专利名称：教练车控制系统和教练车的制作方法
技术领域：
本发明涉及教练车控制系统和教练车。
背景技术：
教练车作为驾校教学用车，必须安装副制动操纵机构或副离合_制动操纵机构供 教练员教学使用。目前，国内使用的教练车多为一副教练车，既具有副制动踏板机构，大部 分都是采用机械式杠杆的原理。具体地，从副制动踏板上焊接一根长杆，连接到主制动踏板 上。但这种结构制动阻力大，操作性差。另外这种结构布置要求空间大，对于某些紧凑型车 型不实用。为了克服上述问题，一些教练车采用拉索连接主制动踏板和副制动踏板，以简化 结构并增强了操作性。但由于拉索直接连接主制动踏板和副制动踏板，当踏下踏板使得踏 板发生枢转时，拉索会随踏板发生移动。换言之，拉索与踏板的连接部分会随踏板发生枢 转，这会突然改变拉索的延伸方向，从而对拉索产生较大的扭矩、弯矩。由于拉索具有多根 金属芯线，这种额外产生的扭矩和弯矩不能平均分配给多根金属芯线，长时间使用可能导 致拉索与踏板连接处的拉索部分整体强度受损，容易在该部分断裂。当额外产生的扭矩和 弯矩集中在一部分金属芯线上时，更容易使这部分金属芯线断裂，继而再将该扭矩和弯矩 集中在另外一部分金属芯线上，因而可能使所述拉索部分更快地断裂。
发明内容
本发明提供一种通过拉索连接主、副踏板机构并能够保持拉索使用寿命的教练车 控制系统。本发明的教练车控制系统包括主踏板机构和副踏板机构，所述主踏板机构和所述 副踏板机构分别具有主踏板臂和副踏板臂，所述主踏板臂和所述副踏板臂通过拉索连接， 其中，所述主踏板机构包括可旋转地安装于所述主踏板臂上的主踏板行星转轴，所述主踏 板行星转轴的旋转轴线平行于所述主踏板臂的枢转轴线；所述副踏板机构包括可旋转地安 装于所述副踏板臂上的副踏板行星转轴，所述副踏板行星转轴的旋转轴线平行于所述副踏 板臂的枢转轴线；所述拉索的两端分别连接到所述主踏板行星转轴和所述副踏板行星转 轴o本发明还提供一种教练车，该教练车具有本发明的教练车控制系统。通过使用本发明的教练车控制系统，当踏板发生枢转时，安装在踏板上的行星转 轴会在踏板枢转的同时发生自转，即具有类似于行星的运动轨迹。从而自动调节行星转轴 和与其连接的拉索之间的角度位置关系，使其基本上保持为处于踏板枢转前的方位或与当 前连接的拉索的延伸方向一致，也就是始终对准与其连接的拉索。从而不会使拉索的延伸 方向发生突然改变。因而，施加在拉索上的力基本上沿拉索的延伸方向，避免使拉索承受弯 矩和扭矩，从而延长了拉索的使用寿命。本文中，由于行星转轴能够在对应的踏板臂枢转的同时进行自转(运动轨迹类似于行星)，以避免对连接于行星转轴的拉索施加弯矩、扭矩，因而在本文中定义这种转轴为 行星转轴。
图1是显示本发明的教练车控制系统的一种实施方式的结构示意图；图2是显示图1中的教练车控制系统的拉索的结构示意图；图3是显示图1中拉索与主制动踏板机构的连接的结构示意图；图4是图3中显示拉索与主制动踏板行星转轴的连接结构的A区域的局部放大示 意图；图5是图3的左视图；图6是图5中显示主制动踏板臂与主制动踏板行星转轴的连接结构的B区域的局 部放大图；图7是图3中拉索与主离合踏板机构的连接结构的主视示意图；图8是图3中拉索与主离合踏板机构的连接结构的侧视示意图；图9是显示图1中的教练车控制系统的副离合-制动踏板机构总成的结构示意 图；图10是显示图9中C-C线截取的副制动踏板行星转轴的部分剖视图。
