CN101539177A - 离合器致动器组件 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种离合器致动器组件。离合器致动器组件可以包括设有可转动的蜗杆轴，螺纹形成在蜗杆轴的外圆周上；具有盘状形状并且设有与螺纹啮合的蜗轮齿轮以及第一和第二导向孔的蜗轮；为了向蜗轮的径向方向移动安装在第一和第二导向孔中的操作单元；以及设有叉并且对应于操作单元的运动通过叉的向上和向下运动接合或释放离合器的上部主体。

Description

离合器致动器组件

相关申请的交叉引用

本申请要求2008年3月17日提交的韩国专利申请No.10-2008-0024428为优先权，为所有目的，其全部内容在此结合作为参考。

技术领域

本发明涉及一种离合器致动器组件。更特别地，本发明涉及一种在蜗轮通过电动机转动的情况下改变作用到离合器叉上的操作力的离合器致动器组件。

背景技术

通常，离合器致动器组件由液压操作并且控制离合器的接合或释放。

传统的离合器致动器组件包括离合器摩擦片(clutch disk)，离合器盖，离合器叉(clutch fork)，工作汽缸(operation cylinder)，主汽缸(mastercylinder)，以及离合器踏板。

离合器摩擦片与离合器盖通过摩擦力接合从而作用到离合器盖上的转矩被传递到离合器摩擦片上。即，在离合器摩擦片与离合器盖紧密接触的情况下，离合器盖的转矩通过摩擦力被传递到离合器摩擦片上。相反地，在离合器摩擦片与离合器盖分开的情况下，离合器摩擦片与离合器盖独立地转动。

离合器叉使离合器盖与离合器摩擦片紧密接触或将离合器盖与离合器摩擦片分开从而接合或释放离合器。这样离合器叉通过操作汽缸操作。

主汽缸产生供给到操作汽缸的液压并且安装在离合器踏板与操作汽缸之间。因此，当驾驶员推动离合器踏板时，主汽缸产生液压并且将液压供给至操作汽缸。

传统的离合器致动器组件主要用于手动变速箱。然而，由于其控制困难，手动变速箱的使用在减少。相反地，双离合器变速箱(DCT)或自动手动变速箱(AMT)的使用在增加。

根据双离合器变速箱或自动手动变速箱，通过控制单元的电信号控制离合器的操作。因此，由液压操作的传统的离合器致动器组件难以应用。

该背景技术部分中公开的信息仅仅是为了增加对本发明的总体背景的理解并且不应该作为确认或构任意形式的建议，这些信息构成了本领域技术人员已经公知的现有技术。

发明内容

本发明的各个方面旨在提供一种具有可以通过使用具有低容量的电动机控制离合器的接合和释放的优点的离合器致动器组件。

本发明的一个方面旨在提供一种离合器致动器组件，其可以包括设有蜗杆轴的电动机，其中螺纹形成在蜗杆轴的外圆周上，具有第一和第二导向孔并且在其外圆周上设有蜗轮齿轮从而与蜗杆轴的螺纹相啮合的蜗轮；安装在第一和第二导向孔中并且通过蜗轮的操作在径向方向从蜗轮的转动中心移动或移动至蜗轮的转动中心的操作单元，和/或包括贯穿孔并且根据操作单元的运动通过其端部的枢轴运动接合或释放离合器的上部主体。

叉可以形成在上部主体的端部上从而可操作地在离合器的离合器盖上作用力。

还可以提供支持件从而可转动地支持蜗轮，其中蜗轮在上部主体与支持件之间移动并且支持件通过操作单元为上部主体的一部分提供偏置力。

操作单元可以包括安装在第一导向孔中的滚珠铰链；和/或安装在第二导向孔中的弹性构件。滚珠铰链还可以包括上滚珠与下滚珠，可滑动地布置在上部主体与蜗轮之间的上滚珠的直径比第一导向孔的宽度大，以及可滑动地布置在蜗轮与支持件之间的下滚珠的直径比第一导向孔的宽度大。

凸轮凹部可以形成在上部主体处并且当滚珠铰链在凸轮凹部中在径向方向移动并且接触凸轮凹部时使得上部主体向上或向下枢轴地移动。凸轮凹部的内表面可以相对于蜗轮的转动中心向下倾斜，并且支持件面对凸轮凹部的上表面可以是平的。贯穿孔的纵轴，以及凸轮凹部可以彼此平行。

凸轮孔可以形成在支持件的下表面处并且构成为当弹性构件在凸轮孔中沿蜗轮的径向方向移动时使得上部主体向上或向下枢轴地移动。支持件的下表面可以相对于蜗轮的转动中心向下倾斜，并且上部主体面对凸轮孔的下表面是平的。

