CN111350774B - 活塞缸及车辆 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种活塞缸及车辆，该活塞缸包括缸体、活塞、推杆、以及弹性件，所述弹性件的一端与所述活塞相连，另一端与所述缸体相连，所述弹性件用于向所述活塞施加弹性力，所述活塞具有与所述推杆最大伸出量对应的第一位置、与所述推杆最小伸出量对应的第二位置、以及在所述第一位置和所述第二位置之间的第三位置，当所述活塞处于所述第一位置和所述第三位置之间时，所述弹性力具有与活塞压缩方向反向的分量；当所述活塞处于所述第三位置时，所述弹性力垂直于所述活塞压缩方向；当所述活塞处于所述第三位置和所述第二位置之间时，所述弹性力具有与所述活塞压缩方向同向的分量。上述活塞缸能有效减小人为操作的阻力。

Description

活塞缸及车辆

技术领域

本公开涉及活塞缸领域，具体地，涉及一种活塞缸及车辆。

背景技术

在诸如离合器总泵、制动主缸等需要人力进行操作的活塞缸中，通常设置有回位弹簧，该回位弹簧与活塞的一端相连。在给活塞缸抽真空时，该回位弹簧对活塞的回复力可以与外界大气压对活塞的推力保持平衡，防止活塞在抽真空时移动导致抽真空失败。当活塞缸处于工作状态时，推杆推动活塞压缩，回位弹簧随之也被压缩，此时活塞需要克服回位弹簧对活塞施加的与压缩方向反向的阻力，从而对活塞的运动形成阻力；此外，在活塞压缩的过程中，回位弹簧的压缩量增加，使得回位弹簧产生的阻力持续增加。对于离合器总泵或制动主缸而言，表现出踩踏离合器踏板或制动踏板时越往下踩越费劲。

发明内容

本公开的目的是提供一种活塞缸及车辆，该活塞缸能够有效地减小人为操作的阻力。

为了实现上述目的，本公开提供一种活塞缸，所述活塞缸包括缸体、活塞、推杆、以及弹性件，所述弹性件的一端与所述活塞相连，另一端与所述缸体相连，所述弹性件用于向所述活塞施加弹性力，所述活塞具有与所述推杆最大伸出量对应的第一位置、与所述推杆最小伸出量对应的第二位置、以及在所述第一位置和所述第二位置之间的第三位置，当所述活塞处于所述第一位置和所述第三位置之间时，所述弹性力具有与活塞压缩方向反向的分量；当所述活塞处于所述第三位置时，所述弹性力垂直于活塞压缩方向；当所述活塞处于所述第三位置和所述第二位置之间时，所述弹性力具有与活塞压缩方向同向的分量。

可选地，所述弹性件为多个，所述多个弹性件围绕所述活塞间隔布置。

可选地，所述活塞的两端分别安装有第一密封圈和第二密封圈，所述弹性件的一端与所述活塞的侧面相连，并且所述弹性件与所述活塞的连接点位于所述第一密封圈和所述第二密封圈之间。

可选地，所述缸体内形成有横截面积扩大的弹性件容纳腔，所述弹性件位于所述弹性件容纳腔内。

可选地，所述缸体包括主体和两个侧盖，所述侧盖可拆卸地安装在所述主体上，两个所述侧盖在所述缸体的径向上相对设置，两个所述侧盖之间形成所述弹性件容纳腔，所述弹性件的一端与所述活塞相连，另一端与所述侧盖相连。

可选地，所述弹性件为弹簧片。

可选地，所述活塞上形成有第一卡槽，所述缸体的内壁上形成有第二卡槽，所述弹簧片的一端卡接在所述第一卡槽上，所述弹簧片的另一端卡接在所述第二卡槽上。

可选地，所述第一卡槽形成为沿所述活塞的圆周方向延伸的环状卡槽。

可选地，所述活塞缸为离合器总泵。

本公开还提供一种车辆，所述车辆包括如上所述的活塞缸。

通过上述技术方案，本公开提供的活塞缸能够有效地减小人为操作的阻力。具体地，该活塞缸通过在活塞上设置弹性件，给活塞施加弹性力，并且在活塞压缩过程中，使弹性力对活塞的阻力逐渐减少至零，然后反向形成为逐渐增大的助力，从而很大程度上降低了人为操作的阻力。

