机动车中的单踏板系统及制造这种单踏板系统的方法

专利名称：机动车中的单踏板系统及制造这种单踏板系统的方法
技术领域：
本发明一般涉及机动车中控制发动机速度和刹车作用的一种单踏板系统。更确切地说，本发明涉及一种依据权利要求1前序部分的单踏板系统。这样的单踏板系统是在SE7604223-3中公开的。本发明也涉及通过转换现有的采用独立刹车和油门踏板的多踏板系统而制造这种单踏板系统的方法。
背景技术：
机动车通常有三个脚踏板，一个离合器踏板、一个刹车踏板和一个加速器。驾驶员用其左脚操作离合器，右脚则在刹车踏板和加速器之间移动。发动机速度的控制是通过驾驶员先将其右脚跟放在机动车地板上，然后绕踝关节向前下方转动右脚来实现的。要刹车，驾驶员就将其右脚在腿下部的方向上踩向地板。
具备自动换档的机动车没有离合器踏板，但是发动机速度和刹车控制在任何情况下，依据现行规则，都必须按上述方法进行，即在刹车踏板和加速器之间移动右脚。
尤其是在紧急刹车时，这种多踏板系统可包含相当危险的因素。在紧急情况下，由于移动右脚需要时间，因而延长了制动距离，此外，右脚的移动还包含驾驶员踩错踏板或者脚从刹车踏板上滑落的危险。
为了消除这些危险因素，已经提出过多种组合的油门和刹车踏板(单踏板系统)，在这些系统中人们试图最大限度地减少紧急情况下所需的右脚移动。
SE7604223-3专利公开了一种具有可转动固定的踏板架的单踏板系统，该踏板架支持一个踏板，踏板绕一个安装在踏板架上销轴转动，该销轴与踏板支架的转动平面垂直。发动机的速度和正常的刹车是通过踏板围绕上述销轴相对运动来控制的。通过右脚绕脚踝向前转动就增加发动机的速度，而通过右脚的向后转动就进行刹车。在这些脚的运动过程中，踏板架由弹簧驱使向着静止位置。该踏板架以如此的方式设计，从而使机动车的紧急刹车可由踏板的、沿腿下部方向的、相对有力的向下踩动来完成，此时，踏板支架沿腿下部的方向移动离开静止位置。紧急刹车之后，踏板支架由弹簧驱使返回到其静止位置。
然而，根据SE7604223-3专利的单踏板系统具有几个缺点，特别是驾驶员不能按传统的方式操作踏板。正常刹车的方式对驾驶员来说是全新的-绕踝关节向上转动脚。更糟糕的是紧急刹车以不同的方式进行。当驾驶员最终适应了这种新的正常刹车方式时，在紧急情况下沿腿下部的方向熟练踩刹车板的动作也就退化了。不可否认，与传统多踏板系统相比，该系统在理论上可以导致较短的反应时间，但在实际上，反应时间很可能会变得更长，因为紧急刹车的动作与该系统正常刹车的动作不是一致的，因而不能本能地进行。
驾驶员需要相当长的学习时间才能掌握可靠的操作，如果可能的话。而且，当换一辆具有传统多踏板系统的汽车时，很可能出现困难和危险。
当踏板沿腿下部的方向踩下时，由于弹簧的作用增加了阻力，故这一单踏板系统在紧急刹车的情况下会导致踏板压力的明显变差。当急需要踏板压力时，弹簧对紧急制动的反作用就会降低压力。
此外，要将这种现有技术的单踏板系统推向市场很可能是困难的，因为用户必须使自己适应踏板，而不是相反。
当将该单踏板系统安装在现有的机动车上时，还需要作相当大的改进。这样，将现有的传统多踏板系统改变为这一单踏板系统就将是高成本的和复杂的。
EP-A-0522556揭示了一种具有分开的油门和刹车踏板的踏板系统，然而，该系统的布局方式却使驾驶员能用一只脚来操作踏板。一个独立的刹车踏板在驾驶员的脚未踩上去时通过两个相应的永久磁铁保持在静止位置。一个独立的可转动的加速器置于该刹车踏板上方。发动机的速度是通过将脚跟置于地板的同时向侧面转动加速器来控制的。正常刹车和紧急刹车都是通过驾驶员绕踝关节向前下方转动脚来进行的。同样，这一踏板系统也需要与传统的多踏板系统完全不同的脚动作，所以也具有上述缺点。
