气门踏板组件沿线4-4截取的局部横截面图，其中踏板臂处于未压下状态；
图5示意性地示出了根据本文所示和描述的一个或多个实施例的图1的电子节气门踏板组件沿线4-4截取的局部横截面图，其中踏板臂处于压下状态；
图6示意性地示出了根据本文所示和描述的一个或多个实施例的图1的电子节气门踏板组件的壳体和踏板臂部分的独立视图；
图7示意性地示出了根据本文所示和描述的一个或多个实施例的图6的电子节气门踏板组件的壳体的独立视图；
图8示意性地示出了根据本文所示和描述的一个或多个实施例的图1的电子节气门踏板组件的踏板臂组件的独立左侧视角图(an isolated left side perspectiveview)；
图9示意性地示出了根据本文所示和描述的一个或多个实施例的图1的电子节气门踏板组件的踏板臂组件的独立右侧视角图(an isolated right side perspectiveview)；
图10示意性地示出了根据本文所示和描述的一个或多个实施例的图1的电子节气门踏板组件的踏板臂的独立后侧视角图；
图11示意性地示出了根据本文所示和描述的一个或多个实施例的将踏板臂组件安装至壳体中的方法的说明性流程图。
具体实施方式
本文描述的实施例涉及一种电子节气门控制(ETC)踏板组件，与传统的ETC组件相比具有简化的最终组装过程。此外，本文描述的ETC踏板组件的实施例包括感应耦合器和用于检测耦合器的移动的传感器组件。此外，本文中描述的ETC踏板组件的实施例包括至少两个独立的摩擦产生表面，以生成与踏板臂的下压成比例的滞后。
ETC踏板组件包括壳体、踏板臂和下踏板臂。壳体包括接收腔和摩擦产生表面。踏板臂包括毂部分和摩擦产生构件。摩擦产生构件具有由横向构件连接的一对间隔开的凸起。横向构件可以是与该对凸起一体成型的细长构件。该对凸起中的每个都被放置在毂部分的各侧表面并且横向构件横穿毂部分并且在毂部分内延伸，使得横向构件的一部分暴露在毂孔内。踏板臂在毂部分处被枢转地连接到壳体。如此，当踏板臂枢转时，踏板臂移动踏板臂的摩擦产生构件以可滑动地接合抵靠壳体的摩擦产生表面。
弹簧托架被耦接到踏板臂，并且被接收在壳体内。弹簧托架包括弹簧接收部分和从弹簧接收部分延伸的臂部分。摩擦产生部分从臂部分延伸并且其在形状上是弓形的。具有内径的外弹簧在踏板臂的内表面和弹簧托架的弹簧接收部分之间延伸。内弹簧被放置在外弹簧的内径内并且在踏板臂的内表面和弹簧托架的弹簧接收部分之间延伸。
当踏板臂被压下时，踏板臂移动并且该至少一个弹簧使弹簧托架移位，使得弹簧托架的一部分抵靠壳体以在踏板臂旋转时加载至踏板臂枢轴。当该至少一个弹簧由于踏板臂的旋转而压缩时，弹簧托架继续将负载转移到踏板臂的枢轴中。如此，在施加负载的情况下，摩擦产生部分被放置为抵靠摩擦产生构件的横向构件的暴露部分。如此，本文中描述的实施例公开了至少两个独立的摩擦产生表面，以生成与踏板臂的下压成比例的滞后。
本文详细描述了ETC组件的各种实施例及其组装方法。
如本文所使用的，术语“通信地耦接”是指耦接部件能够通过诸如Wi-Fi、蓝牙等网络、经由空气的电磁信号、经由光波导的光信号等经由导电介质或非导电介质彼此交换数据信号，例如电信号。
首先参考图1-10，示意性地示出了电子节气门控制(ETC)踏板组件10。该ETC踏板组件10包括壳体12和踏板臂组件14。踏板臂组件14包括踏板臂15，踏板臂15包括毂部分16。踏板臂15被枢转地安装到壳体12。踏板臂15包括上部分18a和相对的下臂部分18b。下臂部分18b的尺寸和形状可以被许多不同数量的下踏板臂诸如下踏板臂20接收。踏板垫22被放置在下踏板臂20的远端24处。如此，踏板臂15基于在下踏板臂20的远端24处施加到踏板垫22的压力在壳体12内枢转、移动和/或旋转。
