CN102959266A - 离合器操纵装置 - Google Patents

Abstract

离合器操纵装置（1），其包括驱动机构（2）和辅助机构（3）。驱动机构（2）产生驱动力，且向离合器装置（9）传递驱动力。辅助机构（3）是用于辅助驱动机构（2）的机构，具有按压机构（37）、肘节机构（39）。按压机构（37）产生按压力（F4）。肘节机构（39），将按压机构（37）的按压力（F4）变换成从离合器装置（9）的动力切断状态至动力传递状态逐渐变大的辅助力（F2）。

Description

离合器操纵装置

技术领域

本发明涉及一种用于操作离合器装置的离合器操纵装置。

背景技术

已有的手动变速器中，发动机与变速器之间设置有离合器装置，而且通过控制杆等连杆机构机械连接驾驶座的变速杆与变速器。变速时，一旦踩踏离合器踏板，由离合器装置切断发动机与变速器之间的动力传递，并操作变速杆。因此，要求频繁地变速时，对于驾驶员而言，一连串的操作成为大的负担。

因此，为了减轻杆操作相关的驾驶员的负担，提出了设置自动断接离合器装置的离合器驱动器，不需踩踏离合器踏板进行变速操作的自动变速器。

专利文献

英国申请专利公开第2313885号说明书

发明内容

发明所要解决的技术问题

作为上述自动变速器用离合器装置，通常使用正常关闭型，但近年开发了使用正常开放型离合器装置的自动变速器。

正常开放型时，没有从离合器操纵装置向离合器装置赋予按压力的状态下，解除离合器装置的连结。当连结离合器装置时，压板通过杆被驱动机构按压，离合器盘被夹持在压板与飞轮之间。其结果，动力通过离合器盘传递至变速器的输入轴。

由于具有这种结构，与正常关闭型不同，正常开放型离合器装置中，由从离合器操纵装置传递的操作力决定作用于离合器盘的按压力（离合器负载）。因此，离合器连接状态下，需要大的操作力，其结果，驱动器的负载变大。

于是，为了降低驱动器的负载，提出了用于辅助操作力的辅助机构（例如，参照专利文献1）。专利文献1所记载的辅助机构中，利用凸轮产生辅助力。

但是，一旦使用凸轮，需要根据产品的规格设计与产品相适应得凸轮，难以适应各种离合器装置。

本发明的目的在于提供一种降低驱动负载的同时，可容易地适应各种离合器装置的离合器操纵装置。

解决技术问题所采用的技术方案

本发明涉及的离合器操纵装置为用于操作离合器装置的装置，其包括驱动部和辅助机构。驱动部，生成驱动力，并向离合器装置传递驱动力。辅助机构为用于辅助驱动部的机构，其具有按压部、肘节机构。按压部，生成按压力。肘节机构，从离合器装置的动力切断状态至动力传递状态，将按压力变换成逐渐变大的辅助力。

发明效果

该离合器操纵装置中，由于在辅助机构上采用肘节机构，容易地实现与离合器装置的负载特性相适应的驱动力特性。还有，由于组合了按压部与肘节机构，仅改变按压部的规格，即可调整辅助力的特性。即，可容易地实现可与各种离合器装置相适应得离合器操纵装置。因此，如果为该离合器操纵装置，降低驱动负载的同时，可容易地适应各种离合器装置

附图说明

图1为离合器装置及离合器操纵装置的结构示意图（第1实施例）；

图2为辅助机构的结构图（第1实施例）；

图3为离合器装置及离合器操纵装置的负载特性线形图（第1实施例）；

图4为驱动机构的电机转矩比较图（第1实施例）；

图5为离合器装置及离合器操纵装置的结构示意图（第2实施例）；

图6为驱动机构的结构图（第2实施例）；

图7为驱动机构的减速比特性（第2实施例）；

图8为驱动机构的电机转矩比较图（第2实施例）。

具体实施方式

[第1实施例]

