CN101487502A - 一种汽车电控自动离合器助力装置 - Google Patents

Abstract

一种汽车电控自动离合器助力装置，主要由电控驱动系统、助力器和驱动元件组成，所述的驱动元件包括驱动主动件和与驱动主动件采用机械传动方式连接的驱动从动件，所述的助力器包括密封在助力器壳和助力器盖内的助力器活塞和助力器活塞杆，助力器活塞杆与助力器活塞连接端设有带内凸台的凹槽，凹槽内装有阀座、复位弹簧和阀芯，助力器活塞杆的左端通过活塞杆套装在与助力器壳固定连接的支架右侧，助力器活塞杆内装有与驱动从动件相连接的助力器推杆，离合器顶杆座通过锥面与助力器活塞配合。本发明在不改变离合器基本结构基础上，对离合器分离与结合的位移和速度进行实时控制，极大地提高了自动控制精度和响应速度。

Description

一种汽车电控自动离合器助力装置

技术领域

本发明涉及一种通过电机或电磁等方式控制的电控汽车自动离合器位移助力装置，属于机械工程中车辆自动控制领域。

背景技术

装用有级式变速器汽车的离合器操纵机构有人力式和助力式两种，前者是以驾驶员的肌体作为惟一的操纵动力，后者则是以发动机驱动的气压泵或液压泵所产生的气压或液压作为主要操纵动力，而以人力作为辅助和后备的操纵动力。无论是人力式还是助力式操纵方式，容易造成接合不平顺、分离不彻底等现象，使驾驶员和乘员产生不适。特别是其操纵难以控制，无法适应当前变速器自动化的发展趋势。

发明内容

本发明的木的在于针对现有技术的不足和缺陷，在不改变离合器基本结构基础上，提供了一种通过电机或电磁等方式实现的一种汽车电控自动离合器助力装置。

本发明的上述目的通过以下技术方案实现，结合附图说明如下：

一种汽车电控自动离合器助力装置，主要由电控驱动系统、助力器和驱动元件组成，所述的驱动元件包括驱动主动件12和与驱动主动件12采用机械传动方式连接的驱动从动件13，所述的助力器包括密封在助力器壳4和助力器盖2内的助力器活塞3和助力器活塞杆8，助力器活塞杆8与助力器活塞3连接端设有带内凸台的凹槽，凹槽内装有阀座5、复位弹簧6和阀芯7，助力器活塞杆8的左端通过活塞杆套10装在与助力器壳4固定连接的支架14右侧，助力器活塞杆8内装有与驱动从动件13相连接的助力器推杆9，离合器顶杆座1通过锥面与助力器活塞3配合。

当电控驱动系统受控使驱动主动件12迫使驱动从动件13向右运动时，与驱动从动件13相连接的助力器推杆9也将向右运动，使阀芯7左侧端面与助力器活塞杆8凹槽凸台端面分开，产生环形间隙。此时，自气压泵(液压泵)而来的高压气(液)体通过进气(油)口进入支架14的进气(油)道，接着通过助力器活塞杆8的环形槽进入其轴向气(油)道，并借助阀芯7左侧端面与助力器活塞杆8凹槽凸台端面之间的环形间隙进入助力器活塞杆8的径向气(油)道，进而进入助力器壳体4内部，使其内部充满高压气(液)体；由于阀座5与阀芯7的端部均有密封圈，高压气(液)体无法进入助力器活塞3的排气(回油)道中；因此助力器壳体4内部的高压气体将推动助力器活塞8与离合器顶杆座1向右运动，从而推动离合器顶杆的分离运动，迫使离合器分离。

当电控驱动系统受控使驱动主动件12迫使驱动从动件13向左运动时，与驱动从动件13相连接的助力器推杆9也将向左运动，阀芯7左侧端面与助力器活塞杆8凹槽凸台端面将逐渐完全接触，但助力器推杆9的右侧端面将与阀芯7左侧端面产生间隙。此时，自气压泵(液压泵)而来的高压气(液)体通过进气(油)口进入支架14的轴向气(油)道，接着通过助力器活塞杆8的环形槽进入其轴向气(油)道，并借助阀芯7左侧端面与助力器推杆9右侧端面的间隙进入阀芯7的轴向气(油)道中，再通过助力器活塞3的排气(回油)道排入大气或返回油箱中；而且助力器壳体4内部的高压气(液)体也将通过助力器活塞杆8的径向气道和阀芯7左侧端面与助力器推杆9右侧端面的间隙进入阀芯7的轴向气(油)道中，也将助力器活塞3的排气(回油)道排入大气或返回油箱中；由于大气压力的作用，助力器活塞3与离合器顶杆座1将向左运动，从而推动离合器顶杆的接合运动，迫使离合器接合。

