CN103867601A - 用于车辆的离合器致动器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于车辆的离合器致动器，其包括提升元件、引导元件和杠杆，所述提升元件具有第一端、中间部分和第二端，所述第一端连接至发电机，所述中间部分设置有铰链点，所述第二端形成为具有斜面，所述提升元件通过从所述发电机接收动力而线性移动；所述引导元件设置于所述提升元件的第二端的一侧，以在所述斜面被支撑的同时，在所述提升元件线性移动时围绕所述铰链点旋转所述提升元件的第二端；所述杠杆设置于所述提升元件的一侧，并具有由离合器外壳支撑的第一端和第二端，所述第二端根据所述提升元件的移动或旋转，通过被所述提升元件挤压而围绕所述第一端旋转，由此与离合器接合或脱离离合器。

Description

用于车辆的离合器致动器

相关申请的交叉引用 

本申请要求2012年12月17提交的韩国专利申请第10-2012-0147911号的优先权，该申请的全部内容结合于此用于通过该引用的所有目的。 

技术领域

本发明涉及一种离合器致动器，更特别地涉及一种用于车辆的离合器致动器，其能够通过使用简单结构的机构而降低离合器致动器的尺寸和重量，所述简单结构的机构用于致动膜片弹簧，并应用了斜面原理。 

背景技术

近年来，车辆开发公司面临开发改进燃料效率的各种装置（如混合动力车辆、电动车辆、手动变速器自动化等）的残酷竞争。特别地，已具有竞争力地开发了一种机械式自动变速器，其比混合动力车辆或电动车辆更具有成本竞争力，且其换挡感觉和价格与液压自动变速器基本上相同，且燃料效率提高6%至8%。 

机械式自动变速器使用常规手动变速器的手动换挡机构，但与常规手动变速器的手动换挡机构的区别在于离合器的致动，且换挡由致动器自动控制而不是手动控制。 

图1显示了用于运行机械式自动变速器的换挡机构的离合器致动器的结构。用于产生致动器的驱动力的马达1通过减速箱2连接至推杆3，分离叉4的来回移动通过推杆3的线性移动而产生，由此致动分离轴承5。 

然而，当工作冲程变得更大时，用于快速致动分离轴承的操作重量增加。因此，需要增加马达负载，以对抗操作重量而致动分离轴承。因此，当离合器被致动时，马达消耗大电流，由此不利于车辆燃料效率的提高效果。 

此外，由于用于致动分离轴承的结构和操作机构较复杂，因此致动器的尺寸增加，且因此成本也增加。由于离合器致动器在离合器外壳的外部分开安装，当离合器致动器操作时，其噪声和振动较弱。 

同时，用于汽车的双离合器变速器（DCT）的致动器在韩国专利申请公布No.KR10-2008-0020232A中进行了介绍。 

然而，当离合器被致动时，该常规技术的致动器也消耗大电流。因此，难以解决车辆燃料效率的提高效果劣化的问题。 

作为背景技术描述的事项仅为了增加本发明的背景，不应理解为所述事项对应于本领域技术人员已知的相关技术。 

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的一般背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。 

发明内容

本发明致力于解决与现有技术相关的上述问题。 

在一方面，本发明提供了一种用于车辆的离合器致动器，其包括提升元件、引导元件和杠杆，所述提升元件具有第一端、中间部分“h”和第二端，所述第一端连接至发电装置，在所述中间部分“h”处设置铰链点，所述第二端形成为具有斜面，所述提升元件通过从所述发电装置接收动力而线性移动；所述引导元件设置于所述提升元件的第二端的一侧，以在所述斜面被支撑的同时，在所述提升元件线性移动时促进所述提升元件的第二端围绕铰链点h旋转；所述杠杆设置于所述提升元件的一侧，并具有第一端和第二端，所述第一端由离合器外壳支撑，所述第二端根据所述提升元件的移动或旋转，通过被所述提升元件挤压而围绕所述杠杆的第一端旋转，由此与离合器接合或脱离离合器。 

所述发电装置可为马达，并且通过使所述马达的轴通过滚珠螺杆的结构而与所述提升元件的第一端接合，从而将所述马达的旋转运动转化为所述提升元件的线性移动，以促进所述提升元件的线性移动。 

