CN1869458A - 气压随动离合器助力泵 - Google Patents

Abstract

本发明为气压随动离合器助力泵，涉及使用液压控制并使用压缩空气助力的汽车离合器助力装置。包括前叉总成、助力缸体总成和后阀体总成，推杆、助力活塞、油缸活塞、随动活塞、阀门置于同一轴线上。通过前叉与推杆球铰连接，回位弹簧内置，导向套、支承环设置，推杆与活塞固定连接有效解决现有技术因离合器侧向推力、回位弹簧斜拉、推杆轴向偏移而引发的活塞与缸体偏磨问题。前端盖、密封圈的设置实现密封防尘。本发明提出助力随动概念并设计出该装置，通过油缸活塞、随动活塞、阀门及小弹簧的科学配置使液压和气压共同作用所形成的推动力与液压成对应增大关系，实现助力泵输出的辅助推力随驾驶员脚踩离合器踏板力真正随动。

Description

气压随动离合器助力泵

所属技术领域

本发明涉及汽车气压离合器助力装置，尤其是涉及使用液压控制并使用压缩空气助力的离合器助力装置。

背景技术

为减轻驾驶员的劳动强度，确保行车安全，目前在汽车上尤其是在中重型汽车上已经普遍使用了离合器助力泵。在现有的离合器助力泵技术中，一般是利用液压油控制压缩空气增大助力泵的推动力以实现目的。现有技术一般为依靠外置一斜拉式回位弹簧拉动推杆复位，因回位弹簧的作用力与推杆及活塞的往复运动不在同一条中心线上，导致活塞与助力泵缸体内壁之间产生偏磨，久之产生油气渗漏现象。现有技术中也有回位弹簧内置套在推杆上的设计，虽然解决了因回位弹簧斜拉导致活塞与缸体偏磨问题，但离合器的反作用力与推杆的运动方向可能不在同一条中心线上，而推杆又没有导向限位，其必然形成摆动，同样也会导致活塞与缸体之间产生偏磨，久之产生油气渗漏现象。现有技术在压缩空气入口前加一减压阀，使进入离合器助力泵助力腔的高压气变成一个恒定压力，该恒定压力大小与控制液压油的压力大小无关，该阀只起到阀门作用，并不能实现助力泵的输出力与驾驶员的操纵力随动，驾驶员在操作离合器时没有感觉，特别是在需要离合器滑摩的场合，无法实现离合器的滑摩，无法使离合器输出与驾驶员控制力对应变化的驱动力。

以上结构虽然也能起到助力作用，但是不能从根本上解决偏磨现象，不能实现助力泵输出力与驾驶员的操纵力随动，且使用寿命较短、结构复杂、外形尺寸大、浪费材料、制造成本较高，已不适应当前的需要。

发明内容

本发明的目的是针对现有离合器助力泵技术中出现的偏磨、不随动和结构不合理问题，提供一种球铰连接、全面随动、结构合理、性能稳定的新型离合器助力泵，提高驾驶员对离合器的可操纵性，大大消除了因助力泵失效而造成的安全隐患。

本发明的技术构思为：

本发明将离合器助力泵在功能和结构上进行了重新分析和设计，提供一种全新的离合器助力装置——气压随动离合器助力泵。本发明将离合器助力泵助力推杆、助力活塞、油缸活塞、随动活塞及气体阀门置于同一轴线上；采取回位弹簧内置、设置助力推杆导向套、助力活塞支承环、前叉长推杆与助力推杆球铰连接，解决因回位弹簧斜拉、助力推杆摆动、离合器推力与助力推杆不同轴双重因素造成的偏磨现象；助力推杆与油缸活塞为平面接触，克服助力推杆与助力活塞球面接触传递偏向力的弊端；前端盖上设置有密封圈实现密封防尘；液压油不仅推动随动活塞开启空气阀门，同时推动油缸活塞直接推动助力推杆；采用继动阀的设计，增设随动活塞，保证了推杆的推力与驾驶员的操纵实现助力随动。所谓助力随动就是液压和气压共同作用所形成的推动力与液压的控制力成对应增大关系。按照本发明设计制造的助力泵装置无论功能还是在结构上都有了全新的突破，实现了真正意义上的助力随动控制。

本发明的技术方案为：

本发明气压随动离合器助力泵包括前叉总成、助力缸体总成和后阀体总成组成，其特征在于所述助力缸体总成与后阀体总成在同一轴线上。所述前叉总成与所述助力缸体总成的助力推杆用球铰连接。所述后阀体通过进入的液压油推动随动活塞打开气体阀门，使压缩气体进入所述助力缸体总成的助力腔，作用在助力活塞上，同时液压油的压力也作用在助力推杆上，二力叠加推动助力推杆移动，克服回位弹簧的弹力，传递到前叉总成上使离合器分离。

