技术领域
[0001] 本
发明涉及一种离合踏板机构，尤其是涉及一种带双重助
力弹簧机构的离合踏板总成。
背景技术
[0002] 随着
发动机技术(如
增压技术、缸内直喷技术)的飞速发展，
发动机扭矩也逐步提高，
离合器的压紧力就要增大，相应的手动挡车辆需求的离合器扭矩容量也逐步加大。手动档轿车采用大扭矩发动机，为保证离合操作舒适性，踏板行程也不能过长(120～150mm之间比较合适)，不能通过无限制的加大离合踏板杠杆比来降低踏板力，此时就需要加大离合踏板助力值。
[0003] 目前手动档轿车离合踏板一般都带过中心点弹簧机构(圆柱簧或者
扭簧)，在整个踏板行程过程中弹簧处于压缩状态，在过弹簧机构中心点前，对踏板起阻力作用(回位力)，过中心点之后对踏板起助力作用。由于受到离合踏板最大回位力和踏板末段助力值不能过大的限制，最大有效助力只能做到20～30N左右，只能满足搭载小扭矩发动机的手动档轿车，不适用于搭载大扭矩发动机的轿车。
[0004] 与本发明最相接近的
现有技术有：中国
专利号CN200720033929.X专利以及中国专利号CN200820020278.5专利，它们主要的结构都是带过中心点的弹簧机构(弹簧为圆柱簧或者扭簧)，通过这个技术我们可以实现一定的离合踏板回位力和助力，改善离合操作舒适性，但是它的缺点是弹簧机构所能提供的最大助力有限(20～30N左右)。对于搭载扭矩超过250N.m发动机的轿车来说，最大离合踏板力将超过120N，如采用上述常规的带助力弹簧机构的离合踏板，舒适性不佳，将引起车主抱怨。如采用外部伺服机构(如气
泵或者
液压泵)来降低离合踏板力，一方面在轿车上布置困难(气泵一般用于
卡车)，另一方面开发和匹配周期长、成本高昂。
发明内容
[0005] 本发明的目的是提供一种离合踏板总成，解决搭载大扭矩发动机的手动挡轿车对离合踏板的助力值要求较高的问题。在保证合适的踏板行程和合适的最大踏板回位力的前提下，提高离合踏板助力值。
[0006] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种离合踏板总成，包括踏板
支架、踏板臂和助力弹簧机构，所述的踏板臂通过踏板臂旋
转轴铰接在踏板支架上，踏板臂末端设置有踏板垫。所述的助力弹簧机构分为上助力弹簧机构和下助力弹簧机构；所述的上助力弹簧机构在踏板支架上侧，包括与踏板支架底端铰接的上弹簧导杆、与踏板臂铰接的上弹簧导套以及设置在两者之间的上助力弹簧；所述的下助力弹簧机构在踏板支架下侧，包括与踏板支架上的下弹簧导套连接支架铰接的下弹簧导套、与踏板臂铰接的下弹簧导杆以及设置在两者之间的下助力弹簧。
[0007] 在本发明中，离合踏板在初始状态时，所述的上弹簧导杆轴线与踏板臂
旋转轴中点至上弹簧导套的旋转轴中点连线的夹
角为α；所述的下弹簧导杆轴线与踏板臂旋转轴中点至下弹簧导套的旋转轴中点连线的夹角为β；所述的夹角α和β均为钝角，并且夹角α小于夹角β。
[0008] 进一步的，所述的踏板支架上固定设置有离合踏板上限位，所述的踏板支架上固定设置有离合踏板下限位，所述的离合踏板从离合踏板上限位踏至离合踏板下限位的踏板行程范围设定在120～150mm。
[0009] 所述的上助力弹簧和下助力弹簧为
压缩弹簧，在整个踏板行程范围内均处于压缩状态。
[0010] 本发明的有益效果：由于采用了双重助力弹簧机构的离合踏板，两助力弹簧机构的助力
叠加，在保证合适的踏板行程和合适的最大踏板回位力的前提下，能将离合踏板最大助力提高1倍左右，显著降低离合踏板力，提高离合踏板操作舒适性，满足大扭矩发动机手动挡轿车对离合操纵系统的需求。
[0011] 以下将结合
附图和
实施例，对本发明进行较为详细的说明。
附图说明
[0012] 图1为本发明离合踏板总成的左视图。
[0013] 图2为本发明离合踏板总成的右视图。
[0014] 图3为本发明离合踏板总成的局部左视图。
[0015] 图4为本发明助力弹簧机构提供的助力曲线图(其中：Y坐标值为正，表示踏板回位力；Y坐标为负，标识踏板助力；横坐标为踏板行程)。