所述引导元件可为辊子。 

可将引导球设置于由所述杠杆支撑的所述提升元件的一个表面上，以促进所述提升元件的平滑移动。 

通过在所述杠杆的第一端安装弹性状态的弹性元件，从而在所述杠杆旋转时在与所述杠杆的第二端的旋转方向相对的方向上提供弹性力至所述杠杆的第一端。 

所述弹性元件可为弹簧。 

可将多个所述离合器致动器安装于离合器外壳中，且所述离合器致动器可单独安装于在双离合器中设置的每个离合器中。 

通过纳入本文的附图以及随后与附图一起用于说明本发明的某些原理的具体实施方式，本发明的方法和装置所具有的其他特征和优点将更为具体地变得清楚或得以阐明。 

附图说明

图1显示了常规离合器致动器的结构； 

图2显示了根据本发明的一个示例性离合器致动器的整个结构；且 

图3显示了在离合器致动器操作之后图2的离合器致动器的整个结构。 

应当了解，所附附图并非按比例地显示了本发明的基本原理的图示性的各种特征的略微简化的画法。本文所公开的本发明的具体设计特征包括例如具体尺寸、取向、位置和形状将部分地由具体所要应用和使用的环境来确定。 

在这些图形中，贯穿附图的数个图形，附图标记引用本发明的相同的或等同的部分。 

具体实施方式

下面将详细参考本发明的各个实施方案，这些实施方案的实例被显示在附图中并描述如下。尽管本发明将与示例性实施方案相结合进行描述，但是应当意识到，本说明书并非旨在将本发明限制为那些示例性实施方案。相反，本发明旨在不但覆盖这些示例性实施方案，而且覆盖可以被包括在由所附权利要求所限定的本发明的精神和范围之内的各种选择形式、修改形式、等价形式及其它实施方案。 

图2显示了根据本发明的各个实施方案的离合器致动器的整个结构，且图3显示了在离合器致动器操作之后其整个结构。 

参考图2和3，根据本发明的各个实施方案的用于车辆的离合器致动器可大概包括提升元件10、引导元件20和杠杆30。 

具体地，所述离合器致动器可包括提升元件10、引导元件20和杠杆30，所述提升元件10具有第一端、中间部分和第二端，所述第一端连接至发电装置或发电机，在所述中间部分处设置铰链点“h”，所述第二端形成为具有斜面12，所述提升元件10通过从所述发电装置接收动力而线性移动；所述引导元件20设置于提升元件10的第二端的一侧，以当提升元件10线性移动同时斜面12被支撑时促进提升元件10的第二端围绕铰链点h的旋转；所述杠杆30设置于提升元件10的一侧，并具有由离合器外壳70支撑的第一端和第二端，所述第二端构造为根据提升元件10的移动或旋转，通过被提升元件10挤压而围绕杠杆30的第一端旋转，由此与离合器接合或脱离离合器。 

为了进一步解释如上结构，首先，提升元件10连接至发电装置，以从发电装置将动力供应至提升元件10，因此提升元件10通过自发电装置供应的动力而线性移动。此外，在提升元件10的中间部分设置铰链点h，以促进提升元件10的第二端相对于连接至发电装置的第一端的旋转。在此时，轴承结构可安装于铰链点h处，以促进提升元件10的第二端的枢转。 

因此，提升元件10的第二元件构造为围绕铰链点h枢转，且斜面12在提升元件10的第二端的相对侧形成。 

此外，磨损补偿单元可安装于提升元件10的第一端，以补偿离合器的磨损。 

设置于提升元件10的第二端的一侧的引导元件20可安装于离合器外壳70中。引导元件20安装于这样的位置，以与提升元件10的斜面12接触。因此，在提升元件10的斜面12与引导元件20接触的同时，提升元件10线性移动，由此促进提升元件10的第二端围绕铰链点h旋转。 

在本文，引导元件20由辊子形成，从而在提升元件10移动时摩擦损耗达到最小。 

另外，杠杆30可设置于提升元件10的一侧。通过在固定于离合器外壳70内部的支撑棒72处安装杠杆30的第一端，从而在离合器外壳 70中支撑杠杆30，且杠杆30的第二端连接至制动杆（无附图标记），由此致动离合器拨叉。 

