專利名稱：一種結(jié)構(gòu)優(yōu)化的車(chē)用離合器電動(dòng)操縱機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種離合器電動(dòng)操縱機(jī)構(gòu)，尤其是涉及一種結(jié)構(gòu)優(yōu)化的車(chē)用離合器電動(dòng)操縱機(jī)構(gòu)。
背景技術(shù)：
在汽車(chē)傳動(dòng)技術(shù)領(lǐng)域主要的變速器種類(lèi)中，軸線固定式手動(dòng)變速傳動(dòng)方式效率高，制造加工方便，成本低、可靠性高，因此一直是國(guó)內(nèi)車(chē)用變速器市場(chǎng)上的主流技術(shù)。但是軸線固定式手動(dòng)變速方式在車(chē)輛操作使用過(guò)程中存在一些問(wèn)題，尤其是在坡道起步等特殊行駛工況，相對(duì)其他類(lèi)型變速器操作不方便；此外，換檔時(shí)機(jī)掌握不好會(huì)增加燃料消耗和發(fā)動(dòng)機(jī)的磨損，駕駛員的操作負(fù)擔(dān)重。已知技術(shù)中有提出用自動(dòng)操縱換檔機(jī)構(gòu)來(lái)替代完成手動(dòng)換檔操縱，即所謂的自動(dòng)機(jī)械變速器(AMT)。AMT電動(dòng)操縱裝置包括選換檔電動(dòng)操縱裝置和離合器電動(dòng)操縱裝置。在行車(chē)過(guò)程中，離合器電動(dòng)操縱裝置不僅需要頻繁地分離結(jié)合離合器，在例如停車(chē)怠速等工況下還要求長(zhǎng)時(shí)間地保持離合器分離。目前離合器電動(dòng)操縱裝置多采用例如能夠?qū)崿F(xiàn)反向鎖止的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，如蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)，在停車(chē)怠速等工況下利用其反向自鎖特性，車(chē)載電源無(wú)須為保持離合器分離而提供額外的能量，但是一般能夠?qū)崿F(xiàn)反向自鎖的簡(jiǎn)單傳動(dòng)副在正向驅(qū)動(dòng)時(shí)其效率均小于50%。由此可見(jiàn)離合器操縱裝置同時(shí)實(shí)現(xiàn)正向高效驅(qū)動(dòng)和反向自鎖是一對(duì)矛盾
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種降低電機(jī)功率、 結(jié)構(gòu)緊湊的結(jié)構(gòu)優(yōu)化的車(chē)用離合器電動(dòng)操縱機(jī)構(gòu)。本發(fā)明的目的可以通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)一種結(jié)構(gòu)優(yōu)化的車(chē)用離合器電動(dòng)操縱機(jī)構(gòu)，其特征在于，該電動(dòng)操縱機(jī)構(gòu)包括固定殼體、旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)連接的電機(jī)、主動(dòng)軸、減速機(jī)構(gòu)、鍥塊、從動(dòng)軸、旋轉(zhuǎn)平動(dòng)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)，所述的電機(jī)與減速機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)連接，所述的主動(dòng)軸設(shè)在殼體的中部，所述的減速機(jī)構(gòu)設(shè)在主軸上，所述的從動(dòng)軸旋轉(zhuǎn)支撐在主動(dòng)軸上，所述的鍥塊設(shè)在主動(dòng)軸及從動(dòng)軸之間，所述的旋轉(zhuǎn)平動(dòng)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)設(shè)在從動(dòng)軸上。所述的主動(dòng)軸的首尾兩側(cè)設(shè)置軸承，該主動(dòng)軸上設(shè)置傳感器。所述的減速機(jī)構(gòu)包括蝸桿及蝸輪，所述的蝸桿及蝸桿具有正向驅(qū)動(dòng)且無(wú)反向自鎖的功能，所述的蝸輪設(shè)在主軸上。所述的鍥塊可以傳遞扭矩，該鍥塊與殼體之間具有解鎖和鎖止兩種狀態(tài)，鍥塊處于解鎖狀態(tài)時(shí)，該鍥塊與殼體分離，電機(jī)通過(guò)減速機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)主動(dòng)軸并驅(qū)動(dòng)從動(dòng)軸旋轉(zhuǎn)；鍥塊處于鎖止?fàn)顟B(tài)時(shí)，該鍥塊與殼體接觸連接并與殼體鎖止，電機(jī)無(wú)驅(qū)動(dòng)輸出，從動(dòng)軸無(wú)法通過(guò)鍥塊驅(qū)動(dòng)主動(dòng)軸旋轉(zhuǎn)。所述的從動(dòng)軸與殼體經(jīng)一助力彈簧連接。所述的旋轉(zhuǎn)平動(dòng)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)包括齒輪及齒條，所述的齒輪固接在從動(dòng)軸上，所述的
