用于电子离合器系统的离合器踏板装置

文档序号:930518 发布日期:2021-03-05 浏览:39次 >En<

阅读说明:本技术 用于电子离合器系统的离合器踏板装置 (Clutch pedal device for electronic clutch system ) 是由 李明贤 朴大得 金恩植 洪钟浩 韩宗丸 李浩植 朴珉成 于 2020-02-27 设计创作,主要内容包括:本公开涉及一种用于电子离合器系统的离合器踏板装置,该离合器踏板装置包括:离合器踏板,围绕铰链轴可旋转地结合到踏板构件;以及恢复力产生装置,恢复力产生装置的两端连接到离合器踏板和踏板构件,当离合器踏板向前旋转时,恢复力产生装置被压缩并积累弹力,并且恢复力产生装置利用积累的弹力向离合器踏板提供恢复力,使得离合器踏板向后旋转以恢复。恢复力产生装置和踏板构件通过突起和孔的配合结构组装。可以通过形成在踏板构件上的结合孔和形成在恢复力产生装置上的结合突起彼此装配来容易且方便地将恢复力产生装置组装到踏板构件。(The present disclosure relates to a clutch pedal device for an electronic clutch system, the clutch pedal device comprising: a clutch pedal rotatably coupled to the pedal member about a hinge shaft; and a restoring force generating device having both ends connected to the clutch pedal and the pedal member, the restoring force generating device being compressed and accumulating an elastic force when the clutch pedal rotates forward, and the restoring force generating device providing a restoring force to the clutch pedal using the accumulated elastic force such that the clutch pedal rotates backward to be restored. The restoring force generating device and the pedal member are assembled by the fitting structure of the protrusion and the hole. It is possible to easily and conveniently assemble the restoring force generating means to the pedal member by fitting the coupling hole formed on the pedal member and the coupling protrusion formed on the restoring force generating means to each other.)

用于电子离合器系统的离合器踏板装置

技术领域

本公开涉及一种用于电子离合器(clutch)系统的离合器踏板装置,并且更具体地,涉及一种能够将向离合器踏板产生恢复力的恢复力产生装置更容易且方便地组装到踏板构件的用于电子离合器系统的离合器踏板装置。

背景技术

配备有手动变速器的普通车辆包括称为离合器的装置,该装置设置在飞轮与变速器的输入轴之间,并且在必要时连接/断开从发动机传递到变速器的动力。

为了换挡,驾驶员首先通过踩下离合器踏板来断开车辆中的离合器装置,然后通过操纵换挡杆来切换到期望的挡位,并通过释放踩下的离合器踏板来重新连接离合器装置,从而完成换挡。

根据离合器踏板与离合器装置之间包括离合器主缸和离合器释放缸的液压离合器系统,当驾驶员踩下离合器踏板时,离合器踏板中提供的弹力与由离合器主缸和离合器释放缸产生的液压力之和成为响应力(反作用力)。

另一方面,电子离合器系统的优点在于,因为其不使用利用液压的机械结构,所以与液压离合器系统相比,重量和制造成本可以显著降低。因此,当驾驶员踩下离合器踏板以换挡时,离合器踏板上的踏板传感器检测离合器踏板的踩下程度(旋转角度),并将检测值作为电信号传送到控制器(离合器控制器、用于操作离合器的电子控制器),控制器接收包括来自踏板传感器的信号和发动机的转数的各种信号,自动计算针对车辆状态的离合器的最佳操作时间,并控制致动器(用于连接/断开离合器的装置、DC马达等)的操作,并且通过致动器的操作来连接或断开离合器装置。

同时,一种用于电子离合器系统的离合器踏板装置包括:咬合装置(snapper),当驾驶员踩下离合器踏板时咬合;以及恢复力产生装置,向向前旋转的离合器踏板提供恢复力。特别地,在该结构中,恢复力产生装置采用具有非常强的弹力的弹簧来平滑地恢复离合器踏板。此外,在现有技术中,利用铆钉或螺栓和螺母将具有非常强的弹力的恢复力产生装置组装到踏板构件。因此,存在组装工作不方便并且组装工时增加的缺点。

