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用于降低用于车辆的离合器踏板的作用力的装置.pdf

  • 上传人:bo****18
  • 文档编号:5229255
  • 上传时间:2018-12-28
  • 格式:PDF
  • 页数:15
  • 大小:766.14KB
  • 摘要
    申请专利号:

    CN201410385254.X

    申请日:

    2014.08.07

    公开号:

    CN104670015A

    公开日:

    2015.06.03

    当前法律状态:

    授权

    有效性:

    有权

    法律详情:

    授权|||实质审查的生效IPC(主分类):B60K 23/02申请日:20140807|||公开

    IPC分类号:

    B60K23/02

    主分类号:

    B60K23/02

    申请人:

    现代自动车株式会社

    发明人:

    金恩植

    地址:

    韩国首尔

    优先权:

    10-2013-0149370 2013.12.03 KR

    专利代理机构:

    北京戈程知识产权代理有限公司11314

    代理人:

    程伟; 王锦阳

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    内容摘要

    一种用于降低用于车辆的离合器踏板的作用力的装置,可以包括:踏板臂杠杆,扭杆以及背向力链接件,其中,所述踏板臂杠杆设置在踏板臂的上部分处,并且向前突出;所述扭杆的一个端部安装成相对于踏板构件是能够旋转的,并且位于所述踏板臂杠杆的前侧处;所述背向力链接件能够旋转地安装在在所述踏板臂杠杆和所述扭杆之间的所述踏板构件中,从而一个端部连接到所述踏板臂杠杆而另一个端部接触所述扭杆,并且其在所述踏板臂向前旋转时通过产生翻转力而降低作用力,并且在所述踏板臂向后旋转时提高回复力。

    权利要求书

    权利要求书
    1.  一种用于降低用于车辆的离合器踏板作用力的装置,包括:
    踏板臂杠杆,所述踏板臂杠杆设置在踏板臂的上部分处,并且向 前突出;
    扭杆,所述扭杆的一个端部安装成相对于踏板构件是能够旋转的, 并且位于所述踏板臂杠杆的前侧处;以及
    背向力链接件,所述背向力链接件能够旋转地安装在在所述踏板 臂杠杆和所述扭杆之间的所述踏板构件中,从而一个端部连接到所述 踏板臂杠杆而另一个端部接触所述扭杆,并且所述背向力链接件在所 述踏板臂向前旋转时通过产生翻转力而降低作用力,并且在所述踏板 臂向后旋转时提高回复力。

    2.  根据权利要求1所述的用于降低用于车辆的离合器踏板作用力 的装置,进一步包括:
    杠杆轴,所述杠杆轴通过整体地穿透所述扭杆的下端部以及所述 踏板构件的两个表面而固定地安装在所述踏板构件中,并且充当所述 扭杆的旋转中心;以及
    扭转弹簧,所述扭转弹簧缠绕在所述杠杆轴上,并且安装成一个 端部联接到所述杠杆轴并且另一个端部联接到所述扭杆,并且所述扭 转弹簧对所述扭杆提供弹性力,以便所述扭杆与所述背向力链接件保 持持续接触状态。

    3.  根据权利要求1所述的用于降低用于车辆的离合器踏板作用力 的装置,其中:
    所述扭杆安装成联接到所述踏板构件并且位于比上端部更远的前 侧的扭杆的下端部倾斜,以便在所述踏板臂旋转时与所述背向力链接 件保持持续接触状态。

    4.  根据权利要求1所述的用于降低用于车辆的离合器踏板作用力 的装置,其中接触所述背向力链接件的所述扭杆的表面包括:
    倾斜表面,所述倾斜表面位于所述扭杆的上端部处,并且向下倾 斜;
    滑动表面,所述滑动表面位于所述扭杆的下端部处;以及
    突出部,所述突出部在所述倾斜表面和所述滑动表面之间从所述 扭杆突出,其中所述突出部在所述踏板臂中产生翻转力,并且利用所 述背向力链接件通过致动提高回复力。