凸轮孔的纵轴可以与贯穿孔的纵轴平行。

弹性构件可以安装在滑动杆的下端处，滑动杆的上端通过贯穿孔穿过上部主体并且连接到用于限制上部主体的向上运动的头部，其中头部比贯穿孔的宽度大。

弹性构件的直径可以比贯穿孔的宽度大。

在支持件的下表面上滑动的滑动滚珠可以安装在弹性构件的下端处。

第一和第二导向孔可以倾斜地形成在蜗轮的径向方向并且彼此平行地形成。第一和第二导向孔可以与蜗轮的转动中心间隔相同的距离。

从在此结合的附图，以及共同用于解释本发明的某些原理的以下的本发明的具体实施方式中，本发明的方法和装置的其它的特征和优点将会变得显而易见或更详细地进行说明。

附图说明

图1是根据本发明的示例性的离合器致动器组件的展开视图。

图2是根据本发明的移走了蜗轮的示例性的离合器致动器组件的透视图。

图3是根据本发明的移走了蜗轮的示例性的离合器致动器组件的剖视图。

图4(a)和图4(b)是用于解释根据本发明的示例性的离合器致动器组件的操作的示意图。

具体实施方式

现在将说明本发明各个实施例的细节，各个实施例的示例在附图中示出并且在下文中说明。尽管将结合示例性的实施例说明本发明，然而应当理解该说明并不旨在将本发明限制为那些示例性的实施例。相反地，本发明不仅旨在覆盖示例性的实施例，而且覆盖包含在由所附的权利要求限定的本发明的精神和范围内的各种替换，修改，等同形式以及其它实施例。

图1是根据本发明的各个实施例的离合器致动器组件的展开视图，图2是根据本发明的各个实施例的移走了蜗轮的离合器致动器组件的透视图，以及图3是根据本发明的各个实施例的移走了蜗轮的离合器致动器组件的剖视图。

如图1至图3所示，根据本发明的各个实施例的离合器致动器组件包括电动机10，蜗轮30，上部主体40，支持件50，以及操作单元。

电动机10接收来自控制单元的电信号并且转动蜗杆轴20。螺纹形成在蜗杆轴20的外圆周上。此外，控制单元基于诸如车辆速度和发动机转速的车辆行驶条件产生用于控制离合器的操作的电信号，并且将电信号作为电动机10的控制信号传递至电动机10。电动机10可以是直流电动机或步进电动机。

蜗轮30为盘状，并且蜗轮齿轮形成在蜗轮30的外圆周并且与蜗杆轴20的螺纹啮合。当电动机10转动时，蜗轮30围绕垂直于蜗杆轴20的轴转动。此外，第一和第二导向孔160和100形成在蜗轮30上，并且更特别地，倾斜地形成在蜗轮30的径向方向。

上部主体40安装在蜗轮30上。与离合器盖连接的叉60形成在上部主体40的一侧。叉60使离合器盖与离合器摩擦片紧密接触或将离合器盖与离合器摩擦片分开。

此外，凸轮凹部90形成在对应于第一导向孔160的上部主体40的下表面上，并且贯穿孔150形成在上部主体40上。贯穿孔150对应于第二导向孔100。凸轮凹部90和贯穿孔150沿蜗轮30的径向方向形成。此外，凸轮凹部90的内表面是倾斜的，并且上部主体40接近贯穿孔150的下表面是平的。

支持件50在蜗轮30下方形成并且可转动地支持蜗轮30。凸轮孔120在支持件50中对应于蜗轮30的第二导向孔100的位置处形成。凸轮孔120的下表面向下倾斜，并且支持件50对应于凸轮凹部90的上表面是平的。此外，凸轮孔120沿蜗轮30的径向方向形成。

操作单元包括安装在凸轮凹部90和第一导向孔160中并且由凸轮凹部90和第一导向孔160导向的滚珠铰链70，以及安装在凸轮孔120中并且由凸轮孔120导向的弹性构件130，第二导向孔100，以及贯穿孔150。

滚珠分别安装在滚珠铰链70的上下端。滚珠铰链70布置在第一导向孔160中。附着于滚珠铰链70的上端的上滚珠72插入在凸轮凹部90中沿凸轮凹部90被导向，凸轮凹部90通过蜗轮30转动，并且当蜗轮30转动时下滚珠74在支持件50的平坦表面上滑动。

