本发明涉及汽车领域，具体而言，涉及一种机械助力式制动系统以及车辆。
背景技术：
制动助力系统是组成制动系统的重要部分，现有车辆大都采用真空助力器实现制动踏板助力，在带有涡轮增压的汽车上或者纯电动汽车上，需要采用单独的真空助力泵来实现真空助力，而真空助力泵价格昂贵，使得整车成本提升。
技术实现要素：
本发明旨在至少在一定程度上解决现有技术中的上述技术问题之一。为此，本发明提出一种机械助力式制动系统，采用机械结构实现对制动踏板的助力。
本发明还提出了一种具有上述机械助力式制动系统的车辆。
根据本发明实施例的机械助力式制动系统包括：操作装置，所述操作装置包括制动踏板，所述制动踏板可绕制动踏板转动轴线转动；执行装置，所述执行装置包括执行杆；机械助力装置，所述机械助力装置配合在所述操作装置与所述执行装置之间，所述机械助力装置构造为杠杆式结构，从而将来自所述制动踏板的制动力通过杠杆的放大作用输出至所述执行杆。
根据本发明实施例的机械助力式制动系统，采用机械结构实现对制动踏板的助力，结构简单，性能稳定，成本低廉，维修方便，易于实现工程化。
根据本发明的一些实施例，所述机械助力装置为串联设置的多级杠杆式结构。
具体地，所述机械助力装置包括：多个杠杆，位于两端的两个所述杠杆中的一个与所述执行杆可枢转地相连，位于两端的两个所述杠杆中的另一个由所述制动踏板驱动。
进一步地，所述多个杠杆包括：第一杠杆、第二杠杆和第三杠杆，所述第一杠杆具有第一杠杆轴，所述第二杠杆具有第二杠杆轴，所述第三杠杆具有第三杠杆轴，其中所述第一杠杆的上游端由所述制动踏板驱动且下游端与所述第二杠杆的上游端枢转连接，所述第二杠杆的下游端与所述第三杠杆的上游端枢转连接，所述第三杠杆的下游端与所述执行杆枢转连接，并且，所述第一杠杆轴与所述第一杠杆的上游端的距离大于与所述第一杠杆的下游端的距离，所述第二杠杆轴与所述第二杠杆的上游端的距离大于与所述第二杠杆的下游端的距离，所述第三杠杆轴与所述第三杠杆的上游端的距离大于与所述第三杠杆的下游端的距离。
可选地，相邻的两个所述杠杆之间通过连接臂可枢转地连接。
所述机械助力式制动系统还包括：操纵杆，所述操纵杆分别与所述制动踏板和所述第一杠杆的上游端可枢转地相连。
进一步地，所述机械助力式制动系统还包括：基座，多个所述杠杆设置在所述基座内，并且所述执行杆和所述操纵杆穿设所述基座。
具体地，所述基座包括：基座底壁和基座外周壁，所述基座外周壁包围多个所述杠杆，所述操纵杆和所述执行杆分别穿设所述基座外周壁并由所述基座外周壁进行运动导向，从而使得所述执行杆和所述操纵杆可沿各自的轴向作直线运动。
根据本发明的一些实施例，所述机械助力式制动系统还包括：踏板支架，所述踏板支架固定在所述基座上，所述制动踏板可枢转地安装在所述踏板支架上，所述制动踏板与所述操纵杆通过销轴相连，且所述制动踏板上设置有可供销轴滑动的销轴滑槽。
根据本发明另一方面实施例的车辆，包括上述的机械助力式制动系统。
附图说明
图1是根据本发明实施例的机械助力式制动系统的示意图；
图2是制动踏板、操纵杆、机械助力装置的装配示意图；
图3是制动踏板与操纵杆的装配示意图；
图4是机械助力装置在基座上的安装示意图；
图5是基座的示意图；
图6是连接臂的示意图。
附图标记：
机械助力式制动系统10、制动踏板11、销轴滑槽111、机械助力装置2、第一杠杆21、第二杠杆22、第三杠杆23、第一杠杆轴24、第二杠杆轴25、第三杠杆轴26、连接臂27、执行杆3、操纵杆4、基座5、基座底壁51、基座外周壁52、操纵杆过孔521、执行杆过孔522、踏板支架6、第一销轴7、第二销轴8、第三销轴9、第四销轴91。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。
下面结合图1-图6详细描述根据本发明实施例的机械助力式制动系统10。
参照图1所示，根据本发明实施例的机械助力式制动系统10可以包括操作装置、执行装置和机械助力装置2。
结合图2-图3所示，操作装置包括制动踏板11，制动踏板11可绕制动踏板11转动轴线(即第二销轴8的轴线)转动，当驾驶员踩踏制动踏板11后，将产生制动力，制动踏板11将制动力传递至机械助力装置2。
执行装置可以包括执行杆3，机械助力装置2配合在操作装置与执行装置之间，机械助力装置2构造为杠杆式结构，从而将来自制动踏板11的制动力通过杠杆的放大作用输出至执行杆3，实现助力作用，随后，执行杆3将放大后的执行力传递至制动主缸，实现制动。换言之，机械助力装置2可以起到传递制动力的作用，并且能将制动力放大。
由此可见，使用本发明的机械助力式制动系统10时，助力过程不需要真空助力泵，仅采用机械机构，便可以实现对制动踏板11的助力，有利于降低整个制动系统的成本。相对于真空助力泵来讲，采用纯机械结构构造而成的机械助力装置2的可靠性更高。此外，驾驶员向制动踏板11施加较小的力，便可以实现车辆的制动，有利于行车安全。
