專利名稱：車輛的加速踏板的制作方法
技術領域：
本發明涉及踏-板機構。該踏板尤其可以是車輛的加速踏板。
背景技術：
機動車輛的加速踏板通常是通過拉索(一般稱為鮑登拉索)被連接到發 動機燃料子系統上。當加速踏板設計變化時，典型的回位彈簧和拉索摩擦 力能為機動車司才幾產生共同的和可被接受的觸覺反應。例如，鮑登拉索和 其皮套之間的摩擦力還減小司機保持一定節氣門位置所需的足部壓力。同 樣，摩擦力防止司機所感覺到的路面顛簸直接影響節氣門位置。
人們正努力采用更徹底的電子式傳感器驅動方法來取代機械式拉索 驅動式節氣門系統。利用完全電子化的方法，加速踏板位置由位置傳感器 讀取并且相應的位置信號可被用于節氣門控制。依據傳感器的方法特別適 合電子控制系統，在該電子控制系統中，加速踏板位置是用于發動機控制 的幾個變量之一。
盡管這種電控結構在技術上是可行的，但司機通常更喜歡傳統的拉索 驅動式節氣門系統的感覺即觸覺反應。設計者因此試圖通過模仿拉索驅動 式加速踏板的觸覺反應的機構來滿足這種偏好。例如，沃特曼等人的美國 專利US6,360，631公開一種具有能提供滯后效果的柱塞組件的加速踏板。
在這方面，現有技術中的系統不是太昂貴，就是不能有效地仿效傳統 加速踏板所帶來的觸覺反應。因此，依然需要一種成本效益好、具有基于 拉索系統的感覺的電子式加速踏板總成。

發明內容
在一個實施例中，本發明提供一種踏板總成，它包括踏板殼體，可 旋轉地連接到踏板殼體上的踏板臂，對踏板臂的運動做出反應以提供表示 踏板臂位置的電信號的傳感器，以及與殼體相關聯的摩擦產生組件。
摩擦產生組件包括限定出至少 一個制動面的制動器殼體和與制動器 殼體相關聯并限定出至少 一個接觸面的制動墊塊。制動墊塊可響應于踏板 臂運動地被操作移動，接觸面適合與制動面接觸以產生摩擦。摩擦產生組 件還包括位于制動器殼體內的至少一個彈簧和布置在踏板臂和制動墊塊 之間的致動器，當踩下踏板臂時，致動器適合壓靠制動墊塊。
在一個實施例中，踏板殼體限定出空腔，制動器殼體是適合于安裝在 空腔內的獨立的筒體或模塊。在筒體或模塊內至少安裝有所述致動器、制 動墊塊和彈簧。踏板臂適合接合致動器，致動器適合接合制動墊塊，并且 制動墊塊適合接合彈簧和制動器殼體的制動面。
在一個實施例中，筒體或模塊限定出中心內壁，其包括限定出相應的 對置制動面的相應的對置側面，制動墊塊包括限定出相應接觸面的相應 臂，這些臂適合在致動器作用下向內彎曲而接觸到筒體的中心內壁的對置 制動面，從而產生摩擦。
在另一個實施例中，筒體或模塊限定出內周壁，制動墊塊包括限定出 相應接觸面的相應臂，這些臂適合在致動器作用下向外彎曲而接觸到筒體 的內周壁，從而產生摩擦。
在所有的實施例中，磁體被連接到踏板臂上，并且傳感器被連接到踏 板殼體上且靠近磁體布置。
根據說明書、附圖和權利要求，這些和其它的目的、特征和優點將變 得更一清二楚。


通過以下對附圖的說明，能夠最佳地理解本發明的這些和其它特征， 其中
圖1是根據本發明的加速踏板總成的總體透視裝配圖； 圖2是圖1中的加速踏板總成的右側分解透視圖； 圖3是圖1中的加速踏板總成的左側分解透視圖； 圖4是圖1中的加速踏板總成的側面剖視圖；圖5是圖1中的加速踏板總成的底側局部透視圖，其中摩擦產生組件
從加速踏板總成分解出來；
圖6是圖1中的加速踏板總成的底側局部透視圖，其中摩擦產生組件
被安裝在該加速踏板總成中；
圖7是圖1中的踏板總成的摩擦產生組件的總體放大透視圖8是圖7中的摩擦產生組件的分解透視圖9是圖7中的摩擦產生組件的俯視水平截面圖10是圖1中的踏板總成的磁體組件的分解透視圖ll是圖1中的加速踏板總成的踏板力和踏板位移的關系曲線；
圖12是本發明的摩擦產生組件的一個替代實施例的總體放大透視圖13是圖12中的摩擦產生組件的分解透視圖14是圖12中的摩擦產生組件的俯視水平截面圖15是本發明的摩擦產生組件的另 一 個實施例的總體放大透視圖16是圖15中的摩擦產生組件的分解透視圖17是圖15中的摩擦產生組件的俯視水平截面圖。
具體實施例方式
本發明可包含多種不同形式的實施例，說明書和附圖僅示例性公開本 發明的幾種形式。然而，本發明不會受所描述的實施例限制。本發明的范 圍由后附的權利要求書限定。
圖1至圖6示出了根據本發明的一種非接觸型加速踏板總成20。踏板 總成20包括踏板殼體100和可旋轉地安裝在踏板殼體100上的踏板臂50。 殼體100容納踏板總成的零部件并適合安裝到車輛的防火壁板或底板(未 示出)上。殼體100可以由模制塑料制成。
踏板殼體
3奢板殼體100具有底壁102、側壁103和104、頂壁105以及前壁106。 側壁103和104大致平行且對置并且其取向為垂直于底壁102和頂壁105。 在踏板殼體100中限定出若干開口和空腔。
踏板殼體100限定出傳感器空腔130(圖4)和摩擦產生組件空腔M0(圖 5)。傳感器空腔130形成在側壁103和104以及頂壁105內。摩擦產生組 件空腔140形成在底壁102、側壁103和104以及前壁106內。傳感器適
8合安裝在傳感器空腔130內。摩擦產生組件適合安裝在摩擦產生組件空腔 140內。
踏板殼體100還限定出位于側壁103和104、底壁102和頂壁105之 間的踏板臂開口 108。踏板臂50伸入踏板臂開口 108內。
一對弧形或彎曲狀的肩部109和IIO分別從側壁103和104起向外伸 出。兩弧形肩部的末端合并入底壁102。軸孔112(圖2和圖3)形成在殼體 100中并以垂直于側壁103、 104且與;5走轉軸線113共直線的方式延伸穿 過殼體。在圍繞軸孔112的承肩109、 110內限定出孔壁lll(圖2和圖3)。
三個凸出部或4苗塊120/人底壁102起向外延伸并垂直于側壁103、 104。 每個凸出部120限定一個開孔122。金屬墊圈124被壓配合入開孔122中。
殼體10可通過使用像穿過開孔122并被擰緊的螺栓或螺釘這樣的緊 固件(未示出)固定到車輛上。根據本發明的踏板總成能通過可調或不可調 的定位踏板座架被安裝到防火壁板或踏板托架上，殼體設計變化很小。
殼體部分107(圖2和圖3)在頂壁105和前壁106之間向外延伸。殼體 部分107限定出與傳感器空腔130相連通的開口 132(圖4)。環形臺階133 朝向開口 132地位于殼體部分107內。
開孔142(圖5^皮限定和設置在前壁106內。開孔144(圖5^皮限定和i殳 置在側壁103內，開孔146(圖5)被限定和設置在側壁140內。開孔142、 144和146均與摩^^組件空腔140相連通。
楔形凸出部148(圖1和圖3)從底壁102向上延伸入踏板臂開口 108中。
踏板臂
細長的踏板或踏-板臂50具有遠端52和從5t板臂開口 108伸出的近端 54。中間部53位于遠端52和近端54之間。中間部53具有底側65。腳墊 55靠近遠端52布置。腳墊55適合被車輛司機的腳踩下。腳墊55可以與 踏板臂50—體制成，或者可以在其與遠端52相連的連接點擺動和轉動。 踏板臂50可以由多種合適的材料如注塑塑料制成。
近端54終止于圓形鼓56,圓形鼓具有鼓凸曲面57(最好參見圖5)。 孔58(圖3和圖4)限定在鼓56內并延伸穿過其中。孔58由環形孔壁63限 定。當踏板臂50被安裝在殼體100內時，孔58與孔112相接并與轉動軸 線113共軸。
臺肩或止擋61從鼓56的上部伸出，倒圓的凸輪桃尖62從鼓56底部
9延伸出來。凸輪桃尖62位于鼓56和底側65之間。
踏板臂50通過穿過鼓56的連軸或連桿180(圖2和圖3)被保持到踏板 殼體100上并可繞其樞轉。連軸或連桿180為圓柱形并分別限定出較小端 部182和較大端部186。多個肋184沿圓周布置在端部182周圍，并且多 個肋188沿圓周布置在端部186周圍。圓形的支承面190位于連軸180上， 在端部182和186兩者中間。凸緣192形成在端部186上。