壳体12包括后壁25a和相对的前壁25b以及一对侧壁25c。此外，壳体12可以包括毂接收腔26，毂接收腔26还可以包括摩擦产生表面28。在一些实施例中，毂接收腔26的形状可以是半圆形的。在其他实施例中，毂接收腔26可以是矩形的、方形的、六边形的等等。口袋部分27被放置在毂接收腔26内，并且被配置成接收踏板臂15的一部分，如本文更详细地讨论的。壳体12可以包括延伸穿过后壁25a的孔29，以提供用于弹簧托架78的间隙，如本文更详细地讨论的。
在一些实施例中，摩擦产生表面28被放置在壳体12的毂接收腔26的一部分内。在一些实施例中，摩擦产生表面28包括两条腿30，每条腿的形状都是弓形的。连接构件32可以耦接到腿30中的每条腿。在一些实施例中，两条腿30中的每条腿在形状上相对于彼此是对称的或均匀的。在其他实施例中，两条腿30中的每条腿都是不均匀的或者在形状上彼此不匹配。在一些实施例中，两条腿30中的每条腿在形状上是倒圆的或弓形的。在其他实施例中，两条腿30的表面31中的每个的形状都不同，诸如线性的、曲线的等等。在一些实施例中，连接构件32可以具有倒圆的或弓形的形状的表面33。在其他实施例中，连接构件32的表面33可以是线性的、曲线的等等。
壳体12还包括连接器开口39。连接器开口包括用于连接器组件的连接器37的安装部分41，如本文更详细地讨论的。连接器开口39提供通向毂接收腔26的通路，使得ETC踏板组件10的部件，诸如传感器组件94，可以被放置在毂接收腔26内，并且经由连接器开口39离开壳体12，如本文更详细地讨论的。
壳体12可以被安装到车辆的仪表板，例如被安装到仪表板、防火墙和/或类似装置上。如此，后壁25a被耦接、安装或以其他方式附接到车辆的部件，以在垂直方向(即，在+/-Z方向)上将踏板垫22和下踏板臂20的远端保持为离开车辆地板。
在一些实施例中，壳体12可以由各种材料形成，诸如丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚碳酸酯(PC)、聚酰胺热塑性塑料(PA)——称为尼龙——以及包括PA6和PA66的各种尼龙、聚邻苯二甲酰胺(PPA)、聚碳酸酯/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯、聚氨酯、聚甲基丙烯酸甲酯、高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、聚苯乙烯、PEEK、POM(缩醛/聚甲醛树酯(Delrin))、聚对苯二甲酸乙二醇酯、热塑性弹性体、聚醚酰亚胺、热塑硫化胶、聚砜,和/或类似物质，以及它们的组合。此外，可以添加添加剂，诸如紫外线吸收剂、阻燃剂、着色剂、玻璃纤维、增塑剂、碳纤维、芳纶纤维、玻璃珠、PTFE、PFPE、TALC、MoS2(二硫化钼)、石墨，和/或类似物质。
摩擦产生表面28可以由与壳体12相同的材料形成，或者可以由与外壳12不同的材料或不同材料的组合形成。例如，在一些实施例中，壳体12和摩擦产生表面28都可以由丙烯腈-丁二烯-苯乙烯材料形成。在其他实施例中，壳体12可以由丙烯腈-丁二烯-苯乙烯材料形成，摩擦产生表面28可以由聚乙烯材料形成。在另一个实施例中，壳体12可以由丙烯腈-丁二烯-苯乙烯材料和尼龙形成，而摩擦产生表面28可以由丙烯腈-丁二烯-苯乙烯材料和热塑性弹性体形成。
此外，在一些实施例中，壳体12和/或摩擦产生表面28都可以由增材制造技术形成。增材制造技术通常指的是连续的材料层相互叠加以逐层“构建”三维组件的制造工艺。连续层通常融合在一起以形成可以具有各种整体子部件的单片部件。尽管增材制造技术在本文中被描述为能够通过典型地在垂直方向上逐点、逐层地构建对象来制造复杂对象，但是其他制造方法也是可能的并且在本主题的范围内。例如，尽管本文的讨论涉及添加材料以形成连续层，但是本领域技术人员将理解，本文公开的方法和结构可以用任何增材制造技术来实践。例如，本发明的实施例可以使用层添加工艺、层减式工艺或混合工艺。在其他实施例中，壳体12和/或摩擦产生表面28都可以经由注塑成型技术或其他已知技术形成。
