专利名称：一种汽车离合器助力器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉汽车传动的液压式离合器操纵机构，尤其涉及一种汽车离合 器助力器。
技术背景离合器助力器设在液压操纵机构中，与气压制动系统及其它气动设备共用 一套压縮空气源。当踩下离合器踏板时，通过气压助力，增加作用于分离叉臂 的力，使离合器分离力增大，减轻驾驶员踏板力。现有的离合器助力器的接口 可以直接接换档助力器。要换档必须分离离合器压盘，否则换档时很容易把变 速箱的齿轮打坏。要使离合器压盘完全分离则离合器助力器内部的活塞在推力 下做足够的行程，反之就会在换档时出现变速箱卡齿的情况。 实用新型内容本实用新型要解决的技术问题是提供一种汽车离合器助力器，将其内部活 塞的行程大小反馈作用于换档助力器供气通断的控制过程，在汽车离合器助力 器完全分离离合器压盘的情况下允许换档助力器工作。为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案该汽车离合器助力 器包括油缸、气缸、控制阀总成、活塞、推杆，所述控制阀总成与外部的供气 管路和供油管路连接，并受油压管路控制向所述气缸提供驱动所需气压，所述 活塞同时连接油缸和气缸，所述活塞通过推杆向外延伸，所述汽车离合器助力 器上还设有用于控制换档助力器供气管路通断的供气阀门控制总成，所述供气 阀门控制总成包括阀体、设置在阀体内的二位三向开关，所述阀体上设有进气 口、出气口和排气口，所述进气口通过所述二位三向开关只与出气口连通，所述排气口通过所述二位三向开关只与出气口连通，所述二位三向开关与活塞联 动。作为本实用新型的一种优选，所述阀体密封连接在气缸上，所述二位三向 开关包括陶瓷阀片、陶瓷阀芯、环状齿轮、齿条、标尺杆，根据陶瓷材料抗压 耐磨的特点，将其合理设计在二位三向开关内能提高工作稳定性和使用寿命。 所述陶瓷阀片上设有与进气口连通的通孔I和与出气口连通的通孔II，所述陶 瓷阀芯与陶瓷阀片同轴排列，所述陶瓷阀芯在圆心轴方向上设有优弧面扇形通 孔和劣弧面扇形通孔，所述优弧面扇形通孔和劣弧面扇形通孔相对于陶瓷阀芯 圆心轴上下分布，所述优弧面扇形通孔位于陶瓷阀芯圆心内部，所述劣弧面扇 形通孔延径向与陶瓷阀芯外部相连，所述陶瓷阀芯外部安装有环状齿轮，所述 陶瓷阀芯与环状齿轮联动，所述环状齿轮内部设有气道，所述环状齿轮在轴向 上与阀体之间设有垫片和钢珠，所述阔体在环状齿轮底部设有腔室A，所述气道 连通腔室A，所述排气口与腔室A连通，所述腔室A内设有齿条，所述齿条上设 有对应环状齿轮的齿面，所述齿条与环状齿轮之间啮合，所述标尺杆的一端固 定在齿条上，另一端固定在活塞上。活塞运动时便将其位移量即行程通过标尺 杆和齿条传递给齿轮，齿轮根据活塞的位移量来准确变化陶瓷阀芯与陶瓷阀片 的通断关系，从而控制进气口、出气口和排气口之间的连通关系。作为本实用新型的另一种优选，所述陶瓷阀芯上设有定位凸起，所述环状 齿轮内部设有对应定位凸起的凹槽，所述陶瓷阀芯通过凸起嵌入凹槽内与环状 齿轮联动。陶瓷阀芯与环状齿轮联动是因为两者之间相对静止的运动关系实现 的，采用凹凸式钳位方式对产品的加工技术要求低，安装拆卸方便。作为本实用新型的一种改进，所述齿条内部设有加强筋，因此在齿条内部 有多个环形锯齿结构，这提高齿条的机械强度，与之配合形成的系统工作时具有良好的稳定性，同时，加强筋结构省去了其周边的材料，生产齿条时不仅达 到了设计要求的强度和厚度，而且节省了材料。齿条是非精加工件，为使齿条 能与标尺杆配合使用，所述加强筋与标尺杆之间设有弹性导套，该弹性导套为 管状，加工方便。