具体实施例方式本发明的该教练车控制系统包括主踏板机构和副踏板机构，所述主踏板机构和所 述副踏板机构分别具有主踏板臂和副踏板臂，所述主踏板臂和所述副踏板臂通过拉索50 连接。其中，所述主踏板机构包括可旋转地安装于所述主踏板臂上的主踏板行星转轴，所述 主踏板行星转轴的旋转轴线平行于所述主踏板臂的枢转轴线；所述副踏板机构包括可旋转 地安装于所述副踏板臂上的副踏板行星转轴，所述副踏板行星转轴的旋转轴线平行于所述 副踏板臂的枢转轴线；所述拉索50的两端分别连接到所述主踏板行星转轴和所述副踏板 行星转轴。其中，主踏板机构和副踏板机构可以只包括单独的踏板机构，例如主踏板机构包 括主离合踏板机构或主制动踏板机构，并且副踏板机构包括副离合踏板机构或副制动踏板 机构。另外，主踏板机构和副踏板机构可以是复合型踏板机构，例如，主踏板机构包括主离 合踏板机构和主制动踏板机构，并且副踏板机构包括副离合踏板机构和副制动踏板机构。下面参照附图通过一种具体实施方式
说明本发明，在该实施方式中，主踏板机构 包括主制动踏板机构10和主离合踏板机构20，并且副踏板机构包括副制动踏板机构和副 离合踏板机构。其中，主制动踏板机构10包括主制动踏板臂11和可旋转地安装于主制动踏板臂 11上的主制动踏板行星转轴12，主制动踏板行星转轴12的旋转轴线平行于主制动踏板臂 11的枢转轴线；主离合踏板机构20包括主离合踏板臂21和可旋转地安装于主离合踏板臂 21上的主离合踏板行星转轴22，主离合踏板行星转轴22的旋转轴线平行于主离合踏板臂 21的枢转轴线。优选地，如图1和图9所示，所述副离合踏板机构和副制动踏板机构形成副离合_制动踏板机构总成300。具体地，副离合-制动踏板机构总成300具有固定支架60和 枢轴机构，该枢轴机构包括固定于固定支架60的固定轴80和沿固定轴80的轴向套设在固 定轴80的外表面上并能够相对于固定轴80自由旋转的副制动踏板转轴套70a和副离合踏 板转轴套70b。副制动踏板机构的踏板臂即副制动踏板臂31，副离合踏板机构的踏板臂即 副离合踏板臂41。副制动踏板臂31和副离合踏板臂41分别固定(例如焊接)于副制动踏 板转轴套70a和副离合踏板转轴套70b，从而当主动或被动踏下副制动踏板臂31或副离合 踏板臂41时，副制动踏板臂31或副离合踏板臂41能够绕相应的转轴套的轴线枢转。其中，副制动踏板转轴套70a和副离合踏板转轴套70b可以通过沿轴向设置在其 之间的分隔件隔开，从而副制动踏板转轴套70a和副离合踏板转轴套70b能够独立转动而 不会相互干涉。此外，各转轴套和固定轴80之间还设置有衬套和固定套，以便于限定转轴套和固 定轴80的相对位置并便于转轴套相对于固定轴80自由旋转。如图1、图3、图5和图9所示，主制动踏板机构10包括主制动踏板、主制动踏板臂 11和主制动踏板行星转轴12等部件；副制动踏板机构包括副制动踏板、副制动踏板臂31 和副制动踏板行星转轴32等部件。主制动踏板固定于主制动踏板臂11的一端并通过踩踏 主制动踏板使主制动踏板臂11枢转，副制动踏板和副制动踏板臂31也是类似结构，这是本 领域技术人员公知的结构，在此不做详细说明。如图9所示，副制动踏板机构包括副制动踏板臂31和可旋转地安装于副制动踏板 臂31上的副制动踏板行星转轴32，副制动踏板行星转轴32的旋转轴线平行于副制动踏板 臂31的枢转轴线；副离合踏板机构包括副离合踏板臂41和可旋转地安装于副离合踏板臂 41上的副离合踏板行星转轴42，副离合踏板行星转轴42的旋转轴线平行于副离合踏板臂 41的枢转轴线。