专利名称：用于操作机动车踏板的辅助装置和包括该辅助装置的踏板的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于操作机动车的踏板的辅助装置并且涉及包括该辅助装置的踏板。
背景技术：
在汽车领域中已知存在这样一种踏板，该踏板包括辅助装置，该辅助装置有助于提高驾驶员必需施加在踏板的踏垫(shoe)上以操作伺服制动器或离合器的作用力。文献US2005/0252334A1描述了一种离合器踏板组件，该离合器踏板组件包括弹簧和固定到供踏板作用的支架上的凸轮，从而具有特定轮廓的凸轮在踏板的行程期间压缩弹黃。EP480602A1描述了一种具有臂的踏板，当所述臂在静止位置与离合或操作位置之间移动时，所述臂的一端挤压板簧元件。ES2205415T3描述了一种辅助装置，该辅助装置包括与踏板成一体并且由角状节段定界的异形部，该辅助装置与滚动装置协作，而适用于借助弹性装置的作用而沿大体水平的方向运动。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于操作适于机动车的踏板的辅助装置并且提供一种包括根据权利要求所述的辅助装置。所述辅助装置包括:联接到所述踏板的臂的异形部；弹性装置，所述弹性装置联接到所述踏板的支架；以及滚动装置，所述滚动装置作用在由所述弹性装置操作的所述异形部上，以在所述踏板的静止位置和所述踏板的操作位置之间在所述踏板的所述臂上施加附加力。所述辅助装置还包括杆，该杆设置成以可枢转的方式联接到所述支架，并且所述滚动装置以及所述弹性装置联接在所述杆的其中一个端部处。所述弹性装置在所述杆上施加应力，所述应力通过所述滚动装置被传递到所述异形部上。所述弹性装置相对于所述滚动装置的布置防止能够相对于彼此移动的接触的相邻部分以巨大的作用力固定，从而导致摩擦并因此导致在移动踏板所必需的力方面看到的效率降低和高的迟滞性。因此，获得辅助装置的最佳构造，从而进一步降低必要元件的数量。通过本发明的附图和详细说明将更清楚本发明的这些和其它优点和特征。
图1示出了根据本发明的具有辅助装置的机动车的踏板的立体图。图2示出了图1中所示的踏板的另一立体图。图3示出了图1中所示的踏板的分解图。图4示出了图1中所示的踏板的侧视图,所述踏板处于初始或静止位置。图5示出了图1中所示的踏板的侧视图，所述踏板处于具有零辅助力的位置。
图6示出了图1中所示的踏板的侧视图，所述踏板处于具有最大辅助力的位置。图7示出了图1中所示的踏板的侧视图，所述踏板处于具有残留辅助力的位置。图8示出了在图1中所示的踏板的踏垫上产生的力对比该踏板的运动的曲线图。图9示出了图1中所示的辅助装置的异形部的第一实施方式的立体图。图10示出了图9中所示的辅助装置的异形部的根据平面X的剖面图。图11示出了辅助装置的异形部的第二实施方式的立体图。图12示出了图11中所示的异形部的根据平面ΧΠ的剖面图。图13示出了在具有图11中所示的辅助装置的图1中所示的踏板的踏垫上产生的力对比该踏板的运动的曲线图。图14示出了辅助装置的异形部的第三实施方式的立体图。图15示出了图14中所示的异形部的根据平面XV的剖面图。图16示出了在具有图14中所示 的辅助装置的图1中所示的踏板的踏垫上产生的力对比该踏板的运动的曲线图。图17示出了辅助装置的异形部的第四实施方式的立体图。图18示出了图17中所示的异形部的根据平面XVIII的剖面图。图19示出了在具有图17中所示的辅助装置的图1中所示的踏板的踏垫上产生的力对比该踏板的运动的曲线图。
具体实施例方式图1至图7示出了适用于机动车的离合器踏板或制动踏板1，该踏板包括:支架20 ;臂13，该臂能相对于支架20枢转；以及踏垫14，该踏垫布置在臂13的一端而能够由使用者操作。踏板I进一步包括未图示的致动杆，该致动杆布置成借助联接件15联接到臂13，并且该致动杆将由驾驶员施加在踏垫14上的致动力F、F’、F”、F”传递到未图示出的致动器，所述致动器主要为伺服制动器或离合器。另一方面，踏板I包括轴50，臂13借助该轴50联接到支架20，轴50通过图3中所示的孔21横穿支架20，并且横穿臂13的端部11，臂13能够在图4中所示的初始或静止位置与最终操作位置或具有图7中所示的操作踏板的位置之间枢转。