仍然参考图1-10，踏板臂15的毂部分16被接收在壳体12的毂接收腔26中，以相对于壳体12的毂接收腔26枢转、旋转或移动。在一些实施例中，踏板臂15包括外表面60a和相对的内表面60b以及一对侧面60c。毂部分16延伸到踏板臂15的该对侧面60c中的每个，毂孔36在它们之间延伸。毂部分16可以包括一对侧表面40a、40b，从侧表面40a、40b的最上表面44延伸的突出部42、以及在该对侧表面40a、40b之间延伸并且从外表面60a穿过内表面60c开口的毂孔36。在一些实施例中，该对侧表面40a、40b在形状上是曲线的。在一些实施例中，最上表面44通常是具有平滑过渡轮廓的弓形。
毂部分16的该对侧表面40a、40b中的每个还可以包括跟随侧表面40b、40a的外周的切口46或台阶部分。接收孔48在该对侧表面40a、40b之间延伸，并且通常垂直于毂孔36。摩擦产生构件38可以被耦接到切口46或台阶部分。摩擦产生构件38可以包括一对凸起50a、50b，并且横向构件52可以在该对凸起50a、50b之间延伸并且耦接至该对凸起50a、50b中的每个。横向构件52可以是与该对凸起50a、50b一体成型的细长构件，使得摩擦产生构件38是单片结构。横向构件52包括下表面54a和相对的上表面54b。该对凸起50a、50b中的每个都是中空的或开放的，并且因此包括限定凸起厚度的外表面56a和内表面56b。该对凸起50a、50b中的每个配合在各自侧表面40a、40b中的每个的各自切口46内，使得内表面56b邻接在各自切口46或台阶部分内，并且凸起50a、50b中的每个跟随侧表面40a、40b的外周，并且使得毂部分16的该对侧表面40b、40a延伸穿过该对凸起50a、50b的中空或开放部分。此外，各自的该对凸起50a、50b的外表面56a的部分是暴露的，并且可以与壳体12的摩擦产生表面28接触或邻接，以彼此滑动地接合，如本文更详细地讨论的。此外，横向构件52可以被接收在接收孔48内。接收孔48向毂孔36开口，使得横向构件52的下表面54a在垂直于毂孔36的开口的方向上暴露在毂孔36中。摩擦产生构件38可以经由注塑成型诸如一次成型或经由增材制造技术形成。
如此，摩擦产生构件38可以被放置在侧表面40a、40b中的每个上，并且可以具有与毂部分16的侧表面40a、40b的曲线形状的几何形状相对应的几何形状。最上表面58a、58b和毂部分16的最上表面44都可以在垂直方向(即，在+/-Z方向)上延伸到相同的高度，从而在它们中的每个之间具有平滑的轮廓，并且允许抵靠壳体12的摩擦产生表面28的平稳移动或旋转。也就是说，最上表面58a、58b和毂部分16的最上表面44各自邻接或接合壳体12的摩擦产生表面28。如此，毂部分16的最上表面44和摩擦产生构件38的最上表面58a、58b可以处于与壳体12的摩擦产生表面28相对应的半径处，以确保毂部分16最上表面44和摩擦产生构件38的最上表面58a、58b相对于壳体12的摩擦产生表面28的平滑移动。也就是说，当枢转、移动或旋转踏板臂15时，摩擦产生构件38的最上表面58a、58b和毂部分16的最上表面44可与壳体12的摩擦产生表面28的部分滑动地接合，以形成至少两个独立摩擦产生表面中的一个，如图5最能说明的以及本文中更详细讨论的。
