CN101985979B - 用于双离合变速器的离合致动装置 - Google Patents

Abstract

一种用于双离合变速器的离合致动装置，可以包括：电气部件，其产生旋转力；减速部件，其联接于所述电气部件并且减小所述电气部件的旋转力；直线转换部件，其将所述减速部件减小的旋转力转换成直线运动力；推杆，其通过所述直线转换部件的直线运动力而直线移动，并且产生工作冲程以选择性地与离合器接合；补充力供给部件，其与所述推杆接合，从而在所述推杆与所述离合器接合或分离时，向所述推杆增加所述直线移动力或从所述推杆消除所述增加的直线移动力；和连杆定位部件，其联接于所述推杆并且改变所述推杆相对于所述直线转换部件的位置。

Description

用于双离合变速器的离合致动装置

相关申请的交叉引用

本申请要求于2009年7月28日提交的韩国专利申请第10-2009-0068803号的优先权，该申请的全部内容为了所有目的而通过引用结合于本文中。

技术领域

本发明涉及一种用于双离合变速器的离合致动装置，具体地，本发明涉及一种关于致动器的技术，该技术使得双离合变速器的两个离合器分别发生接合/分离。

背景技术

与相关技术中的单离合变速器***不同，双离合变速器是配备有两个离合器的换档***，从而在一个离合器与奇数编号状态的齿轮连接/分离以及另一个离合器与偶数编号状态的齿轮连接/分离的同时，形成不同的换档线(shifting lines)，这有助于诸如自动变速器的驾驶，并且能够实现比手动变速器更高的燃料效率。

此外，双离合变速器能够进行平稳的换档，因为在配备有单一离合器的变速器中所产生的加速、震颤以及齿轮接合时的误差所引起的断档将不会发生。

所述的双离合变速器具有预选功能，即，提前使一个档位的换档齿轮接合在所需的下一换档线上，而不是当前的档位上，并且只是通过改变所述的两个离合器的工作状态而直接地实现换档。

亦即，分别通过不同的两条换档线的档位，从所述变速器输出的传动比根据所述两个离合器中发生接合的那一个而发生改变。

如上文所述，用于接合离合器的离合致动装置应当接合一个离合器，该离合器通过电气作用或者通过液压作用而进行机械地移动，从而用于接合该离合器的足够大的力应当被施加到适用轴承(applybearing)上，并且需要补偿磨损的功能来补偿所述离合器磨损时所增加的工作冲程。

本发明背景部分公开的上述信息仅仅用来增加对本发明总体背景的理解，其不应作为该信息构成对本领域技术人员来说已经公知的现有技术的确认和任何形式的暗示。

发明内容

本发明的各个方面涉及提供一种用于双离合变速器的离合致动装置，其能够使用容量相对较小的电气设备而与离合器接合，提供足够大的力来用于使所述离合器与适用轴承接合，并可以总是稳定地且适当地通过自动地补偿所述离合器磨损时所产生的工作冲程而操作所述离合器；本发明的各个方面还涉及提供一种用于双离合变速器的离合器致动装置，所述装置被配置成使用具有按照现状的分离的离合器连杆的公共的离合机构，其目的是为了使用不同的零件和相关领域中的常用技术来执行的双离合变速器的离合机构，并且所述装置具有简单且紧凑的结构以易于安装在车辆中。

在本发明的一个方面中，所述的用于双离合变速器离合致动装置可以包括：电气部件，其产生旋转力；减速部件，其联接于所述电气部件并且减小所述电气部件的旋转力；直线转换部件，其将所述减速部件减小的旋转力转换成直线运动力；推杆，其通过所述直线转换部件的直线运动力而进行直线移动，并且产生工作冲程以选择性地与离合器接合；补充力供给部件，其与所述推杆接合，从而在所述推杆与所述离合器接合或分离时，向所述推杆增加所述直线运动力或从所述推杆消除所述增加的直线运动力；和连杆定位部件，其联接于所述推杆并且改变所述推杆相对于所述直线转换部件的位置。

