CN216783480U - 踏板感模拟器组件和解耦式制动助力器 - Google Patents

Abstract

一种踏板感模拟器组件（100），其用于解耦式制动助力器（1000），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（1）以及主轴（2），包括力反馈机构，用于在耦合以及解耦的情况下在输入杆（11）朝主轴（2）施力时对输入杆（11）施加力反馈；第一容纳件（4），套装于所述主轴（2）；以及第二容纳件（5），套装于所述输入杆（11）。力反馈机构布置于第一容纳件（4）和第二容纳件（5）内，所述第一容纳件（4）与第二容纳件（5）同轴套接在一起，所述第一容纳件（4）与第二容纳件（5）之间设置有多个连接件（9），用以可滑动地连接第一容纳件（4）和第二容纳件（5）。

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；

第一容纳件，套装于所述主轴；以及

第二容纳件，套装于所述输入杆；

其中，力反馈机构布置于所述第一容纳件和所述第二容纳件内，或者，力反馈机构布置于所述第一容纳件内，第一容纳件与第二容纳件同轴套接在一起，第一容纳件与第二容纳件之间设置有连接件，用以可滑动地连接第一容纳件和第二容纳件。

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示出了根据本实用新型的一种解耦式制动助力器的剖视图；

图2从一个角度示出了根据本实用新型的一种踏板感模拟器组件的立体图；

图3从一个角度示出了根据本实用新型的一种踏板感模拟器组件的剖视图；

图4示出了根据本实用新型的一种杆侧保持器与外保持器的立体图；

图5示出了根据本实用新型的一种杆侧保持器与外保持器的装配前状态剖视图；

图6示出了根据本实用新型的一种杆侧保持器与外保持器的装配后状态剖视图。

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，示出了根据本实用新型的一种解耦式制动助力器1000的剖视图。

所谓的解耦式是指踏板感模拟器的输入杆11与主轴2可以进行耦合和解耦，即可以接触和非接触。在非接触的情况下，整个制动助力器1000通过一种方式进行制动（例如可单独依靠整车主电机的拖滞扭矩来实现制动，也可由液压主制动缸配合制动助力，与整车主电机的拖滞扭矩协同工作共同实现制动），在接触的情况下，整个制动助力器通过另一种方式进行制动（例如可以由液压主制动缸配合制动助力，与整车主电机的拖滞扭矩协同工作共同实现制动，也可以没有主电机的拖滞扭矩，单独依靠液压主制动缸配合制动助力实现制动）。所述踏板感模拟器的作用是模拟制动时踩踏制动踏板的感觉。由于本文的重点在于踏板感模拟器组件的设计，因此有关解耦式制动助力器的其它构件包括其工作原理不多做介绍。

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。

参考图2至图6，其示出了根据本实用新型的一种踏板感模拟器组件的立体示意图和立体剖视示意图。

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；

第一容纳件4，套装于所述主轴2；以及

第二容纳件5，套装于所述输入杆11；

其中，力反馈机构布置于所述第一容纳件4和所述第二容纳件5内，或者，力反馈机构布置于所述第一容纳件4内，第一容纳件4与第二容纳件5同轴套接在一起，第一容纳件4与第二容纳件5之间设置有多个连接件9（见图5和图6），用以可滑动地连接第一容纳件4和第二容纳件5。

本实施方式中，力反馈机构包括第一力反馈件3和第二力反馈件7。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，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。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。在其他实施方式中，所述第一容纳件4可以只包括内端盖422和外端盖412的其中之一，只要内保持器42和外保持器41能够组装在一起并且形成一端封闭的收容空间即可。

所述第一容纳件4内设置有垫片6，所述垫片6是中空环形，装设在内保持器42与外保持器41之间，垫片6的内壁抵靠所述内保持器42的外壁，外壁抵靠所述外保持器41的内壁。第一力反馈件3一端抵靠内端盖422，另一端抵靠垫片6。

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。

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之间形成收容空间，所述第二力反馈件7布置在该收容空间内。所述杆侧保持器52包括圆筒形主体521，圆筒形主体521的内壁向内凸出构造有支座522，柱塞51的一端是封闭端，另一端的外壁向外凸出构造的突出部511。突出部511抵靠在杆侧保持器52的支座522上，且突出部511抵靠在支座522的远离第一容纳件4的一侧。柱塞51套装于所述输入杆11外，柱塞包括一封闭端，封闭所述输入杆11朝向所述主轴2的端部。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的末端415贴靠于所述杆侧保持器52外壁，所述内保持器42的内主体421的内末端424贴靠于所述柱塞51的主体512的外壁。

