一種汽車離合器踏板輔助裝置的製作方法
2024-02-05 18:51:15 1
本發明屬於離合器操縱系統，具體涉及一種汽車離合器踏板輔助裝置。
背景技術：
隨著現代交通及汽車工業的快速發展，全世界汽車保有量迅速增加，隨之而來的交通擁擠和交通事故也急劇增加，造成很大的經濟損失和人員傷亡。由於駕駛員的人為因素造成的事故在所有交通事故中佔很大比例。駕駛員，尤其是初學者在交通擁擠時頻繁的起步換擋，松離合器過程中消耗大量體力和注意力。因為突然鬆開離合器踏板，使離合器突然接合而導致發動機熄火的情況時常發生，更為嚴重的是駕駛員操作過程的手忙腳亂會導致交通事故的發生。
在汽車起步時，離合器接合操作過程可分為三個部分。第一：在離合器開始接合前，踏板釋放要快；第二：在離合器開始進入接合狀態時，踏板釋放要慢，直至離合器完全結合。第三：離合器完全接合後，踏板釋放要快。而離合器分離時整個過程要迅速。
技術實現要素：
一種汽車離合器踏板輔助裝置，其特徵在於，包括缸體，活塞，活塞杆，單向閥，
所述缸體為一端封閉一端敞口的圓桶狀結構，其內壁表面粗糙度高於Ra3.2，缸體封閉端中心開有單向閥孔，單向閥孔為漏鬥形通孔，缸體的側壁開有缸體通氣孔，封閉端外表面開有直槽，直槽連通外部空氣，並與單向閥孔連通；所述活塞，為頂部封閉底部開口的圓桶狀結構，包括活塞頂部密封圈，活塞中部密封圈，活塞底部密封圈，調節螺母,鉸接頭，活塞開口朝向缸體封閉端，活塞封閉端連有活塞杆；
所述活塞外壁開有三個密封槽，從活塞頂部向開口方向，依次裝有活塞頂部密封圈、活塞中部密封圈、活塞底部密封圈，活塞頂部密封圈和活塞中部密封圈之間開有活塞通氣孔；
所述活塞杆，一端與活塞封閉端連接，另一端帶有外螺紋；
所述鉸接頭，中部開孔，活塞杆帶有外螺紋的一端從該孔穿過，通過兩個調節螺母將鉸接頭鎖緊在活塞杆上；
所述單向閥塞為圓錐形，由膜片彈簧連接在缸體底部，常態下為閉合狀態。
所述膜片彈簧，通過膠合的方式固定在缸體底部。
所述活塞頂部密封圈，活塞中部密封圈，活塞底部密封圈均為橡膠密封圈。
所述活塞，當活塞處於最高點時，活塞底部密封圈與缸體通氣孔下邊沿距離為L1，活塞底部密封圈與活塞中部密封圈的距離為L2，活塞中部密封圈與活塞頂部密封圈的距離為L3，缸體通氣孔中心到缸體封閉端內表面距離為L4，活塞的長度為L5，當活塞處於最低點時，活塞底部密封圈到缸體通氣孔下邊沿距離為L6，缸體內腔長度為L，分別滿足關係式：L2+L3<L5，L2<L3，L1+L5+L4<L，L1+L2<L4，L5<L4。
本發明較現有技術的優點：
1、本發明通過利用空氣的可壓縮性，在離合器開始進入接合狀態時，實現了離合器踏板緩慢釋放，在離合器開始接合前和完全接合後，缸內空氣通過缸體通氣孔和活塞通氣孔與外部空氣連通，實現了踏板的快速釋放，最終實現了駕駛員離合操作過程的簡化。而在離合器分離過程中，該輔助機構幾乎不影響駕駛員的操作。
2、本發明作為離合器操縱輔助機構，可以直接連接在踏板結構上，也可以通過聯動機構連接在踏板結構上，不會與離合器其他結構幹涉，結構簡單，成本低，應用方便。
3、本發明中，活塞與缸體相對位置可以改變，從而可以根據離合器行程的不同通過活塞杆端部的螺紋和調節螺母來調節活塞的初始位置，適用範圍廣。
附圖說明
圖1是本發明一種汽車離合器踏板輔助裝置的安裝示意圖；
圖2是本發明一種汽車離合器踏板輔助裝置與踏板連杆鉸接示意圖；
圖3是本發明一種汽車離合器踏板輔助裝置活塞處於最高點時的位置示意圖；
圖4是本發明一種汽車離合器踏板輔助裝置活塞處於最底點時的位置示意圖；