踏板I包括辅助装置10，该辅助装置协作用于向致动器传递作用力，使得从臂13相对于支架20的位置(该位置称为在图5中所示的并且由图8中的所示的力/运动的图表中的点B表示的具有零力的位置)，必需由驾驶员施加在踏垫14上以进一步移动臂13并操作致动器的力致动F’小于在踏板I不包括辅助装置10时所必需施加的力。辅助装置10设置成铰接到臂13以及到支架20。辅助装置10包括:联接到臂13的异形部30 ;联接到支架20的弹性装置35 ;适用于接触异形部30的滚动装置45、46 ;以及杆40，该杆设置成以枢转的方式联接到支架20，并且在该杆的其中一个端部处，联接有滚动装置45、46和弹性装置35。滚动装置45、46作用在由杆40挤压的异形部30上，该异形部继而由弹性装置35操作，从而在臂13在静止位置和操作位置之间的行程期间在臂13上施加附加力。另一方面，杆40包括位于每个端部处的两个大体平行的表面41、43。杆40在其中一个端部处包括联接件42，该联接件以与平行的表面41大体正交的方式从每个表面41延伸。联接件42从杆40向外延伸。在图中所示的实施方式中，联接件42具有大体柱形的几何构造。支架20进而包括两个大体平行的壁24，每个壁24均包括收纳部22、23，杆40的相应的联接件42被收纳在收纳部22、23中，从而在杆40和支架20之间构成枢转附接。收纳部22、23包括具有大体圆形截面的第一部分23以及与该第一部分23连续的第二部分22，从而使第一部分23与外部连通，以允许联接件42插入第一部分23中。第二部分22的宽度小于第一部分23的直径，从而一方面允许将联接件42容易地插入第一部分23中，并且另一方面一旦杆40联接到支架20就防止联接件42容易从支架20释放。另一方面，杆40在相反端处包括突出部44，该突出部设置成固定在设置在所述相反端处的平行表面43中的一个表面上，并且杆40的自由端通过该突出部借助弹性装置而固定到支架20。在所示的实施方式中，突出部44大体上为盘形的。弹性装置包括弹簧35，弹簧35的其中一个端部36设置成固定到支架20，而另一端37固定到杆40。在所示的实施方式中，弹簧35是螺旋弹簧，在其它实施方式中，能够使用其它弹性装置。另一方面，在图中所示的实施方式中，弹簧35的端部36、37大体上为钩形的，以插入分别设置在支架20的延伸部25中的凹槽25b中以及联接到杆40的突出部44中的凹槽44b中。凹槽25b、44b沿支架20的延伸部25周缘和突出部44的周缘延伸。弹簧35设置成相对于杆40形成一角度，所述角度尽可能接近90°，从而防止弹簧35在杆40中产生高的径向压缩力，所述径向压缩力可能在杆的端部42与支架20的联接中引起反作用力并因此引起摩擦力。另一方面，滚动装置45、46包括轮45，该轮45设置成在臂13的运动期间与异形部30的滚动表面32接触。此外,滚动装置32包括至少一个止动元件46，该止动元件从轮45的表面连续地延伸并且与异形部30的引导表面33 —起沿着滚动表面32横向引导轮45的运动，从而防止轮45相对于滚动表面32的意外脱离。止动元件46为盘形形状，并且设置成与轮45同轴。在图中所示的实施方式中，滚动装置45、46包括两个止动元件46,这两个止动元件均从轮45的表面连续地延伸，并且与轮45同轴，同样，异形部30包括两个引导表面33，这两个引导表面均从滚动表面32连续地延伸。这两个引导表面33设置成彼此大体平行，并且大体与滚动表面32正交，如图10所示。突出部44设置成大体与滚动装置45、46同轴。因此，由弹性装置35施加的力尽可能直接地成功传递到滚动表面32，从而减少由摩擦造成的损失。图4至图7示出了处于不同位置的踏板1，这些不同位置均分别对应于图8中所示的点A、B、C和D，其中图8示出了由辅助装置10在踏垫14上产生的反作用力对比踏板I的臂13的运动。因此，踏板I首先从图4中所示的初始位置开始，在该初始位置，弹簧35拉动杆40，使得杆40抵靠与踏板I的臂13成一体的异形部30的表面32在轮45上施加压力。从该位置(在图8中由点A所示)到图5中所示的具有零力的位置(在图8中由点B所示)，驾驶员必须在踏垫14上施加渐进力F，以操作致动器。在这两个位置之间的行程期间，施加在踏垫14上的力F必须大于在其中踏板I不包括辅助装置10的情况下的力，这是因为力F必须克服由轮45施加在异形部30上的力Fl所产生的力矩。
