專利名稱：加速踏板組件的強(qiáng)制降檔裝置的制作方法
加速踏板組件的強(qiáng)制降檔裝置現(xiàn)有技術(shù)本發(fā)明涉及一種根據(jù)權(quán)利要求1的前序部分的、機(jī)動(dòng)車的加速踏板組件的強(qiáng)制降檔裝置(Kick-Down-Einrichtung),該加速踏板組件包 括一個(gè)支承在軸承座上的、可在靜止位置與終端位置之間移位的加速 踏板。具有自動(dòng)變速器的車輛中或具有對(duì)準(zhǔn)換擋功能(Fluchtschalt-flmktion)的車輛中的強(qiáng)制降檔裝置或?qū)?zhǔn)開關(guān)通過(guò)跳躍式的操作力上 升給予駕駛員關(guān)于強(qiáng)制降檔功能或?qū)?zhǔn)換擋功能已被觸發(fā)的可感覺(jué) 的反饋。所述類型的強(qiáng)制降檔裝置例如已由WO 00/64696公知。在那里， 一個(gè)膨脹彈簧將兩個(gè)在操作元件中被徑向地導(dǎo)向的滾珠相對(duì)于操作 元件的軸向操作方向橫向地向徑向外部壓緊。通過(guò)抵抗復(fù)位彈簧的作 用軸向地操作操作元件而使?jié)L珠與一個(gè)待加壓的彈性金屬弓形件相 接觸。但該強(qiáng)制降檔裝置的結(jié)構(gòu)由于多個(gè)構(gòu)件、尤其是由于三個(gè)彈簧 元件而相對(duì)復(fù)雜，因此成本高。根據(jù)EP 1 129 884B1, —種強(qiáng)制降檔裝置包括抵抗復(fù)位彈簧的力 可軸向移動(dòng)的操作元件，該操作元件承載兩個(gè)設(shè)置在直徑兩端的滾動(dòng) 體，當(dāng)操作元件移入到強(qiáng)制降檔裝置的殼體中時(shí)，出于提高移動(dòng)力的 目的，這些滾動(dòng)體抵抗U形板簧的力各被一個(gè)加壓棱邊加壓。該強(qiáng)制 降檔裝置也由于多個(gè)構(gòu)件而構(gòu)造得相對(duì)復(fù)雜。在根據(jù)DE 195 21 821 Cl的強(qiáng)制降檔裝置中，力跳躍通過(guò)設(shè)置在 加速踏板上的凸輪來(lái)產(chǎn)生，該凸輪被壓到兩個(gè)滾子之間的中間空間中徑向向外將這些滾子擠壓到一個(gè)板簧的腿上。強(qiáng)制降檔裝置的復(fù)位通 過(guò)加速踏板的復(fù)位彈簧來(lái)進(jìn)行。這種解決方案需要軸承座與加速踏板 之間的很小的公差，因?yàn)閷?duì)于可靠的功能來(lái)說(shuō)凸輪相對(duì)于滾子的相對(duì) 位置起決定性作用。但這引起相對(duì)高的制造及裝配成本。因?yàn)閺?qiáng)制降 檔裝置不具有自己的復(fù)位彈簧，所以存在著危險(xiǎn)當(dāng)凸輪卡緊在滾子 之間時(shí)加速踏板不可再?gòu)?fù)位并且保留在全負(fù)荷位置中。此外，當(dāng)板簧 彈回并且滾子在其初始位置中撞擊時(shí)，復(fù)位伴隨著明顯可聽到的噪 聲。尤其是在所述裝置中板簧的耐久性也不太高。 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)根據(jù)權(quán)利要求l，該強(qiáng)制降檔裝置包括a) 至少一個(gè)在加速踏板的或軸承座的凹部中被軸向地導(dǎo)向 的、具有作用棱邊的操作元件，及b) —個(gè)在凹部中被軸向地導(dǎo)向、與操作元件通過(guò)至少一個(gè)滾 動(dòng)體共同作用并且被至少一個(gè)壓簧加載的具有楔形面的 楔形元件，其中，C)當(dāng)加速踏板被操作直到一個(gè)確定的點(diǎn)時(shí)，操作元件可通過(guò) 操作力軸向地?cái)D壓到凹部中以及可通過(guò)其作用棱邊將所 述至少一個(gè)滾動(dòng)體從凹部的橫向凹部徑向擠壓出來(lái)并且 擠壓在楔形元件的楔形面上。 