    5.  根据权利要求4所述的用于降低用于车辆的离合器踏板作用力 的装置,其中所述背向力链接件包括:
    中间部分,所述中间部分位于所述踏板臂杠杆和所述扭杆之间, 并且通过固定至所述踏板构件的链接轴穿透;
    前杆部分,所述前杆部分从所述中间部分延伸至上前侧,并且联 接到链接销,所述链接销与所述扭杆的所述突出部以及所述滑动表面 接触;以及
    后杆部分,所述后杆部分从所述中间部分延伸至上后侧,具有沿 所述后杆部分的纵向方向形成的链接槽,并且通过杠杆连接销与所述 踏板臂杠杆连接,所述杠杆连接销沿着所述链接槽移动的同时整体地 穿透所述链接槽和所述踏板臂。

    6.  根据权利要求5所述的用于降低用于车辆的离合器踏板作用力 的装置,其中:
    所述链接轴放置成低于所述链接销,以便当所述踏板臂得以致动 时,在所述踏板臂中产生翻转力并提高所述回复力;以及
    所述杠杆连接销位于所述链接轴和所述链接销之间。

    7.  根据权利要求5所述的用于降低用于车辆的离合器踏板作用力 的装置,其中:
    所述链接槽沿所述后杆部分的纵向方向以基本直线形状形成,从 而在所述踏板臂旋转时使所述背向力链接件围绕所述链接轴旋转。

