CN1204285A - 用于车辆的转向和制动控制系统 - Google Patents

用于车辆的转向和制动控制系统 Download PDF

Info

Publication number
CN1204285A
CN1204285A CN96199048A CN96199048A CN1204285A CN 1204285 A CN1204285 A CN 1204285A CN 96199048 A CN96199048 A CN 96199048A CN 96199048 A CN96199048 A CN 96199048A CN 1204285 A CN1204285 A CN 1204285A
Authority
CN
China
Prior art keywords
mentioned
transom
sleeve
links
control system
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN96199048A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1082464C (zh
Inventor
罗伊·塞巴孜克
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Publication of CN1204285A publication Critical patent/CN1204285A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN1082464C publication Critical patent/CN1082464C/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60TVEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T7/00Brake-action initiating means
    • B60T7/02Brake-action initiating means for personal initiation
    • B60T7/08Brake-action initiating means for personal initiation hand actuated
    • B60T7/10Disposition of hand control
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60TVEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T7/00Brake-action initiating means
    • B60T7/02Brake-action initiating means for personal initiation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units, or advanced driver assistance systems for ensuring comfort, stability and safety or drive control systems for propelling or retarding the vehicle
    • B60W30/18Propelling the vehicle
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units, or advanced driver assistance systems for ensuring comfort, stability and safety or drive control systems for propelling or retarding the vehicle
    • B60W30/18Propelling the vehicle
    • B60W30/18181Propulsion control with common controlling member for different functions
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2540/00Input parameters relating to occupants
    • B60W2540/18Steering angle
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2710/00Output or target parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2710/18Braking system
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2710/00Output or target parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2710/20Steering systems
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T74/00Machine element or mechanism
    • Y10T74/18Mechanical movements
    • Y10T74/18888Reciprocating to or from oscillating
    • Y10T74/1892Lever and slide
    • Y10T74/18952Lever and slide toggle transmissions
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T74/00Machine element or mechanism
    • Y10T74/20Control lever and linkage systems
    • Y10T74/20207Multiple controlling elements for single controlled element
    • Y10T74/20213Interconnected
    • Y10T74/2022Hand and foot
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T74/00Machine element or mechanism
    • Y10T74/20Control lever and linkage systems
    • Y10T74/20207Multiple controlling elements for single controlled element
    • Y10T74/20213Interconnected
    • Y10T74/2022Hand and foot
    • Y10T74/20226Accelerator
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T74/00Machine element or mechanism
    • Y10T74/20Control lever and linkage systems
    • Y10T74/20207Multiple controlling elements for single controlled element
    • Y10T74/20256Steering and controls assemblies
    • Y10T74/20268Reciprocating control elements

Abstract

本发明公开了一种包括一方向盘的转向和控制系统,所述方向盘不仅允许驾驶者完成车辆的转向,而且还允许驾驶者仅仅在方向盘上作用一个力就可控制车辆的制动机构。作为用于控制车辆的两个主要操作的统一装置的方向盘向驾驶者提供了改进的操纵能力,并且在这样做的时候不需要驾驶者使用他/她的脚,这就使车辆的控制系统特别适合于残疾人。