換句話說(shuō)，楔形元件以其楔形面使壓簧的彈簧力徑向轉(zhuǎn)向到滾動(dòng) 體上，由此提供用于提高操作力的預(yù)壓緊力及用于使強(qiáng)制降檔裝置復(fù) 位的復(fù)位力。由于這些措施，取代如現(xiàn)有技術(shù)中的兩個(gè)彈簧而僅需要一個(gè)彈 簧，該彈簧執(zhí)行雙重功能。因?yàn)樵搹椈梢环矫媾c楔形元件的楔形面共 同作用地負(fù)責(zé)改變操作力，另一方面通過(guò)軸向地?cái)D壓回楔形元件以及 通過(guò)將滾動(dòng)體徑向地?cái)D壓回到橫向凹部中來(lái)負(fù)責(zé)強(qiáng)制降檔裝置的復(fù)位。駕駛員在操作強(qiáng)制降檔裝置時(shí)在加速踏板上應(yīng)感覺(jué)到的所要求的 力峰值在此通過(guò)滾動(dòng)體從橫向凹部中壓出來(lái)所需的力來(lái)構(gòu)成。該力峰 值的大小可通過(guò)滾動(dòng)體在橫向凹部中的進(jìn)入深度或者說(shuō)通過(guò)滾動(dòng)體 及橫向凹部的幾何形狀和/或通過(guò)彈簧剛度來(lái)確定。此后，操作力急驟 地下降，因?yàn)閺?qiáng)制降檔裝置的在加速踏板上可感覺(jué)到的反力除待克服 的摩擦力外基本上僅由被壓緊的壓簧來(lái)產(chǎn)生。該壓簧取決于楔形面上 的力流可構(gòu)造得相對(duì)小和軟。由此，在力峰值之后力-位移特性曲線的 力下降相對(duì)大，這使噪聲舒適性顯著提高并且保證給駕駛員單義的反 饋。這通過(guò)使?jié)L動(dòng)體與壓簧借助于楔形元件的解耦來(lái)支持。力峰值與不同加速踏板長(zhǎng)度的適配可通過(guò)加速踏板中或軸承座 中的凹部深度的變化來(lái)實(shí)現(xiàn)。由此僅須適配加速踏板或軸承座，而不 必適配其它構(gòu)件，因此這些構(gòu)件是相同件。該強(qiáng)制降檔裝置總體上僅 由四個(gè)構(gòu)件組成，即操作元件、楔形元件、壓簧及滾動(dòng)體。尤其是由 于所述構(gòu)件被接收在加速踏板的或軸承座的凹部中而不需要單獨(dú)的殼體或其它連接或固定構(gòu)件。與根據(jù)DE 195 21 821 Cl的解決方案相 比，加速踏板相對(duì)于軸承座的公差是不重要的。由此總體上得到一個(gè) 非常簡(jiǎn)單、緊湊且成本低廉的強(qiáng)制降檔裝置結(jié)構(gòu)。通過(guò)從屬權(quán)利要求中所述的措施可有利地進(jìn)一步構(gòu)造和改進(jìn)權(quán) 利要求l中給出的本發(fā)明。楔形面以優(yōu)選方式構(gòu)造在楔形元件的從頭部楔形地?cái)U(kuò)寬的腳部 上。此外，操作元件例如具有杯形橫截面并且楔形元件的頭部在操作 元件的一個(gè)背離操作元件的操作面指向的盲孔中被軸向地導(dǎo)向。另 外，壓簧一方面支撐在加速踏板的或軸承座的凹部的底部上并且另一 方面支撐在楔形元件的腳部中的凹部中。由此，該強(qiáng)制降檔裝置構(gòu)造 極其緊湊。