CN106801708B - 双离合器用齿轮促动器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及双离合器用齿轮促动器，包括：驱动马达，具有形成齿轮部的驱动轴；与齿轮部齿轮结合并相互隔开设置的第一齿轮及第二齿轮；第一导向凸轮及第二导向凸轮，与第一齿轮及第二齿轮相连接而旋转；第一动力传递单元，向第一导向凸轮沿着第一齿轮的旋转方向传递或阻挡驱动马达的动力；第二动力传递单元，向第二导向凸轮沿着第二齿轮的旋转方向传递或阻挡驱动马达的动力；第一指形部轴，借助第一导向凸轮的旋转做直线运动，具有执行选择奇数齿轮挡作用的第一指形部；以及第二指形部轴，借助第二导向凸轮的旋转做直线运动，具有执行选择偶数齿轮挡作用的第二指形部。

Description

双离合器用齿轮促动器
技术领域
本发明涉及双离合器用齿轮促动器，更具体地涉及可在双离合器中利用一个马达来可执行奇数挡齿轮/偶数挡齿轮的选择工作的双离合器用齿轮促动器系统。
背景技术
最近全世界都在为改善燃油经济性和绿色汽车积极做研究。为改善燃油经济性，变速器也呈现以自动化手动变速器及双离合变速器代替现有的手动变速器的趋势，而不是以自动变速器代替现有的手动变速器。因这种趋势，双离合器变速器通过齿轮促动器和离合器促动器的协助达到自动变速器的功能。
在这种双离合器变速器中，1、3、5、7挡齿轮与一个离合器(以下称为“第一离合器”)相连接，2、4、6、R挡与另一个离合器(以下称为“第二离合器”)相连接，双离合器变速器借助自动变速器控制装置(TCU:Transmission Control Unit)控制变速，第一离合器与第二离合器交替向调速轮传递动力，以实现变速。
并且，双离合器变速器以1、3、5、7挡齿轮和2、4、6、R挡齿轮分别借助不同齿轮促动器实现齿轮变速。即，使之具备产生动力的两个螺线管分别选择奇数挡和偶数挡的工作结构。
但是，以往的双离合器用齿轮促动器由于在构成促动器的部件中具有2个产生动力的驱动部，从而增加了其体积和重量，产品的价格也随之增高。
因此，为降低成本和减少体积及重量，需要研发更小型的促动器系统。
专利文献
专利文献1：韩国公开专利公报KR10-2014-0116664A
发明内容
因此，本发明用于解决如上所述的要求，本发明的目的在于，提供如下的双离合器用齿轮促动器，即，由一个驱动部产生动力，从而降低产品的成本，并使产品轻量化，从而提高燃油的经济性。
用于实现上述目的本发明的双离合器用齿轮促动器的特征在于，包括：驱动马达，用于产生动力，具有形成齿轮部的驱动轴；一对第一齿轮及第二齿轮，与齿轮部齿轮结合并向相反方向同时旋转，并且互相隔开地设置；第一导向凸轮及第二导向凸轮，分别与第一齿轮及第二齿轮相连接来旋转；第一动力传递单元，设置于上述第一齿轮和第一导向凸轮上，向第一导向凸轮沿着第一齿轮的旋转方向传递或阻挡驱动马达的动力；第二动力传递单元，设置于上述第二齿轮和第二导向凸轮上，向第二导向凸轮沿着第二齿轮的旋转方向传递或阻挡驱动马达的动力；第一指形部轴，借助第一导向凸轮的旋转做直线运动，具有执行奇数齿轮挡选择作用的第一指形部；以及第二指形部轴，借助第二导向凸轮的旋转做直线运动，具有执行偶数齿轮挡选择作用的第二指形部。
而且，上述第一导向凸轮包括：第一旋转部件，由上述圆筒形部件形成，借助第一动力传递单元与上述第一齿轮相连接；第一凸轮轮廓，沿着上述第一旋转部件的外周边形成，具备由一定长度的直线区间和倾斜区间构成的槽；以及第一导向突起，从上述第一指形部轴向上述第一旋转部件突起并夹在上述第一凸轮轮廓，当上述第一旋转部件旋转时，沿着第一凸轮轮廓移动。
而且，上述第二导向凸轮包括：第二旋转部件，由上述圆筒形部件形成，借助第二动力传递单元与上述第二齿轮相连接；第二凸轮轮廓，沿着上述第二旋转部件的外周边形成，具备由一定长度的直线区间和倾斜区间构成的槽；以及第二导向突起，从上述第二指形部轴向上述第二旋转部件突起并夹在上述第二凸轮轮廓，当上述第二旋转部件旋转时，沿着第二凸轮轮廓移动。
而且，上述第一动力传递单元包括：第一棘轮，形成于上述第一齿轮，并形成于上述第一齿轮的齿轮齿的相反侧侧面；第一停止部件，与上述第一棘轮相对的第一旋转部件的一侧面相结合，通过卡在上述第一棘轮上使第一齿轮停止旋转；第一弹性部件，一端与上述第一齿轮相结合，另一端与第一停止部件相结合，对于上述第一齿轮弹性支撑上述第一停止部件。