发明概述因此，本发明的目的就是提供一种改进的单踏板系统用于控制机动车发动机的速度和刹车作用，该系统完全或者起码是基本上消除了上述技术的缺点。这种单踏板系统就缩短了紧急刹车时的反应时间，而且消除了、或者起码是基本上消除了紧急刹车时驾驶员踩错踏板或者其脚从踏板上滑落的危险。
本发明的一个特别的目的是提供这样一种单踏板系统，它能容易地、不用作大的改进就安装在现在具有独立的油门和刹车踏板的每种机动车上。根据本发明的单踏板系统还应能够同传统的刹车系统一起发挥作用。
根据本发明，该单踏板系统的一个特别的目的是当操作的时候，驾驶员能够采用熟练的动作方式，即，绕踝关节转动以控制发动机的速度，并通过大腿肌肉沿腿的下部踩下踏板来完成刹车。最好是正常刹车和紧急刹车应按照驾驶员相同或相似的动作方式来完成。
本发明进一步的目的是提供一种能够与电子油门控制杆结合使用的单踏板系统。
根据本发明，通过如所附权利要求书确定的类型的单踏板系统实现了这些及其它的目的。
因此，本发明提供了一种用于控制机动车发动机速度和刹车作用的单踏板系统，所述系统包含一个踏板架和一个踏板，踏板架使踏板移动离开静止位置用于有效的刹车，而踏板由踏板架支持且可转动以用于机动车的发动机速度控制。该单踏板系统的特征在于一个锁定装置，在系统功能的非刹车状态，该锁定装置将踏板架保持在其静止位置，当一个大于预定值的力施加于踏板架时，该踏板架就从其静止位置移动开从而进入系统功能的刹车状态。
根据本发明，还提供一种通过转换现有的采用独立刹车和油门踏板的多踏板系统而制造这种单踏板系统的方法。根据本发明，该方法是利用已有刹车踏板架作为支架用于油门和刹车的组合踏板。
上述术语“静止位置”在此还可以认为包含这样一些情况，其中返回位置不是一个精确界定的位置，而是一个位置范围，在该范围内，踏板架基本是固定的，且当进入系统功能的刹车状态时具有相对大的初始惯性。
在正常情况下，该系统提供一种收缩装置，比如一个返回弹簧和/或刹车系统产生的返回力，以驱使踏板架进入非刹车功能状态，这在本质上与传统的刹车踏板相似。
在正常情况下，上述力是通过上述踏板施加到踏板架上的，驾驶员的一只脚置于踏板上。
本发明的单踏板系统的一个重要优点是，它能够通过设计使使用者采取与在传统的独立油门和刹车踏板系统中相同的动作方式。按照本发明，该系统可以设计为通过脚绕踝关节以传统的方式转动来加速发动机的速度，而正常刹车以及紧急刹车则是通过沿腿的下部方向踩下踏板来实现的。在紧急情况下，作为反射动作，驾驶员可以快速而方便的方式用力踩下踏板以克服锁定装置的保持锁定力。在此情况下，也没有驾驶员在紧急情况下踩错踏板的危险，因为不需要变换踏板。
进一步的优点是根据本发明的单踏板系统能够以这样的方式设计，从而毫无困难地安装在传统的机动车上。根据本发明，将现有的加速器移去，现有刹车踏板则更换为一个具有本发明单踏板系统的插件。原来的刹车系统能以传统的方式连接到踏板架上。而且该踏板可以通过比如油门缆线以现有技术的方式连接到发动机。该发明还可与电子油门控制杆结合使用。
根据优选实施例，锁定装置包含一个与踏板架共同作用的电磁铁。通过对该电磁铁施加一个合适的操作电压，就可在驾驶员方便的范围内以极其简单的方式调节锁定力，比如通过机动车仪表盘上的控制方式。万一电源断开，该机动车仍然能够可靠地刹车，因为该锁定力将消失。从安全的角度看，进一步的优点是在固定踏板架时没有机械连接，因而也就没有由于机械部件故障或阻塞而将踏板架锁定在一个永久位置的危险。应该特别指出，使用通过电磁铁进行锁定的实施例意味着锁定力是可以忽略的，通过使用者对踏板施加足够大的压力就可克服。