当驱动系统受控使驱动主动件12保持在某一个位置时，驱动从动件13和与之连接的助力器推杆9也将保持不动。阀芯7左侧端面、助力器活塞杆8凹槽凸台端面和助力器推杆9右侧端面，将在助力器壳体4内部的高压气(液)体作用和复位弹簧6的共同作用下逐渐完全接触。此时助力器活塞杆8的轴向气(油)道与径向气(油)道将被切断，自进气(油)口进入的高压气(液)体无法进入助力器壳体4内部或进入助力器活塞3的排气(回油)道；而且助力器壳体4内部的高压气(液)体也无法进入助力器活塞3的排气(回油)道中，助力器壳体4内部的高压气(液)体被隔离；因此助力器壳体4内部的高压气体(液)压力将保持在一个确定的数值，此时离合器顶杆将处于一确定位置，迫使离合器处于保持状态。此时，在助力器壳体4内部高压气(液)体、复位弹簧6和大气压力的综合作用下，该装置对于气(液)压的波动有很好的随动作用。

本发明具有实质性特点和显著进步，通过电机或电磁等驱动方式，对离合器分离与结合的位移和速度进行实时控制，极大地提高了自动控制精度和响应速度，且结构简单、成本低廉、安全可靠、使用方便，广泛适用于各种汽车的离合器助力装置。

附图说明

图1为本发明结构原理的主视示意图。

图2为本发明结构的三种工作状态示意图，其中：

图2(a)为分离状态；

图2(b)为保持状态；

图2(c)为接合状态。

图中：1.离合器顶杆座 2.助力器盖 3.助力器活塞 4.助力器壳体 5.阀座 6.复位弹簧 7.阀芯 8.助力器活塞杆 9.助力器推杆 10.活塞杆套 11.推杆套 12.驱动主动件 13.驱动从动件 14.支架

具体实施方式

下面结附图所示实施例进一步说明本发明的具体内容及其工作原理和工作过程。

本发明的一种汽车电控自动离合器助力装置，主要由电控驱动系统、助力器和驱动元件组成，所述的驱动元件包括驱动主动件12和与驱动主动件12采用机械传动方式连接的驱动从动件13，所述的助力器包括密封在助力器壳4和助力器盖2内的助力器活塞3和助力器活塞杆8，助力器活塞杆8与助力器活塞3连接端设有带内凸台的凹槽，凹槽内装有阀座5、复位弹簧6和阀芯7，助力器活塞杆8的左端通过活塞杆套10装在与助力器壳4固定连接的支架14右侧，助力器活塞杆8内装有与驱动从动件13相连接的助力器推杆9，离合器顶杆座1通过锥面与助力器活塞3配合。

所述的助力器推杆9的左端通过推杆套11和密封圈构成密封，助力器推杆9的右端通过阀座5、阀芯7和密封圈构成密封；所述的支架14与助力器壳体4连接侧通过密封圈构成端面密封，支架14上设有流体进口和流体通道。

所述的助力器活塞杆8上设有轴向流体通道和径向流体通道，在与支架14配合侧设有环形槽，并通过活塞杆套10、密封圈构成径向密封，助力器活塞杆8与助力器活塞3连接处通过密封圈构成密封。

所述的阀芯7上设有轴向流体道，所述的助力器活塞3上设有流体回流通道。

所述的电控驱动系统的电控驱动方式采用电机或电磁驱动方式，所述的助力器的助力方式采用气压式或液压式。

参阅图1、图2，以采用电机驱动方式为例，驱动主、从动件之间的机械传动方式为齿轮齿条式。

装配有驱动主动件12的电控驱动系统固定在支架14上，支架14又通过螺栓与助力器壳体4相连接；驱动主动件12通过某种机械传动方式与可作轴向往复运动的驱动从动件13相啮合；驱动从动件13与助力器推杆9通过卡环连接；助力器活塞杆8通过卡环装配在助力器活塞3中；离合器顶杆座1通过锥面与助力器活塞3配合，助力器活塞3又与助力器壳体4相配合；助力器壳体4与助力器盖2连接；助力器盖2与离合器壳体通过连接螺栓连接。

支架14上设有进气(油)口和进气(油)道，在与助力器壳体4连接侧通过密封圈构成端面密封；助力器活塞杆8设有轴向气(油)道和径向气(油)道，在与支架14配合侧设有环形槽，并通过活塞杆套10与密封圈构成径向密封，在与阀座5配合侧设有带内凸台的凹槽，并通过密封圈构成密封；助力器推杆9在与支架14配合侧通过推杆套11与密封圈构成密封，在助力器活塞3侧通过阀座5、阀芯7和密封圈构成密封；在阀座5和阀芯7之间装有一复位弹簧6，阀芯7设有轴向气(油)道；助力器活塞3设有排气(回油)道。