連軸或連一干180穿過孔58和112。端部182^皮壓配合入孔壁111中， 使肋184壓靠在側壁104內的孔壁111上。相似地，端部186被壓配合入 側壁103上的孔壁111中，使肋186壓靠在孔壁111上。這些肋184、 186 對孔壁111的壓迫將連軸180連接到殼體100上。
當踏板臂50轉動時，孔壁63在支承面上或抵靠支承面190樞轉。換 句話說，支承面190是靜止的，而孔壁63運動。踏板臂50可以繞旋轉軸 線113旋轉。
傳感器
傳感器30(圖2和圖3)被安裝到踏板總成20上并且適合產生能夠表示 或傳達踏板臂50位置的電信號。傳感器30由連接到踏板臂50上的雙極 錐形磁體組件或;茲體32、和連接到殼體IOO上的磁場傳感器44組成。
踏板臂50還具有一對臂狀物或鉤形件59(圖4最清楚示出)，它們形C 形并從鼓56起向外延伸。在臂狀物59之間形成凹槽60。
圖10示出了磁體組件32,其具有平行對置的扇形磁體部31A、 31B、 和菌形桿部40，桿部40通過臂狀物59被保持在踏板臂50上。磁體部40 具有橫向延伸穿過磁體組件32的凹槽41、 42。使磁體組件32滑移到臂狀 物59上并滑入凹槽60中。在裝配之后，臂狀物59伸入并且保持在凹槽 41 、 42內，桿部40保持在凹槽60中。
傳感器30包括雙極錐形》茲體組件32和一對石茲通量導體或石茲極片45 和46,磁通量導體或磁極片優選由鋼制成并安裝在磁體32的每一側。磁 通導體45 一皮安裝在》茲體部31A上，石茲通導體46被安裝在^茲體部31B上。
磁體組件32具有四個交替的(或交錯的)磁極北、南、北、南，分別 用附圖標記32A、 32B、 32C和32D標示。每個極32A、 32B、 32C和32D 與桿部40 —體制成并這些極通過氣隙37分隔開。
磁極32A、 32B、 32C和32D均是傾斜的，從而在磁體部之間形成菱形氣隙37。傾斜的磁極在氣隙中產生磁通密度變化磁場。磁體組件32可 以由模制鐵氧體制成。磁極組件32的使用和構造的進一步細節在名稱為 "具有對置的錐形磁體的磁力位置傳感器"的美國專利US6，211,668中有所 描述，上述專利的內容通過引用被全部納入本文中。
在》茲體組件32中， 〃磁通量在相反的,茲極之間流動。零高斯點處于氣 隙37周圍。磁通導體45和46位于磁體32的外側并且起到磁體32的結 構性和機械性支承的作用，就其功能而言，起到磁體所發射的磁通量的電 磁邊界的作用。磁通導體45和46為磁通量提供從磁體組件32的一極(例 如82A)到另一極(例如82B)的低阻抗通路。
》茲體組件32產生由》茲場傳感器44(圖2和圖4)如霍爾效應傳感器才企測 的可變磁場。磁體組件32和傳感器44共同作用，提供表示踏板位移的電 信號。在一個實施例中，磁場傳感器44可以是單個霍爾效應部件或器件。
在另一個實施例中， -磁場傳感器44可以是三軸集成電路，它可以是 從比利時萊珀的Melexis 7>司購買的型號為MLX90316的集成電路。 MLX90316集成電路能夠沿平行于集成電路表面的兩個方向或矢量測量磁 場。MLX90316集成電3各可以包括一個或多個內部的霍爾效應器件。
圖2、圖3和圖4示出了^f茲場傳感器或霍爾效應傳感器44,所述傳感 器與殼體100相連接，爿Mv而與^f茲體32相互作用。^磁場傳感器44安裝在f茲 體組件32附近。具體說，霍爾效應傳感器44安裝在氣隙37內。
霍爾效應傳感器44對由踏板臂位移和-茲體組件32的相應運動所引起 的磁通量變化做出反應。來自傳感器44的電信號能夠將通過磁體組件32 的位移所指示的踏板臂50位移轉換成指定的速度/加速度指令，該指令被 傳送到例如在Kikkawa等人的美國專利US 5,524,589和Matsumoto等人的 美國專利US6,073,610中示出和描述的電子控制模塊，上述專利的內容通 過引用被納入本文。
霍爾效應傳感器44被裝到印刷電路板160(圖2、圖3和圖4)上。印 刷電絲^反160為平^反狀并包括相對的側面161、 162。霍爾效應傳感器44 適合通過釬焊等工藝裝到側面161上。霍爾效應傳感器44響應于由踏板 臂位移及鼓56和》茲體組件32的相應轉動引起的^茲通量變化，具體說，霍 爾效應傳感器44測量在-茲極32A、 32B、 32C和32D之間產生的磁通量。
其它電子元件164如放大器和濾波器也可安裝在側面161上，以對霍 爾效應傳感器44所產生的信號進行信號處理。霍爾效應傳感器44通過電路板160可操作地連接到端子166(圖4)上。 端子166被釬焊到印刷電路板160上。端子166限定出相應的端部166A、 166B。端部166B被釬焊到印刷電路板160上，端部166A延伸入連接器 空腔172中。端子端部166A可以與外部線束匹配，外部線束能夠連接到 車輛中的發動機控制器或計算機上。
連接器組件158(圖2)適合附接到殼體100上。連接器組件158包括限 定出空腔172的矩形壁171(圖3)。端子端部166A延伸入空腔172中。壁 171終止于環形凸緣173,該環形凸緣環繞壁171并從其向外延伸。凸緣 173可以被超聲焊接到殼體部分107上，從而將連接器保持在殼體上。
緊固件174如螺釘或螺栓適于將印刷電路板160連接到凸緣173上。 凸緣173如此安裝在開口 132內，即凸緣173抵靠臺階133,印刷電路板 160延伸入傳感器空腔130內。
鼓56具有向外延伸的臺肩或止擋61(圖4)。踏板臂50具有預設的轉 動限制件，其成怠速止擋、回位止擋或靜止位置止擋61的形式。當松開 踏板臂50時，踏板臂50將會轉動，直至止擋61接觸脊或唇緣128,由此 限制踏板臂50向后運動。
踏板臂50可以被壓下，直至其抵達節氣門打開位置上的另一轉動極 限，在這里，踏板臂50底側65接觸底壁102的部分150，由此限制踏板 臂50的向前運動。
空腔66(圖4最清楚示出)位于踏板臂50的中部53并朝向底側65敞 開。空腔66由壁67限定。換低擋裝置300適合安裝在空腔66內。
換低擋裝置300包括按鈕310、殼體312和布置在殼體312內的彈簧 314。換低擋裝置300適合安裝到踏板臂50上。殼體312被壓配合入空腔 66并與踏板臂50的壁67穩固接觸。在踩下踏板臂50時，換低擋裝置300 在踏板臂50踩下過程的某一位置為踏板踩壓提供增大的阻力。換低擋裝 置300的使用和結構的細節在名稱為"用于踏板的換低擋機構"的美國專 利US6，418,813中有所描述，上述專利的內容通過引用被全部納入本文。
摩擦產生組件
在圖7至圖9中示出摩擦產生組件200，其適于安裝在摩擦產生組件 空腔140(圖5)中。在所示的實施例中，摩擦產生組件200包括獨立的制動 器殼體或者筒體或模塊202,其中至少安裝有下述元件彈簧250和254,制動器墊塊260,和致動器280。
制動器殼體202大致為矩形并具有底壁204,底壁成彎曲形狀并與平 行對置的側壁205相接。制動器殼體202限定出相對的端部206、 207。端 壁208位于端部206處并且垂直于底壁204。上壁209向上延伸并/人側壁 205的一部分起向內彎曲且與端壁208相接。上壁209從側壁205起形成 角度地向上延伸。上壁209的長度約為側壁205長度的一半。
制動器殼體202可以由任何合適的材料如注塑塑料制成，特別是可以 由具有高屈服強度的塑料制成。
壁204、 205、 208和209限定出空腔210。在上壁209和端壁208之 間形成開口 211。 一對細長的槽或凹槽212面向空腔210地沿底壁長度延 伸。槽214設置在每道側壁205中。槽214是平行且對置的，它們由空腔 210分隔開并且在側壁205的大約一半的長度上延伸。側壁205限定出延 伸至槽214中的頂部邊》彖213。