在图5中所示的具有零力的位置中，辅助装置10不在踏板I的臂13上施加任何反作用力，由驾驶员在踏垫14上施加的力F’近似于其中踏板I不包括辅助装置10的情况下的力，这是因为由轮45施加在异形部30上的力F2不在踏垫14中产生反作用力。图6示出了处于具有最大反作用力的位置中的踏板I，该位置对应于图8中的点C。因此，从具有零反作用力的位置至具有最大反作用力的位置，驾驶员必须在踏垫14上施加力F”，以操作致动器，力F”小于在其中踏板I不包括辅助装置10的情况下必须由驾驶员施加的力，这是因为由轮45在异形部30上施加的力F3产生有利于踏垫14运动的反作用力。最后，图7示出了处于具有残留反作用力的位置中的踏板I，该位置对应于图8的点D。从具有最大反作用力的位置开始，驾驶员必须在踏垫14上施加力F’ ”’，以操作致动器，力F’”’逐渐大于必须在具有最大反作用力的位置中施加的力F”，并且小于在不包括辅助装置10的情况下必须施加的力，这是因为即使在力F’”’小于前面运动中的力，由轮45在异形部30上施加的力F4也产生有利于踏垫14运动的反作用力。异形部30的滚动表面32具有曲线轨迹，所述曲线轨迹适于产生用于辅助装置10的最佳操作所必需的力F1、F2、F3和F4。诸如图8至图19中所示的具有它们的相应特征曲线的不同异形部30 ；60 ；70 ；80基于踏板I的操作要求而能够用于不同类型的车辆和驱动装置。因此仅通过置换异形部30 ；60 ；70 ；80而保持其余部件共用，能够获得适于各单独车辆/驱动装置需要的踏板I的不同性能。在图14至图16所示的实施方式中，辅助装置10在图4至图8的辅助装置10之前起作用，即，在臂13的较短行程中获得辅助装置10的最大反作用力，由此驾驶员能够较快是知道其必须在踏垫14上施加较小作用力，并且在臂13的行程的最终部分中，辅助装置10不以能够由使用者感知到的方式起作用，这在某些车辆和驱动装置中能是有利的。图11至图13示出了辅助装置10的异形部60的另一实施方式，该另一实施方式的特征在于，在臂13的整个行程期间，由驾驶员在踏垫14上施加的力大于在踏板I不包括辅助装置10时所必要的力。包括异形部60的辅助装置10使得在该臂13的整个行程期间所述臂13趋于返回到静止位置。另一方面，图17至图19示出了辅助装置10的异形部80的另一实施方式，在该实施方式中，仅在臂13的行程的第一部分中，由驾驶员施加在踏垫14上施加的力大于在踏板I不包括辅助装置10时所必要的力，但是因此，辅助装置10不以能由使用者感知到的方式作用。为了获得能最佳地容易互换的踏板1，通过改变所述异形部，踏板I能够适于任何使用要求。为此，本发明的踏板I包括异形部30 ；60 ；70 ;80，该异形部以可移除的方式设置到踏板I的臂13，所述异形部30 ；60 ；70 ;80容易互换。为此，所述异形部30 ；60 ；70 ;80包括收纳部34 ；64 ；74 ;84，该收纳部与从踏板I的臂13突出的突起12协作，以将异形部30 ；60 ；70 ；80固定到臂13。图3中所示的突起12具有大体T形截面。突起12包括:大体矩形的第一部分12a，该第一部分与臂13连续地延伸，并且限定了宽度dl ;以及第二部分12b，该第二部分具有限定了宽度d2的大体矩形截面，并且与第一部分12a连续。第一部分12a的宽度dl小于第二部分12b的宽度d2。另一方面，异形部30 ；60 ；70 ；80的收纳部34 ；64 ；74 ；84沿着异形部30 ；60 ；70 ;80纵向延伸，通过图9、图12、图15、图18中所示的凹槽31 ；61 ；71 ；81而与外部连通，凹槽31 ；61 ；71 ；81的宽度为d3 ;d3，;d3” ;d3，”且这些宽度大于突起12的第一部分12a的宽度dl。另一方面，收纳部34 ；64 ；74 ；84具有由宽度d4 ;d4’ ；d4’’ ；d4’”’限定的大体矩形截面，从而突起12的第二部分12b被紧紧地收纳在相应的收纳部 34 ；64 ；74 ;84 中。
权利要求
1.一种辅助装置，该辅助装置用于操作适用于机动车的踏板(1)，所述踏板包括支架(20)和臂(13)，所述臂相对于联接到所述支架(20)的旋转轴(50)能够在静止位置和操作位置之间枢转，并且所述辅助装置(10)包括:位于所述臂(13)中的异形部(30 ；60 ；70 ；80)；弹性装置(35)，所述弹性装置联接到所述支架(20);以及滚动装置(45，46)，所述滚动装置作用在由所述弹性装置(35)操作的所述异形部(30 ;60;70 ;80)上，从而在所述臂(13)的在所述静止位置和所述操作位置之间的行程期间在所述臂(13)上施加附加力，所述辅助装置的特征在于，该辅助装置包括杆(40)，该杆设置成以可枢转的方式联接到所述支架(20)，并且所述滚动装置(45，46)以及所述弹性装置(35)联接在该杆的其中一个端部处。
