CN109236886A - 一种针对于手动挡摩擦离合器的自动压紧分离装置 - Google Patents

Abstract

一种针对于手动挡摩擦离合器的自动压紧分离装置，是由壳体、电机、行星摆线针齿轮、摆动装置、支撑装置和动力传递装置组成的，其特征在于：电机安装在壳体内部，行星摆线针齿轮通过铆钉安装在电机前方，动力传递装置安装在行星摆线针齿轮输出轴端部，动力传递装置通过支撑装置的横向支撑杆进行键连接。属于车辆设备的离合器领域。本装置相对于传统摩擦离合器，可以通过通过车身原有的速度传感器检测出车速，然后通过该装置实现自动使摩擦离合器中的飞轮与从动盘分离与压紧，中断或维持转矩传递，使驾驶员避免了由于离合踩踏不准确，而在行进过程中车辆熄火的危险，同时减少变速箱中的换挡齿轮由于在啮合过程中遭受的冲击，极大地提高了安全性，降低了维修换件的机率。

Description

一种针对于手动挡摩擦离合器的自动压紧分离装置

技术领域

本发明涉及一种针对于手动挡摩擦离合器的自动压紧分离装置，具体地说是利用摆动部件自动的对摩擦离合器中的从动盘与飞轮实现压紧与分离，从而实现发动机转矩的传送与中断，属于车辆设备的离合器领域。

背景技术

随着近些年人们生活水平不断提高，对家用小型轿车的需求量也大幅度增加，在当今市场上存在三大主流车型:手动挡、自动挡与手自一体车型，而手动挡车型因为其价格低、油耗低在汽车市场中占据非常高的比例，但是手动挡车型也有一些问题是不容忽视的。例如现在人口偏多，在行驶中出现躲避行人的情况非常多，这就需要驾驶人员需要频繁的更换档位，同时也要频繁的踩踏离合，其中手动挡车型中应用最为广泛的摩擦离合器如果与变速器之间匹配不好，而摩擦离合器中的核心功能为实现飞轮和从动盘的压紧与分离，如果无法快速平稳的实现该功能，就会造成车辆在行进过程中出现熄火的现象，隐藏着极大的安全隐患，或者造成变速箱中的换挡齿轮由于在啮合过程中遭受过大冲击，而使其使用寿命被缩短，造成车辆的使用成本升高。

因此，人们迫切需要一种可以保证在驾驶手动挡车型进行频繁换挡时，能够在正确的时机平稳快速的进行摩擦离合器与变速器之间的转矩的传送与中断，即实现自动压紧与分离摩擦离合器的装置，而目前市面上很少有这种装置。

发明内容

针对上述的不足，本发明提供了一种针对于手动挡摩擦离合器的自动压紧分离装置。

本发明是通过以下技术方案实现的：一种针对于手动挡摩擦离合器的自动压紧分离装置，是由壳体、电机、行星摆线针齿轮、摆动装置、支撑装置和动力传递装置组成的，其特征在于：所述的摆动装置是由固定杆、摆动套杆一、摆动套杆二、顶锤和位置传感器组成的，所述的支撑装置是由支撑杆一、定位螺栓、支撑杆二、安装螺栓和横向支撑杆组成的，摆动装置的固定杆左右两端具有对称螺纹，摆动套杆一为空心结构，在摆动套杆一下部有横向螺纹通孔，在其上表面有矩形滑槽，摆动套杆二下部有三个螺纹盲孔，摆动套杆一与摆动套杆二为沿壳体纵轴线对称分布，支撑装置的支撑杆一下部为圆形螺纹通孔，在其上表面有矩形滑槽二，支撑杆二上部有圆形螺纹通孔二，下部有三个螺纹盲孔，横向支撑杆左右两端有对称螺纹，中间有一个键槽一，电机安装在壳体内部，行星摆线针齿轮通过铆钉安装在电机前方，动力传递装置安装在行星摆线针齿轮输出轴端部，动力传递装置通过支撑装置的横向支撑杆中间的键槽一进行键连接，横向支撑杆分别与壳体内部托架一、托架二上的托架螺纹通孔一与托架螺纹通孔二进行螺接，支撑杆一通过下部的圆形螺纹通孔与横向支撑杆进行螺接，支撑杆二通过定位螺栓安装在支撑杆一内部，摆动装置的定位杆于支撑杆二上部的圆形螺纹通孔二进行螺接，摆动套杆一通过下部的横向螺纹通孔卡在固定杆的中间位置，摆动套杆一通过定位螺栓安装在摆动套杆二内部，位置传感器安装在顶锤上表面。

