车辆的加速踏板的制作方法

专利名称：车辆的加速踏板的制作方法
技术领域：
本发明涉及踏-板机构。该踏板尤其可以是车辆的加速踏板。
背景技术：
机动车辆的加速踏板通常是通过拉索(一般称为鲍登拉索)被连接到发 动机燃料子系统上。当加速踏板设计变化时，典型的回位弹簧和拉索摩擦 力能为机动车司才几产生共同的和可被接受的触觉反应。例如，鲍登拉索和 其皮套之间的摩擦力还减小司机保持一定节气门位置所需的足部压力。同 样，摩擦力防止司机所感觉到的路面颠簸直接影响节气门位置。
人们正努力采用更彻底的电子式传感器驱动方法来取代机械式拉索 驱动式节气门系统。利用完全电子化的方法，加速踏板位置由位置传感器 读取并且相应的位置信号可被用于节气门控制。依据传感器的方法特别适 合电子控制系统，在该电子控制系统中，加速踏板位置是用于发动机控制 的几个变量之一。
尽管这种电控结构在技术上是可行的，但司机通常更喜欢传统的拉索 驱动式节气门系统的感觉即触觉反应。设计者因此试图通过模仿拉索驱动 式加速踏板的触觉反应的机构来满足这种偏好。例如，沃特曼等人的美国 专利US6,360，631公开一种具有能提供滞后效果的柱塞组件的加速踏板。
在这方面，现有技术中的系统不是太昂贵，就是不能有效地仿效传统 加速踏板所带来的触觉反应。因此，依然需要一种成本效益好、具有基于 拉索系统的感觉的电子式加速踏板总成。

发明内容
在一个实施例中，本发明提供一种踏板总成，它包括踏板壳体，可 旋转地连接到踏板壳体上的踏板臂，对踏板臂的运动做出反应以提供表示 踏板臂位置的电信号的传感器，以及与壳体相关联的摩擦产生组件。
摩擦产生组件包括限定出至少 一个制动面的制动器壳体和与制动器 壳体相关联并限定出至少 一个接触面的制动垫块。制动垫块可响应于踏板 臂运动地被操作移动，接触面适合与制动面接触以产生摩擦。摩擦产生组 件还包括位于制动器壳体内的至少一个弹簧和布置在踏板臂和制动垫块 之间的致动器，当踩下踏板臂时，致动器适合压靠制动垫块。
在一个实施例中，踏板壳体限定出空腔，制动器壳体是适合于安装在 空腔内的独立的筒体或模块。在筒体或模块内至少安装有所述致动器、制 动垫块和弹簧。踏板臂适合接合致动器，致动器适合接合制动垫块，并且 制动垫块适合接合弹簧和制动器壳体的制动面。
在一个实施例中，筒体或模块限定出中心内壁，其包括限定出相应的 对置制动面的相应的对置侧面，制动垫块包括限定出相应接触面的相应 臂，这些臂适合在致动器作用下向内弯曲而接触到筒体的中心内壁的对置 制动面，从而产生摩擦。
在另一个实施例中，筒体或模块限定出内周壁，制动垫块包括限定出 相应接触面的相应臂，这些臂适合在致动器作用下向外弯曲而接触到筒体 的内周壁，从而产生摩擦。
在所有的实施例中，磁体被连接到踏板臂上，并且传感器被连接到踏 板壳体上且靠近磁体布置。
根据说明书、附图和权利要求，这些和其它的目的、特征和优点将变 得更一清二楚。


通过以下对附图的说明，能够最佳地理解本发明的这些和其它特征， 其中
图1是根据本发明的加速踏板总成的总体透视装配图； 图2是图1中的加速踏板总成的右侧分解透视图； 图3是图1中的加速踏板总成的左侧分解透视图； 图4是图1中的加速踏板总成的侧面剖视图；图5是图1中的加速踏板总成的底侧局部透视图，其中摩擦产生组件
从加速踏板总成分解出来；
图6是图1中的加速踏板总成的底侧局部透视图，其中摩擦产生组件
被安装在该加速踏板总成中；
图7是图1中的踏板总成的摩擦产生组件的总体放大透视图8是图7中的摩擦产生组件的分解透视图9是图7中的摩擦产生组件的俯视水平截面图10是图1中的踏板总成的磁体组件的分解透视图ll是图1中的加速踏板总成的踏板力和踏板位移的关系曲线；
图12是本发明的摩擦产生组件的一个替代实施例的总体放大透视图13是图12中的摩擦产生组件的分解透视图14是图12中的摩擦产生组件的俯视水平截面图15是本发明的摩擦产生组件的另 一 个实施例的总体放大透视图16是图15中的摩擦产生组件的分解透视图17是图15中的摩擦产生组件的俯视水平截面图。
具体实施例方式
本发明可包含多种不同形式的实施例，说明书和附图仅示例性公开本 发明的几种形式。然而，本发明不会受所描述的实施例限制。本发明的范 围由后附的权利要求书限定。
图1至图6示出了根据本发明的一种非接触型加速踏板总成20。踏板 总成20包括踏板壳体100和可旋转地安装在踏板壳体100上的踏板臂50。 壳体100容纳踏板总成的零部件并适合安装到车辆的防火壁板或底板(未 示出)上。壳体100可以由模制塑料制成。
踏板壳体
3奢板壳体100具有底壁102、侧壁103和104、顶壁105以及前壁106。 侧壁103和104大致平行且对置并且其取向为垂直于底壁102和顶壁105。 在踏板壳体100中限定出若干开口和空腔。
踏板壳体100限定出传感器空腔130(图4)和摩擦产生组件空腔M0(图 5)。传感器空腔130形成在侧壁103和104以及顶壁105内。摩擦产生组 件空腔140形成在底壁102、侧壁103和104以及前壁106内。传感器适
8合安装在传感器空腔130内。摩擦产生组件适合安装在摩擦产生组件空腔 140内。
踏板壳体100还限定出位于侧壁103和104、底壁102和顶壁105之 间的踏板臂开口 108。踏板臂50伸入踏板臂开口 108内。
一对弧形或弯曲状的肩部109和IIO分别从侧壁103和104起向外伸 出。两弧形肩部的末端合并入底壁102。轴孔112(图2和图3)形成在壳体 100中并以垂直于侧壁103、 104且与;5走转轴线113共直线的方式延伸穿 过壳体。在围绕轴孔112的承肩109、 110内限定出孔壁lll(图2和图3)。
三个凸出部或4苗块120/人底壁102起向外延伸并垂直于侧壁103、 104。 每个凸出部120限定一个开孔122。金属垫圈124被压配合入开孔122中。
壳体10可通过使用像穿过开孔122并被拧紧的螺栓或螺钉这样的紧 固件(未示出)固定到车辆上。根据本发明的踏板总成能通过可调或不可调 的定位踏板座架被安装到防火壁板或踏板托架上，壳体设计变化很小。
壳体部分107(图2和图3)在顶壁105和前壁106之间向外延伸。壳体 部分107限定出与传感器空腔130相连通的开口 132(图4)。环形台阶133 朝向开口 132地位于壳体部分107内。
开孔142(图5^皮限定和设置在前壁106内。开孔144(图5^皮限定和i殳 置在侧壁103内，开孔146(图5)被限定和设置在侧壁140内。开孔142、 144和146均与摩^^组件空腔140相连通。
楔形凸出部148(图1和图3)从底壁102向上延伸入踏板臂开口 108中。
踏板臂
细长的踏板或踏-板臂50具有远端52和从5t板臂开口 108伸出的近端 54。中间部53位于远端52和近端54之间。中间部53具有底侧65。脚垫 55靠近远端52布置。脚垫55适合被车辆司机的脚踩下。脚垫55可以与 踏板臂50—体制成，或者可以在其与远端52相连的连接点摆动和转动。 踏板臂50可以由多种合适的材料如注塑塑料制成。
近端54终止于圆形鼓56,圆形鼓具有鼓凸曲面57(最好参见图5)。 孔58(图3和图4)限定在鼓56内并延伸穿过其中。孔58由环形孔壁63限 定。当踏板臂50被安装在壳体100内时，孔58与孔112相接并与转动轴 线113共轴。
台肩或止挡61从鼓56的上部伸出，倒圆的凸轮桃尖62从鼓56底部
9延伸出来。凸轮桃尖62位于鼓56和底侧65之间。
踏板臂50通过穿过鼓56的连轴或连杆180(图2和图3)被保持到踏板 壳体100上并可绕其枢转。连轴或连杆180为圆柱形并分别限定出较小端 部182和较大端部186。多个肋184沿圆周布置在端部182周围，并且多 个肋188沿圆周布置在端部186周围。圆形的支承面190位于连轴180上， 在端部182和186两者中间。凸缘192形成在端部186上。