此外，例如在操作元件的殼壁中存在至少一個(gè)徑向的通孔，所述通孔具有基本上與所述至少一個(gè)滾動(dòng)體的橫截面相應(yīng)的橫截面，其 中，操作元件的殼壁具有這樣的壁厚，使得所述滾動(dòng)體在被接收在橫 向凹部中的狀態(tài)中可伸過(guò)通孔并且與楔形元件的楔形面相接觸。由此，在操作該強(qiáng)制降檔裝置時(shí)，楔形元件被貼靠在楔形面上并 且被作用棱邊從橫向孔向徑向內(nèi)部擠出的滾動(dòng)體抵抗壓簧的作用超 過(guò)操作元件的最大壓入深度進(jìn)一步壓入到加速踏板的或軸承座的凹 部中。所述至少一個(gè)滾動(dòng)體優(yōu)選通過(guò)滾子體或滾珠構(gòu)成并且可以以比 滾動(dòng)體的一半直徑小的進(jìn)入深度被擠壓到橫向孔中。由此保證所述 滾動(dòng)體可被操作元件的作用棱邊從橫向凹部中壓出來(lái)，而不發(fā)生卡緊 或歪斜。特別優(yōu)選所述至少一個(gè)滾動(dòng)體通過(guò)壓簧的預(yù)壓緊力與楔形面持 續(xù)地處于接觸。由于沒(méi)有嚙合噪聲，于是得到強(qiáng)制降檔裝置的噪聲非 常低的功能。本發(fā)明的其它有利的結(jié)構(gòu)及進(jìn)一步的構(gòu)型被描述在其余的從屬 權(quán)利要求中。


附圖中示出了本發(fā)明的實(shí)施例，在以下的說(shuō)明中對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)描 述。附圖表示圖1根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施形式的強(qiáng)制降檔裝置在未被操作的初始位置中的橫剖面視圖；圖2圖1的強(qiáng)制降檔裝置在被操作的終端位置中的橫剖面視圖；圖3根據(jù)本發(fā)明的強(qiáng)制降檔裝置的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施形式的橫 剖面視圖。實(shí)施例的說(shuō)明在圖1中總地用1標(biāo)記的根據(jù)本發(fā)明的強(qiáng)制降檔裝置的優(yōu)選實(shí)施 形式組合在機(jī)動(dòng)車的一個(gè)出于比例尺原因而未示出的加速踏板組件 中，該加速踏板組件作為結(jié)構(gòu)單元來(lái)預(yù)裝配。加速踏板組件包括一個(gè)可擺動(dòng)地支承在軸承座3上的、可在靜止位置與終端位置之間移位的 加速踏板2。根據(jù)該優(yōu)選實(shí)施形式，強(qiáng)制降檔裝置1包括a) 至少一個(gè)在加速踏板2的凹部4中被軸向地導(dǎo)向的、具有 作用棱邊8的操作元件6,及b) —個(gè)在凹部4中被軸向地導(dǎo)向、與操作元件6通過(guò)優(yōu)選兩 個(gè)滾動(dòng)體16共同作用并且被至少一個(gè)壓簧10加載的具有 楔形面14的楔形元件12，其中，c) 當(dāng)加速踏板2被操作直到一個(gè)確定的點(diǎn)時(shí)，操作元件6可 通過(guò)操作力軸向地?cái)D壓到凹部4中以及可通過(guò)其作甩棱邊 8將所述兩個(gè)滾動(dòng)體16從凹部4的橫向凹部18徑向地?cái)D 壓出來(lái)并且擠壓在楔形元件12的楔形面14上。滾動(dòng)體16在凹部4中彼此相對(duì)位于直徑兩端并且優(yōu)選通過(guò)圓柱 形的滾子構(gòu)成。