3齒條與齒輪嚙合連接。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)(1)增加的鍥塊使高效率車(chē)用離合器電動(dòng)操縱裝置可以實(shí)現(xiàn)離合器分離和結(jié)合過(guò)程中高效率的電動(dòng)驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)，降低電機(jī)功率，同時(shí)在離合器長(zhǎng)時(shí)間分離的過(guò)程中電機(jī)無(wú)負(fù)荷；(2)從動(dòng)軸旋轉(zhuǎn)支撐在所述主動(dòng)軸上，簡(jiǎn)化了從動(dòng)軸的支撐，使得結(jié)構(gòu)更加緊湊；(3)增加的助力彈簧進(jìn)一步降低操縱所需電機(jī)的峰值驅(qū)動(dòng)功率。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1為蝸桿、2為傳感器、3為軸承、4為蝸輪、5為齒條、6為助力彈簧、7為殼體， 8為軸承、9為鍥塊、10為主動(dòng)軸、11為從動(dòng)軸、12為殼體、13為齒輪、14為電機(jī)。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。實(shí)施例一種結(jié)構(gòu)優(yōu)化的車(chē)用離合器電動(dòng)操縱機(jī)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示，該電動(dòng)操縱機(jī)構(gòu)包括固定不動(dòng)的殼體、主動(dòng)軸10、減速機(jī)構(gòu)、從動(dòng)軸11、鍥塊9及旋轉(zhuǎn)平動(dòng)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)。 其中，殼體有由兩個(gè)對(duì)稱的殼體7和12拼接而成，主動(dòng)軸設(shè)在殼體的中部，主動(dòng)軸10的首尾兩側(cè)設(shè)置軸承3和8，該主動(dòng)軸10上還設(shè)置傳感器2及減速機(jī)構(gòu)，該減速機(jī)構(gòu)包括蝸桿1 及蝸輪4，蝸桿1具有正向驅(qū)動(dòng)且無(wú)反向自鎖的功能，蝸桿1及蝸輪4設(shè)在主軸10上，電機(jī) 14與蝸桿1旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)連接，從動(dòng)軸11旋轉(zhuǎn)支撐在主動(dòng)軸10的中部，鍥塊9設(shè)在主動(dòng)軸10 及從動(dòng)軸11之間，該鍥塊9與殼體之間具有解鎖和鎖止兩種狀態(tài)，當(dāng)電機(jī)通過(guò)減速機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)主動(dòng)軸10時(shí)，鍥塊9置于解鎖狀態(tài)，驅(qū)動(dòng)從動(dòng)軸11旋轉(zhuǎn)；當(dāng)電機(jī)無(wú)驅(qū)動(dòng)輸出時(shí)，鍥塊9置于鎖止?fàn)顟B(tài)，與殼體之間無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng)，從動(dòng)軸11無(wú)法通過(guò)鍥塊9驅(qū)動(dòng)主動(dòng)軸10旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)平動(dòng)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)設(shè)在從動(dòng)軸11上，該旋轉(zhuǎn)平動(dòng)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)包括齒條5及齒輪13，齒輪13固接在從動(dòng)軸11上，齒條5與齒輪13嚙合連接，從動(dòng)軸11與殼體經(jīng)一助力彈簧6連接。為了獲得高效率的電機(jī)驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)，選用具有高正向驅(qū)動(dòng)效率并且無(wú)反向自鎖功能的蝸桿1、蝸輪4作為減速機(jī)構(gòu)。蝸輪4與主動(dòng)軸10固結(jié)。