一种汽车离合器踏板辅助装置技术领域
本发明属于离合器操纵系统，具体涉及一种汽车离合器踏板辅助装置。
背景技术
随着现代交通及汽车工业的快速发展，全世界汽车保有量迅速增加，随之而来的
交通拥挤和交通事故也急剧增加，造成很大的经济损失和人员伤亡。由于驾驶员的人为因
素造成的事故在所有交通事故中占很大比例。驾驶员，尤其是初学者在交通拥挤时频繁的
起步换挡，松离合器过程中消耗大量体力和注意力。因为突然松开离合器踏板，使离合器突
然接合而导致发动机熄火的情况时常发生，更为严重的是驾驶员操作过程的手忙脚乱会导
致交通事故的发生。
在汽车起步时，离合器接合操作过程可分为三个部分。第一：在离合器开始接合
前，踏板释放要快；第二：在离合器开始进入接合状态时，踏板释放要慢，直至离合器完全结
合。第三：离合器完全接合后，踏板释放要快。而离合器分离时整个过程要迅速。
发明内容
一种汽车离合器踏板辅助装置，其特征在于，包括缸体，活塞，活塞杆，单向阀，
所述缸体为一端封闭一端敞口的圆桶状结构，其内壁表面粗糙度高于Ra3.2，缸体
封闭端中心开有单向阀孔，单向阀孔为漏斗形通孔，缸体的侧壁开有缸体通气孔，封闭端外
表面开有直槽，直槽连通外部空气，并与单向阀孔连通；所述活塞，为顶部封闭底部开口的
圆桶状结构，包括活塞顶部密封圈，活塞中部密封圈，活塞底部密封圈，调节螺母,铰接头，
活塞开口朝向缸体封闭端，活塞封闭端连有活塞杆；
所述活塞外壁开有三个密封槽，从活塞顶部向开口方向，依次装有活塞顶部密封
圈、活塞中部密封圈、活塞底部密封圈，活塞顶部密封圈和活塞中部密封圈之间开有活塞通
气孔；
所述活塞杆，一端与活塞封闭端连接，另一端带有外螺纹；
所述铰接头，中部开孔，活塞杆带有外螺纹的一端从该孔穿过，通过两个调节螺母
将铰接头锁紧在活塞杆上；
所述单向阀塞为圆锥形，由膜片弹簧连接在缸体底部，常态下为闭合状态。
所述膜片弹簧，通过胶合的方式固定在缸体底部。
所述活塞顶部密封圈，活塞中部密封圈，活塞底部密封圈均为橡胶密封圈。
所述活塞，当活塞处于最高点时，活塞底部密封圈与缸体通气孔下边沿距离为L1，
活塞底部密封圈与活塞中部密封圈的距离为L2，活塞中部密封圈与活塞顶部密封圈的距离
为L3，缸体通气孔中心到缸体封闭端内表面距离为L4，活塞的长度为L5，当活塞处于最低点
时，活塞底部密封圈到缸体通气孔下边沿距离为L6，缸体内腔长度为L，分别满足关系式：L2
+L3<L5，L2<L3，L1+L5+L4<L，L1+L2<L4，L5<L4。
本发明较现有技术的优点：
1、本发明通过利用空气的可压缩性，在离合器开始进入接合状态时，实现了离合
器踏板缓慢释放，在离合器开始接合前和完全接合后，缸内空气通过缸体通气孔和活塞通
气孔与外部空气连通，实现了踏板的快速释放，最终实现了驾驶员离合操作过程的简化。而
在离合器分离过程中，该辅助机构几乎不影响驾驶员的操作。
2、本发明作为离合器操纵辅助机构，可以直接连接在踏板结构上，也可以通过联
动机构连接在踏板结构上，不会与离合器其他结构干涉，结构简单，成本低，应用方便。
3、本发明中，活塞与缸体相对位置可以改变，从而可以根据离合器行程的不同通
过活塞杆端部的螺纹和调节螺母来调节活塞的初始位置，适用范围广。
附图说明
图1是本发明一种汽车离合器踏板辅助装置的安装示意图；
图2是本发明一种汽车离合器踏板辅助装置与踏板连杆铰接示意图；
图3是本发明一种汽车离合器踏板辅助装置活塞处于最高点时的位置示意图；
图4是本发明一种汽车离合器踏板辅助装置活塞处于最底点时的位置示意图；