连轴或连一干180穿过孔58和112。端部182^皮压配合入孔壁111中， 使肋184压靠在侧壁104内的孔壁111上。相似地，端部186被压配合入 侧壁103上的孔壁111中，使肋186压靠在孔壁111上。这些肋184、 186 对孔壁111的压迫将连轴180连接到壳体100上。
当踏板臂50转动时，孔壁63在支承面上或抵靠支承面190枢转。换 句话说，支承面190是静止的，而孔壁63运动。踏板臂50可以绕旋转轴 线113旋转。
传感器
传感器30(图2和图3)被安装到踏板总成20上并且适合产生能够表示 或传达踏板臂50位置的电信号。传感器30由连接到踏板臂50上的双极 锥形磁体组件或;兹体32、和连接到壳体IOO上的磁场传感器44组成。
踏板臂50还具有一对臂状物或钩形件59(图4最清楚示出)，它们形C 形并从鼓56起向外延伸。在臂状物59之间形成凹槽60。
图10示出了磁体组件32,其具有平行对置的扇形磁体部31A、 31B、 和菌形杆部40，杆部40通过臂状物59被保持在踏板臂50上。磁体部40 具有横向延伸穿过磁体组件32的凹槽41、 42。使磁体组件32滑移到臂状 物59上并滑入凹槽60中。在装配之后，臂状物59伸入并且保持在凹槽 41 、 42内，杆部40保持在凹槽60中。
传感器30包括双极锥形》兹体组件32和一对石兹通量导体或石兹极片45 和46,磁通量导体或磁极片优选由钢制成并安装在磁体32的每一侧。磁 通导体45 一皮安装在》兹体部31A上，石兹通导体46被安装在^兹体部31B上。
磁体组件32具有四个交替的(或交错的)磁极北、南、北、南，分别 用附图标记32A、 32B、 32C和32D标示。每个极32A、 32B、 32C和32D 与杆部40 —体制成并这些极通过气隙37分隔开。
磁极32A、 32B、 32C和32D均是倾斜的，从而在磁体部之间形成菱形气隙37。倾斜的磁极在气隙中产生磁通密度变化磁场。磁体组件32可 以由模制铁氧体制成。磁极组件32的使用和构造的进一步细节在名称为 "具有对置的锥形磁体的磁力位置传感器"的美国专利US6，211,668中有所 描述，上述专利的内容通过引用被全部纳入本文中。
在》兹体组件32中， 〃磁通量在相反的,兹极之间流动。零高斯点处于气 隙37周围。磁通导体45和46位于磁体32的外侧并且起到磁体32的结 构性和机械性支承的作用，就其功能而言，起到磁体所发射的磁通量的电 磁边界的作用。磁通导体45和46为磁通量提供从磁体组件32的一极(例 如82A)到另一极(例如82B)的低阻抗通路。
》兹体组件32产生由》兹场传感器44(图2和图4)如霍尔效应传感器才企测 的可变磁场。磁体组件32和传感器44共同作用，提供表示踏板位移的电 信号。在一个实施例中，磁场传感器44可以是单个霍尔效应部件或器件。
在另一个实施例中， -磁场传感器44可以是三轴集成电路，它可以是 从比利时莱珀的Melexis 7>司购买的型号为MLX90316的集成电路。 MLX90316集成电路能够沿平行于集成电路表面的两个方向或矢量测量磁 场。MLX90316集成电3各可以包括一个或多个内部的霍尔效应器件。
图2、图3和图4示出了^f兹场传感器或霍尔效应传感器44,所述传感 器与壳体100相连接，爿Mv而与^f兹体32相互作用。^磁场传感器44安装在f兹 体组件32附近。具体说，霍尔效应传感器44安装在气隙37内。
霍尔效应传感器44对由踏板臂位移和-兹体组件32的相应运动所引起 的磁通量变化做出反应。来自传感器44的电信号能够将通过磁体组件32 的位移所指示的踏板臂50位移转换成指定的速度/加速度指令，该指令被 传送到例如在Kikkawa等人的美国专利US 5,524,589和Matsumoto等人的 美国专利US6,073,610中示出和描述的电子控制模块，上述专利的内容通 过引用被纳入本文。
霍尔效应传感器44被装到印刷电路板160(图2、图3和图4)上。印 刷电絲^反160为平^反状并包括相对的侧面161、 162。霍尔效应传感器44 适合通过钎焊等工艺装到侧面161上。霍尔效应传感器44响应于由踏板 臂位移及鼓56和》兹体组件32的相应转动引起的^兹通量变化，具体说，霍 尔效应传感器44测量在-兹极32A、 32B、 32C和32D之间产生的磁通量。
其它电子元件164如放大器和滤波器也可安装在侧面161上，以对霍 尔效应传感器44所产生的信号进行信号处理。霍尔效应传感器44通过电路板160可操作地连接到端子166(图4)上。 端子166被钎焊到印刷电路板160上。端子166限定出相应的端部166A、 166B。端部166B被钎焊到印刷电路板160上，端部166A延伸入连接器 空腔172中。端子端部166A可以与外部线束匹配，外部线束能够连接到 车辆中的发动机控制器或计算机上。
连接器组件158(图2)适合附接到壳体100上。连接器组件158包括限 定出空腔172的矩形壁171(图3)。端子端部166A延伸入空腔172中。壁 171终止于环形凸缘173,该环形凸缘环绕壁171并从其向外延伸。凸缘 173可以被超声焊接到壳体部分107上，从而将连接器保持在壳体上。
紧固件174如螺钉或螺栓适于将印刷电路板160连接到凸缘173上。 凸缘173如此安装在开口 132内，即凸缘173抵靠台阶133,印刷电路板 160延伸入传感器空腔130内。
鼓56具有向外延伸的台肩或止挡61(图4)。踏板臂50具有预设的转 动限制件，其成怠速止挡、回位止挡或静止位置止挡61的形式。当松开 踏板臂50时，踏板臂50将会转动，直至止挡61接触脊或唇缘128,由此 限制踏板臂50向后运动。
踏板臂50可以被压下，直至其抵达节气门打开位置上的另一转动极 限，在这里，踏板臂50底侧65接触底壁102的部分150，由此限制踏板 臂50的向前运动。
空腔66(图4最清楚示出)位于踏板臂50的中部53并朝向底侧65敞 开。空腔66由壁67限定。换低挡装置300适合安装在空腔66内。
换低挡装置300包括按钮310、壳体312和布置在壳体312内的弹簧 314。换低挡装置300适合安装到踏板臂50上。壳体312被压配合入空腔 66并与踏板臂50的壁67稳固接触。在踩下踏板臂50时，换低挡装置300 在踏板臂50踩下过程的某一位置为踏板踩压提供增大的阻力。换低挡装 置300的使用和结构的细节在名称为"用于踏板的换低挡机构"的美国专 利US6，418,813中有所描述，上述专利的内容通过引用被全部纳入本文。
摩擦产生组件
在图7至图9中示出摩擦产生组件200，其适于安装在摩擦产生组件 空腔140(图5)中。在所示的实施例中，摩擦产生组件200包括独立的制动 器壳体或者筒体或模块202,其中至少安装有下述元件弹簧250和254,制动器垫块260,和致动器280。
制动器壳体202大致为矩形并具有底壁204,底壁成弯曲形状并与平 行对置的侧壁205相接。制动器壳体202限定出相对的端部206、 207。端 壁208位于端部206处并且垂直于底壁204。上壁209向上延伸并/人侧壁 205的一部分起向内弯曲且与端壁208相接。上壁209从侧壁205起形成 角度地向上延伸。上壁209的长度约为侧壁205长度的一半。
制动器壳体202可以由任何合适的材料如注塑塑料制成，特别是可以 由具有高屈服强度的塑料制成。
壁204、 205、 208和209限定出空腔210。在上壁209和端壁208之 间形成开口 211。 一对细长的槽或凹槽212面向空腔210地沿底壁长度延 伸。槽214设置在每道侧壁205中。槽214是平行且对置的，它们由空腔 210分隔开并且在侧壁205的大约一半的长度上延伸。侧壁205限定出延 伸至槽214中的顶部边》彖213。