进一步，所述的壳体是由通风孔、托架一、托架二、托架螺纹通孔一、托架螺纹通孔二、散热孔、行星摆线针齿轮支撑架、电机支撑架组成的，通风孔对称分布在壳体左右两表面，托架一与托架二被焊接在壳体内部，在托架一与托架二的上方分别有托架螺纹通孔一与托架螺纹通孔二，托架一与托架二的上表面平行，托架螺纹通孔一与托架螺纹通孔二分别距离托架一与托架二的上表面10cm,散热孔对称分布在壳体前后两表面，行星摆线针齿轮支撑架被焊接在托架一与托架二的后方，其上表面为U形开口，电机支撑架被焊接在行星摆线针齿轮支撑架后方，其整体形状为U形卡口，电机通过电机支撑架被卡在壳体底部，行星摆线针齿轮通过行星摆线针齿轮支撑架被卡在壳体内部。

进一步，所述的行星摆线针齿轮是由输入轴、端盖、针齿壳、偏心套、针齿套、轴承、摆线轮、针齿盘、针齿、销轴、输出轴壳、输出轴和键槽二组成的，输入轴上表面具有键槽三，针齿安装在针齿套内部，然后卡入针齿壳内部，摆线轮安装在针齿壳前方，销盘卡在摆线轮上，销轴卡入偏心套内部，销轴纵向中心线与偏心套纵向中心线偏置3mm，然后将其卡入摆线轮上的通孔内部。

进一步，所述的动力传递装置是由斜齿轮一、斜齿轮二组成的，斜齿轮一通过键槽二与输出轴端部进行连接，斜齿轮二通过键槽一与支撑装置相连，斜齿轮一与斜齿轮二的纵向轴线为十字交叉形式。

进一步，所述的行星摆线针齿轮支撑架与电机支撑架为可形变的塑性材料。

进一步，所述的轴承为圆柱滚子轴承，

进一步，所述的电机为可以正反转的电机。

本发明的有益之处是：

1.本发明所提供的一种针对于手动挡摩擦离合器的自动压紧分离装置，相对于传统摩擦离合器，可以通过车身原有的速度传感器检测出车速，然后通过该装置实现自动使摩擦离合器中的飞轮与从动盘实现分离与压紧，中断或维持转矩传递，此时只需驾驶人员操纵档位，不需再操纵离合踏板，使驾驶员避免了由于离合踩踏不准确，而在行进过程中车辆熄火的危险，同时减少变速箱中的换挡齿轮由于在啮合过程中遭受的冲击，极大地提高了安全性，降低了维修换件的机率。

2.使用该套装置后，则可以拆除驾驶室内部的离合踏板，增大了驾驶室的内部空间，提升了驾驶人员的舒适性，同时降低了踩错踏板的风险。

3.摆动装置中的构件为螺纹可拆卸连接，如果在使用过程中某些零部件发生损坏，需要更换，则只需将坏损的零件进行更换，降低了成本，同时摆动装置的摆动套杆二下部有多个螺纹盲孔，如果在使用摩擦离合器时间过长，造成摩擦片减薄，使从动盘与飞轮之间的间隙变大，则可以调节摆动套杆的伸出长度，从而调整从动盘与飞轮之间的间隙，减少使用或更换其他零件进行间隙调整，降低了零件使用个数。

4.由于支撑装置为可调节式，则车主在进行使用该设备时，可以根据自己底盘空间来进行选择支撑杆的高度选择，使这套装置的应用更加广泛。

5.采用的减速装置为行星摆线针齿轮，其传动比非常大，可以达到的范围为1:7到1：87，适合多种电机型号与用户需求，传动效率比其他传动类型的要高，因为摆线针齿轮轮减速机啮合的部位采用的为滚动啮合，所以效率可达90％以上，由于输入轴和输出轴在同一轴线上而且与电动机直联呈一体，因而摆线针轮减速机本身结构紧凑，所占用空间少。