如图9最能说明的，踏板臂15包括怠速止动件59，以防止弹簧托架78过度移动或过度旋转，如本文更详细地讨论的。怠速止动件59可以由比踏板臂15和/或壳体软的材料制成，以减少噪音。例如，怠速止动件59可以由各种材料形成，诸如丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚碳酸酯(PC)、聚酰胺热塑性塑料(PA)——称为尼龙——以及包括PA6和PA66的各种尼龙、聚邻苯二甲酰胺(PPA)、聚碳酸酯/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯、聚氨酯、聚甲基丙烯酸甲酯、高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、聚苯乙烯、PEEK、POM(缩醛/聚甲醛树酯)、聚对苯二甲酸乙二醇酯、热塑性弹性体、聚醚酰亚胺、热塑硫化胶、聚砜,和/或类似物质，以及它们的组合。此外，可以添加添加剂，诸如紫外线吸收剂、阻燃剂、着色剂、玻璃纤维、增塑剂、碳纤维、芳纶纤维、玻璃珠、PTFE、PFPE、TALC、MoS2(二硫化钼)、石墨,和/或类似物质。
仍然参考图1-10，踏板臂15的下臂部分18b可以包括踏板接收部分62，其尺寸可以具有比被许多不同的下踏板臂诸如下踏板臂20接收的尺寸和形状更小的外部形状。也就是说，踏板接收部分62可以具有比下踏板臂20的接收腔64更小的面积，使得踏板接收部分62被接收在下踏板臂20的接收腔内。此外，踏板臂15可以包括一对成角度的突出部65，每个突出部65都包括至少一个紧固孔66a，每个紧固孔66a分别接收下踏板臂20的相应的至少一个突出部68a，该突出部68a的形状和大小可接收到至少一个紧固孔66a中。第二至少一个紧固孔66b被放置在踏板臂15上，并且其大小和形状可接收下踏板臂20的第二至少一个突出部68b。
如此，这种布置确保了下踏板臂20被完全安置在踏板接收部分62上。此外，这种布置允许将多个不同形状和类型的下踏板臂添加或交换到踏板接收部分62上。也就是说，用这种布置，踏板臂15的踏板接收部分62可以是适于接收多个不同形状和类型的下踏板臂的通用连接器，使得存在在不改变壳体12和/或踏板臂组件14的情况下改变或修改下踏板臂20的灵活性。
踏板臂的内表面60b包括弹簧接收部分70。弹簧接收部分70被放置在踏板臂15的上部18a和下部臂部分18b之间。弹簧接收部分70可以是可操作以保持一对弹簧或阻尼器的凹陷或阻尼器安装区域，如本文中更详细讨论的。弹簧接收部分70通常可以是圆形的并且包括适于接收外弹簧74和内弹簧76的弹簧表面72，如本文更详细地讨论的。弹簧表面72包括大致圆形的保持部分和中心突起77，以将外弹簧74和内弹簧76保持在适当位置。
在一些实施例中，踏板臂15可以用多次注塑成型工艺形成。踏板臂15可以由各种材料形成，诸如丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚碳酸酯(PC)、聚酰胺热塑性塑料(PA)——称为尼龙——以及包括PA6和PA66的各种尼龙、聚邻苯二甲酰胺(PPA)、聚碳酸酯/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯、聚氨酯、聚甲基丙烯酸甲酯、高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、聚苯乙烯、PEEK、POM(缩醛/聚甲醛树酯)、聚对苯二甲酸乙二醇酯、热塑性弹性体、聚醚酰亚胺、热塑硫化胶、聚砜,和/或类似物质，以及它们的组合。此外，可以添加添加剂，诸如紫外线吸收剂、阻燃剂、着色剂、玻璃纤维、增塑剂、碳纤维、芳纶纤维、玻璃珠、PTFE、PFPE、TALC、MoS2(二硫化钼)、石墨,和/或类似物质。在其他实施例中，踏板臂15可以使用增材制造技术或其他已知技术形成。
