CN101191522B - 离合器控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种离合器控制装置，该装置包括驱动装置、传动装置和执行装置，所述驱动装置与传动装置连接，为传动装置提供动力，所述执行装置与传动装置连接，其中，所述离合器控制装置还包括转向装置，该转向装置将所述传动装置到执行装置传递的作用力的方向改变。由于根据本发明的离合器控制装置具有转向装置，该转向装置将传递到执行装置的作用力方向改变，因而，所述执行装置传递的力的作用方向不必在所述执行装置的长度延长线上，从而解除了对离合器控制装置安装位置的极大限制，从而克服了整个传动系统的设计布局受到极大的限制的缺陷。

Description

离合器控制装置

技术领域

本发明涉及一种控制离合器分离或接合的离合器控制装置。

背景技术

离合器是一种用于联接两轴使其共同旋转并传递转矩的部件。在运转或停机时，离合器可以根据需要接合，从而将主动轴的转矩传达给被动轴，或者分离，从而不会将主动轴的转矩传递给被动轴。由于离合器的这种传动特性，决定了离合器在各种传动场合中具有广泛的应用。

离合器较为典型的应用是在汽车的传动方面，比如，汽车在起步、换档以及刹车时，需要不断地改变动力传动路线，这需要离合器不断地在分离和接合之间来回切换。

如图1所示，传统汽车内的离合器一般具有分离臂1。通常，分离臂1在离合器的恢复装置(恢复装置可以为各种弹簧)作用下处于结合位置，此时离合器结合。当需要使离合器分离时，离合器控制装置对分离臂1的一端施加拉力时，分离臂1绕分离臂1的一端顺时针旋转，从而控使该离合器分离；当离合器控制装置对分离臂1的一端施加推力时，分离臂1(同时在恢复装置的作用下)绕分离臂1的一端逆时针旋转至结合位置，从而使该离合器结合。离合器的分离或接合是通过离合控制装置带动分离臂1移动来实现的。

在图1中，离合器控制装置包括驱动装置5、传动装置4以及执行装置3，驱动装置5用于产生驱动离合器控制装置的动力，传动装置4用于将驱动装置5产生的动力传递到执行装置3，执行装置3与分离臂1连接，在动力的作用下带动分离臂1移动，从而实现离合器的分离与接合。

在传统的离合器控制装置中，由于执行装置3为刚性的部件，如推杆，这样通过执行装置3传递的力的作用方向只能在执行装置3的长度延长线上，极大地限制了离合器控制装置的安装位置。然而，在传动系统的布局中，整个布局的空间极为有限，导致传统的离合器控制装置的安装位置有限，因而使整个传动系统的设计布局受到极大的限制。

发明内容

本发明的目的是为了克服传统的离合器控制装置安装位置有限而使整个装置的布局受到极大限制的缺陷，而提供了一种离合器控制装置的安装位置灵活从而避免限制传动系统布局的离合器控制装置。

本发明提供了一种离合器控制装置，该装置包括驱动装置、传动装置和执行装置，所述驱动装置与传动装置连接，为传动装置提供动力，所述执行装置与传动装置连接，其中，所述离合器控制装置还包括转向装置，该转向装置将所述传动装置到执行装置传递的作用力的方向改变。

按照本发明的离合器控制装置，由于根据本发明的离合器控制装置具有转向装置，该转向装置将传递到执行装置的作用力方向改变，因而，所述执行装置传递的力的作用方向不必在所述执行装置的长度延长线上，从而解除了对离合器控制装置安装位置的极大限制，从而克服了整个传动系统的设计布局受到极大的限制的缺陷。

附图说明

图1为传统的离合器控制装置的示意图；

图2为本发明的一种离合器控制装置的示意图；

图3为本发明的另一种离合器控制装置的示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行详细地描述。

本发明提供的离合器控制装置一种离合器控制装置，该装置包括驱动装置5、传动装置4和执行装置3，所述驱动装置5与传动装置4连接，为传动装置4提供动力，所述执行装置3与传动装置4连接，其特征在于，所述离合器控制装置还包括转向装置6，该转向装置6将所述传动装置4到执行装置3传递的作用力的方向改变。