<离合器装置的结构>

如图1所示，离合器装置9为从发动机（图中未示出）向变速箱（图中未示出）传递动力所需装置的示例，例如，被固定在发动机的飞轮91上。飞轮91以旋转轴X为中心进行旋转。以下，轴向是指与旋转轴X平行的方向。

发动机装置9是所谓正常开放型装置。因此，操作力没有从离合器操纵装置1（后述）赋予离合器装置9的状态时，切断从发动机向变速箱的动力传递。在后面，对离合器操纵装置1进行详细说明。

如图1所示，离合器装置9具有离合器盖93、压板92、离合器盘94、按压杆96、啮合轴承97、离合器杆98。

离合器盖93被固定在飞轮91上。压板92被离合器盖93可一体旋转且可轴向移动地支撑着。压板92通过多个带板（图中未示出）与离合器盖93可一体旋转地相连。而且，压板92通过带板与离合器盖93在轴向上弹性连接。

离合器盘94配置在飞轮91与压板92之间，离合器装置9连接时被夹持在飞轮91与压板92的轴向之间。按压杆96为大致成环状的板，在轴向上被离合器盖93可弹性变形地支撑着。按压杆96的弹力小，为使其弹性变形所需的力也较小。按压杆96的内周部成通过离合器杆98可轴向推入。

啮合轴承97吸收按压杆96与离合器盖9的转速差。啮合轴承97配置在按压杆96的内周部与离合器杆98的前端之间。

离合器杆98被壳90以旋转轴A2为中心可旋转地支撑着。离合器装置9连接时，离合器杆98被离合器操纵装置1以旋转轴A2为中心旋转驱动。其结果，离合器杆98经由啮合轴承97及按压杆96轴向按压压板92，且一旦按压压板92的离合器负载超过规定值，离合器装置9成动力传递状态。

<离合器操纵装置的结构>

离合器操纵装置1是用于操作离合器装置9的装置，例如，根据从变速箱ECU89输出的操作信号，将离合器装置9切换成动力传递状态及动力切断状态中的一侧。在这里，动力切断状态意味着通过离合器装置9的动力传递完全被切断的状态，动力传递状态意味着通过离合器装置9进行动力传递的状态。动力传递状态下，飞轮91与变速箱输入轴99的旋转速度相同。

离合器操纵装置1可适用于不同规格的各种离合器装置，但，在这里，作为离合器操纵装置1的操作对象，以上述离合器装置9为例对离合器操纵装置1进行说明。

如图1所示，离合器操纵装置1，其包括驱动机构2（驱动部的示例）、辅助机构3、控制单元8。

驱动机构2是用于驱动离合器装置9的离合器杆98的驱动源，直接向离合器杆98传递驱动力。在这里，如图2所示，从驱动机构2输入至离合器杆98的力定义为驱动力F1（驱动部的驱动力示例），从辅助机构3经由驱动机构2输入至离合器杆98的力定义为辅助力F2（离合器装置的操作力示例），驱动力F1及辅助力F2的合力定义为用于操作离合器装置9的操作力F3。

如图2所示，驱动机构2产生用于驱动离合器装置9的驱动力F1。具体而言，驱动机构2具有驱动电机23、减速机构28、螺旋轴26、滚珠螺杆22（输出部件的示例）、壳29。例如，壳29被固定在盖90上。

驱动电机23，例如为无刷电机，具有输出旋转驱动力所需的驱动轴21。驱动轴21以旋转轴C1为中心进行旋转。本实施例中，旋转轴C1与轴向平行配置。驱动电机23被固定在壳29上。减速机构28是用于降低驱动电机23旋转速度的机构，具有第1齿轮24及第2齿轮25。第1齿轮24被固定在驱动轴21上。第2齿轮25与第1齿轮24相啮合，且被固定在螺旋轴26上。第1齿轮24及第2齿轮25配置在壳29内。