ETC踏板组件10还包括弹簧托架78。弹簧托架78被耦接到踏板臂15，并且通过至少一个位于踏板臂15的毂16的毂孔36内的远端83接收在壳体12内。弹簧托架78包括定义厚度的后表面88a和相对的前表面88b。弹簧接收部分80被放置在前表面88b内，并且臂部分82从近端89延伸到远端83或尖端。臂部分82可以从弹簧接收部分80延伸并且可以与弹簧接收部分80一体成型。远端83包括远端外表面91a和相对的远端内表面91b。在一些实施例中，远端内表面91b与前表面88b成小于180度的角度θ1。此外，在一些实施例中，远端外表面91a与后表面88a成小于180度的角度θ2。如此，远端83相对于臂部分82成角度。此外，远端83或尖端的一部分在垂直方向上(即，在+/-Z方向上)延伸超过弹簧托架的前表面88b，以在前表面88b下方延伸。
仍然参考图1-10，具有上表面86a和相对的下表面86b的摩擦产生部分84从弹簧托架78的臂部分82的后表面88a延伸。在一些实施例中，臂部分82的后表面88a包括一对接收通道95，其被配置成接收从摩擦产生部分84的下表面86b延伸的一对突出部97。如此，摩擦产生部分84可以与弹簧托架78呈卡扣配合型配置，或者为一次注塑成型。在其他实施例中，摩擦产生部分84经由紧固件诸如螺钉、螺栓和螺母、环氧树脂、粘合剂等等被耦接到弹簧托架78。
摩擦产生部分84在弹簧接收部分80和远端83或尖端之间从臂部分82的后表面88a延伸。在一些实施例中，摩擦产生部分84的形状是弓形的。在其他实施例中，摩擦产生部分84的形状是直线或曲线的。
弹簧接收部分80在弹簧托架78的前表面88b内下压或凹陷。弹簧接收部分80包括弹簧接收表面90，其适于接收外弹簧74和内弹簧76的与弹簧接收部分70接收的端部相对的端部。弹簧接收表面90包括大致圆形的保持部分和中心突出部92，以将外弹簧74和内弹簧76保持在适当位置。
弹簧托架78的远端83或尖端被接收在毂部分16的毂孔36内，以根据踏板臂15的上行程或下行程与毂摩擦产生构件38在踏板臂15的毂部分16的毂孔36中的部分接合，如本文更详细地讨论的。如此，弹簧托架78由远端83或尖端支撑在毂部分16的毂孔36内和位于壳体12的毂接收腔26内的袋部分27内。
也就是说，摩擦产生部分84的上表面86a与摩擦产生构件38的横向构件52的下表面54a邻接或以其它方式接触。如此，弹簧托架78使得摩擦产生部分84的上表面86a和摩擦产生构件38的横向构件52的下表面54a的抵接表面在踏板臂15移动时在它们之间产生摩擦。
在一些实施例中，弹簧托架78可以由各种材料形成，诸如丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚碳酸酯(PC)、聚酰胺热塑性塑料(PA)——称为尼龙——以及包括PA6和PA66的各种尼龙、聚邻苯二甲酰胺(PPA)、聚碳酸酯/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯、聚氨酯、聚甲基丙烯酸甲酯、高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、聚苯乙烯、PEEK、POM(缩醛/聚甲醛树酯(Delrin))、聚对苯二甲酸乙二醇酯、热塑性弹性体、聚醚酰亚胺、热塑硫化胶、聚砜,和/或类似物质，以及它们的组合。此外，可以添加添加剂，诸如紫外线吸收剂、阻燃剂、着色剂、玻璃纤维、增塑剂、碳纤维、芳纶纤维、玻璃珠、PTFE、PFPE、TALC、MoS2(二硫化钼)、石墨,和/或类似物质。在其他实施例中，弹簧托架78可以使用增材制造技术或其他已知技术形成。
摩擦产生部分84可以由与弹簧托架78相同的材料形成，或者可以由与弹簧托架不同的材料形成。作为非限制性示例，摩擦产生部分84和弹簧托架78都可以由丙烯腈-丁二烯-苯乙烯材料形成。在另一个非限制性示例中，弹簧托架78可以由丙烯腈-丁二烯-苯乙烯材料形成，摩擦产生部分84可以由尼龙或不同材料诸如聚丙烯和尼龙的组合形成。此外，摩擦产生部分84和弹簧托架78可以各自共享共同的材料并且具有不同的附加材料。在一个非限制性示例中，弹簧托架78可以由丙烯腈-丁二烯-苯乙烯材料和聚对苯二甲酸乙二醇酯形成，而摩擦产生部分84可以由丙烯腈-丁二烯-苯乙烯材料和热塑性弹性体形成。