Description

用于车辆的转向和制动控制系统
本发明涉及一种用于车辆的转向和制动控制系统。更具体一些,本发明涉及一种用方向盘同时完成车辆的转向和制动操作的系统。尤其是,本发明涉及这样一种系统,其中,由驾驶者以正常方式完成转向,但驾驶者只需向前推动方向盘,以完成制动操作。
最近,联邦政府和各州政府跨出了很大一步,允许像下肢瘫痪者这样的残疾人谋求其特殊的职业。下肢瘫痪者可能患有涉及两条腿的运动的他/她下半身的麻痹,这种病阻止他/她驾驶普通的汽车,从而妨碍他/她进入劳动大军。虽然下肢瘫痪者可能缺少他/她下半身的力量,但是更为可能的是,下肢瘫痪者发掘出其卓越的上身力量,以更多地弥补其能力的欠缺。因此,希望所提供的汽车具有一种驾驶者控制系统,它可利用下肢瘫痪者的上身力量,而不需要使用他/她的腿。
采用不需要用驾驶者的腿去控制汽车,例如执行制动操作的控制系统的汽车已经为人所知,并且其中的某些已经在美国专利656,962(′962)、2,471,244(′244)、和3,117,649(′649)中有所披露,所有这些文件均在此结合为参考文献。′962专利公开了一种系统,它具有一用于控制车辆的转向、加速和制动的单一装置,但是该装置是一个操纵柄,这就有某些限制,特别是在由习惯于由方向盘提供的操纵的现代驾驶者所驾驶的汽车的转向方面。′244专利使用一主方向盘完成汽车的转向,该方向盘与一副方向盘合作,辅助完成汽车的制动操作,但是驾驶者用两个装置控制一辆汽车会不利地使驾驶者失去对汽车的运行特性的“感觉”。′649专利公开了一种汽车,它有单一的手柄,以控制转向、加速和制动等汽车的主要操作。不过,采用单一的手柄控制汽车有某些限制,特别是如对′962专利提到的对那些习惯于利用方向盘转向汽车的人有所限制。因此要求有一种为汽车提供的控制系统,它不需要用驾驶者的腿去适应制动操作,而且不受到现有技术的限制。
除去残疾者的要求以外,没有残疾的人也希望有一种不要求使用他/她的腿的控制系统,特别是如果考虑到一种较容易控制汽车的系统时。这种增强型的控制系统特别适合于赛车或者甚至不太激烈的娱乐性活动,例如用在高尔夫车中。希望对所有的机动车辆都提供这样一种控制系统,即它加强了车辆的操纵,但是不需要使用驾驶者的腿。
因此,本发明的一个主要目的为提供一种用于车辆的系统,它不需要用驾驶者的腿去控制汽车,但仍然具备增强的操纵能力。
本发明的另一目的为提供一种用于汽车的控制系统,它特别适合下半身麻痹但是仍然有卓越的上半身力量,从而能绰绰有余地弥补其丧失下半身移动的瘫痪者。
本发明的再一目的为提供一种控制系统,它不需要使用腿,但是包括一方向盘,同时该控制系统可适用于像赛车、轮椅或高尔夫车这样的包括机动装置在内的各种车辆。
本发明的这些和其它目的以及其超过现存的先有技术形式的优点在看了本发明的下列详细说明和附图后将会显而易见。
本发明是针对一种用于驾驶汽车的系统的,它不需要使用驾驶者的腿,而且提供了一种易于被所有使用者接受并导致加强的驾驶者操纵能力的系统。
本发明的控制系统包括一方向盘、一摆动机构、一套筒和一传力机构。摆动机构有第一端和第二端,在其间有一中间部分。每一端都具有连接装置,第一端与方向盘连接,而中间部分具有用于与转向柱连接的装置。摆动机构要布置成当有相当大的轴向力作用在方向盘上时,可沿第一端的相反方向拉动第二端。套筒位于车辆的转向柱上并且有一个其尺寸允许车辆的转向轴通过的孔。套筒有第一端和第二端,第一端与摆动装置的第二端的连接装置相连。传力装置具有第一端和第二端,每一端都有连接装置。传力装置的第一端有将其连至套筒的第二端上的连接装置,而传力装置的第二端则有将其连至制动踏板上的连接装置。
控制系统的布置使驾驶者能用方向盘转向车辆,而且驾驶者只需要在方向盘上作用一个力,以使制动踏板被迫向下,并停止车辆的移动。
图1是示意说明图,其中,本发明的转向和控制系统的方向盘相对于其静止位置转过90度,主要在同一视图上示出了所有连杆的运动。
图2是沿图1的2-2线的视图,它示出了本发明的摆动机构的细节。
图3是沿图1的3-3线的视图,它示出了本发明的套筒和车辆的转向柱及转向轴之间的关系。
图4是图3的另一实施例,其中,图3的两个较小的轴承用比较大的一个轴承代替。
图5是采用电磁铁的任选的解决方案,它允许人们自动地与所用的方向盘接合或脱开,以控制车辆的制动。
图6是沿图1的6-6线的视图,它示出了本发明的导向机构与传力机构之间的相互连接。
图7是沿图1的7-7线的视图,它示出了本发明的传力机构的相互连接的一部分。
图8与图1相似,它示出了本发明的整个操作。
图9与图2相似,它示出了本发明的摆动机构的另一实施例。
图10是沿图9的10-10的视图,示出了图9所示另一实施例的转向柱与方向盘之间的相互连接。