6.由于本装置为纯机械结构，相对与市面上出现的的纯液压结构减少了液压油密封的问题，降低了因为液压油泄露的风险，具有更高的可靠性。

附图说明

附图1是本发明整体主视结构示意图，

附图2是本发明整体俯视结构示意图，

附图3是本发明摆动装置由A摆动到C时的结构示意图，

附图4是本发明工作时结构示意图，

附图5是本发明拆除壳体的内部结构示意图，

附图6是本发明壳体主视结构示意图，

附图7是本发明壳体轴侧结构示意图，

附图8是本发明的电机与行星摆线针齿轮的连接结构示意图，

附图9是本发明摆线针齿轮结构***示意图，

附图10是本发明摆动装置、支撑装置和动力传递装置连接结构示意图，

附图11是本发明附图10的I处局部放大图，

附图12是本发明附图摆动装置的结构示意图，

附图13是本发明摆线针齿轮结构的输出轴壳结构示意图，

附图14是本发明摆线针齿轮结构的针齿壳结构示意图，

附图15是本发明摆动套杆二的结构示意图，

附图16是本发明支撑杆二的结构示意图。

图中，1、壳体，2、电机，3、行星摆线针齿轮，4、摆动装置，5、支撑装置，6、动力传递装置，101、通风孔，102、托架一，103、托架二，104、散热孔，105、行星摆线针齿轮支撑架，106、电机支撑架，1021、托架螺纹通孔一，1031、托架螺纹通孔二，301、输入轴，302、键，303、端盖，304、针齿壳，305、偏心套，306、针齿套，307、轴承，308、摆线轮，309、通孔一，310、针齿，311、针齿盘，312、销轴，3121、销轴顶部，3122、销轴底端，313、输出轴壳，314、输出轴，315、键槽二，401、固定杆，402、摆动套杆一，403、矩形滑槽，404、摆动套杆二，405、顶锤，406、位置传感器，4041、螺纹盲孔，501、支撑杆一，502、矩形滑槽二，503、定位螺栓，504、支撑杆二，505、安装螺栓，506、横向支撑杆，507、圆形螺纹通孔，508、键槽一，5041、圆形螺纹通孔二，5042、螺纹盲孔一，601、斜齿轮一，602、斜齿轮二。

具体实施方式

一种针对于手动挡摩擦离合器的自动压紧分离装置，是由壳体1、电机2、行星摆线针齿轮3、摆动装置4、支撑装置5和动力传递装置6组成的，所述的摆动装置4是由固定杆401、摆动套杆一402、摆动套杆二404、顶锤405和位置传感器406组成的，所述的支撑装置5是由支撑杆一501、定位螺栓503、支撑杆二504、安装螺栓505和横向支撑杆506组成的，其特征在于：摆动装置4的固定杆401左右两端具有对称螺纹，摆动套杆一402为空心结构，在摆动套杆一402下部有横向螺纹通孔，在其上表面有矩形滑槽403，摆动套杆二404下部有三个螺纹盲孔4050，摆动套杆一402与摆动套杆二404为沿壳体纵轴线对称分布，支撑装置5的支撑杆一501下部为圆形螺纹通孔507，在其上表面有矩形滑槽二502，支撑杆二504上部有圆形螺纹通孔二5041，下部有三个螺纹盲孔一5042，横向支撑杆506左右两端有对称螺纹，中间有一个键槽一508，电机2安装在壳体1内部，行星摆线针齿轮3通过铆钉安装在电机2前方，动力传递装置6安装在行星摆线针齿轮输出轴314端部，动力传递装置6通过支撑装置5的横向支撑杆506中间的键槽一508进行键302连接，横向支撑杆506分别与壳体1内部托架一102、托架二103上的托架螺纹通孔一1021与托架螺纹通孔二1022进行螺接，支撑杆一501通过下部的圆形螺纹通孔507与横向支撑杆506进行螺接，支撑杆二504通过定位螺栓503安装在支撑杆一501内部，摆动装置4的固定杆401于支撑杆二5049上部的圆形螺纹通孔二5041进行螺接，摆动套杆一402通过下部的横向螺纹通孔507卡在固定杆401的中间位置，摆动套杆一402通过定位螺栓503安装在摆动套杆二404内部，位置传感器406安装在顶锤405上表面。

