CN201800558U - 一种机械式汽车定速巡航装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种机械式汽车定速巡航装置，它包括定速机构、锁止机构、解锁机构、联动机构和底座；定速机构通过联动机构与汽车加速踏板连接，解锁机构与汽车制动踏板连接；定速机构包括单向轴承、齿圈、第一弹性元件和转轴；单向轴承的外圈和内圈分别与齿圈和转轴作固定连接，转轴设有相对于齿圈锁止并使第一弹性元件蓄力的第一方向和在第一弹性元件蓄力作用下相对于齿圈转动的第二方向；锁止机构在解锁机构控制下有选择地连接到齿圈并锁止齿圈的转动。通过定速机构上的单向轴承和锁止机构对齿圈的控制，使汽车加速踏板固定在一个固定位置，采用机械方式实现车辆的定速巡航功能，并通过由制动踏板控制的解锁机构，实现对定速巡航功能的解除。

Description

一种机械式汽车定速巡航装置 

技术领域

本实用新型涉及一种车辆动力装置或传动装置的布置或安装，特别是涉及一种保持车速在驾驶员选定的速度上的装置。 

背景技术

一般汽车的定速巡航系统均为电子式的，其根据车速反馈信号通过执行机构对油门、刹车、离合、档位等进行控制，使车辆心给定的速度作恒速行驶。通过该系统，在一定的路况下可减少驾驶员踏加速踏板的动作，减轻驾驶员驾驶疲劳。但由于该巡航系统结构复杂、成本较高，通常只应用于高档轿车上。但在实际情况下，驾驶员对该巡航系统的应用功能要求比较单一，只要将加速固定在某一位置踏板，在一定路况下保持一定的速度即可，而实现该定速功能，通过一种机械装置即可实现。如公告号为CN2855812Y的中国实用新型专利公开了一种车辆机械式巡航装置，包括：摩擦轮、摆环、滚柱，该摩擦轮套设在车辆油门控制踏板机构的转轴上，其外设有一摆环和以回复装置与其连接的滚柱，构成一组摩擦棘轮形式；还包括与其相连接的控制摩擦轮结合或分离的结构。该实用新型使用简易的机械结构获得车辆电子巡航装置的基本功能，只对油门进行控制，减少司机长途驾驶时的疲劳。但该装置在应用时，需要对原车辆加速踏板转轴部分进行拆装改造，使得其在实际应用中存在改装较麻烦的缺陷，使定速巡航功能难以在普通车辆上得到实现。 

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于为减轻驾驶员的劳动强度，针对目前电子式定速巡航系统成本高、结构复杂，而现有机械式定速装置改装较为麻烦的问题，提供一种机械式汽车定速巡航装置，通过简单的安装即可使普通车辆实现定速巡航功能，减轻驾驶员的劳动强度。 

本实用新型的目的是通过以下技术方案得以实现的：一种机械式汽车定速巡航装置，它包括定速机构、锁止机构、解锁机构、联动机构和底座；所述定速机构通过所述联动机构与汽车加速踏板连接，所述解锁机构与汽车制动踏板连接；所述定速机构包括单向轴承、齿圈、第一弹性元件和转轴；所述单向轴承的外圈和内圈分别与所述齿圈和转轴作固定连接，所述转轴设有相对于所述齿圈锁止并使所述第一弹性元件蓄力的第一方向和在所述第一弹性元件蓄力作用下相对于所述齿圈转动的第二方向；所述锁止机构在所述解锁机构控制下有选择地连接到所述齿圈并锁止所述齿圈的转动。在安装本实用新型的定速巡航装置时，由于所述锁止机构与所述齿圈脱开，所述转轴通过所述单向轴承锁止方向转动带动轴承外圈及与所述外圈固定连接的齿圈一同转动，即所述第一方向转动，使所述第一弹性元件蓄力；在所述第一弹性元件蓄力后通过所述联动机构连接到汽车加速踏板上。当驾驶员踩下加速踏板时，所述转轴在所述第一弹性元件蓄力的作用下按所述第二方向转动，当汽车达到一定速度后需设定定速巡航时，通过选择将所述锁止机构连接到所述齿圈上，锁止了所述齿圈的转动，所述单向轴承不能再按所述第一方向转动；这时，驾驶员松开加速踏板，所述加速踏板由于受所述单向轴承不能再按所述第一方向转动的限制不能通过自身的回位力回位，钳制所述加速踏板在原位置，从而采用一种机械方式在不对汽车作任何改动的情况下实现汽车定速巡航功能。当踩下汽车制动踏板时，通过与所述汽车制动踏板连接的解锁机构使所述锁止机构与所述齿圈脱开，所述转轴即可在所述汽车加速踏板回位力的作用下带动所述齿圈一同转动，并再一次使所述第一弹性元件蓄力，为下次定速巡航作好准备。 