所述前叉总成包括前叉、连接螺母、开口销、球铰和长推杆。其特征在于将推力传递到离合器，操纵离合器的分离与结合。

所述长推杆一端与所述前叉连接，另一端通过所述连接螺母、开口销、球铰与所述助力缸体总成的助力推杆铰接。其特征在于使所述长推杆及前叉可以在较大的角度范围内转动。

所述助力缸体总成包括助力缸筒、前端盖、助力活塞、助力推杆、回位弹簧、导向套、密封圈，以及由助力缸筒围成的助力腔。其特征在于助力活塞安装在助力缸体内，在液压活塞、压缩空气和回位弹簧的作用下推动助力推杆往复运动。

所述助力缸筒，其特征在于前端安装前端盖，前端盖与助力缸筒螺纹连接或焊接连接，后端与后阀体连接。

所述前端盖，其特征在于装有密封圈及导向套并与助力推杆配合。

所述助力活塞，其特征安装在所述助力缸筒内，设有支承环和密封圈，在油缸活塞、气体压力及回位弹簧作用下连动助力推杆往复运动。

所述支承环，其特征在于该支承环为非金属材料并与所述助力缸筒配合。

所述助力推杆，其特征在于一端穿过助力活塞并与助力活塞固定连接，穿过助力活塞一端的端面为平面，另一端通过球铰与长推杆连接。

所述回位弹簧，其特征在于置于助力腔内，套在助力推杆外。

所述导向套，其特征在于安装在前端盖内与所述助力推杆配合。

所述后阀体总成包括大阀体、小阀体，其特征在于液压油压力推动随动活塞打开阀门，使压缩气体进入所述助力缸体的助力腔。

所述大阀体中包括油缸活塞、随动活塞以及空气通道，其特征在于液压油同时推动油缸活塞和随动活塞，油缸活塞推动助力推杆，随动活塞打开阀门，使压缩空气通过空气通道进入助力腔。

所述油缸活塞与所述助力推杆联动，其特征在于助力推杆与所述油缸活塞为平面接触。

所述随动活塞，其特征在于在液压油和小弹簧作用下往复运动，打开或关闭气体阀门。

所述空气通道，其特征在于连接气体阀门和助力腔。

所述小阀体包括阀门、导向弹簧座、小弹簧，其特征在于阀门在随动活塞和小弹簧的作用下，关闭或打开压缩气体入口。

所述阀门置于小阀体内，所述阀门内设排气口，其特征在于控制压缩气体入口及排气口。

所述导向弹簧座，其特征在于起到对小弹簧的支承作用及对阀门的导向作用。

所述小弹簧，其特征在于置于导向弹簧座内，对随动活塞起复位作用。

本发明的技术效果为：

本发明提出了一种全新的气压随动离合器助力泵技术方案。

第一，提出助力随动概念并设计出装置。所谓助力随动就是液压和气压共同作用所形成的推动力与液压的控制力成对应增大关系。本发明正是科学地设计出这样一种装置，通过助力缸体和继动阀的有效组合，利用随动活塞、小弹簧、空气通道、回位弹簧及活塞科学配置，液压油压力在推动助力推杆的同时，推动随动活塞开启压缩空气阀门，推动助力活塞，实现真正意义上的对应增大助力随动。

第二，本发明解决了助力活塞与缸体之间的偏磨问题。通过回位弹簧内置、为助力推杆设置导向套、增设助力活塞支承环解决因回位弹簧斜拉及推杆行程不固定造成的助力缸体与活塞偏磨问题；通过增设前叉、长推杆及球铰解决因离合器对助力推杆施以侧向推力而引发的助力缸体与活塞偏磨问题。

第三，助力推杆、助力活塞、油缸活塞、随动活塞及气体阀门均在同一轴线上，结构合理、便于加工、节约材料，各总成的受力情况也得到了最大程度的改善。

本发明技术方案充分利用了现有气压离合器助力泵的系统结构，不需对现有管路进行大的改造，只需更换本发明装置即可完成，具有成本低、便于安装、效果显著的特点，提供了一种助力随动、克服偏磨、性能稳定、结构合理的新型离合器助力装置，全面提高驾驶员对离合器的可操纵性，大大消除了因助力泵失效而造成的安全隐患。

显然，本发明还具有更深化的功能特征和更广泛的应用前景。例如，本发明还可与汽车上设置的转向助力系统相配合实施转向助力，或增力气顶油制动、增力真空制动以及真空助力制动等，实现更广意义的随动控制。