而且，上述第二动力传递单元包括：第二棘轮，形成于上述第二齿轮，并形成于上述第二齿轮的齿轮齿的相反侧侧面；第二停止部件，与上述第二棘轮相对的第二旋转部件的一侧面相结合，通过卡在上述第二棘轮上使第二齿轮停止旋转；第二弹性部件，一端与上述第二齿轮相结合，另一端与第二停止部件相结合，对于上述第二齿轮弹性支撑上述第二停止部件。
而且，第二指形部轴以管状形成，并与上述第一指形部轴的外侧贯通结合，能够进行往返移动，上述第二指形部轴的长度小于上述第一指形部轴的长度，使上述第一指形部轴的两端以一定长度从第二指形部轴的两端突出。
而且，第一指形部与第一卡定突起分别设置于从上述第二指形部轴的两端突出的上述第一指形部轴的两端，为防止上述第二指形部轴移动时分别与第二指形部轴的两端部相碰撞，在第二指形部轴的端部隔开一定距离。
根据本发明，可由一个驱动部独立执行奇数挡和偶数挡的选择工作，由于结构简单，并降低了部件的体积及重量，因而可有效地利用空间，具有提高燃油经济性的效果。
附图说明
图1为示出本发明第一实施例的双离合器用齿轮促动器的立体图。
图2与图3为示出图1的齿轮促动器的第一导向凸轮、第二导向凸轮、第一齿轮及第二齿轮的立体图。
图4为示出图1的齿轮促动器中的用于奇数挡的选择工作的第一导向凸轮和第一齿轮的工作状态的分解立体图。
图5为示出图1的齿轮促动器中的用于偶数挡的选择工作的第二导向凸轮和第二齿轮的工作状态的分解立体图。
附图标记的说明
100:齿轮促动器
110:驱动马达
120:齿轮部
130:第一齿轮 131:齿轮齿
140:第二齿轮 141:齿轮齿
150:第一导向凸轮
151:第一旋转部件 152:第一凸轮轮廓
153:第一导向突起
160:第二导向凸轮
161:第二旋转部件 162:第二凸轮轮廓
163:第二导向突起
170:第一动力传递单元
171:第一棘轮 172:第一停止部件
173:第一弹性部件
180:第二动力传递单元
181:第二棘轮 182:第二停止部件
183:第二弹性部件
190:第一指形部轴
191:第一指形部
200:第二指形部轴
201:第二指形部
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施例进行详细说明。在这一过程中，附图中线的粗心以及构成要素的大小等可以为了说明的明确性和便利而以夸张的方式表示。并且，后述的术语中为考虑到在本发明中所起到的功能而定义的术语，可根据使用人员、运用人员的意图或惯例而有所不同。对这种术语的定义应基于本说明书全文内容来定义。
图1为示出本发明第一实施例的双离合器用齿轮促动器的立体图。图2与图3为示出图1的齿轮促动器的第一导向凸轮、第二导向凸轮、第一齿轮及第二齿轮的立体图。图4为示出图1的齿轮促动器中的用于奇数挡的选择工作的第一导向凸轮和第一齿轮的工作状态的分解立体图。图5为示出图1的齿轮促动器中的用于偶数挡的选择工作的第二导向凸轮和第二齿轮的工作状态的分解立体图。
如图所示，本发明一实施例的双离合器用齿轮促动器100包括：驱动马达110，用于产生动力；齿轮部120，设置于驱动马达110的驱动轴；一对第一齿轮130及第二齿轮140，与上述齿轮部120齿轮结合，同时向相反方向旋转，互相隔离设置；第一导向凸轮150及第二导向凸轮160，分别与上述第一齿轮130及第二齿轮140相连接而旋转；第一动力传递单元170及第二动力传递单元180，将向第一导向凸轮150及第二导向凸轮160传递或阻挡驱动马达110的动力；第一指形部轴190，借助上述第一导向凸轮150的旋转做直线运动，具有执行奇数齿轮挡选择的第一指形部191；第二指形部轴200，借助第二导向凸轮160的旋转做直线运动，具有执行偶数齿轮挡选择的第二指形部201。
上述驱动马达110用于产生动力，通过与外部电源相连接而驱动，并具有驱动轴。在上述驱动轴的外周面形成螺纹形态的齿轮部120，同时与上述第一齿轮130和第二齿轮140齿轮结合。
上述第一齿轮130以圆形板材形成，在一面形成与驱动轴的齿轮部120齿轮结合的齿轮齿131。因此，上述第一齿轮130以驱动马达110驱动时旋转的方式构成。即，在驱动马达110被驱动时，根据驱动轴的正旋转和逆旋转，第一齿轮130则沿着顺时针方向或逆时针方向旋转。