螺旋轴26被壳29可旋转地支撑，且具有螺丝部26a。螺旋轴26以旋转轴C2为中心进行旋转。旋转轴C2与旋转轴C1及轴向平行配置。滚珠螺杆22被壳29可轴向（图1及图2的左右方向）移动地支撑，且与离合器杆98相抵接。滚珠螺杆22具有螺丝孔22a。螺旋轴26的螺丝部26a旋入螺丝孔22a中。一旦，螺旋轴26进行旋转，滚珠螺杆22朝轴向移动。这样，螺旋轴26的旋转运动被滚珠螺杆转换成直线运动，驱动电机23中产生的旋转驱动力转换成轴向的驱动力F1。

该驱动机构2中，驱动电机23产生的旋转驱动力在减速机构中增强，通过螺旋轴26及滚珠螺杆22转换成轴向的驱动力F1。驱动力F1经由滚珠螺杆22传递至离合器杆98。另外，减速机构28的减速比与驱动机构2的行程S没有关系，且固定。

辅助机构3，为降低驱动电机23的驱动负载（电机转矩），辅助驱动机构2。具体而言，辅助机构3向离合器杆98赋予辅助力F2。本实施例中，辅助机构3不是直接向离合器杆98传递辅助力F2，而是经由驱动机构2的滚珠螺杆22向离合器杆98传递辅助力F2。另外，辅助机构3也可直接向离合器杆98传递辅助力F2。

如图2所示，辅助机构3具有肘节机构39、按压机构37（按压部件的示例）。

肘节机构39具有板状第1连接部件31、板状第2连接部件32。本实施例中，第1连接部件31及第2连接部件32具有相同形状。

第1连接部件31具有第1端部31a及第2端部31b。第1端部31a经由销轴38a可旋转地与驱动机构2的壳29相连。第2端部31b，经由销轴38b可旋转地与第2连接部件32相连。

第2连接部件32具有第1端部32a及第2端部32b。第1端部32a经由销轴38b可旋转地与第1连接部件31的第2端部31b相连。第2端部32b，经由销轴38c可旋转地与滚珠螺杆22相连。本实施例的图2中，销轴38a的中心与销轴38c的中心配置在旋转轴C2上。

第1连接部件31相对滚珠螺杆22移动的轴向（第1方向的示例）配置成倾斜状态，第2连接部件32相对轴向配置成倾斜状态。具体而言，图2中，如果将连接销轴38a的中心与销轴38b的中心的线作为线B1，将连接销轴3ba的中心与销轴38c的中心的线作为线B2，线B1及线B2相对旋转轴C2倾斜。本实施例中，动力切断状态下，线B1与线B2之间的角度θ1小于90度，从动力切断状态至动力传递状态，角度θ1逐渐变大，与此同时肘节机构39的减速比也逐渐变大。

按压机构37总是向第1连接部件31及第2连接部件32赋予按压力F4。按压机构37具有第1按压部件34、第2按压部件35、螺旋弹簧36。第1按压部件34具有第1连接部34a、第1筒状部34b。第1连接部34a经由销轴38d可旋转地与驱动机构2的壳29相连。第1筒状部34b是筒状部分，从第1连接部34a突出。第2按压部件35具有第2连接部35a、第2筒状部35b。第2连接部35a经由销轴38b可旋转地与第1连接部件31及第2连接部件32相连。第2筒状部35b是筒状部分，从第2连接部35a突出。第1筒状部34b的中心线与第2筒状部35b的中心线大致相同。在这里，用线B3表示第1筒状部34b的中心线与第2筒状部35b的中心线。