图5是本发明一种汽车离合器踏板辅助装置中单向阀闭合时的局部放大图；
图6是本发明一种汽车离合器踏板辅助装置中单向阀开启时的局部放大图。
图7是本发明一种汽车离合器踏板辅助装置活塞杆带有外螺纹的一端与铰接头连
接的局部放大图。
其中，1—踏板；2—踏板连杆；3—缸体；4—回位弹簧；5—铰接螺栓；6—活塞；7—
活塞顶部密封圈；8—活塞中部密封圈；9—活塞底部密封圈；10—活塞杆；11—活塞通气孔；
12—缸体通气孔；13—膜片弹簧；14—单向阀塞；15—单向阀孔；16—螺栓；17—调节螺母；
18—铰接头；L—缸体内腔长度；L1—活塞6处于最高点时，活塞底部密封圈9到缸体通气孔
12下边沿距离；L6—活塞6处于最低点时，活塞底部密封圈9到缸体通气孔12下边沿距离；
L2—活塞底部密封圈9与活塞中部密封圈8的距离；L3—活塞中部密封圈8与活塞顶部密封
圈7的距离；L4—缸体通气孔12中心到缸体底部内表面距离；L5—活塞的长度。
具体实施方式
为了更好的说明本发明的目的和优点，下面结合附图是实施例对本发明做进一步
的详细说明。
如图1所示，本发明通过缸体3的封闭端用螺栓16固定在车架上，活塞杆10通过铰
接螺栓5与踏板连杆2铰接连接，活塞杆10可以绕铰接螺栓5轴线自由转动，踏板连杆2的前
端通过回位弹簧4与车架相连，使踏板连杆2具有自动复位功能，踏板连杆2的末端连接有踏
板1，方便驾驶员执行离合器操作。
如图2所示，铰接头18中部开孔，活塞杆10一端与活塞6连接，另带有外螺纹的一端
从该孔穿过，通过两个调节螺母17将铰接头18锁紧在活塞杆10上。
如图3所示，一种汽车离合器踏板辅助装置，其特征在于，包括缸体3，活塞6，活塞
杆10，单向阀，
所述缸体3为一端封闭一端敞口的圆桶状结构，其内壁表面粗糙度高于Ra3.2，缸
体3封闭端中心开有单向阀孔15，单向阀孔15为漏斗形通孔，缸体3的侧壁开有缸体通气孔
12，封闭端外表面开有通槽，通槽与单向阀孔15连通；所述活塞6，为顶部封闭底部开口的圆
桶状结构，包括活塞顶部密封圈7，活塞中部密封圈8，活塞底部密封圈9，调节螺母17,铰接
头18,活塞6开口朝向缸体3封闭端，活塞6封闭端连有活塞杆10；
所述活塞6外壁开有三个密封槽，从活塞6顶部向开口方向，依次装有活塞顶部密
封圈7、活塞中部密封圈8、活塞底部密封圈9，活塞顶部密封圈7和活塞中部密封圈8中部开
有活塞通气孔11；
所述活塞杆10，一端与活塞6封闭端连接，另一端带有外螺纹；
所述铰接头18，中部开孔，活塞杆10带有外螺纹的一端从该孔穿过，通过两个调节
螺母17将铰接头18锁紧在活塞杆10上；所述活塞顶部密封圈7，活塞中部密封圈8，活塞底部
密封圈9均为橡胶密封圈。
如图3所示，当活塞6处于最高点时，活塞底部密封圈9与缸体通气孔12下边沿距离
为L1，活塞底部密封圈9与活塞中部密封圈8的距离为L2，活塞中部密封圈8与活塞顶部密封
圈7的距离为L3，缸体通气孔12中心到缸体3封闭端内表面距离为L4，活塞6的长度为L5；如
图4所示，当活塞6处于最低点时，活塞底部密封圈9到缸体通气孔12下边沿距离为L6，缸体3
内腔长度为L，各距离之间分别满足关系式：L2+L3<L5，L2<L3，L1+L5+L4<L，L1+L2<L4，L5<
L4。
如图5、图6所示，单向阀，包括单向阀塞14、膜片弹簧13，单向阀塞14通过膜片弹簧
13固定在缸体3的底部，与单向阀孔15间隙配合；单向阀塞14通过膜片弹簧13固定在缸体3