制动器壳体202还具有一对大致为C形的部分216，其限定出槽或凹 槽215。该部分216从侧壁205起朝端部207延伸并由空腔210分隔开， 它们是平行且对置的。 一对锁定突出部或指218和219从每个部分216向 外延伸，并且另一锁定突出部或指220(图5)从端壁208向外延伸。
槽222在上壁209之间形成。槽222与开口 211相接并终止于端壁208。 一对锥形凸起部224从端壁208起朝空腔210延伸。
肋或制动壁230(图8和图9)从底壁204向上延伸。制动壁230设置在 基本上制动器壳体202的中心附近并大体平行于壳体202的长度延伸，其 定向为垂直于底壁204。
壁230具有两个相对表面。制动面231位于壁230的一侧，制动面232 位在壁230的另 一侧。制动面231和232可以由与壁230相同的材料制成， 或者制动面231和232可以由具有更高摩擦系数的材料制成。
继续参见图7、图8和图9，摩t寮产生组件200还包括制动垫块260。 制动垫块被构造成与壁230和制动面231和232相接合。制动垫块260具 有带有侧面262A和262B的中心主体262。 一对细长的平行臂263、 从侧面262A起垂直向外伸出。臂263、 264限定出各自的外表面，它们共 同形成V形，V形的腿部沿弹簧250、 254的方向彼此向外叉开。臂263、 264通过槽265被分隔开。臂263具有内向的接触面267和外向的倾斜面 270。臂264具有内向的接触面266和外向的倾斜面268。接触面266、 267并排布置并在被装到制动器壳体202中之前隔着槽265彼此面对。在制动 垫块260已安装在制动器壳体202中以后，接触面266靠近并适合接合制 动面232,同时，接触面267靠近并适合接合制动面231。
开口 272靠近主体262地形成在臂263、 264之间，在这里，臂263、 264与主体262相交。开口 272和槽265相接。 一对桶形凸起或突出部273 、 274沿与臂263、 264相反的方向/人侧面262B垂直向外延伸。
制动垫块260可以由能够为接触面266、 267提供期望的摩擦系数的 任何合适的材料制成。
一对螺旋弹簧250、 254安装在空腔210内。弹簧250、 254支撑在各 自的槽212中。弹簧250限定出相对的端部251、 252。弹簧254限定出相 对的端部255、 256。弹簧250、 254在端壁208和制动垫块260之间被压 缩。弹簧250、 254将踏板臂50向外偏压到静止位置或怠速位置。弹簧端 部251、 255通过装在凸起部224上被保持在壳体200中。凸起部224部 分伸入弹簧250、 254中。弹簧端部252、 256通过装在凸起或突出部273、 274上被制动垫块260保持。突出部273、 274部分伸入弹簧250、 254中。
出于冗余度考虑，使用两个弹簧。如果一个弹簧失效，另一个弹簧仍 可以使用。提供这种冗余度是为了更高的可靠性，允许一个弹簧失效或疲 劳，而不会破坏偏压功能。使用冗余弹簧是有效的，并且让每个弹簧自己 就能使踏板臂返回其怠速位置是有用的。也可以使用其它类型的弹簧如板 簧或扭力弹簧。
制动垫块660还具有突出部或柱状部710,其平行于臂663、 664地/人 中心主体662垂直伸出。柱状部710延伸在间隙665的部分范围内。柱状 部710位于臂663、 664之间且稍短于臂663、 664。 一对槽712将柱状部 710与臂663、 664分隔开。槽712平行于臂663、 664延伸。在致动器680 与制动垫块660接合后，柱状部710朝背面689延伸超过致动器顶面683 的一部分。柱状部710有助于保持致动器680与制动垫块660对齐并防止 致动器680在致动器680受力时向上枢转。柱状部710还能防止在致动器 680移动时顶壁609发生磨损。
继续参考图7、图8和图9,致动器280靠近并接触制动垫块260地 安装在空腔210内。致动器280具有中心主体282。主体282具有顶面283、 底面284、侧面286、侧面287、正面288和背面289。
一对臂290、 291从顶面283起向背面289向下延伸。V形凹槽292形成在臂290、 291之间。三角形开口 293经顶面283延伸入凹槽292。开 口 293与凹槽292相接。槽294在凹槽292所在的一端形成于主体282内。 臂290具有楔合面296，臂291具有楔合面295(图9)。楔合面295靠 近并接触倾斜面268，楔合面296靠近并接触倾斜面270。楔合面295、 296 正相对并且朝向弹簧250、 254地;波此向外叉开。
一对细长的矩形导4九297 /人侧面286、 287的一部分起向外延伸。导 轨297邻近背面289布置。导轨297抵靠顶部边缘213并与壳体202的槽 214配合。当致动器280移动时，导轨297在边缘213上滑移并进入槽214。 一对细长的矩形导4九298(图8V人侧面286、 287的一部分起向外延伸。 导轨298邻近正面288布置。可在壳体202的槽215中滑动地安装导4九298。 当致动器280移动时，导轨298在槽215中滑移。
导轨297、 298将致动器280保持到壳体202上并引导致动器280沿 方向278、 279直线运动。致动器280可以沿方向279进一步移入壳体202 并且可以沿方向278进一步移出壳体202。
细长的平凸轮表面299(图7)沿致动器280的正面288延伸并且适于在 组件500被安装到壳体100之后同凸轮桃尖62接合(图4)。
在所公开的实施例中，摩擦产生组件200设计成作为单个独立模块或 模块单元被安装或卡扣到摩擦产生组件空腔140(图5)中。图5示出在插入 壳体100的摩4察产生组件空腔140之前的摩纟寮产生组件200。摩纟寮产生组 件200安放在摩纟察产生组件空腔140中并且壳体202被向下压，从而锁定 突出部218、 219抵靠侧壁103、 104滑动，锁定突出部220抵靠前壁106 滑动。当壳体202被进一步压入摩擦产生组件空腔140时，壳体到达停止 位置，在此，锁定突出部218被卡合入开孔144中，锁定突出部219被卡 合入开孔146中，锁定突出部220被卡合到开孔142中，从而摩擦产生组 件200在摩擦产生组件空腔140内被固定保持到壳体100上。
摩擦产生组件200的使用具有很多优点。由于摩擦产生组件200是模 块式整装独立的摩擦产生单元，所以其可以与各种形状和尺寸的壳体和踏 板臂连用。例如，由于车辆底板、车辆防火壁、安装孔、踏板位置和连接 器安装位置的配置，不同的车辆需要略有不同的壳体和踏板臂设计。
由于摩擦产生组件200是模块式整装的摩擦产生单元，所以摩擦产生 组件200的设计可以保持不变，而壳体100和踏板臂50的形状和尺寸可 根据需要针对每种车辆的应用来定制。操作
现在转向图4和图9，踏板臂50可以被使用者压下并沿第一方向70(加 速)移动，或者踏板臂50可以被松开并沿另一方向72(减速)移动。当踏板 臂50被压下并沿方向70移动时，踏板臂50向下转动并迫使凸轮桃尖62 与凸轮面299接合或压在凸轮面上。凸轮桃尖62和凸轮面299将踏板臂 50的转动转换成致动器280的直线运动。当踏板臂50被进一步压下时， 致动器280沿方向279(即朝弹簧250、254)移动，迫使致动器楔形表面295、 296与制动垫块的倾斜面268、 270接触，并且借助由致动器230和臂263、 264限定的相应V形，迫使制动垫块的臂263、 264弯曲而向内合拢。凹 槽292被迫压或楔紧到制动垫块260的臂263、 264上。