根据本发明提供的离合器控制装置，转向装置6将从传动装置4到执行装置3传递的作用力的方向改变，这样，可以根据不同的空间布局而方便地将驱动装置5和传动装置4设置在合适的位置。

如图2和图3所示，传动装置4的作用力方向与传递到执行装置3的作用力的方向之间具有夹角，这种将从传动装置4到执行装置3传递的作用力的方向改变，是通过转向装置6来实现的。

根据本发明，按照图2与图3中离合臂1的位置，改变转向装置6的参数和设计，可以将传动装置4和驱动装置5设置在各个不同的位置，如可以将二者设置于执行装置3的右侧，此时从执行装置3开始顺时针至传动装置4作用力方向的夹角可以为0-180度；也可以设置于执行装置3的左侧，此时从执行装置3开始逆时针至传动装置4作用力方向的夹角也可以为0-180度。

所述转向装置6可以是任何能够将所述传动装置4到执行装置3传递的作用力的方向改变的装置，如各种机械转向装置、液压转向装置或气压转向装置或它们的组合。能够将所述传动装置4到执行装置3传递的作用力的方向改变的装置例子很多，作为示例，图2示出了转向装置6为液压转向装置或气压转向装置的情况，而图3则给出转向装置6为定滑轮、滑轮组或中空的弯管的情况。

如图2所示，所述转向装置6为液压转向装置或气压转向装置，该液压转向装置或气压转向装置包括液压缸或汽缸及与液压缸或汽缸两端滑动配合的两个活塞推杆7，该两个活塞推杆7之间具有夹角α，两个活塞推杆7分别与传动装置4和执行装置3连接。

一般情况下，离合器的分离臂1在恢复装置的作用下处于结合位置(离合器处于结合状态)，此时执行装置3与分离臂1之间没有作用力。当需要分离离合器时，驱动装置5启动，产生动力(驱动装置一般为直流电机)，开始转动，该转动经由传动装置4减速至所需的合适转速，传动装置4的转动带动活塞推杆7在缸体(液压缸或汽缸)内平动。在转向装置6(液压缸或汽缸)中，活塞推杆7以及缸壁之间封闭有液压油或压力气体，这样，活塞推杆7中的一个运动时，自然会带动另一个活塞推杆7运动。当需要使离合器结合时，驱动装置5反转，使分离臂1(同时在恢复装置的作用下)恢复至结合状态。关于该液压缸或汽缸的密封为本领域普通技术人员所熟知，在此不再进行详细描述。

如图2所示，当传动装置4水平向右拉动一个活塞推杆7时，另一个活塞推杆7向下移动，继而拉动分离臂1顺时针旋转；当传动装置4水平向左推动一个活塞推杆7时，另一个活塞推杆7向上移动，继而推动分离臂1逆时针旋转。这样，从而实现离合器的分离和结合。

由于传动装置4的运动为转动，而活塞推杆7的运动为平动，当传动装置4直接连接活塞推杆7以带动活塞推杆7运动时，活塞推杆7在平动的同时会有摆动产生，从而不利于液压或气压传动的平稳，以及不利于液压缸或汽缸的密封。因而，优选地，传动装置4还包括转换机构，该转换机构将传动装置4的转动转换为平动，传动装置4通过该转换机构与转向装置6连接。

转换机构可以为任何能将转动转换为平动的机构，如：传动装置4为减速齿轮传动时，可以选用齿轮齿条机构作为转换装置；传动装置4为蜗轮蜗杆传动时，可以选用曲柄滑块机构作为转换装置。

如图2所示，驱动装置5的主轴为蜗杆，该蜗杆与蜗轮啮合，从而驱动蜗轮转动，同时蜗轮上设置有摆杆，该摆杆刚性固定与所述蜗轮上，并随该蜗轮一起转动，蜗轮构成传动装置4。该蜗轮通过曲柄滑块机构连接于一个活塞推杆7，上述摆杆具有滑槽8，与另一个活塞推杆7铰接的滑块9在该滑槽8内滑动，从而组成曲柄滑块机构。随着摆杆的摆动，滑块9在滑槽8内滑动，从而带动另一个活塞推杆7左右移动。另外，还可以使用作为驱动装置5的直线电机直接驱动主动活塞推杆7。