第2按压部件35配置成可与第1按压部件34进行滑动。具体而言，第1筒状部37d插入第2筒状部37e内。第2筒状部37e沿线B3的方向导引第1筒状部37d。

螺旋弹簧36以被压缩的状态配置在第1连接部34a与第2连接部35a之间。第2筒状部37e插入螺旋弹簧36中。螺旋弹簧36被第2筒状部37e沿线B3的方向（第2方向的示例）可弹性变形地支撑。按压机构37配置成可沿线B3方向伸缩。按压机构37的按压力F4作用于与线B3平行的方向。图2中，一旦线B3与轴向的角度为角度θ2，动力切断状态该下，角度θ2为锐角。从动力切断状态至动力传递状态，角度θ2逐渐变大。

根据上述结构，按压机构向第1连接部件31与第2连接部件32的连接部份L赋予按压力F4。通过肘节机构39的作用，从动力切断状态至动力传递状态按压力F4逐渐变大。

由于辅助机构3具有肘节39机构，如图3所示，可实现随着行程S变大辅助力F2逐渐变大的辅助特性。根据该构成，可降低驱动机构2的驱动力F1，且可降低驱动电机23的电机转矩。

控制单元8具有控制装置83、第1旋转传感器81、第2旋转传感器84、行程传感器82。控制装置83根据车辆的状态控制驱动电机23。具体而言，控制装置83根据从变速箱ECU89（图1）输出的操作信号控制驱动电机23。

第1旋转传感器81检测飞轮91的旋转速度。第2旋转传感器84检测与离合器盘94一体旋转的输入轴99的旋转速度。行程传感器82检测离合器杆98的行程S（即，驱动机构2的行程S）。本实施例中，行程S与驱动机构2的滚珠螺杆22的移动相同。

控制装置83与第1旋转传感器81、第2旋转传感器84及行程传感器82电气连接。第1旋转传感器81、第2旋转传感器84及行程传感器82的检测信号以规定周期输入控制装置83。控制装置83利用各检测信号控制驱动电机23的动作。

例如，离合器释放时，一旦控制装置83接受到从变速箱ECU89输入的操作信号，控制装置83控制驱动电机23的驱动以使离合器杆98旋转至规定的释放位置。由控制装置83根据行程传感器82的检测信号判断离合器杆98是否在规定的位置。

而且，离合器连接时，控制装置83控制驱动电机23的驱动以使离合器杆98旋转至啮合位置。该实施例中，根据飞轮9及输入轴99的旋转速度是否相同来判断离合器杆8的啮合位置。本实施例中，根据第1旋转传感器81及第2旋转传感器84的检测信号判断飞轮91及输入轴99的旋转速度。

<离合器操纵装置的动作>

对上述的离合器操纵装置1的动作进行简单说明。

如图1所示，动力切断状态下，由于离合器操纵装置1中产生的驱动力F1不会传递至离合器杆98，压板92被带板的弹力保持在远离离合器盘94的位置。该状态下，由于飞轮91的旋转不会传递至离合器盘94，在变速箱的变速动作变得可能。

将离合器装置9从动力切断状态切换至动力传递状态时，驱动电机23根据控制装置83的控制信号驱动离合器杆98。具体而言，驱动电机23的驱动轴21开始旋转，旋转轴21的旋转经由减速机构28传递至螺旋轴26。一旦螺旋轴26进行旋转，滚珠螺杆22则轴向移动。其结果，离合器杆98被滚珠螺杆22按压，离合器杆98以旋转轴A2为中心进行旋转。

一旦离合器杆98以旋转轴A2为中心进行旋转，按压杆96被离合器杆98压向飞轮91侧，压板92经由按压杆96压向飞轮91侧。其结果，离合器盘94被压板92压紧在飞轮91上，离合器盘94被夹持在压板92与飞轮91之间。经由离合器盘94从发动机向变速箱传递动力。

离合器杆98被驱动机构2驱动时，驱动力F1经由滚珠螺杆22传递至离合器杆98。

除此之外，从辅助机构3向滚珠螺杆赋予辅助力F2。具体而言，由于按压机构37向连接部分L赋予按压力F4，该按压力F4经由肘节机构39传递至滚珠螺杆22。此时，通过肘节机构39的增强作用，辅助力F2的大小根据驱动机构2的行程S发生变化。