臂263、 264的向内合拢迫使制动垫块的接触面266、 267进一步与壁 230的制动面231、 232接合，从而增大制动垫块的接触面266、 267和壁 的制动面231、 232之间的法向力、接触力或摩擦力。当致动器280沿方 向279进一步移动时，在制动垫块的^^妄触面266和267与壁的制动面231、 232之间产生的摩擦力增大。另外，当致动器280进一步移入壳体202时， 移动致动器280所需的力增大。
在制动垫块的接触面266、 267和壁的制动面231、 232之间的最终摩 阻抵抗5皆板臂50沿方向70的移动并且可让以脚踩压if喬一反臂50的个人或 使用者感觉到。
在踏板臂50沿第一方向70(加速)移动的同时，随着弹簧250、 254在 制动垫块260和壳体202之间被压缩，压缩弹簧250、 254中的弹簧力Fs 增大。增大的力Fs将制动垫块260推向或进入致动器280。特别是，制动 垫块的臂263、 264被楔入凹槽292。
踏板臂50的踩压效果导致由制动垫块的接触面266、 267施加在制动 面231、 232上的法向力增大。制动垫块的接触面266、 267与壁的制动面 231、 232之间的摩擦力由与动摩擦系数相乘的法向力确定。当法向力随着 在踏板臂上施加的力增加而增大时，摩擦力相应增大。司机通过他/她的脚 在踏板臂50处感觉到这种增大。在踏板被踩下时，摩^^力与所施加的力 相反，当踏板正返回其怠速位置时，从弹簧力中减去摩擦力。
致动器280在壳体202中的移动通过与槽214接合的导轨297和与槽 215接合的导轨298来引导。
当踏板臂50上的力降低或者踏板臂50被松开并沿方向72移动时，存在相反的效果。踏板臂50向上转动并且弹簧250、 254泄压以促使制动 垫块28(H吏致动器沿方向278(即离开弹簧250、 254)从壳体202向外移动。 弹簧250和254使踏板臂50返回静止位置或怠速位置。
当致动器280沿方向278移动时，在臂264、 263各自的接触面266、 267和壁230上的制动面231、 232之间的摩擦力或阻力降低。当致动器 280沿方向278移动时，臂263、 264减小施加于壁230的压力。虽然壁 230上的压力减小，但该压力不会降低到零，因而在踏板臂50移动时，在 接触面266、 267与制动面231、 232之间存在少许阻力或摩擦力。
当制动垫块260和致动器280沿方向278移动时，在制动垫块260和 致动器280的V形部分之间仍然会存在轻微的楔合效应。具体说，制动垫 块260的倾斜面268、 270(图8)被压入，从而接触致动器280的V形楔合 表面295、 296，迫使臂263、 264弯曲并且向内合拢。3姿照这种方式，当 致动器280沿方向278移动时，在4妻触面266、 267与制动面231、 232之 间分别产生少许阻力。
在接触面266、 267与制动面231、 232之间的最终阻力减缓了沿方向 72的移动并且可以被接触踏板臂50的人感觉到。踏板臂50上的力的进一 步降低导致踏板臂50移向发动机怠速位置。
致动器280滑入制动垫块260的滑动是逐步的并且可被表示为"楔合" 效应，这种效应可以增加或减少将制动垫块的4妻触面266、 267迫压向壁 的制动面231、 232的力。该力有方向依赖性并且有滞后性。
踩下踏板所需的力不等于踏板返回所需的力。由于在制动垫块的接触 面266、 267与壁的制动面231、 232之间产生摩擦，所以踩下踏板需要比 踏板伸出时更大的力。踏板伸出所需的力由弹簧250、 254的减轻压缩来 提供。踏板臂力的滞后是所期望的，因为这与传统的机械连接式加速踏板 的感觉相近。
在踩下踏板臂的过程中，摩擦力与弹簧力相加，而当踏板被松开或返
回其怠速位置时，弹簧力与摩擦力相减。
现在参见图4和图10，当踏板臂50沿方向70移动时，磁体组件32 由于其被连接到踏板臂50的鼓56上而也移动。踏板臂50的移动导致磁 体组件32在传感器空腔130中沿弧形路径移动。磁体组件32相对于固定 就位在印刷电路板160上的磁场传感器或霍尔效应器件44运动。磁体组 件32的移动导致大致正交于霍尔效应器件44的磁通量场的大小和极性发生变化。磁通量大小和极性的这种变化可以被霍尔效应器件44感应到。 霍尔效应器件44产生与磁通量大小和极性成比例的电信号。电信号表示 或指示踏板臂50的位置。电信号至少部分地与磁通量大小或者磁通量的 才及性成比例。
电信号可以通过印刷电路板160上的信号调整电子元件164被放大和 调制，随后从端子166被输送至外部线束(未示出)。外部线束适合与车辆 上的发动机控制器或计算机(未示出)通信。发动机控制器可以使用电信号 来控制发动机的至少一个工作参数。
在一个替代实施例中，如果需要，磁体组件32(图2、图3和图4)可 以被附接或连接到致动器280上，而不是附接或连接到踏板臂50的鼓56 上。当致动器280移动时，^f兹体组件32也会相对^f兹场传感器44移动。
当踏板臂50进一步沿方向70移动时，换低挡装置300的按钮312将 会最终接触楔形突出部148。踏板臂50的进一步踩下推按下按钮312，导 致壳体310中的弹簧314被压缩。
按钮310的移动可以被踩下踏板臂50的人员感觉到，只是因为力或 阻力在踩下踏板时进一步增大。这被称为"换低挡力"并且通常设计成在 节气门大开位置处出现或者指明节气门大开位置。
踏板臂50可以沿方向70被进一步压下，直至其到达在节气门大开位 置处的转动极限，此时踏板臂50的底侧65接触底壁102的部分150,从 而限制踏板臂50向前运动。
应当注意，虽然在本发明的实施例中使用-兹体和霍尔效应传感器来枱r 测踏板位置，但是也可以使用其它类型的传感器，例如直线或转动的电阻 式位置传感器、GMR(巨磁电阻)传感器、电容传感器和电感传感器。
图11示出了加速踏板总成20的踏板力和踏板位移之间关系曲线，该 图尤其是表示根据本发明的加速踏板总成所提供的取决于方向的驱动力 滞后效应的力曲线图。y轴表示以牛顿(N)为单位的驱动踏板臂50所需的 脚踏力。x轴表示以亳米(mm)为单位的踏板臂50的脚塾55的位移。
路径410表示沿方向70开始踩下踏板臂50所需的踏板力。路径420 表示在初始位移之后为使踏板臂50继续朝向节气门大开位置和机械行程 止点450移动所需要的力的相对较小的增加。路径430表示在踏板臂50 开始沿相反方向72朝怠速位置移动之前所允许的脚踏力的减小。
路径430对应于无运动区域，其允许司机在减小脚踏力的同时仍然保持相同的加速踏板位置。在路径440上，踏板臂50随着力的减小而处于 运动中。
图11表示根据本发明的踏板操作过程，经历了从零踏板压力点即怠 速位置到完全踩下位置、随后返回又是没有踏板压力的怠速位置的整个作 动周期。然而，该操作曲线的形状也可以应用到加速踏板的周期中起动和 停止。例如，当加速踏板被压到中间位置时，司机仍能得益于脚踏力降低 情况下的无运动区(路径430)。
摩擦产生组件的第一替代实施例
在图12至图14中示出了摩擦产生组件或筒体或模块500的一个替代 实施例。摩擦产生组件500适合安装在摩擦产生组件空腔140(图5)中。摩 擦产生组件500包括制动器壳体或筒体或模块502,其中至少装有下列元 件弹簧550和554，制动垫块560和致动器580。
摩擦产生组件500与摩擦产生组件200相似，除了制动面设置在壳体 外侧壁上，而不是像组件200那样设置在内壁上。
制动器壳体502大致呈矩形并具有底壁504，底壁与平行相对的、间 隔开的侧壁505相接。顶壁509与侧壁505相接。顶壁509是相对底壁504 是平行对置且间隔开的。制动器壳体502限定出相对的端部506和507。 端壁508 i殳于端部506处并且垂直于底壁504和顶壁509。顶壁509比底 壁504稍短。