参看附图,其中,同样的参考标号在整套附图中代表同样的元件,在图2中示出了本发明的转向和制动控制系统10的示意说明图。转向与控制系统10与车辆的转向柱12结合,该柱有一最上面的部分并约束与车辆的转向机构16相连的转向轴14。如图1所示,转向柱12有一沿纵向延伸的轴。车辆还具有一制动踏板18,它通常与车辆的内部20结合并一般借助于制动机构的推杆24与制动系统22相连,该制动机构一般为一主制动缸。
转向与制动控制系统10的操作功能仅仅通过驾驶者使用方向盘26而执行,尤其是,不必用驾驶者的脚去提供制动操作。方向盘26在图1中是以从其静止位置转过90°而示出的,主要示出(在同一图中)转向和制动控制系统10的连杆的所有运动。在图1中还示出,如同以后将要进一步说明的那样,方向盘26的转动不会影响其中采用了转向和制动控制系统10的车辆的制动系统。转向和制动控制系统10包括方向盘26、摆动机构28、套筒30、传力机构32,最好还包括一导向装置34。
驾驶者使用方向盘26以正常方式实现转向功能,而且当要求制动车辆时,驾驶者只需在同一方向盘26上作用一个力,使与套筒30和传力机构32合作的摆动机构28像一个起软木塞的螺旋起子那样地工作,以便向上拉曳套筒30,该套筒30本身又向上拉动传力机构32,而传力机构本身又反向地使制动踏板18被下压,从而借助于车辆的制动机构22停止车辆的运动。
图1的摆动装置28包括第一臂36和第二臂38、锁定在或埋嵌入方向盘26中的第一和第二固定装置40和42、轭44和一紧固装置46。臂36有固定在其两相对端上的摆动杆48和50,同样,臂38有固定在其相对端上的摆动杆52和54。摆动杆48由一固定销56固定在臂36上,并由一固定销58固定在第一固定装置40的延长部分上。臂36的中间区由固定销60固定在轭44上,而臂36的一端由固定销62固定在摆动杆50上。从图1中可以看出,固定销60的位置对应地限定了臂36的处于臂36的第一和第二端之间的中间区。同样,从图1中可以进一步地看出,固定销70的位置限定了臂38的处于臂38的第一和第二端之间的中间区。此外,术语“中间区”、“中间部分”或“居中部分”在此文中可互换地使用,并且所有这种使用都意指对应于在本发明的结构元件如臂36或38的第一端和第二端之间的居中位置。固定销64还将臂36固定在套筒30上,同样将臂38的一端固定在套筒30上。臂38的另一端由固定销66固定在摆动杆52上,而摆动杆52的另一端由固定销68固定在第二固定装置42的延伸部分上。臂38的中间区由固定销70固定在轭44上,并且臂38的一端由固定销72固定在摆动杆54上。
轭44有分别通过固定销60和70与第一和第二臂36和38相连的第一和第二肩部74和76。轭44具有一位于转向柱12的最上部分的顶部上的套环。
紧固装置46有与从轭44伸出的转向轴14相连的叉头78(未完全示出)。叉头78具有用于接纳固定销的设置,与在汽车中所用的相似,它可以采取通过螺纹接合在转向轴14上的螺母的形式。紧固装置46进一步包括第一和第二控制杆80和82,它们都有摆动的杆端并且一个所述端部具有接受固定销84以便可摆动地紧固至叉头78上的设置。控制杆80和82的另一端也具有摆动的杆端,它们可分别地借助于固定销86和88可绕枢轴摆动地与第一和第二固定装置40和42的延伸部分相连。如以后将要说明的那样,虽然叉头78与转向轴14接合并使之转动,但位于套筒30附近的支承装置允许套筒30与方向盘28一起回转,而传力装置32保持其随时可以被向下压至制动踏板18的臂上的轴向取向。可以参考图2进一步地描述摆动机构28的相互连接,该图是沿图1的线2-2的剖视图。
如图2所示,臂36和38实际上均分别包括两个分开的平行板36A和36B及38A和38B。此外,如图2所示,轭44的肩部74和76实际上合并在一起并且彼此相互分离以提供前述的轭44的套环,并且还在其间形成一个中心孔,该中心孔允许转向轴14通过并从该中心孔伸出,以便与在上文中参照图1进行描述的叉头78相连。
如图1所示,套筒30借助于销64与臂36和38的下端相连。套筒30还环绕转向柱12,可参照图3对轴向柱12进行进一步的描述,该图是沿图1的线3-3的视图。
图3示出了两个相对较小的轴承90和92,它们中的每一个均具有突起(未示出),由此使连杆108A和108B(未示出)钩在具有一凸缘94(也参见图1)的套筒30上。轴承90和92允许突缘94,因而也就是套筒30与用作缆绳的连杆108A和108B协同在其下滚动,由此形成了一运动传递装置,其中,图3的轴承90和92在方向盘26因而也就是套筒30转动时允许轴向的连杆108A和108B保持其轴向的取向。
在图4中示出了运动传递装置的另一实施例,该装置允许连杆108A和108B不管方向盘26有任何移动也保持其轴向的取向,在图中,两个比较小的轴承90和92用比较大的轴承90A代替。连杆108A和108B分别钩在突起30A和30B上,而且轴承90A的操作方式与对轴承90和92所描述的相似。
