专利名称：无总泵无液压油式汽车离合器助力器的制作方法
技术领域：
本发明属于汽车配件领域，涉及一种无总泵无液压油式汽车离合器助力器。
背景技术：
目前，国内外汽车上所用的离合器助力器都是由总泵提供压力，并依靠液压油箱 以及高压油管中的液压油作为介质，将脚踏板提供的压力传输给离合器助力器上的气阀开 关，使压縮空气进入气缸筒而做功的。由于在使用当中，各油腔及油路中的压力较高，相关 密封件容易受损，因而经常导致总泵或离合器助力器失效。另外，原有离合器助力器的内部 各个与皮碗的相邻部位润滑脂的含量较少，使之经常在干磨状态下工作，也大大降低了离 合器助力器的使用寿命。 现将原有产品的基本构造及工作原理作简要介绍
参阅图1所示。
(1)总泵部分 3为总泵顶杆，1为液压油箱，在汽车出厂前以及以后的使用中，该油箱始终要保 持有足够的液压油。箱内的液压油通过油管2和总泵进油嘴6进入总泵壳体14的内腔。壳 体上还有与脚踏板支架相连接的安装孔4，限位螺钉7，壳体内腔装有总泵活塞8，该活塞上 装有总泵上皮碗5、总泵下皮碗9，该活塞的下端还装有补偿阀10、补偿阀弹簧11、补偿阀座 12。壳体内腔的下面还装有总泵活塞回位弹簧13，壳体的下端有高压油管15与离合器助力 器的进油嘴17相连接。
(2)助力器部分 助力器的主体由铝壳体38和气缸筒35相连接而组成。铝壳体顶部的进油嘴17 是由空心螺栓16来固定的，铝壳体上还设有放油阀18、排气阀25、压縮空气入口 29和气缸 筒进排气孔32。壳体与进油嘴相连的下方是大油腔19，大活塞杆40可以在腔内上下移动。 大活塞杆上装有活塞杆上皮碗37和活塞杆下皮碗39.大活塞杆的下端与大活塞34和顶杆 36相连接。铝壳体的另一个腔内是小油腔22，大小油腔之间靠油腔通孔20相通。小油腔 的顶部有堵盖21，下面装有小活塞23，小活塞上设有小活塞通气孔27，还装有小活塞上皮 碗24和小活塞下皮碗26。小活塞的下面装有小活塞回位弹簧28、阀座29、阀片30、阀片回 位弹簧31。 其工作原理是 汽车换挡前踩下离合器脚踏板，总泵顶杆3就会推动总泵活塞8向下移动，使补偿 阀10的顶部与限位螺钉7相分离，这时补偿阀皮碗与总泵活塞的底平面就会严密接触并与 总泵活塞下皮碗9形成一个整体的密封面。当总泵活塞继续下行时，该密封面下面的液压 油就会以一定的压力通过高压油管15和进油嘴17进入离合器助力器的大油腔19当中。进 入大油腔的液压油再经油腔通孔20进入小油腔22。在液压油压力的作用下，小活塞23就 会下移，与阀片30接触后，先将小活塞通气孔27关闭，然后继续向下移动，打开阀片与阀座 29之间的接触面，使压縮空气通过阀片与阀座之间的间隙再经气缸筒进排气口 32进入气缸筒35内，并推动大活塞34作功，由于大活塞的面积较大，在压縮空气的作用下能产生很 大的推力，经顶杆36传递给离合器分离叉，使离合器处于分离状态； 当换挡完毕松开脚踏板时，总泵顶杆回位，总泵活塞在总泵活塞回位弹簧13的作 用下回位。离合器助力器上大、小油腔中的液压油又经高压油管回到总泵内腔中；离合器助 力器小油腔中的小活塞在小活塞回位弹簧28的作用下回位，阀片在压縮空气和阀片回位 弹簧31的作用下迅速回位并与阀座闭合，小活塞与阀片之间的间隙重新形成，气缸筒内的 压縮空气又从气缸进排气口和小活塞通气孔排出铝壳体外，大活塞和顶杆回位，离合器又 处于贴合状态。 由于以上结构，造成了该产品在使用当中存在着以下弊端 1.液压油的压力较大，相关的密封件稍有磨损或铝壳体材质稍有疏松就会使油腔 内进入少量的气体而使总泵或离合器助力器失效。 2.总泵和离合器助力器各个油腔内壁精度要求较高，加工难度大、成本高。 3.小活塞大都是靠皮碗的外圆唇部密封的，该唇部与其所在的腔内壁接触面积较
大，在做功的同时，上皮碗受到油压、下皮碗受到气压的挤压产生一定的阻力而影响小活塞
的移动。与此同时，当少量的压縮空气进入气缸筒的时候，大活塞就会带动大活塞杆向下移