為了實(shí)現(xiàn)從動(dòng)軸在大轉(zhuǎn)角范圍內(nèi)以恒定的傳動(dòng)比實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)平動(dòng)轉(zhuǎn)換并且使所述高效率車(chē)用離合器電動(dòng)操縱裝置同時(shí)適用于推式和拉式膜片彈簧離合器，采用了齒輪13、齒條5作為旋轉(zhuǎn)平動(dòng)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)。齒輪13 與從動(dòng)軸11固結(jié)。當(dāng)所述高效率車(chē)用離合器電動(dòng)操縱裝置分離和結(jié)合離合器時(shí)，電機(jī)通過(guò)依次旋轉(zhuǎn)連接的蝸桿1、蝸輪4、主動(dòng)軸10、鍥塊9、從動(dòng)軸11、齒輪13和齒條5完成了分離和結(jié)合離合器的動(dòng)作。當(dāng)電機(jī)通過(guò)減速機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)主動(dòng)軸時(shí)，鍥塊9置于解鎖狀態(tài)，由此實(shí)現(xiàn)了高效率的電機(jī)驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)。兩端連接在從動(dòng)軸11和殼體7之間的助力彈簧6在離合器分離和結(jié)合的過(guò)程中改善了整套離合器電動(dòng)操縱裝置的載荷特性，減少了對(duì)電機(jī)峰值功率的要求。當(dāng)傳感器2檢測(cè)到離合器分離到預(yù)訂位置時(shí)，電機(jī)控制驅(qū)動(dòng)電路直接切斷對(duì)電機(jī)的供電，離合器彈簧企圖回到初始位置，并通過(guò)齒條5對(duì)從動(dòng)軸11施加反向的力矩。由于電機(jī)無(wú)驅(qū)動(dòng)輸出時(shí)，鍥塊9置于鎖止?fàn)顟B(tài)，從而阻止了離合器彈簧回到初始位置。當(dāng)然上述實(shí)施例中的蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)很容易通過(guò)其他結(jié)構(gòu)的減速機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)，例如直齒輪副，行星齒輪副等。上述實(shí)施例中的齒輪13、齒條5機(jī)構(gòu)很容易通過(guò)其他結(jié)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)平動(dòng)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)，例如擺臂拉索機(jī)構(gòu)等。上述實(shí)施例中的助力彈簧6采用的是扭轉(zhuǎn)彈簧，很容易通過(guò)其他結(jié)構(gòu)的助力彈簧來(lái)實(shí)現(xiàn)，例如普通的壓縮拉伸彈簧等。
權(quán)利要求
1.一種結(jié)構(gòu)優(yōu)化的車(chē)用離合器電動(dòng)操縱機(jī)構(gòu)，其特征在于，該電動(dòng)操縱機(jī)構(gòu)包括殼體、 旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)連接的電機(jī)、主動(dòng)軸、減速機(jī)構(gòu)、鍥塊、從動(dòng)軸、旋轉(zhuǎn)平動(dòng)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)，所述的電機(jī)與減速機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)連接，所述的主動(dòng)軸設(shè)在殼體的中部，所述的減速機(jī)構(gòu)設(shè)在主軸上，所述的從動(dòng)軸旋轉(zhuǎn)支撐在主動(dòng)軸上，所述的鍥塊設(shè)在主動(dòng)軸及從動(dòng)軸之間，所述的旋轉(zhuǎn)平動(dòng)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)設(shè)在從動(dòng)軸上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種結(jié)構(gòu)優(yōu)化的車(chē)用離合器電動(dòng)操縱機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述的主動(dòng)軸的首尾兩側(cè)設(shè)置軸承，該主動(dòng)軸上設(shè)置傳感器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