根据进一步的优选实施例，该单踏板系统提供一种脱开装置，优选为一个微型开关，当踏板在某一位置时，微型开关将踏板架脱开，优选的踏板位置是在该位置发动机的速度不增加，或者基本不增加。所以可以获得软刹车的效果。此外，正常刹车将由意志力控制，因为当驾驶员从容地将该踏板置于一定位置时，就实现了这样的软刹车。而紧急刹车则是通过本能地沿腿下部方向踩下踏板来进行的。
在进一步的实施例中，该踏板提供一个较低的支架用于放置驾驶员的脚跟。这就导致了更舒适的驾驶位置，而且由于驾驶员的脚以一种更合适的方式固定在踏板上，故进一步提高了安全性。
在一个实施例中，该踏板以这样的方式连接到汽车的发动机，即踏板架从静止位置移动到刹车位置时将引起发动机速度的降低。这是有利的，因为它消除了刹车时使发动机空转的危险。
上述实施例可以相互结合使用。
附图简介现在将对照附图更详细地描述本发明及其优点，这些附图用于举例的目的，并无限制性地显示本发明的优选实施例，其中

图1和2是根据本发明具有电磁锁定的单踏板系统的刹车及非刹车状态的侧视示意图；图3是根据本发明具有电磁锁定的单踏板系统刹车状态的侧视示意图；图4以放大的尺寸显示图3中该系统的剖开部分；图5是产生磨擦力的缆线转向装置的侧视图；图6是图5中沿Ⅵ-Ⅵ线的顶部平面视图；图7是根据本发明具有电子油门控制杆的单踏板系统的侧视示意图；图8是图7中单踏板系统在非刹车状态的侧视图；图9是图7和8中单踏板系统的加速器在系统安装时的底部透视图；图10A、B和图11A、B显示了图7和8中系统的油门转换器的第一半和第二半的两种类型，以及图12是本发明的一种变型的示意图。
优选实施例图1和2的单踏板系统包含一个踏板架即刹车杆1，它相应于传统三踏板系统中的刹车踏板的传统踏板架。踏板架1的上端绕上部转动轴2转动。组合的油门和刹车踏板3安装在踏板架1的下端部分，安装方式将在下文描述。
踏板架1通过一个连接臂8和一个连接点9连接到刹车系统(未示出)。本发明并不局限于某一特定刹车系统，图1和2中的示意图仅可认为是一种非限制实例。在所示实施例中刹车系统及其连接可独立选择，踏板架1可绕轴2转动，从静止位置(图1)即代表系统功能的非刹车状态，转动到向前的转动位置(图2)即代表系统功能的刹车状态。这一转动是由驾驶员以传统方式用其脚踩在踏板3上而实现的。
该单踏板系统还包含一个返回装置(未示出)，安装这一装置是为了使踏板架1返回到图1中的静止位置，该装置可以包含，比如，安装在踏板架1和车体之间的一个弹簧。也可能在现有刹车系统中就已有这样的返回作用，在此情况下就不再需要安装多余的返回装置。
上述刹车和油门的组合踏板3可相对于踏板架1绕一个较低的、优选为水平的转动轴在参考数码4处转动。在所示实施例中，踏板3置于踏板架1的右边，可转动地安装在踏板架1右边突出的支承销轴4上。踏板3延伸穿过支承销轴4，优选为垂直于支承销轴4，踏板3的布局是为了用驾驶员的一只脚操作，优选为使用右脚。踏板3相对于支承销轴4的如此定位是为了使踏板3较短的下部位于支承销轴4下面，而踏板3的相对长的上部位于支承销轴4的上面。踏板的这一悬挂使得踏板的操作更为容易，特别是可能通过在降低发动机速度的方向(图1中顺时钟)上踩下脚跟来转动踏板。
在其较低的端部。踏板3具有一个肩形凸出部5，它是为了支持脚的后跟部位。这一支持体相应于传统踏板系统中脚跟支持体，即座位区域的车底板。