作为本实用新型的一种优选方案，所述第一弹性元件为圈绕在所述转轴上的螺旋卷簧；所述螺旋卷簧的外端固定在所述底座上，所述螺旋卷簧的内端固定在所述转轴上；作为本实用新型的另一种方案，所述第一弹性元件为套设在所述转轴上的扭簧；所述扭簧的一端固定在所述底座上，所述螺旋卷簧的另一端固定在所述转轴上。采用螺旋卷簧作为带动所述转轴转动的蓄力元件，能产生均匀的作用力，并可使所述转轴进行多圈转动，简化了所述联动机构的结构，更便于本实用新型装置的布置。 

作为本实用新型的一种优选方案，所述联动机构包括一个固设在所述转轴上的滑轮；在所述滑轮上绕设有第一柔性拉索，所述第一柔性拉索的自由端连接在所述汽车加速踏板上；作为本实用新型的另一种方案，所述联动机构包括一个固设在所述转轴上的齿轮；在所述底座上枢接有一个扇形齿轮；所述扇形齿轮一端与所述齿轮啮合，所述扇形齿轮另一端设有一个控制杆，所述控制杆连接在所述汽车加速踏板上。 

作为本实用新型的一种优选方案，所述锁止机构包括一个棘爪、第二弹性元件、第二柔性拉索和支架；所述棘爪设有一个锁止部、一个触发部和一个联动部；所述棘爪在所述第二弹性元件作用下远离所述齿圈并通过所述联动部和第二柔性拉索连接在汽车制动踏板上；所述锁止机构通过所述第二柔性拉索可选择地连接并锁止所述齿圈的转动。采用扭簧作为所述第一弹性元件，其元件成本较低，布置安装较为方便，但所述联动机构的结构会较复杂。 

作为本实用新型的一种优选方案，所述解锁机构包括一个解锁片、一个定位片、第三弹性元件和一个触发扭簧；所述解锁片和弹性定位片均为L形构件，呈同轴枢接在所述支架上；在所述解锁片的水平边上设有一个内向法兰，在所述定位片的垂直边上设有一个外向法兰；所述第三弹性元件和所述触发扭簧均使所述弹性定位片处于限位位置；所述触发扭簧设置在所述解锁片和定位片的轴向之间并分别作用在所述内向法兰和外向法兰上，使所述解锁片和定位片L形内侧向内转动呈周向贴紧。 

作为本实用新型的一种优选方案，它还包括一个第三柔性拉索和锁止控制杆，所述第三柔性拉索的一端连接在所述棘爪的联动部上，另一端连接在所述锁止控制杆上。通过一个第三柔性拉索和锁止控制杆机构来控制所述锁止机构的动作，使所述锁止机构的控制装置的布置更加灵活，当应用在自动挡车辆时，它可以布置在所述驾驶员左脚休息处；当应用在手动挡车辆时，它可以布置在所述离合器踏板与制动踏板之间的空位处；也可以布置在汽车离合器踏板下或根据车辆实际情况布置在驾驶员易于控制的地方。当布置在汽车离合器踏板下，可以通过换挡时离合器的踩踏来控制锁止机构的动作。 

作为本实用新型的一种优选方案，它还包括三个导向轮，分别设置在所述第一柔性拉索、所述第二柔性拉索和所述第三柔性拉索在所述底座上的出口处。所述第一柔性拉索和所述第二柔性拉索分别通过所述二个导向轮连接在所述汽车加速踏板和汽车制动踏板上；所述第三柔性拉索通过所述导向轮连接在锁止控制杆上。通过在所述在底座出口处设置导向轮，使所述第一柔性拉索、第二柔性拉索和第三柔性拉索的牵引更加平滑，减少拉索的磨损。 