动，使得大油腔的容积变大、小油腔的压力减弱，同样也会影响小活塞下行做功。这样经常
会造成阀片与阀座分离间隙较小，压縮空气不能充分进入气缸筒内，表现为助力器无力。 4.大活塞杆的上、下皮碗在大活塞做功的同时要承受气压、油压的双重挤压而产
生一定的阻力，这种阻力同样会影响大活塞的行程而造成离合器分离不彻底。 5.在离合器助力器内部各个与皮碗相邻的部位缺少润滑装置，使之经常在干磨状
态下工作，也大大减少了离合器助力器的使用寿命。 6.结构复杂，安装和调整都很麻烦。 因此，原有产品有改进的必要，增加汽车离合器助力器的新品种。
发明内容
本发明的目的在于提供一种无总泵无液压油式汽车离合器助力器。即在离合器脚 踏板的下方安装一个能代替原有总泵功能的控制机构，该机构的一端连接一根带有抽芯功 能的金属软体伸拉杆，金属软体伸拉杆的另一端与离合器助力器的气阀开关(既小活塞顶 部)相抵接，使用当中，脚踏板踩下的力就会通过控制系统和伸拉杆传给离合器助力器的 小活塞顶部，使之下行打开气阀开关，使压縮空气进入气缸内而作功。该产品同时也取消了 原有离合器助力器中的油腔。另外还在离合器助力器内部各个与皮碗的相邻部位增设了能 含润滑脂的减磨环。使之能经常在润滑状态下工作，也大大增加了离合器助力器的使用寿 命。该产品操作简单，使用方便，安全可靠，有极大的推广价值。 —种无总泵无液压油式汽车离合器助力器，包括杠杆机构；小活塞，在杠杆机构 的作用下，封闭小活塞通气孔，使气体进入气缸筒内；大活塞，在所述气体的作用下运动，从 而带动顶杆运动；其特征在于所述杠杆机构的一端与小活塞相抵接，另一端与金属软体 伸拉杆连接，所述杠杆机构具有回位弹簧装置，所述杠杆机构能够将金属软体伸拉杆的运 动传递到小活塞。 所述杠杆机构具有第一杆和第二杆，所述第一杆和第二杆能够相对旋转，所述第
4二杆的一端固定在离合器助力器的铝壳体上，所述第一杆的一端和小活塞相抵接，所述金
属软体伸拉杆的内芯穿过第二杆的另一端与第一杆的另一端连接。 所述回位弹簧装置设置在所述第一杆的另一端和第二杆的另一端之间。 所述离合器助力器还具有多个皮碗润滑减磨环，所述多个皮碗润滑减磨环设置在
皮碗的相邻位置。 所述小活塞具有排气阀调整机构。 气缸筒进排气口和远离小活塞的气缸筒的一端连接。 —种汽车离合器助力器控制系统，包括能够控制金属软体伸拉杆运动的控制机构和无总泵无液压油式汽车离合器助力器。 所述控制机构包括同轴变径转轮，软体金属拉绳的一端连接滑块，另一端连接到同轴变径转轮的大半径的圆周上，金属软体伸拉杆的内芯连接同轴变径转轮的小半径的圆周上。 本发明采用的技术方案 本发明具有以下积极有益的效果 1.该产品在原有汽车离合器助力器系统中取消了总泵和液压油，是汽车离合器助力器系统中的一项重大改革。 2.该产品在原有汽车离合器助力器系统中取消了与液压油相关连的专用油箱和高压油管。 3.该产品取消了原有汽车离合器助力器中的油腔。大大简化了汽车离合器助力器的结构。 4.该产品还在离合器助力器内部各个与皮碗相邻的部位安装有能含润滑脂的减磨环，使之经常在润滑状态下工作，也大大增加了离合器助力器的使用寿命。。
5.由于以上改进，不仅减少了汽车离合器助力器系统中的故障点，提高了使用寿命，也给离合器助力器系统的安装和调试带来了很大的方便。同时也降低了整车成本。
6.该产品安装简单，使用方便，安全可靠，有极大的推广价值
图1是原有产品的示意图 图2为本发明上进气式结构示意图。 图3为本发明下进气式结构示意图。
具体实施例方式
