CN107191505B - 一种带有阶梯型双腔的液压分离轴承总成 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种带有阶梯型双腔的液压分离轴承总成，包括轴承底座，所述轴承底座由内向外同轴的设置有三层圆筒形缸壁，从而形成两个内外相套且开口朝向汽车离合器膜片弹簧分离指端部的阶梯型液压腔，两个液压腔之间通过溢油阀相连通，两个液压腔内分别密封地设置有内滑套和外滑套，所述内滑套和外滑套朝向汽车离合器膜片弹簧分离指端部的一端分别装有内分离轴承和外分离轴承，另一端分别镶嵌密封贴合液压腔内壁的Y型动态密封圈，所述的轴承底座的底部插接有连通最外侧液压腔的进油管组件。本发明轴向尺寸小、结构紧凑、内外腔的阶次开启使汽车离合器踏板具有吸入感，操作舒适，易于驾驶员感觉离合器的结合点和分离点，便于换挡。

Description

一种带有阶梯型双腔的液压分离轴承总成
技术领域
本发明涉及汽车离合器操纵机构的液压分离轴承领域，具体涉及一种带有阶梯型双腔的液压分离轴承总成。
背景技术
由于交通堵塞日渐严重，汽车行驶过程中启停次数逐渐增多，人们对手动挡汽车离合器踏板的操纵舒适性、可靠性要求越来越高。现今，离合器操作机构正在面向小型化、轻量化、安全可靠、操纵舒适等方面迅速发展。离合器分离轴承也从原始的无调心性能、外圈旋转、内圈与缸套合为一体的低速单元发展成为现今的自动调心、内外圈可旋转的高性能轴承单元，使分离轴承的各项性能显著提高。
然而，由于手动挡小汽车在行驶过程中需要不断地变换档位，怎么样使驾驶员准确知道离合器已经分离或结合，从而进行换挡操作就显得十分重要。进一步的出于驾驶舒适性的要求，可以通过液压分离轴承的设计进一步控制离合器踏板力-位移大小及匹配关系，提高离合器踏板操纵的舒适性。由于汽车发动机与变速箱之间轴向空间较小，所以需要更加紧凑的液压分离轴承部件。因此，在考虑到驾驶员驾驶的舒适性、操控感、安装空间的前提下，发明一种带有阶梯型双腔的液压分离轴承就显得非常必要。
发明内容
本发明提供了一种带有阶梯型双腔的液压分离轴承总成。该双腔型液压分离轴承总成可以使驾驶员在踩踏离合器踏板时通过踏板力的变化感觉到离合器的分离与结合，从而进行换挡操作。并且出于驾驶舒适性的需求，可以通过液压分离轴承的设计控制离合器踏板力-位移的大小及匹配关系。
本发明通过以下技术方式实现：
一种带有阶梯型双腔的液压分离轴承总成，安装于汽车离合器膜片弹簧分离指端部，用于控制离合器的接合与分离，包括双腔式的轴承底座，所述的轴承底座由内向外同轴的设置有三层圆筒形缸壁，从而形成两个内外相套且开口朝向汽车离合器膜片弹簧分离指端部的阶梯型液压腔，两个液压腔之间通过溢油阀相连通，两个液压腔内分别密封地设置有与液压腔滑动配合的筒状的内滑套和外滑套，所述内滑套和外滑套朝向汽车离合器膜片弹簧分离指端部的一端分别装有内分离轴承和外分离轴承，另一端分别镶嵌有随滑套往复运动并密封贴合液压腔内壁的Y型动态密封圈，所述的轴承底座的底部插接有连通最外侧液压腔的进油管组件。
当液压油进入底座时，首先在最外侧液压腔中推动外滑套轴向移动，从而推动外分离轴承作用于离合器膜片弹簧分离指小端，使离合器进入半分离状态；当液压外腔的Y型动态密封圈运动到溢油阀时，溢油阀开启，此时液压油进入最内侧液压腔，腔内整体压强降低，此时内分离轴承也将作用于膜片弹簧分离指上，离合器踏板力减小，驾驶员可以明显感觉到离合器即将进入完全分离状态。
进一步地，所述的轴承底座的外周壁套设有回位弹簧，所述的回位弹簧的一端固定在液压轴承座外周壁预留的凸缘槽内，另一端卡入在外分离轴承内部预设的凹槽内，以确保在离合器踏板松开情况下，外分离轴承在回位弹簧拉力的作用下，使外分离轴承与膜片弹簧分离指小端脱开。