具体地，杠杆30的第二端可与用于致动离合器拨叉的致动杆接合。致动杆与离合器拨叉接合，且离合器拨叉以推动或拉动制动元件的方式安装。因此，制动元件通过杠杆30操作，由此致动膜片弹簧。 

在此时，膜片弹簧推动或释放离合器的压板，以提供用于与离合器接合或脱离离合器的弹性动力。制动元件可为分离轴承或接合轴承，所述分离轴承或接合轴承用于通过推动或拉动膜片弹簧而与离合器接合或脱离离合器。 

使用这种构造，当提升元件10移动和旋转时，其在挤压杠杆30的一个表面的同时在纵向方向上移动，使得杠杆30的第二端相对于杠杆30的第一端在朝向制动元件的方向上移动，由此与离合器接合或脱离离合器。 

在本文，引导球14设置于由杠杆30支撑的提升元件10的一个表面上，以促进提升元件10的平滑移动。因此，当提升元件10移动时，摩擦损耗达到最小。 

在本发明的各个实施方案中，发电装置可为马达50。外螺纹在马达50的轴上形成，内螺纹在提升元件10的第一端上形成。因此，通过使马达50的轴与提升元件10的第一端接合，马达50的旋转运动转化为提升元件10的线性移动，由此促进提升元件10的线性移动。 

在本文，在通过使用支撑棒72而支撑离合器外壳70中的提升元件10的第一端的同时，提升元件10的第一端可以以相对于支撑棒72可滑动的方式安装。 

在本文，马达50可连接至变速器控制单元（TCU），以从TCU接收自动控制马达50的电信号。 

这样，通过使用电操作马达50供应用于致动杠杆30的动力，有可能解决由于常规液压致动器中的液压损耗等而可能产生的燃料效率方面的缺点的问题。 

在本发明的各个实施方案中，通过在杠杆30的第一端安装弹性状态的弹性元件40，有可能在杠杆30旋转时在与杠杆30的第二端的旋转方向相对的方向上提供弹性力至杠杆30的第一端。 

在本文，弹性元件40可***固定至离合器外壳70的支撑棒72中，由此在弹性状态下支撑第一杠杆30。 

因此，当杠杆30的第二端在旋转的同时在朝向离合器的方向上移动时，弹性元件40用于施加将杠杆30的第一端推向提升元件10侧的力，由此在马达50的扭矩中增加了弹性力，以用于线性移动提升元件10。这促进了提升元件10的线性移动所需的力的协助。因此，有可能通过使用具有小容量的马达50而致动具有大重量的离合器。 

此外，在本发明的各个实施方案中，多个离合器致动器可安装于离合器外壳70中，且杠杆30可单独地处于在双离合器中设置的每个离合器中。例如，两个离合器致动器1可一起设置于离合器外壳70中，由此用作双离合器变压器（DCT）的一个离合器致动器1。另外，由于离合器致动器安装于离合器外壳70中，因此降低变速器的尺寸和体积以改进离合器致动器的布局。 

根据本发明的各个实施方案的致动关系将参照图2和3进行描述。 

当马达50由TCU电自动控制以旋转时，提升元件10通过滚珠螺杆15的结构而线性移动。 

如果这样，在提升元件10的第二端形成的斜面12在与引导元件20产生摩擦的同时滚动移动。在此时，提升元件10的第二端围绕在提升元件10的中间部分形成的铰链点h旋转。 

此外，在提升元件10中设置的引导球14在与杠杆30产生摩擦的同时移动，由此促进杠杆30的旋转。 

因此，当杠杆30的第一端旋转并在朝向提升元件10的方向上移动时，杠杆30的第二端旋转并在朝向离合器的方向上移动，由此经由诸如离合器拨叉和与杠杆30的第二端接合的致动杆的构件推动或拉动致动元件，且膜片弹簧由致动杆致动，由此与离合器接合或脱离离合器。 

这样，在本发明的各个实施方案中，斜面12在提升元件10中形成，提升元件10的斜面12在与引导元件20产生摩擦的同时移动和旋转，且提升元件10挤压杠杆30。因此，杠杆30旋转和移动，由此与离合器接合或脱离离合器。因此，用于与离合器接合并致动离合器的机构可通过使用斜面12的原理而形成为具有简单结构。这有可能简化离合器致动器的结构，由此降低离合器致动器的体积和重量以及成本。 