2.根据权利要求1所述的辅助装置，其中，所述滚动装置(45，46)包括轮(45)，所述轮设置成与所述异形部(30 ；60 ；70 ;80)的滚动表面(32 ；62 ；72 ;82)接触，所述滚动表面(32 ；62 ；72 ；82)至少部分地弯曲。
3.根据权利要求2所述的辅助装置，其中，所述滚动装置(45，46)包括至少一个止动元件(46)，该止动元件设置在所述轮(45)的一端处，并且与所述异形部(30 ；60 ；70 ；80)的引导表面(33 ；63 ；73 ;83) —起引导所述轮(45)沿着所述滚动表面(32 ；62 ；72 ；82)的运动。
4.根据权利要求3所述的辅助装置，其中，所述滚动装置(45，46)包括两个止动元件(46)，所述轮(45)的一个端部设置一个止动元件，并且所述异形部(30 ；60 ；70 ;80)包括两个引导表面(33 ；63 ；73 ;83)，这些引导表面均与所述滚动表面(32 ；62 ；72 ；82)连续地设置，从而与相应的所述止动元件(46)—起横向引导所述轮(45)沿着所述滚动表面(32 ；62 ；72 ；82)的运动。
5.根据前述权利要求中任一项所述的辅助装置，其中，所述异形部(30；60 ；70 ；80)设置成以可移除的方式联接到所述臂(13)。
6.根据权利要求5所述的辅助装置，其中，所述异形部(30；60 ；70 ;80)包括至少一个收纳部(34 ；64 ；74 ;84)，所述收纳部与从所述臂(13)突出的突起(12)协作，以将所述异形部(30 ；60 ；70 ；80)固定到所述臂(13)。
7.根据权利要求6所述的辅助装置，其中，所述突起(12)包括:大体矩形的第一部分(12a)，该第一部分与所述臂(13)连续；以及第二部分(12b)，该第二部分具有大体矩形截面并且与所述第一部分(12a)连续，所述第一部分(12a)的宽度(dl)小于所述第二部分(12b)的宽度(d2)，并且所述第二部分(12b)被收纳在所述异形部(30 ；60 ；70 ；80)的所述收纳部(34 ；64 ；74 ；84)内。
8.根据前述权利要求中任一项所述的辅助装置，其中，所述弹性装置(35)包括弹簧(35)，该弹簧的其中一个端部(36)设置成固定到所述支架(20)，并且该弹簧的另一端部(37)设置成固定到联接于所述杆(40)的突出部(44)。
9.根据权利要求8所述的辅助装置，所述突出部(44)是盘形的，并且设置在所述杆(4)的一端(43)处。
10.根据权利要求8或9所述的辅助装置，其中，所述突出部(44)设置成与所述滚动装8(45,46)大体同轴。
11.根据前述权利要求8至10中任一项所述的辅助装置，其中，所述弹簧(35)的端部(36，37)大体上为钩形，并且设置成插入分别设置在联接于所述杆(40)的所述突出部(44)中以及所述支架(20)的臂(25)中的相应周向凹槽(25b，44b)中。
12.一种适用于机动车的踏板，该踏板的特征在于，所述踏板包括根据前述权利要求中任一项所述的辅 助装置(10)。
全文摘要
本发明涉及用于操作机动车踏板(1)的辅助装置和包括该辅助装置(10)的踏板。踏板包括支架(20)和臂(13)，臂能够相对于联接到支架(20)的旋转轴(50)在静止位置和操作位置之间枢转，并且辅助装置(10)包括位于踏板(1)中的异形部(30)；联接到支架(20)的弹性装置(35)；以及滚动装置(45)，其作用在由弹性装置(35)操作的异形部上，以在臂(13)的在静止位置和操作位置之间的行程期间在踏板(1)上施加附加力。该辅助装置(10)包括杆(40)，该杆设置成以可枢转的方式联接到支架(20)，并且滚动装置(45，46)以及弹性装置(35)联接在该杆的其中一个端部(32)处。
文档编号B60K23/02GK103213496SQ201310015570
公开日2013年7月24日 申请日期2013年1月16日 优先权日2012年1月18日
发明者F·布尔格拉·阿尔维苏里, L·罗纳·弗伦达雷纳, E·比尔保·桑塔玛利亚 申请人:巴兹联合公司