種結(jié)構(gòu)優(yōu)化的車(chē)用離合器電動(dòng)操縱機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述的減速機(jī)構(gòu)包括蝸桿及蝸輪，該蝸桿及蝸桿具有正向驅(qū)動(dòng)且無(wú)反向自鎖功能，所述的蝸輪設(shè)在主軸上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種結(jié)構(gòu)優(yōu)化的車(chē)用離合器電動(dòng)操縱機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述的鍥塊可以傳遞扭矩，該鍥塊與殼體之間具有解鎖和鎖止兩種狀態(tài)，鍥塊處于解鎖狀態(tài)時(shí)，該鍥塊與殼體分離，電機(jī)通過(guò)減速機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)主動(dòng)軸并驅(qū)動(dòng)從動(dòng)軸旋轉(zhuǎn)；鍥塊處于鎖止?fàn)顟B(tài)時(shí)，該鍥塊與殼體接觸連接并與殼體鎖止。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種結(jié)構(gòu)優(yōu)化的車(chē)用離合器電動(dòng)操縱機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述的從動(dòng)軸與殼體經(jīng)助力彈簧連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種結(jié)構(gòu)優(yōu)化的車(chē)用離合器電動(dòng)操縱機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述的旋轉(zhuǎn)平動(dòng)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)包括齒輪及齒條，所述的齒輪固接在從動(dòng)軸上，所述的齒條與齒輪嚙合連接。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種結(jié)構(gòu)優(yōu)化的車(chē)用離合器電動(dòng)操縱機(jī)構(gòu)，該電動(dòng)操縱機(jī)構(gòu)包括固定殼體、旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)連接的電機(jī)、主動(dòng)軸、減速機(jī)構(gòu)、鍥塊、從動(dòng)軸、旋轉(zhuǎn)平動(dòng)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)，電機(jī)與減速機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)連接，主動(dòng)軸設(shè)在殼體的中部，減速機(jī)構(gòu)設(shè)在主軸上，從動(dòng)軸旋轉(zhuǎn)支撐在主動(dòng)軸上，鍥塊設(shè)在主動(dòng)軸及從動(dòng)軸之間，旋轉(zhuǎn)平動(dòng)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)設(shè)在從動(dòng)軸上，鍥塊與殼體之間具有解鎖和鎖止兩種狀態(tài)，當(dāng)電機(jī)通過(guò)減速機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)主動(dòng)軸時(shí)，鍥塊置于解鎖狀態(tài)，驅(qū)動(dòng)從動(dòng)軸旋轉(zhuǎn)，當(dāng)電機(jī)無(wú)驅(qū)動(dòng)輸出時(shí)，鍥塊置于鎖止?fàn)顟B(tài)，與殼體之間無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng)，從動(dòng)軸無(wú)法通過(guò)鍥塊驅(qū)動(dòng)主動(dòng)軸旋轉(zhuǎn)。本發(fā)明降低電機(jī)功率，同時(shí)在離合器長(zhǎng)時(shí)間分離的過(guò)程中電機(jī)無(wú)負(fù)荷，簡(jiǎn)化了從動(dòng)軸的支撐，使得結(jié)構(gòu)更加緊湊。
文檔編號(hào)F16D48/06GK102261401SQ20101018370
公開(kāi)日2011年11月30日 申請(qǐng)日期2010年5月24日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月24日
發(fā)明者吳海康, 鐘再敏, 陳辛波, 馬勇 申請(qǐng)人:同濟(jì)大學(xué)