制動器殼體202還具有一對大致為C形的部分216，其限定出槽或凹 槽215。該部分216從側壁205起朝端部207延伸并由空腔210分隔開， 它們是平行且對置的。 一對鎖定突出部或指218和219從每個部分216向 外延伸，并且另一鎖定突出部或指220(圖5)從端壁208向外延伸。
槽222在上壁209之間形成。槽222與開口 211相接并終止于端壁208。 一對錐形凸起部224從端壁208起朝空腔210延伸。
肋或制動壁230(圖8和圖9)從底壁204向上延伸。制動壁230設置在 基本上制動器殼體202的中心附近并大體平行于殼體202的長度延伸，其 定向為垂直于底壁204。
壁230具有兩個相對表面。制動面231位于壁230的一側，制動面232 位在壁230的另 一側。制動面231和232可以由與壁230相同的材料制成， 或者制動面231和232可以由具有更高摩擦系數的材料制成。
繼續參見圖7、圖8和圖9，摩t寮產生組件200還包括制動墊塊260。 制動墊塊被構造成與壁230和制動面231和232相接合。制動墊塊260具 有帶有側面262A和262B的中心主體262。 一對細長的平行臂263、 從側面262A起垂直向外伸出。臂263、 264限定出各自的外表面，它們共 同形成V形，V形的腿部沿彈簧250、 254的方向彼此向外叉開。臂263、 264通過槽265被分隔開。臂263具有內向的接觸面267和外向的傾斜面 270。臂264具有內向的接觸面266和外向的傾斜面268。接觸面266、 267并排布置并在被裝到制動器殼體202中之前隔著槽265彼此面對。在制動 墊塊260已安裝在制動器殼體202中以后，接觸面266靠近并適合接合制 動面232,同時，接觸面267靠近并適合接合制動面231。
開口 272靠近主體262地形成在臂263、 264之間，在這里，臂263、 264與主體262相交。開口 272和槽265相接。 一對桶形凸起或突出部273 、 274沿與臂263、 264相反的方向/人側面262B垂直向外延伸。
制動墊塊260可以由能夠為接觸面266、 267提供期望的摩擦系數的 任何合適的材料制成。
一對螺旋彈簧250、 254安裝在空腔210內。彈簧250、 254支撐在各 自的槽212中。彈簧250限定出相對的端部251、 252。彈簧254限定出相 對的端部255、 256。彈簧250、 254在端壁208和制動墊塊260之間被壓 縮。彈簧250、 254將踏板臂50向外偏壓到靜止位置或怠速位置。彈簧端 部251、 255通過裝在凸起部224上被保持在殼體200中。凸起部224部 分伸入彈簧250、 254中。彈簧端部252、 256通過裝在凸起或突出部273、 274上被制動墊塊260保持。突出部273、 274部分伸入彈簧250、 254中。
出于冗余度考慮，使用兩個彈簧。如果一個彈簧失效，另一個彈簧仍 可以使用。提供這種冗余度是為了更高的可靠性，允許一個彈簧失效或疲 勞，而不會破壞偏壓功能。使用冗余彈簧是有效的，并且讓每個彈簧自己 就能使踏板臂返回其怠速位置是有用的。也可以使用其它類型的彈簧如板 簧或扭力彈簧。
制動墊塊660還具有突出部或柱狀部710,其平行于臂663、 664地/人 中心主體662垂直伸出。柱狀部710延伸在間隙665的部分范圍內。柱狀 部710位于臂663、 664之間且稍短于臂663、 664。 一對槽712將柱狀部 710與臂663、 664分隔開。槽712平行于臂663、 664延伸。在致動器680 與制動墊塊660接合后，柱狀部710朝背面689延伸超過致動器頂面683 的一部分。柱狀部710有助于保持致動器680與制動墊塊660對齊并防止 致動器680在致動器680受力時向上樞轉。柱狀部710還能防止在致動器 680移動時頂壁609發生磨損。
繼續參考圖7、圖8和圖9,致動器280靠近并接觸制動墊塊260地 安裝在空腔210內。致動器280具有中心主體282。主體282具有頂面283、 底面284、側面286、側面287、正面288和背面289。
一對臂290、 291從頂面283起向背面289向下延伸。V形凹槽292形成在臂290、 291之間。三角形開口 293經頂面283延伸入凹槽292。開 口 293與凹槽292相接。槽294在凹槽292所在的一端形成于主體282內。 臂290具有楔合面296，臂291具有楔合面295(圖9)。楔合面295靠 近并接觸傾斜面268，楔合面296靠近并接觸傾斜面270。楔合面295、 296 正相對并且朝向彈簧250、 254地;波此向外叉開。
一對細長的矩形導4九297 /人側面286、 287的一部分起向外延伸。導 軌297鄰近背面289布置。導軌297抵靠頂部邊緣213并與殼體202的槽 214配合。當致動器280移動時，導軌297在邊緣213上滑移并進入槽214。 一對細長的矩形導4九298(圖8V人側面286、 287的一部分起向外延伸。 導軌298鄰近正面288布置。可在殼體202的槽215中滑動地安裝導4九298。 當致動器280移動時，導軌298在槽215中滑移。
導軌297、 298將致動器280保持到殼體202上并引導致動器280沿 方向278、 279直線運動。致動器280可以沿方向279進一步移入殼體202 并且可以沿方向278進一步移出殼體202。
細長的平凸輪表面299(圖7)沿致動器280的正面288延伸并且適于在 組件500被安裝到殼體100之后同凸輪桃尖62接合(圖4)。
在所公開的實施例中，摩擦產生組件200設計成作為單個獨立模塊或 模塊單元被安裝或卡扣到摩擦產生組件空腔140(圖5)中。圖5示出在插入 殼體100的摩4察產生組件空腔140之前的摩纟寮產生組件200。摩纟寮產生組 件200安放在摩纟察產生組件空腔140中并且殼體202被向下壓，從而鎖定 突出部218、 219抵靠側壁103、 104滑動，鎖定突出部220抵靠前壁106 滑動。當殼體202被進一步壓入摩擦產生組件空腔140時，殼體到達停止 位置，在此，鎖定突出部218被卡合入開孔144中，鎖定突出部219被卡 合入開孔146中，鎖定突出部220被卡合到開孔142中，從而摩擦產生組 件200在摩擦產生組件空腔140內被固定保持到殼體100上。
摩擦產生組件200的使用具有很多優點。由于摩擦產生組件200是模 塊式整裝獨立的摩擦產生單元，所以其可以與各種形狀和尺寸的殼體和踏 板臂連用。例如，由于車輛底板、車輛防火壁、安裝孔、踏板位置和連接 器安裝位置的配置，不同的車輛需要略有不同的殼體和踏板臂設計。
由于摩擦產生組件200是模塊式整裝的摩擦產生單元，所以摩擦產生 組件200的設計可以保持不變，而殼體100和踏板臂50的形狀和尺寸可 根據需要針對每種車輛的應用來定制。操作
現在轉向圖4和圖9，踏板臂50可以被使用者壓下并沿第一方向70(加 速)移動，或者踏板臂50可以被松開并沿另一方向72(減速)移動。當踏板 臂50被壓下并沿方向70移動時，踏板臂50向下轉動并迫使凸輪桃尖62 與凸輪面299接合或壓在凸輪面上。凸輪桃尖62和凸輪面299將踏板臂 50的轉動轉換成致動器280的直線運動。當踏板臂50被進一步壓下時， 致動器280沿方向279(即朝彈簧250、254)移動，迫使致動器楔形表面295、 296與制動墊塊的傾斜面268、 270接觸，并且借助由致動器230和臂263、 264限定的相應V形，迫使制動墊塊的臂263、 264彎曲而向內合攏。凹 槽292被迫壓或楔緊到制動墊塊260的臂263、 264上。