所述的壳体1是由通风孔101、托架一102、托架二103、托架螺纹通孔一1021、托架螺纹通孔二1031、散热孔104、行星摆线针齿轮支撑架105、电机支撑架106组成的，通风孔101对称分布在壳体1左右两表面，托架一102与托架二103被焊接在壳体1内部，在托架一102与托架二103的上方分别有托架螺纹通孔一1021与托架螺纹通孔二1031，托架一102与托架二103的上表面平行，托架螺纹通孔一1021与托架螺纹通孔二1031分别距离托架一102与托架二103的上表面10cm,散热孔104对称分布在壳体1前后两表面，行星摆线针齿轮支撑架105被焊接在托架一102与托架二103的后方，其上表面为U形开口，电机支撑架106被焊接在行星摆线针齿轮支撑架105后方，其整体形状为U形卡口，电机2通过电机支撑架106被卡在壳体1底部，行星摆线针齿轮3通过行星摆线针齿轮支撑架105被卡在壳体1内部。

所述的行星摆线针齿轮3是由输入轴301、键302、端盖303、针齿壳304、偏心套305、针齿套306、轴承307、摆线轮308、针齿盘311、针齿310、销轴312、输出轴壳313、输出轴314和键槽二315组成的，针齿310安装在针齿套306内部，然后卡入针齿壳304内部，摆线轮308安装在针齿壳304前方，针齿盘311卡在摆线轮308上，销轴312卡入偏心套305内部，销轴312纵向中心线与偏心套305纵向中心线偏置3mm，然后将其卡入摆线轮308上的通孔一309内部。

所述的动力传递装置6是由斜齿轮一601、斜齿轮二602组成的，斜齿轮一601通过键槽二315与输出轴314端部进行连接，斜齿轮二602通过键槽一508与支撑装置5相连，斜齿轮一601与斜齿轮二602的纵向轴线为十字交叉形式。

所述的行星摆线针齿轮支撑架105与电机支撑架106为可形变的塑性材料。

所述的轴承307为圆柱滚子轴承。

所述的轴承307为圆柱滚子轴承，

所述的电机2为可以正反转的电机。

该设备在使用时，通过车身原有的速度传感器检测到车速的值，因为更换档位需要通过档把下的拨叉进行更换各档位齿轮，所以在变速器的拨叉处放置位置传感器，通过以上传感器可以检测出此时的车速与驾驶人员是否准备更换档位，具体会出现两种工况：1)如果档位下连接的拨叉位置发生变化，则此时将收集到的信号传至车辆电子控制单元，由电子控制单元发出指令，使该套装置立即开始进行工作，首先电机2开始反转工作，此时将转矩传递给摆线针齿轮3的输入轴301，输入轴301带动偏心套305进行转动，因为受限于摆线轮308上的齿廓曲线和针齿310的限制，所以摆线轮308的运动不只只存在公转，同时也存在自转，在输入轴301转动一圈的时候，偏心套305也转动一圈，此时摆线轮308向相反的方向转动一圈，而此时因为转过一个齿差而进行减速，然后将低转速传递至输出轴314，由于输出轴314与动力传递装置6为键连接，所以此时将转矩传入至斜齿轮一601，由于斜齿轮之间的啮合，将动力输出至斜齿轮二602，此时由于斜齿轮一601与斜齿轮二602之间的纵向轴线为十字交叉形式，所以此时由斜齿轮一601的YZ平面转动，转化为斜齿轮二602的XZ平面转动，由于斜齿轮二602的转动，带动支撑装置5进行转动，由于支撑装置5通过固定杆401与摆动装置4进行连接，于是带动摆动装置4在XZ平面转动，通过顶锤405上的位置传感器406检测顶锤405与从动盘之间的位置，从而控制顶锤405与摩擦离合器之间的距离，由于从动盘与飞轮之间存在压紧弹簧，压紧弹簧此时舒展开，弹力迫使飞轮与从动盘进行分离，中断转矩传输，此时如附图4中的D工况，当换挡工作完成之后，电机2开始正转工作，动力传递装置6开始换向，摆动装置4上的顶锤405克服压紧弹簧的力，此时如附图4中的E工况,使飞轮与从动盘实现压紧，通过顶锤上的位置传感器使顶锤达到预先设定的位置，从而继续动力的传递，此时完成整套工作行程。2)如果档位下连接的拨叉位置不发生变化，则此时顶锤405将一直在预先设定的位置，保证转矩的顺利传递。同时该设备可以根据自己车型的实际情况进行调节摆动的幅度与支撑装置5的高度。