踏板3的上端部分连接到油门缆线6的一端，该缆线通过安装在踏板架1上的滑轮7，其另一端连接到汽车发动机的油门或类似装置上(未示出)。油门缆线6到发动机的连接为传统的设计，在此将不详述。但是，通过拉紧油门缆线6，即从其套管6a中拉出油门缆线，发动机的速度就增加。滑轮7在缆线6不拉紧时本质上是一个空转型滑轮，而拉紧的缆线6要在滑轮7上产生一个转动阻力，相应于踩下传统的加速器时的摩擦力。下文将参照图5和6更详细地描述安装滑轮7的优选实施例。
锁定装置是为了在非刹车功能状态把踏板架1固定到其静止位置(图1)。在图1和2所示实施例中，锁定装置包含一个固定电磁铁10，它通过一个夹持件11固定安装在踏板架体上，并通过电磁力与踏板架1上的磁体或金属板10a或者相当的构件共同作用。当踏板架1向其静止位置移动时，夹持件11与电磁铁10还为踏板架1起着支座的作用。另一种选择是机械逆向结构，电磁铁10可由踏板架1支持。以便与固定金属板共同起电磁作用。
通过改变电磁铁10的工作电压，有可能将电磁锁定力设定在适当的强度。这样的设定可由比如旋转式电位计(未示出)来执行，且可以是工厂特别设定的。该电磁力也可用其它方式改变。
图1和2的单踏板系统还包含一个脱开装置，在此情况下位于踏板3的下面端部，在踏板3相对于踏板架1的预定转动位置，这是一个锁定装置10的锁定力的脱开装置。在图1和2所示实施例中，该脱开装置包含一个微型开关12形式的开关，用于接通/断开电磁铁10的工作电压。一个用于操纵微型开关12的部件13固定地连接到踏板架1的下端部分并从此向下延伸。在所示实施例中，当踏板3的上部最大限度地转向驾驶员时(图2)，微型开关12由部件13驱动。该部件13也起着踏板3向其静止位置转动时的支座作用。
当踏板3占据其最终位置时，电磁铁10的工作电压就中断，这样踏板架1就可更容易地从其静止位置踩下，以便进行机动车的正常刹车。
该脱开装置能够以某些其它方式装配以实现同样的功能，比如，微型开关12和部件13可变换位置。工作电压也可在两个值之间控制，而不是采用接通和断开的方式，从而获得在静止位置也有一定的、有限的保持力。
图1和2所示实施例也可以有两个不同的踏板3的移动范围，这将在本文的结尾处描述。
现在将更详细地描述图1和2中的单踏板系统的功能。在图1中，该系统是在其非刹车功能状态，此时踏板架1由电磁铁10保持锁定在其静止位置。在此静止位置，机动车的刹车系统未激活。驾驶员的脚(未示出)置于踏板3上，且当正常驾驶时能够通过踏板3如图中箭头A所示绕支承销轴4向前和向后转动来控制发动机的速度。当踏板3逆时针转动时，发动机的速度增加，反之降低。在系统的非刹车功能状态，驾驶员就能以完全传统的方式控制发动机的速度，而无需顾及这一踏板系统和传统系统之间的任何差异。考虑到驾驶员对该系统的经验，应当特别提及脚跟支架5的支持功能，在传统的多踏板系统中它相应于座位区域车底板所提供的支持。
对于汽车的正常刹车，驾驶员将先释放加速器，在实施例中这意味着踏板3向其极端位置顺时针转动。然后当踏板3到达其极端位置(在此情况下，它处于与踏板架1相平行的位置)，微型开关12被激活，这样电磁铁10的操纵电压就被中断。也可以有一个范围(准备位置)具有闲置和非刹车保持力。现在踏板架1上的保持力减弱了，这样踏板架1就能更容易地从其静止位置向下移动。在汽车刹车的下一步，驾驶员通过踏板3踩下踏板架1。在此刹车操作中，踏板3和踏板架1合并起来起着传统刹车踏板的作用，操作也是一样的，除施加在踏板架1上的传统的返回力以外没有任何其它阻力。在其刹车功能状态，该单踏板系统的位置就是相应于图2中的位置。