上面作为本公开的相关技术提供的描述仅用于帮助理解本公开的背景,并且不应被解释为包括在本领域技术人员已知的现有技术中。

发明内容

本公开的一方面提供一种在用于电子离合器系统的离合器踏板装置中能够在不使用铆钉或螺栓和螺母的情况下将具有非常强的弹力的恢复力产生装置容易且方便地组装到踏板构件的结构,该用于电子离合器系统的离合器踏板装置包括当驾驶员踩下离合器踏板时咬合的咬合装置和向向前旋转的离合器踏板提供恢复力的恢复力产生装置,从而提高组装工作的便利性和生产率。

鉴于前述内容,根据本公开的一种用于电子离合器系统的离合器踏板装置包括:离合器踏板,围绕铰链轴可旋转地结合到踏板构件;以及恢复力产生装置,恢复力产生装置的两端连接到离合器踏板和踏板构件,当离合器踏板向前旋转时,恢复力产生装置被压缩并积累弹力,并且恢复力产生装置利用积累的弹力向离合器踏板提供恢复力,使得离合器踏板向后旋转以恢复,其中恢复力产生装置和踏板构件通过突起和孔的配合结构组装。

在踏板构件上形成有狭缝形状的结合孔,在恢复力产生装置上形成有结合突起,并且恢复力产生装置的一端通过结合突起装配到结合孔中而组装到踏板构件。

踏板构件包括前部和连接到前部的两个侧部,并向上、向下和向后敞开,并且狭缝形状的结合孔形成在踏板构件的两个侧部,并位于结合到踏板构件的铰链轴的前方。

恢复力产生装置位于离合器踏板的前方,恢复力产生装置的上端的结合突起装配到结合孔中,并且恢复力产生装置的下端连接到离合器踏板。

狭缝形状的结合孔形成为其一端和另一端在前后方向上彼此间隔开,结合孔的前端高于后端,并且恢复力产生装置的结合突起装配在结合孔中并位于前端。

结合孔是从前端到后端直线倾斜的直孔。

形成狭缝形状的连接孔以连接直孔和踏板构件的外侧,并且连接孔连接到直孔的后端并穿过踏板构件的顶部向上敞开,或者连接孔连接到一端和另一端之间的中部并穿过踏板构件的顶部向上敞开。

结合孔是前端和后端之间的中部向下凸出的向下弧形孔或中部向上凸出的向上弧形孔中的任何一个。

形成狭缝形状的连接孔以连接向下弧形孔和踏板构件的外侧,并且连接孔连接到向下弧形孔的后端并穿过踏板构件的顶部向上敞开。

恢复力产生装置包括:恢复弹簧,包括一个或两个压缩螺旋弹簧;顶座,具有在相反方向上突出以装配在踏板构件的结合孔中的两个结合突起,并支撑恢复弹簧的上端;以及底座,具有设置成穿过恢复弹簧的引导杆,并支撑恢复弹簧的下端并结合到离合器踏板的前部,并且当恢复弹簧被压缩和恢复时,顶座和底座之间的间隙被改变。

将恢复力产生装置放在踏板构件上方,然后将恢复力产生装置上下翻转,使得顶座在下,底座在上,并且两个结合突起面向前后;将上下翻转的恢复力产生装置插入到踏板构件中,使得面向前后的两个结合突起位于形成在踏板构件的两个侧部的结合孔之间;顺时针或逆时针转动插入踏板构件中的恢复力产生装置,使得面向前后的两个结合突起转向左右并插入到形成在踏板构件的两个侧部的结合孔中;在将结合突起插入到结合孔中之后,将恢复力产生装置围绕结合突起上下翻转,使得底座位于顶座下方;将离合器踏板围绕铰链轴可旋转地结合到踏板构件;并且底座结合到离合器踏板的前部,从而恢复力产生装置结合到离合器踏板和踏板构件。