由图3和4所示实施例的任一个提供的运动传递装置允许固定在臂36和38以及控制臂80和82上的方向盘28被转动,同时连杆108A和108B仍保持其轴向的取向并准备接受一向下的力,以便使制动踏板18按以后将参考图8描述的方式被迫下压。这两种运动传递装置中的任一种可以布置成使连杆108A和108B能响应电信号自动地与套筒脱开,这种脱开可参考图5描述如下。
图5是使连杆108A和108B与套筒30因而与方向盘28脱开或将其固定在套筒因而也就是方向盘上的任选的解决方案。该脱开/接合借助于一电磁线圈96实现。更具体一些,当肢体健康的人不再要求受益于本发明时,他/她只需要操作一开关(未示出),以通过信号通道98和100向电磁线圈96供给电信号,使线圈96与套筒30脱开,从而与方向盘26脱开。
从图5中可以看出,具有紧固件102和104的导向装置34位于套筒30的下方,该套筒30具有一带有冠和边94的帽状结构。从图3中可以更清楚地看出,边94是一个具有一开口的环状凸缘,该开口的尺寸要做成能形成套筒30的孔。从图6中可以最清楚地看出,导向装置34装配在管子106A(在图1中也用剖面示出)和106B(未示出)上。导向装置34实际上位于转向柱12的两相对侧并可参考图6进一步地描述,图6是沿图1的6-6线的视图。
从图6可以看出,导向装置34有彼此设置在转向柱12的两相对侧上的开口,它们分别保持管子106A和106B,而这些管子又分别允许从其中通过第一和第二连杆108A和108B,所述连杆都是以后将要再次参考图1予以进一步描述的传力机构32的一部分。图1示出了具有用参考字母A标识的元件的传力机构32的一侧,但是传力机构32在未示出的一侧还具有在此处用参考字母B标识的相应的类似元件。
传力机构32进一步包括第一和第二轴向连接构件110A和110B、支架112、第一和第二偏置的连接构件114A和114B,以及一连杆116。元件108B和110B在图1中未示出,但是按与其配对件108A和110A相同的方式被连接。第一连杆108A借助于固定销118与第一轴向连接构件110A相连。第一轴向连接构件110A由固定销120与第一偏置的连接构件114A相连。第一偏置的连接构件114A由固定销122与支架112相连,并用固定销124与连杆116相连,每个销122和124将参考图7进一步地进行描述。固定销122和124以及传力机构32的其它固定销都用作允许传力机构32的互相连接的构件之间有摆动的装置。第一偏置的连接构件114A以一种非轴向的方式,即以一种如图1所示的基本上垂直的方式与第一连接构件110A相连。更具体一些,第一轴向连接构件110A与偏置的连接构件114A之间的连接是如此组合在一起的,以致形成一个膝形区126A,有时称之为钟形曲柄,在下文中将参考图8对此进一步地描述。偏置的连接构件114A以及第二偏置的连接构件114B的进一步联接可参考图7进一步地描述,图7是沿图1的7-7线的视图。
从图7可以看出,第一偏置的连接构件114A以及第二偏置的连接构件114B都具有臂,它们向外伸出,以致使其间的距离大于转向柱12的直径。第一和第二偏置的连接构件114A和114B由固定销122连至支架112的延伸部分上,并由固定销124连至连杆116上。偏置的连接构件114B由固定销128连至第二轴向连接构件110B上。连杆116的进一步连接可重新参考图1进一步地予以描述。
连杆116借助于固定销130与制动踏板18相连。制动踏板18本身又由固定销132与车辆的内部20相连,并借助于固定销134与推杆24相连。推杆24控制增压制动缸22,该制动缸本身又利用本发明的转向和制动系统10控制车辆的制动操作。本发明的操作可参考图8进一步地予以说明,图8示出了向下推至制动踏板18的臂上的转向和制动控制系统10的有关杆件的运动。
在操作时,按正常方式由驾驶者用方向盘26完成车辆的转向。不过,按照本发明的实践,如果驾驶者希望停车,他/她只需沿相对于驾驶者朝前的方向在方向盘26上作用一向下的力。采用与转向和制动系统10的摆动元件结合的方向盘26,就驾驶者方面而言,可用最小的力对制动踏板18提供最大的力。由驾驶者施加的向下的力使方向盘26从其用假想线表示并用参考标号26′标识的原有位置移动到其用实线表示并用参考标号26标识的向下的位置。方向盘26的向下移动用方向箭头136示出。作用在方向盘26上的向下的力使臂36和38的摆动杆48和52分别向外弯曲,并得到一比较直的取向。作用在方向盘26上的进一步向下的力现在传到臂36和38上,并产生分别由方向箭头138和140指示的向上的力,由于摆动机构28的结构,这两个力合成一由箭头142指出的向上的力。