离合踏板装置及具有其的车辆的制作方法

本实用新型涉及一种车辆零部件领域。更具体而言，其涉及一种离合踏板装置。

背景技术：

离合踏板装置是现代车辆中常见的一类组件，其被用于操作分离或啮合车辆汽车手动变速箱离合系统，以达到分离或结合发动机动力装置的目的，进而使驾驶员实行手动换档功能。

离合踏板装置主要由踏板臂和支承踏板臂的支架组成。其中，踏板主轴支承在踏板支架的孔座内，而踏板臂支承在踏板主轴上，使得踏板臂可以绕踏板主轴转动。离合踏板臂在整车中存在二种位置，即初始位置和终止位置，其中，初始位置对应车辆离合系统的啮合状态，而终止位置对应离合系统的分离状态。

为使车辆离合踏板能够自动回位到离合踏板初始位置，传统的车辆离合踏板上通常设置一个回位弹簧。然而，在此种布置下，当离合踏板被踩到终止位置时，驾驶员不仅需要克服离合系统的很大反力,还需克服传统离合踏板上所设回位弹簧的弹簧力，这将降低操作车辆离合踏板的舒适性。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种兼顾自动回位及减小离合操作施力的离合踏板装置。

本实用新型的目的还在于提供一种具有前述离合踏板装置的车辆。

根据本实用新型的一个方面，提供一种离合踏板装置，其包括：踏板支架；踏板臂，其与所述踏板支架枢接，并能够在初始位置与终止位置之间枢转；传动部件，其与所述踏板臂连接，并用于将所述踏板臂的位移转换成动力来传递；踏板弹簧，其连接在所述踏板臂与所述踏板支架之间；其中，所述踏板臂具有第一位移区间及第二位移区间，在所述第一位移区间，所述踏板弹簧提供反向于所述踏板臂所受外力方向的弹力，以便于所述踏板臂在不受外力时能够返回初始位置；在所述第二位移区间，所述踏板弹簧提供正向于所述踏板臂受力方向的弹力，以便于所述踏板臂能够加速移动至终止位置。

可选地，所述踏板弹簧包括分别与所述踏板支架连接的两个端部区段；与所述踏板臂连接的中部区段；以及分别设置在所述端部区段与所述中部区段之间的两个对称的螺旋区段，两个所述螺旋区段用于提供弹力。

可选地，所述踏板支架的两侧分别包括定位孔；两个所述端部区段分别插设在与所述定位孔连接。

可选地，所述踏板臂上包括定位凹槽；所述中部区段布置在所述定位凹槽中。

可选地，还包括设置在所述踏板臂与所述踏板支架之间的主轴，所述踏板臂和所述踏板支架能够关于所述主轴枢转。

可选地，所述传动部件包括液压主缸、推杆以及活塞；所述推杆连接至所述踏板臂，并将所述踏板臂的位移转换成往复运动来推动所述液压主缸内的活塞运动。

可选地，所述液压主缸固定在所述踏板支架的底座上。

可选地，所述推杆与所述踏板臂通过连接销连接。

可选地，所述踏板臂的初始位置对应于离合器啮合状态区域；且所述踏板臂的终止位置对应于离合器分离状态区域。

根据本实用新型的另一方面，还提供一种车辆，其包括如前所述的离合踏板装置。

根据本实用新型的离合踏板装置及具有其的车辆。通过踏板弹簧的作用，实现了当踏板臂处于第一位移区间，也即位于踏板臂前半行程时，踏板弹簧的作用力能使踏板臂自动地回到初始位置；而当踏板臂处于第二位移区间，也即位于踏板臂后半行程时，踏板弹簧又能帮助驾驶员承担一部分离合系统的反向作用力,从而降低对踏板臂所需施加的外力，以改善驾驶员踩离合踏板的舒适性。

附图说明

如下将结合附图及具体实施方式对本实用新型作进一步的说明，其中:

