一种油门踏板系统及一种车辆的制作方法

1.本发明涉及车辆技术领域，尤其涉及一种油门踏板系统及一种车辆。


背景技术：

2.现如今，车辆己成为人们出行的必需交通工具。油门踏板作为内燃机上控制燃料供量的装置，在车辆行驶过程中，驾驶者通过控制对油门踏板的踩踏量，来控制发动机进气量，从而控制发动机的转速。
3.参见附图1，为油门踏板要求的功能曲线示意图，从图可以看出，油门踏板需要有一个迟滞力，以便给加油系统一个稳定的信号，给操作者一种均匀的感觉。目前市场上的电子油门踏板，要么没有迟滞效果，当车辆行驶在颠簸的路面上时，人脚很难很好的控制踏板的位置，会产生踏板输出的电信号不稳定，从而导致油门开启大小的变化，对驾驶汽车造成很大不便，影响驾驶人和乘客的舒适度；要么有迟滞效果，但迟滞效果通常通过与踏板连接的摩擦片与壳体摩擦来提供，致使整个踏板结构复杂，设计不够紧凑，零部件较多，踏板整体尺寸较大，对踏板安装空间要求太高，而且迟滞效果不稳定。
4.因此，需要开发一种结构简单、迟滞效果稳定的油门踏板系统及具有该系统的车辆。