所述电气部件可以包括电动机，所述减速部件可以包括蜗杆和蜗轮，该蜗杆连接于所述电动机的旋转轴，该蜗轮与所述蜗杆相接合，其中所述蜗轮能够旋转地联接于箱体外壳上，所述直线转换部件可以包括驱动小齿轮和往复式构件，该驱动小齿轮与所述蜗轮一体形成，该往复式构件具有齿条，该齿条与所述驱动小齿轮相接合以将所述驱动小齿轮的旋转转换成所述推杆的直线运动，所述电动机可以连接于控制器并且受该控制器的控制，该控制器接收所述双离合变速器的输出轴速度信息。

所述往复式构件可以受到至少一个滚轮的直线引导，该滚轮能够旋转地联接于所述箱体外壳上并且能够滚动地与所述往复式构件接触，其中所述的至少一个滚轮设置在距离所述驱动小齿轮预定距离的位置上。

所述连杆定位部件可以包括：杆块，其固定于所述往复式构件上并且容纳其中的推杆以引导所述推杆做直线滑动；补偿小齿轮，其能够旋转地连接于所述杆块上并且与所述推杆的齿条相接合；和离合器旋转部件，其根据所述杆块的直线运动使得所述补偿小齿轮单向转动预定角度。

所述离合器旋转部件可以包括：可移动卡爪，该可移动卡爪包括多个楔形齿并且与所述补偿小齿轮同轴地连接，其中所述可移动卡爪包括多个锁定台阶，这些锁定台阶沿着外圆周在预定的距离上在预定方向上形成角度，以执行所述补偿小齿轮的所述单向旋转；和锁定杆，其枢转地联接于所述箱体外壳上并且与所述可移动卡爪的所述锁定台阶相接合，以选择性地锁定到所述锁定台阶上，从而当所述杆块在离合器分离的方向上在预定的补偿区段移动时，所述可移动卡爪在单向方向上旋转预定的角度，并且其中所述控制器控制所述电动机，从而所述杆块在所述预定的补偿区段内直线移动。

可以在所述锁定杆和所述箱体外壳之间设置偏压弹性构件，以抵靠所述可移动卡爪弹性地支承所述锁定杆，并且可以将固定卡爪固定到所述杆块上，该固定卡爪具有多个与所述可移动卡爪的楔形齿相对应以及相接合的楔形齿，从而在该固定卡爪与所述可移动卡爪成为一对的同时使得所述可移动卡爪能够进行单向旋转。

所述可移动卡爪可以通过所述固定卡爪而与所述补偿小齿轮同轴地连接，其中复位弹簧设置在所述补偿小齿轮和所述固定卡爪之间。

所述补充力供给部件可以包括：挤压斜面，该斜面从所述往复式构件的直线平面伸出，该直线平面平行于所述往复式构件的直线移动的方向，所述斜面与所述直线移动动方向成一定的倾斜角度；挤压滚轮，其在所述往复式构件直线移动的同时与所述直线平面或所述挤压斜面相接触；和挤压弹性构件，其联接于所述挤压滚轮并且向所述挤压滚轮施加弹性力，从而使所述挤压滚轮与所述直线平面或所述挤压斜面相接触。

所述挤压弹性构件可以排列在垂直于所述直线平面的直线位置上。

所述电气部件、所述减速部件、所述直线转换部件和所述补充力供给部件可以设置在箱体外壳中，并且所述推杆可以设置有穿过所述箱体外壳而向外伸出部分。

根据本发明的各个方面，其能够使用容量相对较小的电气设备而与离合器接合，提供足够大的力来用于使所述离合器与适用轴承接合，并可以总是稳定地且适当地通过自动地补偿所述离合器磨损时所产生的工作冲程而操作所述离合器。

此外，本发明被配置成使用具有按照现状的分离的离合器连杆的公共的离合机构，其目的是为了使用不同的零件和相关领域中的常用技术来执行的双离合变速器的离合机构，并且所述装置具有简单且紧凑的结构以易于安装在车辆中。