图1是本实用新型的离合踏板装置的一个实施例的分解视图；

图2是本实用新型的离合踏板装置的一个实施例的装配视图；

图3是本实用新型的踏板弹簧的一个实施例的结构示意图；

图4是本实用新型的踏板弹簧与踏板臂的安装方式的示意图；

图5是本实用新型的踏板弹簧与踏板臂及踏板支架的安装方式的示意图；

图6是本实用新型的踏板弹簧的工作原理示意图；以及

图7是本实用新型的踏板臂旋转角度与踏板弹簧的弹力之间的关系图。

具体实施方式

参见图1及图2，其示出了离合踏板装置的一个实施例。该离合踏板装置包括相互枢接的踏板支架及踏板臂。具体而言，两者通过主轴来实现连接，并能够关于主轴枢转。在实际应用中，踏板支架通常已被固定，因此，主要是踏板臂能够在初始位置与终止位置之间枢转。在踏板臂的下方还设置有传动部件，其能够将踏板臂的位移转换成动力来传递。作为一种示例，常用的传动部件包括液压主缸、推杆以及活塞。其中，推杆通过连接销连接至踏板臂，且液压主缸固定在踏板支架的底座上。此时，当踏板臂运动时，其位移被转换成推杆的往复运动来推动液压主缸内的活塞运动，进而将动力传递至离合器处，实现其啮合或分离。此外，该离合踏板装置还包括连接在踏板臂与踏板支架之间的踏板弹簧，其在踏板臂因受到外力而运动的过程中对踏板臂提供正向或反向的力矩，以实现加速分离离合器或实现踏板臂快速回味的目的。具体而言，踏板臂具有第一位移区间及第二位移区间，其常规状态为处于初始位置，此时，离合器处于对应的离合器啮合状态区域。当对其施加外力时，踏板臂首先在第一位移区间内运动。此时，若使用者临时松开踏板臂，则其通常期望的为踏板臂能够更轻松地自动返回至初始位置。因此，此时将踏板弹簧布置成提供反向于踏板臂所受外力方向的弹力，以便于踏板臂在不受外力时能够返回初始位置，当踏板臂已经运动过第一位移区间后，其将进入第二位移区间，此时通常表明使用者确实要进行离合换挡动作，因此，将踏板弹簧布置成提供正向于踏板臂受力方向的弹力，以便于踏板臂能够加速移动至终止位置。此时，离合器处于对应的离合器分离状态区域。因此，本实施例中的离合踏板装置便捷地实现了在两种不同应用需求下的灵活切换，大大提高用户使用离合踏板装置的舒适性。

应当知道的是，在此处实施例中提及的正向及反向力矩，目的为促使踏板臂运动或抵抗踏板臂运动。因此，其并非一定要与外力的施力方向完全相同或相反，只要其能够提供与外力的施力方向完全相同或相反的分力即可。

能够实现前述实施例效果的弹簧存在多种具体构造。在此提供一种具体构造以供参考。

参见图3，具体而言，该踏板弹簧包括分别与踏板支架连接的两个端部区段；与踏板臂连接的中部区段；以及分别设置在端部区段与中部区段之间的两个对称的螺旋区段，两个螺旋区段用于提供弹力。

参见图4及图5，对应地，离合踏板装置的其他构件也应当做出对应的结构改进。例如，踏板支架的两侧分别包括定位孔；两个端部区段分别插设在与定位孔连接。再如，踏板臂上包括定位凹槽；中部区段布置在定位凹槽中。

如下将参见图6及图7来进一步描述前述实施例中的离合踏板装置的工作原理。

图6示出了离合踏板装置的连续工作状态，也即踏板臂从初始位置运动至终止位置的全过程。其中，图示的A、B及C表示的是踏板臂运动过程中的三个采样点的力矩。以图中所示的离合踏板装置作为参照基准，可知，在受到外力施加时，踏板臂沿顺时针转动，且整个转动过程以主轴作为枢转中心；而踏板弹簧沿逆时针转动，且其转动过程中以定位孔作为枢转中心。在踏板臂的运动过程中，踏板弹簧首先到达第一点，此时，弹簧的弹力指向A方向，该力矩方向在主轴与定位孔两个枢转中心连线的上方，也即对以主轴为枢转中心的踏板臂产生一个向上(逆时针)方向的力矩。此时，若撤销或减小所施加的外力，则踏板臂在合力作用下将被推回初始位置。若持续施加外力，且使其大于踏板弹簧的弹力，则踏板臂继续顺时针运动至第二点，此时，弹簧的弹力指向B方向，该力矩方向与主轴与定位孔两个枢转中心连线一致，也即踏板弹簧通过踏板臂的主轴中心，其对踏板臂绕踏板主轴中心转动的作用为零。此点也称为死点，即踏板弹簧对踏板臂绕踏板主轴中心的转动力矩为零。若持续施加外力，则踏板臂继续顺时针运动至第三点，此时，弹簧的弹力指向C方向，该力矩方向在主轴与定位孔两个枢转中心连线的下方，也即对以主轴为枢转中心的踏板臂产生一个向下(顺时针)方向的力矩。其与所施加外力具有一致的方向，起到助力的作用，使踏板臂能够更快地转向离合踏板终止位置。因而减轻了离合踏板操作力并改善了踩压离合踏板费力感。

由于离合踏板转角与离合踏板位移具有确定的线性对应关系,故在此只说明离合踏板弹簧力与离合踏板转角的关系，而不再赘述离合踏板弹簧力与离合踏板位移的关系。具体而言，参见图7，当踏板臂刚转动时，踏板弹簧对踏板臂的作用力是正的，即踏板弹簧对踏板臂转动起到阻碍的作用，踏板弹簧能够使踏板臂回到初始位置。随着踏板臂绕主轴的转动，踏板弹簧对踏板臂的回位作用力逐渐减小，在踏板臂转到一定角度(例如，图示为9°)时，踏板弹簧对踏板臂转动的力矩为零。此时，若无外力作用，而仅存在踏板弹簧力作用于踏板臂，则踏板臂是不会转动。因此，此点也称为死点。当踏板臂继续转动时，踏板弹簧对踏板臂的作用力出现负值，即其与离合踏板臂初始转动时的方向相同，因而对离合踏板起到助力的作用，有助于离合踏板臂向终止位置转动。随着离合踏板臂绕主轴的转动，离合踏板弹簧对踏板臂的助力作用越来越大，这有效减少所需对离合踏板施加的外力。

此外，本实用新型还提供一种车辆，其包括前述实施例中任意一种离合踏板装置，因而也具有相应的技术效果。

如上根据附图对本实用新型的具体实施方式进行了详细的描述。所属领域的技术人员根据上述说明可以对实施方式中具体的特征进行等同的改型或变型，毫无疑问，这些改变的实施方式也将落入权利要求书所覆盖的保护范围内。