根据本发明实施例的机械助力式制动系统10，采用机械结构实现对制动踏板11的助力，结构简单，性能稳定，成本低廉，维修方便，易于实现工程化，并且利用杠杆省力原理，使驾驶员使用较小的力，便可以实现车辆的制动，有利于行车安全。
参照图2所示，机械助力装置2为串联设置的多级杠杆式结构。具体地，机械助力装置2可以包括多个杠杆，位于两端的两个杠杆中的一个(例如下面将要提到的第三杠杆23)与执行杆3可枢转地相连，位于两端的两个杠杆中的另一个(例如下面将要提到的第一杠杆21)由制动踏板11驱动。
参照图2、图4所示，多个杠杆包括第一杠杆21、第二杠杆22和第三杠杆23，第一杠杆21具有第一杠杆轴24，第二杠杆22具有第二杠杆轴25，第三杠杆23具有第三杠杆轴26，第一杠杆轴24、第二杠杆轴25、第三杠杆轴26用于固定杠杆，各个杠杆安装在对应的杠杆轴上，并且杠杆可绕着对应的杠杆轴的轴线转动。
第一杠杆21的上游端由制动踏板11驱动，且第一杠杆21的下游端与第二杠杆22的上游端枢转连接，第二杠杆22的下游端与第三杠杆23的上游端枢转连接，第三杠杆23的下游端与执行杆3枢转连接，并且，第一杠杆轴24与第一杠杆21的上游端的距离大于第一杠杆轴24与第一杠杆21的下游端的距离，第二杠杆轴25与第二杠杆22的上游端的距离大于第二杠杆轴25与第二杠杆22的下游端的距离，第三杠杆轴26与第三杠杆23的上游端的距离大于第三杠杆轴26与第三杠杆23的下游端的距离。换言之，每个杠杆均被对应的杠杆轴分为上游段和下游段，每个杠杆的上游段均大于它的下游段，由杠杆定律可知，这样的构造增大了力臂，减小了力的大小，从而可以起到助力作用。需要指出的是，这里所说的“上游端”、“下游端”中的上游和下游均针对制动力的传递路径的上游和下游。
三个杠杆首尾相连，起到逐级放大制动力的作用，制动踏板11的制动力经三级杠杆放大后，实现制动助力作用。
具体地，相邻的两个杠杆之间通过连接臂27可枢转地连接，连接臂27的构造如图6所示。参照图2所示，第一杠杆21的下游端与第二杠杆22的上游端之间通过一个连接臂27枢转相连，第二杠杆22的下游端与第三杠杆23的上游端之间通过另一个连接臂27枢转相连。由此，当第一杠杆21发生摆动时，将通过连接臂27带动第二杠杆22以及第三杠杆23发生摆动，从而将制动力传递至执行杆3。
机械助力式制动系统10还可以包括操纵杆4，操纵杆4分别与制动踏板11和第一杠杆21的上游端可枢转地相连。参照图2所示，第一杠杆21与操纵杆4通过第三销轴9枢转相连，操纵杆4可将制动踏板11的制动力传递到第一杠杆21。第三杠杆23与执行杆3通过第四销轴91枢转相连，第三杠杆23摆动将带动执行杆3发生轴向移动，执行杆3将放大后的制动力传递到制动主缸，以实现车辆的制动。
进一步地，机械助力式制动系统10还可以包括基座5，多个杠杆设置在基座5内，并且执行杆3和操纵杆4穿设在基座5上。基座5作为整个机械助力式制动系统10的载体，用于安装组成制动系统的其它零部件，且基座5适于与车身前围板固定连接。
具体地，参照图1、图4-图5所示，基座5可以包括基座底壁51和基座外周壁52，基座外周壁52包围多个杠杆，操纵杆4和执行杆3分别穿设基座外周壁52并由基座外周壁52进行运动导向，从而使得执行杆3和操纵杆4可沿各自的轴向作直线运动。具体而言，基座外周壁52上开设有操纵杆过孔521和执行杆过孔522，操纵杆4穿设操纵杆过孔521与基座外周壁52安装配合，操纵杆4可以在操纵杆过孔521内沿轴向滑动，执行杆3穿设执行杆过孔522与基座外周壁52安装配合，执行杆3可以在执行杆过孔522内沿轴向滑动。
在本发明的一些实施例中，机械助力式制动系统10还可以包括踏板支架6，踏板支架6固定安装在基座5上，制动踏板11可枢转地安装在踏板支架6上，踏板支架6可以支撑制动踏板11进行制动操作。具体而言，制动踏板11与踏板支架6之间通过第二销轴8相连，踏板支架6上开设有“u”形凹槽，制动踏板11的杆部部分地位于该“u”形凹槽内，第二销轴8穿过踏板支架6和制动踏板11，实现制动踏板11与踏板支架6的枢转连接。换言之，制动踏板11可绕第二销轴8转动，从而实现制动踏板11与踏板支架6的相对转动，当驾驶员踩踏制动踏板11时，制动踏板11发生转动，从而产生制动力。
制动踏板11与操纵杆4通过第一销轴7相连，且制动踏板11上设置有可供第一销轴7滑动的销轴滑槽111，如图3所示。制动踏板11的自由端(如：上端)开设有“u”形凹槽，操纵杆4的杆部位于该“u”形凹槽内，第一销轴7穿过销轴滑槽111和操纵杆4，实现制动踏板11与操纵杆4的枢转连接。驾驶员操作制动踏板11时，在第一销轴7和第二销轴8的作用下，可将制动踏板11的旋转运动转化为操纵杆4沿自身轴线的直线运动。
根据本发明另一方面实施例的车辆，包括上述实施例的机械助力式制动系统10，可以为驾驶员节省体力，并且有利于提升驾驶安全。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。