臂263、 264的向內合攏迫使制動墊塊的接觸面266、 267進一步與壁 230的制動面231、 232接合，從而增大制動墊塊的接觸面266、 267和壁 的制動面231、 232之間的法向力、接觸力或摩擦力。當致動器280沿方 向279進一步移動時，在制動墊塊的^^妄觸面266和267與壁的制動面231、 232之間產生的摩擦力增大。另外，當致動器280進一步移入殼體202時， 移動致動器280所需的力增大。
在制動墊塊的接觸面266、 267和壁的制動面231、 232之間的最終摩 阻抵抗5皆板臂50沿方向70的移動并且可讓以腳踩壓if喬一反臂50的個人或 使用者感覺到。
在踏板臂50沿第一方向70(加速)移動的同時，隨著彈簧250、 254在 制動墊塊260和殼體202之間被壓縮，壓縮彈簧250、 254中的彈簧力Fs 增大。增大的力Fs將制動墊塊260推向或進入致動器280。特別是，制動 墊塊的臂263、 264被楔入凹槽292。
踏板臂50的踩壓效果導致由制動墊塊的接觸面266、 267施加在制動 面231、 232上的法向力增大。制動墊塊的接觸面266、 267與壁的制動面 231、 232之間的摩擦力由與動摩擦系數相乘的法向力確定。當法向力隨著 在踏板臂上施加的力增加而增大時，摩擦力相應增大。司機通過他/她的腳 在踏板臂50處感覺到這種增大。在踏板被踩下時，摩^^力與所施加的力 相反，當踏板正返回其怠速位置時，從彈簧力中減去摩擦力。
致動器280在殼體202中的移動通過與槽214接合的導軌297和與槽 215接合的導軌298來引導。
當踏板臂50上的力降低或者踏板臂50被松開并沿方向72移動時，存在相反的效果。踏板臂50向上轉動并且彈簧250、 254泄壓以促使制動 墊塊28(H吏致動器沿方向278(即離開彈簧250、 254)從殼體202向外移動。 彈簧250和254使踏板臂50返回靜止位置或怠速位置。
當致動器280沿方向278移動時，在臂264、 263各自的接觸面266、 267和壁230上的制動面231、 232之間的摩擦力或阻力降低。當致動器 280沿方向278移動時，臂263、 264減小施加于壁230的壓力。雖然壁 230上的壓力減小，但該壓力不會降低到零，因而在踏板臂50移動時，在 接觸面266、 267與制動面231、 232之間存在少許阻力或摩擦力。
當制動墊塊260和致動器280沿方向278移動時，在制動墊塊260和 致動器280的V形部分之間仍然會存在輕微的楔合效應。具體說，制動墊 塊260的傾斜面268、 270(圖8)被壓入，從而接觸致動器280的V形楔合 表面295、 296，迫使臂263、 264彎曲并且向內合攏。3姿照這種方式，當 致動器280沿方向278移動時，在4妻觸面266、 267與制動面231、 232之 間分別產生少許阻力。
在接觸面266、 267與制動面231、 232之間的最終阻力減緩了沿方向 72的移動并且可以被接觸踏板臂50的人感覺到。踏板臂50上的力的進一 步降低導致踏板臂50移向發動機怠速位置。
致動器280滑入制動墊塊260的滑動是逐步的并且可被表示為"楔合" 效應，這種效應可以增加或減少將制動墊塊的4妻觸面266、 267迫壓向壁 的制動面231、 232的力。該力有方向依賴性并且有滯后性。
踩下踏板所需的力不等于踏板返回所需的力。由于在制動墊塊的接觸 面266、 267與壁的制動面231、 232之間產生摩擦，所以踩下踏板需要比 踏板伸出時更大的力。踏板伸出所需的力由彈簧250、 254的減輕壓縮來 提供。踏板臂力的滯后是所期望的，因為這與傳統的機械連接式加速踏板 的感覺相近。
在踩下踏板臂的過程中，摩擦力與彈簧力相加，而當踏板被松開或返
回其怠速位置時，彈簧力與摩擦力相減。
現在參見圖4和圖10，當踏板臂50沿方向70移動時，磁體組件32 由于其被連接到踏板臂50的鼓56上而也移動。踏板臂50的移動導致磁 體組件32在傳感器空腔130中沿弧形路徑移動。磁體組件32相對于固定 就位在印刷電路板160上的磁場傳感器或霍爾效應器件44運動。磁體組 件32的移動導致大致正交于霍爾效應器件44的磁通量場的大小和極性發生變化。磁通量大小和極性的這種變化可以被霍爾效應器件44感應到。 霍爾效應器件44產生與磁通量大小和極性成比例的電信號。電信號表示 或指示踏板臂50的位置。電信號至少部分地與磁通量大小或者磁通量的 才及性成比例。
電信號可以通過印刷電路板160上的信號調整電子元件164被放大和 調制，隨后從端子166被輸送至外部線束(未示出)。外部線束適合與車輛 上的發動機控制器或計算機(未示出)通信。發動機控制器可以使用電信號 來控制發動機的至少一個工作參數。
在一個替代實施例中，如果需要，磁體組件32(圖2、圖3和圖4)可 以被附接或連接到致動器280上，而不是附接或連接到踏板臂50的鼓56 上。當致動器280移動時，^f茲體組件32也會相對^f茲場傳感器44移動。
當踏板臂50進一步沿方向70移動時，換低擋裝置300的按鈕312將 會最終接觸楔形突出部148。踏板臂50的進一步踩下推按下按鈕312，導 致殼體310中的彈簧314被壓縮。
按鈕310的移動可以被踩下踏板臂50的人員感覺到，只是因為力或 阻力在踩下踏板時進一步增大。這被稱為"換低擋力"并且通常設計成在 節氣門大開位置處出現或者指明節氣門大開位置。
踏板臂50可以沿方向70被進一步壓下，直至其到達在節氣門大開位 置處的轉動極限，此時踏板臂50的底側65接觸底壁102的部分150,從 而限制踏板臂50向前運動。
應當注意，雖然在本發明的實施例中使用-茲體和霍爾效應傳感器來枱r 測踏板位置，但是也可以使用其它類型的傳感器，例如直線或轉動的電阻 式位置傳感器、GMR(巨磁電阻)傳感器、電容傳感器和電感傳感器。
圖11示出了加速踏板總成20的踏板力和踏板位移之間關系曲線，該 圖尤其是表示根據本發明的加速踏板總成所提供的取決于方向的驅動力 滯后效應的力曲線圖。y軸表示以牛頓(N)為單位的驅動踏板臂50所需的 腳踏力。x軸表示以亳米(mm)為單位的踏板臂50的腳塾55的位移。
路徑410表示沿方向70開始踩下踏板臂50所需的踏板力。路徑420 表示在初始位移之后為使踏板臂50繼續朝向節氣門大開位置和機械行程 止點450移動所需要的力的相對較小的增加。路徑430表示在踏板臂50 開始沿相反方向72朝怠速位置移動之前所允許的腳踏力的減小。
路徑430對應于無運動區域，其允許司機在減小腳踏力的同時仍然保持相同的加速踏板位置。在路徑440上，踏板臂50隨著力的減小而處于 運動中。
圖11表示根據本發明的踏板操作過程，經歷了從零踏板壓力點即怠 速位置到完全踩下位置、隨后返回又是沒有踏板壓力的怠速位置的整個作 動周期。然而，該操作曲線的形狀也可以應用到加速踏板的周期中起動和 停止。例如，當加速踏板被壓到中間位置時，司機仍能得益于腳踏力降低 情況下的無運動區(路徑430)。
摩擦產生組件的第一替代實施例
在圖12至圖14中示出了摩擦產生組件或筒體或模塊500的一個替代 實施例。摩擦產生組件500適合安裝在摩擦產生組件空腔140(圖5)中。摩 擦產生組件500包括制動器殼體或筒體或模塊502,其中至少裝有下列元 件彈簧550和554，制動墊塊560和致動器580。
摩擦產生組件500與摩擦產生組件200相似，除了制動面設置在殼體 外側壁上，而不是像組件200那樣設置在內壁上。
制動器殼體502大致呈矩形并具有底壁504，底壁與平行相對的、間 隔開的側壁505相接。頂壁509與側壁505相接。頂壁509是相對底壁504 是平行對置且間隔開的。制動器殼體502限定出相對的端部506和507。 端壁508 i殳于端部506處并且垂直于底壁504和頂壁509。頂壁509比底 壁504稍短。
制動器殼體502可以由任何合適的材料例如注塑塑料制成，特別是可 以由具有高屈服強度的塑料制成。