圖5是本發明一種汽車離合器踏板輔助裝置中單向閥閉合時的局部放大圖；
圖6是本發明一種汽車離合器踏板輔助裝置中單向閥開啟時的局部放大圖。
圖7是本發明一種汽車離合器踏板輔助裝置活塞杆帶有外螺紋的一端與鉸接頭連接的局部放大圖。
其中，1—踏板；2—踏板連杆；3—缸體；4—回位彈簧；5—鉸接螺栓；6—活塞；7—活塞頂部密封圈；8—活塞中部密封圈；9—活塞底部密封圈；10—活塞杆；11—活塞通氣孔；12—缸體通氣孔；13—膜片彈簧；14—單向閥塞；15—單向閥孔；16—螺栓；17—調節螺母；18—鉸接頭；L—缸體內腔長度；L1—活塞6處於最高點時，活塞底部密封圈9到缸體通氣孔12下邊沿距離；L6—活塞6處於最低點時，活塞底部密封圈9到缸體通氣孔12下邊沿距離；L2—活塞底部密封圈9與活塞中部密封圈8的距離；L3—活塞中部密封圈8與活塞頂部密封圈7的距離；L4—缸體通氣孔12中心到缸體底部內表面距離；L5—活塞的長度。
具體實施方式
為了更好的說明本發明的目的和優點，下面結合附圖是實施例對本發明做進一步的詳細說明。
如圖1所示，本發明通過缸體3的封閉端用螺栓16固定在車架上，活塞杆10通過鉸接螺栓5與踏板連杆2鉸接連接，活塞杆10可以繞鉸接螺栓5軸線自由轉動，踏板連杆2的前端通過回位彈簧4與車架相連，使踏板連杆2具有自動復位功能，踏板連杆2的末端連接有踏板1，方便駕駛員執行離合器操作。
如圖2所示，鉸接頭18中部開孔，活塞杆10一端與活塞6連接，另帶有外螺紋的一端從該孔穿過，通過兩個調節螺母17將鉸接頭18鎖緊在活塞杆10上。
如圖3所示，一種汽車離合器踏板輔助裝置，其特徵在於，包括缸體3，活塞6，活塞杆10，單向閥，
所述缸體3為一端封閉一端敞口的圓桶狀結構，其內壁表面粗糙度高於Ra3.2，缸體3封閉端中心開有單向閥孔15，單向閥孔15為漏鬥形通孔，缸體3的側壁開有缸體通氣孔12，封閉端外表面開有通槽，通槽與單向閥孔15連通；所述活塞6，為頂部封閉底部開口的圓桶狀結構，包括活塞頂部密封圈7，活塞中部密封圈8，活塞底部密封圈9，調節螺母17,鉸接頭18,活塞6開口朝向缸體3封閉端，活塞6封閉端連有活塞杆10；
所述活塞6外壁開有三個密封槽，從活塞6頂部向開口方向，依次裝有活塞頂部密封圈7、活塞中部密封圈8、活塞底部密封圈9，活塞頂部密封圈7和活塞中部密封圈8中部開有活塞通氣孔11；
所述活塞杆10，一端與活塞6封閉端連接，另一端帶有外螺紋；
所述鉸接頭18，中部開孔，活塞杆10帶有外螺紋的一端從該孔穿過，通過兩個調節螺母17將鉸接頭18鎖緊在活塞杆10上；所述活塞頂部密封圈7，活塞中部密封圈8，活塞底部密封圈9均為橡膠密封圈。
如圖3所示，當活塞6處於最高點時，活塞底部密封圈9與缸體通氣孔12下邊沿距離為L1，活塞底部密封圈9與活塞中部密封圈8的距離為L2，活塞中部密封圈8與活塞頂部密封圈7的距離為L3，缸體通氣孔12中心到缸體3封閉端內表面距離為L4，活塞6的長度為L5；如圖4所示，當活塞6處於最低點時，活塞底部密封圈9到缸體通氣孔12下邊沿距離為L6，缸體3內腔長度為L，各距離之間分別滿足關係式：L2+L3<L5，L2<L3，L1+L5+L4<L，L1+L2<L4，L5<L4。
如圖5、圖6所示，單向閥，包括單向閥塞14、膜片彈簧13，單向閥塞14通過膜片彈簧13固定在缸體3的底部，與單向閥孔15間隙配合；單向閥塞14通過膜片彈簧13固定在缸體3的底部，與單向閥孔15間隙配合。如圖5所示，單向閥常態下為閉合狀態，此時膜片彈簧13為壓縮狀態；如圖6所示，單向閥為開啟狀態時膜片彈簧13為拉伸狀態。膜片彈簧13，通過膠合的方式固定在缸體3底部。
