CN202833749U - 一种双控离合器助力缸、汽车离合器系统及汽车 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及汽车离合器的助力装置，公开了一种双控离合器助力缸、包含这种双控离合器助力缸的汽车离合器系统及汽车。本实用新型的双控离合器助力缸包括助力气缸部分（H）、进气口部分（I）、液压控制装置部分（J），在纯气压控制助力气缸离合分离助力的基础上增加液压操纵控制装置部分（J），实现液压控制气助力离合与气压控制气助力离合相结合的双重控制方式。

Description

一种双控离合器助力缸、汽车离合器系统及汽车

技术领域

本实用新型涉及汽车离合器的助力装置，尤其涉及一种双控离合器助力缸，包含这种双控离合器助力缸的汽车离合器系统和汽车，尤其适用于纯气压与液压混合控制离合操纵机构的汽车上。

背景技术

汽车离合器助力装置用于保证摩擦式离合器分离、结合工作的可靠性。离合器的操纵形式日趋多样化，主要有以电机为动力源的电动电控式、以液压为动力的电控液动式、以气压为动力的液控气动式等形式。其中，气动式以其成本低、结构简单、环保等优点得到越来越多的应用，特别是在本身带有气源(气制动)的中、重型商用车和大型乘用车上的应用前景广阔。

在传统的以气压作为动力源驱动离合器分离和接合的气动式离合器中，均采用液压系统进行控制，即前面提及的液控气动式离合器，在需要经常使用离合器的场合下，完全靠液压系统操作，频繁启动，容易导致液压系统故障并且令使用寿命降低。例如申请号为200710056334，名称为《气动液控式离合器自动操纵装置》的中国发明专利，回路较为复杂，不容易推广实施。而现有技术中有采用电控气动形式助力，例如申请号为200820118522，名称为《一种电控气动式离合器助力装置》的中国实用新型专利，其采用单纯的电动控制的方式来实现离合操作或同时采用液压操纵机构和电控操纵机构，但电气结构复杂，不易于维护。再如申请号为200420011615，名称为《气推液式的离合器执行机构》的中国实用新型专利，其操纵不够稳定，可靠性不高。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种双控离合器助力缸，用于离合器分离助力，使得离合器快速分离与快速接合，保证车辆正常离合的工作状态，采用纯气压控制与液压控制两种控制方式实现轻松换挡。

为了实现上述设计目的，本实用新型采用的方案如下：

一种双控离合器助力缸，包括助力气缸部分、进气口部分、液压控制装置部分，进气口部分设置在助力气缸部分和液压控制装置部分之间，助力气缸部分包括助力活塞、回位弹簧、助力气缸，助力气缸内部设置助力活塞，助力气缸部分还包括顶杆和推杆，顶杆设置在助力活塞、推杆之间。 

优选的是，推杆的一端嵌套在顶杆的一端，而顶杆的另一端上固定连接助力活塞。

优选的是，回位弹簧套设在顶杆的外侧。离合分离助力时，压缩回位弹簧，推动助力活塞-顶杆-推杆向左移动产生推力；离合器平稳接合时，在回位弹簧的作用下，使助力活塞-顶杆-推杆回复到初始状态。

优选的是，助力气缸内部通过双通控制阀连接到输入口。

优选的是，助力气缸内部由助力活塞分割为前腔和后腔，其中设置有顶杆和回位弹簧的腔为前腔，另外一侧为后腔。

优选的是，液压控制装置部分包括进油口、液压活塞，液压活塞的中心线与助力活塞的中心线重合设置。

优选的是，液压控制装置部分包括进气口、取气口、上排气口、下排气口，进气口与取气口之间通过进气阀门间隔开，上排气口连接有排气阀门。

优选的是，关闭进气阀门且开启排气阀门时取气口与上排气口连通。

优选的是，取气口经双通控制阀与输入口连通。

优选的是，前腔与顶杆接触处设置有呼吸孔，呼吸孔向助力气缸外侧的部分设置有空气滤芯。助力气缸前腔内呼吸空气经防尘罩初步处理后，再由空气滤芯对呼吸的外界空气进一步过滤，保障助力气缸前腔内呼吸空气的清洁，提高助力气缸前腔内橡胶件的密封性。

优选的是，在顶杆伸出助力气缸外侧的部分和推杆外侧设置有防尘罩。助力缸前腔的剩余空气经呼吸孔-空气滤芯-防尘罩排向大气。同时助力缸前腔的补偿空气经防尘罩-空气滤芯-呼吸孔及时补偿所需空气，避免助力缸前腔内形成真空。