连接件9，用以可滑动地连接第一容纳件4和第二容纳件5，连接件包括滑动导引部92和滑动部91，其中之一固定设置在第一容纳件4上，其中另外之一固定设置在第二容纳件5上。连接件的至少其中之一是单独形成的元件，后续安装在第一容纳件4和/或第二容纳件5上，或者，连接件的至少其中之一是一体形成在第一容纳件4和/或第二容纳件5上的部件。

本实施方式中，滑动导引部92和滑动部91分别一体形成在第一容纳件4和第二容纳件5上。

具体来说，所述外保持器41设置有滑动部91，本实施方式中，滑动部91形成在外保持器41的末端415，末端415形成多对缺口414，该滑动部91是形成在该多对缺口414之间的片状体，该片状体在组装前是直的，组装后受外力形成折弯而延伸入滑动导引部92内，从而在滑动导引部92内滑动。根据实际情况设定滑动部91的折弯度，只要滑动部91能够沿滑动导引部92滑动即可。

杆侧保持器52构造有滑动导引部92，本实施方式中，滑动导引部92是设置在杆侧保持器52的外圆柱面上的槽道，槽道的宽度设置成能够使滑动部91在其内滑动即可，长度小于杆侧保持器52的长度。在其他实施方式中，根据实际需求，槽道可以贯穿杆侧保持器52的圆柱面的内外表面。

在生产线装配踏板感模拟器组件100时，杆侧保持器52向第二力反馈件7移动进而压缩第二力反馈件7，当杆侧保持器52移动到指定位置时，将所述滑动部91向外保持器41内侧折弯，进入所述杆侧保持器52的滑动导引部92内，从而使第一容纳件4和第二容纳件5可滑动地连接并且限制杆侧保持器52的轴向运动；通过折弯所述滑动部91，可以将所述内保持器41、第一容纳件4、杆侧保持器52、第二力反馈件7、垫片6、柱塞51和输入杆11装配成分总成，便于对所述踏板感模拟器组件100进行打包生产制作和封装，从而简化生产线设计。

可以理解，在其他实施方式中，滑动部91也可以是形成在杆侧保持器52的片状体或块状体，而滑动导引部92是设置在外保持器41上的槽道。滑动导引部92和滑动部91可以是单独形成的元件，通过焊接、粘贴、螺接等方式分别安装固定在第一容纳件4/第二容纳件5上。

通过上述技术方案，在所述输入杆11从其初始位置离开、面向所述主轴2位移的过程中，第一力反馈件3和/或第二力反馈件7对所述输入杆11施加力反馈，由此可以为驾驶员提供模拟的力反馈感觉。当然，这种位移包括了朝向所述主轴2的移动以及离开所述主轴2的移动。只要所述输入杆11实际位置相对于其初始位置有相对位移（与所述主轴2之间的距离小于初始距离），就会有力反馈。当然，在初始位置的情况下，由于踏板感模拟器的第一力反馈件3或第二力反馈件7有一定的初始抗力，如果此时所述输入杆11有推力，若推力小于踏板感模拟器的力反馈机构的初始抗力，尽管输入杆没有位移，则也可以有力反馈作用（初始抗力）。这一方面是能够更加真实地模拟制动踏板感或制动效果，另一方面这种初始位置的力反馈可以看作是一种钳位，起到了防止误触发或误操作的安全效果。

换句话说，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。

在其他实施方式中，力反馈机构可以用第一力反馈件3单独形成，所述第一力反馈件3的一端抵靠于所述内保持器42，另一端抵靠于所述杆侧保持器52。在此，所述第一力反馈件3构造成中空的圆柱形，其加厚结构31在径向上分别抵靠所述外保持器41和所述内保持器42。由此，剩余部分具有空间余地以进行变形。此外，所述内保持器42的右端延伸到了所述柱塞51与所述杆侧保持器52之间，以便较好地容纳所述第一力反馈件3。

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。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 (15)

1.一种踏板感模拟器组件（100），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（1）的输入杆（11）能够与所述主轴（2）耦合和解耦，其特征在于，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；