    说明书

    说明书用于降低用于车辆的离合器踏板的作用力的装置
    技术领域
    本发明涉及一种用于降低用于车辆的离合器踏板作用力的装置, 并且更具体地,涉及一种与用于降低用于车辆的离合器踏板作用力的 装置相关联的技术,其能够降低由驾驶员在操作踏板时感受到的作用 力,并且即使在使用具有高输出的大马力发动机的车辆中,也是可用 的而不损坏部件。
    背景技术
    在手动变速器车辆中,在离合器片和飞轮彼此连接以便传递动力 的状态下,发动机的动力能够得以仅在离合器片和飞轮之间不发生滑 动时平滑地传递至变速器。
    同时,由于改进了车辆性能,具有高输出的大马力发动机得以逐 渐地使用,并且当使用大马力发动机时,隔板的弹簧力需要比相关技 术进一步地提高,以便完成离合器片和飞轮的连接。因此,存在增加 翻转弹簧(turnover spring)的直径以便提高弹簧力的方案。
    然而,当翻转弹簧的弹簧力提高时,施加至离合器踏板的作用力 提高,并且其结果是,相对地提高操作踏板引起的驾驶员的疲劳,并 且特别地,当翻转弹簧的直径增加时,施加至翻转弹簧的集中负载增 加,包括连接翻转弹簧和踏板构件的弹簧衬套等等的部件容易断裂。
    公开于本发明背景部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景 的理解,而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领 域一般技术人员所公知的现有技术。
    发明内容
    本发明致力于提供用于降低用于车辆的离合器踏板作用力的装 置,其能够在操作离合器踏板时降低由驾驶员感觉到的作用力,并且 是可用的,即使在利用具有高输出的大马力发动机的车辆中也不损坏 部件。
    在本发明的各个方面中,本发明提供了一种用于降低用于车辆的 离合器踏板作用力的装置,包括:踏板臂杠杆,扭杆以及背向力链接 件,其中,所述踏板臂杠杆设置在踏板臂的上部分处,并且向前突出; 所述扭杆的一个端部安装成相对于踏板构件是能够旋转的,并且位于 所述踏板臂杠杆的前侧处;所述背向力链接件能够旋转地安装在在所 述踏板臂杠杆和所述扭杆之间的所述踏板构件中,从而一个端部连接 到所述踏板臂杠杆而另一个端部接触所述扭杆,并且其在所述踏板臂 向前旋转时通过产生翻转力而降低作用力,并且在所述踏板臂向后旋 转时提高回复力。
    所述装置可以进一步包括杠杆轴以及扭转弹簧,其中,所述杠杆 轴通过整体地穿透所述扭杆的下端部以及所述踏板构件的两个表面而 固定地安装在所述踏板构件中,并且充当所述扭杆的旋转中心;所述 扭转弹簧缠绕在所述杠杆轴上,并且安装成一个端部联接到所述杠杆 轴并且另一个端部联接到所述扭杆,并且其对所述扭杆提供弹性力, 以便所述扭杆与所述背向力链接件保持持续接触状态。
    所述扭杆可以安装成联接到所述踏板构件并且位于比上端部更远 的前侧的扭杆的下端部倾斜,以便在所述踏板臂旋转时与所述背向力 链接件保持持续接触状态。
    与所述背向力链接件接触的所述扭杆的表面可以包括:倾斜表面, 滑动表面以及突出部,其中,所述倾斜表面位于所述扭杆的上端部处, 并且向下倾斜;所述滑动表面位于所述扭杆的下端部处;所述突出部 在所述倾斜表面和所述滑动表面之间从所述扭杆突出,其中所述突出 部在所述踏板臂中产生翻转力,并且利用所述背向力链接件通过致动 提高回复力。
    所述背向力链接件可以包括中间部分,前杆部分以及后杆部分, 其中,所述中间部分位于所述踏板臂杠杆和所述扭杆之间,并且通过 固定至所述踏板构件的链接轴穿透;所述前杆部分从所述中间部分延 伸至上前侧,并且联接到链接销,所述链接销与所述扭杆的突出部以 及滑动表面接触;所述后杆部分从所述中间部分延伸至上后侧,具有 沿所述后杆部分的纵向方向形成的链接槽,并且通过杠杆连接销与所 述踏板臂杠杆连接,所述杠杆连接销沿着所述链接槽移动的同时整体 地穿透所述链接槽和所述踏板臂。