本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：

图1是本公开实施例中的离合系统的结构示意图；

图2是本公开实施例中的活塞缸的纵向剖视图；

图3是本公开实施例中的活塞缸的横向剖视图，此时活塞处于第一位置；

图4是本公开实施例中的活塞缸的横向剖视图，此时活塞处于第三位置；

图5是本公开实施例中的活塞缸的横向剖视图，此时活塞处于第二位置；

图6是本公开实施例中的活塞缸的活塞从第一位置逐渐移动到第二位置的局部示意图以及受力分析图；

图7是本公开实施例中的弹簧片的正视图。

附图标记说明

100 活塞缸 101 离合器踏板

102 离合器分泵 103 离合器

1 缸体 2 活塞

3 推杆 4 弹性件

5 U形叉 6 第一密封圈

7 第二密封圈 8 弹性件容纳腔

9 主体 10 侧盖

11 第一卡槽 12 第二卡槽

13 接储油杯 14 出油口

15 紧固环扎 16 加注口盖

17 补偿孔 18 油道

19 油壶

具体实施方式

以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。

本公开的实施例提供一种活塞缸100，具体地，参照图2至图6所示，活塞缸100包括缸体1、活塞2、推杆3、以及弹性件4，其中，活塞2位于缸体1内，推杆3的一端与活塞2转动地连接，另一端伸出缸体1外部，弹性件4的一端与活塞2相连，另一端与缸体1相连，弹性件4用于向活塞2施加弹性力。当推杆3伸出在缸体1外的部分具有最大伸出量时，活塞2具有与推杆3最大伸出量对应的第一位置(如图3所示)；当推杆3伸出在缸体1外的部分具有最小伸出量时，活塞2具有与推杆3最小伸出量对应的第二位置(如图5所示)；活塞2还具有在第一位置和第二位置之间的第三位置，该第三位置为弹性件4被压缩至垂直于活塞2的压缩方向时活塞2所处的位置(如图4所示)。

进一步地，在人为操作活塞缸100的过程中，活塞2从第一位置逐渐压缩至第二位置，当活塞2处于第一位置和第三位置之间时，弹性件4产生的弹性力具有垂直于活塞轴向的分量以及与活塞压缩方向反向的分量，此时与活塞压缩方向反向的分量表现为对人为操作的阻力，但是随着活塞2的压缩，与活塞压缩方向反向的分量不断减小，因此在人为操作的过程中阻力也逐渐减小；当活塞2处于第三位置时，弹性件4产生的弹性力垂直于活塞压缩方向，此时弹性力在活塞2的轴向上没有分量，弹性件4对活塞2没有阻力也没有助力；当活塞2处于第三位置和第二位置之间时，弹性件4产生的弹性力具有垂直于活塞轴向的分量以及与活塞压缩方向同向的分量，此时与活塞压缩方向同向的分量表现为对人为操作的助力，随着活塞2的压缩，与活塞压缩方向同向的分量不断增大，因此在人为操作的过程中助力也逐渐增大，也越来越省力。

下面将对本公开实施例提供的活塞缸100的具体结构进行详细描述，参照图3至图6所示，在活塞缸100中，弹性件4可以设置为多个，并且多个弹性件4围绕活塞2间隔布置。本公开实施例中，分别沿活塞2的圆周方向呈180°布置有两个弹性件4，具体地，由于该两个弹性件4在活塞2的水平两侧对称布置，因此，弹性件4对活塞2产生的弹性力的垂直于活塞轴向的分量可以彼此保持平衡，可以避免在活塞2的径向方向上产生不平衡的推力。可选地，在其他实施例中，多个弹性件4还可以沿活塞2的圆周方向呈其他角度(例如120°、90°等)均匀布置，本公开对此不作限制。

上述多个弹性件4还可以在活塞2的轴向方向上并排布置，如图3至图5所示，例如将沿活塞2的圆周方向呈180°布置的两个弹性件4看作一组弹性件4的话，本公开实施例中，在活塞2的轴向方向上可以并排布置有两组弹性件4。可选地，在其他实施例中，还可以在活塞2的轴向方向上并排布置多组弹性件4，本公开对此不作限制。

在活塞2的两端可以分别安装有第一密封圈6和第二密封圈7，以保证缸体1的密封性，弹性件4的一端与活塞2的侧面相连，并且弹性件4与活塞2的连接点位于第一密封圈6和第二密封圈7之间。此外，在缸体1内还可以形成有横截面积扩大的弹性件容纳腔8，该弹性件容纳腔8也位于第一密封圈6和第二密封圈7之间，弹性件4位于弹性件容纳腔8内。