[0016] 图中：1.踏板支架、2.踏板臂旋转轴、3.踏板臂、4.踏板垫、5.上弹簧导杆、6.上弹簧导套、7.上助力弹簧、8.下弹簧导杆、9.下弹簧导套、10.下助力弹簧、11.离合踏板上限位、12.离合踏板下限位、13.下弹簧导套连接支架、α.为离合踏板在初始状态时，上弹簧导杆轴线与踏板臂旋转轴中点至上弹簧导套的旋转轴中点连线的夹角；β.为离合踏板在初始状态时，下弹簧导杆轴线与踏板臂旋转轴中点至下弹簧导套的旋转轴中点连线的夹角。
具体实施方式
[0017] 实施例1，如图1-3所示的结构可知，本发明一种离合踏板总成为带双重助力的离合踏板机构的总成，包括踏板支架1，踏板支架1上通过踏板臂旋转轴2上安装踏板臂3，踏板臂3末端固定有踏板垫4。踏板臂3和踏板支架1之间设置的助力弹簧机构，它包括上助力弹簧机构和下助力弹簧机构，其中上助力弹簧机构布置在踏板臂旋转轴2的上方，下助力弹簧机构布置在踏板臂旋转轴2的下方。所述上助力弹簧机构包括与踏板支架1连接的上弹簧导杆5，还包括与踏板臂3连接的上弹簧导套6，上弹簧导杆5和上弹簧导套6之间安装上助力弹簧7。所述下助力弹簧机构包括
焊接在踏板支架1上的下弹簧导套连接支架13，与下弹簧导套连接支架13连接的下弹簧导套9，还包括与踏板臂连接的下弹簧导杆8，下弹簧导套9和下弹簧导杆8之间安装下助力弹簧10。
[0018] 踏板支架1上固定设置有离合踏板上限位11和离合踏板下限位12，踏板臂3的初始和最终
位置由离合踏板上限位11和离合踏板下限位12确定，踩下踏板垫4，踏板臂3将绕踏板臂旋转轴2转动，带动上弹簧导杆5、上弹簧导套6、下弹簧导杆8和下弹簧导套9绕各自旋转轴转动，上助力弹簧7和下助力弹簧10在整个踏板行程范围内均处于压缩状态，压缩长度也随着变化。
[0019] 离合踏板在初始状态时，所述的上弹簧导杆的旋转轴线与踏板臂旋转轴中点至上弹簧导套的旋转轴中点连线的夹角为α；所述的下弹簧导杆的旋转轴线与踏板臂旋转轴中点至下弹簧导套的旋转轴中点连线的夹角β；所述的夹角α和β均为钝角，并且夹角α小于夹角β。
[0020] 进一步的，所述的离合踏板从离合踏板上限位踏至离合踏板下限位的踏板行程范围设定在120～150mm，在本实施例中踏板行程设定为140mm。
[0021] 上弹簧助力弹簧机构主要提供足够的回位力和一定的助力。当踏板臂3处于初始位置时，上弹簧导套的旋转轴中点位于上弹簧导杆的旋转轴中点与踏板臂旋转轴中点连线的左侧，上助力弹簧的弹力作用在离合踏板上顶端上，使离合踏板有逆
时针旋转的趋势即对离合踏板起回位力作用。踩下离合踏板，当上弹簧导套的旋转轴中点、上弹簧导杆的旋转轴中点和踏板臂旋转轴中点三个旋转轴中点在同一直线时，对离合踏板即无回位力也无助力作用。在此阶段，上弹簧机构对离合踏板起回位力作用。继续踩下离合踏板，上弹簧导套的旋转轴中点位于上弹簧导杆的旋转轴中点与踏板臂旋转轴中点连线的右侧，此时上助力弹簧的弹力作用在离合踏板上顶端上，使得离合踏板有顺时针旋转的趋势即对离合踏板起助力作用。上弹簧助力弹簧机构在整个离合踏板行程范围内，踏板臂3在上限位时，上弹簧助力弹簧机构提供的最大回位力为18N左右，当离合踏板行程为85mm左右时，离合踏板力最大，此时上弹簧助力弹簧机构提供的最大助力为20N左右。
[0022] 下弹簧助力弹簧机构主要提供足够的助力和很小的回位力。和上弹簧助力弹簧机构原理一样，同理在离合踏板行程前段和后段，下弹簧机构对离合踏板分别起回位力和助力作用。下弹簧助力弹簧机构在整个离合踏板行程范围内，踏板臂3在上限位时，下弹簧机构提供的最大回位力为5N左右，当离合踏板行程为85mm左右时，离合踏板力最大，此时下弹簧助力弹簧机构提供的最大助力为32N左右。
[0023] 上弹簧助力弹簧机构和下弹簧助力弹簧机构提供的助力和回位力叠加起来，在未显著增加回位力的情况下，能将离合踏板助力增加到50N左右。即该离合踏板总成，在保证合适的踏板行程和合适的最大踏板回位力的前提下，显著降低离合踏板力，提高离合踏板操作舒适性，满足大扭矩发动机对离合操纵系统的需求。