本实用新型解决了现有机械式或电子式定速巡航装置所存在的一些缺陷，如结构复杂、改装烦琐，或定速巡航后不会自动解除等，并具有一定的有益效果： 

1、本实用新型的定速巡航装置为纯机械结构，安装非常简单，无需对原车车作任何改动；

2、可在任意速度实现定速巡航、极大地减轻了车辆驾驶员劳动强度；

3、安全可靠，踩汽车制动踏板即解除定速巡航功能；

4、匀速行驶使车辆油耗明显降低，经济效益可观。

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的描述。 

附图说明

图1为本实用新型的立体结构图，图中已移除罩壳； 

图2为本实用新型的主视图，图中已移除罩壳；

图3为本实用新型的右视图，图中已移除罩壳；

图4为图2的A-A剖视图，图中已移除罩壳；

图5为图3的B-B剖视图，图中已移除罩壳；

图6为本实用新型中锁止机构和解锁机构的结构示意图；

图7为本实用新型中锁止机构和解锁机构的分解图；

图8为本实用新型联动机构采用滑轮时的结构示意图，该图中已移除底座和罩壳；

图9为本实用新型联动机构采用齿轮和扇形齿轮时的结构示意图，该图中已移除底座和罩壳。

其中，底座1、定速机构2、转轴21、内圈22、外圈23、齿圈24、螺旋卷簧25、锁止机构3、棘爪31、锁止部311、联动部312、触发部313、支架32、支架第二法兰321、支架第一法兰322、棘爪扭簧33、棘爪销轴34、第三柔性拉索35、解锁机构4、定位片41、定位边411、外向法兰412、解锁片42、第一外折边421、拉索孔422、第二外折边423、内向法兰424、第一扭簧43、第二扭簧44、第二柔性拉索45、联动机构5、滑轮51、第一柔性拉索52、齿轮53、扇形齿轮54、控制杆55。 

具体实施方式

实施例1 

参见图1，一种机械式汽车定速巡航装置，包括底座1、罩壳(图上未示)、定速机构2、锁止机构3、解锁机构4和联动机构5。所述定速机构2可转动地连接在所述底座1上，并通过所述联动机构5与汽车加速踏板连接；所述锁止机构3安装在所述底座1上所述定速机构2的一侧，通过设置在所述锁止机构3上的第三柔性拉索35控制所述定速机构2的锁止；所述解锁机构4设置在所述锁止机构3一侧，其通过一根第二柔性拉索45与汽车制动踏板连接并在汽车制动踏板的控制下使所述锁止机构3与所述定速机构2脱开。

参见图4和图5，所述定速机构2包括一个转轴21、一个包括内圈22、外圈23和滚针26的单向轴承、一个齿圈24和一个螺旋卷簧25。所述齿圈24与所述单向轴承的外圈23作紧配合；所述螺旋卷簧25安装在所述转轴21上所述单向轴承的一端，其内端固定在所述转轴21上，外端固定在所述底座1上；所述单向轴承内圈22和外圈23只能有一个方向可转动，在本说明书中称为第二方向，而其相反方向称为第一方向。 

所述联动机构5包括一个滑轮51和一个第一柔性拉索52。所述滑轮51安装在所述转轴21上靠近所述螺旋卷簧25的一侧，在所述滑轮51上绕设有所述第一柔性拉索52，所述第一柔性拉索52的一头固定在所述滑轮51上，其另一头连接连接在汽车加速踏板上，并利用所述加速踏板的回位力使所述单向轴承按所述第一方向转动。 

所述锁止机构3安装在所述底座1上并在所述齿圈24径向一侧。参见图6和图7，所述锁止机构3包括一个支架32、一个棘爪31、一个棘爪扭簧33和一个棘爪销轴34；所述支架32为一个U形钣金件，底部设有固定孔；上端设有安装所述棘爪31的棘爪转轴孔；按图中方向在所述棘爪转轴孔的下部设有二个向内弯折的支架第二法兰321，在支架第二法兰321反向侧所述支架U形的一边的中部设有一个向外弯折的支架第一法兰322。所述棘爪31通过棘爪销轴34枢接在所述支架32上的棘爪转轴孔中并在所述棘爪扭簧33的作用下使所述棘爪31远离所述齿圈24；所述棘爪31设有一个锁止部311、一个触发部313和一个联动部312；参见图8，所述第三柔性拉索35连接在所述联动部312上，并通过拉动使所述锁止部311卡入所述齿圈24的齿槽中。所述触发部313设置在所述棘爪31的下端，并在所述解锁机构4的控制下使所述棘爪31脱开或卡入所述齿圈24上的齿槽中。 