本发明的方法和装置具有其他特征和优点，这些特征和优点可以从结合在本申请文件中的附图以及下面的具体实施方式中变得显而易见，并在其中进行更加详细的阐述，其中附图以及具体实施方式一起用于解释本发明的一些原理。

附图说明

图1是示出了根据本发明的示例性实施例的用于双离合变速器的离合致动装置的结构的视图。

图2是分离地示出了图1的主要部件的连接的视图。

图3是示出了图1的示例性实施例中的推杆、补偿小齿轮和单向离合器的连接的视图。

图4示出了图1的示例性实施例中的通过连杆区域的一部分的推杆、补偿小齿轮和单向离合器的组装的视图。

图5是详细示出了图1的示例性实施例中的固定卡爪和可动卡爪的视图。

应当了解，附图并不必须是按比例绘制的，其示出了某种程度上经过简化了的本发明的基本原理的各个特征。在此所公开的本发明的特定的设计特征，包括例如特定的尺寸、定向、定位和外形，将部分地由特定目的的应用和使用环境所确定。

在这些图形中，在贯穿附图的多幅图形中，附图标记引用本发明的相同或等效的部分。

具体实施方式

以下将详细参考本发明的不同实施例，本发明的实例在附图中示出并在下面进行描述。虽然本发明将结合示例性实施例进行描述描述，但应了解该描述不是旨在将本发明限制于那些示例性实施例。相反地，本发明旨在不仅仅覆盖示例性实施例，还覆盖可以包括在权利要求书所限定的本发明的精神和范围里的各种替代、改进、等效结构以及其它实施例。

参考图1至图4，本发明的示例性实施例包括：电气部件，其产生旋转力；减速部件，其减小所述电气部件的旋转力；直线转换部件，其将所述减速部件所减小的旋转力转换为直线运动力；推杆1，其通过所述直线转换部件而进行直线移动并且产生工作冲程以与离合器接合；补充力供给部件，其在推杆1与离合器接合及分离的时候增大直线运动力或消除推杆1的增大的直线运动力；连杆定位部件，其用于将推杆1的相对位置改变到所述直线转换部件。

在该实施例中，所述的电气部件、减速部件、直线转换部件和补充力供给部件设置在单一箱体外壳3中，推杆1具有穿过外壳3而向外伸出的部分。

外壳3安装到双离合变速器上，以能够在直线移动适用轴承，该适用轴承通过如上文所述的伸出的推杆1的直线运动而与所述离合器接合/分离。

在该实施例中，所述电气部件由电动机5所执行并且所述减速部件包括连接于电动机5的旋转轴的蜗杆7和与蜗杆7相接合的蜗轮9。

亦即，蜗杆7直接连接于电动机5的旋转轴上并且通过电动机5而旋转，与蜗杆7相接合的蜗轮9通过蜗杆7而减速，从而增大了来自电动机5的转矩。

所述的直线转换部件包括与蜗轮9一体形成的驱动小齿轮11和具有齿条的往复式构件13，所述齿条与驱动小齿轮11相接合。

驱动小齿轮11与蜗轮9一体地且同轴地形成，从而与蜗轮9一起旋转，往复式构件13通过驱动小齿轮11的旋转而做直线移动，因为所述齿条与驱动小齿轮11相接合，空载滚轮15在外壳3中与往复式构件13相接触以引导往复式构件13的直线运动。

电动机5与控制器17连接并且受到控制器17的控制，该控制器17接收所述双离合变速器的输出轴速度信息。

所述的连杆定位部件包括：杆块19，其固定于往复式构件13上，同时引导推杆1做直线滑动；单向离合器23，其具有与推杆1的齿条相接合的补偿小齿轮21，该单向离合器23安装于杆块19上从而只在一个方向上旋转；以及离合器旋转部件，其按照杆块19的直线运动而使单向离合器23的补偿小齿轮21转动预定的角度。

杆块19固定于往复式构件13上以与该往复式构件13一起做直线移动，并且杆块19支承推杆1，从而推杆1能够相对于往复式构件13而进行直线移动；并且杆块19还能够旋转地支承补偿小齿轮21，其中杆块19和往复式构件13的直线移动的方向与推杆1相对于往复式构件13的直线运动的方向彼此平行。