    所述链接轴可以放置成低于所述链接销,以便当所述踏板臂得以 致动时,在所述踏板臂中产生翻转力并提高所述回复力,并且所述杠 杆连接销可以位于所述链接轴和所述链接销之间。所述链接槽可以沿 所述后杆部分的纵向方向以基本直线形状形成,从而在所述踏板臂旋 转时使所述背向力链接件围绕所述链接轴旋转。
    根据本发明的各个方面,在由驾驶员操作的踏板臂得以旋转时, 驾驶员的作用力可以得以显著地降低,并且其结果是,来自操作踏板 的驾驶员的疲劳能够显著地降低,并且进一步地,踏板臂的完全回复 可以在踏板臂的初始操作或者后回复中诱发,以便实现在离合器片和 飞轮之间的更完全连接,从而充分地使用用于降低离合器踏板作用力 的装置而不对部件造成损害,即使在具有高输出的大马力车辆中。
    应了解本文所用的术语“车辆”或“车辆的”或其他类似术语一 般包括机动车辆,如包括运动型多用途车辆(SUV)、公共汽车、卡 车、各种商用车辆的客运汽车、包括多种小船和船舰的船只、飞机等, 并包括混合动力车辆、电动车辆、插电式混合动力电动车辆、氢动力 车辆和其他选择性的燃料车辆(例如衍生自除了石油之外的来源的燃 料)。正如此处所提到的,混合动力车辆是具有两种或更多动力源的 车辆,例如汽油动力和电力动力两者的车辆。
    本发明的方法和装置具有其他的特性和优点,这些特性和优点从 并入本文中的附图和随后的具体实施方式中将是显而易见的,或者将 在并入本文中的附图和随后的具体实施方式中进行详细陈述,这些附 图和具体实施方式共同用于解释本发明的特定原理。
    附图说明
    接下来将参照某些示例性实施方案及其所显示的附图详细地描述 本发明的以上和其它特征,在此之后所给附图仅作为显示的方式,因 而对本发明是非限定性的,并且其中:
    图1和图2为根据本发明的用于降低作用力的示例性装置所应用 至的离合器踏板的立体图和侧视图;
    图3和图4为根据本发明的用于降低离合器踏板作用力的示例性 装置的立体图和侧视图;
    图5为示出最初操作踏板臂的状态的图;以及
    图6为在踏板臂的完整冲程操作状态下的图。
    应该理解,所附附图不一定成比例,其代表了如本文所公开的本 发明的各个优选的特征的一定程度简化的表示,包括,例如,特定的 尺寸,方向,位置和形状,其将部分取决于特定的用途和使用环境。
    在这些图形中,贯穿附图的多幅图形,附图标记引用本发明的同 样的或等同的部分。
    具体实施方式
    现在将具体参考本发明的各个实施方案,在附图中和以下的描述 中示出了这些实施方案的实例。虽然本发明与示例性实施方案相结合 进行描述,但是应当了解,本说明书并非旨在将本发明限制为那些示 例性实施方案。相反,本发明旨在不但覆盖这些示例性实施方案,而 且覆盖可以被包括在由所附权利要求所限定的本发明的精神和范围之 内的各种替换、修改、等效形式以及其它实施方案。
    根据本发明的用于降低用于车辆的离合器踏板作用力的装置配置 成包括踏板构件10、踏板臂20、踏板臂杠杆30、扭杆40以及背向力 链接件50,其中,踏板构件10固定地安装在毗邻驾驶员座椅的下部的 前底盘板(仪表板)中;踏板臂20利用通过踏板铰链21可旋转的上 部分而安装在踏板构件10中;踏板臂杠杆30设置在踏板臂20的上部 分处,以便向前凸出;扭杆40的一个端部安装成朝向踏板构件10是 弹性地可旋转的,同时位于踏板臂杠杆30的前侧处;背向力链接件50 可旋转地安装在在踏板臂杠杆30和扭杆40之间的踏板构件10中,从 而一个端部连接到踏板臂杠杆30而另一个端部接触扭杆40,并且其在 踏板臂20向前旋转时通过产生翻转力(turnover force)而降低作用力, 并且在在踏板臂20向后旋转时提高回复力。
    恢复力可以通过踏板臂杠杆30、扭杆40以及背向力链接件50应 用在踏板臂20的初始操作中,并且较大的还原力可以应用至后面的操 作中。
    此处,踏板臂20的上部分位于踏板构件10的内部空间中,并且 在该状态下,踏板臂20的上部分通过踏板铰链21联接至踏板构件10 以便向前和向后是可旋转的。