参见图7，所述解锁机构4包括一个解锁片42、一个定位片41、第一扭簧43和第二扭簧44。所述解锁片42和定位片41均为L形钣金件；在所述解锁片42L形的垂直边端面上设有一个第一外折边421并设有一个拉索孔422，所述第二柔性拉索45的一端连接在所述拉索孔422上；在所述解锁片42L形的水平边上设有一个内向法兰424，在水平边端面上设有一个第二外折边423。在所述定位片41的L形垂直边上设有一个外向法兰412，在L形水平边的端面上设有内折的定位边411。在所述解锁片42和定位片41L形转角处均设有一个解锁轴孔，并通过一个销轴连接在所述支架32上。所述定位片41靠近所述支架32安装，所述解锁片42安装在所述定位片1的外41，在所述定位片41和所述解锁片42之间安装有第一扭簧43，所述第一扭簧43的一端紧压在所述定位片41垂直边上的外向法兰412上，另一端紧压在所述解锁片42水平边上内向法兰424上，使所述定位41片与所述解锁片42L形的对应垂直边和水平边贴紧。 

在所述解锁片42的外侧设有另外第二扭簧44，其一端压紧在所述支架第一法兰322上，其另一端压紧在所述解锁片42的第二外折边423上，使所述解锁片42连同所述定位41片按图中的下方转动，使所述棘爪31下端的触发部313失去限位，在所述棘爪扭簧33作用下弹开，所述棘爪31的锁止部311脱离所述齿圈24上的齿槽(参见图5)。 

参见图1、图7和图8，本实用新型的定速装置在初始状态，所述锁止机构3上的棘爪31在所述棘爪扭簧33的作用下与所述齿圈24脱开，拉动所述第一柔性拉索52使之挂接在汽车加速踏板上；第一柔性拉索52的拉动使所述单向轴承按所述的第一方向转动，即单向轴承不能转动方向，但此时由于所述齿圈24未被所述锁止机构3锁止，因而所述单向轴承内圈22带带动外圈23以及与所述外圈23固定的齿圈24一起转动，同时，使所述螺旋卷簧25按扭紧方向转动，使所述螺旋弹簧25产生蓄力。 

拉动所述第二柔性拉索45使之挂接在所述汽车制动踏板上，使所述解锁机构4在汽车制动踏板的回位力作用下将所述解锁机构4中解锁片42和定位片41图中位置向上转动，处于一个限位位置。 

当驾驶员将汽车加速踏板踩下进行加速时，所述定速机构3在所述螺旋弹簧25的蓄力作用下按第二方向转动。当到一定速度后需作定速巡航时，将与所述第三柔性拉索35连接的锁止控制杆(图中未示)踩下，或在换挡过程中已通过离合器将所述锁止控制杆踩下，所述棘爪31在克服所述棘爪扭簧33的作用力卡入所述齿圈242上的齿槽中，锁止所述齿圈24的转动，同时，所述棘爪31下端的触发部313克服所述解锁机构4上的第一扭簧43使所述定位41片上的定位边411产生弹性退让并卡入所述定位边411的内侧由所述定位边411限位。这时，可放开汽车加速踏板，汽车加速踏板的回位力试图通过所述第一柔性拉索52拉动所述定速机构2按所述第一方向转动，但由于所述齿圈24已被所述锁止机构3锁止，因而通过所述第一柔性拉索52阻止了汽车加速踏板的回位而固定在一个所需的速度上，实现汽车的定速巡航功能。 

当需制动减速而踩下汽车制动踏板时，所述解锁机构4在所述第二扭簧44的作用下使所述解锁机构4按图中方向向下转动，使所述棘爪31下端的触发部313失去限位，在所述棘爪扭簧33的作用下脱离所述齿圈24上的齿槽，从而使所述汽车踏板在回位力的作用下回位，实现了车辆的减速并解除所述定速巡航装置的定速巡航功能。 

当所述汽车加速踏板的回位同时带动所述定速机构2按所述第一方向转动，使所述螺旋卷簧25蓄力，为下次定速巡航做好准备。 

实施例2 

参见图1、图7和图8，在本实施例中，所述联动机5包括一个齿轮53和一个扇形齿轮54。所述齿轮53安装在所述转轴21上，所述扇形齿轮54枢接在所述底座1上并与所述齿轮53啮合。所述扇形齿轮54设有一个控制杆55，与汽车加速踏板连接。