制动器壳体502可以由任何合适的材料例如注塑塑料制成，特别是可 以由具有高屈服强度的塑料制成。
壁504、 505、 508和509限定出内腔或空腔510。空腔510朝端部507 敞开或朝向端部507。致动器580布置在空腔510外。弹簧550、 554以及 制动垫块位于空腔510内。 一对浅而长的、间隔开的平行槽或凹槽512沿 底壁504的长度面朝上地向空腔510延伸。另一对浅而长的槽或凹槽517 沿顶壁509的长度面朝下地向空腔510延伸(图13)。
每道周壁505的内表面限定出制动面531和532(图14)。制动面531 和532〗皮此平行且相对并且面向空腔510。制动面531和532可以由与壁 505相同的材料制成或者由具有更高摩擦系数的材料制成。
制动器壳体502还具有一对大体成C形的部分516，它们限定出内侧 的对置的槽或槽515。部分516从侧壁505起朝端部507延伸并被空腔510间隔开，并且是平行且对置的。 一对锁定突出部或指518和519从所述部 分516中的每一个向外延伸，并且另一锁定突出部或指520从端壁508向 外延伸。 一对圆锥形凸起部524从端壁508延伸进入空腔510。
继续参见图12至图14，摩擦产生组件500还包括制动垫块560,它 被构造成与壳体制动面531、 532相接合。制动垫块560大致呈U形并具 有带相对侧面562A和562B的中心主体562。 一对细长的、平行间隔开的 臂563、 564垂直于侧面562A向外延伸。臂563、 564和主体562 —起限 定中心间隙或槽565。臂563具有窄或细的端部563A、和宽或粗的端部 563B。正相对的臂564具有窄或细的端部564A,和宽或粗的端部564B。 当在臂563和564的长度上施加法向力时，窄的端部563A和564A允许 臂563、 564轻微弯曲或挠曲。导柱576(图13)以平行于臂563、 564且与 之间隔开的方式居中垂直伸出至侧面562A外。
臂563具有外向的或外部的平4妾触面567和内向的或内部的倾斜面 570。臂564具有外向的或外部的平4妄触面566和内向的或内部的倾斜面 568。在装配在制动器壳体502中之前，倾斜面568、 570并排布置且4皮此 相向。倾斜面568、 570沿制动壳体的端部532的方向彼此向外叉开。
在制动垫块560安装在制动器壳体502中以后，制动垫块的接触面566 靠近并适合接合壳体制动面532,同时制动垫块的接触面567靠近并能与 壁的制动面531接合。
一对桶形凸起或突出部573、 574沿与臂573、 574的方向相反的方向 〃夂人制动垫块560的侧面562B起垂直向外延伸。
制动垫块560可以由适于为接触面566和567提供期望的摩擦系数的 任何合适材料制成。
一对螺^:弹簧550、 554安装在空腔510内。弹簧550、 554安》文在独 立的槽512内。弹簧550限定对置的端部551、 552。弹簧554限定对置的 端部555、 556。弹簧550、 554在端壁508和制动垫块560之间被压缩。 弹簧550、 554向外偏压踏板臂50到静止位置或怠速位置。弹簧端部551、 555通过安装在凸起部524上而被保持在壳体502内。凸起部524部分伸 入弹簧550、 554。弹簧端部552、 556通过安装在凸起或突出部573、 574 上被制动垫块560保持。凸起573和574部分延伸入弹簧550、 554中。
一对导肋577 ^v制动垫块的主体562(图13)的顶侧向外延伸。在制动 垫块560装配在壳体502中后，导肋577位于在壳体502的顶壁中形成的槽517内。导肋577和槽517有助于在制动垫块560运动时保持制动垫块560沿直线路径-f亍进。
出于冗余度考虑，使用两个弹簧。如果一个弹簧失效，另一个弹簧将仍能起作用。这种冗余度提供了更高的可靠性，允许一个弹簧失效或疲劳时不会破坏偏压功能。设有冗余弹簧是有效的并且每个弹簧本身能使踏板臂返回其怠速位置是有用的。也可以使用其它类型的弹簧例如板簧或者扭
力弹簧。
继续参考图12至图14,致动器580安装在制动器壳体502内，靠近并接触制动垫块560。致动器580限定中心主体582。主体582限定顶面583、底面584、侧面586、侧面587、正面588和背面589。
倾斜的4契合面596位于侧面586上，倾杀牛的楔合面595 ^立于侧面587上。楔合面595基本平行且靠近制动垫块的臂563的倾斜面570，并且能被压入接触倾斜面570。楔合面596基本平行且靠近制动垫块的臂564的倾斜面568,并且能被压入接触倾斜面568。楔合面595和596沿弹簧550和554的方向一起向内4t。
槽594(图14)位于背面589内并且部分延伸入致动器580的主体582内。制动垫块的导柱576延伸入致动器的槽594。导柱576和槽594进一步引导致动器580和制动垫块560的直线运动。
一对细长的矩形导4九598(图13)/人两个相对侧面586和587起向外延伸。导轨598朝向正面588布置。导轨588按照可在壳体502的槽515中滑移的方式安装。导轨598将致动器580保持在壳体502内并在致动器580沿方向578和579移动时引导致动器580直线运动。致动器580能沿方向579进一步移动进入壳体502并且能沿方向578进一步离开壳体502。
细长的平凸^"面599(图13)沿致动器580的正面588延伸并适于在组件500装到壳体IOO(图4)中以后同踏板臂50的凸轮桃尖62(图4)接合。
摩擦产生组件500适合作为单个独立模块或模块单元安装在由踏板壳体限定的摩擦产生组件空腔140(图5)内并且适合替换摩擦产生组件200。如果在图5的实施例中被替换，摩擦产生组件或筒体或模块500将会被放置在摩擦产生组件空腔140中，并且筒体或模块502被下压，从而锁定突出部518和519抵靠着侧壁103和104滑动，锁定突出部529抵靠着前壁106滑动。当壳体502被进一步压入摩擦产生组件空腔140时，其到达停止位置，在这里，锁定突出部518卡合入孔144中，锁定突出部519卡合入孔146中，并且锁定突出部520卡合入孔142中。摩#察产生组件500则在摩擦产生组件空腔140中被固定保持到壳体100上。
摩擦产生组件500的使用具有很多优点。由于摩擦产生组件500是模块式整装的摩擦产生单元，其可以与各种形状和尺寸的壳体100和踏板臂50连用。例如，由于车辆底板、车辆防火壁、安装孔、踏板位置和连接器安装位置的配置，不同的车辆需要略有不同的壳体和踏板臂设计。
由于摩擦产生组件500是模块式整装的摩擦产生单元，摩擦产生组件500的设计可以保持不变，而壳体100和踏板臂50的形状和尺寸可根据需要针对各种车辆应用来定制。
摩擦产生组件的第 一替代实施例的操作
踏板总成20可采用摩擦产生组件500,以与前面描述的关于摩擦产生组件200类似的方式来#:作。摩#^产生组件500可以替换图4至图6中的摩擦产生组件200。假设摩擦产生组件500已经替换图4至图6中的摩擦产生组件200，现在将结合图4至图6来说明摩擦产生组件500的操作。
现在转向图4和图14，踏板臂50已经被使用者踩下并沿第一方向70(加速)运动或者踏板臂50被松开并沿另一方向72(减速)运动。当踏板臂50被压下并沿方向70移动时，踏板臂50向下转动并迫使凸轮桃尖62与凸轮面599接合或压在其上。凸轮桃尖62和凸轮面599将踏板臂50的转动转换成致动器580的直线运动。当踏板臂50被进一步压下时，致动器580沿方向579(即朝向弹簧550、 554的方向)移动，迫使致动器的楔合面595、 596与制动垫块的倾斜面568、 570接触，迫使臂563、 564弯曲且大致垂直于致动器580移动地彼此分离地反向横向外移。致动器580压迫或将臂563、 564楔紧抵靠在制动壳体502的外周壁505上。