对于本领域的普通技术人员而言，根据本发明的教导，在不脱离本发明的原理与精神的情况下，对实施方式所进行的改变、修改、替换和变型仍落入本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种针对于手动挡摩擦离合器的自动压紧分离装置，是由壳体、电机、行星摆线针齿轮、摆动装置、支撑装置和动力传递装置组成的，其特征在于：所述的摆动装置是由固定杆、摆动套杆一、摆动套杆二、顶锤和位置传感器组成的，所述的支撑装置是由支撑杆一、定位螺栓、支撑杆二、安装螺栓和横向支撑杆组成的，摆动装置的固定杆左右两端具有对称螺纹，摆动套杆一为空心结构，在摆动套杆一下部有横向螺纹通孔，在其上表面有矩形滑槽，摆动套杆二下部有三个螺纹盲孔，摆动套杆一与摆动套杆二为沿壳体纵轴线对称分布，支撑装置的支撑杆一下部为圆形螺纹通孔，在其上表面有矩形滑槽二，支撑杆二上部有圆形螺纹通孔二，下部有三个螺纹盲孔，横向支撑杆左右两端有对称螺纹，中间有一个键槽一，电机安装在壳体内部，行星摆线针齿轮通过铆钉安装在电机前方，动力传递装置安装在行星摆线针齿轮输出轴端部，动力传递装置通过支撑装置的横向支撑杆中间的键槽一进行键连接，横向支撑杆分别与壳体内部托架一、托架二上的托架螺纹通孔一与托架螺纹通孔二进行螺接，支撑杆一通过下部的圆形螺纹通孔与横向支撑杆进行螺接，支撑杆二通过定位螺栓安装在支撑杆一内部，摆动装置的定位杆于支撑杆二上部的圆形螺纹通孔二进行螺接，摆动套杆一通过下部的横向螺纹通孔卡在固定杆的中间位置，摆动套杆一通过定位螺栓安装在摆动套杆二内部，位置传感器安装在顶锤上表面。

2.如权利要求1所述的一种针对于手动挡摩擦离合器的自动压紧分离装置，其特征在于：所述的壳体是由通风孔、托架一、托架二、托架螺纹通孔一、托架螺纹通孔二、散热孔、行星摆线针齿轮支撑架、电机支撑架组成的，通风孔对称分布在壳体左右两表面，托架一与托架二被焊接在壳体内部，在托架一与托架二的上方分别有托架螺纹通孔一与托架螺纹通孔二，托架一与托架二的上表面平行，托架螺纹通孔一与托架螺纹通孔二分别距离托架一与托架二的上表面10cm,散热孔对称分布在壳体前后两表面，行星摆线针齿轮支撑架被焊接在托架一与托架二的后方，其上表面为U形开口，电机支撑架被焊接在行星摆线针齿轮支撑架后方，其整体形状为U形卡口，电机通过电机支撑架被卡在壳体底部，行星摆线针齿轮通过行星摆线针齿轮支撑架被卡在壳体内部。

3.如权利要求1所述的一种针对于手动挡摩擦离合器的自动压紧分离装置，其特征在于：所述的行星摆线针齿轮是由输入轴、端盖、针齿壳、偏心套、针齿套、轴承、摆线轮、针齿盘、针齿、销轴、输出轴壳、输出轴和键槽二组成的，输入轴上表面具有键槽三，针齿安装在针齿套内部，然后卡入针齿壳内部，摆线轮安装在针齿壳前方，销盘卡在摆线轮上，销轴卡入偏心套内部，销轴纵向中心线与偏心套纵向中心线偏置3mm，然后将其卡入摆线轮上的通孔内部。

4.如权利要求1所述的一种针对于手动挡摩擦离合器的自动压紧分离装置，其特征在于：所述的动力传递壮志是由斜齿轮一、斜齿轮二组成的，斜齿轮一通过键槽二与输出轴端部进行连接，斜齿轮二通过键槽一与支撑装置相连，斜齿轮一与斜齿轮二的纵向轴线为十字交叉形式。

5.如权利要求2所述的一种针对于手动挡摩擦离合器的自动压紧分离装置，其特征在于：所述的行星摆线针齿轮支撑架与电机支撑架为可形变的塑性材料。

6.如权利要求3所述的一种针对于手动挡摩擦离合器的自动压紧分离装置，其特征在于：所述的轴承为圆柱滚子轴承。

7.如权利要求1所述的一种针对于手动挡摩擦离合器的自动压紧分离装置，其特征在于：所述的电机为可以正反转的电机。