进一步地，所述的轴承底座的外周壁设置有用于保护所述回位弹簧的伸缩型防尘罩，所述防尘罩的一端固定在轴承底座上，另一端与最外侧分离轴承固定连接。
进一步地，所述的轴承底座整体呈筒状结构，底部设置有底座安装孔、插接进油管组件的进油口，所述的三层圆筒形缸壁由外向内依次包括外缸壁、中缸壁、内缸壁，进而形成两个阶梯型的液压腔，所述中缸壁底端设有溢油阀连通两个液压腔。
进一步地，所述的轴承底座采用强化耐热尼龙PA6T/61-GF材料制成。
进一步地，所述内滑套和外滑套与圆筒形缸壁的滑动接触面均设置有环形密封圈，防止液压油泄露，起到二次密封的作用。
进一步地，所述的内缸壁和中缸壁在开口端分别设置有环形限位槽， 所述限位槽内装有限位卡环，所述内滑套和外滑套的上端内侧均设置有与所述限位卡环相配合起到限制滑套极限位置的限位凸台，避免内滑套和外滑套脱落。
进一步地，所述外分离轴承的轴承内圈和轴承外圈之间由轴承钢球支撑且可自由的相对转动，所述轴承内圈固定在外滑套上，在所述轴承钢球之间装有轴承保持架，所述的轴承内圈和轴承外圈之间还设置有轴承密封圈及防尘圈。
进一步地，所述外滑套外周壁设置环形安装凸台，所述的安装凸台和外分离轴承端部之间设置有使轴外分离轴承转动时自动对心的碟形弹簧，主要起到自动对心的作用，防止轴承运动时偏心。
进一步地，所述的进油管组件包括与所述轴承底座相插接的进油管、放气阀、保护罩，所述的进油管的插接头设置有O型密封圈和用于定位的第一卡簧；所述的放气阀通过第二卡簧固定连接在进油管上；所述的保护罩通过第二卡簧固定连接在进油管上，所述保护罩与进油管间用密封圈进行密封。当液压***中进入空气后，由于空气的可压缩性大，会使踏板空行程增加。因此，可以通过拔出放气阀放出***中存在的空气。保护罩主要起到保护液压油路并排除多余油液的作用。
相比现有技术，本发明提供的带有阶梯型双腔式液压分离轴承轴向尺寸小，结构紧凑，内外腔的阶次开启使汽车离合器踏板具有吸入感，易于驾驶员感觉离合器的结合点、分离点，便于换挡。可以更好的控制汽车离合器踏板的力-位移曲线的大小和匹配关系，为汽车驾驶提供更加舒适的驾驶体验。
附图说明
图1为本发明实施例的带有阶梯型双腔的液压分离轴承总成剖视图。
图2为本发明实施例的带有阶梯型双腔的底座正等测视图。
图3为本发明实施例的带有阶梯型双腔的底座剖视图。
图4为本发明实施例的进油管组件剖视图。
图5 为本发明实施例的小Y型动态密封圈安装放大剖视图。
图6为本发明实施例的外分离轴承安装放大剖视图。
图7双腔式液压分离轴承与单腔式液压分离轴承的踏板力-位移曲线示意图。
图中标号说明：1车用液压分离轴承；2轴承底座；201进油口；202底座安装孔；203溢油阀；204外缸壁；205中缸壁；206内缸壁；207限位槽；3进油管组件；301 O型密封圈；302第一卡簧；303放气阀；304第二卡簧；305-密封圈；306保护盖；4小Y型动态密封圈；401密封唇；402密封圈橡胶本体；403密封圈橡胶固定块；5大Y型动态密封圈； 6外滑套；7内滑套；8外分离轴承；801轴承内圈；802轴承密封圈；803轴承钢球；804轴承保持架；805轴承外圈；806防尘圈；807碟形弹簧；9内分离轴承；10防尘罩；11回位弹簧；12外壁静态密封圈；13内壁静态密封圈；14限位卡环。
具体实施方式
为了使本领域研究人员更进一步了解本发明及相关技术内容，下面结合附图对本发明做进一步的说明。
