CN201300737Y

CN201300737Y - 非接触式踏板装置

Info

Publication number: CN201300737Y
Application number: CNU2008201861281U
Authority: CN
Inventors: 李运动; 赵益江
Original assignee: Wuhu Bethel Automotive Safety Systems Co Ltd
Current assignee: Wuhu Bethel Automotive Safety Systems Co Ltd
Priority date: 2008-10-30
Filing date: 2008-10-30
Publication date: 2009-09-02
Anticipated expiration: 2018-10-30

Abstract

本实用新型提供了一种非接触式踏板装置，包括踏板、转轴、底座、回位弹簧、弹簧底座，踏板与底座通过转轴转动连接，其特征在于：底座内安装有插头，插头两面均有凹槽，一面凹槽中固定安装有PCB板，另一面凹槽中通过定位柱转动安装有拨盘，插头上放置PCB板一侧开有凹孔，凹孔内固定有霍尔传感器；拨盘内安装有中空轭铁，轭铁空腔内安装有成对磁铁片，拨盘上有导向槽；踏板前端安装有传动柱，传动柱位于所述的拨盘上的导向槽上；PCB板的一端有输入输出插孔。本实用新型比与现有技术相比：传感器为非接触式传感器，无磨损，灵敏度高，寿命长，可靠性高，经济性好；双面凹槽的插头布置在底座腔内，结构紧凑，外观简洁，零部件较少，工艺性好。

Description

非接触式踏板装置

技术领域：

本实用新型涉及汽车零部件，具体的说是一种非接触式踏板装置。

背景技术：

现代汽车不断向着智能化、安全化、经济化、环保化的方向发展，促进了汽车电子行业的快速发展。与此同时，国家在环保、交通安全方面政策法规的陆续出台，以及2008年7月1日已经强制实施的国III排放标准，给汽车电子方面的发展提供了广阔的前景，传统的机械式踏板很难满足相关的政策法规，对于柴油车来说尤其是如此，为了达到国III的排放标准，柴油车必须采用电子油门踏板。欧洲专利号EP 1 942 390 A1提出了一种结构的非接触式踏板，该踏板用于油门的控制系统，但为保证该电子油门踏板输出电压的线性度，要求零部件的精度较高，此外该结构的电子油门踏板永磁体用量较大，形状复杂，产品成本较高。在国内，有的设计中采用的传感器为接触型传感器，由于在运动过程中产生磨损，使得现有产品的寿命和产品性能的稳定性不好。

发明内容：

针对以上的现实问题，本实用新型提供一种非接触式的踏板装置，具体是一种将机械转角信号转换为电信号的踏板装置，该装置中采用的传感器是非接触式的霍尔传感器，利用霍尔传感器感知的空间磁场的变化，该装置输出的电信号可以提供给电子控制单元(ECU)，电子控制单元可以根据该电信号进行分析判断形成控制指令，实现驾驶员的操作意图。与现有技术相比本实用新型结构紧凑、通用性好、零部件较少、输出精度高、使用寿命长、经济性好。

本实用新型采用的技术方案：

非接触式踏板装置，包括踏板、转轴、底座、回位弹簧、弹簧底座，所述的踏板与底座通过转轴转动连接：底座内安装有插头，插头两面均有凹槽，一面凹槽中固定安装有PCB板，另一面凹槽中通过定位柱转动安装有拨盘，插头上放置PCB板一侧开有凹孔，凹孔内固定有霍尔传感器；拨盘内安装有中空轭铁，轭铁空腔内安装有成对磁铁片，拨盘上有导向槽；所述的踏板前端安装有传动柱，所述的传动柱位于所述的拨盘上的导向槽上。所述的PCB板的一端有输入输出插孔。

本实用新型提出的非接触式踏板的工作过程如下：

当驾驶者踩动踏板6时，踏板6绕着转轴5旋转，踏板6将转动传递给拨盘12，拨盘12又带动轭铁9和永磁体10转动，相对初始位置时刻，空间磁场发生变化，霍尔传感器3将踏板6的转角(机械信号)转换为电信号输出，电子控制单元接收非接触式踏板输出的电信号，经过分析、计算处理后形成控制指令，执行机构执行该指令，从而实现驾驶者的驾驶意图(如加速)，当驱动力从踏板6上松开时，踏板6在回位弹簧7的回位力的作用下反向旋转，拨盘12带动轭铁9、永磁体10反向旋转，霍尔传感器3感知磁场的变化后，将踏板的转角(机械信号)转换为电信号输出，电子控制单元接收该电信号，经过分析、计算处理后形成控制指令，执行机构执行该指令，从而实现驾驶者的驾驶意图(如减速)，当踏板6维持在某个位置不动的时候，永磁体产生的磁场无变化，非接触式踏板的输出电信号不变。