离合器踏板装置进一步包括:咬合装置,结合到离合器踏板并与踏板构件的摩擦表面接触,并且当离合器踏板操作时通过与摩擦表面的接触而咬合,其中咬合装置包括:咬合弹簧,由压缩螺旋弹簧构成;弹簧座,插入形成在离合器踏板上的引导槽中并支撑咬合弹簧的第一端;辊壳体,设置成沿引导槽可移动并支撑咬合弹簧的第二端;以及旋转辊,可旋转地结合到辊壳体并与踏板构件的摩擦表面接触。

离合器踏板的上端形成向外突出的止动突起,止动件通过设置成穿过踏板构件的两个侧部的止动销而安装在踏板构件的两个侧部之间;并且当离合器踏板围绕铰链轴向后旋转时,止动件与止动突起接触,从而离合器踏板的向后恢复位置受到限制。

离合器踏板装置进一步包括:踏板传感器,结合到踏板构件的一侧并连接到离合器踏板,检测根据离合器踏板的操作的离合器踏板的旋转量,并向离合器控制器输出信号。

根据本公开的用于电子离合器系统的离合器踏板装置包括当驾驶员踩下离合器踏板时发生咬合的咬合装置和向向前旋转的离合器踏板提供恢复力的恢复力产生装置,其中具有强弹力的恢复力产生装置不使用铆钉或螺栓和螺母来组装,并且可以通过形成在踏板构件上的结合孔和形成在恢复力产生装置上的结合突起彼此装配来容易且方便地组装。因此,具有可以提高组装工作的便利性和生产率的优点。

附图说明

从以下结合附图的详细描述中,本公开的上述和其它方面、特征及优点将变得更加明显,其中:

图1和图2是示出根据本公开的用于电子离合器系统的离合器踏板装置的结合状态的立体图和分解立体图;

图3是图1的右侧视图;

图4是示出从图3移除踏板构件的状态的视图;

图5是示出离合器踏板的全行程状态的视图;

图6是示出在踏板构件的结合孔中安装有恢复力产生装置的状态的侧视图;

图7和图8是根据本公开的恢复力产生装置的分解立体图和前组装视图;

图9至图14是示出形成在踏板构件上的结合孔的实施例的视图;以及

图15至图18是示出根据本公开的组装恢复力产生装置的过程的视图。

具体实施方式

下面参照附图详细描述根据本公开的示例性实施例的用于电子离合器系统的离合器踏板装置。

如图1至图18所示,根据本公开的用于电子离合器系统的离合器踏板装置包括:踏板构件100,固定到驾驶员座椅前方的车身面板(仪表板);以及离合器踏板300,通过铰链轴210和连接销220向前和向后可旋转地结合到踏板构件100。

踏板构件100具有以下结构:前部结合到车身面板(仪表板),从前部向后延伸的两个侧部平行,并且向后、向上和向下敞开。

即,踏板构件100具有:前部110,结合到车身面板(仪表板);以及两个侧部120,从前部110的左侧和右侧向后突出并相互平行,并且踏板构件100向上、向下和向后敞开。

在踏板构件100的两个侧部120中的每一个上形成有具有狭缝形状的结合孔130。具有狭缝形状的结合孔130以相同的形状形成在踏板构件100的两个侧部120,并且相对于结合到踏板构件100的铰链轴210位于前方。

铰链轴210横向顺序地穿过踏板构件100的两个侧部120和离合器踏板300的上端部而结合到连接销220,从而离合器踏板300被结合成能够围绕铰链轴210相对于踏板构件100向前/向后旋转。

离合器踏板300的上端是铰链轴210穿过的部分,并且离合器踏板300的下端具有驾驶员用脚进行操作的垫310。

离合器踏板300的上端形成向前突出的止动突起320。

根据本公开的离合器踏板装置进一步包括:咬合装置400,当驾驶员踩下离合器踏板300时(当离合器踏板围绕铰链轴向前旋转时)发生咬合;以及恢复力产生装置500,向向前旋转的离合器踏板300提供恢复力以使离合器踏板300向后旋转以恢复。

咬合装置400在结合到离合器踏板300的铰链轴210下方向前倾斜设置,咬合装置400结合到离合器踏板300并且咬合装置400的下部与踏板构件100的摩擦表面140接触,从而当离合器踏板300操作时通过与摩擦表面140的接触而咬合。