壁504、 505、 508和509限定出內腔或空腔510。空腔510朝端部507 敞開或朝向端部507。致動器580布置在空腔510外。彈簧550、 554以及 制動墊塊位于空腔510內。 一對淺而長的、間隔開的平行槽或凹槽512沿 底壁504的長度面朝上地向空腔510延伸。另一對淺而長的槽或凹槽517 沿頂壁509的長度面朝下地向空腔510延伸(圖13)。
每道周壁505的內表面限定出制動面531和532(圖14)。制動面531 和532〗皮此平行且相對并且面向空腔510。制動面531和532可以由與壁 505相同的材料制成或者由具有更高摩擦系數的材料制成。
制動器殼體502還具有一對大體成C形的部分516，它們限定出內側 的對置的槽或槽515。部分516從側壁505起朝端部507延伸并被空腔510間隔開，并且是平行且對置的。 一對鎖定突出部或指518和519從所述部 分516中的每一個向外延伸，并且另一鎖定突出部或指520從端壁508向 外延伸。 一對圓錐形凸起部524從端壁508延伸進入空腔510。
繼續參見圖12至圖14，摩擦產生組件500還包括制動墊塊560,它 被構造成與殼體制動面531、 532相接合。制動墊塊560大致呈U形并具 有帶相對側面562A和562B的中心主體562。 一對細長的、平行間隔開的 臂563、 564垂直于側面562A向外延伸。臂563、 564和主體562 —起限 定中心間隙或槽565。臂563具有窄或細的端部563A、和寬或粗的端部 563B。正相對的臂564具有窄或細的端部564A,和寬或粗的端部564B。 當在臂563和564的長度上施加法向力時，窄的端部563A和564A允許 臂563、 564輕微彎曲或撓曲。導柱576(圖13)以平行于臂563、 564且與 之間隔開的方式居中垂直伸出至側面562A外。
臂563具有外向的或外部的平4妾觸面567和內向的或內部的傾斜面 570。臂564具有外向的或外部的平4妄觸面566和內向的或內部的傾斜面 568。在裝配在制動器殼體502中之前，傾斜面568、 570并排布置且4皮此 相向。傾斜面568、 570沿制動殼體的端部532的方向彼此向外叉開。
在制動墊塊560安裝在制動器殼體502中以后，制動墊塊的接觸面566 靠近并適合接合殼體制動面532,同時制動墊塊的接觸面567靠近并能與 壁的制動面531接合。
一對桶形凸起或突出部573、 574沿與臂573、 574的方向相反的方向 〃夂人制動墊塊560的側面562B起垂直向外延伸。
制動墊塊560可以由適于為接觸面566和567提供期望的摩擦系數的 任何合適材料制成。
一對螺^:彈簧550、 554安裝在空腔510內。彈簧550、 554安》文在獨 立的槽512內。彈簧550限定對置的端部551、 552。彈簧554限定對置的 端部555、 556。彈簧550、 554在端壁508和制動墊塊560之間被壓縮。 彈簧550、 554向外偏壓踏板臂50到靜止位置或怠速位置。彈簧端部551、 555通過安裝在凸起部524上而被保持在殼體502內。凸起部524部分伸 入彈簧550、 554。彈簧端部552、 556通過安裝在凸起或突出部573、 574 上被制動墊塊560保持。凸起573和574部分延伸入彈簧550、 554中。
一對導肋577 ^v制動墊塊的主體562(圖13)的頂側向外延伸。在制動 墊塊560裝配在殼體502中后，導肋577位于在殼體502的頂壁中形成的槽517內。導肋577和槽517有助于在制動墊塊560運動時保持制動墊塊560沿直線路徑-f亍進。
出于冗余度考慮，使用兩個彈簧。如果一個彈簧失效，另一個彈簧將仍能起作用。這種冗余度提供了更高的可靠性，允許一個彈簧失效或疲勞時不會破壞偏壓功能。設有冗余彈簧是有效的并且每個彈簧本身能使踏板臂返回其怠速位置是有用的。也可以使用其它類型的彈簧例如板簧或者扭
力彈簧。
繼續參考圖12至圖14,致動器580安裝在制動器殼體502內，靠近并接觸制動墊塊560。致動器580限定中心主體582。主體582限定頂面583、底面584、側面586、側面587、正面588和背面589。
傾斜的4契合面596位于側面586上，傾殺牛的楔合面595 ^立于側面587上。楔合面595基本平行且靠近制動墊塊的臂563的傾斜面570，并且能被壓入接觸傾斜面570。楔合面596基本平行且靠近制動墊塊的臂564的傾斜面568,并且能被壓入接觸傾斜面568。楔合面595和596沿彈簧550和554的方向一起向內4t。
槽594(圖14)位于背面589內并且部分延伸入致動器580的主體582內。制動墊塊的導柱576延伸入致動器的槽594。導柱576和槽594進一步引導致動器580和制動墊塊560的直線運動。
一對細長的矩形導4九598(圖13)/人兩個相對側面586和587起向外延伸。導軌598朝向正面588布置。導軌588按照可在殼體502的槽515中滑移的方式安裝。導軌598將致動器580保持在殼體502內并在致動器580沿方向578和579移動時引導致動器580直線運動。致動器580能沿方向579進一步移動進入殼體502并且能沿方向578進一步離開殼體502。
細長的平凸^"面599(圖13)沿致動器580的正面588延伸并適于在組件500裝到殼體IOO(圖4)中以后同踏板臂50的凸輪桃尖62(圖4)接合。
摩擦產生組件500適合作為單個獨立模塊或模塊單元安裝在由踏板殼體限定的摩擦產生組件空腔140(圖5)內并且適合替換摩擦產生組件200。如果在圖5的實施例中被替換，摩擦產生組件或筒體或模塊500將會被放置在摩擦產生組件空腔140中，并且筒體或模塊502被下壓，從而鎖定突出部518和519抵靠著側壁103和104滑動，鎖定突出部529抵靠著前壁106滑動。當殼體502被進一步壓入摩擦產生組件空腔140時，其到達停止位置，在這里，鎖定突出部518卡合入孔144中，鎖定突出部519卡合入孔146中，并且鎖定突出部520卡合入孔142中。摩#察產生組件500則在摩擦產生組件空腔140中被固定保持到殼體100上。
摩擦產生組件500的使用具有很多優點。由于摩擦產生組件500是模塊式整裝的摩擦產生單元，其可以與各種形狀和尺寸的殼體100和踏板臂50連用。例如，由于車輛底板、車輛防火壁、安裝孔、踏板位置和連接器安裝位置的配置，不同的車輛需要略有不同的殼體和踏板臂設計。
由于摩擦產生組件500是模塊式整裝的摩擦產生單元，摩擦產生組件500的設計可以保持不變，而殼體100和踏板臂50的形狀和尺寸可根據需要針對各種車輛應用來定制。
摩擦產生組件的第 一替代實施例的操作
踏板總成20可采用摩擦產生組件500,以與前面描述的關于摩擦產生組件200類似的方式來#:作。摩#^產生組件500可以替換圖4至圖6中的摩擦產生組件200。假設摩擦產生組件500已經替換圖4至圖6中的摩擦產生組件200，現在將結合圖4至圖6來說明摩擦產生組件500的操作。
現在轉向圖4和圖14，踏板臂50已經被使用者踩下并沿第一方向70(加速)運動或者踏板臂50被松開并沿另一方向72(減速)運動。當踏板臂50被壓下并沿方向70移動時，踏板臂50向下轉動并迫使凸輪桃尖62與凸輪面599接合或壓在其上。凸輪桃尖62和凸輪面599將踏板臂50的轉動轉換成致動器580的直線運動。當踏板臂50被進一步壓下時，致動器580沿方向579(即朝向彈簧550、 554的方向)移動，迫使致動器的楔合面595、 596與制動墊塊的傾斜面568、 570接觸，迫使臂563、 564彎曲且大致垂直于致動器580移動地彼此分離地反向橫向外移。致動器580壓迫或將臂563、 564楔緊抵靠在制動殼體502的外周壁505上。