本实用新型的优点：

1、传感器为非接触式传感器，无磨损，灵敏度高，寿命长，可靠性高，经济性好；

2、双面凹槽的插头布置在底座腔内，结构紧凑，外观简洁，零部件较少，工艺性好；

3、采用的轭铁为环形，可以起到很好的束磁作用，并可以很好的抵抗外界电磁干扰，确保了输出电压的可靠性与稳定性；

4、结构通用性好，适用于机动车上需要将机械的转角信号转换为电信号的场合，如电子油门踏板、电子制动踏板、电子离合踏板等等。

附图说明：

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为非接触式踏板总成的剖视示意图；

其中：1、插头 2、PCB板 3、霍尔传感器 4、底座 5、转轴 6、踏板 7、回位弹簧 16、弹簧座

图3为插头部分总成剖视图；

其中：1、插头 2、PCB板 3、霍尔传感器 12、拨盘 13扣冒 17、插针

图4为插头一侧剖视图；

其中：1、插头 8、凹槽 9、轭铁 10、磁铁

图5为插头另一侧剖视图；

其中：1、插头 2、PCB板 3、霍尔传感器 11、凹槽

图6为插头整体示意图；

其中：1、插头 12、拨盘 13、扣冒

图7为拨盘示意图；

其中：9、轭铁 10、磁铁 12、拨盘 19、导向槽

图8为插头结构示意图；

其中：14、霍尔传感器插槽 15、PCB板定位柱 1、插头

图9为插针结构示意图；

其中：17、插针 18、冲痕

图10为设计的拨盘运动区域。

具体实施方式：

1、如图1所示，本实用新型的非接触式踏板装置的主要零件有：

插头1、PCB板2、霍尔传感器3、底座4、转轴5、踏板6、回位弹簧7、弹簧座16、插针17，铜套22；

2、踏板6通过转轴5与底座固定，并在转轴的两端嵌入铜套22，防止转轴的轴向窜动，底座4通过螺钉固定在车辆的指定位置上；

3、两个回位弹簧7用于提供踏板的回位力；

4、如图1所示，踏板6上有传动柱20，该传动柱可以与踏板做成一体式的，也可以做成为独立的零件与踏板6配合；

5、如图4所示，轭铁9放置在插头1一侧的凹槽8中，轭铁上贴有两片永磁体10，在两片永磁体之间产生均匀磁场；

6、如图5所示，在插头1的另一侧，PCB板2放置在凹槽11中，霍尔传感器3穿过PCB板2上的孔进入插头中，PCB板2的一端有输入输出插孔21，用于插针17的插入；

7、如图3所示，拨盘12的轴向位置通过扣冒13与插头1固定，拨盘12的径向位置靠插头1与拨盘12的轴孔配合来固定；

8、如图7所示，在注塑形成拨盘12时将轭铁9包裹；

9、如图8所示，插头1上放置霍尔传感器3的一侧设计成与霍尔传感器3的外形相一致的插槽，既可以固定霍尔传感器3，又可以起到防错的作用，防止两个霍尔传感器反向装配；

10、如图9所示，插针18通过注塑进行包裹，将包胶后的插针装配到插头上，PCB板2上的插孔21分别与插针对齐插入，插针上有数个针脚，注塑前，数个针脚相连，在其上预留有冲痕18，注塑后沿着冲痕18进行切断，这样可以提高成品率和提高工效。

11、如图10所示，拨盘旋转时的运动曲线为正弦曲线，为了保证输出的信号具有良好的线性度，设计拨盘的运动区域为±25度。

Claims

1、非接触式踏板装置，包括踏板、转轴、底座、回位弹簧、弹簧底座，所述的踏板与底座通过转轴转动连接，其特征在于：底座内安装有插头，插头两面均有凹槽，一面凹槽中固定安装有PCB板，另一面凹槽中通过定位柱转动安装有拨盘，插头上放置PCB板一侧开有凹孔，凹孔内固定有霍尔传感器；拨盘内安装有中空轭铁，轭铁空腔内安装有成对磁铁片，拨盘上有导向槽；所述的踏板前端安装有传动柱，所述的传动柱位于所述的拨盘上的导向槽上。

2、根据权利要求1所述的非接触式踏板装置，其特征在于PCB板的一端有输入输出插孔。