CN216424370U - 踏板感模拟器组件和解耦式制动助力器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了踏板感模拟器组件和解耦式制动助力器。所述踏板感模拟器组件包括：力反馈机构，用于在耦合以及解耦的情况下在所述输入杆朝所述主轴施力时对所述输入杆施加力反馈，所述力反馈机构包括第一力反馈件和第二力反馈件；第一容纳件，套装于所述主轴，包括外保持器和同轴收容在外保持器内的内保持器，所述内保持器和外保持器之间形成收容空间，所述第一力反馈件布置在该收容空间内；第二容纳件，收容所述第二力反馈件并套装于所述输入杆；以及垫片，大致呈中空环形，收容在第一容纳件的收容空间内，第一力反馈件和第二力反馈件分别布置在垫片的两侧。

Description

踏板感模拟器组件和解耦式制动助力器

技术领域

本实用新型涉及车辆制动助力领域，具体而言，涉及一种踏板感模拟器组件和装设有该踏板感模拟器组件的解耦式制动助力器。

背景技术

为了使机动车驾驶员能够舒适地操作制动系统的操作元件，如例如制动踏板，制动系统一般具有制动助力器（制动力放大器）。具有制动助力器的制动系统常常被称为带制动助力的制动系统。制动助力器被设计用于提供辅助力，该辅助力作为对由驾驶员施加到操作元件上的驾驶员制动力的补充，用于制动至少一个车轮，其性能直接影响到车辆的行车安全。现有车辆制动助力器包括真空助力器和电子助力器两种，真空助力器广泛应用于燃油车辆上，而电子助力器广泛应用于新能源车辆上。

CN208325190U涉及液压制动助力系统和车辆。该液压制动助力系统包括制动踏板开度传感器、控制器、电磁比例阀和蓄能器，控制器采样连接制动踏板开度传感器，蓄能器的出油口设有用于与车辆的制动主缸连接的管路，管路上设有电磁比例阀，控制器控制连接电磁比例阀。该文献的制动助力采用液压，可解决无制动助力系统的液压制动系统反应迟钝的问题，或者避免真空制动助力效果差的缺点；可以有效提升整车制动效果，有效改善驾驶员制动舒适性，降低驾驶员踩制动踏板的劳动强度。

实用新型内容

根据不同的方面，本实用新型的目的在于为解耦式制动助力器提供一种便于生产线制作、简化装配的技术方案。

此外，本实用新型还旨在解决或者缓解现有技术中存在的其它技术问题。

本实用新型通过提供一种踏板感模拟器组件和解耦式制动助力器来解决上述问题，具体而言，根据本实用新型的一方面，提供了：

一种踏板感模拟器组件，其中，其用于解耦式制动助力器，所述解耦式制动助力器具有用于与车辆的制动踏板接合的踏板感模拟器以及主轴，所述踏板感模拟器的输入杆能够与所述主轴耦合和解耦，所述踏板感模拟器组件包括：

力反馈机构，用于在耦合以及解耦的情况下在所述输入杆朝所述主轴，施力时对所述输入杆施加力反馈，所述力反馈机构包括第一力反馈件和第二力反馈件；

第一容纳件，套装于所述主轴，包括外保持和同轴收容在外保持器内的内保持器，所述内保持器和外保持器之间形成收容空间，所述第一力反馈件布置在该收容空间内；

第二容纳件，收容所述第二力反馈件并套装于所述输入杆；以及

垫片，大致呈中空环形，收容在第一容纳件的收容空间内，第一力反馈件和第二力反馈件分别布置在垫片的两侧。

根据本实用新型的另一方面，本实用新型提供了一种解耦式制动助力器，其中，其包括上述任一种踏板感模拟器组件。

附图说明

参考附图，本实用新型的上述以及其它的特征将变得显而易见，其中，

图1根据本实用新型的一种解耦式制动助力器的剖视图；

图2根据本实用新型的一实施方式的踏板感模拟器组件的剖视图；

图3示出了根据本实用新型的图2所示实施方式的踏板感模拟器组件的垫片的立体示意图和剖视示意图；

图4根据本实用新型的另一实施方式的踏板感模拟器组件的剖视图；

图5示出了根据本实用新型的图4所示实施方式的踏板感模拟器组件的垫片的立体示意图和剖视示意图；

图6根据本实用新型的又一实施方式的踏板感模拟器组件的剖视图；以及

图7示出了根据本实用新型的图6所示实施方式的踏板感模拟器组件的垫片的立体示意图和剖视示意图。

具体实施方式

容易理解，根据本实用新型的技术方案，在不变更本实用新型实质精神下，本领域的一般技术人员可以提出可相互替换的多种结构方式以及实现方式。因此，以下具体实施方式以及附图仅是对本实用新型的技术方案的示例性说明，而不应当视为本实用新型的全部或者视为对本实用新型技术方案的限定或限制。