相應(yīng)地，橫向凹部18的橫截面構(gòu)造成具有互補(bǔ)橫截 面的圓柱形，其中，橫向凹部18的中心軸線位于凹部4的壁的外部， 由此使?jié)L子16在橫向凹部18中的最大進(jìn)入深度小于滾子直徑的一 半。操作元件6具有杯形橫截面，其中，在一個(gè)包圍盲孔20的殼壁 22中存在兩個(gè)徑向的通孔24，這些通孔具有基本上與滾子16的縱向 橫截面相應(yīng)的橫截面。作用棱邊8則構(gòu)造在通孔24的朝操作元件6 的操作面26指向的縱向端面上。在圖1中所示的初始位置中，通孔24與保持在橫向凹部18中的 滾子16相重疊。在此情況下，操作元件6的殼壁22具有這樣的壁厚，使得滾子16可伸過(guò)通孔24并且與楔形元件12的楔形面14相接觸。 楔形元件12以一個(gè)頭部28在操作元件6的盲孔20中被軸向地導(dǎo)向。 楔形面14以優(yōu)選的方式構(gòu)造在楔形元件12的從頭部28楔形地?cái)U(kuò)寬 的腳部30上。在圖1中所示的未被操作的初始狀態(tài)中，在操作元件6 的底部與楔形元件12的頭部28之間存在一個(gè)小的氣隙。壓簧10 — 方面支撐在加速踏板2的凹部4的底部上，另一方面支撐在楔形元件 12的背離頭部28指向的成階梯的盲孔32中，并且優(yōu)選持續(xù)地處于預(yù) 壓緊力下。該壓簧與楔形面14相聯(lián)系負(fù)責(zé)滾子16由于壓簧力的徑 向分量而保持在橫向凹部18中。當(dāng)通過(guò)相應(yīng)地壓下加速踏板2來(lái)對(duì)操作元件6進(jìn)行操作時(shí)，該操 作元件與加速踏板組件的軸承座3上的一個(gè)止擋34接觸并且被壓到 加速踏板2的凹部4中。在此情況下，操作元件6攜動(dòng)伸過(guò)通孔24 的滾子16，其方式是該操作元件用其作用棱邊8將這些不是以它們的 直徑的整個(gè)一半靜止在橫向凹部18中的滾子從橫向凹部18向徑向內(nèi) 部壓出來(lái)，如借助于圖2易于想到的那樣。在此情況下，持續(xù)貼靠在 楔形面14上的滾子16使楔形元件12相對(duì)于操作元件6進(jìn)一步移動(dòng) 到加速踏板2的凹部4中，其中，滾子16始終在操作元件6的殼壁 22的通孔24中被導(dǎo)向并且壓簧10被進(jìn)一步壓緊。駕駛員在操作強(qiáng)制降檔裝置1時(shí)在加速踏板2上應(yīng)感覺(jué)到的所要 求的力峰值在此通過(guò)滾子16從橫向凹部18中壓出來(lái)所需的力來(lái)構(gòu) 成。該力峰值的大小可通過(guò)滾子16在橫向凹部18中的進(jìn)入深度或者 說(shuō)通過(guò)滾子16及橫向凹部18的幾何形狀和/或通過(guò)壓簧10的彈簧剛 度來(lái)確定。在滾子16被沖擊式地壓出后，操作力急驟下降，因?yàn)橥?過(guò)強(qiáng)制降檔裝置1產(chǎn)生的、反作用于操作力的反力除摩擦力外基本上 僅由被壓緊的壓簧10來(lái)確定。通過(guò)該工作原理實(shí)現(xiàn)期望的陡峭的力 上升以及隨后的力下降，該力下降應(yīng)由駕駛員在加速踏板上感覺(jué)到。為了使強(qiáng)制降檔裝置1從圖2中所示的終端位置復(fù)位到圖1的初 始位置中，即當(dāng)操作元件6與止擋34又脫開配合時(shí)，楔形面14使壓 簧10的彈簧力徑向地轉(zhuǎn)向，由此，滾子16被擠壓回到橫向凹部18 中，這也使得同時(shí)保持在通孔24中的滾子16攜動(dòng)操作元件6到初始 位置中。