附图说明

图1为本发明结构示意图。

图中标记列示如下：

1-前叉总成；11-前叉；12-长推杆；13-开口销；14-球铰；15-连接螺母；2-助力缸体总成；21-密封圈；22-导向套；23-前端盖；24-助力推杆；25-助力缸筒；26-回位弹簧；27-助力活塞；28-支承环；3-后阀体总成；31-大阀体；32-油缸活塞；33-随动活塞；34-小阀体；35-阀门；36-小弹簧；37-导向弹簧座。

A-进油口；B-进气口；C-大小阀体连接腔；D-压缩空气通道；E-助力缸体助力腔；F-油压腔；G-排气口。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明的技术方案。

具体分为不工作状态和实施助力状态：

不工作状态。当驾驶员不踩离合器时，本发明装置不工作，所以油压腔F内的油压为常压，油缸活塞32和助力活塞27均在右端的处于回位状态，助力推杆24不伸出，随动活塞33也在左端处于回位状态，小阀体34内的阀门35在小弹簧36的弹力作用下压紧，从而切断进气口B。

实施助力状态。当驾驶员踏下离合器踏板时，本发明装置开始工作，液压油从进油口A进入液压腔F，在液压油的压力下，对油缸活塞32和随动活塞33分别产生推动力。液压油推动随动活塞33向右移动，随动活塞33顶住阀门35后压缩小弹簧36，此时打开进气口B，压缩空气经过进气口B进入大小阀体连接腔C，通过压缩空气通道D进入到助力缸体助力腔E内，推动助力活塞27向左移动。与此同时，液压油推动油缸活塞32向左移动，油缸活塞32助力推杆24向左移动。由压缩空气作用力和液压油的作用力一起叠加，助力活塞27克服回位弹簧26的弹力，助力推杆24通过球铰14推动前叉总成1的长推杆12及前叉11使离合器分离。助力大小与液压油的压力成对应增大关系，从而实现助力泵的辅助推力与驾驶员踏板力的随动功能。

当驾驶员松开离合器踏板后，进入液压腔F的油压降低，随动活塞33和阀门35会在小弹簧36和一定气压力的作用下左移，直至阀门35到最左端，关闭了进气口B，同时也将排气口G打开，助力缸体助力腔E的压缩空气通过压缩空气通道D经排气口G排出。液压腔F和助力缸体助力腔E压力降低，在回位弹簧26的作用下助力推杆24和助力活塞27回到起始位置，完成一次气压随动离合器助力泵的助力动作。

以上仅为本发明具体实施方式的说明，不以任何形式对本发明做出限制。应当指出，尽管本说明书参照上述的各个状态对本发明已进行了详细的说明，但对本领域技术人员来说，依据本发明的指导思想还可以做出很多相关的变形、修改或者等同替换；而一切不脱离本发明的精神实质的技术方案及其改进，均将落入本发明的保护范围之中。

Claims (8)

1.一种气压随动离合器助力泵，包括前叉总成、助力缸体总成和后阀体总成组成，所述前叉总成装有前叉、长推杆、开口销、球铰、连接螺母等，所述助力缸体总成装有密封圈、导向套、前端盖、助力推杆、助力缸筒、回位弹簧、助力活塞、支承环等，所述后阀体总成内装有油缸活塞、随动活塞、阀门、导向弹簧座、小弹簧等，其特征在于所述助力推杆、助力活塞、油缸活塞、随动活塞及气体阀门置于同一轴线上。

2.根据权利要求1所述气压随动离合器助力泵前叉总成，其特征在于所述前叉总成一端通过前叉与离合器连接，另一端通过球铰与助力缸体总成的助力推杆连接。

3.根据权利要求1所述气压随动离合器助力泵助力缸体总成，其特征在于在前端设有前端盖，在前端盖上设有导向套，其特征在于导向套与所述助力推杆配合。

4.根据权利要求3所述前端盖设有密封圈，其特征在于密封圈与所述助力推杆配合。

5.根据权利要求1所述助力活塞上设有支承环，其特征在于支承环与所述助力缸筒配合。

6.根据权利要求1所述助力推杆穿过助力活塞，其特征在于助力推杆与助力活塞为固定连接。

7.根据权利要求1所述助力推杆与所述油缸活塞联动，其特征在于所述助力推杆与所述油缸活塞为平面接触。

8.根据权利要求1所述气压随动离合器助力泵设置有随动活塞、油缸活塞、阀门、小弹簧、回位弹簧及助力活塞，其特征在于通过所述部件的协调动作，气压随动离合器助力泵输出的推力与液压油的压力成对应增大关系。