技术实现要素：

5.为了克服上述技术缺陷，本发明的目的在于提供一种结构简单、迟滞效果稳定的油门踏板系统及具有该系统的车辆。
6.本发明公开了一种油门踏板系统，包括：踏板、壳体、弹簧和耐磨圈；
7.所述踏板包括固定连接的踏板臂、第一转轴部和弹簧碗，所述踏板臂和所述弹簧碗位于所述第一转轴部的两端；
8.所述壳体包括上盖和第二转轴部，所述弹簧定位于所述上盖所述弹簧碗之间，所述第二转轴部与所述第一转轴部通过所述耐磨圈转动连接，所述耐磨圈位于所述第一转轴部与所述第二转轴部之间，所述第一转轴部、所述第二转轴部和所述耐磨圈形成摩擦副，所述摩擦副用于提供油门踏板系统所需的迟滞力。
9.优选地，所述第一转轴部包括中心柱和摩擦壁；
10.所述第二转轴部呈圆柱状，其内侧设置有与所属中心柱匹配的通孔；
11.所述耐磨圈设置于所述第二转轴部与所述摩擦壁之间，所述第二转轴部的外侧与所述耐磨圈的内侧形成摩擦副，所述摩擦壁的内侧与所述耐磨圈的外侧形成摩擦副。
12.优选地，所述摩擦壁的上半部分为半环形，与所述耐磨圈的外侧贴合；
13.所述摩擦壁的下半部分为u形，u形的两端具有与耐磨圈的外侧紧密贴合的斜度面，u形的剩余部分与所述耐磨圈的外侧间隙配合。
14.优选地，第二转轴部的外侧和所述摩擦壁的内侧设置有皮纹。
15.优选地，所述皮纹为电火花纹。
16.优选地，所述皮纹处的粗糙度为2.24μm～3.15μm。
17.优选地，所述踏板臂、所述第一转轴部和所述弹簧碗一体注塑成型。
18.优选地，所述弹簧碗包括与弹簧端部形状匹配的环形容纳槽和伸入弹簧中部的凸起柱。
19.优选地，所述踏板和所述壳体的材质为pa66-gf40；
20.所述耐磨圈的材质为pom。
21.本发明还公开了一种车辆，其包括如上所述的油门踏板系统。
22.采用了上述技术方案后，与现有技术相比，具有的有益效果在于：取消了现有技术油门踏板系统中的摩擦片，将现有技术中活动设置的弹簧碗固定设置到踏板上，通过踏板上的第一转轴部、壳体上的第二转轴部和其间的耐磨圈形成的摩擦副提供油门踏板系统所需的迟滞力，简化了油门踏板系统的结构，且可以提供稳定的迟滞效果。
附图说明
23.图1为油门踏板要求的功能曲线示意图；
24.图2为本发明一实施例中的油门踏板系统的整体结构示意图；
25.图3为图2中油门踏板系统的局部结构示意图；
26.图4为第一转轴部的立体结构示意图；
27.图5为弹簧碗的立体结构示意图。
28.附图标记：
29.1-踏板，11-踏板臂，111-踩踏板，12-第一转轴部，121-中心柱，122-摩擦壁，123-容纳间隙，1221-斜度面，13-弹簧碗，131-凸起柱，132-容纳槽，2-弹簧，3-壳体，31-上盖，32-第二转轴部，4-耐磨圈。
具体实施方式
30.以下结合附图与具体实施例进一步阐述本发明的优点。
31.这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。
32.在本公开使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本公开。在本公开和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
33.应当理解，尽管在本公开可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本公开范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在
……
时”或“当
……
时”或“响应于确定”。
34.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
35.在本发明的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
36.在后续的描述中，使用用于表示元件的诸如“模块”、“部件”或“单元”的后缀仅为了有利于本发明的说明，其本身并没有特定的意义。因此，“模块”与“部件”可以混合地使用。
37.参见附图2-5，为本发明一实施例中的油门踏板系统的结构示意图，油门踏板系统包括踏板1、壳体3、弹簧2和耐磨圈4。
38.所述踏板1包括固定连接的踏板臂11、第一转轴部12和弹簧碗13，优选地，所述踏板臂11、所述第一转轴部12和所述弹簧碗13一体注塑成型，从而便于制造且减少了零件数量。所述踏板臂11和所述弹簧碗13位于所述第一转轴部12的两端。所述踏板臂11上远离第一转轴部12的一端设置有用于供驾驶人员踩踏的踩踏板111。
39.所述壳体3包括上盖31和第二转轴部32。所述第二转轴部32与所述第一转轴部12通过所述耐磨圈4形成转动连接，所述耐磨圈4位于所述第一转轴部12与所述第二转轴部32之间。所述弹簧2定位于所述上盖31所述弹簧碗13之间，用于提供油门踏板系统所需的回程力。所述第一转轴部12、所述第二转轴部32和所述耐磨圈4形成摩擦副，所述摩擦副用于提供油门踏板系统所需的迟滞力。
40.具体地，在本实施例中，所述第一转轴部12包括中心柱121和摩擦壁122。所述中心柱121为自踏板1向外延伸形成的圆柱状结构，所述摩擦壁122为自踏板1向外延伸形成的环绕所述中心柱121的壁状结构，摩擦壁122和中心柱121之间具有一容纳间隙123，所述第二耐磨圈4和第二转轴部32设置在所述容纳间隙123中。所述第二转轴部32呈圆柱状，其内侧设置有与所属中心柱121匹配的通孔。所述中心柱121伸入所述通孔中，所述中心柱121与通孔内侧壁的接触面光滑，且两者略微间隙配合，从而在踏板1相对壳体3转动时，此处的摩擦阻力极小。所述耐磨圈4设置于所述第二转轴部32与所述摩擦壁122之间，所述第二转轴部32的外侧与所述耐磨圈4的内侧形成摩擦副，所述摩擦壁122的内侧与所述耐磨圈4的外侧形成摩擦副。通过这两个摩擦副，提供油门踏板系统所需的迟滞力。
41.进一步地，在本实施例中，所述摩擦壁122的上半部分为半环形，与所述耐磨圈4的外侧贴合。所述摩擦壁122的下半部分为对称设置的u形，或者w形，u形的两端具有与耐磨圈4的外侧紧密贴合的斜度面1221，u形的剩余部分与所述耐磨圈4的外侧间隙配合。迟滞力主要靠弹簧2力传给两斜度面1221的分力与耐磨圈4的摩擦产生。因此，摩擦壁122的下半部分不需要完全与耐磨圈4的外侧贴合，以避免摩擦力过大。在一些实施例中，摩擦壁122的上半部分也可以与耐磨圈4的外侧间隙配合。所述第二转轴部32的外侧与所述耐磨圈4的内侧均匀贴合。
42.参见附图2、3，f1为踩踏力，f2为弹簧2在垂直作用于弹簧碗13的力，n1＝n2，α＝
75
°
(该角度可以通过斜度面1221的设置进行调整，这里的取值仅为示例)，μ为摩擦系数。
43.n1＝f2/2cos(α)＝1.93f2；
44.σma＝0；
45.f1xr＝f2xl1 μ(n1 n2)xr1；
46.f1＝f2xl1/r 3.86μf2xr1/r；
47.3.86μf2xr1/r即为迟滞力。
48.优选地，所述第二转轴部32的外侧和所述摩擦壁122的内侧设置有皮纹。具体的，第二转轴部32的外侧的皮纹在其整个外侧表面均匀设置；摩擦壁122的内侧的皮纹优选地仅设置在斜度面1221处，在其它一些实施例中，摩擦壁122的内侧的皮纹也可以在其整个内侧表面均匀设置。优选地，所述皮纹为电火花纹，所述皮纹处的表面粗糙度为2.24μm～3.15μm。优选地，所述踏板1和所述壳体3的材质为pa66-gf40(通过40％重量玻璃纤维增强的尼龙66)；所述耐磨圈4的材质为pom(polyoxymethylene，聚甲醛)。优选的，斜度面1221处的壁厚大于摩擦圈其他部分的壁厚，从而提高摩擦部位的强度。
49.进一步地，所述弹簧碗13包括与弹簧2端部形状匹配的环形容纳槽132和伸入弹簧2中部的凸起柱131，环形容纳槽132用于容纳弹簧2端部并对其进行限位，凸起柱131便于弹簧2的安装定位。优选地，所述上盖31上设置有与弹簧2另一端形状匹配的容纳槽132。在本实施例中，所述弹簧2有内外两层，通过双层的弹簧2可以更好地提供回程力。
50.本发明的技术方案，取消了现有技术油门踏板系统中的摩擦片，将现有技术中活动设置的弹簧碗固定设置到踏板上，通过踏板上的第一转轴部、壳体上的第二转轴部和其间的耐磨圈形成的摩擦副提供油门踏板系统所需的迟滞力，简化了油门踏板系统的结构，减少了零件数量，降低了成本，且可以提供稳定的迟滞效果。
51.本发明还提供了一种车辆，其包括如上所述的油门踏板系统。
52.应当注意的是，本发明的实施例有较佳的实施性，且并非对本发明作任何形式的限制，任何熟悉该领域的技术人员可能利用上述揭示的技术内容变更或修饰为等同的有效实施例，但凡未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何修改或等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。