弹簧助力器、离合踏板总成和车辆的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及汽车零部件技术领域，特别是涉及一种弹簧助力器、离合踏板总成和 车辆。
【背景技术】
[0002] 离合器是进行手动变速汽车的车速变化的重要部件，同时，离合器的使用也起到 了分配动力、保障制动等多种重要用途。目前对汽车操纵系统的舒适性要求越来越高，离合 踏板作为换挡时频繁操纵的装置之一，其操纵舒适性对驾驶员而言显然非常重要，若具备 良好的操纵性能，一方面能够降低驾驶员的操纵强度，另一方面能够给人以操纵舒适感。为 保证离合操作舒适性，踏板行程也不能过长，不能通过无限制的加大离合踏板杠杆比来降 低踏板力，此时就需要加大离合踏板助力值。
[0003] 传统的离合踏板都带有弹簧助力器，完成包括图1示出的从上止点A到下止点B 的踏板行程，上止点A(初始状态，如图2a所示）到下止点B(如图2c所示）之间的行程中 具有一个拐点C。在整个踏板行程过程中弹簧助力器处于压缩状态，在过拐点C(如图2b所 示）前，对踏板起阻力作用（回弹力），过拐点C之后对踏板起助力作用。
[0004] 然而，目前的离合器采用液压系统，由于受到离合踏板最大回位力和踏板末段助 力值不能过大的限制，最大有效助力只能做到15~25N左右。仍然面临着踏板回弹力大， 助力效果小的问题，造成驾驶员在踩踏过程中感到力变率增大，脚感不舒服，易疲劳。
[0005] 因此希望有一种技术方案来克服或至少减轻现有技术的上述缺陷中的一个或多 个。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的在于提供一种改进后的弹簧助力器、离合踏板总成和车辆，其能在 保证合适的踏板行程和合适的最大踏板回位力的前提下，提高离合踏板助力值。
[0007] 为实现上述目的，本发明提供一种弹簧助力器，其包括：用于固定连接到基座的套 筒支座；用于与踏板臂铰接的芯轴支座；外侧弹簧，其套设在所述套筒支座和所述芯轴支 座配合形成的组件外；内侧弹性组件，其置于所述套筒支座内且与所述外侧弹簧同轴；以 及滑动机构，其设置在所述套筒支座；在踏板力的作用下所述芯轴支座能够相对于所述套 筒支座从所述套筒支座的第一位置轴向运动到所述套筒支座的第二位置；从所述第一位置 到所述第二位置的过程中，所述滑动机构对所述内侧弹性组件进行压缩及限位；所述第二 位置时，所述内侧弹性组件脱离所述滑动机构的限制而能够自由伸展。
[0008] 进一步地，所述外侧弹簧在所述踏板行程中的上止点时的长度小于所述第二位置 时的长度；所述外侧弹簧在所述踏板行程中的拐点时的长度小于所述第一位置时的长度。
[0009] 进一步地，从所述第一位置到所述第二位置的过程中，在所述芯轴支座驱动作用 下所述滑动机构相对于所述套筒支座沿所述套筒支座的径向滑动。
[0010] 进一步地，所述滑动机构的数量至少为两个，分别布置在所述芯轴支座的外侧。
[0011] 进一步地，所述滑动机构包括：u形滑块，其嵌入设置在所述套筒支座的内壁并能 相对于所述套筒支座沿所述套筒支座的径向滑动，且开口朝向所述套筒支座的轴线设置； 矩形滑块，其容置在所述U形滑块的开口中并能相对于所述U形滑块沿所述套筒支座的径 向滑动；以及弹性件，其设置在所述U形滑块的封闭端，用于对所述U形滑块的径向运动形 成弹性支承。
[0012] 进一步地，所述U形滑块靠近所述第二位置且能与所述芯轴支座相接触的端面为 倾斜面。
[0013] 进一步地，所述内侧弹性组件包括：弹簧机构；以及弹簧套，其倒扣在所述弹簧机 构外；所述弹簧套的外壁与所述套筒支座的内壁相适配，顶部与所述芯轴支座抵接或分离。