所述标尺杆与齿条之间还设有弹簧和垫圈I 、垫圈II，所述弹簧与标尺杆之间过盈配合，所述垫圈i和垫圈n被齿条限位于弹簧两边并与标尺杆活动连接，所述阀体在腔室A处设有限制齿条位置的弹性圆柱销，进而 组成一个自动调整机构，当活塞的行程因各种磨损或者起初已有的偏差而在工 作中偏离预定值时就能在弹簧和垫圈I 、垫圈II上得到纠正，保留活塞的偏离 行程，然后在活塞每次运动到极端位置时保证齿轮齿条的运动刚好完整的改变 二位三向开关的状态；保留活塞的偏离行程需要标尺杆与齿条之间有相对位移， 所以弹性导套不仅起着导向连接的作用，同时避免标尺杆与齿条之间直接摩擦， 起到延长标尺杆、齿条使用寿命的作用。所述阔体与齿条底部之间设有拱形弹 簧片，所述拱形弹簧片两端固定在阀体上，所述拱形弹簧片中间部分顶在齿条 底部，进一步保证齿条与环状齿轮之间啮合的紧密性。所述标尺杆与活塞之间 通过卡圈连接，采用这样的结构一方面方便安装，另一方面降低生产成本。由 于汽车离合器助力器工作环境存在较多的尘埃、雨水、油脂，为避免这些东西 进入阀体内部，提高工作稳定性，所述阀体在排气口处设有单项输气的排气帽。 本实用新型采用上述技术方案，汽车离合器助力器具有保护变速箱齿轮的 功能，在原有控制过程的基础上增加离合器压盘反馈控制，汽车离合器助力器 自动检测离合器压盘分离情况，直接控制换档助力器供气通断，保证离合器压 盘完全分离后换档助力器才能工作，避免了变速箱卡齿现象，使变速箱齿轮使 用寿命大大提高，同时还便于维修和保养。
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型进一步具体说明。 图1为本实用新型一种汽车离合器助力器的结构示意图； 图2为图1的A处局部放大图；图3为图1的B-B图。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型汽车离合器助力器它包括油缸l、气缸2、控制阀 总成3、活塞4、推杆5、供气阀门控制总成。油缸l，气缸2前后排列，活塞4 同时连接油缸1和气缸2，控制阀总成3与外部的供气管路和供油管路连接，并 受油压管路控制向气缸2提供驱动所需气压。活塞4通过推杆5向外延伸，向 外部输出驱动力。如图1、 2、 3所示，供气阀门控制总成包括阔体6、设置在阀体6内的二位 三向开关，该二位三向开关包括陶瓷阀片IO、陶瓷阀芯ll、齿轮、齿条13、标 尺杆14。阀体6密封连接在气缸2上，阀体6上设有进气口 7、出气口 8和排 气口9。进气口7、出气口 8在阀体6上相邻设置。阀体6在排气口9处设有单 项输气的排气帽33。陶瓷阀片10上设有与进气口 7连通的通孔I 15和与出气 口 8连通的通孔II16，阀体6在与陶瓷阀片10通孔I 15、通孔II16正对的地方 设有两个独立的密封圈I 34。陶瓷阀芯11与陶瓷阀片10同轴排列，他们之间 紧密相连达到密封程度。陶瓷阀芯11在圆心轴方向上设有优弧面扇形通孔17 和劣弧面扇形通孔18，优弧面扇形通孔17和劣弧面扇形通孔18相对于陶瓷阀 芯ll圆心轴上下分布。因为陶瓷阀芯11与陶瓷阀片10同轴排列，所以当陶瓷 阀芯11旋转后可以使优弧面扇形通孔17正对通孔I 15和通孔I116，使通孔I 15和通孔II16通过优弧面扇形通孔17连通，而劣弧面扇形通孔18只能正对通 孔I15或者通孔I116。如图l、 2所示，优弧面扇形通孔17位于陶瓷阀芯11圆心内部，劣弧面扇形通孔18延径向与陶瓷阀芯11外部相连。陶瓷阀芯ll外部安装有环状齿轮12，因为陶瓷阀芯11上设有定位凸起23，而环状齿轮12内部 设有对应定位凸起23的凹槽24，所以陶瓷阀芯11通过凸起嵌入凹槽24内可以 与环状齿轮12联动。陶瓷阀芯11在轴向上与环状齿轮12间安装了密封皮圈36。 