臂563和564的外移迫使外側臂接觸面566、 567進一步與所有制動面531、 532接合，從而增大臂接觸面566、 567和殼體制動面531、 532之間的法向接觸力或摩擦力。當致動器580沿方向579進一步移動時，在臂接觸面566、 567與殼體制動面531、 532之間產生的摩擦力增大。另外，隨著致動器580的進一步移動，當致動器580進一步移動進入殼體502時，移動致動器580所需的力增大。
在臂接觸面566、 567與殼體制動面531、 532之間的最終阻力阻止踏板臂50沿方向70運動，這能讓用腳踩壓踏板臂50的人或使用者感覺到。在踏板臂50沿笫一方向70(加速)移動的同時，隨著彈簧550、 554在制動墊塊560和殼體502之間-故壓縮，壓縮彈簧550和554中的彈簧力Fs增大。增大的力Fs迫使制動墊塊569接近或進入致動器580。特別是，制動墊塊的臂563、 564纟皮分別楔緊到致動器的楔合面595和564。
踏板臂50的壓下效果導致臂接觸面566、 567對殼體制動面531、 532施加的法向力增大。臂接觸面566、 567與殼體制動面531、 532之間的摩擦力由與法向力相乘的動摩擦系數乘來定。當法向力隨著施加于踏板臂的力增加而增大時，摩擦力相應增大。司機通過他/她腳感覺到踏板臂50處的這種增大。當踏板被壓下時，摩擦力和施加的力相反，當踏板返回其怠速位置時，彈簧力與摩擦力相減。
通過與殼體槽515接合且在其中滑動的致動器的導軌598，致動器580在殼體502中的運動以直線方式沿平行于殼體502長度的軸線被引導。
當踏板臂50上的力降低或踏板臂50被松開并沿方向72移動時，存在相反效果。踏板臂50向上轉動且彈簧550、 554減壓，促使制動墊塊560使致動器580沿方向578向外離開殼體502。彈簧550、 554使踏板臂50返回靜止位置或怠速位置。
當致動器580沿方向578移動時，臂-接觸面566、 567與殼體制動面531、 532之間的摩4察力或阻力下降。當致動器580沿方向578移動時，臂563、 564減小施加于壁505的壓力。雖然壁505上的壓力減小，但該壓力不會降低到零，因此當踏板臂50移動時，在接觸面566、 567與制動面531、532之間存在少許阻力或摩擦力。
當制動墊塊560和致動器580沿方向578移動時，在制動墊塊560和致動器580之間仍然會存在輕微的楔合效果。具體說，制動墊塊560的臂傾斜面568、 570(圖8)受壓接觸致動器580的楔面595、 596,迫使臂563、564彎曲并朝外相向移動。按照這種方式，當致動器580沿方向578移動時，在接觸面566、 567與制動面531、 532之間分別產生少許阻力。
在接觸面566、 567與制動面531、 532之間的最終阻力減緩踏板臂50沿方向72移動并能由接觸踏板臂50的人感覺到。踏板臂50上的力的進一步降低導致踏板臂50移向發動機怠速位置。
致動器580滑入制動墊塊560的滑移是逐步的并且可以描述為"楔合"效果，這種效果可以增加或減少壓迫臂接觸面566、 567接觸殼體制動面531、 532的力。該力具有方向依賴性并有滯后性。踩下踏板所需的力不等于踏板返回所需的力。由于在臂接觸面566、 567與殼體制動面531、 532之間產生摩擦，所以踩下踏板比踏板伸出需要 更大的力。伸出踏板所需的力由彈簧550、 554的減壓提供。踏板臂力的 滯后效果是所期望的，因為這接近傳統的機械連接式加速踏板的感覺。
在踩下踏板臂的過程中，摩擦力與彈簧力相加，而當踏板被釋放或返
回其怠速位置時，彈簧力與摩擦力相減。
具有摩纟察產生組件500的踏板總成20的^茲體組件32和霍爾效應傳感 器44的操作與前述踏板總成20的操作相同，因此前面的描述通過引用被 納入此處。
使用圖12至圖14中的摩擦產生組件500的如圖l所示的踏板總成20 的踏板力和踏板位移關系曲線將與圖11所示的曲線相同。
摩擦產生組件的第二替代實施例
圖15至圖17中示出了摩擦產生組件或筒體或模塊600的另一個替代 實施例。摩擦產生組件600適合安裝在摩擦產生組件空腔140(圖5)內。摩 擦產生組件殼體600包括制動器殼體或筒體或模塊602,其中至少裝有下 列元件彈簧644和650;制動墊塊660;致動器680。摩擦產生組件600 類似于摩擦產生組件500。
制動器殼體602大致為矩形并具有底壁604,底壁與平行相對地間隔 開的側壁605相接。頂壁或橫接件609與側壁605的一部分相才妄并連接側 壁605的頂部。頂壁609與底壁604相對且分隔開。頂壁609為側壁605 增加了附加強度。制動器殼體602限定相對的端部606和607。端壁608 設于端部606處并且垂直于底壁604和頂壁609。
制動器殼體602可以由任何合適的材料例如注塑塑料制成，特別是可 以由具有高屈服強度的塑料制成。
壁604、 605、 608和609限定內腔或空腔610。空腔610向上敞開。 壁604、 605和609限定朝向端部607的開口 612。 一對U形肋(圖16)從 端壁608起部分伸入空腔610。 一對大致為圓形的、平行間隔開的凸起部 624(圖16和圖17)也從端壁608起部分向外延伸入空腔610。中間肋613 從底壁604起向上伸入空腔610并位于凸起部624之間，與其間隔開。
每道側壁605的內表面的一部分向內延伸或突出，乂人而形成內部的相 對的平制動面631、 632。制動面631、 632平行且〗皮此相對并且鄰接開口612。制動面631、 632可以由和壁605相同的材^牛制成或者由具有更高的 摩擦系數的材料制成。
制動器殼體602還具有一對相對的大致為C形的部分616(圖16),它 們在殼體602的相對兩側分別限定槽或槽615。該部分616 /人側壁605起 朝端部607延伸并且平行相對。 一對鎖定突出部或指618和619(圖15至 圖17)從每個部分616向外延伸，并且另一鎖定突出部或指620(圖17)從端 壁608起向外延伸。 一對圓錐形凸起部624從端壁608延伸進入空腔610。
繼續參考圖15至圖17，摩擦產生組件600還包括制動墊塊660(圖16)， 制動墊塊被構造成與殼體制動面631、 632接合。制動墊塊660大致為U 形并具有帶有對置的表面662A和662B的中心主體662。 一對細長的、平 行間隔開的臂663和664從表面662A起垂直向外延伸。臂663、 664和中 心主體662 —起限定大致呈U形的構件。臂663、 664通過間隙或槽665 分隔開。臂663具有窄或細的端部663A、和寬或粗的端部663B。正相對 的臂664具有窄或細的端部664A、和寬或4且的端部664B。在法向力^皮施 加到臂663、 664的長度時，窄的端部663A和664A允許臂663、 664略 微彎曲或撓曲。
臂663具有平的、外向的非傾殺牛的接觸面667和內向的平的傾斜面 670。臂664具有平的、外向的非傾斜的接觸面666和內向的平的傾斜面 668。傾斜面668和670并排布置并在裝配到制動器殼體602之前彼此面 對。面668和670沿殼體端部604的方向〗皮此向外叉開。
在制動墊塊660安裝在制動器殼體602中后，臂接觸面666靠近并適 合接合殼體制動面632，同時，臂接觸面667靠近并能接合殼體制動面631。
一對平行間隔開的桶形凸起或突出部673、 674 乂人制動墊塊的側面 662B起沿與臂663、 664的方向相反的方向垂直向外延伸。
制動墊塊660可以由適于為接觸面666、 667提供期望的摩擦系數的 任何合適的材料制成。