由箭头142指示的向上的力又使摆动机构28的中间部分沿一由箭头144指出的向上的方向将套筒30升高。套筒30的向上运动使传力机构32力图将第一和第二连接构件110A和110B拉直,而构件110A和110B又使轴向连接构件110A和110B与偏置的连接构件114A和114B之间的接头120如方向箭头146所示的带着轴向偏置的连接构件114A和114B向内移动。当接头120被迫向内移动时,它使绕销钉122摆动的轴向偏置的连接构件114A和114B以可摆动的方式沿由箭头148表示的逆时针方向离开轴向连接构件110A和110B向下移动。从图8中可以进一步地看出,轴向连接构件110A和110B响应作用在方向盘26上的轴向力沿转向柱12的侧面横向地移动。偏置地连接构件114A和114B的逆时针运动又使连杆116产生一向下的运动,而连杆本身又在制动踏板18的臂上作用一个力,从而使制动踏板18的表面如方向箭头150所示地向下移动,该踏板的表面的运动又使推杆24如方向箭头151所示的向内移动,而推杆的运动又使制动机构22停止装有制动和控制系统10的车辆的运动。
现在应当认识到,本发明的实践提供了一种转向和制动控制系统10,它不仅用作一转向控制装置,而且通过简单地在方向盘上作用一个力而使车辆的驾驶者能控制车辆的制动动作。
下面可以参考图9进一步地描述与方向盘26合作的本发明的另一实施例。图9示出了以与前述的摆动机构28相似的方式操作的摆动机构28′,但是它有一三臂结构而不是图2中所示的摆动机构28的两臂结构。摆动机构28′包括第一、第二和第三臂152、154和156,每个臂分别包括一对板152A和152B、154A和154B、156A和156B,每一对板中有一个板(152B、154B和156B)的轮廓被做成使几对板在一端汇合在一起,如图9所示。第一、第二和第三臂152、154和156的中间部分分别由固定销160、162和164与轭158,更具体一些,与第一、第二和第三肩部158A、158B和158C相应地连接。第一、第二和第三臂的中间部分以与臂36和38的前述方式相似的方式位于相应的第一和第二端之间。此外,第一、第二和第三臂152、154和156借助于固定销172、174和176通过固定装置166、168和170与方向盘26相连。固定装置166、168和170与锁定在方向盘26上或埋嵌入方向盘26中的固定装置40和42基本相同。方向盘26与臂152、154和156,特别是与臂156的板156A的连接可参考图10进一步地描述,图10是沿图9的10-10线的视图。
如图10所示,板156A借助于摆动杆178与方向盘26相连,该摆动杆178借助于固定销176与固定装置170的突起180相连。摆动杆178由固定销184连至板156A上。此外,如图10所示,板156A借助于固定销186与套筒30相连,并由固定销190与板156A的第一连杆188相连。
与三个臂152、154和156相连的方向盘26以与参考图8的上述方式相同的方式操作,只是作用在方向盘26上的向下的力由三个臂152,154和156传送,以便向上拉曳套筒30,该动作本身又将传力机构32拉直,而传力机构又使连杆116向制动踏板18作用一向下的力,该踏板本身又使采用图9和10所示实施例的车辆的运动停止。
本发明有采用绳缆和/或液压活塞的传力机构的其它替换的实施例,绳缆和活塞各自都与图1-10的摆动机构协同工作,而且各自均可再次参考图8得到进一步的描述。
图8示出了两个分开的传力机构的实施例192和194,每个都借助于摆动机构28(图1-8)或28′(图9和10),更具体一些,借助于摆动机构的套筒30与方向盘26操作地相联接。
传力机构192包括一绳缆196和一固定在导向装置34上的外套或外套筒198。绳缆196有一由连接器202与套筒30相连的第一端200和一与固定销130相连的第二端204(未示出),而固定销本身又与制动踏板18相连。可以将传动机构192作用在制动机构22上,后者相应地产生一被作用在车辆上的制动作用。对于方向盘26的这种向下运动,需要将液压活塞206布置成使其控制杆216随着它所依附的套筒30的向上运动作用一在操作上与制动机构22结合的液压力。如果需要的话,传力机构194可以被布置成与方向盘26互相连接,从而方向盘26的向下移动使控制杆216相应地向下移动,该控制杆本身又得到响应,通过液压管路216由液压活塞206作用一液压力,该液压力作用在制动机构22上,该制动机构又相应地产生一作用在车辆上的制动作用。
现在应当认识到,本发明的实践提供了转向和控制系统10的各种实施例,每一种实施例都使包括赛车和高尔夫车在内的车辆的驾驶者不仅能控制车辆的转向,而且还可以使驾驶者仅仅压迫方向盘就可以控制车辆的制动操作。