在本实施例中，由于通过齿轮啮合，使所述转轴21产生与实施例1相反的方向，所以，定速机构2与实施例1中的安装方向相反，从而产生与实施例1具有相同效果的另一种结构。 

具体实施例是为了更清楚地理解本实用新型，并不作为对本实用新型权利的一种限制，在不脱离本实用新型宗旨的前提下，可以有各种各样的变化，如，所述棘爪扭簧33可以用一个连接在所述棘爪上端和罩壳之间的拉簧替代；所述解锁机构4中的第二扭簧44也可用一个连接在所述解锁片42的第二外折边421和所述底座1上的拉簧替代；所述定速机构2上的螺旋卷簧25可以用连接在所述底座1和所述卷绕在所述滑轮51上的第一柔性拉索52相反拉动端上的拉簧所述替代；所有这些对所述领域技术人员显而易见的修改将包括在本权利要求的范围之内。 

Claims (10)

1.一种机械式汽车定速巡航装置，其特征在于：它包括定速机构、锁止机构、解锁机构、联动机构和底座；所述定速机构通过所述联动机构与汽车加速踏板连接，所述解锁机构与汽车制动踏板连接；所述定速机构包括单向轴承、齿圈、第一弹性元件和转轴；所述单向轴承的外圈和内圈分别与所述齿圈和转轴作固定连接，所述转轴设有相对于所述齿圈锁止并使所述第一弹性元件蓄力的第一方向和在所述第一弹性元件蓄力作用下相对于所述齿圈转动的第二方向；所述锁止机构在所述解锁机构控制下有选择地连接到所述齿圈并锁止所述齿圈的转动。

2.根据权利要求1所述的机械式汽车定速巡航装置，其特征在于：所述第一弹性元件为卷绕在所述转轴上的螺旋卷簧；所述螺旋卷簧的外端固定在所述底座上，所述螺旋卷簧的内端固定在所述转轴上。

3.根据权利要求1所述的机械式汽车定速巡航装置，其特征在于：所述第一弹性元件为套设在所述转轴上的扭簧；所述扭簧的一端固定在所述底座上，所述螺旋卷簧的另一端固定在所述转轴上。

4.根据权利要求2或3所述的机械式汽车定速巡航装置，其特征在于：所述联动机构包括一个固设在所述转轴上的滑轮；在所述滑轮上绕设有第一柔性拉索，所述第一柔性拉索的自由端连接在所述汽车加速踏板上。

5.根据权利要求2或3所述的机械式汽车定速巡航装置，其特征在于：所述联动机构包括一个固设在所述转轴上的齿轮；在所述底座上枢接有一个扇形齿轮；所述扇形齿轮一端与所述齿轮啮合，所述扇形齿轮另一端设有一个控制杆，所述控制杆连接在所述汽车加速踏板上。

6.根据权利要求1或2或3所述的机械式汽车定速巡航装置，其特征在于：所述锁止机构包括一个棘爪、第二弹性元件、第二柔性拉索和支架；所述棘爪设有一个锁止部、一个触发部和一个联动部；所述棘爪在所述第二弹性元件作用下远离所述齿圈并通过所述联动部和第二柔性拉索连接在汽车制动踏板上；所述锁止机构通过所述第二柔性拉索可选择地连接并锁止所述齿圈的转动。

7.根据权利要求1或2或3所述的机械式汽车定速巡航装置，其特征在于：所述解锁机构包括一个解锁片、一个定位片、第三弹性元件和一个触发扭簧；所述解锁片和定位片均为L形构件，呈同轴枢接在所述支架上；在所述解锁片的水平边上设有一个内向法兰，在所述定位片的垂直边上设有一个外向法兰；所述第三弹性元件和所述触发扭簧均使所述定位片处于限位位置；所述触发扭簧设置在所述解锁片和定位片的轴向之间并分别作用在所述内向法兰和外向法兰上，使所述解锁片和定位片L形内侧向内转动呈周向贴紧。

8.根据权利要求1或2或3所述的机械式汽车定速巡航装置，其特征在于：它还包括一个第三柔性拉索和锁止控制杆，所述第三柔性拉索的一端连接在所述棘爪的联动部上，另一端连接在所述锁止控制杆上。

9.根据权利要求1或2或3所述的机械式汽车定速巡航装置，其特征在于：它还包括三个导向轮，分别设置在所述第一柔性拉索、所述第二柔性拉索和所述第三柔性拉索在所述底座上的出口处。

10.根据权利要求6所述的机械式汽车定速巡航装置，其特征在于：它还包括一个第三柔性拉索和锁止控制杆，所述第三柔性拉索的一端连接在所述棘爪的联动部上，另一端连接在所述锁止控制杆上。

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