其中，各行星转轴(即主制动踏板行星转轴12、主离合踏板行星转轴22、副制动踏 板行星转轴32和副离合踏板行星转轴42)与相应的踏板臂的连接关系基本相同。具体地，如图6所示，主制动踏板臂11具有行星转轴安装孔11a，主制动踏板行星 转轴12穿过所述行星转轴安装孔11a安装在主踏板臂11上并通过锁定螺母14固定。同 样地，主离合踏板臂21具有行星转轴安装孔21a，主离合踏板行星转轴22穿过所述行星转 轴安装孔21a安装在主离合踏板臂21上并通过锁定螺母24固定。同样的结构也适用于副 制动踏板臂31和副离合踏板臂41与各自的行星转轴的连接，如图10所示。如图6所示，主制动踏板行星转轴12具有垂直于主制动踏板行星转轴12的旋转 轴线的拉索安装孔12a。同样地，如图10所示，副制动踏板行星转轴32也具有垂直于副制 动踏板行星转轴32的旋转轴线的拉索安装孔32a。拉索50 (制动拉索50a)的两端分别连 接于主制动踏板行星转轴12的拉索安装孔12a和副制动踏板行星转轴32的拉索安装孔
32a o主离合踏板臂21和副离合踏板臂41也通过同样的结构连接，在此不做重复说明。 简单来说，主离合踏板行星转轴22和副离合行星转轴42分别可旋转地安装于主离合踏板 臂21和副离合踏板臂41并分别具有拉索安装孔，另一根拉索50 (离合拉索50b)的两端分 别通过该两个拉索安装孔安装。拉索50包括芯线51 (例如直径为3毫米)、护管52 (例如直径为10毫米)和芯线接头53。其中，护管52沿芯线51的长度包覆芯线51的大部分，芯线接头53设置在芯线 51两端，护管52两端设有护管接头。为便于说明，连接主制动踏板臂11和副制动踏板臂 31的拉索50定义为制动拉索50a，制动拉索50a两端的芯线接头分别连接主制动踏板行星 转轴12的拉索安装孔12a和副制动踏板行星转轴32的拉索安装孔32a ；将连接主离合踏 板臂21和副离合踏板臂41的拉索50定义为离合拉索50b，离合拉索50b两端的芯线接头 分别连接主离合踏板行星转轴22的拉索安装孔22a和副离合踏板行星转轴42的拉索安装 孔42a。护管接头两端分别固定在机仓内主驾侧与副驾侧，如图2所示，两根拉索50a、50b 的护管接头在主驾侧分别通过安装板56a等部件固定，而在副驾侧通过同一安装板56b固 定在副离合_制动踏板机构总成300的固定支架60上。如图4所示，在拉索50与主踏板行星转轴(即主制动踏板行星转轴12、主离合踏 板行星转轴22)连接的一端，芯线51的安装在主制动踏板行星转轴12的拉索安装孔12a 内并通过芯线接头53止挡。具体地，如图6所示，主制动踏板行星转轴12具有沿拉索安装 孔12a的径向设置并与拉索安装孔12a连通的槽12b。该槽12b的大小允许芯线51通过但 不能允许芯线接头53通过。安装时，将芯线51从槽12b送入拉索安装孔12a即可，安装时 可以通过衬套13等部件封堵槽12b (下文中详细说明)。当然，如果使用可拆卸的芯线51 和芯线接头53，也可以使芯线51的一端从拉索安装孔12a的一端穿入，然后将芯线接头51 从拉索安装孔12a的另一端固定于芯线51的穿入端，以达到止挡目的。