参阅图2、图3所示，一种无总泵无液压油式汽车离合器助力器。包括总泵顶杆1、总泵安装孔2、外壳3、软体金属拉绳4(图3的件号4为旋转轴)、同轴变径转轮5(图3的件号5为异形转轮)、软体伸拉杆内芯6、滑块7 (图3的件号7在该结构中省略)、滑块滑道8、滑块回位弹簧9、金属软体伸拉杆10、杠杆机构回位弹簧11、杠杆机构12、小活塞13、排气调整阀14、小活塞皮碗润滑减磨环15、小活塞皮碗16、小活塞回位弹簧17、小活塞通气孔18、阀座19、阀片20、导向柱皮碗润滑减磨环21、阀片回位弹簧22、导向柱皮碗23、大活塞及导向柱24、气缸筒25、顶杆26、压縮空气入口 27、铝壳体28、气缸筒进排气口 29、大活塞皮碗30、大活塞皮碗润滑减磨环31。 所述一个控制机构取代了原有产品的总泵，该机构的主板上有长形安装孔2，由于该孔能容纳踏板机构相对的各个孔位，因此可代替多种型号的总泵。主板上还装有同轴变径转轮5，转轮大圆槽内装有软体金属拉绳4，该拉绳的另一端与滑块7相连接。滑块7可以在滑块滑道8中自由滑动。滑块的下方有滑块回位弹簧9。转轮小圆槽内链接有软体伸拉杆内芯6，主板的下方安装有金属软体伸拉杆10。金属软体伸拉杆10的另一端与离合器助力器的杠杆机构12相连接，该杠杆机构置于铝壳体28的上端。杠杆机构动力臂的端点内侧装有杠杆机构回位弹簧ll，杠杆机构的阻力臂的端点与小活塞13的顶部相接触。小活塞置于铝壳体的一个内腔当中，小活塞的顶部装有排气调整阀14，内部有小活塞通气孔18，周向有小活塞皮碗润滑减磨环15、小活塞皮碗16，底部有小活塞回位弹簧17。小活塞的下端还与阀座19、阀片20相邻。阀片的底部装有阀片回位弹簧22。铝壳体上还设有压縮空气入口 27、气缸筒进排气口 29。大活塞及导向柱24的导柱部分可插入铝壳体的另一个腔内。该腔的入口处安装有导向柱皮碗润滑减磨环21，导向柱皮碗23。大活塞及导向柱24的活塞部分置于汽缸筒25内，大活塞的底部与顶杆26相连。大活塞的周向安装有大活塞皮碗30、大活塞皮碗润滑减磨环31。
本发明的工作原理 本发明的无总泵无液压油式汽车离合器助力器由控制机构和离合器助力器组成。所述控制机构取代了原有产品的总泵，该机构的主板上有长形安装孔2，由于该孔的孔距可以容纳多种总泵的安装孔，因此可代替多种型号的总泵。 当踩下离合器踏板时，总泵顶杆1就会下移，进而推动滑块7下移，滑块的底部有滑块回位弹簧9，该滑块和滑块回位弹簧都安装在滑块滑道8的腔内，因而在回位弹簧的作用下，滑块能随着脚踏板的踩下和抬起作上下往复运动，其行程为40mm左右(与原有产品的总泵活塞行程相一致)。但是，打开离合器助力器气阀(既小活塞13移动)的行程只需5mm左右，因此，以下的设计起到了有效的减速作用。其结构是 滑块7的上端与软体金属拉绳4相连接。软体金属拉绳的另一端固定在同轴变径转轮5的一个大圆固定点上，软体金属拉绳缠绕在同轴变径转轮大圆的槽内，其长度大于大圆周长的2/3。同轴变径转轮5的小圆上固定并缠绕着软体伸拉杆内芯6的一端，由于金属软体伸拉杆10的外皮已被固定，因此，小圆在随大圆旋转时，只是伸拉杆的内芯在移动。每当滑块7向下移动时，软体金属拉绳4就会带动同轴变径转轮5转动，从而带动了伸拉杆内芯6的向上移动。通过大、小圆的变径，能使伸拉杆内芯6向上移动的距离调整为滑块7行程的1/3，这样就实现了第一次变速。此过程也可以用齿轮或杠杆机构来实现。
再将金属软体伸拉杆10和软体伸拉杆内芯6的另一端与杠杆机构12的动力臂的端点相连接，通过改变杠杆机构动力臂与阻力臂的长短关系，就可以将与小活塞13顶端相接触的阻力臂端点的移动距离，调整到小活塞13做功时所需要的行程。
当踩下离合器踏板时，在上述控制机构的作用下，小活塞13就会下移，与阀片20接触后，先将小活塞通气孔18关闭，然后继续向下移动，打开阀片20与阀座19之间的接触面，使压縮空气压縮空气经入口 27，通过阀片20与阀座19之间的间隙再经气缸进排气口29进入汽缸筒25内，并推动大活塞及导向柱24做功，由于大活塞24的面积较大，在压縮空气的作用下可产生很大的推力，经顶杆26传递给离合器分离叉，使离合器处于分离状态；
