本发明涉及汽车踏板，尤其涉及一种电子踏板结构。
背景技术：
市面上的所有汽车中基本都会使用踏板，譬如油门踏板、刹车踏板等等。老式的汽车中，油门踏板和刹车踏板都是纯机械连接传动的结构。但是随着技术进步，汽车踏板逐渐采用了电子传感器来检测踏板角度，传送至行车电脑进行相应控制。一般的汽车踏板会在踏板的内端设置一个销轴，销轴在传感器里面的一个滑槽滑动，从而传感器得到角度数据。这种结构由于踏板内部空间的关系只能将传感器滑槽放置于踏板的近端，造成传感器旋转的角度太小，输出信号斜率大，对周围环境变化过于敏感，踏板信号容易出现异动，有待改进。
技术实现要素：
本发明的目的在于为克服以上现有技术的缺陷，而提供一种电子踏板结构。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：电子踏板结构包括壳体组件、踏板以及角度传感器，踏板的一端置入在壳体组件中并可绕着壳体组件转动，角度传感器固定在壳体组件上；踏板通过一个摇杆滑块机构驱动角度传感器的输入轴，摇杆滑块机构包括一个摇杆和传动臂，传动臂固定在角度传感器的输入轴，传动臂上设有一个向外凸起的滑块，摇杆固定在踏板上，摇杆上设有一个滑槽，滑块插入滑槽内形成滑动连接；踏板转动时，摇杆跟随转动并且通过滑槽、滑块带动传动臂转动。
本发明电子踏板结构通过滑槽驱动滑块，从而带动角度传感器产生角度信号，最大限度的利用各零部件的空间位置，将滑块放置于踏板远端，这样在相同的机构原理下，可放大传动臂的旋转角度，旋转角度的放大有助于解决踏板信号的变化的灵敏度问题，也就是在相同的踏板行程角度下，让旋转角度大一些可以让旋转角度输出信号斜率小一些，这样当外界环境对产品存在干扰(如热胀冷缩)等状况，传动臂会存在轻微变化，但是踏板的输出信号的变化会在公差范围内，解决了在此种结构原理下的踏板信号的异动问题，改善了产品的鲁棒性。
在其中一个方面，壳体组件内设置有一个用于为踏板提供回复力的压簧，压簧的一端抵顶于踏板上，另一端抵顶于壳体组件内。
在其中一个方面，滑槽为直槽，具体地，滑槽为两端为半圆的长条形槽。而在踏板的初始位置时，传动臂旋转中心与滑块中心连线作为参考线，滑槽的长度方向的轴线与参考线共线。垂直于踏板的转动平面并穿过踏板转轴的平面为参考面，参考线与参考面的夹角为大于40度-50度之间的锐角。这样的结构可让滑槽推动传动臂上的滑块，传递更加线性、直接且有效。
在其中一个方面，壳体组件包括外壳和底座，底座嵌入固定在外壳内。踏板外侧两边分别设有一个圆弧形的凸条，两个凸条的圆心连线为踏板的转轴。底座上设有两个半圆拱形板，凸条与半圆拱形板一一对应，凸条夹在外壳以及半圆拱形板的顶面之间。此外，凸条的外表面套设一个可产生力滞的耐磨套。
在其中一个方面，角度传感器上通过两个卡勾卡紧固定在壳体组件上。角度传感器包括本体以及一个前盖，两个卡勾均固定设在前盖上，卡勾穿过本体后卡紧固定在壳体组件上。壳体组件上设置至少两个用于传感器安装定位的定位板，角度传感器上设置有与定位板对应的定位孔。原先对角度传感器的装配采用螺钉连接，过程中需要控制螺钉的扭矩，装配时间较长，本发明采用卡扣式，可实现自动化生产装配，过程控制点少，安装简便迅速。
在其中一个方面，壳体组件上设置有供卡勾穿过的通孔，通孔内壁对应卡勾的齿形的一面设置有一个凸台。在卡勾的插入方向上，凸台与通孔内壁设置一个倾斜过渡面。在通孔设置凸台的相对面上设有用于防止卡勾脱离通孔的挡块，挡块与凸台的最小距离等于卡勾的齿形部分的厚度。
附图说明
图1为本发明电子踏板结构的分解图。
图2为本发明外壳的底视角的立体图。
图3为本发明踏板和两个耐磨套分解图。
图4-1为本发明踏板未踩下时，踏板、底座和角度传感器的装配局部视图。
图4-2为本发明踏板被踩到最大角度时，踏板、底座和角度传感器的装配局部视图。