优选的是，在顶杆与助力气缸接触处的外围套设有自润轴承，保证自润轴承的导向性与耐磨性。

优选的是，助力气缸前腔垂直于顶杆轴线方向设置有注油通道，保证自润轴承的导向性与耐磨性。

优选的是，在助力活塞外围与助力气缸内壁接触处设置有耐磨环。助力活塞采用耐磨环与自润轴承双重导向结构，同时增加自润轴承处的注油通道，保证自润轴承的导向性与耐磨性。

助力缸活塞与液压操纵装置部分的液压活塞为分体式结构。当纯气压控制助力气缸助力时，液压操纵装置部分的液压活塞处于静止状态，减少了对液压活塞处密封件的磨损，大大提高了液压操纵装置部分的使用寿命。

本实用新型的双控离合器助力缸包括以上各项特征的任意组合。

 一种汽车离合器系统，包括上述至少一项特征的双控离合器助力缸，其安装在离合器与离合器总泵之间。

一种汽车，包括上述的汽车离合系统。

本实用新型的双控离合器助力缸的有益效果为：

1. 在纯气压控制助力气缸离合分离助力的基础上增加液压操纵控制装置，实现液压控制气助力离合与气压控制气助力离合相结合的双重控制方式，使得离合器快速分离助力与快速接合；

2. 通过双通控制阀实现气压控制与液压操纵控制的自由转换，在气压控制装置失效的情况下，液压操纵控制装置能实现正常的机械离合控制需求，保证车辆正常离合的工作状态；

3. 助力缸活塞与液压操纵装置的液压活塞设计成分体式结构，当纯气压控制助力缸助力时，液压操纵装置的液压活塞处于静止状态，减少了对液压活塞处密封件的磨损，大大提高了液压操纵装置的使用寿命；

4. 助力缸活塞采用耐磨环与自润轴承双重导向结构，同时增加自润轴承处的注油通道，保证自润轴承的导向性与耐磨性；

5. 助力缸前腔内呼吸空气经防尘罩初步处理后，再由空气滤芯对呼吸的外界空气进一步过滤，保障助力缸前腔内呼吸空气的清洁，提高助力缸前腔内橡胶件的密封性。

附图说明

图1为按照本实用新型的双控离合器助力缸的一优选实施例的纯气压控制离合分离助力工作状态示意图；

图2为按照本实用新型的双控离合器助力缸的一优选实施例的纯气压控制离合分离助力工作原理示意图；

图3为按照本实用新型的双控离合器助力缸的一优选实施例的液压控制离合分离助力工作状态示意图；

图4为按照本实用新型的双控离合器助力缸的一优选实施例的液压控制离合分离助力工作原理示意图；

图5为按照本实用新型的双控离合器助力缸的一优选实施例的液压操纵装置液压活塞与助力缸助力活塞分体式结构示意图；

图6为按照本实用新型的双控离合器助力缸的一优选实施例的助力缸活塞双重导向结构示意图。

附图标记为：助力活塞A，回位弹簧B，顶杆C，推杆D，呼吸孔E，空气滤芯F，防尘罩G，助力气缸部分H，进气口部分I，液压控制装置部分J，液压活塞K，助力气缸L，前腔M、后腔N，下排气口31, 输入口11，进油口4，进气口12，取气口2，上排气口32，注油通道5，自润轴承6，耐磨环7。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的内容进行描述，以下的描述仅是示范性和解释性的，不应对本实用新型的保护范围有任何的限制作用。

一种双控离合器助力缸，如图1、3所示，包括助力气缸部分H、进气口部分I、液压控制装置部分J，进气口部分I设置在助力气缸部分H和液压控制装置部分J之间，助力气缸部分H包括助力活塞A、回位弹簧B、助力气缸L，助力气缸L内部设置助力活塞A，助力气缸部分H还包括顶杆C和推杆D，顶杆C设置在助力活塞A、推杆D之间。 推杆D的一端嵌套在顶杆C的一端，而顶杆C的另一端上固定连接助力活塞A。回位弹簧B套设在顶杆C的外侧。离合分离助力时，压缩回位弹簧B，推动助力活塞A-顶杆C-推杆D向左移动产生推力；离合器平稳接合时，在回位弹簧B的作用下，使助力活塞A-顶杆C-推杆D回复到初始状态。助力气缸L内部通过双通控制阀连接到输入口11。

如图5所示，助力气缸L内部由助力活塞A分割为前腔M和后腔N，其中设置有顶杆C和回位弹簧B的腔为前腔M，另外一侧为后腔N。

液压控制装置部分J包括进油口4、液压活塞K，液压活塞K的中心线与助力活塞A的中心线重合设置。液压控制装置部分J包括进气口12、取气口2、上排气口32、下排气口31，进气口12与取气口2之间通过进气阀门间隔开，上排气口32连接有排气阀门。关闭进气阀门且开启排气阀门时取气口2与上排气口32连通。取气口2经双通控制阀与输入口11连通。前腔M与顶杆C接触处设置有呼吸孔E，呼吸孔E向助力气缸外侧的部分设置有空气滤芯F。助力气缸L前腔M内呼吸空气经防尘罩G初步处理后，再由空气滤芯F对呼吸的外界空气进一步过滤，保障助力气缸L前腔M内呼吸空气的清洁，提高助力气缸L前腔M内橡胶件的密封性。