环状齿轮12内部设有气道19，设在陶瓷阀芯11上的劣弧面扇形通孔18通过陶 瓷阀芯11与环状齿轮12间的间隙与气道19连通。环状齿轮12在轴向上与阀 体6之间设有垫片20和钢珠21 ，利用钢珠21减少环状齿轮12旋转时的摩擦力。 阀体6在环状齿轮12底部设有腔室A22，环状齿轮12内部的气道19连通腔室 A22，排气口 9也与腔室A22连通。阀体6在排气口 9处设有单项输气的排气帽 33。腔室A22内设有齿条13，齿条13上设有对应环状齿轮12的齿面，齿条13 与环状齿轮12之间啮合，这是因为阀体6与齿条13底部之间设有拱形弹簧片 31，该拱形弹簧片31两端固定在阀体6上，而拱形弹簧片31中间部分顶在齿 条13底部。阀体6在腔室A22处设有限制齿条13位置的弹性圆柱销30，齿条 13在腔室A22内只能左右运动。标尺杆14的一端通过弹簧27和垫圈I 28、垫 圈II29固定连接在齿条13内部。它们的连结关系为，弹簧27与标尺杆14之间 过盈配合，垫圈I 28和垫圈I129被齿条13限位于弹簧27两边并与标尺杆14 活动连接。齿条13内部设有加强筋25，加强筋25与标尺杆14之间通过弹性导 套26连接。弹性导套26与加强筋25之间过盈配合，而与标尺杆14之间存在 间隙。标尺杆14的另一端通过卡圈32与活塞4连接在一起。为保证具有更好 的密封性，在阀体6、气缸2和标尺杆14之间还设有密封圈I135。工作时，进气口 7和出气口 8连接在换档助力器的供气管路上。如图1所 示，此时活塞4被推至最右端，齿条13位于腔室A22的最右端，使离合器压盘完全分离，优弧面扇形通孔17正对通孔I 15和通孔I116，使通孔I 15和通孔ni6通过优弧面扇形通孔17连通，进而进气口 7和出气口 8连通，换档助力器 的供气管路打开。当活塞4复位即运动至最左端，使离合器压盘闭合，这次过 程中活塞4通过标尺杆14推动齿条13向左运动，同时带动齿轮顺时针转动， 直至活塞4运动至腔室A22的最左端，齿条13被弹性圆柱销30挡住为止。此 时劣弧面扇形通孔18刚好正对通孔I116，进气口 7和出气口 8被陶瓷阀芯11 隔开，原先在出气口 8的压縮气体通过劣弧面扇形通孔18经气道19进入腔室 A22，在通过排气口9排出，这样换档助力器的供气管路断开。因此只要活塞4 每次完成行程后使得齿条13在腔室A22内左右运动的距离等于该腔室A22左右 端面间距，供气阀门控制总成就能完成一次通断转换，进而在汽车离合器助力 器不工作时断开换档助力器的供气管路，完成助力工作后连通换档助力器的供 气管路。因此决定换档助力器的供气管路通断的活塞4行程必须满足离合器压 盘完全分离或者闭合的要求。如果该行程变小，齿条13的运动不会在腔室A22 左右两个极端上，那么陶瓷阀芯U始终不能让进气口 7、出气口 8和排气口 9 建立完整的连结关系，换档助力器供气管路断开。如果该行程变大，虽然齿条 13的运动能到达腔室A22左右两个极端上，但此时活塞4仍在朝极端运动，所 以标尺杆14将活塞4多余行程在弹簧27上缓冲，保留活塞4的偏离行程，然 后在活塞4每次运动到极端位置时保证齿轮齿条13的运动刚好完整的改变二位 三向开关的状态。
权利要求1、一种汽车离合器助力器，所述汽车离合器助力器包括油缸(1)、气缸(2)、控制阀总成(3)、活塞(4)、推杆(5)，所述控制阀总成(3)与外部的供气管路和供油管路连接，并受油压管路控制向所述气缸(2)提供驱动所需气压，所述活塞(4)同时连接油缸(1)和气缸(2)，所述活塞(4)通过推杆(5)向外延伸，其特征在于所述汽车离合器助力器上还设有用于控制换档助力器供气管路通断的供气阀门控制总成，所述供气阀门控制总成包括阀体(6)、设置在阀体(6)内的二位三向开关，所述阀体(6)上设有进气口(7)、出气口(8)和排气口(9)，所述进气口(7)通过所述二位三向开关只与出气口(8)连通，所述排气口(9)通过所述二位三向开关只与出气口(8)连通，所述二位三向开关与活塞(4)联动。