為了進(jìn)行裝配，將由壓簧IO、滾子16、楔形元件12及操作元件 6組成的預(yù)裝配的強(qiáng)制降檔裝置1在圖2中所示的狀態(tài)中使?jié)L子16位 于徑向內(nèi)部地插入到凹部4中，直到滾子16由壓簧10的通過(guò)楔形面 14引入的壓力引起^fe卡入到橫向凹部18中。在根據(jù)圖3的本發(fā)明第二實(shí)施例中，與上述例子相比保持相同或 作用相同的部分通過(guò)相同的參考標(biāo)號(hào)來(lái)標(biāo)記。與上述例子不同的是， 接收強(qiáng)制降檔裝置1的凹部4不是構(gòu)造在加速踏板2中，而是構(gòu)造在 軸承座3中。此外，加速踏板2具有一個(gè)位于操作元件6的操作面26 對(duì)面的接觸面36，當(dāng)加速踏板2已被操作繞過(guò)一個(gè)確定的操作角度時(shí)， 該接觸面與操作面26相接觸并且由此可引起強(qiáng)制降檔裝置1的操作。 強(qiáng)制降檔裝置1的功能及結(jié)構(gòu)在其它方面如在上述實(shí)施例中所述的那 樣。
權(quán)利要求
1.機(jī)動(dòng)車的加速踏板組件的強(qiáng)制降檔裝置(1)，該加速踏板組件包括一個(gè)支承在軸承座(3)上的、可在靜止位置與終端位置之間移位的加速踏板(2)，其特征在于a)該強(qiáng)制降檔裝置(1)包括至少一個(gè)在該加速踏板(2)的或該軸承座(3)的凹部(4)中被軸向地導(dǎo)向的、具有至少一個(gè)作用棱邊(8)的操作元件(6)，b)一個(gè)在所述凹部(4)中被軸向地導(dǎo)向、與所述操作元件(6)通過(guò)至少一個(gè)滾動(dòng)體(16)共同作用并且通過(guò)至少一個(gè)壓簧(10)加載的具有楔形面(14)的楔形元件(12)，其中，c)當(dāng)該加速踏板(2)被操作直到一個(gè)確定的點(diǎn)時(shí)，所述操作元件(6)可被軸向地?cái)D壓到所述凹部(4)中以及可通過(guò)其作用棱邊(8)將所述至少一個(gè)滾動(dòng)體(16)從所述凹部(4)的橫向凹部(18)徑向擠壓出來(lái)并且擠壓在該楔形元件(12)的楔形面(14)上。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1的強(qiáng)制降檔裝置，其特征在于該楔形面(14) 構(gòu)造在該楔形元件(12)的從頭部(28)楔形地?cái)U(kuò)寬的腳部(30)上。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2的強(qiáng)制降檔裝置，其特征在于所述操作 元件(6)具有杯形橫截面并且該楔形元件(12)的頭部(28)在所 述操作元件(6)的一個(gè)背離所述操作元件(6)的操作面(26)指向 的盲孔(20)中被軸向地導(dǎo)向。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2或3的強(qiáng)制降檔裝置，其特征在于在所述操 作元件(6)的殼壁(22)中存在至少一個(gè)徑向的通孔(24),所述通 孔具有基本上與所述至少一個(gè)滾動(dòng)體(16)的橫截面相應(yīng)的橫截面，其中，所述操作元件(6)的殼壁(22)具有這樣的壁厚，使得所述 滾動(dòng)體(16)在被接收在所述橫向凹部(18)中的狀態(tài)中可伸過(guò)所述 通孔(24)并且與該楔形元件(12)的楔形面(14)相接觸。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4的強(qiáng)制降檔裝置，其特征在于所述作用棱邊 (8)構(gòu)造在所述操作元件(6)的通孔(24)的朝該操作面(26)指向的端面上。