因此，在主制动踏 板转动时，芯线51可在拉索安装孔12a内滑动，当滑移磨擦力增大时，主制动踏板臂11上 的行星转轴12在滑移磨擦力的作用下会自动转动，以使行星转轴12的拉索安装孔12a与 芯线51的走向一致。优选地，主踏板行星转轴(即主制动踏板行星转轴12、主离合踏板行星转轴22) 的拉索安装孔的内表面设置有衬套13、23 (例如尼龙衬套)，使得主踏板行星转轴能够相对 于拉索50平缓滑动，从而避免主踏板行星转轴在相对滑动过程中与芯线51产生过度磨损。 衬套13也可以作为拉索50的组件而预先安装在芯线接头53附近，从而当芯线51穿过槽 12b放入拉索安装孔12a后，朝向拉动主制动踏板臂11的方向(即图4中水平向右)移动 芯线51即可将衬套13安装到位，同时也使芯线51通过芯线接头53止挡。另外，衬套13 安装到位后能够封堵槽12b，从而确保芯线51不会脱离主制动踏板行星转轴12。更优选地，如图4所示，衬套13的两端具有凸缘，接头53与一个凸缘平缓接触。从 而一方面在副制动踏板臂31主动枢转时通过该凸缘带动主制动踏板行星转轴12，另一方 面在主制动踏板臂11主动枢转时使主制动踏板行星转轴12能够平稳滑动并防止主制动行 星转轴12脱离衬套13。上述说明的同样的结构也可以适用于主离合踏板臂21与拉索50的连接。如图2所示，在拉索50与副踏板行星转轴(即副制动踏板行星转轴32、副离合踏 板行星转轴42)连接的一端，拉索50还包括芯线调节螺杆54，该芯线调节螺杆54的一端与 芯线51固定连接(例如通过芯线接头53连接芯线51)。芯线调节螺杆54的另一端穿过副 踏板行星转轴(即副制动踏板行星转轴32、副离合踏板行星转轴42)的拉索安装孔(即拉 索安装孔32a、42a)，通过位于所述副踏板行星转轴的拉索安装孔的两端的螺母固定所述芯 线调节螺杆54。通过使芯线调节螺杆54穿入行星转轴的拉索安装孔32a、42a，通过调节固定芯线调节螺杆54的螺母，可以起到调节芯线51长度的作用。也就是说，可以用芯线调节螺杆54 的未旋入拉索安装孔32a、42a的部分代替一部分芯线长度，通过调节这部分芯线调节螺杆 的长度可以在一定程度上调节芯线51的长度。下面主要通过主制动踏板臂11和副制动踏板臂31的操作进行详细说明。主离合 踏板臂31和副离合踏板臂41的操作与此类似。其中，主制动踏板行星转轴12和副制动踏板行星转轴32能够各自沿平行于主制 动踏板臂11和副制动踏板臂31的枢转轴线的旋转轴线旋转。也就是说，主制动踏板行星 转轴12也能够在图3所示的平面内顺时针或逆时针旋转。从而使主制动踏板行星转轴12 和副制动踏板行星转轴32能够根据拉索50的不同部分的走向(延伸方向)旋转，以使主 制动踏板行星转轴12的拉索安装孔12a和副制动踏板行星转轴32的拉索安装孔32a始终 与插入其中的拉索50对准。换言之，拉索安装孔12a和32a会自动对准拉索50，而不是强 迫拉索50来对准拉索安装孔12a和32a，从而基本上不会对拉索50施加弯矩和扭矩。如图1、图3所示，踩踏副制动踏板31时，副制动踏板31上的行星转轴32带动拉 索50的芯线调节螺杆54 (在下文中详细说明)向前运动，因拉索50的护管52两端的护管 接头固定在教练车的主驾侧和副驾侧，即护管52的长度不能伸缩，从而支持了芯线51的运 动并起到导向芯线51的移动的作用，使得芯线51相对于护管52在护管52内移动并带动主 制动踏板行星转轴12移动，使得主制动踏板11沿图中逆时针方向枢转从而达了由副驾操 纵主驾的目的。