图5为本发明外壳与角度传感器的分解图。
图6为本发明角度传感器的分解图。
具体实施方式
为了更充分理解本发明的技术内容，下面结合具体实施例对本发明的技术方案作进一步介绍和说明。
如图1所示，电子踏板结构包括壳体组件100、踏板30以及角度传感器40，而壳体组件100包括外壳10和底座20，底座20可嵌入固定在外壳10内。外壳10与底座20均可以采用硬塑或者铸铁或者铝合金制成。踏板30可以用铸铁或者铝合金制成。本发明的电子踏板结构为悬挂式踏板，可以用作汽车上的油门踏板或者刹车踏板。而角度传感器40里面的电子元件可以向外方采购。
如图1所示，踏板30的一端置入在壳体组件100中并可绕着壳体组件100转动，角度传感器40可固定在壳体组件100上。踏板30插入到外壳10内的一端的外侧两边分别设有一个圆弧形的凸条31，而两个凸条31的圆心连线为踏板30的转轴。底座20上设有两个半圆拱形板21，凸条31与半圆拱形板21一一对应。如图2所示，外壳10内部设有半圆形凹位11，半圆形凹位11与凸条31一一对应。在安装的时候，凸条31夹在外壳10的半圆形凹位11以及半圆拱形板21的顶面之间。
另外，如图3所示，为了提高耐磨和增加力滞，凸条31的外表面套设一个耐磨套60，耐磨套60采用pom材料制成。耐磨套60为中空的圆弧形，使得耐磨套60的外环61夹在凸条31与外壳10的半圆形凹位11之间，而耐磨套60的内环62夹在凸条31与半圆拱形板21之间。而耐磨套60的外环61的边缘设置一个侧板63，侧板63上设有若干个定位孔64，而凸条31的根部设置有对应的多个定位筋板33。另外，在耐磨套60的内环62内侧设置有两个定位柱65，而凸条31的下方设置有对应定位柱65的定位盲孔34。在耐磨套60安装时候，需要将定位筋板33置入定位孔64中，将定位柱65插入定位盲孔34中，保证耐磨套60的安装正确并且在多次使用的时候耐磨套60不会移位。
如图1所示，踏板30通过一个摇杆滑块机构50驱动角度传感器40的输入轴。本实施例中，摇杆滑块机构50包括一个摇杆51和一个传动臂52。传动臂52呈板型，而传动臂51固定在角度传感器40的输入轴上，同时传动臂52上设有一个向外凸起的圆柱形滑块521。通过推动滑块521，带动传动臂52转动，同时角度传感器40的输入轴会跟随转动，从而在角度传感器40中产生角度信号。
壳体组件100内设置有一个用于为踏板30提供回复力的压簧(未示出)。压簧沿着在图1中的a轴安装，压簧的一端抵顶于踏板30背面，另一端抵顶于壳体组件100的底座20的圆柱形槽22内。
如图1所示，摇杆51呈板型且固定在踏板30上。摇杆51固定在凸条31的末端下方，并且踏板30的踩踏面32和摇杆51分别为踏板30的两个末端。本实施例中摇杆30上设有一个滑槽511，传动臂52的滑块521插入滑槽511内形成滑动连接。滑槽511为直槽，具体地，滑槽511为两端为半圆的长条形槽。
如图4-1所示，在踏板30的初始位置时，踏板30未被踩下，传动臂52处于初始位置，从垂直于踏板30转动平面的方向看去，传动臂52旋转的中心与滑块521的中心连线作为参考线d，滑槽511的长度方向的轴线与参考线d共线。垂直于踏板30的转动平面并穿过踏板30转轴的平面c为参考面，参考线d与参考面c的夹角b为42度，此时角度传感器40检测的角度设为零。
当踏板30被踩下，踏板30产生转动时，摇杆51跟随转动，摇杆51的滑槽511也会转动，滑槽511推动滑块521运动，而滑块521的运动仅限于绕着角度传感器40的输入轴转动，滑块521的运动便带动了传动臂52绕角度传感器40输入轴转动，在角度传感器40里面就产生了角度信号变化，便可以传送至行车电脑中进行控制。如图4-2所示的状态，踏板30转动至最大角度，压簧(未示出)被压缩至最大势能，滑块521带动传动臂52转至最大角度，滑块521贴合在滑槽511的最远端内壁上。从图4-1至图4-2，传动臂52转动的角度接近60度，也即是角度传感器40检测到角度变化约60度，因此角度传感器40的输出信号斜率较小，外界环境对踏板30的影响在角度传感器40的输出信号产生的变化较小，因而踏板30产生的信号稳定性好。