活塞推杆7中的一个刚性连接于执行装置3，或者直接将与执行装置3做为一体的部件，当两个活塞推杆7在驱动装置5的带动下运动时，执行装置3也一起运动。

如图2所示，转向装置6的两个活塞推杆7之间具有夹角α，其中，根据作为转向装置6的液压缸或汽缸的不同设计及参数，α的范围可以为0至小于180度(即，0度≤α＜180度，当α为180度时，与图1中的布置相通，没有起到将传动装置4到执行装置3传递的作用力的方向改变的作用)，该角度的选择便于设置离合器控制装置即可。正是因为，在转向装置6的两个活塞推杆7之间具有夹角α，才能实现从传动装置4到执行装置3传递的作用力的方向的改变。

在转向装置6为液压缸或汽缸的情况下，对转向装置6的密封有较高要求，同时，转向装置6具有一对活塞推杆，因而设置该转向装置6需要占用空间。因此，在优选情况下，如图3所示，转向装置6为定滑轮、滑轮组或中空的弯管，执行装置3的至少一部分为柔性部件，所述柔性部件绕过定滑轮或滑轮组，或者所述柔性部件穿过中空的弯管。这样，既不需要液压或气动装置对于密封的较高要求，因而维护简单，同时也大大降低了该离合器控制装置所占用的空间，更便于离合器控制装置的设置。

执行装置3的至少一部分为柔性部件，该柔性部件为细长的绳索形状，只用于传递拉力而不用于传递推力。

由于执行装置3绷紧状态下要承受拉力，而且在驱动装置5刚刚启动时，执行装置3还要承受冲击载荷，因而该柔性部件具有较高的强度和韧度。柔性部件可以选择的材料为包括碳钢的各种合金金属，以使执行装置3具有更好的强度和韧度。

如图3所示，执行装置3具有分别位于定滑轮、滑轮组或中空的弯管两侧的两部分，该两部分之间具有夹角β，β的角度可以为0-180度(即0度≤β＜180度，包括0度但不包括180度)的任意角度，该角度可以根据不同的布局设计要求而改变。优选地，为了避免执行装置3与转向装置6之间接触的线长度过大而导致执行装置3拉动分离臂1时阻力过大，β的范围为：45-135度。这样，转向装置6改变了通过执行装置3传递的力的作用方向。

在图3中，该离合器控制装置位于分离臂1的右侧水平位置，转向装置6位于执行装置3的右边，本领域的普通技术人员可以理解，离合器控制装置也可以位于分离臂1的左侧水平位置，此时，转向装置6位于执行装置3的左侧。此外，根据不同的传动系统的布局设计，通过调整所述角度β，离合器控制装置可以位于分离臂1左、右两侧的任意位置，以便于该离合器控制装置的设置为准。

由于所述执行装置3只传递拉力而不传递推力，因而，当该离合器控制装置的驱动装置5没有驱动传动装置4时(即执行装置3处于松弛状态而没有拉动分离臂1时)，离合器在恢复装置的作用下保持结合；当离合器控制装置的驱动装置5驱动传动装置4时(即执行装置处于绷紧状态而拉动分离臂1时)，执行装置3克服恢复装置的作用而拉动分离臂1，从而使离合器分离。

作为驱动装置5的直流电机在刚刚启动时，瞬时电流很大，瞬时输出功率也很大，这种电流冲击对电机损坏很大，因而，在优选情况下，所述离合器控制装置还包括有助力弹簧10(如图3所示)和固定装置，助力弹簧10的一端连接于传动装置4，另一端连接于固定装置。

在离合器处于结合状态时，即驱动装置5没有启动时，所述助力弹簧处于拉紧状态。当驱动装置5启动以使离合器分离时，传动装置4拉动执行装置3，此时连接于传动装置4的助力弹簧10释放储存的势能，自身的拉紧程度逐渐变小，从而起到帮助驱动装置5驱动传动装置4的作用。这样，作为驱动装置5的电机的瞬时启动电流大大减小，同时瞬时输出功率也大大下降，从而保护了电机免受较大瞬时电流的损坏。