具体而言，如图3所示，随着行程S变大，辅助力F2也逐渐变大。由于肘节机构39的减速比在行程S的末端附近突然变大，辅助力F2也在行程S的末端附近突然变大。由于该辅助特性与离合器负载特性比较接近，即使驱动机构2中产生的驱动力F1小，也可获得动力传递状态下用于维持离合器装置9所需的操作力F3。由于可降低驱动力F1，如图4所示，与没有辅助机构3时的电机转矩T2相比，可降低驱动电机23的电机转矩T1。

如上所述，该离合器操纵装置1中，由于辅助机构3具有肘节机构39，通过简单的结构可降低驱动机构2的驱动负载。还有，通过将具有不同特性的螺旋弹簧换成螺旋弹簧36，可容易地改变辅助机构3的辅助特性。因此，如果为该离合器操纵装置1，降低驱动负载的同时，可容易地适应离合器装置。

[第2实施例]

上述第1实施例中，组合辅助机构3与具有一定减速比的驱动机构2使用，不仅辅助机构3，也可在驱动机构中使用肘节机构等末端减速机构。另外，下面的说明中，对实质上与第1实施例具有相同功能的结构，使用相同符号，省略其说明。

如图5所示，第2实施例涉及的离合器操纵装置101，包括驱动机构102、辅助机构3。

驱动机构102包括驱动电机123、减速机构113、控制单元8。驱动电机123具有输出驱动力所需的驱动轴121、驱动齿轮124。驱动齿轮124被固定在驱动轴121的端部，与减速机构113的螺旋齿轮131相啮合。

减速机构113具有将驱动电机123中产生的旋转运动转换成直线运动的功能和增强驱动电机123中产生的驱动力的功能。具体而言，如图5所示，减速机构113具有螺旋齿轮131、肘节机构140。

螺旋齿轮131是用于降低驱动齿轮124的旋转速度的齿轮，与驱动齿轮124相啮合。涡轮齿轮131，例如被壳（图中未示出）可旋转地支撑。

肘节机构104是所谓的末端减速机构，减速比根据输出驱动量（更具体而言，离合器杆98的行程S）变化。如图7所示，肘节机构140的减速比，随着行程S变化逐渐变大。即，肘节机构140的减速比，从离合器装置9的动力切断状态至动力传递状态逐渐变大。

如果进一步详细说明肘节机构140的结构，如图6所示，肘节机构140具有第1连接部件132、第2连接部件133、第3连接部件134。第1连接部件132的第1端部132a可旋转地与螺旋齿轮131的外周部相连。第1连接部件132的第2端部132b可旋转地与第2连接部件133及第3连接部件134相连。

第2连接部件133的第1端部133a，例如经由销轴136可旋转地与壳（图中未示出）相连。第2连接部件133的第2端部133b可旋转地与第3连接部件134的第1端部134a相连。第3连接部件134的第2端部134b与离合器杆98相抵接。而且，第1连接部件31的第1端部31a可旋转地与第3连接部件134的第2端部134b相连。因此，辅助机构3的辅助力F2经由第3连接机构134传递至离合器杆98。

例如，一旦螺旋齿轮131朝R2方向进行旋转，第2连接部件133与第3连接部件134的连接部被第1连接部件132拉紧。其结果，第2连接部件133及第3连接部件134在销轴136及离合器杆98之间拉伸，朝右侧方向的驱动力F1作用于离合器杆98。如图7所示，驱动机构102的减速比，随着行程S变大逐渐变大，在行程S的末端附近突然增大。

该离合器操纵装置101中，除辅助机构3之外，由于驱动机构102中使用肘节机构140，如图8所示，与上述第1实施例相比，可进一步降低驱动电机123的电机转矩（电机转矩T11）。