如上所述，由于主制动踏板行星转轴12能够旋转，从而能够使其拉索安装 孔12a始终对准插入其中的芯线51的部分的延伸方向，避免了对拉索50施加扭矩、弯矩， 从而避免造成部分芯线受力而提前损坏。另外，当踩踏主制动踏板时，主制动踏板臂11的枢转(图3中逆时针方向)将使 得主制动踏板行星转轴12相对于芯线51滑动(图4中水平向右)，从而不会带动芯线51 运动。换言之，当踩踏主制动踏板臂11时，副制动踏板臂31不会随之发生枢转。这有效地 避免了拉索50承受不必要的双向载荷，更有效地保护了拉索50的使用寿命。另外，如图2所示，拉索50包括至少一个导向支架55，通过该导向支架55支撑和 固定位于所述主踏板臂(主制动踏板臂11或主离合踏板臂21)和所述副踏板臂(副制动 踏板臂31或副离合踏板臂41)之间的拉索50。例如，可以通过导向支架55将拉索50固定 在汽车驾驶舱的前围板上。为了稳固支撑和固定，可以沿拉索50的长度等间隔地设置多个 导向支架55，图2中显示的实施方式中具有两个导向支架55，但根据需要并不限于两个。本发明还提供一种教练车，所述教练车具有本发明的教练车控制系统。其中，所述 教练车控制系统的主踏板机构和副踏板机构可以是各种相对应的正、副踏板机构，并不限 于上述实施方式的制动、离合踏板机构，也可以是油门踏板机构，只要具有踏板机构即可。虽然通过参照
了本发明的优选实施方式，但实施方式中的各部件可以任 意组合。另外，各部件的安装方式和位置可以根据需要做出调整，而不限于附图所显示的特 定方式。本领域技术人员能够理解的各种修改、改变和替换都落入本发明的保护范围内。
权利要求
一种教练车控制系统，该教练车控制系统包括主踏板机构和副踏板机构，所述主踏板机构和所述副踏板机构分别具有主踏板臂(11，21)和副踏板臂(31，41)，所述主踏板臂(11，21)和所述副踏板臂(31，41)通过拉索(50)连接，其特征在于，所述主踏板机构包括可旋转地安装于所述主踏板臂(11，21)上的主踏板行星转轴(12，22)，所述主踏板行星转轴(12，22)的旋转轴线平行于所述主踏板臂(11，21)的枢转轴线；所述副踏板机构包括可旋转地安装于所述副踏板臂(31，41)上的副踏板行星转轴(32，42)，所述副踏板行星转轴(32，42)的旋转轴线平行于所述副踏板臂(31，41)的枢转轴线；所述拉索(50)的两端分别连接到所述主踏板行星转轴(12，22)和所述副踏板行星转轴(32，42)。
2.根据权利要求1所述的教练车控制系统，其中所述主踏板臂(11，21)具有行星转轴安装孔(lla，21a)，所述主踏板臂行星转轴(12， 22)穿过所述行星转轴安装孔(11a，21a)安装在所述主踏板臂(11，21)上并通过锁定螺母 (14，24)固定；所述副踏板臂(31，41)具有行星转轴安装孔(31a，41a)，所述副踏板臂行星转轴(32， 42)穿过所述行星转轴安装孔(31a，41a)安装在所述副踏板臂(31，41)上并通过锁定螺母 (34，44)固定。
3.根据权利要求1所述的教练车控制系统，其中；所述主踏板行星转轴(12，22)具有垂直于所述主踏板行星转轴(12，22)的旋转轴线的 拉索安装孔(12a，22a)；所述副踏板行星转轴(32，42)具有垂直于所述副踏板行星转轴(32，42)的旋转轴线的 拉索安装孔(32a, 42a)；所述拉索(50)的两端分别连接于所述主踏板行星转轴(12，22)的拉索安装孔(12a， 22a)和所述副踏板行星转轴(32，42)的拉索安装孔(32a，42a)。