臂563和564的外移迫使外侧臂接触面566、 567进一步与所有制动面531、 532接合，从而增大臂接触面566、 567和壳体制动面531、 532之间的法向接触力或摩擦力。当致动器580沿方向579进一步移动时，在臂接触面566、 567与壳体制动面531、 532之间产生的摩擦力增大。另外，随着致动器580的进一步移动，当致动器580进一步移动进入壳体502时，移动致动器580所需的力增大。
在臂接触面566、 567与壳体制动面531、 532之间的最终阻力阻止踏板臂50沿方向70运动，这能让用脚踩压踏板臂50的人或使用者感觉到。在踏板臂50沿笫一方向70(加速)移动的同时，随着弹簧550、 554在制动垫块560和壳体502之间-故压缩，压缩弹簧550和554中的弹簧力Fs增大。增大的力Fs迫使制动垫块569接近或进入致动器580。特别是，制动垫块的臂563、 564纟皮分别楔紧到致动器的楔合面595和564。
踏板臂50的压下效果导致臂接触面566、 567对壳体制动面531、 532施加的法向力增大。臂接触面566、 567与壳体制动面531、 532之间的摩擦力由与法向力相乘的动摩擦系数乘来定。当法向力随着施加于踏板臂的力增加而增大时，摩擦力相应增大。司机通过他/她脚感觉到踏板臂50处的这种增大。当踏板被压下时，摩擦力和施加的力相反，当踏板返回其怠速位置时，弹簧力与摩擦力相减。
通过与壳体槽515接合且在其中滑动的致动器的导轨598，致动器580在壳体502中的运动以直线方式沿平行于壳体502长度的轴线被引导。
当踏板臂50上的力降低或踏板臂50被松开并沿方向72移动时，存在相反效果。踏板臂50向上转动且弹簧550、 554减压，促使制动垫块560使致动器580沿方向578向外离开壳体502。弹簧550、 554使踏板臂50返回静止位置或怠速位置。
当致动器580沿方向578移动时，臂-接触面566、 567与壳体制动面531、 532之间的摩4察力或阻力下降。当致动器580沿方向578移动时，臂563、 564减小施加于壁505的压力。虽然壁505上的压力减小，但该压力不会降低到零，因此当踏板臂50移动时，在接触面566、 567与制动面531、532之间存在少许阻力或摩擦力。
当制动垫块560和致动器580沿方向578移动时，在制动垫块560和致动器580之间仍然会存在轻微的楔合效果。具体说，制动垫块560的臂倾斜面568、 570(图8)受压接触致动器580的楔面595、 596,迫使臂563、564弯曲并朝外相向移动。按照这种方式，当致动器580沿方向578移动时，在接触面566、 567与制动面531、 532之间分别产生少许阻力。
在接触面566、 567与制动面531、 532之间的最终阻力减緩踏板臂50沿方向72移动并能由接触踏板臂50的人感觉到。踏板臂50上的力的进一步降低导致踏板臂50移向发动机怠速位置。
致动器580滑入制动垫块560的滑移是逐步的并且可以描述为"楔合"效果，这种效果可以增加或减少压迫臂接触面566、 567接触壳体制动面531、 532的力。该力具有方向依赖性并有滞后性。踩下踏板所需的力不等于踏板返回所需的力。由于在臂接触面566、 567与壳体制动面531、 532之间产生摩擦，所以踩下踏板比踏板伸出需要 更大的力。伸出踏板所需的力由弹簧550、 554的减压提供。踏板臂力的 滞后效果是所期望的，因为这接近传统的机械连接式加速踏板的感觉。
在踩下踏板臂的过程中，摩擦力与弹簧力相加，而当踏板被释放或返
回其怠速位置时，弹簧力与摩擦力相减。
具有摩纟察产生组件500的踏板总成20的^兹体组件32和霍尔效应传感 器44的操作与前述踏板总成20的操作相同，因此前面的描述通过引用被 纳入此处。
使用图12至图14中的摩擦产生组件500的如图l所示的踏板总成20 的踏板力和踏板位移关系曲线将与图11所示的曲线相同。
摩擦产生组件的第二替代实施例
图15至图17中示出了摩擦产生组件或筒体或模块600的另一个替代 实施例。摩擦产生组件600适合安装在摩擦产生组件空腔140(图5)内。摩 擦产生组件壳体600包括制动器壳体或筒体或模块602,其中至少装有下 列元件弹簧644和650;制动垫块660;致动器680。摩擦产生组件600 类似于摩擦产生组件500。
制动器壳体602大致为矩形并具有底壁604,底壁与平行相对地间隔 开的侧壁605相接。顶壁或横接件609与侧壁605的一部分相才妄并连接侧 壁605的顶部。顶壁609与底壁604相对且分隔开。顶壁609为侧壁605 增加了附加强度。制动器壳体602限定相对的端部606和607。端壁608 设于端部606处并且垂直于底壁604和顶壁609。
制动器壳体602可以由任何合适的材料例如注塑塑料制成，特别是可 以由具有高屈服强度的塑料制成。
壁604、 605、 608和609限定内腔或空腔610。空腔610向上敞开。 壁604、 605和609限定朝向端部607的开口 612。 一对U形肋(图16)从 端壁608起部分伸入空腔610。 一对大致为圓形的、平行间隔开的凸起部 624(图16和图17)也从端壁608起部分向外延伸入空腔610。中间肋613 从底壁604起向上伸入空腔610并位于凸起部624之间，与其间隔开。
每道侧壁605的内表面的一部分向内延伸或突出，乂人而形成内部的相 对的平制动面631、 632。制动面631、 632平行且〗皮此相对并且邻接开口612。制动面631、 632可以由和壁605相同的材^牛制成或者由具有更高的 摩擦系数的材料制成。
制动器壳体602还具有一对相对的大致为C形的部分616(图16),它 们在壳体602的相对两侧分别限定槽或槽615。该部分616 /人侧壁605起 朝端部607延伸并且平行相对。 一对锁定突出部或指618和619(图15至 图17)从每个部分616向外延伸，并且另一锁定突出部或指620(图17)从端 壁608起向外延伸。 一对圆锥形凸起部624从端壁608延伸进入空腔610。
继续参考图15至图17，摩擦产生组件600还包括制动垫块660(图16)， 制动垫块被构造成与壳体制动面631、 632接合。制动垫块660大致为U 形并具有带有对置的表面662A和662B的中心主体662。 一对细长的、平 行间隔开的臂663和664从表面662A起垂直向外延伸。臂663、 664和中 心主体662 —起限定大致呈U形的构件。臂663、 664通过间隙或槽665 分隔开。臂663具有窄或细的端部663A、和宽或粗的端部663B。正相对 的臂664具有窄或细的端部664A、和宽或4且的端部664B。在法向力^皮施 加到臂663、 664的长度时，窄的端部663A和664A允许臂663、 664略 微弯曲或挠曲。
臂663具有平的、外向的非倾杀牛的接触面667和内向的平的倾斜面 670。臂664具有平的、外向的非倾斜的接触面666和内向的平的倾斜面 668。倾斜面668和670并排布置并在装配到制动器壳体602之前彼此面 对。面668和670沿壳体端部604的方向〗皮此向外叉开。
在制动垫块660安装在制动器壳体602中后，臂接触面666靠近并适 合接合壳体制动面632，同时，臂接触面667靠近并能接合壳体制动面631。
一对平行间隔开的桶形凸起或突出部673、 674 乂人制动垫块的侧面 662B起沿与臂663、 664的方向相反的方向垂直向外延伸。
制动垫块660可以由适于为接触面666、 667提供期望的摩擦系数的 任何合适的材料制成。