然而，在驾驶过程中，即发动机的速度不为零时，如果驾驶员必须快速刹车(紧急刹车)，他就对踏板架1施加一个压力，该力超过电磁铁10的设定锁定力(实际上，电磁锁定力加上上述也作用于踏板架1的返回力)。这样的紧急刹车是由驾驶员在其腿的下部方向上较用力地踩下踏板3来实现的。随后，踏板架1首先从与电磁铁10的结合位置脱开，然后向下转动以进行刹车。
在较简单的变型中，该脱开装置(微型开关12)可以省略。在这样的变型中，正常刹车以及紧急刹车时都必须克服锁定装置的锁定力。
由于油门缆线6绕踏板架1的滑轮7偏转，随着踏板架1转动离开电磁铁10，该缆线6将自动松弛。这可防止了在紧急刹车情况下发动机的空转，即使当踏板3处于全速位置。
但是另一方面，当缆线6拉紧时，即当调节发动机的速度时，速度调节也应有一定的惯性(摩擦力)，以防止小的且是不希望的踏板运动被立即传送到发动机。否则，将可能有这样的危险，即，比如当汽车行驶在不平整的公路上时，这种不希望的运动通过缆线6影响发动机。这可能导致调节速度的失控的振荡作用。
图1用点划线示出了一个用于控制缆线套管6a的装置。该装置可以看成是一个选件，其目的是防止同时打开缆线和刹车。该装置包含一个L形托架45a和45b，在其弯角部分，该托架可转动地连接到支承销轴46以便在箭头C的方向上转动。托架的一臂45a的一端通过一个销子48或类似部件可活动地连到踏板架1，销子47可在踏板架1上的伸长开口48中滑动。托架的另一臂45b在其一端连接到缆线套管6a。这一装置的功能如下当踏板架1在刹车情况下踩下时，导致销子47在开口48中向上移动，这又使得L形托架45a和45b逆时针转动。这就使得缆线套管6a被拉向图1中相对于油门缆线6的右边，因而减弱了缆线的拉紧程度。这就保证了刹车和油门的打开不会同时发生。在一种变型中，油门缆线套管可以通过独立的缆线系统控制。
如果该刹车系统的冲程短，即如果踏板架1在其静止位置和刹车位置之间转动距离短，汽车刹车将是不平稳的。这是由于驾驶员必须施加相对大的力到踏板3以克服电磁铁10的锁定力。当此电磁铁10松开夹持时，在这样一种结构中的踏板架1将快速转动到其刹车极端位置，这将导致突然刹车。这样的短冲程可以是所希望的，比如当与电子控制油门杆相连接时。
所以，特别对于短的冲程，建议将上述脱开装置12装配在该单踏板系统中。当踏板3转动到一个预定位置时，脱开装置12被激活，在该实施例中，这意味着微型开关与固定安装在踏板架1上的支座13接触，然后电磁铁10脱开，且踏板架1可向其刹车位置转动，而没有来自电磁铁10的阻力。以此方式便实现了正常驾驶时的软刹车。为了防止每次踏板3移动靠近其静止位置时，比如在正常发动机减速时，踏板架1被释放，脱开装置12可以这样的方式安装，比如在加速器的静止位置也在电磁铁上保持一个低的工作电压，以致驾驶员为了激活脱开装置12必须克服一个很小的阻力。
总之，可以设计和制造这样的系统，正常刹车和紧急刹车都以一种使用者所熟知的方式进行，即沿腿的下部方向上踩下踏板3。如果该单踏板系统包含一个脱开装置12，驾驶员就只需在正常刹车前绕踩关节向上转动脚。在这方面这也是一个正常的动作，因为发动机的速度因此而降低。然而在紧急刹车时，能够立即进行刹车，而没有任何向上转动踏板的过程，这就缩短了总的刹车距离。
图3和4所示为根据本发明的单踏板系统的一个实施例，它具有机械锁定装置10。与图1和2中相当的部件具有相同的标号，这些部件的功能将不再重复。该机械锁定装置10一方面包含第一臂14，它通过第一连接件15可转动地连接到踏板架1，另一方面第二臂16通过第二连接件17可转动地连接到第一臂14。第二臂16的另一端又连接到销轴18上。销轴18与汽车车体相连，其上安装一个可转动的板19。板19上形成凸块20，该凸块在垂直于臂14和16转动平面的平面上延伸。在锁定装置10的锁定位置该凸块20设计来构成第二臂16的上部支座。弹簧元件21与第一连接件15相邻，用于顺时针方向推动第一臂，这样就使踏板架1容易返回其锁定的静止位置。