如上所述，离合器操纵装置101中，通过组合使用末端减速机构的辅助机构3与使用末端减速机构的驱动机构102，可进一步降低驱动机构102的驱动负荷。

[其他实施例]

本发明的具体结构，不仅局限于如上所述的实施例，在不脱离本发明精神的范围内可以进行各种变更和修改。

（A）在上述实施例中，以离合器装置9为例对离合器装置进行了说明，但离合器装置的结构不仅局限于上述实施形态。只要是正常开放型离合器装置，可适用上述技术。例如，作为离合器装置，可以考虑使用两个离合器盘的双离合器等。

（B）在上述实施例中，以驱动机构2为例对驱动部进行了说明，但产生驱动力的驱动部结构不仅局限于驱动电机23及滚珠螺杆22。例如，也可将油压缸等其他驱动器作为驱动部采用。

（C）辅助机构3的结构不仅局限于上述实施例。例如，肘节机构，只要具有将按压部的按压力变换成从离合器装置的动力切断状态至动力传递状态逐渐变大的辅助力的功能，也可以是其他结构。

而且，虽然按压机构37向肘节机构39的第1连接部件31及第2连接部件32赋予按压力F4，但只要向第1连接部件31及第2连接部件32的至少一侧赋予按压力F4即可。

（D）虽然辅助机构3经由驱动机构2的一部分（滚珠螺杆22）向离合器杆98赋予辅助力F2，但辅助机构3也可直接向离合器杆98赋予辅助力F2。

（E）也可省略离合器杆98。此时，可以考虑滚珠螺杆22直接按压按压杆96的结构。相反，也可在离合器杆98与驱动机构2（或驱动机构102）之间设置其他机构。例如，也可在离合器杆98与驱动机构2之间设置从动缸及主缸。

(符号说明)

1     离合器操纵装置

2     驱动机构（驱动部的示例）

22    滚珠螺杆

23    驱动电机

3     辅助机构

31    第1连接部件

31a   第1端部

31b   第2端部

32    第2连接部件

34    第1按压部件

35    第2按压部件

36    螺旋弹簧

37    按压机构（按压部的示例）

39    肘节机构

9     离合器装置

F1    驱动力

F2    辅助力

F3    操作力

F4    按压力

Claims (7)

1.用于操作离合器装置的离合器操纵装置，其包括：

驱动部，产生驱动力，且向所述离合器装置传递所述驱动力；

辅助机构，用于辅助所述驱动部的机构，具有生成按压力的按压部、将所述按压力变换成从所述离合器装置的动力切断状态至动力传递状态逐渐变大的辅助力的肘节机构。

2.根据权利要求1所述的离合器操纵装置，其特征在于：

所述驱动部，具有输出所述驱动力的输出部件；

所述辅助机构，将所述辅助力直接传递至所述离合器装置，或经由所述输出部件将所述辅助力传递至所述离合器装置。

3.根据权利要求2所述的离合器操纵装置，其特征在于：

所述肘节机构，具有第1端部及第2端部，且具有相对所述驱动部配置成以所述第1端部为中心可进行旋转的第1连接部件、将所述第1连接部件的所述第2端部连接在所述离合器装置或所述输出部件上的第2连接部件。

4.根据权利要求3所述的离合器操纵装置，其特征在于：

所述按压部件，向所述第1连接部件及所述第2连接部件中的至少一侧给予按压力。

5.根据权利要求3或4所述的离合器操纵装置，其特征在于：

所述按压部件，向所述离合器装置侧按压所述第1连接部件与所述第2连接部件的连接部分。

6.根据权利要求1～5的任意一项所述的离合器操纵装置，其特征在于：

所述驱动部产生从所述动力切断状态至所述动力传递状态逐渐变大的所述驱动力。

7.根据权利要求6所述的离合器操纵装置，其特征在于：

所述驱动部具有肘节机构，其中，所述肘节机构具有从所述动力切断状态至所述动力传递状态逐渐变大的减速比。

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