在本说明书中提到或者可能提到的上、下、左、右、前、后、正面、背面、顶部、底部等方位用语是相对于各附图中所示的构造进行定义的，它们是相对的概念，因此有可能会根据其所处不同位置、不同使用状态而进行相应地变化。所以，也不应当将这些或者其他的方位用语解释为限制性用语。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等或类似表述仅用于描述与区分目的，而不能理解为指示或暗示相应的构件的相对重要性。

请参照图1，所述踏板感模拟器组件100用于解耦式制动助力器1000，所述解耦式制动助力器1000具有用于与车辆的制动踏板接合的踏板感模拟器以及主轴2，所述踏板感模拟器的输入杆11能够与所述主轴2耦合和解耦。

参照图2和图3，本实用新型的一实施方式的踏板感模拟器组件100，包括：

力反馈机构，用于在耦合以及解耦的情况下在所述输入杆11朝所述主轴2施力时对所述输入杆11施加力反馈，力反馈机构包括第一力反馈件3和第二力反馈件7；

第一容纳件4，套装于所述主轴2，包括外保持器41和同轴收容在外保持器41内的内保持器42，内保持器42和外保持器41之间形成收容空间，所述第一力反馈件3布置在该收容空间内；

第二容纳件5，收容第二力反馈件7并套装于所述输入杆11；以及

垫片6，大致呈中空环形，收容在第一容纳件4的收容空间内，第一力反馈件3和第二力反馈件7分别布置在垫片6的两侧。

垫片6包括主体61、内侧壁62和外侧壁63，主体61大致呈中空环形，内侧壁62形成在主体61的内边缘，外侧壁63形成在主体61的外边缘。垫片6的内侧壁62同轴套于并抵靠所述内保持器42的外壁，并且所述垫片6的外侧壁63抵靠所述外保持器41的内壁。

图2和3所示的实施方式中，内侧壁62沿主体61的内边缘朝向第一力反馈件3延伸形成内加强筋621，用以加强垫片6的强度，内侧壁62沿主体61的内边缘朝向第二力反馈件7延伸形成扁圆筒状的承接部622，第二力反馈件7的一端同轴套于承接部622内，并抵靠在主体61上。外侧壁63朝向第一力反馈件3延伸形成外加强筋631，用以加强垫片6的强度。本实施方式中和其他实施方式中，根据实际强度需求，可不设置内加强筋621和/或外加强筋631。

所述第一力反馈件3收容于第一容纳件4内，第一力反馈件3由橡胶制成，构造成具有中空的圆柱形，在同轴套装于所述主轴2，并且所述第一力反馈件3的长度方向与所述输入杆11的长度方向相一致。其中，长度方向是指纵向方向或者说轴向方向，由此所述第一力反馈件3的反馈力可以更具指向性地对所述输入杆11进行力反馈。可选地，第一力反馈件3在其中空的圆柱形的内壁和/或外壁凸出形成加厚结构31，在径向上抵靠所述第一容纳件4。由此，剩余部分也具有空间余地以进行变形。

第二力反馈件7是始动力弹簧，收容于第二容纳件5内。力反馈通过第二力反馈件7和第一力反馈件3的初始抗力以及后续的变形来实现。应当理解，第二力反馈件7和第一力反馈件3的尺寸、形状、刚度系数、弹簧的螺距、钢丝直径、内径、材料、布置形式（如串联或并联）、刚度系数等均可以对整个力反馈机构的特性曲线造成影响。可以通过经验、实验和用户反馈等方式得到所期望的参数和特性曲线。此外，为了给橡胶和始动力弹簧的变形提供空间余地，所述第一容纳件4和第二容纳件5在容纳所述力反馈机构时可留有一定的间隙。

所述外保持器41包括圆柱形的外主体411、自外主体411一端部沿其径向向内延伸的外端盖412、以及沿轴向方向延伸的圆柱形突起部413，其中突起部413的直径小于外主体411的直径，以与周边零件（例如轴承相配合）。所述内保持器42包括圆柱形的内主体421和自内主体421一端部沿径向向外延伸的内端盖422，其中，内端盖422抵持外端盖412，所述外保持器41的外主体411的长度大于内主体421。