[0014] 进一步地，所述弹簧套的顶部具有：凸台，从所述第一位置到所述第二位置的过程 中，所述凸台与所述滑动机构相抵接；以及导向结构，用于使所述弹簧套沿所述套筒支座的 轴向运动。
[0015] 进一步地，所述芯轴支座包括：芯轴部；以及侧向抵接部，其设置在所述芯轴部的 外表面，用于与所述滑动机构相抵接。
[0016] 进一步地，所述芯轴部的底面开设有朝所述套筒支座的轴向向上延伸的导向槽， 该导向槽与所述导向结构相适配。
[0017] 由于本发明设置了套筒支座和芯轴支座，还设置了套设在套筒支座和芯轴支座配 合形成的组件外的外侧弹簧以及置于套筒支座内的内侧弹性组件和滑动机构，在踏板力的 作用下芯轴支座能够相对于套筒支座从套筒支座的第一位置轴向运动到套筒支座的第二 位置，从第一位置到第二位置的过程中，滑动机构对内侧弹性组件进行压缩及限位，也就是 说，可以将第一位置对应为踏板行程中的上止点，从第一位置到第二位置的过程中一直存 在踏板回弹力，当到达第二位置的时候，内侧弹性组件脱离滑动机构的限制而能够自由伸 展，而内侧弹性组件自由伸展所提供的弹力可以作为踏板行程过程中的拐点到下止点之间 助力，而且该弹力仅具有助力效果，因此，通过控制外侧弹簧的压缩量以及内侧弹性组件的 压缩量便可以控制踏板回弹力和助力的大小，从而能在保证合适的踏板行程和合适的最大 踏板回位力的前提下，提高离合踏板助力值。
[0018] 本发明还提供一种离合踏板总成，其包括踏板支架、踏板臂和弹簧助力器，其中： 所述踏板臂铰接在所述踏板支架；所述踏板臂的末端设置有踏板垫，首端与所述离合助力 器铰接；所述弹簧助力器为上述各实施例中的弹簧助力器。
[0019] 本发明还提供一种车辆，其包括上述各实施例中的弹簧助力器。
【附图说明】
[0020] 图1为踏板行程中上止点和下止点的位置示意图；
[0021] 图2a为图1中上止点的位置状态示意图；
[0022] 图2b为图1中拐点的位置状态示意图；
[0023] 图2c为图1中下止点的位置状态示意图；
[0024] 图3为本发明所提供的弹簧助力器的一实施例的结构示意图；
[0025] 图4为图3中的套筒支座的结构示意图；
[0026] 图5为图3中的芯轴支座和外侧弹簧的结构示意图；
[0027] 图6为图3中的内侦彳弹性组件的分解示意图；
[0028] 图7为图3中的弹簧套的结构示意图；
[0029] 图8为图3中的滑动机构的分解示意图；
[0030] 图9a~9e为图3中的弹簧助力器的工作状态示意图。
[0031] 附图标记：
【主权项】
1. 一种弹簧助力器（100)，其特征在于，包括： 用于固定连接到基座的套筒支座（Iio); 用于与踏板臂（300)铰接的芯轴支座（120); 外侧弹簧（130)，其套设在所述套筒支座（110)和所述芯轴支座（120)配合形成的组件 外； 内侧弹性组件（140)，其置于所述套筒支座（110)内且与所述外侧弹簧（130)同轴；以 及 滑动机构（150)，其设置在所述套筒支座（110); 在踏板力的作用下所述芯轴支座（120)能够相对于所述套筒支座（110)从所述套筒支 座（110)的第一位置（M)轴向运动到所述套筒支座（110)的第二位置（N);从所述第一位 置（M)到所述第二位置（N)的过程中，所述滑动机构（150)对所述内侧弹性组件（140)进 行压缩及限位；所述第二位置（N)时，所述内侧弹性组件（140)脱离所述滑动机构（150)的 限制而能够自由伸展。
2. 如权利要求1所述的弹簧助力器（100)，其特征在于， 所述外侧弹簧（130)在所述踏板行程中的上止点时的长度小于所述第二位置（N)时的 长度； 所述外侧弹簧（130)在所述踏板行程中的拐点时的长度小于所述第一位置（M)时的长 度。
