[发明专利]可变比率制动踏板

说明书

本发明提供了一种可变比率制动踏板，例如用于操作制动系统的推杆的用于车辆的可变比率踏板总成。该总成包括：至少一个驱动连杆，其经由枢转管连接至踏板臂的细长杠杆结构；输入连杆，其用于连接至推杆以驱动操作地连接至驱动连杆的制动系统；以及中间连杆，其连接至输入连杆和车辆支架。中间连杆相对于输入连杆和车辆支架枢转，引起输入连杆与中间连杆之间角度的变化。输入连杆与中间连杆之间的角度变化产生随着踏板臂运动而变化的比率。

技术领域

本发明整体涉及车辆的踏板总成，并且更具体地，涉及用于车辆的可变比率制动总成，例如具有可变踏板比率的制动踏板总成。

背景技术

在车辆中踏板(例如制动踏板)被安装至缓冲板以使驾驶员易于通过他/她的脚部接近和操控。例如，已知的制动踏板总成包括踏板臂，踏板臂的一端枢转地安装至设置在车辆中的安装结构(例如，支架)，使得踏板臂能够绕操作枢转轴线进行枢转运动。踏板臂包括助力销形式的输入连接器。该助力销操作地连接至主缸或制动助力推杆，所述制动助力推杆配置成驱动车辆制动系统的主缸以便选择性地接合或脱离车辆的制动。助力销定位在踏板臂的操作枢转轴线和在踏板臂的与操作枢转轴线端相对端处的踏板脚垫之间。

操作人员所体验的制动作用的感受和效果可通过改变几何踏板比率变化，所述几何踏板比率是指构成制动踏板总成的杠杆与枢转点之间的几何关系。该几何比率涉及到踏板的力比F_B/F_A，F_A是施加到输入部分(例如，踏板垫)的力的量，而F_B是施加到输入元件(例如，制动助力杆)的力的量。对于杠杆间固定关系的几何踏板比率通常表示成R＝a/b，a是操作枢转轴线与踏板脚垫上驱动点之间的距离，而b是操作枢转轴线与主缸推杆附接点(即，助力销)之间的距离。一般来说，对于给定输入力的给定踏板臂行程，带有较高几何踏板比率的踏板总成产生施加到制动系统的较大的力。然而，较高的踏板比率导致主缸推杆的较短的行程。此外，较高的踏板比率影响用户在制动作用中的“踏板感受”，从而改变操作人员的舒适感觉或合理的操作。

可变比率制动踏板总成是本领域已知的。例如，见美国专利申请公开No.2003/0106392和美国专利No.4615235和No.7219576。然而，这些可变比率制动踏板总成包括复杂的连杆机构。带有长连杆的机构会给出可变比率的连续增加曲线，这是不理想的因为在释放制动时驾驶员会感受到回推。现有设计也具有较高程度的移动(例如，达40mm)。带有较短连杆的机构可提供较好的性能曲线，但是它们会与仪表板下方的踏板机构/足部控制的封装发生干涉，尤其是在穿有大号鞋或工作靴的用户驱动控制时。带有凸轮设计的机构会易于产生磨耗和噪声性能问题。

发明内容

本发明一方面提供了一种用于操作驱动车辆的功能系统的推杆的可变比率踏板总成。踏板总成包括：踏板臂，其具有带有第一端和第二端的细长杠杆结构；脚踏板，其设置在踏板臂的细长杠杆结构的第二端上用于被驾驶员的脚部下压；车辆安装支架；枢转管，其能够相对于车辆安装支架枢转；至少一个驱动连杆、输入连杆、和中间连杆。所述至少一个驱动连杆的第一端连接至枢转管用于随其枢转，并且所述至少一个驱动连杆的第二端连接至踏板臂的细长杠杆结构。输入连杆连接到驱动车辆的功能系统的推杆，并且操作地连接至驱动连杆。中间连杆的第一端枢转地连接至输入连杆，并且中间连杆的第二端枢转地连接至车辆支架。踏板臂的枢转运动能够通过驱动连杆使枢转管相对于车辆安装支架枢转地运动。枢转管的枢转运动能够驱动输入连杆的运动以使推杆能够由于踏板臂的枢转而推动。输入连杆的运动能够驱动中间连杆相对于输入连杆和车辆支架的枢转运动，使得输入连杆与中间连杆之间的角度发生变化。输入连杆与中间连杆之间的角度变化产生随着踏板臂运动而变化的比率。