一對螺旋彈簧650、 654安裝在空腔610內。彈簧650限定相對的端 部651、 652。彈簧654限定相對的端部655、 656。彈簧650、 654在端壁 608和制動墊塊660之間被壓縮。彈簧650、 654將踏板臂50(圖l)向外偏 壓到靜止位置或怠速位置。彈簧的端部651、 655通過安靠在U形肋6n 上和安裝在凸起部624上被保持在殼體602內。凸起部624部分延伸進入 彈簧650、 654。彈簧端部652、 656通過安裝在凸起或突出部673、 6了4上被制動墊塊660保持。凸起673、 674部分延伸進入彈簧650、 654。
出于冗余度考慮，使用兩個彈簧。如果一個彈簧失效，另一個彈簧仍 可使用。提供這種冗余度是為了更高的可靠性，允許一個彈簧失效或疲勞， 而不會破壞偏壓功能。設置冗余彈簧是有效的并且每個彈簧本身能使踏板 臂返回其怠速位置是有用的。也可以使用其它類型的彈簧例如板簧或者扭 力彈簧。
繼續參考圖15至圖17,致動器680靠近并接觸制動墊塊660地安裝 在制動器殼體開口 612內。致動器682限定中心主體682。主體683限定 出頂面683、底面684、側面686、側面687、正面688和背面689。
楔合面696(圖16)形成于側面686,楔合面695(圖16)位于致動器680 的相對側面687。楔合面695基本平行于且靠近制動墊塊的傾斜面670并 能受壓接觸該傾斜面670。楔合面696基本平行于且靠近制動墊塊的傾斜 面670并能夠受壓接觸該傾斜面。楔合面695、 696沿致動器端部688的 方向"^要照大致V形定向4皮此向外叉開。
導專九698從相對兩側面686、 687中的每個側面的一部分起向外延伸。 導軌698接近正面688設置并以平行的完全正相對的關系定向。以可在殼 體602的槽615內滑移的方式安裝導軌698。當致動器680移動時，導軌 在槽615內滑動。導軌698將致動器680保持在殼體602內并在致動器680 沿方向678、 679移動時引導致動器680直線運動。致動器680能沿方向 679進一步移動進入殼體602并且能沿方向678進一步離開殼體602。
細長的平凸4侖面699沿致動器680的正面688延伸并且適合在組件600 被裝到殼體IOO(圖4)中以后被踏板臂50的凸輪桃尖62(圖4)接合。
摩擦產生組件600適合作為單個獨立的模塊或模塊單元安裝在摩擦產 生組件空腔140(圖5)內并適合替換摩擦產生組件200。如果在圖5的實施 例中被換上，擇摩擦產生組件600將會安放在摩擦產生組件空腔140中， 并且殼體602被下壓，從而使鎖定突出部618、 619抵靠側壁103、 104滑 動，鎖定突出部620抵靠前壁106滑動。隨著殼體602被進一步壓入摩擦 產生組件空腔140,到達停止位置，在這里，鎖定突出部618卡合入孔144, 鎖定突出部619卡合入孔146，并且鎖定突出部620卡合入孔142。摩擦 產生組件600則在摩擦產生組件空腔140中被固定保持到殼體100上。
摩擦產生組件600的使用具有很多優點。由于摩擦產生組件600是模 塊式整裝的摩擦產生單元，其可以與各種形狀和尺寸的殼體IOO和踏板臂50連用。例如，由于車輛底板、車輛防火壁、安裝孔、踏板位置和連接器 安裝位置的配置，不同的車輛可能需要略有不同的殼體和踏板臂設計。
由于摩擦產生組件600是模塊式整裝的摩擦產生單元，所以摩擦產生 組件600的設計可以保持不變，而殼體100和踏板臂50的形狀和尺寸可 根據需要針對各種車輛應用進行定制。
摩擦產生組件的第二替代實施例的操作
踏板總成20可采用摩擦產生組件600,以與前面描述的關于摩擦產生 組件200相似的方式進行操作。摩擦產生組件600可以替換圖4至圖6中 的摩擦產生組件200。假設摩擦產生組件600已替換了圖4至圖6中的摩 擦產生組件200，現在將結合圖4至圖6來說明摩擦產生組件600的操作。
現在轉向圖4和圖17，踏板臂50可以由使用者壓下并沿第一方向 70(加速)運動，或者踏板臂50被松開并沿另一方向72(減速)運動。當踏板 臂50被壓下且沿方向70移動時，踏板臂50向下轉動并迫使凸輪桃尖62 與凸輪面699接合或壓在其上。凸輪桃尖62和凸輪面699將踏板臂50的 轉動轉換成致動器680的直線運動。當踏板臂50被進一步壓下時，致動 器680沿方向679(即朝彈簧550、 554的方向)移動，迫使致動器的楔合面 695、 696與制動墊塊的傾斜面668、 670接觸，迫使臂663、 664彎曲并大 致垂直于致動器680的移動地彼此分離地反向橫向外移。致動器680壓迫 臂663、 664或將其楔緊在制動器殼體602的外側壁605上。
臂663和664的外移迫使臂接觸面666、 667進一步與殼體制動面631 和632接合，/人而增大臂接觸面666、 667和殼體的內制動面631、 632之 間的法向接觸力或摩擦力。當致動器680沿方向679進一步移動時，在臂 接觸面666、 667與殼體制動面631和632之間產生的摩擦力增大。另外， 隨著致動器680的進一步移動，當致動器680進一步移動進入殼體602時， 移動致動器680所需的力增大。
在臂接觸面666、 667與殼體制動面631、 632之間的最終阻力阻止踏 板臂50沿方向70運動，這可由用踩壓踏板臂50的人或使用者感覺到。
在踏板臂50沿第一方向70(加速)移動的同時，隨著彈簧650、 654在 制動墊塊660和殼體602之間被壓縮，壓縮彈簧650、 654中的彈簧力Fs 增大。增大的力Fs將制動墊塊660壓向并進入致動器680。具體說，制動 墊塊的臂663、 664被分別楔緊到致動器的楔合面695、 696上。踏板臂50的壓下效果導致臂接觸面666、 667對殼體內制動面631、 632施加的法向力增加。臂接觸面666、 667與殼體內制動面631、 632之 間的摩擦力通過與法向力相乘的動摩擦系數確定。當法向力隨施加在踏板 臂上的力增加而增大時，摩擦力相應增大。司機通過他/她在踏板臂50處 的腳感覺到這種增大。當踏板被壓下時，摩擦力和施加的力相反，當踏板 返回其怠速位置時，彈簧力與摩擦力相減。
通過與殼體槽615接合并在其中滑動的致動器導軌698，致動器680 在殼體602中的移動以直線方式';g 行f殼體602長度的軸線被引導。
當踏板臂50上的力降低或3t板臂50被松開并沿方向72移動時，存 在相反效果。踏板臂50向上轉動并且彈簧650、 654減壓，促使制動墊塊 660使致動器680沿方向678從殼體602中移出。彈簣650、 654使踏板臂 50返回靜止位置或怠速位置。
當致動器680沿方向678移動時，臂接觸面666、 667與殼體制動面 631、 632之間的摩擦力或阻力下降。當致動器680沿方向678移動時，臂 663和664減小施加到壁605的壓力。雖然壁605上的壓力減小，但該壓 力不會降低到零，因而當踏板臂50移動時，在接觸面666、 667與制動面 631、 632之間存在少許的阻力或摩擦力。
當制動墊塊660和致動器680沿方向678移動時，在制動墊塊660和 致動器680仍然會存在輕微的楔合效果。具體地說，制動墊塊660的傾斜 面668、 670受壓接觸致動器680的楔合面695、 696，迫使臂663、 664彎 曲并且向外相向移動。按照這種方式，當致動器680沿方向678移動時， 在^l妄觸面666、 667與制動面631、 632之間分別產生少^i午阻力。
在臂接觸面666、 667與殼體內制動面631、 632之間的最終阻力減緩 踏板臂50沿方向72移動并能夠由接觸踏板臂50的人感覺到。踏板臂50 上的力的進一步降低導致踏板臂50向發動機怠速位置運動。
致動器680滑入制動墊塊660的滑移是逐步的并可以描述為"楔合" 效果，其可以增加或減少將臂接觸面666、 667壓迫到殼體制動面631、 632 中的力。該力是具有方向依賴性和有滯后性。