锁定装置10的锁定力是由第一臂14和第二臂16之间的角度决定的。可以理解，机械锁定装置10将踏板架1固定在其静止位置，而当足够的压力施加到踏板架1上时，臂14和16绕第二连接件17相互向对方转动可使踏板架1离开其锁定的静止位置。踏板架1释放后，锁定力基本上就可忽略了，所以踏板架1将转向刹车位置。
如图4所示，可转动的板19连接到缆线22上，用于设定锁定装置10的锁定力。当缆线22拉紧时，板19以及凸块20就顺时针转动，这将导致臂14和16之间的角度减小，从而引起锁定装置10的锁定力的减小。
现在参看图5和6，其中显示一个产生摩擦力的缆线转向装置50，它可用于以上实施例中，当油门缆线6拉紧时产生摩擦力。装置50包含滑轮7，它通过销轴53可转动地安装在可移动的内部支架51上。后者可平移地(箭头B)安装在固定的外部支架54上，支架54又可通过连接件55安装在踏板架上。在所述平移过程中，销轴53被限定在长形开口52中。一个摩擦件57，比如橡胶元件，穿过外部支架54延伸并被一个夹紧件58夹持。两个压缩弹簧56推动内部支架51离开外部支架54，这样滑轮7和磨擦组件57之间就有一个空间。当拉紧油门缆线6(未示出)时，弹簧56被压缩，而滑轮7移动到与磨擦件接触，这就导致了所需的摩擦力。
图7-11显示根据本发明的单踏板系统的一个实施例，它具有电磁锁定装置用于有电子/电动油门控制杆的机动车，而不是前面实施例中的缆线控制油门控制杆。图7-11的实施例采用了根据图1和2实施例的电磁锁定装置。与上述实施例中相当的部件具有相同的标号，这些部件的功能将不再重复。标号8′指传统刹车系统的部件。
图7所示系统为俯视图，从中可看出踏板3是如何悬挂在踏板架1的右边的。图7还显示“正常”刹车踏板25是如何安装在组合踏板3的左边的。安装这一踏板25是为安全考虑，防止万一驾驶员在刹车时习惯性地将其右脚移动到左边。为符合管理部门颁发的任何要求，刹车踏板25也可能是必需的。这一安全或辅助刹车踏板25可安装在本发明的所有实施例中。在一个优选实施例中，这一安全踏板25可附加一个开关(未示出)或类似装置，以使锁定装置在一旦踏板25被踩下时减少或中断施加到踏板架1上的锁定力。
图7还显示一个安装在支承销轴4上的返回弹簧41，它将踏板3推向其静止位置，它的功能相应于通常存在于传统的机械油门控制杆中的返回力。
组合件26在踏板3右边安装在支承销轴4上，其功能为1．用于电子油门控制杆的转换器，2．用于限定踏板3的极端位置的支座，3．用于电磁铁10的开关，及4．用于踏板3的磨擦元件。
该组合件26基本上为半圆形状，它包含根据图10A和10B的一个第一半固定件27和根据图11A和10B的第二半移动件28。
第一半27(图10A和10B)固定在支承销轴4上(见图9)且由外壁和内壁29、30组成，内外壁为圆弧形状并通过一个角度α(在该实施例中为180°)延伸，它们确定了一个径向空间31。具有圆弧形状的两壁29、30被半圆板23支承，半圆板23的里面以碳轨(carbon path)33或类似物的形式提供了一个电阻。在本例中碳轨33为U-形。壁29、30和板32用一个直径底壁34相连接，底壁34固定连接到支承销轴4上。