咬合装置400包括:咬合弹簧410,由压缩螺旋弹簧构成;弹簧座420,插入形成在离合器踏板300上的引导槽340中并支撑咬合弹簧410的第一端;辊壳体430,设置成沿引导槽340可移动并支撑咬合弹簧410的第二端;以及旋转辊440,可旋转地结合到辊壳体430并与踏板构件100的摩擦表面140接触。

踏板构件100的摩擦表面140是沿着特定轮廓(profile)形成的曲面槽。当离合器踏板300操作时,辊壳体430和与摩擦表面140接触的旋转辊440沿着离合器踏板300的引导槽340移动,并且咬合弹簧410通过辊壳体430的移动而压缩或恢复,从而通过踏板构件100的摩擦表面140与旋转辊440的接触而发生咬合。

离合器踏板300操作时发生的咬合可以通过改变踏板构件100的摩擦表面140和旋转辊440的形状来调整。

恢复力产生装置500被设置成使得其两端在结合到离合器踏板300的铰链轴210前方连接到离合器踏板300和踏板构件100。因此,当离合器踏板300向前旋转时,恢复力产生装置500被压缩并积累弹力,从而利用积累的弹力向离合器踏板300提供恢复力,使得离合器踏板300可以向后旋转以恢复。

恢复力产生装置500和踏板构件100通过突起和孔的配合结构组装,因此恢复力产生装置500可以容易且方便地组装到踏板构件100,而无需像现有技术一样利用铆钉或螺栓和螺母。因此,具有可以提高组装工作的便利性和生产率的优点。

结合孔130以其两端向前向后切割的狭缝形状形成在踏板构件100的两个侧部120,并且在恢复力产生装置500上形成有结合突起521。因此,结合突起521装配在结合孔130中,从而通过突起和孔的配合结构将恢复力产生装置500的一端组装到踏板构件100。

恢复力产生装置500位于离合器踏板300的前方,恢复力产生装置500的上端的结合突起521装配在踏板构件100的结合孔130中,恢复力产生装置500的下端连接到离合器踏板300的前部。

恢复力产生装置500包括:恢复弹簧510,包括一个或两个压缩螺旋弹簧;顶座520,具有在相反方向上突出以装配在踏板构件100的结合孔130中的两个结合突起521,并支撑恢复弹簧510的上端;以及底座530,具有设置成穿过恢复弹簧510的引导杆531,并且支撑恢复弹簧510的下端并结合到离合器踏板300的前部。

在顶座520上形成有上下延伸的引导孔522,并且引导杆531的上端部分地插入引导孔522中。因此,当引导杆531在引导孔522中移动时,恢复弹簧510被压缩或恢复,因此顶座520与底座530之间的间隙被可变地调节。

顶座520和底座530以咬合配合(snap fit)结构结合。为此,在形成有引导孔522的部分处形成有上下延伸的狭缝形状的紧固孔523,在底座530的引导杆531上形成有具有三角形截面的紧固突起532以插入紧固孔523中。

底座530和离合器踏板300也以咬合配合结构结合。为此,在底座530上形成有圆柱形突起533,并且在离合器踏板300的前部上形成有弧形结合部330,圆柱形突起533以一触式插入弧形结合部330中。

根据本公开的实施例,当驾驶员踩下离合器踏板300并且离合器踏板300围绕铰链轴210向前旋转时,通过踏板构件100的摩擦表面140与旋转辊440之间的接触而发生咬合。此外,当离合器踏板300操作时,咬合弹簧410和恢复弹簧510被压缩并积累弹力,并且在此过程中产生的咬合弹簧410的压缩弹力与恢复弹簧510的压缩弹力之和成为响应力(反作用力、操作力)。

当驾驶员通过移开脚而释放向前旋转的离合器踏板300时,离合器踏板300通过恢复弹簧510的恢复力而向后旋转并恢复到初始位置,并且在此过程中,从咬合弹簧410的恢复力和恢复弹簧510的复位力之和减去由摩擦表面140和旋转辊440之间的接触所产生的摩擦力而获得的值用作离合器踏板300的恢复力。因此,本公开的特征在于,当离合器踏板300向后恢复时由摩擦表面140和旋转辊440之间的接触产生的摩擦力用作阻力,从而产生滞后(hysteresis)。