空载滚轮16可以设置成在外壳3中与杆块19相接触以引导杆块19的直线运动。

所述的离合器旋转部件包括：可移动卡爪25，其同轴地与补偿小齿轮21相连，并且具有多个锁定台阶，这些锁定台阶沿着外圆周在预定的距离上在预定方向上形成角度，并且执行单向离合器23的旋转功能；锁定杆27，其固定于外壳3上以被锁定至所述锁定台阶，从而可移动卡爪25在杆块19在离合分离的方向上在预定的补偿区段内移动时转过预定的角度；和控制器17，其控制电动机5，使得杆块19在预定的补偿区段内直线移动。

偏压弹性构件29设置在锁定杆27和外壳3之间，从而弹性地抵靠可移动卡爪25支承锁定杆27。

具有多个楔形牙的固定卡爪31固定于杆块19，这些楔形牙在面向可移动卡爪25的表面上彼此相接合，从而在与可移动卡爪25组成一对时使得可移动卡爪25只在一个方向上旋转。

亦即，单向离合器23包括可移动卡爪25和固定卡爪31，其中在固定卡爪31的外表面周围形成有多个弧形***部以防止固定卡爪31***杆块19之中时发生旋转，从而可移动卡爪25只能够在一个方向上相对于杆块19旋转，而不会朝另一方向旋转。

可选地，在固定卡爪31的外表面上可以形成有薄板，而不是所述的弧形***，从而与杆块19接合，。

固定卡爪31固定于杆块19上并且能够相对于杆块19轴向移动，并且设有复位弹簧43，其抵靠可移动卡爪25推动固定卡爪31，从而当可移动卡爪25在所述的可旋转方向上旋转时，固定卡爪31在挤压复位弹簧43的同时发生轴向移动以使可移动卡爪25发生旋转，而在其它条件下，固定卡爪31被复位弹簧43的力挤压来抵靠可移动卡爪25以防止可移动卡爪25发生旋转。

在该结构中，可移动卡爪25与补偿小齿轮21通过固定卡爪31同轴地连接起来，并且与推杆1相接合的补偿小齿轮和锁定到锁定杆27上的可移动卡爪25在可移动卡爪31的两侧均设置成对称平衡，从而获得更稳定且更耐用的结构。

所述的补充力供给部件包括：挤压斜面35，其从往复式构件13的直线平面伸出，该直线平面平行于往复式构件13的直线运动的方向，该斜面35与所述的直线运动方向成一定的角度；挤压滚轮37，其在往复式构件13做直线移动时连续地与直线平面33和挤压斜面35接触；和挤压弹性构件39，其施加弹性力以挤压滚轮37，该弹性力垂直于往复式构件13的直线平面33。

亦即，当往复式构件13直线移动并且挤压滚轮37从往复式构件13的直线平面33移动并且接触挤压斜面35的时候，作用在往复式构件13的直线运动方向上的分力由挤压滚轮37通过挤压斜面35而施加在往复式构件13上的力产生，所述分力并且增加到电动机5所供给的直线移动力中，从而推杆1的直线移动力得以增大。相反，当往复构件13复位并且挤压滚轮与往复式构件13的直线平面33接触的时候，已经施加到推杆1上的增大的直线移动力则被完全移除。

当挤压滚轮37与挤压斜面35接触时增大推杆1的直线移动力的工作过程能够最小化地使用用于电动机的电动力，并且在所述离合器保持接合状态的同时将推杆1保持在稳定的停止位置上，从而保证了所述离合器能够具有稳定的接合状态。

同时，电动机5所供给的推杆1的直线移动力和补充力供给部件的直线移动力的合力保持了所述离合器的稳定的接合；然而，当电动机5所供给的力被车辆的动力设备的故障所阻断并且只能提供所述补充力供给部件的力时，所述离合器发生分离并且所述动力传送装置在车辆中停止工作，因此确保了所述车辆的稳定性。