组合件26的第二半28(图11A和11B)包含一个具有圆弧形状的中间壁35，它具有这样的曲率半径，使其进入具有圆弧形状的固定壁29和30之间的空间31，并通过一个角度β延伸，β＜α。中间壁35通过三个辐条36-38连接到中心套管39上，支承销轴4安装在该套管上，套管与踏板3刚性连接。两个尾状接触件40(图11B)安装在一个辐条38上以便在碳轨33上滑动并与碳轨33共同起作用。
为控制发动机的速度，踏板3绕支承销轴4向后或向前转动，与此相应，中间壁35在空间31中向后或向前移动。角度差α-β(比如15-20°)就确定了踏板3在静止位置和全速位置之间可能移动的角度。当可移动中间壁35靠紧固定底壁34时，就达到了极端位置。
组合件26还起着电子油门控制杆的转换器的作用，通过碳轨33和尾状接触件40一起构成可变电阻，并以未加详述的方式与机动车的电子油门控制杆(未示出)相连成电路。由于U形的碳轨33而获得了“传动比”，因而，尽管踏板3有限的转动角度(此时为15-20°)，仍可获得足够的电阻差。
该组合件26还可用于控制锁定装置，在所述实施例中，比如，作为开关在静止位置中断电磁铁10的工作电压，从而保持施加到踏板架1上的力。这可以通过在两个半圆27和28上安装一个开关(未示出)来实现。这一开关可以是，比如，固定半圆27上另一个碳轨的形式。
当转动踏板3时，该组合件26还可起到产生摩擦力装置的作用。如果固定套管39的内直径比支承销轴4的外直径稍微大一点就可实现这一点。当驾驶员的脚对踏板3施加一个压力时，套管39的中心就相对于支承销轴4向下移动，这样，可移动的中间壁35与固定内壁29相接合。踏板3的转动导致了这两个表面之间的相互磨擦。这就导致了相当于与传统的油门控制杆的缆线控制相关的摩擦力上升。可以理解，摩擦力的大小取决于该组合件的宽度和内径。
现在已参照某些非限定实施例对本发明进行了描述，它可以在权利要求书的范围内以各方法进行改进。
可以使用其它锁定装置，比如一个通过弹簧连接到车体的球，它垂直于踏板架的转动平面偏置。在踏板架的静止位置，该球置于踏板架上形成的一个凹处。当驾驶员对踏板架施加一个超过预定值的压力时，该球与踏板架之间的啮合就松开，此后踏板就可转动到刹车位置。
同样可以理解，上述机械锁定装置也可由机械方式或电的方式连接到脱开装置，从而使某一踏板位置时踏板架的脱开更为容易。
此外，根据本发明的该单踏板系统可以以这样的方式设计，即在踏板架的所有转动位置都可以控制速度。比如在赛车时这可能是需要的，通过油门缆线的不同偏转就可实现这一目的，对于该技术领域中技术人员来说这是显而易见的。
而且，踏板架和踏板的运动也可以采用与实施例中不同的方式，比如，线性运动或者转动和线性运动的组合。
在图示和描述的实施例中，踏板的销轴4位于踏板下面。然而，也可以优选为(比如出于人类工程学的考虑)踏板销轴4向上运动，以便更靠近踝关节，或者与踝关节相吻合。另外还可以与实施例不同，销轴4相对于踏板向上或向下运动。
还可以想象，将电磁铁10安装在与板10a很靠近的位置。以致于电磁力也可对踏板架1返回到其静止位置有贡献。
在本发明的所有实施例中，踏板3的转动范围可以分为离两个小的范围“Ⅰ”和“Ⅱ”，如图12所示。如果总的角度范围比如说是15°，那么小范围“Ⅰ”可以只是比如1-5°。在范围“Ⅰ”只是闲置，且基本没有返回力作用于踏板3。在小范围“Ⅱ”，发动机的速度是连续增加的。当踏板3最大限度地向上转动到范围“Ⅰ”的极端位置时，锁定装置(磁铁10)将松开。这样的变型的优点是类似于在双踏板系统中驾驶员通常有的“准备位置”，在双踏板系统中，驾驶员从加速器抬起脚置于刹车踏板之上并保持在准备状态。特别是，本发明的这一变型可以借助于组合件26来完成，这样，组合件26就将有附加的功能。
权利要求