Claims (14)

1.一种用于车辆的转向和制动控制系统,所述车辆具有带有一沿纵向延伸的轴的转向柱,所述转向柱约束了一个与车辆的转向机构相连的转向轴,上述车辆还具有一个与车辆的制动机构相连的制动踏板,上述控制系统包括:
(a)一方向盘;
(b)一具有第一端和第二端的摆动机构,在上述第一和第二端之间有一中间部分,每个端部都有以第一端与上述方向盘连接的连接装置,用于将上述中间部分连至上述转向柱的装置,上述摆动机构要布置成当有相当大的轴向力作用在上述方向盘上时,沿上述第一端的相反方向拉动上述第二端;
(c)一具有一孔的套筒,所述孔的尺寸被做成可允许转向轴穿过,上述套筒有第一和第二端,其第一端与上述摆动机构的上述第二端的连接装置相连;和
(d)一具有第一和第二端的传力机构,每端都具有连接装置,其上述第一端有与上述套筒的上述第二端相连的连接装置,而且上述传力机构的上述第二端具有与上述制动踏板相连的连接装置。
2.如权利要求1所述的转向和制动控制装置,其特征为,将上述摆动机构布置成使其第一端可摆动地与上述方向盘相连,以致当上述力作用在上述方向盘上时,上述套筒朝方向盘移动。
3.如权利要求2所述的转向和制动控制装置,其特征为,上述传力机构有一置于上述传力机构的上述第一端和第二端之间的连接构件。
4.如权利要求3所述的转向和制动控制装置,其特征为,上述传力机构要布置成当上述套筒响应作用在上述方向盘上的上述轴向力而朝方向盘移动时,置于上述第一端和第二端之间的上述连接构件横向地移动,使上述传力机构的上述第一端和第二端彼此离开地移动。
5.如权利要求1所述的转向和制动控制装置,其特征为,上述摆动机构包括:
(a)至少第一臂和第二臂,每个臂具有第一和第二端,其间设有一中间部分,上述第一臂和第二臂在第一端有一摆动杆,并且其第二端与上述套筒的上述第一端相连;
(b)与上述方向盘连接的至少第一和第二固定装置,每个固定装置与每个臂的第一端相连;
(c)一轭,它具有一放在上述转向柱的最上部分上的中间套环并且有一孔,该孔的尺寸被做成允许转向轴从其穿过并从其伸出,上述的轭具有分别与上述第一和第二臂的中间部分相连的第一和第二肩部。
6.如权利要求1所述的转向和制动控制装置,其特征为,上述套筒具有支承装置,将该装置布置成当上述方向盘回转时,允许上述传力装置的上述第一端保持不动。
7.如权利要求1所述的转向和制动控制装置,其特征为,上述套筒具有使上述传力机构的上述第一端电动地与上述套筒接合/脱开的装置。
8.如权利要求1所述的转向和制动控制装置,其特征为,上述套筒包括一具有一开口的环状凸缘,所述开口的尺寸被做成能形成上述套筒的上述孔。
9.如权利要求1所述的转向和制动控制装置,其特征为,上述传力机构包括:
(a)至少一个连杆,它沿上述转向柱设置并且具有第一和第二端,上述第一端与上述套筒的上述第二端连接;
(b)至少一个轴向连接构件,它沿上述转向柱轴向地设置并且具有第一和第二端,其第一端分别与上述的至少一个连杆的上述第二端连接;
(c)一固定在上述转向柱上的支架,其位置靠近上述的至少一个轴向连接构件的上述第二端,所述支架有一向外伸出的部分;
(d)至少一个连接构件,该构件具有第一和第二端,在其间设置有一中间部分,上述的至少一个偏置的连接构件有从上述至少一个连接构件的上述中间部分向外朝上述至少一个偏置的连接构件的上述第二端延伸的部分,上述至少一个偏置的连接构件的上述第一端沿垂直的取向与上述至少一个轴向连接构件的上述第二端连接,上述至少一个偏置的连接构件的上述中间部分借助于用于摆动的装置与上述支架的上述朝外延伸的部分连接;和
(e)一具有第一和第二端的连杆,上述连杆的上述第一端借助于用于摆动的装置与上述至少一个偏置的连接构件的上述第二端相连,而且上述连杆的上述第二端与上述制动踏板相连。
10.如权利要求9所述的转向和制动控制系统,它进一步包括一置于上述传力机构的上述第一端和上述套筒的上述第二端之间的导向装置,此导向装置具有用于接纳并导向上述第一和第二连杆的运动的管子。
11.如权利要求1所述的转向和制动控制系统,其特征为,上述传力机构包括一具有第一端和第二端的绳缆,上述绳缆的上述第一端具有用于连接至上述套筒的上述第二端的装置,上述绳缆的上述第二端具有用于连接至上述制动踏板的装置。
12.如权利要求1所述的转向和制动控制系统,其特征为,上述传力机构包括:
(a)一液压活塞;
(b)一具有第一端和第二端的控制臂,臂的第一端具有用于连接至上述套筒的上述第二端的装置,臂的第二端可移动地与上述液压活塞结合;
(c)一有第一端和第二端的液压管路,第一端可操作地与上述液压活塞相连,上述液压管路的第二端可操作地与上述车辆的上述制动机构相连;
由此,上述套筒的移动使上述液压活塞在上述制动机构上作用一压力,该制动机构又在上述车辆上产生一制动作用。
13.如权利要求5所述的转向和制动系统,其特征为,上述摆动机构进一步包括:
(a)一具有叉头的紧固装置,它与转向轴相连,并且具有第一和第二控制杆,所述控制杆具有用于可摆动地连至上述叉头上的装置。
14.如权利要求9所述的转向和制动控制系统,其特征为,上述转向柱具有相对的表面,上述传力机构的上述第一端与上述套筒的上述第二端的相对面相连,以及,上述传力机构进一步包括:
(a)一沿上述转向柱的一个面放置的第二连杆,它与上述放置的至少一个连杆相对,上述第二连杆有第一端和第二端,第一端与上述套筒的上述第二端相连;
(b)一沿上述转向柱的一个面轴向地放置的第二轴向连接构件,它与上述的沿轴向放置的至少一个轴向连接构件相对,上述第二轴向连接构件具有第一端和第二端,第一端与上述第二连杆的第二端相连;
(c)一沿上述转向柱的一个面放置的第二偏置的连接构件,它与上述的至少一个偏置的连接构件相对,上述第二偏置的连接构件具有第一和第二端,其间设置一中间部分,上述第二偏置的连接构件有一从上述第二偏置的连接构件的中间部分向外朝上述第二偏置的连接构件的上述第二端延伸的部分,上述第二偏置的连接构件的上述第一端沿垂直的取向与上述第二轴向连接构件相连,上述第二偏置的连接构件的上述中间部分通过摆动装置与上述支架的上述向外延伸的部分的端部连接,上述第二偏置的连接构件的上述第二端与上述连杆的上述第一端相连。
CN96199048A 1995-10-18 1996-10-17 用于车辆的转向和制动控制系统 Expired - Fee Related CN1082464C (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US08/544,676 US5666857A (en) 1995-10-18 1995-10-18 Steering and braking control system for a vehicle
US08/544,676 1995-10-18