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当换挡完毕松开脚踏板时，总泵顶杆1在脚踏板机构的带动下回位，滑块7在滑块回位弹簧9的作用下回位，同轴变径转轮5反向旋转。和软体伸拉杆内芯6在杠杆机构回位弹簧11的作用下回位，杠杆臂也在杠杆机构回位弹簧11的作用下回位。小活塞13在小活塞回位弹簧17的作用下迅速回位，阀片20在压縮空气和阀片回位弹簧22的作用下回位并与阀座19闭合。小活塞13与阀片20之间的间隙重新形成，气缸筒25内的压縮空气又从气缸进排气口 29和小活塞通气孔18排出铝壳体28之外，大活塞及导向柱24和顶杆26回位，离合器又处于贴合状态。 所述的无总泵无液压油式汽车离合器助力器，其中的小活塞是沿皮碗内侧小圆唇部运动的，因此摩擦的接触面较小，不会产生过大的阻力。 所述的无总泵无液压油式汽车离合器助力器，在其内部各个与皮碗相邻的部位安装有能含润滑脂的减磨环，使之能经常在润滑状态下工作，也大大增加了离合器助力器的使用寿命。 说明书附图3是本发明的另一实施例，与上述实施例的区别在于，气缸进排气孔29与气缸筒25的下部连接。 很明显，本发明中的实施例和附图的描述仅仅为了更好的理解本发明，对权利要求的保护范围没有限制。本领域技术人员在阅读本说明书后对附图和上述实施例做出简单调整或改进，仍然在下列权利要求的保护范围内。
权利要求
一种无总泵无液压油式汽车离合器助力器，包括杠杆机构(12)；小活塞(13)，在杠杆机构(12)的作用下，封闭小活塞通气孔(18)，使气体进入汽缸筒(25)内；大活塞，在所述气体的作用下运动，从而带动顶杆(26)运动；其特征在于所述杠杆机构(12)的一端与小活塞(13)相抵接，另一端与软体金属伸拉杆(10)连接，所述杠杆机构(12)具有回位弹簧装置，所述杠杆机构(12)能够将软体金属伸拉杆(10)的运动传递到小活塞(13)。
2. 根据权利要求1所述的无总泵无液压油式汽车离合器助力器，其特征在于所述杠杆机构(12)具有第一杆和第二杆，所述第一杆和第二杆能够相对旋转，所述第二杆的一端 固定在离合器助力器的铝壳体(28)上，所述第一杆的一端和小活塞(13)相抵接，所述软体 金属伸拉杆(10)的内芯(6)穿过第二杆的另一端与第一杆的另一端连接。
3. 根据权利要求2所述的无总泵无液压油式汽车离合器助力器，其特征在于所述回 位弹簧装置设置在所述第一杆的另一端和第二杆的另一端之间。
4. 根据权利要求1、2或3所述的无总泵无液压油式汽车离合器助力器，其特征在于 所述离合器助力器还具有多个皮碗润滑减磨环(15、21、31)，所述多个皮碗润滑减磨环设置 在皮碗(16、21、30)的相邻位置。
5. 根据权利要求1所述的无总泵无液压油式汽车离合器助力器，其特征在于所述小 活塞(13)具有排气阀调整机构(14)。
6. 根据权利要求1所述的无总泵无液压油式汽车离合器助力器，其特征在于汽缸筒 进排气口 (29)和远离小活塞(13)的汽缸筒(25)的一端连接。
7. —种汽车离合器助力器控制系统，包括能够控制软体金属伸拉杆(10)运动的控制 机构和权利要求1-6中的任一项的无总泵无液压油式汽车离合器助力器。
8. 根据权利要求7所述的汽车离合器助力器控制系统，特征在于所述控制机构包括 同轴变径转轮(5)和能够随离合器踏板运动的滑块(7)，软体金属拉绳(4)的一端连接滑块 (7)，另一端连接到同轴变径转轮(5)的大半径的圆周上，软体金属伸拉杆(10)的内芯(6) 连接同轴变径转轮(5)的小半径的圆周上。
全文摘要
本发明涉及一种无总泵无液压油式汽车离合器助力器。主要包括滑块、控制机构和带有抽芯功能的软体伸拉杆以及杠杆机构、壳体、缸筒、大活塞皮碗润滑减磨环、大活塞、顶杆等。该助力器取消了传统汽车离合器助力器的油腔，还取消了传统汽车离合器系统中的总泵及液压油，同时也取消了与之相配套的油箱、高压油管。不仅消除了汽车离合器助力器的许多故障点，给安装和调整带来了很大的方便，还降低了整车成本。该助力器内与各个与皮碗相邻的部位都有能含润滑脂的减磨环，从而增加了离合器助力器的使用寿命。
文档编号F16D25/08GK101701610SQ20091021795
公开日2010年5月5日 申请日期2009年12月4日 优先权日2009年12月4日
发明者李立军 申请人:李立军