第一容纳件（4），套装于所述主轴（2）；以及

第二容纳件（5），套装于所述输入杆（11）；

其中，所述力反馈机构布置于所述第一容纳件（4）和所述第二容纳件（5）内；或者，所述力反馈机构布置于所述第一容纳件（4）内；所述第一容纳件（4）与第二容纳件（5）同轴套接在一起，所述第一容纳件（4）与第二容纳件（5）之间设置有多个连接件（9），用以可滑动地连接第一容纳件（4）和第二容纳件（5）。

2.根据权利要求1所述的踏板感模拟器组件（100），其特征在于，所述连接件（9），包括滑动导引部（92）和滑动部（91），所述滑动导引部（92）和滑动部（91）的其中之一固定设置在第一容纳件（4）上，其中另外之一固定设置在第二容纳件（5）上。

3.根据权利要求2所述的踏板感模拟器组件（100），其特征在于，所述滑动导引部（92）和滑动部（91）的至少其中之一是单独形成的元件，后续安装在第一容纳件（4）和/或第二容纳件（5）上，或者，所述滑动导引部（92）和滑动部（91）的至少其中之一是一体形成在所述第一容纳件（4）和/或第二容纳件（5）上的部件。

4.根据权利要求3所述的踏板感模拟器组件（100），其特征在于，所述第一容纳件（4）包括外保持器（41）；第二容纳件（5）包括杆侧保持器（52），所述杆侧保持器（52）同轴套装于所述输入杆（11）外。

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，所述滑动导引部（92）是设置在所述杆侧保持器（52）的外表面上的槽道，所述滑动部（91）设置在外保持器（41）的末端（415），所述外保持器（41）的末端（415）形成多对缺口（414），所述滑动部（91）形成在所述多对缺口（414）之间，所述滑动部（91）在组装第一容纳件（4）和第二容纳件（5）时受外力形成折弯而延伸入滑动导引部（92）内。

6.根据权利要求5所述的踏板感模拟器组件（100），其特征在于，所述滑动导引部（92）沿所述杆侧保持器（52）的轴向方向延伸，所述滑动导引部（92）的宽度设置成能够使滑动部（91）在其内滑动即可，长度小于杆侧保持器（52）的长度，所述滑动导引部（92）贯穿或者不贯穿杆侧保持器（52）的圆柱面的内外表面。

7.根据权利要求6所述的踏板感模拟器组件（100），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）包括同轴收容在外保持器（41）内的内保持器（42），所述内保持器（42）包括圆柱形的内主体（421），所述外保持器（41）的外主体（411）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，所述第一容纳件（4）包括端盖，使内保持器（42）和外保持器（41）之间形成一端封闭的收容空间，所述端盖是自外主体（411）一端部沿其径向向内延伸的外端盖（412），和/或，自内主体（421）一端部沿径向向外延伸的内端盖（422）。

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，所述杆侧保持器（52）包括圆筒形主体（521），所述圆筒形主体（521）的内壁向内凸出构造有支座（522），第二容纳件（5）还包括柱塞（51），套装于所述输入杆（11）并被所述杆侧保持器（52）套装，在所述杆侧保持器（52）与柱塞（51）之间形成收容空间，所述柱塞（51）的一端是封闭端，另一端的外壁向外凸出构造的突出部（511），所述突出部（511）抵靠在杆侧保持器（52）的支座（522）上，且突出部（511）抵靠在支座（522）的远离第一容纳件（4）的一侧，所述柱塞（51）的封闭端封闭所述输入杆（11）朝向所述主轴（2）的端部。

10.根据权利要求9所述的踏板感模拟器组件（100），其特征在于，所述力反馈机构包括第一力反馈件（3），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。

11.根据权利要求10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）。

12.根据权利要求10所述的踏板感模拟器组件（100），其特征在于，所述第一容纳件（4）内设置有垫片（6），所述垫片（6）是中空环形，装设在内保持器（42）与外保持器（41）之间，垫片（6）的内壁抵靠所述内保持器（42）的外壁，外壁抵靠所述外保持器（41）的内壁。

13.根据权利要求10、11或12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）一端抵靠第一容纳件（4）的端盖（422、412），另一端抵靠垫片（6）；或者，所述第一力反馈件（3）一端抵靠第一容纳件（4）的端盖（422、412），另一端抵靠杆侧保持器（52）。

14.根据权利要求13所述的踏板感模拟器组件（100），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）。

15.一种解耦式制动助力器（1000），其包括权利要求1-14任一项所述的踏板感模拟器组件（100）。

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