一对螺旋弹簧650、 654安装在空腔610内。弹簧650限定相对的端 部651、 652。弹簧654限定相对的端部655、 656。弹簧650、 654在端壁 608和制动垫块660之间被压缩。弹簧650、 654将踏板臂50(图l)向外偏 压到静止位置或怠速位置。弹簧的端部651、 655通过安靠在U形肋6n 上和安装在凸起部624上被保持在壳体602内。凸起部624部分延伸进入 弹簧650、 654。弹簧端部652、 656通过安装在凸起或突出部673、 6了4上被制动垫块660保持。凸起673、 674部分延伸进入弹簧650、 654。
出于冗余度考虑，使用两个弹簧。如果一个弹簧失效，另一个弹簧仍 可使用。提供这种冗余度是为了更高的可靠性，允许一个弹簧失效或疲劳， 而不会破坏偏压功能。设置冗余弹簧是有效的并且每个弹簧本身能使踏板 臂返回其怠速位置是有用的。也可以使用其它类型的弹簧例如板簧或者扭 力弹簧。
继续参考图15至图17,致动器680靠近并接触制动垫块660地安装 在制动器壳体开口 612内。致动器682限定中心主体682。主体683限定 出顶面683、底面684、侧面686、侧面687、正面688和背面689。
楔合面696(图16)形成于侧面686,楔合面695(图16)位于致动器680 的相对侧面687。楔合面695基本平行于且靠近制动垫块的倾斜面670并 能受压接触该倾斜面670。楔合面696基本平行于且靠近制动垫块的倾斜 面670并能够受压接触该倾斜面。楔合面695、 696沿致动器端部688的 方向"^要照大致V形定向4皮此向外叉开。
导專九698从相对两侧面686、 687中的每个侧面的一部分起向外延伸。 导轨698接近正面688设置并以平行的完全正相对的关系定向。以可在壳 体602的槽615内滑移的方式安装导轨698。当致动器680移动时，导轨 在槽615内滑动。导轨698将致动器680保持在壳体602内并在致动器680 沿方向678、 679移动时引导致动器680直线运动。致动器680能沿方向 679进一步移动进入壳体602并且能沿方向678进一步离开壳体602。
细长的平凸4仑面699沿致动器680的正面688延伸并且适合在组件600 被装到壳体IOO(图4)中以后被踏板臂50的凸轮桃尖62(图4)接合。
摩擦产生组件600适合作为单个独立的模块或模块单元安装在摩擦产 生组件空腔140(图5)内并适合替换摩擦产生组件200。如果在图5的实施 例中被换上，择摩擦产生组件600将会安放在摩擦产生组件空腔140中， 并且壳体602被下压，从而使锁定突出部618、 619抵靠侧壁103、 104滑 动，锁定突出部620抵靠前壁106滑动。随着壳体602被进一步压入摩擦 产生组件空腔140,到达停止位置，在这里，锁定突出部618卡合入孔144, 锁定突出部619卡合入孔146，并且锁定突出部620卡合入孔142。摩擦 产生组件600则在摩擦产生组件空腔140中被固定保持到壳体100上。
摩擦产生组件600的使用具有很多优点。由于摩擦产生组件600是模 块式整装的摩擦产生单元，其可以与各种形状和尺寸的壳体IOO和踏板臂50连用。例如，由于车辆底板、车辆防火壁、安装孔、踏板位置和连接器 安装位置的配置，不同的车辆可能需要略有不同的壳体和踏板臂设计。
由于摩擦产生组件600是模块式整装的摩擦产生单元，所以摩擦产生 组件600的设计可以保持不变，而壳体100和踏板臂50的形状和尺寸可 根据需要针对各种车辆应用进行定制。
摩擦产生组件的第二替代实施例的操作
踏板总成20可采用摩擦产生组件600,以与前面描述的关于摩擦产生 组件200相似的方式进行操作。摩擦产生组件600可以替换图4至图6中 的摩擦产生组件200。假设摩擦产生组件600已替换了图4至图6中的摩 擦产生组件200，现在将结合图4至图6来说明摩擦产生组件600的操作。
现在转向图4和图17，踏板臂50可以由使用者压下并沿第一方向 70(加速)运动，或者踏板臂50被松开并沿另一方向72(减速)运动。当踏板 臂50被压下且沿方向70移动时，踏板臂50向下转动并迫使凸轮桃尖62 与凸轮面699接合或压在其上。凸轮桃尖62和凸轮面699将踏板臂50的 转动转换成致动器680的直线运动。当踏板臂50被进一步压下时，致动 器680沿方向679(即朝弹簧550、 554的方向)移动，迫使致动器的楔合面 695、 696与制动垫块的倾斜面668、 670接触，迫使臂663、 664弯曲并大 致垂直于致动器680的移动地彼此分离地反向横向外移。致动器680压迫 臂663、 664或将其楔紧在制动器壳体602的外侧壁605上。
臂663和664的外移迫使臂接触面666、 667进一步与壳体制动面631 和632接合，/人而增大臂接触面666、 667和壳体的内制动面631、 632之 间的法向接触力或摩擦力。当致动器680沿方向679进一步移动时，在臂 接触面666、 667与壳体制动面631和632之间产生的摩擦力增大。另外， 随着致动器680的进一步移动，当致动器680进一步移动进入壳体602时， 移动致动器680所需的力增大。
在臂接触面666、 667与壳体制动面631、 632之间的最终阻力阻止踏 板臂50沿方向70运动，这可由用踩压踏板臂50的人或使用者感觉到。
在踏板臂50沿第一方向70(加速)移动的同时，随着弹簧650、 654在 制动垫块660和壳体602之间被压缩，压缩弹簧650、 654中的弹簧力Fs 增大。增大的力Fs将制动垫块660压向并进入致动器680。具体说，制动 垫块的臂663、 664被分别楔紧到致动器的楔合面695、 696上。踏板臂50的压下效果导致臂接触面666、 667对壳体内制动面631、 632施加的法向力增加。臂接触面666、 667与壳体内制动面631、 632之 间的摩擦力通过与法向力相乘的动摩擦系数确定。当法向力随施加在踏板 臂上的力增加而增大时，摩擦力相应增大。司机通过他/她在踏板臂50处 的脚感觉到这种增大。当踏板被压下时，摩擦力和施加的力相反，当踏板 返回其怠速位置时，弹簧力与摩擦力相减。
通过与壳体槽615接合并在其中滑动的致动器导轨698，致动器680 在壳体602中的移动以直线方式';g 行f壳体602长度的轴线被引导。
当踏板臂50上的力降低或3t板臂50被松开并沿方向72移动时，存 在相反效果。踏板臂50向上转动并且弹簧650、 654减压，促使制动垫块 660使致动器680沿方向678从壳体602中移出。弹簣650、 654使踏板臂 50返回静止位置或怠速位置。
当致动器680沿方向678移动时，臂接触面666、 667与壳体制动面 631、 632之间的摩擦力或阻力下降。当致动器680沿方向678移动时，臂 663和664减小施加到壁605的压力。虽然壁605上的压力减小，但该压 力不会降低到零，因而当踏板臂50移动时，在接触面666、 667与制动面 631、 632之间存在少许的阻力或摩擦力。
当制动垫块660和致动器680沿方向678移动时，在制动垫块660和 致动器680仍然会存在轻微的楔合效果。具体地说，制动垫块660的倾斜 面668、 670受压接触致动器680的楔合面695、 696，迫使臂663、 664弯 曲并且向外相向移动。按照这种方式，当致动器680沿方向678移动时， 在^l妄触面666、 667与制动面631、 632之间分别产生少^i午阻力。
在臂接触面666、 667与壳体内制动面631、 632之间的最终阻力減緩 踏板臂50沿方向72移动并能够由接触踏板臂50的人感觉到。踏板臂50 上的力的进一步降低导致踏板臂50向发动机怠速位置运动。
致动器680滑入制动垫块660的滑移是逐步的并可以描述为"楔合" 效果，其可以增加或减少将臂接触面666、 667压迫到壳体制动面631、 632 中的力。该力是具有方向依赖性和有滞后性。