    此外,根据本发明的用于降低作用力的装置配置成进一步包括杠 杆轴61,杠杆轴61通过整体地穿透扭转构件40的下端部以及踏板构 件10的两表面而固定地安装在踏板构件10中;以及扭转弹簧62,扭 转弹簧62缠绕其上,并且以一个端部联接到杠杆轴61并且另一个端 部联接到扭杆40的方式进行安装,并且对扭杆40提供弹性力,以便 扭杆40与背向力链接件50保持持续接触状态。
    扭杆40安装成联接到踏板构件10的扭杆的下端部倾斜,以便在 踏板臂20旋转时与背向力链接件50保持持续接触状态,所述下端部 位于比上端部更远的前侧上。
    此外,在踏板臂20中产生翻转力并且利用背向力链接件50通过 致动而提高回复力的突出部41在扭杆40的一个表面上突出,其与背 向力链接件50相接触,并且突出部41形成为通过倾斜表面42从扭杆 40的一个表面突出,倾斜表面42向下倾斜并且通过突出部41,其结 果是,一直到杠杆轴61的一个表面变为滑动表面43。
    根据本发明的背向力链接件50配置成包括中间部分51,前杆部分 52以及后杆部分54,其中,中间部分51位于踏板臂杠杆30和扭杆40 之间,并且被固定至踏板构件10的链接轴63穿透;前杆部分52从中 间部分51延伸至上前侧,并且联接到链接销64,链接销64与扭杆40 的突出部41以及滑动表面43接触;后杆部分54从中间部分51延伸 至上后侧,具有沿纵向方向形成的链接槽53,并且通过杠杆连接销65 与踏板臂杠杆30连接,杠杆连接销65沿着链接槽移动的同时整体地 穿透链接槽53和踏板臂30。
    也即,背向力链接件50具有形成为横截面形状的结构,并 且对应于顶点的中间部分51位于下部分中,并且以预先确定的角度从 中间部分51分叉的前杆部分52和后杆部分54延伸至中间部分51的 上侧。
    此外,为了在踏板臂20得以致动时在踏板臂20中产生翻转力并 且提高回复力,链接轴63安装成位置比链接销64低,并且同时,杠 杆连接销65安装成位于链接轴63和链接销64之间。
    此外,链接槽53沿着后杆部分54的纵向方向以直线形状或基本 直线形状形成,从而背向力链接件50能够在踏板臂20旋转时围绕链 接轴63进行旋转。
    下面,将对根据本发明的各个实施方案的用于降低用于车辆的离 合器踏板作用力的装置的操作进行描述。
    图2和图4的状态为在驾驶员按压踏板臂20之前的状态,或者在 驾驶员按压踏板臂20之前的初始状态,并且在这种情况下,杠杆连接 销65位于链接槽53的底部的端部处,并且同时,链接销64位于倾斜 表面42的顶部的端部处,如在图4中示出的状态。
    图5示出了踏板臂20的初始操作状态,并且在这种情况下,背向 力链接件50接收力以以示出的状态围绕链接轴63顺时针旋转,这是 因为扭杆40的倾斜表面42的结构,并且踏板臂20接收力以通过背向 力链接件50的顺时针旋转力而围绕踏板铰链21逆时针旋转。因此, 踏板臂20的完全回复可以诱发,并且离合器片和飞轮的更完全连接可 以被实现,从而充分地使用用于降低离合器踏板作用力的装置而不对 部件造成损害,即使在具有高发动机输出的大马力车辆中。
    而且,当图2和图4的初始状态被改变为图5的初始操作状态时, 由于踏板臂20向前旋转并且背向力链接件50围绕链接轴63逆时针旋 转,因此链接销64沿着扭杆40的倾斜表面42朝向突出部41移动, 并且在该过程期间,通过扭转弹簧62的压缩产生的反作用力被传递到 踏板臂20,并且其结果是,反作用力在施加至踏板臂20的驾驶员负载 的相对方向中产生。因此,由驾驶员感觉到的作用力逐渐地增加,并 且在该情况下,驾驶员察觉到来自踏板臂20传递的反作用力,以便察 觉踏板臂20的操作状态。
    此外,在当链接销64通过踏板臂20的连续向前旋转而到达突出 部41的最大顶点的时刻,扭转弹簧62的压缩变得最大,并且其结果 是,排斥力变得最大,并且在这种情况下,由驾驶员感觉到的作用力 也变得最大。
    此外,当链接销64通过踏板臂20的连续向前旋转而穿过突出部 41时,链接销64接触扭杆40的滑动表面43,如图6中的状态。因此, 该状态变为踏板臂20的完整冲程操作状态,并且在这种状态下,离合 器得以分离。