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1204285A true CN1204285A (zh) 1999-01-06
CN1082464C CN1082464C (zh) 2002-04-10

Family

ID=24173124

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN96199048A Expired - Fee Related CN1082464C (zh) 1995-10-18 1996-10-17 用于车辆的转向和制动控制系统

Country Status (9)

Country Link
US (3) US5666857A (zh)
EP (1) EP0853557B1 (zh)
CN (1) CN1082464C (zh)
AU (1) AU7454496A (zh)
DE (1) DE69626399T2 (zh)
ES (1) ES2195017T3 (zh)
MY (1) MY118335A (zh)
TW (1) TW305809B (zh)
WO (1) WO1997014574A1 (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103057579A (zh) * 2013-01-09 2013-04-24 浙江吉利汽车研究院有限公司杭州分公司 大小方向可调的方向盘
CN109703561A (zh) * 2017-10-25 2019-05-03 本田技研工业株式会社 车辆操作系统、车辆操作方法及存储介质
CN113183691A (zh) * 2021-04-25 2021-07-30 长春汽车工业高等专科学校 一种便携式汽车轮胎快速装卸设备

Families Citing this family (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999006254A1 (de) * 1997-07-31 1999-02-11 Continental Teves Ag & Co. Ohg Verfahren und vorrichtung zur aktivierung einer bremsanlage
IT1296767B1 (it) * 1997-11-26 1999-07-27 Benassati Giancarlo Apparato di controllo della marcia di veicoli.
US5996752A (en) * 1998-07-17 1999-12-07 Froehlich; Juan Hand control for motor vehicle clutch
US6263753B1 (en) 1999-11-27 2001-07-24 Juan Froehlich Control device for motor vehicle steering, brake and accelerator
CA2299669A1 (fr) * 2000-03-06 2001-09-06 Corporation De Frein Newtech Inc. Commande sensitive des freins par le volant
FI113027B (fi) * 2000-09-08 2004-02-27 Etelae Suomen Autotalo Oy Hallintalaite
EP1219514B1 (en) 2000-12-29 2008-03-05 Roy Sebazco A steering and braking control system for a vehicle
US6655703B1 (en) 2001-01-02 2003-12-02 Thomas P. Spears, Jr. Combination steering wheel and brake operator
US6545236B2 (en) 2001-02-07 2003-04-08 Lear Corporation Vehicle interior component having a flexible cover with integrated circuitry
US8364342B2 (en) * 2001-07-31 2013-01-29 Immersion Corporation Control wheel with haptic feedback
ITMO20020073A1 (it) * 2002-03-28 2003-09-29 Zeno Meglioli Go-kart, insieme di accessori per go-kart e apparato di controllo perla marcia di un veicolo, per esempio un go-kart
ITRM20030176A1 (it) * 2003-04-16 2004-10-17 Guidosimplex S N C Di Giancarlo Ve Nturini & C Dispositivo per il comando manuale del freno di un veicolo.
US6892618B2 (en) * 2003-08-06 2005-05-17 Chang Chin-Chin Circular sawing machine having a link mechanism
US20050067889A1 (en) * 2003-09-30 2005-03-31 Chernoff Adrian B. Brake-by-wire input device arrangment
CN100429107C (zh) * 2003-10-29 2008-10-29 唐行伦 汽车驾驶操纵装置
US20070084646A1 (en) * 2005-10-13 2007-04-19 Scruggs Donald E Simple control device for skid steer vehicles
FR2938225B1 (fr) * 2008-11-10 2011-10-14 Abc Racing Dispositif de commande manuelle pour vehicule a moyens de freinage a circuit hydraulique
DE102008063825A1 (de) * 2008-12-19 2010-07-01 Markus Zippert Lenk- und Bremsvorrichtung für Fahrzeuge
DE102010020669A1 (de) 2010-05-11 2011-11-17 Technische Universität Ilmenau Vorrichtung zum Bremsen, Lenken und Fesstellen eines manuellen Rollstuhls
BR102013021915A2 (pt) * 2013-08-28 2015-08-04 Chafic Samir Feguri Sistema de direção aplicado em veículos automotores
GB201323165D0 (en) * 2013-12-31 2014-02-12 Agco Sa Steering column
US9346439B2 (en) 2014-04-08 2016-05-24 Ford Global Technologies, Llc Steering wheel mounted trailer brake controllers and systems
USD789898S1 (en) 2014-04-08 2017-06-20 Ford Global Technologies, Llc Brake controller
USD787391S1 (en) 2014-04-08 2017-05-23 Ford Global Technologies, Llc Steering wheel mounted brake controller
US20160121917A1 (en) * 2014-10-31 2016-05-05 Mario Bonfante, JR. Motor vehicle hand control for differently abled individuals
CN106080190B (zh) * 2016-07-11 2018-08-14 北京汽车研究总院有限公司 一种汽车
DE102019120426A1 (de) * 2019-07-29 2021-02-04 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Lenkrad eines Kraftfahrzeugs mit einem verlagerbaren Lenkrad-Kranz
CN111301521B (zh) * 2020-05-13 2020-08-18 雷沃重工股份有限公司 一种转向装置以及转向方法