在顶杆C伸出助力气缸L外侧的部分和推杆D外侧设置有防尘罩G。助力缸前腔的剩余空气经呼吸孔E-空气滤芯F-防尘罩G排向大气。同时助力缸前腔的补偿空气经防尘罩G-空气滤芯F-呼吸孔E及时补偿所需空气，避免助力缸前腔内形成真空。

如图6所示，在顶杆C与助力气缸L接触处的外围套设有自润轴承6，助力气缸L前腔M垂直于顶杆C轴线方向设置有注油通道5，在助力活塞A外围与助力气缸L内壁接触处设置有耐磨环7。助力活塞A采用耐磨环7与自润轴承6双重导向结构，同时增加自润轴承6处的注油通道5，保证自润轴承的导向性与耐磨性。

助力缸活塞A与液压操纵装置部分J的液压活塞K为分体式结构。当纯气压控制助力气缸L助力时，液压操纵装置部分J的液压活塞K处于静止状态，减少了对液压活塞K处密封件的磨损，大大提高了液压操纵装置部分J的使用寿命。

本实用新型的双控离合器助力缸包括以上各项特征的任意组合。

 一种汽车离合器系统，包括上述至少一项特征的双控离合器助力缸，其安装在离合器与离合器总泵之间。

一种汽车，包括上述的汽车离合系统。

工作原理：

离合器助力器工作前，应先通过排气螺钉，经油缸下排气口31将油路中的空气排净。

1、    纯气压控制离合分离助力方式

离合器分离助力时，纯气压控制装置（气压电磁阀等）输出的气压经双通控制阀与输入口11进入助力气缸L内部,压缩回位弹簧B，推动助力活塞A-顶杆C-推杆D向左移动产生推力，实现离合分离助力，同时助力气缸L前腔M的剩余空气经呼吸孔E-空气滤芯F-防尘罩G排向大气。

解除离合器分离助力时，纯气压控制装置（气压电磁阀等）关闭输出的气压，同时开启排气口，此时助力气缸L内部的气压经双通控制阀回流，从纯气压控制装置及相关排气装置将助力气压排向大气。在回位弹簧B的作用下，使助力活塞A-顶杆C-推杆D回复到初始状态，使离合器平稳接合，同时助力气缸L前腔M的补偿空气经防尘罩G-空气滤芯F-呼吸孔E及时补偿所需空气，避免助力气缸L前腔M内形成真空。

2、液压操纵控制离合分离助力方式：

离合器分离助力时，液压控制装置（离合总泵等）输出的制动液从进油口4进入阀体内部，建立液压压力、关闭排气阀门，同时打开进气口12进气阀门，此时进气口12的压缩空气从取气口2输出，经双通控制阀与输入口11口进入助力气缸内部，压缩回位弹簧B，推动助力活塞A-顶杆C-推杆D向左移动产生推力，实现离合分离助力。

解除离合器分离助力时，液压控制装置（离合总泵等）解除进油口4的控制液压压力，使阀体内部的液压压力解除，关闭12口进气阀门，同时开启排气阀门，此时助力气缸内部的气压从输入11口与双通控制阀回流，经取气口2从上排气口32排向大气。在回位弹簧B的作用下，使助力活塞A-顶杆C-推杆D回复到初始状态，使离合器平稳接合。

如图1、2所示，纯气压控制离合分离助力，解决了纯电动动力状态时离合分离助力的要求，采用纯气压方式控制助力气缸L离合分离助力，实现离合器快速分离助力与快速接合。满足纯电动动力状态下离合系统性能的控制要求。

如图3、4所示，液压操纵控制结合气压控制离合分离助力，在纯气压控制助力气缸L离合分离助力的基础上增加液压操纵控制装置部分J，实现液压控制气助力离合与气压控制气助力离合相结合的双重控制方式。通过双通控制阀实现气压控制与液压操纵控制的自由转换，在气压控制装置失效的情况下，液压操纵控制装置部分J能实现正常的机械离合控制需求，保证车辆正常离合的工作状态。

如图5所示，液压操纵装置部分J液压活塞K与助力气缸L助力活塞分体式结构，助力气缸L活塞与液压操纵装置部分J的液压活塞K设计成分体式结构，当纯气压控制助力气缸L助力时，液压操纵装置部分J的液压活塞K处于静止状态，减少了对液压活塞K处密封件的磨损，大大提高了液压操纵装置的使用寿命。