如图1所示，一种带有阶梯型双腔的液压分离轴承总成，安装于汽车离合器膜片弹簧分离指端部，用于控制离合器的接合与分离，包括双腔式的轴承底座2，所述的轴承底座2由内向外同轴的设置有三层圆筒形缸壁，从而形成两个内外相套且开口朝向汽车离合器膜片弹簧分离指端部的阶梯型液压腔，两个液压腔之间通过溢油阀203相连通，两个液压腔内分别密封地设置有与液压腔滑动配合的筒状的内滑套7和外滑套6，所述内滑套7和外滑套6朝向汽车离合器膜片弹簧分离指端部的一端分别装有内分离轴承9和外分离轴承8，另一端分别镶嵌有随滑套往复运动并密封贴合液压腔内壁的大Y型动态密封圈5和小Y型动态密封圈4，所述的轴承底座2的底部插接有连通最外侧液压腔的进油管组件3。
当驾驶员踩下离合器踏板时，液压油从进油管组件3进入轴承底座2，随着液压油进入，外滑套6在液压油的压力下沿轴向Ax-Ax移动，并推动外分离轴承8作用于离合器膜片弹簧分离指小端，使离合器进入半分离状态；当连接外滑套6的小Y型动态密封圈运动到溢油阀203时，溢油阀203开启，此时液压油进入最内侧液压腔，所述内滑套7在液压油的作用下也迅速沿轴线Ax-Ax运动，并带动内分离轴承9作用于离合器膜片弹簧分离指小端。由于最内侧液压腔的开启，内分离轴承9和外分离轴承8同时作用，使液压***的油压迅速降低，从而使离合器踏板力也相应的下降。驾驶员主观感觉踏板变得轻松，此时离合器即将分离，驾驶员准备进行换挡操作。腔内整体压强降低，此时内分离轴承也将作用于膜片弹簧分离指上，离合器踏板力减小，驾驶员可以明显感觉到离合器即将进入完全分离状态。
所述的轴承底座2的外周壁套设有回位弹簧11，所述的回位弹簧11的一端固定在液压轴承座2外周壁预留的凸缘槽内，另一端卡入在外分离轴承11内部预设的凹槽内，以确保在离合器踏板松开情况下，外分离轴承在回位弹簧11拉力的作用下，使外分离轴承与膜片弹簧分离指小端脱开。所述的轴承底座2的外周壁设置有用于保护所述回位弹簧11的伸缩型防尘罩10，所述防尘罩10的一端固定在轴承底座2上，另一端与最外侧分离轴承固定连接。防尘罩10可以随外分离轴承8的往复运动而伸缩，起到防尘作用。
如图2和图3所示，所述的轴承底座2整体呈筒状结构，采用强化耐热尼龙PA6T/61-GF材料制成，底部设置有三个底座安装孔202、插接进油管组件3的进油口201，所述的三层圆筒形缸壁由外向内依次包括外缸壁204、中缸壁205、内缸壁206，进而形成两个阶梯型的液压腔，所述中缸壁205底端设有溢油阀203连通两个液压腔。
所述内滑套7和外滑套6与圆筒形缸壁的滑动接触面均设置有环形密封圈，包括外壁静态密封圈12、内壁静态密封圈13，采用不会与刹车油起反应的“三元乙丙”材料制成，防止液压油泄露，起到二次密封的作用，在内腔回油的过程中，外壁静态密封圈12和内壁静态密封圈13还有利于将液压油密封，从而顺利的使内腔的液压油从溢油孔203再经过小Y型动态密封圈侧壁回流。
所述的内缸壁206和中缸壁205在开口端分别设置有环形限位槽207，所述限位槽207内装有限位卡环14，所述内滑套7和外滑套6的上端内侧均设置有与所述限位卡环14相配合起到限制滑套极限位置的限位凸台，当内滑套7和外滑套6运到极限位置时，镶嵌在内缸壁和中缸壁的限位卡环14将会卡住内滑套7和外滑套6，从而起到限位作用，避免内滑套7和外滑套6脱落。
如图4所示，所述的进油管组件3包括与所述轴承底座2相插接的进油管、放气阀303、保护罩306，所述的进油管的插接头设置有O型密封圈301和用于定位的第一卡簧302；所述的放气阀303通过第二卡簧304固定连接在进油管上，；所述的保护罩306通过第二卡簧304固定连接在进油管上，所述保护罩306与进油管间用密封圈305进行密封。当液压***中进入空气后，由于空气的可压缩性大，会使踏板空行程增加。因此，可以通过拔出放气阀303放出***中存在的空气。保护罩306主要起到保护液压油路并排除多余油液的作用。