踩下踏板所需的力不等于踏板返回所需的力。由于在臂接觸面666、 667與殼體內制動面631、 632之間產生摩擦，所以踩下踏板比踏板伸出需 要更大的力。踏板伸出所需要的力由彈簧650、 654的減壓來提供。踏板 臂力的滯后效果是期望得到的，因為這與傳統的機械連接式加速踏板的感覺相近。
在踩下踏板臂的過程中，摩擦力與彈簧力相加，而當踏板被釋放或者 返回其怠速位置時，彈簧力與摩擦力相減。
具有摩〗察產生組件600的踏板總成20的i茲體組件32和霍爾效應傳感 器44的操作與前面所述的踏板總成20的操作相同。
使用圖15至圖17中的摩擦產生組件600的、圖1所示踏板總成20 的踏板力和踏板位移關系曲線將與圖11所示的曲線相同。
結語
在不背離本發明新穎特征的精神和范圍的情況下，可以對上面描述的 多個實施例進行多種變化和修改。應當理解，不打算對本文所示出的具體 系統設置限制，和不應被推斷構成限制。當然，打算通過所附的權利要求 書來涵蓋落入權利要求保護范圍的所有修改。例如，雖然摩擦產生組件的 組成零件已被描述為是適合卡扣到踏板殼體的獨立模塊或筒體的組成部 件，但應當理解，本發明同樣涵蓋這些元件作為與踏板殼體一體的或者一 起模制的摩擦產生組件的 一部分。
權利要求
1.一種踏板總成，包括踏板殼體；連接到所述踏板殼體的踏板臂；與所述踏板殼體相關聯的制動器殼體；與所述制動器殼體相關聯的制動墊塊，所述踏板臂的移動導致所述制動墊塊移動；與所述踏板臂相關聯的磁體；與所述踏板殼體相關聯并且靠近所述磁體布置的傳感器，所述傳感器對所述磁體的移動做出反應，產生表示所述踏板臂的位置的電信號。
2. 根據權利要求1所述的踏板總成，其特征是，所述制動器殼體限定出制動面，所述制動墊塊限定出與所述制動面基本互補的接觸面，所述接觸面適合與所述制動面接合。
3. 根據權利要求1所述的踏板總成，其特征是，彈簧與所述制動墊塊相關聯，以迫使所述踏板臂到靜止位置。
4. 根據權利要求1所述的踏板總成，其特征是，在所述踏板臂和所述制動墊塊之間連接有致動器。
5. 根據權利要求2所述的踏板總成，其特征是，所述制動墊塊具有一對臂。
6. 根據權利要求5所述的踏板總成，其特征是，在所述臂之間限定出槽。
7. 根據權利要求6所述的踏板總成，其特征是，壁從所述制動器殼體延伸出。
8. 根據權利要求7所述的踏板總成，其特征是，所述壁的對置的面限定出各自的對置的制動面。
9. 根據權利要求8所述的踏板總成，其特征是，所述臂分別接合所述壁的對置的面。
10. 根據權利要求1所述的踏板總成，其特征是，換低擋裝置被連接到所述踏板臂。
11. 一種踏板總成，包括殼體；連接到所述殼體的踏板臂；與所述殼體相連接的摩擦產生組件，所述摩擦產生組件包括靠近所述踏板臂安裝的致動器，當所述踏板臂被壓下時，所述致動器適于被所述踏板臂移動；具有至少一個接觸面的制動墊塊，所述制動墊塊可操作地被所 述致動器移動，所述接觸面接合制動面，從而在所述接觸面和所述制動面 之間產生摩才察；接觸所述制動墊塊以偏壓所述踏板臂的彈簧；和 傳感器，對所述踏板臂的移動做出反應以提供表示踏板位置的電信一;—
12. 根據權利要求11所述的踏板總成，其特征是，所述殼體限定出 制動面，所述制動墊塊上的接觸面適合與所述制動面接合。
13. 根據權利要求11所述的踏板總成，其特征是，在所述制動墊塊和 所述殼體之間設有彈簧。
14. 根據權利要求11所述的踏板總成，其特征是，所述致動器連接 在所述踏4反臂和所述制動墊塊之間。
15. 根據權利要求11所述的踏板總成，其特征是，所述傳感器包括連 接到所述踏板臂的磁體和靠近所述;茲體布置的磁性傳感器。
16. 根據權利要求12所述的踏板總成，其特征是，所述殼體具有壁， 所述制動面由所述壁限定。
17. 根據權利要求16所述的踏板總成，其特征是，所述制動墊塊具有 一對臂，所述接觸面形成在所述臂上。
18. 根據權利要求17所述的踏板總成，其特征是，所述壁為內部中心 壁，所述壁的對置側面限定出各自的對置制動面，每個所述臂限定出內表 面，所述內表面界定所述接觸面，所述致動器適合使所述臂向內彎曲，以 接觸所述壁的對置制動面。
19. 根據權利要求17所述的踏板總成，其特征是，所述殼體的所述壁 由外壁界定，每個所述臂限定出外接觸面，所述致動器適合彎曲所述臂并 使所述臂的相應外接觸面向外接觸到所述殼體的所述壁。
20. —種踏板總成，其包括 限定出空腔的殼體； 可旋轉地連接到所述殼體上的踏板臂；適合安裝在所述空腔內的獨立的摩擦產生模塊，所述摩擦產生模塊包括具有接觸面的制動墊塊，所述接觸面適于接觸所述摩擦產生模塊的制動面；適于抵靠所述制動墊塊的至少一個彈簧；和 適于接合所述制動墊塊的致動器，所述踏板臂的移動導致所述致 動器移動所述制動墊塊而接觸到所述制動面。
21. 根據權利要求20所述的踏板總成，其特征是，所述制動墊塊具有 一對臂，所述接觸面形成在所述臂上。
22. 根據權利要求21所述的踏板總成，其特征是，所述制動面在所述 摩擦產生模塊的內中心壁上限定出，所述致動器適合使所述制動墊塊的所 述臂向內彎曲，以接觸所述壁的相對側面。
23. 根據權利要求21所述的踏板總成，所述制動面在所述摩擦產生模 塊的內周壁上限定出，所述致動器適于使所述制動墊塊的臂向外彎曲，以 接觸由所述壁界定的制動面。
24. —種踏板總成，包括 踏板殼體；可旋轉地連接到所述踏板殼體的踏板臂；對所述踏板臂的移動做出反應以提供表示所述踏板臂的位移的電信 號的傳感器；與所述踏板殼體相關聯的摩擦產生組件，其包括 限定出至少一個制動面的制動器殼體；與所述制動器殼體相關聯的制動墊塊，所述制動墊塊限定出至少 一個接觸面，所述制動墊塊可操作地響應于所述踏板臂的移動而移動，所 述接觸面適合與所述制動面接合以產生摩擦；在所述制動器殼體內的至少一個彈簧；和設置在所述踏板臂和所述制動墊塊之間的致動器，當所述踏板臂 被壓下時，所述致動器壓在所述制動墊塊上。
25. 根據權利要求24所述的踏板總成，其特征是，所述踏板殼體限 定出空腔，所述制動器殼體為適于安裝在所述空腔內的獨立的筒體。
26. 根據權利要求25所述的踏板總成，其特征是，所述制動器殼體具 有至少一個突出部，所述突出部適合允許所述制動器殼體被保持在所述踏 板殼體的空腔內。
27. 根據權利要求25所述的踏板總成，其特征是，所述筒體至少包括 安裝在其中的所述致動器、制動墊塊和彈簧。
28. 根據權利要求27所述的踏板總成，其特征是，所述踏板臂適合 接合所述致動器，所述致動器適合接合所述制動墊塊，并且所述制動墊塊 適合接合所述彈簧。
29. 根據權利要求27所述的踏板總成，其特征是，所述筒體限定出中 心內壁，其包括限定出各自對置的制動面的各相對的側面，所述制動墊塊 包括限定出各接觸面的各臂并且適合通過所述致動器向內彎曲，以接觸所 述壁的對置制動面來產生摩擦。
30. 根據權利要求27所述的踏板總成，其特征是，所述筒體限定出內 周壁，所述制動墊塊包括限定出各接觸面的各臂并且適合通過所述致動器 向外彎曲，以接觸所述內周壁來產生摩擦。
全文摘要
一種車輛的踏板總成包括踏板殼體和連接到殼體的踏板臂。與殼體相關聯的摩擦產生組件至少包括被踏板臂接合的致動器、被致動器接合的制動墊塊、和接合制動墊塊的彈簧。制動墊塊上的臂適合接合摩擦產生組件的內中心壁或內周壁。在一個實施例中，摩擦產生組件形成獨立的模塊，其被卡合在形成于踏板殼體內的空腔中。磁體被連接到踏板臂上。傳感器連接到踏板殼體上并靠近磁體布置。傳感器響應于磁體移動，以產生表示踏板臂位置的電信號。
文檔編號G05G1/30GK101681181SQ200880015432
公開日2010年3月24日 申請日期2008年5月8日 優先權日2007年5月9日
發明者D·斯圖爾特, M·凱加拉, T·米勒爾 申請人:Cts公司