此外，通过在杠杆30的第一端安装弹性元件40，当杠杆30旋转以与离合器接合或脱离离合器时，在杠杆30旋转的方向上提供弹性力。因此，在线性移动提升元件10并因此旋转杠杆30所需的马达50的扭矩中增加了弹性元件40的弹性力，由此所述弹性力用于辅助线性移动提升元件10的必需的力。因此，有可能通过使用具有小容量的马达50而致动具有大重量的离合器。 

根据本发明的各个实施方案，斜面在提升元件中形成，提升元件的斜面在与引导元件产生摩擦的同时移动和旋转，且提升元件挤压杠杆。因此，杠杆旋转和移动，由此与离合器接合或脱离离合器。因此，用于与离合器接合并致动离合器的机构可通过使用斜面的原理而形成为具有简单结构。这有可能简化离合器致动器的结构，由此降低离合器致动器的体积和重量以及成本。 

此外，通过在杠杆的第一端安装弹性元件，当杠杆旋转以与离合器接合或脱离离合器时，在杠杆旋转的方向上提供弹性力。因此，在线性移动提升元件并因此旋转杠杆所需的马达的扭矩中增加了弹性元件的弹性力，由此所述弹性力用于辅助线性移动提升元件的必需的力。因此，有可能通过使用具有小容量的马达而致动具有大重量的离合器。 

此外，有可能将离合器的这种多结构应用于DCT机械式自动变速器。另外，通过在离合器外壳中安装离合器致动器，有可能降低变速器的总长度、尺寸和体积，由此改进离合器致动器的布局。还有可能减少在致动离合器致动器时所产生的噪声和振动。 

前面对本发明具体示例性实施方案所呈现的描述是出于说明和描述的目的。前面的描述并不想要成为毫无遗漏的，也不是想要把本发明限制为所公开的精确形式，显然，根据上述教导很多改变和变化都是可能的。选择示例性实施方案并进行描述是为了解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的其它技术人员能够实现并利用本发明的各种示例性实施方案及其不同选择形式和修改形式。本发明的范围旨在由所附权利要求书及其等价形式所限定。 

Claims (7)

1.一种用于车辆的离合器致动器，其包括：

提升元件，所述提升元件具有第一端、中间部分和第二端，所述第一端连接至发电机，在所述中间部分处设置铰链点，所述第二端形成为具有斜面，所述提升元件通过从所述发电机接收动力而线性移动；

引导元件，所述引导元件设置于所述提升元件的第二端的一侧，以在所述斜面被支撑的同时，在所述提升元件线性移动时促进所述提升元件的第二端围绕铰链点（h）的旋转；以及

杠杆，所述杠杆设置于所述提升元件的一侧，并具有第一端和第二端，所述第一端由离合器外壳支撑，所述第二端构造为根据所述提升元件的移动或旋转，通过被所述提升元件挤压而围绕所述杠杆的第一端旋转，从而与离合器接合或脱离离合器。

2.根据权利要求1所述的用于车辆的离合器致动器，其中所述发电机为马达，并且通过使所述马达的轴由滚珠螺杆的结构而与所述提升元件的第一端接合，从而将所述马达的旋转运动转化为所述提升元件的线性移动，以促进所述提升元件的线性移动。

3.根据权利要求1所述的用于车辆的离合器致动器，其中所述引导元件为辊子。

4.根据权利要求1所述的用于车辆的离合器致动器，其中在由所述杠杆支撑的提升元件的一个表面上设置引导球，以促进所述提升元件的平滑移动。

5.根据权利要求1所述的用于车辆的离合器致动器，其中通过在所述杠杆的第一端安装弹性状态的弹性元件，从而在所述杠杆旋转时在与所述杠杆的第二端的旋转方向相对的方向上提供弹性力至所述杠杆的第一端。

6.根据权利要求1所述的用于车辆的离合器致动器，其中所述弹性元件为弹簧。

7.根据权利要求1所述的用于车辆的离合器致动器，其中将多个所述离合器致动器安装于离合器外壳中，且所述离合器致动器单独安装于在双离合器中设置的每个离合器中。

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