6. 根據(jù)權(quán)利要求2至5中至少一項(xiàng)的強(qiáng)制降檔裝置，其特征在于: 在操作該強(qiáng)制降檔裝置(1)時(shí)，該楔形元件(12)被貼靠在該楔形 面(14)上并且被所述作用棱邊(8)從所述橫向凹部(18)向徑向 內(nèi)部擠出的滾動(dòng)體(16)抵抗所述壓簧(10)的作用超過(guò)所述操作元 件(6)的最大壓入深度進(jìn)一步壓入到該加速踏板(2)的或該軸承座(3)的凹部(4)中。
7. 根據(jù)權(quán)利要求2至6中至少一項(xiàng)的強(qiáng)制降檔裝置，其特征在于 所述壓簧(10) —方面支撐在該加速踏板(2)的或該軸承座(3)的 凹部(4)的底部上并且另一方面支撐在該楔形元件(12)的腳部(30) 中的盲孔(32)中。
8. 根據(jù)以上權(quán)利要求中至少一項(xiàng)的強(qiáng)制降檔裝置，其特征在于 所述滾動(dòng)體(16)通過(guò)滾子體或滾珠構(gòu)成并且可以以比所述滾動(dòng)體(16)的一半直徑小的進(jìn)入深度被擠壓到所述橫向凹部(18)中。
9. 根據(jù)以上權(quán)利要求中至少一項(xiàng)的強(qiáng)制降檔裝置，其特征在于-所述操作元件(6)可由一個(gè)對(duì)應(yīng)配置的止擋(34)操作。
10. 根據(jù)以上權(quán)利要求中至少一項(xiàng)的強(qiáng)制降檔裝置，其特征在于 通過(guò)所述壓簧(10)的預(yù)壓緊力使所述至少一個(gè)滾動(dòng)體(16)與該楔 形面(14)持續(xù)地處于接觸。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種機(jī)動(dòng)車的加速踏板組件的強(qiáng)制降檔裝置(1)，該加速踏板組件包括一個(gè)支承在軸承座(3)上的、可在靜止位置與終端位置之間移位的加速踏板(2)。該強(qiáng)制降檔裝置(1)包括a)至少一個(gè)在該加速踏板(2)的或該軸承座(3)的凹部(4)中被軸向地導(dǎo)向的、具有至少一個(gè)作用棱邊(8)的操作元件(6)以及b)一個(gè)在所述凹部(4)中被軸向地導(dǎo)向、與所述操作元件(6)通過(guò)至少一個(gè)滾動(dòng)體(16)共同作用并且通過(guò)至少一個(gè)壓簧(10)加載的具有楔形面(14)的楔形元件(12)，其中，c)當(dāng)該加速踏板(2)被操作直到一個(gè)確定的點(diǎn)時(shí)，所述操作元件(6)可被軸向地?cái)D壓到所述凹部(4)中以及可通過(guò)其作用棱邊(8)將所述至少一個(gè)滾動(dòng)體(16)從所述凹部(4)的橫向凹部(18)徑向擠壓出來(lái)并且擠壓在該楔形元件(12)的楔形面(14)上。
文檔編號(hào)G05G1/487GK101242969SQ200680029982
公開日2008年8月13日 申請(qǐng)日期2006年7月26日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月17日
發(fā)明者A·鮑爾, B·鮑爾, J·迪亞茲, J·馬韋德, K-H·容, T·林克, W·奧托 申請(qǐng)人:羅伯特·博世有限公司