如图6所示，助力气缸L活塞双重导向结构，为最大限度地减小工作状态下的侧向力，提高助力气缸L内橡胶件的密封性，助力气缸L活塞采用耐磨环7与自润轴承6双重导向结构，同时增加自润轴承6处的注油通道5，保证自润轴承6的导向性与耐磨性。

如图1、3所示，呼吸空气双重过滤，为保证助力气缸L前腔M内呼吸空气的清洁，避免外界粉尘、杂质的影响，助力气缸L前腔M内呼吸空气经防尘罩G初步处理后，再由空气滤芯F对呼吸的外界空气进一步过滤，保障助力气缸L前腔M内呼吸空气的清洁，提高助力气缸L前腔M内橡胶件的密封性。

上面所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神前提下，本领域普通工程技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型的权利要求书确定的保护范围内。

本领域技术人员同样不难看出，本发明是对现有技术的改进，是为解决现有技术中存在的技术问题而将这些现有技术中的要素进行的结合，这种结合凝结了大量的创造性劳动，是发明人大量理论研究和科学实验的结晶。在没有阅读本发明之前，本领域技术人员显然是不容易想到本发明的各个方案的，而在阅读了本说明书后，本领域技术人员不必再付出创造性劳动即可实现本发明的基本技术方案。

Claims (17)

1.一种双控离合器助力缸，包括助力气缸部分（H）、进气口部分（I）、液压控制装置部分（J），所述进气口部分（I）设置在所述助力气缸部分（H）和所述液压控制装置部分（J）之间，所述助力气缸部分（H）包括助力活塞（A）、回位弹簧（B）、助力气缸（L），所述助力气缸（L）内部设置助力活塞（A），其特征在于，所述助力气缸部分（H）还包括顶杆（C）和推杆（D），所述顶杆（C）设置在所述助力活塞（A）、推杆（D）之间。

2.如权利要求1所述的双控离合器助力缸，其特征在于，所述推杆（D）的一端嵌套在所述顶杆（C）的一端，而所述顶杆（C）的另一端上固定连接所述助力活塞（A）。

3.如权利要求1所述的双控离合器助力缸，其特征在于，所述回位弹簧（B）套设在所述顶杆（C）的外侧。

4.如权利要求1所述的双控离合器助力缸，其特征在于，所述助力气缸（L）内部通过双通控制阀连接到输入口（11）。

5.如权利要求1所述的双控离合器助力缸，其特征在于，所述助力气缸（L）内部由所述助力活塞（A）分割为前腔（M）和后腔（N），其中设置有顶杆（C）和回位弹簧（B）的腔为前腔（M），另外一侧为后腔（N）。

6.如权利要求1所述的双控离合器助力缸，其特征在于，所述液压控制装置部分（J）包括进油口（4）、液压活塞（K），所述液压活塞（K）的中心线与所述助力活塞（A）的中心线重合设置。

7.如权利要求4所述的双控离合器助力缸，其特征在于，所述液压控制装置部分（J）包括进气口（12）、取气口（2）、上排气口（32）、下排气口（31），所述进气口（12）与所述取气口（2）之间通过进气阀门间隔开，所述上排气口（32）连接有排气阀门。

8.如权利要求7所述的双控离合器助力缸，其特征在于，关闭进气阀门且开启排气阀门时所述取气口（2）与所述上排气口（32）连通。

9.如权利要求7所述的双控离合器助力缸，其特征在于，所述取气口（2）经双通控制阀与输入口（11）连通。

10.如权利要求5所述的双控离合器助力缸，其特征在于，所述前腔（M）与所述顶杆（C）接触处设置有呼吸孔（E），所述呼吸孔（E）向所述助力气缸外侧的部分设置有空气滤芯（F）。

11.如权利要求1所述的双控离合器助力缸，其特征在于，在所述顶杆（C）伸出助力气缸（L）外侧的部分和所述推杆（D）外侧设置有防尘罩（G）。

12.如权利要求1所述的双控离合器助力缸，其特征在于，在所述顶杆（C）与所述助力气缸（L）接触处的外围套设有自润轴承（6）。

13.如权利要求5所述的双控离合器助力缸，其特征在于，所述助力气缸（L）前腔（M）垂直于所述顶杆（C）轴线方向设置有注油通道（5）。

14.如权利要求1所述的双控离合器助力缸，其特征在于，在所述助力活塞（A）外围与所述助力气缸（L）内壁接触处设置有耐磨环（7）。

15.如权利要求1所述的双控离合器助力缸，其特征在于，所述助力缸活塞（A）与液压操纵装置部分（J）的液压活塞（K）为分体式结构。

16. 一种汽车离合器系统，其特征在于，包括如权利要求1至权利要求15中至少一项的双控离合器助力缸，其安装在离合器与离合器总泵之间。

17.一种汽车，其特征在于，包括如权利要求15所述的汽车离合系统。

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