3. 如权利要求1或2所述的弹簧助力器（100)，其特征在于， 从所述第一位置（M)到所述第二位置（N)的过程中，在所述芯轴支座（120)驱动作用 下所述滑动机构（150)相对于所述套筒支座（110)沿所述套筒支座（110)的径向滑动。
4. 如权利要求3所述的弹簧助力器（100)，其特征在于，所述滑动机构（150)的数量至 少为两个，分别布置在所述芯轴支座（120)的外侧。
5. 如权利要求4所述的弹簧助力器（100)，其特征在于，所述滑动机构（150)包括： U形滑块（151)，其嵌入设置在所述套筒支座（110)的内壁并能相对于所述套筒支座 (110)沿所述套筒支座（110)的径向滑动，且开口朝向所述套筒支座（110)的轴线设置； 矩形滑块（152)，其容置在所述U形滑块（151)的开口中并能相对于所述U形滑块 (151)沿所述套筒支座（110)的径向滑动；以及 弹性件（153)，其设置在所述U形滑块（151)的封闭端，用于对所述U形滑块（151)的 径向运动形成弹性支承。
6. 如权利要求5所述的弹簧助力器（100)，其特征在于，所述U形滑块（151)靠近所述 第二位置（N)且能与所述芯轴支座（120)相接触的端面为倾斜面。
7. 如权利要求1或2所述的弹簧助力器（100)，其特征在于，所述内侧弹性组件（140) 包括： 弹簧机构（141);以及 弹簧套（142)，其倒扣在所述弹簧机构（141)外； 所述弹簧套（142)的外壁与所述套筒支座（110)的内壁相适配，顶部与所述芯轴支座 (120)抵接或分离。
8. 如权利要求7所述的弹簧助力器（100)，其特征在于，所述弹簧套（142)的顶部具 有： 凸台（143)，从所述第一位置（M)到所述第二位置（N)的过程中，所述凸台（143)与所 述滑动机构（150)相抵接；以及 导向结构（144)，用于使所述弹簧套（142)沿所述套筒支座（110)的轴向运动。
9. 如权利要求1或2或8所述的弹簧助力器（100)，其特征在于，所述芯轴支座（120) 包括： 芯轴部（121);以及 侧向抵接部（122)，其设置在所述芯轴部（121)的外表面，用于与所述滑动机构（150) 相抵接。
10. 如权利要求9所述的弹簧助力器（100)，其特征在于， 所述芯轴部（121)的底面开设有朝所述套筒支座（110)的轴向向上延伸的导向槽 (125)，该导向槽（125)与所述导向结构（144)相适配。
11. 一种离合踏板总成，包括踏板支架（200)、踏板臂（300)和弹簧助力器，其中：所述 踏板臂（300)铰接在所述踏板支架（200);所述踏板臂（300)的末端设置有踏板垫，首端与 所述离合助力器铰接；其特征在于，所述弹簧助力器为权利要求1至10中任一项所述的弹 簧助力器（100)。
12. -种车辆，其特征在于，包括如权利要求1至10中任一项所述的弹簧助力器 (100)〇
【专利摘要】本发明公开了一种弹簧助力器、离合踏板总成和车辆，其包括：用于固定连接到基座的套筒支座；用于与踏板臂铰接的芯轴支座；外侧弹簧，其套设在套筒支座和芯轴支座配合形成的组件外；内侧弹性组件，其置于套筒支座内且与外侧弹簧同轴；以及滑动机构，其设置在套筒支座；在踏板力的作用下芯轴支座能够相对于套筒支座从套筒支座的第一位置轴向运动到套筒支座的第二位置；从第一位置到第二位置的过程中，滑动机构对内侧弹性组件进行压缩及限位；第二位置时，内侧弹性组件脱离滑动机构的限制而能够自由伸展。本发明能在保证合适的踏板行程和合适的最大踏板回位力的前提下，提高离合踏板助力值。
【IPC分类】B60K23-02
【公开号】CN104842788
【申请号】CN201410781539
【发明人】党健旺, 冯盛卿
【申请人】北汽福田汽车股份有限公司
【公开日】2015年8月19日
【申请日】2014年12月16日