所述第二容纳件5包括杆侧保持器52和柱塞51，所述杆侧保持器52同轴套装于柱塞51外，在杆侧保持器52与柱塞51之间形成收容第二力反馈件7的收容空间，柱塞51套装于所述输入杆11外，柱塞51包括一封闭端517，封闭端517封闭所述输入杆11朝向所述主轴2的端部。

所述杆侧保持器52包括圆筒形主体521，沿圆筒形主体521的内壁向内凸出构造形成支座522，沿柱塞51的外壁向外凸出构造形成突出部511。柱塞51插入杆侧保持器52内，其突出部511的朝向封闭端517的一侧抵靠在杆侧保持器52的支座522上。所述第二容纳件5还包括止动件8，止动件8抵靠在突出部511的另一侧，将柱塞51的突出部511夹持在杆侧保持器52的支座522与止动件8之间，从而使杆侧保持器52和柱塞51固定连接在一起，从而限制柱塞51与杆侧保持器52之间的轴向相对运动；通过所述止动件8，可以将杆侧保持器52、柱塞51和输入杆11装配成小组件，便于所述踏板感模拟器组件100的打包生产制作和封装。

所述外保持器41和所述内保持器42由钢材通过冲压制成，或通过机械加工制成。所述第一容纳件4通过所述外保持器41和所述内保持器42组装而成，简化了单件加工的困难程度，并且钢材冲压或机加的方式能够保证足够的强度。或者，所述外保持器41和所述内保持器42也可以由塑料通过注塑或机加整体制成。外保持器41和所述内保持器42可以是单独形成而后组装在一起，也可以是一体形成。

第二力反馈件7的一端延伸至所述垫片6，另一端延伸至支座522，这样第二力反馈件7的两端的位置均得到了定义。

组装时，所述外保持器41的外主体411远离外端盖412的外末端415贴靠于所述杆侧保持器52外壁。

使用时，在所述输入杆11朝向所述主轴2运动的过程中，第二力反馈件7向第一力反馈件3的推力不断增加，当杆侧保持器52与垫片6接触后，其压缩量达到最大，同时其产生的反馈力也达到最大值，此即踏板感前段，在此过程中，踏板感反馈力主要由第二力反馈件7压缩抗力产生；输入杆11继续朝主轴2运动，垫片6在杆侧保持器52的推动下继续压缩第一力反馈件3，第一力反馈件3刚度系数较小的部分发生明显变形，此即踏板感中段，在此过程中，踏板感反馈力主要由第二力反馈件7压缩抗力和第一力反馈件3刚度较小部分变形抗力构成；第一力反馈件3刚度较小部分变形结束后，输入杆11继续朝主轴2运动，垫片6在杆侧保持器52的推动下继续压缩第一力反馈件3，第一力反馈件3刚度较大部分也发生明显变形，即，所述第一力反馈件3和所述第二力反馈件7的刚度构造成使得所述柱塞51尚未与所述主轴2接合时使所述第一力反馈件3刚度较大的部分也发生明显变形，此即踏板感后段，在此过程中，踏板感反馈力由第二力反馈件7压缩抗力和整个第一力反馈件3变形抗力构成；当柱塞51与主轴2接触后，输入杆11继续朝主轴2运动，垫片6在杆侧保持器52的推动下继续压缩第一力反馈件3，第一力反馈件3继续产生变形，此时，输入力的增量，一部分作用于第一力反馈件3，一部分作用于主轴2，由此产生耦合后踏板感，在此过程中，踏板感反馈力由第二力反馈件7压缩抗力、整个第一力反馈件3变形抗力和主轴2对柱塞51的反作用力三部分构成。多段式的设计有助于更加灵活地满足各种车型和驾驶员对于踏板感特性曲线的不同要求。由此可见，在所述力反馈机构的初始位置下，所述杆侧保持器52与所述垫片6的间距小于所述输入杆11与所述主轴2之间的耦合距离。耦合距离具体可以是柱塞51左端与主轴2右端的距离。

参照图4和图5，示出本实用新型的另一实施方式的踏板感模拟器组件200，本实施方式的内保持器42的长度、垫片6的圆筒状的承接部622的长度大于图2和图3所示的实施方式。本实施方式中，内保持器42的长度增加，则承接部622的长度也对应地增加。由于承接部622的长度增加，可有效减小承接部622与内保持器42和/或外侧壁63与外保持器41之间由于侧向力引起的摩擦力，使垫片6更加顺滑的沿内保持器42和/或外保持器41轴向运动。本实施方式的其他元件的结构和安装关系与图2和图3所示的实施方式相同，在此不赘述。