如图5所示，角度传感器40上通过两个卡勾41卡紧固定在外壳10上。外壳10上设置有供卡勾41穿过的通孔12，通孔12内壁对应卡勾41的齿形部分411的一面设置有一个凸台13。在卡勾41的插入方向上，凸台13与通孔12内壁设置一个倾斜过渡面131。当安装角度传感器40的时候，让卡勾41分别对准通孔12插入，卡勾41的齿形部分411先越过凸台13的过渡面131，到达凸台13顶面，最后扣在凸台13的背面，完成卡紧固定。另外，如图5所示，外壳10上设置有两个用于角度传感器40安装定位的定位板15，角度传感器40上设置有与定位板15对应的定位孔42。本实施例中定位板15做成圆弧瓦片状，以增加定位板15的强度，而定位孔42形状大小应与定位板15对应。
如图5所示，在通孔12设置凸台13的相对面上设有用于防止卡勾41脱离通孔12的挡块14。挡块14做成分隔的两块，目的是避免厚度过大而注塑成型的时候应力集中而造成开裂失效。挡块14与凸台13的最小距离等于卡勾41的齿形部分411的厚度，当卡勾41完全扣在凸台13的背面的时候，若想要将卡勾41脱离通孔12，要将卡勾41的齿形部分411从凸台13与挡块14之间的间隙穿过就会比较困难，需要将卡勾41破坏才能拆卸下角度传感器40。也即是角度传感器40通过卡勾41的安装是一次性安装，安装后不可拆卸，也不容易因为恶劣振动工况而造成角度传感器40脱离。
另外，如图5所示，卡勾41的截面同样是圆弧形，能够提高其强度。
另外，如图5所示，外壳10上设有中孔16和圆弧孔17，中孔16用于供传动臂52的中轴522穿入，而圆弧孔17用于供传动臂52的滑块521贯穿并在其中滑移。
如图6所示，角度传感器40包括一个本体48以及一个前盖49。本体48和前盖49都可以采用硬塑来制作。角度传感器40本体48内部设置电子元件。两个卡勾41均固定设在前盖49上，卡勾41穿过本体48后卡紧固定在外壳10(图5)上。本体48上设有对应的穿孔43，卡勾41贯穿穿孔43然后扣紧在外壳10的通孔12(图5)上，这样使得角度传感器40的本体48和前盖49都能够稳固地固定在外壳10上。
如图6所示，定位孔42设在角度传感器40的本体48上，并且设在穿孔43的旁边，这样避免两处受力相隔太远而产生大力矩、导致变形。定位孔42在本体48上是贯穿的孔，而且定位孔42无需延伸至前盖49上，定位板15穿过定位孔42之后直接抵顶在前盖49上，同时卡勾41刚好扣紧外壳10通孔12，可以让角度传感器40安装固定且不会有松动。这种角度传感器40采用卡扣式安装，可实现自动化生产装配，过程控制点少，安装简便迅速。
本发明电子踏板结构通过滑槽511驱动滑块521，从而带动角度传感器40产生角度信号，最大限度的利用各零部件的空间位置，将滑块521放置于踏板30远端，这样在相同的机构原理下，可放大传动臂52的旋转角度，旋转角度的放大有助于解决踏板30信号的变化的灵敏度问题，也就是在相同的踏板30行程角度下，让旋转角度大一些可以让旋转角度输出信号斜率小一些，这样当外界环境对产品存在干扰(如热胀冷缩)等状况，传动臂52会存在轻微变化，但是踏板30的输出信号的变化会在公差范围内，解决了在此种结构原理下的踏板30信号的异动问题，改善了产品的鲁棒性。
以上陈述仅以实施例来进一步说明本发明的技术内容，以便于读者更容易理解，但不代表本发明的实施方式仅限于此，任何依本发明所做的技术延伸或再创造，均受本发明的保护。