当离合器从分离状态转变到结合状态时，从分离状态恢复到结合状态时，驱动装置5驱动传动装置4动作，使执行装置3的张紧程度变小，离合器的分离臂1在恢复装置的作用下恢复至结合位置，同时与传动装置4连接的助力弹簧又被拉伸，将能量储存起来。

离合器控制装置的固定装置用于固定所述助力弹簧的一端，该固定装置可以为多种形式，如：可以为刚性连接于车辆的其他部件，也可以为靠近助力弹簧10单独设置的部件。

如图3所示，为了调整助力弹簧的弹力的作用方向，在固定装置上还设有槽11，助力弹簧10的一端连接于该槽11内，并可以在该槽11内移动，以调整助力弹簧10的作用方向。通过调整助力弹簧10连接于槽11的位置，使助力弹簧10的作用力方向和执行装置3位于转向装置6与传动装置4之间的一段的延伸方向平行，从而当传动装置4刚刚开始拉动执行装置3时，由于助力弹簧10的作用力全部沿上述执行装置3的一段的方向而作用于传动装置4，且不存在任何分力，因而能最大限度的发挥助力弹簧10的作用。

一般情况下，助力弹簧10为任意种类的拉伸弹簧，具体的型号类别可以根据离合器控制装置的工况场合来确定。

在离合器控制装置中，驱动装置5可以为现有技术中的任意种类，如脚动踏板、直流电机。传动装置4可以为现有技术中任意用于减速的传动装置，如齿轮齿条传动、蜗轮蜗杆传动、齿轮系传动。驱动装置5与传动装置4为机械领域普通技术人员所熟知，可以根据具体的工作场合来选择。

为描述的方便，本说明书是以离合器在汽车中的应用进行描述的，但本发明提供的离合器控制装置并不限于此，而是适用于任何需要灵活设置离合器控制装置的安装位置的场合。

Claims (10)

1.一种离合器控制装置，该装置包括驱动装置(5)、传动装置(4)和执行装置(3)，所述驱动装置(5)与传动装置(4)连接，为传动装置(4)提供动力，所述执行装置(3)与传动装置(4)连接，其特征在于，所述离合器控制装置还包括转向装置(6)，该转向装置(6)将所述传动装置(4)到执行装置(3)传递的作用力的方向改变，其中，所述离合器控制装置还包括助力弹簧(10)和固定装置，所述固定装置上还设置有槽(11)，所述助力弹簧(10)的一端连接于所述传动装置(4)，另一端可移动地连接于所述槽(11)。

2.根据权利要求1所述的离合器控制装置，其中，所述转向装置(6)为液压转向装置或气压转向装置，该液压转向装置或气压转向装置包括气缸或液压缸及与气缸或液压缸的两端滑动配合的两个活塞推杆(7)，该两个活塞推杆(7)具有夹角α，所述两个活塞推杆(7)分别与所述传动装置(4)和执行装置(3)连接。

3.根据权利要求2所述的离合器控制装置，其中，所述夹角α的范围为0度≤α＜180度。

4.根据权利要求2所述的离合器控制装置，其中，所述传动装置(4)还包括将传动装置(4)的转动转化为平动的转换机构，所述传动装置(4)通过该转换机构与所述转向装置(6)连接。

5.根据权利要求4所述的离合器控制装置，其中，所述转换机构为曲柄滑块机构或齿轮齿条机构。

6.根据权利要求1所述的离合器控制装置，其中，所述转向装置(6)为定滑轮、滑轮组或中空的弯管，所述执行装置(3)的至少一部分为柔性部件，该柔性部件绕过定滑轮或滑轮组，或者该柔性部件穿过所述中空的弯管。

7.根据权利要求6所述的离合器控制装置，其中，所述执行装置(3)为绳索。

8.根据权利要求6或7所述的离合器控制装置，其中，所述执行装置(3)的材料为合金金属。

9.根据权利要求6所述的离合器控制装置，其中，所述执行装置(3)分别位于所述定滑轮、滑轮组或中空的弯管两侧的部分之间的夹角为β，β的范围为0度≤β＜180度。

10.根据权利要求8所述的离合器控制装置，其中，所述合金金属为碳钢。

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