2、 根据权利要求1所述汽车离合器助力器，其特征在于所述阀体(6)密 封连接在气缸(2)上，所述二位三向开关包括陶瓷阀片(IO)、陶瓷阀芯(ll)、环 状齿轮(12)、齿条(13)、标尺杆(14)，所述陶瓷阀片(10)上设有与进气口(7)连 通的通孔I (15)和与出气口(8)连通的通孔n(16)，所述陶瓷阀芯(ll)与陶瓷阀 片(IO)同轴排列，所述陶瓷阔芯(11)在圆心轴方向上设有优弧面扇形通孔(17) 和劣弧面扇形通孔(18)，所述优弧面扇形通孔(17)和劣弧面扇形通孔(18)相对 于陶瓷阀芯(ll)圆心轴上下分布，所述优弧面扇形通孔(17)位于陶瓷阀芯(11) 圆心内部，所述劣弧面扇形通孔(18)延径向与陶瓷阀芯(11)外部相连，所述陶 瓷阀芯(11)外部安装有环状齿轮(12)，所述陶瓷阀芯(11)与环状齿轮(12)联动， 所述环状齿轮(12)内部设有气道(19)，所述环状齿轮(12)在轴向上与阀体(6)之 间设有垫片(20)和钢珠(21)，所述阀体(6)在环状齿轮(12)底部设有腔室A(22)， 所述气道(19)连通腔室A (22)，所述排气口 (9)与腔室A (22)连通，所述腔室A (22) 内设有齿条(13)，所述齿条(13)上设有对应环状齿轮(12)的齿面，所述齿条(13) 与环状齿轮(12)之间啮合，所述标尺杆(14)的一端固定在齿条(13)上，另一端固定在活塞(4)上。
3、 根据权利要求2所述汽车离合器助力器，其特征在于所述陶瓷阀芯(ll)上设有定位凸起(23)，所述环状齿轮(12)内部设有对应定位凸起(23)的凹槽 (24)，所述陶瓷阀芯(11)通过凸起嵌入凹槽(24)内与环状齿轮(12)联动。
4、 根据权利要求2所述汽车离合器助力器，其特征在于所述齿条(13)内 部设有加强筋(25)，所述加强筋(25)与标尺杆(14)之间设有弹性导套(26)，所 述标尺杆(14)与齿条(13)之间还设有弹簧(27)和垫圈I (28)、垫圈IH29)，所 述弹簧(27)与标尺杆(14)之间过盈配合，所述垫圈I (28)和垫圈I1 (29)被齿条 (13)限位于弹簧(27)两边并与标尺杆(14)活动连接，所述阀体(6)在腔室A(22) 处设有限制齿条(13)位置的弹性圆柱销(30)，所述阀体(6)与齿条(13)底部之间 设有拱形弹簧片(31)，所述拱形弹簧片(31)两端固定在阀体(6)上，所述拱形弹 簧片(31)中间部分顶在齿条(13)底部，所述标尺杆(14)与活塞(4)之间通过卡圈 (32)连接，所述阀体(6)在排气口 (9)处设有单项输气的排气帽(33)。
专利摘要本实用新型公开了一种汽车离合器助力器，该汽车离合器助力器包括油缸、气缸、控制阀总成、活塞、推杆，所述汽车离合器助力器上还设有用于控制换档助力器供气管路通断的供气阀门控制总成，所述供气阀门控制总成包括阀体、设置在阀体内的二位三向开关，所述阀体上设有进气口、出气口和排气口。汽车离合器助力器具有保护变速箱齿轮的功能，在原有控制过程的基础上增加离合器压盘反馈控制，汽车离合器助力器自动检测离合器压盘分离情况，直接控制换档助力器供气通断，保证离合器压盘完全分离后换档助力器才能工作，避免了变速箱卡齿现象，使变速箱齿轮使用寿命大大提高，同时还便于维修和保养。
文档编号F16D25/08GK201100336SQ20072011436
公开日2008年8月13日 申请日期2007年9月7日 优先权日2007年9月7日
发明者张明均 申请人:万安集团诸暨汽车零部件有限公司