组装时，所述外保持器41的外主体411远离外端盖412的外末端415套于所述杆侧保持器52外壁，所述内保持器42的内主体421的内末端424套于所述柱塞51的主体512的外壁，垫片6的承接部622同轴贴靠在内保持器42的外壁上，并且承接部622的一部分延伸入第二容纳件5内，一方面加强垫片6的强度和稳定性，一方面导引第二力反馈件7的运动更平滑。

参照图6和图7，示出本实用新型的又一实施方式的踏板感模拟器组件300，本实施方式的垫片6的外侧壁63沿主体61的外边缘朝向第二力反馈件7延伸形成导引部632，由于导引部632的形成，可有效减小承接部622与内保持器42和/或导引部632与外保持器41之间由于侧向力引起的摩擦力，使垫片6更加顺滑的沿内保持器42和/或外保持器41轴向运动。本实施方式的其他元件的结构和安装关系与图2和图3所示的实施方式相同，在此不赘述。

组装时，所述外保持器41的外主体411远离外端盖412的外末端415套于所述杆侧保持器52外壁，导引部632的末端部分延伸入外保持器41的外主体411与杆侧保持器52之间，一方面加强垫片6的强度和稳定性，一方面导引第一容纳件4与第二容纳件5之间的相对位移。另外，本实施方式中，未设置图2-5的内加强筋和外加强筋。根据实际强度需求，也可内加强筋和外加强筋。

垫片6由具有弹性的塑料制成，或者，通过由钢材通过冲压制成，或通过机械加工制成。

应当理解，本实用新型还涉及一种解耦式制动助力器1000，其包括上述任一种踏板感模拟器组件100、200或300。由此，关于所述解耦式制动助力器1000的实施方式和特点，请参阅上文有关踏板感模拟器组件100、200和300的内容进行解读。

应当理解的是，本实用新型的解耦式制动助力器可装设在各种车辆上，包括汽油车、柴油车、轿车、货车、客车、混合动力车辆、纯电动汽车等等。特别地，本解耦式制动助力器可用于具有整车主电机的新能源汽车。此外，在应用于内燃机车的情况下，本解耦式制动助力器能够以电控装置的方式进行工作，也就是说，在检测到驾驶员有制动意图的情况下，如同控制器一般向车辆制动系统发送制动信号，从而实时地实现制动作用。

应当理解的是，所有以上的优选实施例都是示例性而非限制性的，本领域技术人员在本实用新型的构思下对以上描述的具体实施例做出的各种改型或变形都应在本实用新型的法律保护范围内。

Claims (14)

1.一种踏板感模拟器组件（100、200、300），其特征在于，其用于解耦式制动助力器（1000），所述解耦式制动助力器（1000）具有用于与车辆的制动踏板接合的踏板感模拟器以及主轴（2），所述踏板感模拟器的输入杆（11）能够与所述主轴（2）耦合和解耦，所述踏板感模拟器组件（100）包括：

力反馈机构，用于在耦合以及解耦的情况下在所述输入杆（11）朝所述主轴（2）施力时对所述输入杆（11）施加力反馈，所述力反馈机构包括第一力反馈件（3）和第二力反馈件（7）；

第一容纳件（4），套装于所述主轴（2），包括外保持器（41）和同轴收容在外保持器（41）内的内保持器（42），所述内保持器（42）和外保持器（41）之间形成收容空间，所述第一力反馈件（3）布置在该收容空间内；

第二容纳件（5），套装于所述输入杆（11），所述第二力反馈件（7）收容于第二容纳件（5）内；以及

垫片（6），大致呈中空环形，收容在第一容纳件（4）的收容空间内，第一力反馈件（3）和第二力反馈件（7）分别布置在垫片（6）的两侧。

2.根据权利要求1所述的踏板感模拟器组件（100、200、300），其特征在于，所述垫片（6）包括主体（61）、内侧壁（62）和外侧壁（63），所述主体（61）大致呈中空环形，所述内侧壁（62）形成在主体（61）的内边缘，所述外侧壁（63）形成在主体（61）的外边缘，所述内侧壁（62）同轴套于并抵靠所述内保持器（42）的外壁，并且所述外侧壁（63）抵靠所述外保持器（41）的内壁。