根据本发明的具有上述结构的示例性实施例的工作过程将在下文中进行描述。

为了使所述离合器接合，控制器17向电动机5供电以旋转蜗杆7，则蜗轮9和驱动小齿轮11相应地发生旋转。

当驱动小齿轮11旋转时，往复式构件13移动至图1中的右侧，固定在往复式构件13上的杆块19和推杆1相应地发生直线移动，从而推杆1直线地移动所述的适用轴承并且所述离合器发生接合。

在该工作过程中，随着往复式构件13的移动距离的增大，挤压滚轮37与挤压斜面35接触并且在往复式构件13的直线运动的方向上提供挤压弹性构件39的弹性力。

当所述离合器接合时，所述离合器的接合状态由挤压弹性构件39所供给的力来稳定地保持，同时用于电动机5的电动力保持在最小值。在该条件下，当用于电动机5的供电停止时，施加到推杆1上的力减小，并且所述离合器相应地分离并且动力被切断，从而即使所述车辆的动力装置突然出现故障也能够确保车辆的安全。

为了使所述离合器分离，当控制器17反转电动机5时，往复式构件13回到左侧，挤压滚轮37沿着挤压斜面35而提升起来并且与往复式构件13的直线平面33接触。

因此，推杆1复位，并且所述适用轴承相应地复位，从而所述离合器发生分离。

当所述离合器如上文所述地反复地发生接合和分离时，所述离合器产生磨损，而该磨损应当适当地得到补偿。因此，控制器17从速度感应器41接收所述双离合变速器的输出轴速度信息，并且使用所述连杆定位部件补偿所述离合器的磨损。

亦即，控制器17驱动电动机5使得所述离合器接合，然后监视所述双离合变速器的输出轴速度的变化的计时，其中当输出轴速度中所预期的变化延迟超过预定级的时侯，控制器17确定该延迟是由离合器的磨损所产生，从而来操作所述连杆定位部件。

假设在控制器17控制电动机5时，在杆块19移动来与所述离合器接合之后，再次沿着复位方向从所述复位点复位时，所限定的直线移动区段是补偿区段，从而杆块19沿着补偿区段进行直线移动，可移动卡爪25的锁定台阶通过杆块19的移动而锁定到锁定杆27上，并且可移动卡爪25发生旋转。因此，补偿小齿轮21在通过可移动卡爪25的旋转而发生旋转的同时还从使推杆1从杆块19中伸出，从而所述离合器的磨损得到补偿。

一旦可移动卡爪25如上文所述地发生旋转，则其被固定而不会相对于固定卡爪31反向旋转，从而能够稳定地保持推杆1的伸出。

此外，当杆块19在沿着所述补偿区段而回复到其初始位置时，锁定杆27被弹性地支承于可移动卡爪25上，从而其能够通过偏压弹性构件29而锁定到可移动卡爪25的下一台阶上。

前述本发明的具体示例性实施例的目的是阐明和描述。这些实施例并非旨在穷尽本发明，也不是旨在将本发明限制于所揭示的具体形式，显然，按照上述教导可以进行许多改进和变化。这些示例性实施例的选择和描述是为了解释本发明的一些原理及其实际应用，从而使本领域的其他技术人员制造和使用本发明的各种示例性实施例及其各种替代和改进。本发明的保护范围旨在由权利要求书及其等效内容限定。

Claims (9)

1.一种用于双离合变速器的离合致动装置，包括：

电气部件，其产生旋转力；

减速部件，其联接于所述电气部件并且减小所述电气部件的旋转力；

直线转换部件，其将所述减速部件减小的旋转力转换成直线运动力；

推杆，其通过所述直线转换部件的直线运动力而进行直线移动，并且产生工作冲程以选择性地与离合器接合；

补充力供给部件，其与所述推杆接合，从而在所述推杆与所述离合器接合或分离时，向所述推杆增加所述直线运动力或从所述推杆消除所述增加的直线移动力；和

连杆定位部件，其联接于所述推杆并且改变所述推杆相对于所述直线转换部件的位置，

其中所述电气部件包括电动机，

所述减速部件包括蜗杆和蜗轮，该蜗杆连接于所述电动机的旋转轴，该蜗轮与所述蜗杆相接合，其中所述蜗轮能够旋转地联接于箱体外壳上，

所述直线转换部件包括驱动小齿轮和往复式构件，该驱动小齿轮与所述蜗轮一体形成，该往复式构件具有齿条，该齿条与所述驱动小齿轮相接合以将所述驱动小齿轮的旋转转换成所述推杆的直线运动，