如附图5所示为小Y型动态密封圈4安装放大剖视图。所述的小Y型动态密封圈4主要包括密封唇膜401、密封圈橡胶本体402、密封圈橡胶固定块403，大Y型动态密封圈5与其构造基本相同。安装时首先将密封圈橡胶固定块403在低温下压入外滑套6的凹槽中，从而将其固定在滑套端部。当液压油进入液压腔时，对Y型密封圈的压力使其两个叶片受到向两侧缸壁的张力，从而使其与底座2的外缸壁204和中缸壁205贴合更加紧密。并且，在密封圈两个叶片上粘附有密封唇膜401，密封唇膜401采用柔韧耐磨的树脂材料精炼而成，其沿Y型密封圈的两个叶片展开，并贴向两侧缸壁，在液压的作用下单向密封效果好。在液压腔回油过程中，由于所受液压力背离缸壁，因此可以使内腔油液通过溢油阀203沿侧壁顺利回流。
如图6所示，所述外分离轴承8的轴承内圈801和轴承外圈805之间由轴承钢球804支撑且可自由的相对转动，所述轴承内圈801固定在外滑套6上，在所述轴承钢球803之间装有轴承保持架804，所述轴承内圈801有内圈安装部，所述的轴承外圈805设有外圈安装部，所述的内圈安装部朝滑套内安装凸台延伸设置，所述的外圈安装部朝缸壁外安装凸台延伸设置，所述的外安装部和内圈安装部与滑套安装凸台相抵。所述的轴承内圈801和轴承外圈805之间还设置有轴承密封圈802及防尘圈806。在液压分离轴承压紧离合器膜片弹簧分离指时，轴承外圈805与分离指一起高速旋转，轴承内圈801则起支撑作用，不会转动。所述外滑套6外周壁设置环形安装凸台，所述的安装凸台和外分离轴承8端部之间设置有使轴外分离轴承8转动时自动对心的碟形弹簧807，主要起到自动对心的作用，防止轴承运动时偏心。
附图7所示为本实施例所述的带有阶梯型双腔的液压分离轴承总成与传统单腔型液压分离轴承的踏板力-位移曲线示意图。本示意图为增加对比效果，假设双腔型液压分离轴承的外腔与普通单腔型液压分离轴承的液压腔截面积大小相同。由图可见在双腔型液压分离轴承的内腔尚未开启时，双腔型和普通单腔型液压分离轴承的踏板力-位移曲线重合，都是随着踏板行程的增加而非线性增加，这主要是由于离合器膜片弹簧力-位移的非线性特性引起的。但是当带有阶梯型双腔的液压分离轴承内腔开启时，可以看到，驾驶员会清晰的感觉到踏板力在减小，踏板带有明显的“吸入感”，操纵舒适。若把此踏板行程点设计的与离合器分离点和结合点靠近，就可以使驾驶员清楚的知道什么时候离合器分离或结合，从而进行换挡操作。并且带有阶梯型双腔的液压分离轴承踏板力较小，可以轻松的使离合器踏板最大力值保持在90N-105N之间，增加踏板的舒适性和操纵感，减小交通拥堵及踏板沉重带来的疲劳感。
以上所述仅为本发明较佳的实施方案，并非用以局限本发明的范围。因此，凡是运用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，均同理包含在本发明范围内。

Claims (10)