    也即,当链接销64通过突出部41进入滑动表面43时,当被最大 化地压缩的扭转弹簧62再次解除压力的同时,扭转弹簧62的排斥力 逐渐降低。因此,施加至踏板臂20的扭转弹簧62的反作用力快速地 降低,并且同时,由驾驶员感觉到的作用力也降低,并且其结果是, 在致动踏板臂20时由于降低的作用力而使驾驶员的疲劳得以降低。
    此外,当链接销64再次进入扭杆40的倾斜表面42时,同时向前 旋转的踏板臂20向后返回,即使在这种情况下,也可以通过倾斜表面 42的结构诱发踏板臂20的完全回复,以便实现在离合器片和飞轮之间 的更加完全的连接。
    将在下面描述形成在踏板臂20的完整冲程操作中的背向力。
    首先,在如图5所示的踏板臂20的初始操作中,通过杠杆连接销 65接收的力Fs通过下面描述的等式来获得:
    Fs=Ms×(1/Ls)×(B/Bs)
    此处,Ms表示在初始操作中压缩的扭转弹簧力,Ls表示在杠杆轴 61的中心和链接销64的中心之间的距离,B表示在链接轴63的中心 和链接销64的中心之间的距离,并且Bs表示在链接轴63的中心和杠 杆连接销65的中心之间的距离。
    接着,在如图6所示的踏板臂20的完整冲程操作状态中,通过杠 杆连接销65接收的力Ff通过下面描述的等式来获得:
    Ff=Mf×(1/Lf)×(B/Bf)
    此处,Mf表示在踏板臂20的完整冲程操作中压缩的扭转弹簧力, Lf表示在杠杆轴61的中心和链接销64的中心之间的距离,B表示在 链接轴63的中心和链接销64的中心之间的距离,并且Bf表示在链接 轴63的中心和杠杆连接销65的中心之间的距离。
    因此,背向力增加值,(Ff/Fs)=R×(Ls/Lf)×(Bs/Bf)。此处, 作为在背向力链接件50推动扭杆40时通过扭转弹簧62产生的旋转力 矩(rotation moment)增加比率的R是通过等式R=(Mf/Ms)来获得。
    作为一个实例,假设R=1.5倍,Ls=80mm,Lf=20mm,Bs=15mm, 并且Bf=20mm,可以获得背向力增加值(Ff/Fs)=4.5倍。也即,最大 还原力4.5kgf的较大的力可以相对于初始恢复力1kgf来获得。
    此外,当在Ls的值和Lf的值之间的差异必要时(比如,离合器 踏板的类型或者用户的倾向)被调整为较大时,而在Bs的值和Bf的 值之间的差异被调整为较小,可以实现产生还要更大的还原力。
    如上所述,根据本发明的各个实施方案,在踏板臂20的初始操作 和后回复中,当链接销64位于扭杆40的倾斜表面42上时,可以诱发 踏板臂20的完全回复,以便实现在离合器片和飞轮之间的更加完全的 连接,并且其结果是,用于降低作用力的装置可以充分地使用而不损 坏部件,即使在具有高发动机输出的大马力车辆中。
    此外,当链接销64根据踏板臂的完整冲程操作通过扭杆40的突 出部41进入滑动表面43时,扭转弹簧62的反作用力逐渐地降低,同 时扭转弹簧62的压缩得以释放。因此,传递至踏板臂20的作用力可 以显著地降低,并且其结果是,通过踏板臂20的操作造成的驾驶员的 疲劳可以显著地降低。
    为了方便解释和精确限定所附权利要求,术语“上”或“下”、 “前”或“后”等被用于参考附图中所显示的这些特征的位置来描述 示例性实施方案的特征。
    前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的 目的。这些描述并非想穷尽本发明,或者将本发明限定为所公开的精 确形式,并且很显然,根据上述教导,可以进行很多改变和变化。选 择示例性实施方案并进行描述是为了解释本发明的特定原理及其实际 应用,从而使得本领域的其它技术人员能够实现并利用本发明的各种 示例性实施方案及其不同选择形式和修改形式。本发明的范围意在由 所附的权利要求书及其等同形式所限定。

    关 键  词:
    用于 降低 车辆 离合器 踏板 作用力 装置
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