的底部，与单向阀孔15间隙配合。如图5所示，单向阀常态下为闭合状态，此时膜片弹簧13为
压缩状态；如图6所示，单向阀为开启状态时膜片弹簧13为拉伸状态。膜片弹簧13，通过胶合
的方式固定在缸体3底部。
如图7所示，活塞杆10带有外螺纹的一端与铰接头18通过调节螺母17连接，活塞杆
10接入缸体3的长度可以通过调节螺母17调节，从而达到在初步安装活塞6时精准控制活塞
6在最高点或最低点时与缸体3的相对位置。
实施例
离合器的接合过程中，如图3所示，当驾驶员松开踏板1时，踏板连杆2在回位弹簧4
的作用下转动并带动活塞杆10，使活塞6从缸体3最高点开始向下运动，此时单向阀为闭合
状态。当活塞底部密封圈9的下边沿B点运动到缸体通气孔12下边沿之前，缸体3内空气通过
缸体通气孔12与大气压连通，此时空气无弹性作用，该段过程踏板1快速回弹；
当缸体通气孔12位于活塞中部密封圈8和活塞底部密封圈9之间时，缸体3的内腔
形成密闭空间，空气被持续压缩，此时单向阀塞14仍保持闭合，由于空气的可压缩性，此时
被封闭在缸体3内的空气具有弹性作用，活塞6运动受阻向下运动速度减缓，该段过程，踏板
1缓慢回弹，对应离合器缓慢接合过程；
当缸体通气孔12位于活塞中部密封圈8和活塞顶部密封圈7之间时，活塞通气孔11
与缸体通气孔12连通，使得缸体3内的密闭空气与大气压连通，此时缸体3内的空气无弹性
作用，该段过程，踏板1再次快速回弹，对应离合器进入完全接合状态；
在整个踏板1释放过程中，无需驾驶员刻意控制踏板1的释放速度，可直接松开踏
板1，踏板1回弹速度由该汽车离合器踏板辅助装置控制实现。
离合器的分离过程中，如图4所示，当驾驶员踩下踏板1时，活塞6从缸体3最低点向
上返回，当缸体通气孔12位于活塞中部密封圈8和活塞顶部密封圈7之间时，活塞通气孔11
与缸体通气孔12连通，缸体3内空气保持流通；
当缸体通气孔12位于活塞中部密封圈8和活塞底部密封圈9之间时，缸体3内腔形
成密闭空间，随着活塞6继续向上运动，缸体3内腔产生一定真空度，活塞6运动受到阻力，当
缸体3内腔的真空度达到一定程度时，外部大气压克服膜片弹簧的弹力，顶开单向阀塞14，
膜片弹簧13变形，使缸体3内腔与外界大气压连通。直到B点运动到缸体通气孔12上边沿，活
塞通气孔11与缸体通气孔12连通；
当缸体通气孔12位于活塞底部密封圈9之下时，活塞通气孔11与缸体通气孔12连
通，缸体3内空气保持流通；
该整段过程对应离合器分离过程。在踏板1踩下过程中，驾驶员直接踩下踏板，该
辅助机构基本不影响驾驶员对离合器踏板的操作，几乎不需要对该汽车离合器踏板辅助装
置施加额外的操纵力。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、
“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结
构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的
示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特
点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不
脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本
发明的范围由权利要求及其等同物限定。