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US656962A (en) 1897-02-08 1900-08-28 Charles David Paige Gibson Motor-vehicle.
FR513292A (fr) 1916-09-15 1921-02-11 Adolphe Clement Bayard Dispositif permettant de débrayer les automobiles indifféremment à la main ou au pied
US1519172A (en) * 1922-04-11 1924-12-16 Westinghouse Air Brake Co Automotive brake control
US1501353A (en) * 1923-06-29 1924-07-15 Mcdowell James Clarence Gear controller
US1841294A (en) * 1929-04-02 1932-01-12 Earle J Nicholson Brake
US2128969A (en) * 1935-06-19 1938-09-06 Shafer Carl Claude Hand brake operating mechanism
US2223800A (en) * 1939-09-23 1940-12-03 Leonard M Fines Hand controlled braking mechanism
US2471244A (en) * 1946-11-21 1949-05-24 Self John Lee Braking system for motorcars
US2470273A (en) * 1947-08-08 1949-05-17 Uffel Murray G Von Combined steering wheel and braking mechanism
US2563339A (en) * 1949-09-28 1951-08-07 George H Kellogg Pilot brake for motor vehicles
US2648993A (en) * 1951-02-19 1953-08-18 Wilfred H Kemp Steering column brake
US2824462A (en) * 1953-10-26 1958-02-25 Borg Warner Steering wheel mounted control device
US3117649A (en) 1962-11-19 1964-01-14 Clarence C Parton Single handed triple control for automotive vehicles
US4078628A (en) * 1976-08-16 1978-03-14 The United States Of America As Represented By The Department Of Health, Education And Welfare Double-wheel automotive hand control system
US4143734A (en) * 1976-09-10 1979-03-13 Bhattacharya Bishnu P Manual control device for automotive vehicle
US4476954A (en) * 1982-09-22 1984-10-16 Johnson Engineering Corporation Remote control for motor vehicle
US4722416A (en) * 1986-08-21 1988-02-02 Ahnafield Bruce L Joystick vehicle control device
US4836325A (en) * 1986-10-23 1989-06-06 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Off-road vehicle
SE465868B (sv) * 1990-10-19 1991-11-11 Saab Automobile Reglage, arrangemang och foerfarande foer reglering av servoorgan foer motorfordons framfoerande
US6263753B1 (en) * 1999-11-27 2001-07-24 Juan Froehlich Control device for motor vehicle steering, brake and accelerator

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103057579A (zh) * 2013-01-09 2013-04-24 浙江吉利汽车研究院有限公司杭州分公司 大小方向可调的方向盘
CN109703561A (zh) * 2017-10-25 2019-05-03 本田技研工业株式会社 车辆操作系统、车辆操作方法及存储介质
CN109703561B (zh) * 2017-10-25 2022-03-04 本田技研工业株式会社 车辆操作系统、车辆操作方法及存储介质
CN113183691A (zh) * 2021-04-25 2021-07-30 长春汽车工业高等专科学校 一种便携式汽车轮胎快速装卸设备

Also Published As

Publication number Publication date
TW305809B (zh) 1997-05-21
CN1082464C (zh) 2002-04-10
EP0853557B1 (en) 2003-02-26
AU7454496A (en) 1997-05-07
ES2195017T3 (es) 2003-12-01
DE69626399T2 (de) 2003-12-04
US20010006284A1 (en) 2001-07-05
WO1997014574A1 (en) 1997-04-24
DE69626399D1 (de) 2003-04-03
US6167775B1 (en) 2001-01-02
US6446992B2 (en) 2002-09-10
EP0853557A4 (en) 2000-07-12
EP0853557A1 (en) 1998-07-22
MY118335A (en) 2004-10-30
US5666857A (en) 1997-09-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1082464C (zh) 用于车辆的转向和制动控制系统
US20040051272A1 (en) Manually-propelled vehicle and related systems
CN1151113A (zh) 组合轮椅
JPH03503267A (ja) 複車輪を把持するための移送装置
CN100349772C (zh) 一种适应于多种障碍环境的复合机构机器人装置
EP0792215A1 (en) Vehicle having castors
US8475108B2 (en) System and method for moving large objects
CN105835945B (zh) 一种转向机构及包括该机构的轮式机器人
CN1526056A (zh) 具有辅助手动操纵控制机构的自动离合器
NZ207937A (en) Lever operated wheelchair drive:lever pivoted at seat level drives main wheel by chain drive
US5297810A (en) Transport means for invalids
US6435055B1 (en) Dual operating system for controlling a brake
US6263753B1 (en) Control device for motor vehicle steering, brake and accelerator
CN1861437A (zh) 残障人士辅助驾驶系统装置
US20050199449A1 (en) Wheelchair wheel immobilizer
DE102010017607B4 (de) Fußraste
US2875638A (en) Hand control for brake and accelerator
DE102012014027B3 (de) Vorrichtung zum Umrüsten eines Rollators in ein motorbetriebenes Fortbewegungsmittel
CN2825400Y (zh) 新型行李车
DE102021108983A1 (de) Bremshebelanordnung für eine Bremsvorrichtung sowie Fahrzeug mit der Bremshebelanordnung
CN101049839A (zh) 助残电动车
CN1494495A (zh) 具有调节裕度的控制装置的锁定
DE60038242T2 (de) Steuerungs-und Bremskontrollsystem für Fahrzeuge
DE112018001550T5 (de) Fahrzeug
DE102020101633A1 (de) Bremsanordnung für ein Fahrzeug und Fahrzeug mit der Bremsanordnung

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C17 Cessation of patent right
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20020410

Termination date: 20091117