具体地，在本公开实施例中，缸体1包括主体9和两个侧盖10，在主体9的径向相对的两侧形成有两个能够容纳弹性件4的开口，侧盖10可拆卸地安装在主体9的两个开口上，例如可以通过诸如螺栓的紧固件固定在缸体1上，可以便于安装和更换弹性件4。两个侧盖10可以在缸体1的径向上相对设置，可选地，侧盖10的横截面可以形成为向外凸出的“几”字形，或者在其他实施方式中侧盖10的横截面可以形成为圆弧形或其他向外凸出的多边形形状，本公开在此不作限制。在两个侧盖10之间形成上述弹性件容纳腔8，弹性件4的一端与活塞2相连，另一端与侧盖10相连。

进一步地，在本公开实施例中，如图3至图7所示，本公开实施例中的弹性件4可以是弹簧片，弹簧片能够将弹性力维持在一个方向上，并且体积小，便于安装。可选地，在其他实施方式中，弹性件4也可以是诸如弹簧柱塞等元件，本公开对此不作限制。

在活塞2上还可以形成有第一卡槽11，弹簧片的一端卡接在第一卡槽11上。例如，第一卡槽11可以形成为沿活塞2的圆周方向延伸的环状卡槽，该环状卡槽可以凸出于活塞2的侧表面形成，也可以直接在活塞2的侧表面开设环状凹槽，使得弹簧片的一端可以卡接在凹槽内；如图7所示，弹簧片与第一卡槽11卡接的一端可以形成为弧形，以便于和活塞的轴进行配合。可选地，在其他实施方式中，第一卡槽11也可以形成为沿活塞2的圆周方向断开的多个凹槽，每个凹槽用于卡接一个弹簧片，本公开对此不作限制。

在缸体1的内壁上形成有第二卡槽12，弹簧片的另一端卡接在第二卡槽12上。具体地，第二卡槽12可以形成在侧盖10上，并且可以形成为凸出于侧盖10的内表面的槽状结构，也可以形成为在侧盖10的内表面上凹进去的槽状结构，本公开对此不作限制。

本公开的活塞缸100可以为任意的需要人力操作的活塞缸100，例如车辆中的离合器总泵或制动主缸。

以下参照图1至图6，以离合器总泵为例详细介绍本公开的活塞缸的工作原理。

参照图1所示，在车辆的离合系统中，离合器总泵(即活塞缸100)的推杆3的一端通过U形叉5与离合器踏板101连接，另一端通过离合器分泵102与离合器103连接，当离合器踏板101被踩下时，离合器总泵可以将油压通过离合器分泵102传递给离合器103，从而使发动机和变速箱暂时分离，当离合器踏板101被松开时，离合器总泵和离合器分泵102在油压的作用下回位，从而使发动机和变速箱接合。

此外，本公开实施例中，参照图2至图5所示，离合器总泵除了具有以上描述的活塞缸100的结构之外，在离合器总泵的外侧壁上还形成有接储油杯13和出油口14，接储油杯13上通过紧固环扎15固定有加注口盖16，接储油杯13通过加注口盖16与油壶19(在图1中示出)连通，并且缸体1的侧壁上还形成有补偿孔17和油道18，接储油杯13通过补偿孔17和油道18分别向缸体1内的腔室供油以及补偿油。出油口14位于缸体1的前端，离合器总泵的出油口14可以通过管道与离合器分泵102连接，使机油能够在离合器总泵和离合器分泵102之间流动，从而在彼此之间传递动力。

在离合器总泵加注之前，首先要对离合器总泵中的腔室进行抽真空操作，此时活塞2处于第一位置，接储油杯13通过补偿孔17与活塞压缩方向上的油腔连通，接储油杯13通过油道18与弹性件容纳腔8连通，通过接储油杯13对离合器总泵抽真空时，弹簧片位于如图3所示的第一位置，弹簧片的弹性力F1和T1具有与活塞压缩方向反向的分量N1，并与外界大气压对活塞2的压力保持平衡，以防止推杆3在大气压的作用下推动活塞2压缩。