3.根据权利要求2所述的踏板感模拟器组件（100、200、300），其特征在于，所述内侧壁（62）沿主体（61）的内边缘朝向第二力反馈件（7）延伸形成扁圆筒状的承接部（622），所述承接部（622）同轴贴靠在内保持器（42）的外壁上，所述第二力反馈件（7）的一端同轴套于承接部（622），并抵靠在主体（61）上。

4.根据权利要求2所述的踏板感模拟器组件（100、200、300），其特征在于，所述垫片（6）的外侧壁（63）沿主体（61）的外边缘朝向第二力反馈件（7）延伸形成导引部（632），所述导引部（632）的末端部分延伸入第一容纳件（4）与第二容纳件（5）之间。

5.根据权利要求4所述的踏板感模拟器组件（100），其特征在于，垫片（6）由具有弹性的塑料制成，或者，由钢材通过冲压制成，或通过机械加工制成。

6.根据权利要求5所述的踏板感模拟器组件（100、200、300），其特征在于，所述内侧壁（62）沿主体（61）的内边缘朝向第一力反馈件（3）延伸形成内加强筋（621），用以加强垫片（6）的强度，和/或，所述外侧壁（63）朝向第一力反馈件（3）延伸形成外加强筋（631），用以加强垫片（6）的强度。

7.根据权利要求6所述的踏板感模拟器组件（100、200、300），其特征在于，所述外保持器（41）包括圆柱形的外主体（411），所述第一容纳件（4）包括外保持器（41）和同轴收容在外保持器（41）内的内保持器（42），所述内保持器（42）和外保持器（41）之间形成一端封闭的收容空间，所述外保持器（41）的长度大于内主体（421）。

8.根据权利要求7所述的踏板感模拟器组件（100），其特征在于，所述第一力反馈件（3）收容于第一容纳件（4）的一端封闭的收容空间内，同轴套装于所述主轴（2）外，所述第一力反馈件（3）由橡胶制成，构造成具有中空的圆柱形，所述第一力反馈件（3）的长度方向与所述输入杆（11）的长度方向相一致。

9.根据权利要求8所述的踏板感模拟器组件（100），其特征在于，所述第一力反馈件（3）在其中空的圆柱形的内壁和/或外壁凸出形成加厚结构（31），在径向上抵靠所述第一容纳件（4）。

10.根据权利要求9所述的踏板感模拟器组件（100、200、300），其特征在于，所述第二容纳件（5）包括杆侧保持器（52）和柱塞（51），所述杆侧保持器（52）同轴套装于柱塞（51）外，在杆侧保持器（52）与柱塞（51）之间形成收容所述第二力反馈件（7）的收容空间，所述柱塞（51）套装于所述输入杆（11）外，所述柱塞（51）包括一封闭端（517），所述封闭端（517）封闭所述输入杆（11）朝向所述主轴（2）的端部。

11.根据权利要求10所述的踏板感模拟器组件（100、200、300），其特征在于，所述外保持器（41）的外主体（411）远离外端盖（412）的外末端（415）套于所述杆侧保持器（52）外壁，所述垫片（6）的导引部（632）的一部分延伸入所述外保持器（41）的外主体（411）与杆侧保持器（52）之间。

12.根据权利要求11所述的踏板感模拟器组件（100、200、300），其特征在于，所述杆侧保持器（52）包括圆筒形主体（521）和沿圆筒形主体（521）的内壁向内凸出构造而成的支座（522），所述柱塞（51）包括沿其外壁向外凸出构造而成的突出部（511），所述第二容纳件（5）包括止动件（8），所述柱塞（51）插入杆侧保持器（52）内，其突出部（511）的朝向封闭端（517）的一侧抵靠在杆侧保持器（52）的支座（522）上，所述止动件（8）抵靠在突出部（511）的朝向非封闭端（518）的一侧，将所述柱塞（51）的突出部（511）夹持在杆侧保持器（52）的支座（522）与止动件（8）之间。

13.根据权利要求12所述的踏板感模拟器组件（100、200、300），其特征在于，所述力反馈机构包括第二力反馈件（7），所述第二力反馈件（7）是始动力弹簧，收容在所述杆侧保持器（52）与柱塞（51）之间形成的收容空间内，所述第二力反馈件（7）的一端延伸至所述垫片（6），另一端延伸至支座（522）。

14.一种解耦式制动助力器（1000），其特征在于，其包括根据权利要求1至13中任一项所述的踏板感模拟器组件（100、200、300）。

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