1.一种带有阶梯型双腔的液压分离轴承总成，安装于汽车离合器膜片弹簧分离指端部，用于控制离合器的接合与分离，其特征在于：包括双腔式的轴承底座(2)，所述的轴承底座(2)由内向外同轴的设置有三层圆筒形缸壁，从而形成两个内外相套且开口朝向汽车离合器膜片弹簧分离指端部的具备高度差的阶梯型液压腔，两个阶梯型液压腔之间通过溢油阀(203)相连通以实现两个液压腔的阶次开启，两个液压腔内分别密封地设置有与液压腔滑动配合的筒状的内滑套(7)和外滑套(6)，所述内滑套(7)和外滑套(6)朝向汽车离合器膜片弹簧分离指端部的一端分别装有内分离轴承(9)和外分离轴承(8)，另一端分别镶嵌有随滑套往复运动并密封贴合液压腔内壁的Y型动态密封圈，所述的轴承底座(2)的底部插接有连通最外侧液压腔的进油管组件(3)，当最外侧液压腔内的Y型动态密封圈运动到溢油阀（203）时，溢油阀（203）开启，液压油进入最内侧的液压腔，所述内滑套（7）在液压油的作用下运动，并带动内分离轴承（9）作用于离合器膜片弹簧分离指小端，内分离轴承(9)和外分离轴承(8)同时作用以使离合器踏板力下降。
2.根据权利要求1所述的带有阶梯型双腔的液压分离轴承总成，其特征在于：所述的轴承底座(2)的外周壁套设有回位弹簧(11)，所述的回位弹簧(11)的一端固定在轴承底座(2)外周壁预留的凸缘槽内，另一端卡入在外分离轴承(8)内部预设的凹槽内。
3.根据权利要求2所述的带有阶梯型双腔的液压分离轴承总成，其特征在于：所述的轴承底座(2)的外周壁设置有用于保护所述回位弹簧(11)的伸缩型防尘罩(10)，所述防尘罩(10)的一端固定在轴承底座(2)上，另一端与最外侧分离轴承固定连接。
4.根据权利要求1所述的带有阶梯型双腔的液压分离轴承总成，其特征在于：所述的轴承底座(2)整体呈筒状结构，底部设置有底座安装孔(202)、插接进油管组件(3)的进油口(201)，所述的三层圆筒形缸壁由外向内依次包括外缸壁(204)、中缸壁(205)、内缸壁(206)，进而形成两个阶梯型的液压腔，所述中缸壁(205)底端设有溢油阀(203)连通两个液压腔。
5.根据权利要求1所述的带有阶梯型双腔的液压分离轴承总成，其特征在于：所述的轴承底座(2)采用强化耐热尼龙PA6T/61-GF材料制成。
6.根据权利要求1所述的带有阶梯型双腔的液压分离轴承总成，其特征在于：所述内滑套(7)和外滑套(6)与圆筒形缸壁的滑动接触面均设置有环形密封圈。
7.根据权利要求4所述的带有阶梯型双腔的液压分离轴承总成，其特征在于：所述的内缸壁(206)和中缸壁(205)在开口端分别设置有环形限位槽(207), 所述限位槽(207)内装有限位卡环(14)，所述内滑套(7)和外滑套(6)的上端内侧均设置有与所述限位卡环(14)相配合起到限制滑套极限位置的限位凸台。
8.根据权利要求1所述的带有阶梯型双腔的液压分离轴承总成，其特征在于：所述外分离轴承(8)的轴承内圈(801)和轴承外圈(805)之间由轴承钢球(803)支撑且可自由的相对转动，所述轴承内圈(801)固定在外滑套(6)上，在所述轴承钢球(803)之间装有轴承保持架(804)，所述的轴承内圈(801)和轴承外圈(805)之间还设置有轴承密封圈(802)及防尘圈(806)。
9.根据权利要求8所述的带有阶梯型双腔的液压分离轴承总成，其特征在于：所述外滑套(6)外周壁设置环形安装凸台，所述的安装凸台和外分离轴承(8)端部之间设置有使轴外分离轴承(8)转动时自动对心的碟形弹簧(807)。
10.根据权利要求1所述的带有阶梯型双腔的液压分离轴承总成，其特征在于：所述的进油管组件(3)包括与所述轴承底座(2)相插接的进油管、放气阀(303)、保护罩(306)，所述的进油管的插接头设置有O型密封圈(301)和用于定位的第一卡簧(302)；所述的放气阀(303)通过第二卡簧(304)固定连接在进油管上；所述的保护罩(306)通过第二卡簧(304)固定连接在进油管上，所述保护罩(306)与进油管间用密封圈(305)进行密封。
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