1．一种用于机动车中控制发动机速度和刹车作用的单踏板系统，所述系统包括一个踏板架(1)，它的安装是从静止位置移动用于刹车，以及一个踏板(3)，它可移动地安装在踏板架(1)上，用于控制机动车的发动机速度，其特征在于，一个锁定装置(10)，它在系统功能的非刹车状态用于将踏板架(1)保持在其静止位置，而且为转换到系统功能的刹车状态，当一个超过预定值的力施加到踏板架(1)上时，允许踏板架(1)移动离开其静止位置。
2．如权利要求1所述的一种单踏板系统，包含用于使踏板架(1)返回到其静止位置的返回装置。
3．如权利要求2所述的一种单踏板系统，其特征在于，所述锁定装置还产生使踏板架(1)返回到其静止位置的返回作用。
4．如权利要求1所述的一种单踏板系统，其特征在于，踏板(3)可转动地连接(在标号4)到踏板架(1)。
5．如权利要求1所述的一种单踏板系统，其特征在于，用于保持踏板架(1)在其静止位置的锁定装置(10)能产生一个锁定力，在系统功能的刹车状态该锁定力为零或基本可忽略。
6．如权利要求1或2所述的一种单踏板系统，包含设定所述预定值的装置。
7．如前面权利要求任何一条所述的一种单踏板系统，其特征在于，锁定装置(10)包含一个电磁铁。
8．如前面权利要求任何一条所述的一种单踏板系统，包含一个脱开装置(12)，在一个预定的踏板(3)相对于踏板架(1)的位置，所述脱开装置(12)使踏板架(1)的脱开更为容易。
9．如权利要求8所述的一种单踏板系统，其特征在于，脱开装置(12)包含一个与踏板(3)相连的微型开关。
10．如前面权利要求任何一条所述的一种单踏板系统，其特征在于，踏板(3)包含一个支承脚的装置(5)，比如一个脚跟支座。
11．如前面权利要求任何一条所述的一种单踏板系统，包含一个安装在踏板架(1)上的可旋转装置(7)，它用于在踏板(3)和汽车发动机之间安置油门缆线(6)。
12．如前面权利要求任何一条所述的一种单踏板系统，其特征在于，踏板(3)连接到汽车发动机，这样，踏板架(1)从其静止位置移动到刹车位置就意味着发动机速度的降低。
13．如前面权利要求任何一条所述的一种单踏板系统，其特征在于，锁定装置(10)安置在踏板架(1)运动的路径上，从而也起到踏板架(1)的支座的作用。
14．用于通过转换现有多踏板系统来制造如前面权利要求任何一条所述的一种单踏板系统的方法，现有多踏板系统包含一个加速器和一个与加速器分离的刹车踏板，该刹车踏板由踏板架支承，该踏板架用于从一个静止位置移动到有效刹车位置，其特征在于如下步骤拆去现有加速器，从踏板架上拆去现有刹车踏板，在踏板架上安装一个组合踏板(3)，由踏板架(1)可移动地支承，用于控制发动机的速度，安装一个锁定装置(10)，它在系统功能的非刹车状态用于将踏板架(1)保持在其静止位置，而且为转换到系统功能的刹车状态，当一个超过预定值的力施加到踏板架(1)上时，允许踏板架(1)移动离开其静止位置。
全文摘要
本发明涉及机动车中控制发动机速度和刹车作用的一种单踏板系统。一个踏板架(1)的安装是为了从静止位置移动到刹车位置。踏板(3)由踏板架(1)可移动地支承用于控制汽车的发动机速度。一个返回装置用于使踏板架(1)返回到静止位置。一个锁定装置(10)在系统功能的非刹车状态用于保持踏板架(1)在其静止位置,当转换到系统功能的刹车状态时,如果一个超过预定值的力施加到踏板架(1)上,踏板架(1)移动离开其静止位置。
文档编号G05G1/00GK1210600SQ9719200
公开日1999年3月10日 申请日期1997年1月24日 优先权日1996年1月31日
发明者塞文·格斯塔福森 申请人:诺米克斯安全制动器股份公司