在离合器总泵加注满之后，当离合器踏板101处于松开状态时，活塞2处于第一位置，此时弹簧片的位置如图3所示，当活塞2处于第二位置时，此时弹簧片随活塞2移动至如图5所示的位置，在活塞2的整个移动过程中，弹簧片始终处于被压缩状态。在离合器踏板101被踩压的过程中，活塞2从第一位置逐渐压缩至第二位置，当活塞2处于第一位置和第三位置之间时，弹簧片的弹性力F1和T1具有垂直于活塞轴向的分量以及与活塞压缩方向反向的合分量N1，此时垂直于活塞轴向的分量彼此在活塞的径向方向上保持平衡，与活塞压缩方向反向的合分量N1表现为对离合器踏板101的阻力，但是随着活塞2的压缩，弹性力F1和T1的合分量N1不断减小，因此离合器踏板101在踩压的过程中阻力逐渐减小；当活塞2处于第三位置时，弹簧片被压缩至与活塞2的轴向垂直，弹性力F2和T2也垂直于活塞压缩方向，此时弹性力F2和T2在活塞2的径向方向上保持平衡，并且在活塞2的轴向上没有分量，弹性件4对活塞2不产生阻力也不产生助力；当活塞2处于第三位置和第二位置之间时，弹性力F3和T3具有垂直于活塞轴向的分量以及与活塞压缩方向同向的合分量N3，此时垂直于活塞轴向的分量彼此在活塞的径向方向上保持平衡，合分量N3表现为对离合器踏板101的助力，随着活塞2的压缩，弹性力F3和T3的合分量N3不断增大，因此离合器踏板101在踩压的过程中助力逐渐增大，踩压过程也越来越省力。

可选地，本公开实施例还提供一种车辆，该车辆包括如上所述的活塞缸100。

以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。

Claims (8)

1.一种活塞缸，其特征在于，所述活塞缸（100）包括缸体（1）、活塞（2）、推杆（3）、以及弹性件（4），所述弹性件（4）的一端与所述活塞（2）相连，另一端与所述缸体（1）相连，所述弹性件（4）用于向所述活塞（2）施加弹性力，所述活塞（2）具有与所述推杆（3）最大伸出量对应的第一位置、与所述推杆（3）最小伸出量对应的第二位置、以及在所述第一位置和所述第二位置之间的第三位置，

当所述活塞（2）处于所述第一位置和所述第三位置之间时，所述弹性力具有与活塞压缩方向反向的分量；

当所述活塞（2）处于所述第三位置时，所述弹性力垂直于活塞压缩方向；

当所述活塞（2）处于所述第三位置和所述第二位置之间时，所述弹性力具有与活塞压缩方向同向的分量；

所述缸体（1）内形成有横截面积扩大的弹性件容纳腔（8），所述弹性件（4）位于所述弹性件容纳腔（8）内；

所述缸体（1）包括主体（9）和两个侧盖（10），所述侧盖（10）可拆卸地安装在所述主体（9）上，两个所述侧盖（10）在所述缸体（1）的径向上相对设置，两个所述侧盖（10）之间形成所述弹性件容纳腔（8），所述弹性件（4）的一端与所述活塞（2）相连，另一端与所述侧盖（10）相连。

2.根据权利要求1所述的活塞缸，其特征在于，所述弹性件（4）为多个，所述多个弹性件（4）围绕所述活塞（2）间隔布置。

3.根据权利要求1所述的活塞缸，其特征在于，所述活塞（2）的两端分别安装有第一密封圈（6）和第二密封圈（7），所述弹性件（4）的一端与所述活塞（2）的侧面相连，并且所述弹性件（4）与所述活塞（2）的连接点位于所述第一密封圈（6）和所述第二密封圈（7）之间。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的活塞缸，其特征在于，所述弹性件（4）为弹簧片。

5.根据权利要求4所述的活塞缸，其特征在于，所述活塞（2）上形成有第一卡槽（11），所述缸体（1）的内壁上形成有第二卡槽（12），所述弹簧片的一端卡接在所述第一卡槽（11）上，所述弹簧片的另一端卡接在所述第二卡槽（12）上。

6.根据权利要求5所述的活塞缸，其特征在于，所述第一卡槽（11）形成为沿所述活塞（2）的圆周方向延伸的环状卡槽。

7.根据权利要求1所述的活塞缸，其特征在于，所述活塞缸（100）为离合器总泵。

8.一种车辆，其特征在于，所述车辆包括权利要求1-7中任一项所述的活塞缸（100）。

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