踩下踏板所需的力不等于踏板返回所需的力。由于在臂接触面666、 667与壳体内制动面631、 632之间产生摩擦，所以踩下踏板比踏板伸出需 要更大的力。踏板伸出所需要的力由弹簧650、 654的减压来提供。踏板 臂力的滞后效果是期望得到的，因为这与传统的机械连接式加速踏板的感觉相近。
在踩下踏板臂的过程中，摩擦力与弹簧力相加，而当踏板被释放或者 返回其怠速位置时，弹簧力与摩擦力相减。
具有摩〗察产生组件600的踏板总成20的i兹体组件32和霍尔效应传感 器44的操作与前面所述的踏板总成20的操作相同。
使用图15至图17中的摩擦产生组件600的、图1所示踏板总成20 的踏板力和踏板位移关系曲线将与图11所示的曲线相同。
结语
在不背离本发明新颖特征的精神和范围的情况下，可以对上面描述的 多个实施例进行多种变化和修改。应当理解，不打算对本文所示出的具体 系统设置限制，和不应被推断构成限制。当然，打算通过所附的权利要求 书来涵盖落入权利要求保护范围的所有修改。例如，虽然摩擦产生组件的 组成零件已被描述为是适合卡扣到踏板壳体的独立模块或筒体的组成部 件，但应当理解，本发明同样涵盖这些元件作为与踏板壳体一体的或者一 起模制的摩擦产生组件的 一部分。
权利要求
1.一种踏板总成，包括踏板壳体；连接到所述踏板壳体的踏板臂；与所述踏板壳体相关联的制动器壳体；与所述制动器壳体相关联的制动垫块，所述踏板臂的移动导致所述制动垫块移动；与所述踏板臂相关联的磁体；与所述踏板壳体相关联并且靠近所述磁体布置的传感器，所述传感器对所述磁体的移动做出反应，产生表示所述踏板臂的位置的电信号。
2. 根据权利要求1所述的踏板总成，其特征是，所述制动器壳体限定出制动面，所述制动垫块限定出与所述制动面基本互补的接触面，所述接触面适合与所述制动面接合。
3. 根据权利要求1所述的踏板总成，其特征是，弹簧与所述制动垫块相关联，以迫使所述踏板臂到静止位置。
4. 根据权利要求1所述的踏板总成，其特征是，在所述踏板臂和所述制动垫块之间连接有致动器。
5. 根据权利要求2所述的踏板总成，其特征是，所述制动垫块具有一对臂。
6. 根据权利要求5所述的踏板总成，其特征是，在所述臂之间限定出槽。
7. 根据权利要求6所述的踏板总成，其特征是，壁从所述制动器壳体延伸出。
8. 根据权利要求7所述的踏板总成，其特征是，所述壁的对置的面限定出各自的对置的制动面。
9. 根据权利要求8所述的踏板总成，其特征是，所述臂分别接合所述壁的对置的面。
10. 根据权利要求1所述的踏板总成，其特征是，换低挡装置被连接到所述踏板臂。
11. 一种踏板总成，包括壳体；连接到所述壳体的踏板臂；与所述壳体相连接的摩擦产生组件，所述摩擦产生组件包括靠近所述踏板臂安装的致动器，当所述踏板臂被压下时，所述致动器适于被所述踏板臂移动；具有至少一个接触面的制动垫块，所述制动垫块可操作地被所 述致动器移动，所述接触面接合制动面，从而在所述接触面和所述制动面 之间产生摩才察；接触所述制动垫块以偏压所述踏板臂的弹簧；和 传感器，对所述踏板臂的移动做出反应以提供表示踏板位置的电信一;—
12. 根据权利要求11所述的踏板总成，其特征是，所述壳体限定出 制动面，所述制动垫块上的接触面适合与所述制动面接合。
13. 根据权利要求11所述的踏板总成，其特征是，在所述制动垫块和 所述壳体之间设有弹簧。
14. 根据权利要求11所述的踏板总成，其特征是，所述致动器连接 在所述踏4反臂和所述制动垫块之间。
15. 根据权利要求11所述的踏板总成，其特征是，所述传感器包括连 接到所述踏板臂的磁体和靠近所述;兹体布置的磁性传感器。
16. 根据权利要求12所述的踏板总成，其特征是，所述壳体具有壁， 所述制动面由所述壁限定。
17. 根据权利要求16所述的踏板总成，其特征是，所述制动垫块具有 一对臂，所述接触面形成在所述臂上。
18. 根据权利要求17所述的踏板总成，其特征是，所述壁为内部中心 壁，所述壁的对置侧面限定出各自的对置制动面，每个所述臂限定出内表 面，所述内表面界定所述接触面，所述致动器适合使所述臂向内弯曲，以 接触所述壁的对置制动面。
19. 根据权利要求17所述的踏板总成，其特征是，所述壳体的所述壁 由外壁界定，每个所述臂限定出外接触面，所述致动器适合弯曲所述臂并 使所述臂的相应外接触面向外接触到所述壳体的所述壁。
20. —种踏板总成，其包括 限定出空腔的壳体； 可旋转地连接到所述壳体上的踏板臂；适合安装在所述空腔内的独立的摩擦产生模块，所述摩擦产生模块包括具有接触面的制动垫块，所述接触面适于接触所述摩擦产生模块的制动面；适于抵靠所述制动垫块的至少一个弹簧；和 适于接合所述制动垫块的致动器，所述踏板臂的移动导致所述致 动器移动所述制动垫块而接触到所述制动面。
21. 根据权利要求20所述的踏板总成，其特征是，所述制动垫块具有 一对臂，所述接触面形成在所述臂上。
22. 根据权利要求21所述的踏板总成，其特征是，所述制动面在所述 摩擦产生模块的内中心壁上限定出，所述致动器适合使所述制动垫块的所 述臂向内弯曲，以接触所述壁的相对侧面。
23. 根据权利要求21所述的踏板总成，所述制动面在所述摩擦产生模 块的内周壁上限定出，所述致动器适于使所述制动垫块的臂向外弯曲，以 接触由所述壁界定的制动面。
24. —种踏板总成，包括 踏板壳体；可旋转地连接到所述踏板壳体的踏板臂；对所述踏板臂的移动做出反应以提供表示所述踏板臂的位移的电信 号的传感器；与所述踏板壳体相关联的摩擦产生组件，其包括 限定出至少一个制动面的制动器壳体；与所述制动器壳体相关联的制动垫块，所述制动垫块限定出至少 一个接触面，所述制动垫块可操作地响应于所述踏板臂的移动而移动，所 述接触面适合与所述制动面接合以产生摩擦；在所述制动器壳体内的至少一个弹簧；和设置在所述踏板臂和所述制动垫块之间的致动器，当所述踏板臂 被压下时，所述致动器压在所述制动垫块上。
25. 根据权利要求24所述的踏板总成，其特征是，所述踏板壳体限 定出空腔，所述制动器壳体为适于安装在所述空腔内的独立的筒体。
26. 根据权利要求25所述的踏板总成，其特征是，所述制动器壳体具 有至少一个突出部，所述突出部适合允许所述制动器壳体被保持在所述踏 板壳体的空腔内。
27. 根据权利要求25所述的踏板总成，其特征是，所述筒体至少包括 安装在其中的所述致动器、制动垫块和弹簧。
28. 根据权利要求27所述的踏板总成，其特征是，所述踏板臂适合 接合所述致动器，所述致动器适合接合所述制动垫块，并且所述制动垫块 适合接合所述弹簧。
29. 根据权利要求27所述的踏板总成，其特征是，所述筒体限定出中 心内壁，其包括限定出各自对置的制动面的各相对的侧面，所述制动垫块 包括限定出各接触面的各臂并且适合通过所述致动器向内弯曲，以接触所 述壁的对置制动面来产生摩擦。
30. 根据权利要求27所述的踏板总成，其特征是，所述筒体限定出内 周壁，所述制动垫块包括限定出各接触面的各臂并且适合通过所述致动器 向外弯曲，以接触所述内周壁来产生摩擦。
全文摘要
一种车辆的踏板总成包括踏板壳体和连接到壳体的踏板臂。与壳体相关联的摩擦产生组件至少包括被踏板臂接合的致动器、被致动器接合的制动垫块、和接合制动垫块的弹簧。制动垫块上的臂适合接合摩擦产生组件的内中心壁或内周壁。在一个实施例中，摩擦产生组件形成独立的模块，其被卡合在形成于踏板壳体内的空腔中。磁体被连接到踏板臂上。传感器连接到踏板壳体上并靠近磁体布置。传感器响应于磁体移动，以产生表示踏板臂位置的电信号。
文档编号G05G1/30GK101681181SQ200880015432
公开日2010年3月24日 申请日期2008年5月8日 优先权日2007年5月9日
发明者D·斯图尔特, M·凯加拉, T·米勒尔 申请人:Cts公司