换句话说，滚珠铰链70的中间部分连接上下滚珠72和74，并且穿过第一导向孔160。由于第一导向孔160倾斜地形成在蜗轮30的径向方向，当蜗轮30转动时，滚珠铰链70的中间部分沿第一导向孔160移动并且滚珠铰链70的移动方向是蜗轮30的径向方向。例如，在图1中，当蜗轮30逆时针转动时，倾斜的第一导向孔160将滚珠铰链70向蜗轮30的中心推动，从而滚珠铰链70与蜗轮30的中心之间的距离变得较短。相反地，当蜗轮30顺时针转动时，倾斜的第一导向孔160将滚珠铰链70从蜗轮30的中心向外推动，从而滚珠铰链70与蜗轮30的中心之间的距离变得较长。

由于凸轮凹部90的内表面向下倾斜，滚珠铰链70向上或向下以及向蜗轮30的径向方向移动。因此，通过滚珠铰链70的向上或向下运动上部主体40向上或向下移动并且因此接合或释放离合器。

滑动杆110安装在弹性构件130的上端，并且滑动滚珠140安装在弹性构件130的下端。弹性构件130的上端与上部主体40紧密接触并且在其上作用弹力。上部主体40与弹性构件130紧密接触的下表面是平的。

滑动杆110穿过贯穿孔150并且与头部80连接。由于头部80的宽度比贯穿孔150的宽度大，头部80限制了上部主体40的向上运动。此外，弹性构件130的中间部分穿过蜗轮30的第二导向孔100，并且滑动滚珠140位于凸轮孔120的下表面上。由于滑动滚珠140的宽度比凸轮孔120的宽度大，滑动滚珠140沿凸轮孔120的下表面滑动。

由于第二导向孔100倾斜地形成在蜗轮30的径向方向，当蜗轮30转动时，弹性构件130沿第二导向孔100移动并且弹性构件130的移动方向是蜗轮30的径向方向。

例如，在图1中，当蜗轮30逆时针转动时，倾斜的第二导向孔100将弹性构件130向蜗轮30的中心推动，从而弹性构件130与蜗轮30的中心之间的距离变得较短。相反地，当蜗轮30顺时针转动时，倾斜的第二导向孔100将弹性构件130从蜗轮30的中心向外推动，从而弹性构件130与蜗轮30的中心之间的距离变得较长。

由于凸轮孔120的下表面向下倾斜，弹性构件130在蜗轮30的径向方向向上或向下移动。此外，由于凸轮凹部90的下表面向下倾斜，滚珠铰链70在蜗轮30的径向方向上向上或向下移动上部主体40。因此，通过滚珠铰链70和弹性构件130的向上或向下运动，上部主体40向上或向下移动，并且因此接合或释放离合器。

根据本发明的各个实施例，第一和第二导向孔160和100彼此平行地形成，并且凸轮凹部90和凸轮孔120在彼此相反的方向上倾斜。然而，本发明的精神并限于该实施例。即，本发明的精神包括当蜗轮30转动时滚珠铰链70和弹性构件130在蜗轮30的径向相反的方向上移动的任意结构。

参照图4(a)和图4(b)，将在下文中详细说明根据本发明的各个实施例的离合器致动器组件的操作。

图4(a)和图4(b)是用于解释根据本发明的各个实施例的离合器致动器组件的操作的示意图。

如图4(a)所示，假定从滚珠铰链70至叉60的距离表示为a1，从滚珠铰链70至弹性构件130的距离表示为b1，以及弹性构件130的弹力在初始状态表示为Fs，通过叉60作用到离合器盖上的力Fr由等式1表示。

等式1  Fr＝Fs*(b1/a1)

在该状态，如果电动机10运行并且蜗轮30转动，滚珠铰链70沿第一导向孔160移动并且弹性构件130沿第二导向孔100移动。因此，如图4(b)所示，滚珠铰链70移动到左侧以及弹性构件130移动到右侧。

此外，在附图中由于导向滚珠铰链70的凸轮凹部90的内表面向下倾斜至左侧，滚珠铰链70移动到左侧并且升高上部主体40。类似地，在附图中由于导向弹性构件130的凸轮孔90的下表面向下倾斜至右侧，弹性构件130移动至右侧并且将上部主体40向下拉动。在这种情况下，弹性构件130的长度增加并且弹力也增加。然而，弹力设计为在预定范围内(即，弹力的变化小的范围)变化。

如图4(b)所示，假定从滚珠铰链70至叉60的距离表示为a2，从滚珠铰链70至弹性构件130的距离表示为b2，以及弹性构件130的弹力在操作状态表示为Fs，通过叉60作用到离合器盖上的力Fr由等式2表示。

等式2  Fr＝Fs*(b2/a2)

当将等式2与等式1相比较时，由于a2小于a1并且b2大于b1，所以b2/a2大于b1/a1。因此，通过叉60作用到离合器盖上的力Fr增加，因此叉60将离合器盖与离合器摩擦片分离。