当驱动电机受控使驱动主动件12迫使驱动从动件13向右运动时，与驱动从动件13相连接的助力器推杆9也将向右运动，使阀芯7左侧端面与助力器活塞杆8凹槽凸台端面分开，产生环形间隙。此时，自气压泵(液压泵)而来的高压气(液)体通过进气(油)口进入支架14的进气(油)道，接着通过助力器活塞杆8的环形槽进入其轴向气(油)道，并借助阀芯7左侧端面与助力器活塞杆8凹槽凸台端面之间的环形间隙进入助力器活塞杆8的径向气(油)道，进而进入助力器壳体4内部，使其内部充满高压气(液)体；由于阀座5与阀芯7的端部均有密封圈，高压气(液)体无法进入助力器活塞3的排气(回油)道中；因此助力器壳体4内部的高压气体将推动助力器活塞3与离合器顶杆座1向右运动，从而推动离合器顶杆作分离运动，迫使离合器分离。

当电控驱动系统受控使驱动主动件12迫使驱动从动件13向左运动时，与驱动从动件13相连接的助力器推杆9也将向左运动，阀芯7左侧端面与助力器活塞杆8凹槽凸台端面将逐渐完全接触，但助力器推杆9的右侧端面将与阀芯7左侧端面产生间隙。此时，自气压泵(液压泵)而来的高压气(液)体通过进气(油)口进入支架14的轴向气(油)道，接着通过助力器活塞杆8的环形槽进入其轴向气(油)道，并借助阀芯7左侧端面与助力器推杆9右侧端面的间隙进入阀芯7的轴向气(油)道中，再通过助力器活塞3的排气(回油)道排入大气或返回油箱中；而且助力器壳体4内部的高压气(液)体也将通过助力器活塞杆8的径向气道和阀芯7左侧端面与助力器推杆9右侧端面的间隙进入阀芯7的轴向气(油)道中，也将助力器活塞3的排气(回油)道排入大气或返回油箱中；由于大气压力的作用，助力器活塞3与离合器顶杆座1将向左运动，从而推动离合器顶杆的接合运动，迫使离合器接合。

当驱动系统受控使驱动主动件12保持在某一个位置时，驱动从动件13和与之连接的助力器推杆9也将保持不动。阀芯7左侧端面、助力器活塞杆8凹槽凸台端面和助力器推杆9右侧端面，将在助力器壳体4内部的高压气(液)体作用和复位弹簧6的共同作用下逐渐完全接触。此时助力器活塞杆8的轴向气(油)道与径向气(油)道将被切断，自进气(油)口进入的高压气(液)体无法进入助力器壳体4内部或进入助力器活塞3的排气(回油)道；而且助力器壳体4内部的高压气(液)体也无法进入助力器活塞3的排气(回油)道中，助力器壳体4内部的高压气(液)体被隔离；因此，助力器壳体4内部的高压气体(液)压力将保持在一个确定的数值，此时离合器顶杆将处于一确定位置，迫使离合器处于保持状态。此时，在助力器壳体4内部高压气(液)体、复位弹簧6和大气压力的综合作用下，该装置对于气(液)压的波动有很好的随动作用。

Claims (5)

1、一种汽车电控自动离合器助力装置，主要由电控驱动系统、助力器和驱动元件组成，其特征在于，所述的驱动元件包括驱动主动件(12)和与驱动主动件(12)采用机械传动方式连接的驱动从动件(13)，所述的助力器包括密封在助力器壳(4)和助力器盖(2)内的助力器活塞(3)和助力器活塞杆(8)，助力器活塞杆(8)与助力器活塞(3)连接端设有带内凸台的凹槽，凹槽内装有阀座(5)、复位弹簧(6)和阀芯(7)，助力器活塞杆(8)的左端通过活塞杆套(10)装在与助力器壳(4)固定连接的支架(14)右侧，助力器活塞杆(8)内装有与驱动从动件(13)相连接的助力器推杆(9)，离合器顶杆座(1)通过锥面与助力器活塞(3)配合。

2、根据权利要求1所述的一种汽车电控自动离合器助力装置，其特征在于，所述的助力器推杆(9)的左端通过推杆套(11)和密封圈构成密封，助力器推杆(9)的右端通过阀座(5)、阀芯(7)和密封圈构成密封；所述的支架(14)与助力器壳体(4)连接侧通过密封圈构成端面密封，支架(14)上设有流体进口和流体通道。

3、根据权利要求1所述的一种汽车电控自动离合器助力装置，其特征在于，所述的助力器活塞杆(8)上设有轴向流体通道和径向流体通道，在与支架(14)配合侧设有环形槽，并通过活塞杆套(10)、密封圈构成径向密封，助力器活塞杆(8)与助力器活塞(3)连接处通过密封圈构成密封。

4、根据权利要求1所述的一种汽车电控自动离合器助力装置，其特征在于，所述的阀芯(7)上设有轴向流体道，所述的助力器活塞(3)上设有流体回流通道。

5、根据权利要求1所述的一种汽车电控自动离合器助力装置，其特征在于，所述的电控驱动系统的电控驱动方式采用电机或电磁驱动方式，所述的助力器的助力方式采用气压式或液压式。

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