如圖7所示，活塞杆10帶有外螺紋的一端與鉸接頭18通過調節螺母17連接，活塞杆10接入缸體3的長度可以通過調節螺母17調節，從而達到在初步安裝活塞6時精準控制活塞6在最高點或最低點時與缸體3的相對位置。
實施例
離合器的接合過程中，如圖3所示，當駕駛員鬆開踏板1時，踏板連杆2在回位彈簧4的作用下轉動並帶動活塞杆10，使活塞6從缸體3最高點開始向下運動，此時單向閥為閉合狀態。當活塞底部密封圈9的下邊沿B點運動到缸體通氣孔12下邊沿之前，缸體3內空氣通過缸體通氣孔12與大氣壓連通，此時空氣無彈性作用，該段過程踏板1快速回彈；
當缸體通氣孔12位於活塞中部密封圈8和活塞底部密封圈9之間時，缸體3的內腔形成密閉空間，空氣被持續壓縮，此時單向閥塞14仍保持閉合，由於空氣的可壓縮性，此時被封閉在缸體3內的空氣具有彈性作用，活塞6運動受阻向下運動速度減緩，該段過程，踏板1緩慢回彈，對應離合器緩慢接合過程；
當缸體通氣孔12位於活塞中部密封圈8和活塞頂部密封圈7之間時，活塞通氣孔11與缸體通氣孔12連通，使得缸體3內的密閉空氣與大氣壓連通，此時缸體3內的空氣無彈性作用，該段過程，踏板1再次快速回彈，對應離合器進入完全接合狀態；
在整個踏板1釋放過程中，無需駕駛員刻意控制踏板1的釋放速度，可直接鬆開踏板1，踏板1回彈速度由該汽車離合器踏板輔助裝置控制實現。
離合器的分離過程中，如圖4所示，當駕駛員踩下踏板1時，活塞6從缸體3最低點向上返回，當缸體通氣孔12位於活塞中部密封圈8和活塞頂部密封圈7之間時，活塞通氣孔11與缸體通氣孔12連通，缸體3內空氣保持流通；
當缸體通氣孔12位於活塞中部密封圈8和活塞底部密封圈9之間時，缸體3內腔形成密閉空間，隨著活塞6繼續向上運動，缸體3內腔產生一定真空度，活塞6運動受到阻力，當缸體3內腔的真空度達到一定程度時，外部大氣壓克服膜片彈簧的彈力，頂開單向閥塞14，膜片彈簧13變形，使缸體3內腔與外界大氣壓連通。直到B點運動到缸體通氣孔12上邊沿，活塞通氣孔11與缸體通氣孔12連通；
當缸體通氣孔12位於活塞底部密封圈9之下時，活塞通氣孔11與缸體通氣孔12連通，缸體3內空氣保持流通；
該整段過程對應離合器分離過程。在踏板1踩下過程中，駕駛員直接踩下踏板，該輔助機構基本不影響駕駛員對離合器踏板的操作，幾乎不需要對該汽車離合器踏板輔助裝置施加額外的操縱力。
在本說明書的描述中，參考術語「一個實施例」、「一些實施例」、「示意性實施例」、「示例」、「具體示例」、或「一些示例」等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特徵、結構、材料或者特點包含於本發明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術語的示意性表述不一定指的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特徵、結構、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。
儘管已經示出和描述了本發明的實施例，本領域的普通技術人員可以理解：在不脫離本發明的原理和宗旨的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型，本發明的範圍由權利要求及其等同物限定。