此外，如果电动机10沿相反方向转动，则通过叉60作用到离合器盖上的力Fr减小并且叉60将离合器盖与离合器摩擦片紧密接触。

同时，用于供给与Fr方向相反的方向的弹力的装置可以安装在离合器盖上。

如上所述，由于离合器的操作通过电动机控制，本发明的离合器致动器组件可以容易地应用到双离合器变速器或自动手动变速器上。

此外，由于为了仅仅移动滚珠铰链和弹性构件使用了电动机的动力，并且离合器是通过弹性构件的弹力操作的，所以具有低容量的电动机可以用于本发明的离合器致动器组件上。

为了方便起见，在所附的权利要求的解释和精确限定中，术语“上”或“下”等参照附图中所示的这样的特征的位置用来描述示例性实施例的特征。

为了解释和说明提出了本发明的具体示例性实施例的上述说明。其并不旨在是详尽的或将本发明限制至所说明的精确形式，并且显然在上述教导下可以进行许多修改和变化。为了解释本发明的某些原理以及他们的实际应用选择和说明了示例性的实施例，从而使得本领域技术人员作出并且使用本发明的各个示例性实施例，以及其各种替换形式和修改。本发明的范围由在此所附的权利要求和其等同形式限定。

Claims (17)

1.一种离合器致动器组件，包括：

设有蜗杆轴的电动机，其中螺纹形成在蜗杆轴的外圆周上；

具有第一和第二导向孔并且在其外圆周上设有蜗轮齿轮从而与蜗杆轴的螺纹相啮合的蜗轮；

安装在第一和第二导向孔中并且通过蜗轮的操作在径向方向从蜗轮的转动中心移动或移动至蜗轮的转动中心的操作单元；以及

包括贯穿孔并且根据操作单元的运动通过其端部的枢轴运动接合或释放离合器的上部主体。

2.如权利要求1所述的离合器致动器组件，其中叉形成在上部主体的端部上从而可操作地在离合器的离合器盖上作用力。

3.如权利要求1所述的离合器致动器组件，还包括用于可转动地支持蜗轮的支持件，其中蜗轮在上部主体与支持件之间移动并且支持件通过操作单元为上部主体的一部分提供偏置力。

4.如权利要求3所述的离合器致动器组件，其中操作单元包括：

安装在第一导向孔中的滚珠铰链；以及

安装在第二导向孔中的弹性构件。

5.如权利要求4所述的离合器致动器组件，其中滚珠铰链还包括上滚珠与下滚珠，可滑动地布置在上部主体与蜗轮之间的上滚珠的直径比第一导向孔的宽度大，以及可滑动地布置在蜗轮与支持之间的下滚珠的直径比第一导向孔的宽度大。

6.如权利要求4所述的离合器致动器组件，其中凸轮凹部形成在上部主体处并且当滚珠铰链在凸轮凹部中在径向方向移动并且接触凸轮凹部时使得上部主体向上或向下枢轴地移动。

7.如权利要求6所述的离合器致动器组件，其中凸轮凹部的内表面相对于蜗轮的转动中心向下倾斜，并且支持件面对凸轮凹部的上表面是平的。

8.如权利要求6所述的离合器致动器组件，其中贯穿孔的纵轴，以及凸轮凹部彼此平行。

9.如权利要求4所述的离合器致动器组件，其中凸轮孔形成在支持件的下表面处并且构成为当弹性构件在凸轮孔中沿蜗轮的径向方向移动时使得上部主体向上或向下枢轴地移动。

10.如权利要求9所述的离合器致动器组件，其中支持件的下表面相对于蜗轮的转动中心向下倾斜，并且上部主体面对凸轮孔的下表面是平的。

11.如权利要求9所述的离合器致动器组件，其中凸轮孔的纵轴与贯穿孔的纵轴平行。

12.如权利要求9所述的离合器致动器组件，其中弹性构件安装在滑动杆的下端处，滑动杆的上端通过贯穿孔穿过上部主体并且连接到用于限制上部主体的向上运动的头部，其中头部比贯穿孔的宽度大。

13.如权利要求12所述的离合器致动器组件，其中弹性构件的直径比贯穿孔的宽度大。

14.如权利要求12所述的离合器致动器组件，其中在支持件的下表面上滑动的滑动滚珠安装在弹性构件的下端处。

15.如权利要求1所述的离合器致动器组件，其中第一和第二导向孔与蜗轮的径向方向倾斜地形成，并且第一和第二导向孔彼此平行地形成。

16.如权利要求15所述的离合器致动器组件，其中第一和第二导向孔与蜗轮的转动中心间隔相同的距离。

17.一种包括如权利要求1所述的离合器致动器组件的客车。

Images