现在应该理解，弹簧托架78的摩擦产生部分84、毂部分16的摩擦产生构件38和壳体12的摩擦产生表面28可以各自独立地操纵或改变以改变滞后。例如，材料的量(如厚度)可以变化，以独立地改变各种摩擦产生表面的外观。另一个示例是改变各个摩擦产生表面的材料，以改变摩擦特性，从而改变滞后。
仍然参考图1-10，外弹簧74的内径D1大于内弹簧76的外径D2，使得内弹簧被外弹簧74接收。在组装状态下，外弹簧74和内弹簧76同轴对准。外弹簧74和内弹簧76中的每个在踏板臂15的内表面60b的弹簧接收部分70和弹簧托架78的弹簧接收部80之间延伸。
当踏板臂被压下时，外弹簧74和内弹簧76使弹簧托架78移位，使得弹簧托架78的一部分抵靠壳体12以在踏板臂15旋转时加载至踏板臂15枢轴。随着外弹簧74和内弹簧76由于踏板臂15的旋转而压缩时，弹簧托架78继续将负载转移到踏板臂15的枢轴中。如此，在施加负载的情况下，摩擦产生部分84被放置为抵靠摩擦产生构件38的横向构件52的暴露部分。如此，本文中描述的实施例公开了至少两个独立的摩擦产生表面，以生成与踏板臂15的下压成比例的滞后。
在一些实施例中，外弹簧74和内弹簧76中的每个可以由钢材料形成。在其他实施例中，外弹簧74和内弹簧76中的每个可以由不锈钢、线材、碳钢、合金钢、埃尔吉洛伊合金(Elgiloy)、蒙乃尔合金铜、镍，和/或类似物质形成。
连接器组件34从壳体12延伸穿过连接器开口39。连接器组件34可以包括多个端子35、电路板43和连接器37等，以将踏板组件10通信地和/或电连接到车辆的其他部件，例如电子控制模块和/或动力系控制器。在一些实施例中，连接器组件34是过模的。电路板43可以是印刷电路板，并且也可以被包括为传感器组件94的一部分，如本文更详细地讨论的。
传感器组件94可以包括电路板43和耦合器100，电路板43可以包括至少一个接收线圈96和发射线圈98。耦合器100可以在枢转轴线附近并且垂直于枢转轴线被安装或附接到踏板臂15的毂部分16。如此，耦合器100可以与该至少一个接收线圈96相邻放置。在一些实施例中，耦合器100可以包括不同的凸起102，例如图8所示的三个凸起。耦合器100可以随着踏板臂15的毂部分16的移动而旋转或枢转。每个凸起102的最外部分104被放置在摩擦产生构件38的凸起50b的内表面56b内。
该至少一个接收线圈96和发射线圈98检测耦合器100的移动，并且该数据经由连接器组件34的连接器37传输到与传感器组件94通信耦合的ECU和/或动力系控制器。传感器组件94可以包括过模件以封装电子部件，并且它可以包括PWA和端子引脚之间的无焊连接，例如兼容的通孔引脚。
现在参考图4-5，在操作中，弹簧托架78的一端由作用在踏板臂15上的外弹簧74和内弹簧76加载，相对的另一端被支撑在踏板臂15的毂孔36内，并且可以被壳体12部分地支撑以将臂部分82的摩擦产生部分84的上表面86a压靠在摩擦产生构件38的横向构件52的下表面54a上。当踏板臂15移动时，如图5中箭头A1所示，踏板臂15枢转和/或移动，弹簧托架78和踏板臂15之间的负载以及踏板臂15和壳体12的摩擦产生表面28之间的负载独立地生成摩擦。摩擦通过弹簧托架78在如图5中所示的方向A3上抵靠踏板臂15的横向构件52的移动，以及毂部分16在如图5中所示的方向A2上抵靠壳体12的摩擦产生表面28的移动而生成。这种生成的摩擦力抵抗运动并生成机械滞后。此外，当踏板臂15移动、枢转和/或行进时，外弹簧74和内弹簧76的负载增加，这转而增加了直接作用在踏板臂15上的回弹力和作用在踏板臂15上的摩擦力的大小。