根据一般的用于电子离合器系统的离合器踏板装置,当驾驶员踩下离合器踏板时,仅通过离合器踏板装置的一个弹力产生响应力(反作用力)。因此,与液压离合器系统相比,响应力(反作用力)中不包括液压力,所以由于差异感(sense of distinction)而带来不便。

然而,根据本公开的用于电子离合器系统的离合器踏板装置被构造成使得当离合器踏板300操作时产生的咬合弹簧410的压缩弹力和恢复弹簧510的压缩弹力之和用作离合器踏板300的响应力(反作用力)。因此,与液压离合器系统相比,具有的优点是,产生相同水平的响应力(反作用力),因此可以消除差异感,从而显著提高商业价值。

根据本公开的实施例,向前突出的止动突起320形成在离合器踏板300的上端,并且由橡胶制成的止动件620通过设置成穿过踏板构件100的两个侧部120的止动销610而安装在踏板构件100的两个侧部120之间。因此,当离合器踏板300围绕铰链轴210向后旋转以恢复时,止动件620与止动突起320接触,因此离合器踏板300的向后恢复位置300受到限制。

止动销610穿过踏板构件100的两个侧部120,然后将螺母630紧固到止动销610,从而防止止动销610与踏板构件100分离。

本公开的实施例进一步包括踏板传感器700,该踏板传感器700结合到踏板构件100的一侧并连接到离合器踏板300,检测根据离合器踏板300的操作的离合器踏板300的旋转量,并向离合器控制器输出信号。

踏板传感器700可以包括永磁体和印刷电路板(PCB)。永磁体连接到离合器踏板300,使得当离合器踏板300旋转时,永磁体的位置改变。PCB固定到踏板传感器700的壳体以面向永磁体。此外,PCB通过电线电连接到诸如电池的电源装置。

当通过驾驶员的操作离合器踏板300旋转时,永磁体的位置随着离合器踏板300的旋转而改变。此时,PCB检测根据永磁体的位置变化的磁通量的变化并向离合器控制器输出信号,离合器控制器接收从PCB输出的信号并控制离合器致动器的操作,并且通过离合器致动器的操作断开或连接离合器,从而电执行离合器控制。

车辆的离合器与包括与曲轴连接的飞轮、离合器片、压板、离合器弹簧、释放杆、释放轴承、释放叉等的一般结构相同,因此这里不再详细描述。

本公开的实施例进一步包括结合到踏板构件100的第二侧的踏板开关800。踏板开关800用作集成传感器,可以执行离合器开关、点火锁定开关和用于EPB的行程传感器的所有功能,因此具有可以降低成本的优点。

形成在踏板构件100上的狭缝形状的结合孔130具有一端和另一端在前后方向上彼此间隔开的结构。特别地,结合孔130前部的一端高于后部的另一端。恢复力产生装置500的结合突起521被装配在结合孔130中并且位于前部的一端。

当将恢复力产生装置500的结合突起521装配在踏板构件100的结合孔130中时,通过恢复弹簧510的弹力将向上的力施加到恢复力产生装置500的顶座520上。在这种情况下,由于结合孔130前部的一端高于后部的另一端,所以防止装配在结合孔130中的结合突起521分离和移动,而仅当离合器踏板300旋转时才能够旋转。

根据本公开的实施例,如图9所示,形成在踏板构件100上的狭缝形状的结合孔130可以是从前端到后端直线倾斜的直孔131。

直孔131在与结合突起521的结合方面是最有利的,在防止离合器踏板300操作时恢复力产生装置500移动方面是有利的,并且因为直孔131具有封闭结构,所以在强度方面是有利的。

作为另一示例,如图10所示,形成在踏板构件100上的狭缝形状的结合孔130可以是从前端到后端倾斜的直孔131,可以形成狭缝形状的连接孔132以将直孔131连接到踏板构件100的外侧。在这种情况下,连接孔132可以连接到直孔131的后端并且可以穿过踏板构件100的顶部向上敞开。