所述电动机连接于控制器并且受该控制器的控制，该控制器接收所述双离合变速器的输出轴速度信息，

其中所述往复式构件受到至少一个滚轮的直线引导，该滚轮能够旋转地联接于所述箱体外壳上并且能够滚动地与所述往复式构件接触，其中所述的至少一个滚轮设置在距离所述驱动小齿轮预定距离的位置上，

其中所述连杆定位部件包括：

杆块，其固定于所述往复式构件上并且在其中容纳推杆以引导所述推杆做直线滑动；

补偿小齿轮，其能够旋转地连接于所述杆块上并且与所述推杆的齿条相接合；和

离合器旋转部件，其根据所述杆块的直线运动使得所述补偿小齿轮单向转动预定角度。

2.如权利要求1所述的用于双离合变速器的离合致动装置，其中所述离合器旋转部件包括：

可移动卡爪，该可移动卡爪包括多个楔形齿并且与所述补偿小齿轮同轴地连接，其中所述可移动卡爪包括多个锁定台阶，这些锁定台阶沿着外圆周在预定的距离上在预定方向上形成角度，以执行所述补偿小齿轮的所述单向转动；和

锁定杆，其枢转地联接于所述箱体外壳上并且与所述可移动卡爪的所述锁定台阶相接合，以选择性地锁定到所述锁定台阶上，从而当所述杆块在离合器分离的方向上在预定的补偿区段移动时，所述可移动卡爪在单向方向上旋转预定的角度。

3.如权利要求2所述的用于双离合变速器的离合致动装置，其中所述控制器控制所述电动机，从而所述杆块在所述预定的补偿区段内直线移动。

4.如权利要求2所述的用于双离合变速器的离合致动装置，其中在所述锁定杆和所述箱体外壳之间设置有偏压弹性构件，以抵靠所述可移动卡爪弹性地支承所述锁定杆，并且

固定卡爪被固定到所述杆块上，该固定卡爪具有多个与所述可移动卡爪的楔形齿相对应以及相接合的楔形齿，从而在该固定卡爪与所述可移动卡爪成为一对的同时使得所述可移动卡爪能够进行单向旋转。

5.如权利要求4所述的用于双离合变速器的离合致动装置，其中所述可移动卡爪通过所述固定卡爪而与所述补偿小齿轮同轴地连接。

6.如权利要求5所述的用于双离合变速器的离合致动装置，其中复位弹簧设置在所述补偿小齿轮和所述固定卡爪之间。

7.如权利要求1所述的用于双离合变速器的离合致动装置，其中所述补充力供给部件包括：

挤压斜面，该斜面从所述往复式构件的直线平面伸出，该直线平面平行于所述往复式构件的直线移动的方向，所述斜面与所述直线移动动方向成一定的倾斜角度；

挤压滚轮，其在所述往复式构件直线移动的同时与所述直线平面或所述挤压斜面相接触；和

挤压弹性构件，其联接于所述挤压滚轮并且向所述挤压滚轮施加弹性力，从而使所述挤压滚轮与所述直线平面或所述挤压斜面相接触。

8.如权利要求7所述的用于双离合变速器的离合致动装置，其中所述挤压弹性构件排列在垂直于所述直线平面的直线位置上。

9.如权利要求1所述的用于双离合变速器的离合致动装置，其中所述电气部件、所述减速部件、所述直线转换部件和所述补充力供给部件设置在箱体外壳中，并且

所述推杆设置有穿过所述箱体外壳而向外伸出部分。