现在参考图11，图11是一个用图表描述了将踏板臂组件14安装到壳体12中的说明性方法1100流程图。尽管与图11的方框相关联的步骤将被描述为单独的任务，但在其他实施例中，这些方框可以被组合或省略。此外，虽然与图11的方框相关联的步骤将被描述为以特定顺序执行，但在其他实施例中，这些步骤可以以不同的顺序执行。
为了将踏板臂组件14安装到壳体12中，在方框1105处，内弹簧76被插入到外弹簧74的内径中以形成弹簧包。在方框1110处，弹簧包的一端被插入到踏板臂15的弹簧接收部分70中。在方框1115处，弹簧包的另一端被插入到弹簧托架的弹簧接收部分80中。在方框1120处，弹簧托架78和踏板臂15被插入到壳体12的毂接收腔26中。如此，弹簧托架78和踏板臂15被可移动地耦接到壳体12。
值得注意的是，术语“基本上”和“约”在本文中可以被利用来表示可归因于任何定量比较、值、测量或其他表示的固有不确定性程度。这些术语在本文中还被利用来表示定量表示可能与所陈述的参考不同而不会导致所讨论主题的基本功能发生变化的程度。
尽管本文已经示出和描述了特定的实施方式，但应当理解，在不脱离所要求保护的主题的精神和范围的情况下，可以进行各种其他的改变和修改。此外，尽管本文已经描述了所要求保护的主题的各个方面，但是这些方面不需要结合使用。因此，所附权利要求旨在涵盖要求保护的主题范围内的全部此类改变和修改。
Claims (20)
1.一种用于车辆的电子节气门控制踏板的组件，所述组件包括：
壳体，其具有摩擦产生表面；
踏板臂，其具有毂部分和摩擦产生构件，所述摩擦产生构件具有凸起，所述凸起被放置在所述毂部分的侧表面，所述踏板臂在所述毂部分处被枢转地连接到所述壳体；
弹簧托架，其被耦接到所述踏板臂并且被接收在所述壳体内；
和
至少一个弹簧，其被放置为与所述踏板臂和所述弹簧托架接触；
其中当所述踏板臂被压下时，所述至少一个弹簧和所述弹簧托架利用由所述至少一个弹簧施加的负载以使所述摩擦产生构件的所述凸起的至少一部分枢转地接合抵靠所述壳体的所述摩擦产生表面，从而生成与所述踏板臂的压下成比例的滞后。
2.如权利要求1所述的组件，其还包括：
横向构件，其从所述毂部分内的所述凸起延伸使得所述横向构件的部分被暴露在毂孔内；和
摩擦产生部分，其从所述弹簧托架延伸，
其中当所述踏板臂被压下时，所述至少一个弹簧和所述弹簧托架利用由通过所述踏板臂的移动施加的负载以使所述摩擦产生部分接合抵靠所述摩擦产生构件的被放置在所述毂孔内的所述横向构件，从而生成至少两个独立的摩擦产生表面，以生成与所述踏板臂的压下成比例的所述滞后。
3.如权利要求2所述的组件，其中：
所述毂部分包括一对侧表面，所述一对侧表面中的每个侧表面是曲线形状的，所述一对曲线形状的侧表面由所述毂孔分开并且由所述踏板臂的上表面连接；和
所述摩擦产生构件包括由所述横向构件连接的一对间隔开的凸起，所述一对间隔开的凸起中的每个凸起被放置在所述毂部分的各自侧表面。
4.如权利要求3所述的组件，其中所述摩擦产生构件的所述一对间隔开的凸起中的每个凸起在几何上与所述毂部分的所述一对侧表面的曲线形状相匹配。
5.如权利要求2所述的组件，其中：
所述踏板臂还包括外表面和相对的内表面；
所述至少一个弹簧在所述踏板臂的内表面和所述弹簧托架之间延伸；
所述毂孔延伸穿过所述毂部分的内表面和相对的外表面，所述弹簧托架的一部份被放置在所述毂孔内，以在来自所述至少一个弹簧的所述负载被施加至所述弹簧托架时，与被放置在所述毂孔内的所述摩擦产生构件的一部分接合。
6.如权利要求5所述的组件，其中所述弹簧托架还包括：
弹簧接收部分；和
臂部分，其从所述弹簧接收部分延伸并且与所述弹簧接收部分一体成型，
其中所述至少一个弹簧由所述弹簧接收部分接收。
7.如权利要求6所述的组件，其中所述至少一个弹簧还包括：
外弹簧，其具有内径并且在所述踏板臂的所述内表面和所述弹簧托架的所述弹簧接收部分之间延伸；和