图10中所示的结合孔130具有直孔131的后端通过连接孔132向上敞开的结构,因此由于连接孔132而在装配结合突起521方面是有利的,并且在防止因离合器踏板300操作而恢复力产生装置500移动方面是有利的。

作为另一示例,如图11所示,形成在踏板构件100上的狭缝形状的结合孔130可以是从前端到后端直线倾斜的直孔131,可以形成狭缝形状的连接孔133以将直孔131连接到踏板构件100的外侧。在这种情况下,连接孔133可以连接到直孔131的一端和另一端之间的中部,并且穿过踏板构件100的顶部向上敞开。

图11中所示的结合孔130具有直孔131的中部通过连接孔133向上敞开的结构,因此由于连接孔133而在装配结合突起521方面是有利的,并且在防止因离合器踏板300操作而恢复力产生装置500移动方面是有利的。

作为另一示例,形成在踏板构件100上的狭缝形状的结合孔130可以是如图12所示的前端和后端之间的中部向下凸出的向下弧形孔134和如图13所示的中部向上凸出的向上弧形孔135中的任何一个。

图12中所示的向下弧形孔134和图13中所示的向上弧形孔135的缺点在于,与具有连接孔的结构相比,在装配结合突起521方面稍有不利,但是因为具有封闭结构而在强度方面是有利的,并且在防止当离合器踏板300操作时恢复力产生装置500移动方面特别有利。

作为另一示例,如图14所示,形成在踏板构件100上的狭缝形状的结合孔130可以具有将向下弧形孔134连接到踏板构件100的外侧的狭缝形状的连接孔136。在这种情况下,连接孔136可以连接到向下弧形孔134的后端,并且穿过踏板构件100的顶部向上敞开。

图14中所示的结合孔130具有向下弧形孔134的后端通过连接孔136向上敞开的结构,因此,由于连接孔136而在装配结合突起521方面是有利的,并且在防止因离合器踏板300操作而恢复力产生装置500移动方面是有利的。

下文中参照图15至图18描述恢复力产生装置500的组装过程。

首先,如图15所示,将恢复力产生装置500放在踏板构件100上方,然后将恢复力产生装置500上下翻转,使得顶座520在下,底座530在上,并且两个结合突起521面向前后。

接下来,如图16所示,将上下翻转的恢复力产生装置500插入到踏板构件100中,使得面向前后的两个结合突起521位于形成在踏板构件100的两个侧部120的结合孔130之间。接下来,将插入踏板构件100的两个侧部120之间的空间中的恢复力产生装置500顺时针或逆时针(箭头R1)转动90度,以使面向前后的两个结合突起521转向左右并插入到形成在踏板构件100的两个侧部120的结合孔130中。

在如图16所示将结合突起521插入到结合孔130中之后,如图17所示,将恢复力产生装置500围绕结合突起521上下(箭头R2)翻转,使得底座530位于顶座520下方,然后如图18所示,将离合器踏板300围绕铰链轴210可旋转地结合到踏板构件100,并且底座530的弧形突起533装配到离合器踏板300前部的弧形结合部330中。因此,恢复力产生装置500的上端通过结合突起521和结合孔130的装配而被结合到踏板构件100,并且恢复力产生装置500的下端通过弧形突起533和弧形结合部330的装配而被结合到离合器踏板300。

如上所述,根据本公开的实施例的用于电子离合器系统的离合器踏板装置包括当驾驶员踩下离合器踏板300时发生咬合的咬合装置400和向向前旋转的离合器踏板300提供恢复力的恢复力产生装置500,其中具有大的弹簧力的恢复力产生装置500不使用铆钉或螺栓和螺母来组装,并且可以通过形成在踏板构件100上的结合孔130和形成在恢复力产生装置500上的结合突起521彼此装配来容易且方便地组装。因此,具有可以提高组装工作的便利性和生产率的优点。

尽管参照附图中示出的特定实施例描述了本公开,但是对于本领域技术人员而言显而易见的是,在不脱离在权利要求书中描述的本公开的范围的情况下,可以以各种方式对本公开进行改变和修改。

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