4.根据权利要求3所述的教练车控制系统，所述拉索(50)包括芯线(51)和芯线接头(53)，在所述拉索(50)与所述主踏板行星转轴(12，22)连接的一端，所述芯线(51)安装在 所述主踏板行星转轴(12，22)的拉索安装孔(12a，22a)内并通过所述芯线接头(53)止挡。
5.根据权利要求4所述的教练车控制系统，其中，所述主踏板行星转轴(12，22)的拉索 安装孔(12a, 22a)的内表面设置有衬套(13，23)。
6.根据权利要求4所述的教练车控制系统，其中，在所述拉索(50)与所述副踏板行 星转轴(32，42)连接的一端，所述拉索(50)还包括芯线调节螺杆(54)，所述芯线调节螺杆(54)的一端与所述芯线(51)固定连接，所述芯线调节螺杆(54)的另一端穿过所述副踏板 行星转轴(32，42)的拉索安装孔(32a，42a)，通过位于所述副踏板行星转轴(32，42)的拉索 安装孔(32a，42a)的两端的螺母固定所述芯线调节螺杆(54)。
7.根据权利要求1所述的教练车控制系统，其中，所述教练车控制系统包括至少一个 导向支架(55)，通过该导向支架(55)支撑和固定位于所述主踏板臂(11，21)和所述副踏板 臂(31,41)之间的拉索(50)。
8.根据权利要求1-7中任意一项所述的教练车控制系统，其中，所述主踏板机构包括主制动踏板机构(10)和主离合踏板机构(20)，所述副踏板机构包括副离合踏板机构和副 制动踏板机构。
9.根据权利要求8所述的教练车控制系统，其中，所述副离合踏板机构和副制动踏板 机构形成副离合-制动踏板机构总成(300)，该副离合-制动踏板机构总成(300)具有固定 支架(60)和枢轴机构，该枢轴机构包括固定于所述固定支架(60)的固定轴(80)和沿所述 固定轴(80)的轴向套设在所述固定轴(80)的外表面上并能够相对于所述固定轴(80)自 由旋转的副制动踏板转轴套(70a)和副离合踏板转轴套(70b)，所述副制动踏板机构的踏 板臂(31)和所述副离合踏板机构的踏板臂(41)分别固定于所述副制动踏板转轴套(70a) 和所述副离合踏板转轴套(70b)。
10.一种教练车，其特征在于，所述教练车具有权利要求1-9中任意一项所述的教练车 控制系统。
全文摘要
本发明提供一种教练车控制系统，包括主踏板机构和副踏板机构，主踏板机构和副踏板机构分别具有踏板臂，主踏板臂和副踏板臂通过拉索连接，其中，踏板机构具有可旋转地安装于踏板臂的踏板行星转轴，拉索的两端分别连接于主踏板行星转轴和副踏板行星转轴。本发明还提供一种包括本发明的教练车控制系统的教练车。通过使用本发明的教练车控制系统，当踏板发生枢转时，安装在踏板上的行星转轴会在踏板枢转的同时发生自转，即具有类似于行星的运动轨迹。从而自动调节行星转轴的拉索安装孔，使其始终对准拉索，从而不会使拉索的延伸方向发生突然改变。因而避免使拉索承受弯矩和扭矩，延长了拉索的使用寿命。
文档编号G09B9/04GK101853586SQ20101017578
公开日2010年10月6日 申请日期2010年5月14日 优先权日2010年5月14日
发明者刘扬, 孙兴民, 常宏伟, 王可峰, 蒋维, 马小敏, 黄志新 申请人:北汽福田汽车股份有限公司