内弹簧，其被放置在所述外弹簧的内径内并且在所述踏板臂的所述内表面和所述弹簧托架的所述弹簧接收部分之间延伸。
8.如权利要求6所述的组件，其中所述摩擦产生部分被放置在所述臂部分的上表面上。
9.如权利要求1所述的组件，其还包括：
传感器组件，其具有：
耦合器，其被可旋转地安装至所述毂部分的一侧；
至少一个接收线圈，其被放置为邻近所述耦合器；和
至少一个发射线圈，
其中所述耦合器的移动由所述至少一个接收线圈检测。
10.如权利要求1所述的组件，其中所述踏板臂由多次注塑成型形成。
11.如权利要求1所述的组件，其中所述壳体的所述摩擦产生表面在形状上是弓形的。
12.如权利要求1所述的组件，其中所述踏板臂是用于多个下踏板臂的通用连接器。
13.一种用于车辆的踏板组件，所述组件包括：
壳体，其具有摩擦产生表面；和
踏板臂组件，其具有踏板臂，所述踏板臂具有外表面和相对的内表面，所述踏板臂还具有：
毂部分和摩擦产生构件，所述毂部分在形状上是曲线的，所述摩擦产生构件具有由横向构件连接的一对间隔开的凸起，所述一对凸起中的每个凸起被放置在所述毂部分的各自侧表面上，所述横向构件在所述毂部分内延伸，所述摩擦表面的所述一对凸起中的每个凸起在几何上与所述毂部分的曲线形状相匹配，所述踏板臂在所述毂部分处被枢转地连接至所述壳体，
弹簧托架，其被耦接至所述踏板臂并且被接收在所述壳体内，所述弹簧托架具有从后表面延伸的摩擦产生部分；和
至少一个弹簧，其在所述踏板臂的所述内表面和所述弹簧托架之间延伸，
其中当所述踏板臂被压下时，所述至少一个弹簧和所述弹簧托架利用由所述至少一个弹簧通过所述踏板臂的移动施加的负载以使所述摩擦产生部分接合抵靠所述摩擦产生构件的被放置在所述毂孔内的所述横向构件，所述摩擦产生构件的所述一对凸起中的每个凸起的一部分被枢转地接合抵靠所述壳体的所述摩擦产生表面，从而生成至少两个独立的摩擦产生表面，以生成与所述踏板臂的压下成比例的滞后。
14.如权利要求13所述的踏板组件，其中所述踏板臂还包括：
毂孔，所述毂孔延伸穿过所述毂部分的内表面和外表面。
15.如权利要求13所述的踏板组件，其中所述弹簧托架还包括：
在第一端的弹簧接收部分；和
臂部分，其从所述弹簧接收部分延伸至远侧尖端，所述臂部分从所述弹簧接收部分延伸出并且与所述弹簧接收部分一体成型，所述臂部分具有被放置在所述后表面上的所述摩擦产生部分。
16.如权利要求13所述的踏板组件，其还包括：
外弹簧，其具有内径并且在所述踏板臂的所述内表面和所述弹簧托架的所述弹簧接收部分之间延伸；和
内弹簧，其被放置在所述外弹簧的内径内并且在所述踏板臂的所述内表面和所述弹簧托架的所述弹簧接收部分之间延伸，
其中所述外弹簧和所述内弹簧各自通过所述弹簧接收部分接收。
17.如权利要求13所述的踏板组件，其还包括：
传感器组件，其具有：
耦合器，其被可旋转地安装至所述毂部分的一侧；
至少一个接收线圈，其被放置为邻近所述耦接器；和
至少一个发射线圈，
其中所述耦合器的移动由所述至少一个接收线圈检测。
18.如权利要求13所述的踏板组件，其中所述壳体的所述摩擦产生表面在形状上是弓形的。
19.如权利要求13所述的踏板组件，其中所述踏板臂是用于多个下踏板臂的通用连接器。
20.一种将踏板臂组件安装到壳体中的最终组装方法，所述方法包括：
将具有外径的内弹簧插入到外弹簧的内径中以形成弹簧包，所述内弹簧的所述外径小于所述外弹簧的所述内径；
将所述弹簧包的一端插入到踏板臂的弹簧接收部分中；
将所述弹簧包的另一端插入到弹簧托架的弹簧接收部分中；和
将所述弹簧托架和所述踏板臂插入到所述壳体的毂接收腔中，使得所述踏板臂和所述弹簧托架被枢转地安装至所述壳体。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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