上述第二齿轮140设置于第一齿轮130的对面，以圆形板材形成，在一面形成与驱动轴的齿轮部120齿轮结合的齿轮齿141。上述第二齿轮140使形成于上述第二齿轮140一面的齿轮齿141与第一齿轮130的齿轮齿131相对。与上述第一齿轮130相同，第二齿轮140以在驱动马达110驱动时旋转的方式构成，在驱动马达110驱动时，第二齿轮140与第一齿轮130一起同时旋转，并在第一齿轮130的对面与驱动部120的齿轮部齿轮结合，从而以第一齿轮130旋转方向相反的方向旋转。
上述第一导向凸轮150借助第一动力传递单元170与第一齿轮130相连接，使第一指形部轴190直线移动，上述第一导向凸轮150包括第一旋转部件151、第一凸轮轮廓152、第一导向突起153。
上述第一旋转部件151由圆筒形部件形成，借助第一动力传递单元170与第一齿轮130相结合。
上述第一凸轮轮廓152沿着圆筒形外周边形成，包括一定长度的直线区间和与上述直线区间相连接并沿着斜线方向形成的倾斜区间，上述直线区间和倾斜区间均由一定深度的槽形成。
上述第一导向突起153从上述第一指形部轴190向第一旋转部件151的外周面突起，并在上述第一旋转部件151旋转时沿着第一凸轮轮廓152移动。上述第一导向突起153可由单独的部件形成并与第一指形部轴190相结合，或者上述第一导向突起153能够以一体的方式形成于第一指形部轴190。
上述第二导向凸轮160借助第二动力传递单元180与第二齿轮140相连接，使第二指形部轴200直线移动，上述第二导向凸轮160包括第二旋转部件161、第二凸轮轮廓162、第二导向突起163。
上述第二旋转部件161由圆筒形部件形成，借助第一动力传递单元180与第一齿轮140相结合。
上述第二凸轮轮廓162沿着圆筒形外周边形成，包括一定长度的直线区间和与上述直线区间相连接并沿着斜线方向形成的倾斜区间，上述直线区间和倾斜区间均由一定深度的槽形成。
上述第二导向突起163从上述第二指形部轴200向第二旋转部件161的外周面突起，并在上述第二旋转部件161旋转时沿着第二凸轮轮廓162移动。上述第二导向突起163可由单独的部件形成并与第二指形部轴200相结合，或者上述第二导向突起163能够以一体的方式形成于第二指形部轴200。
上述第一动力传递单元170设置于第一齿轮130和第一导向凸轮150，用于沿着第一齿轮130的旋转方向传递或阻断将第一齿轮130的旋转力向第一导向凸轮150传递，上述第一动力传递单元170包括：第一棘轮171、第一停止部件172、第一弹性部件173，
上述第一棘轮171形成于第一旋转部件151，并形成于与上述第一齿轮130相对的侧面。上述第一棘轮171由相对于第一齿轮130的旋转方向朝向一方向(例如逆时针反向)的向上倾斜面构成，末端部分沿着逆时针方向使多个齿轮齿以一定角度的间距隔开而成。在上述第一棘轮171的多个齿轮齿分别用于卡住第一停止部件172末端的卡定槽171a。
上述第一停止部件172与和第一棘轮171相向的第一齿轮130的一侧面相结合，并沿着与上述第一棘轮171的齿轮齿的倾斜方向相反的方向设置，通过卡在上述第一棘轮171的齿轮齿的卡定槽171a起到使第一齿轮130的旋转力传递到第一旋转部件151的作用。
即，上述第一停止部件172的数量与上述第一棘轮171的齿轮齿的数量相同，使第一停止部件172分别卡在借助第一棘轮171的齿轮齿形成的卡定槽171a。
上述第一弹性部件173的一端固定于第一停止部件172，另一端固定于第一齿轮130，从而相对于第一齿轮130弹性支撑第一停止部件172。在第一停止部件172卡在第一棘轮171的齿轮齿的卡定槽171a的状态下，若第一齿轮130旋转，则第一停止部件172沿着第一棘轮171的齿轮齿的倾斜面移动，此时，上述第一弹性部件173向外侧方向张开，使弹力产生作用。
上述第二动力传递单元180设置于第二齿轮140和第二导向凸轮160上，用于沿着第二齿轮140的旋转方向传递或阻挡第二齿轮140的旋转力向第二导向凸轮160传递，上述第二动力传递单元180包括：第二棘轮181、第二停止部件182、第二弹性部件183。
上述第二棘轮181形成于第二旋转部件161，并形成于上述第二齿轮140相对的侧面。上述第二棘轮181由相对于第二齿轮140的旋转方向朝向一个方向(例如顺时针反向)的向上倾斜面构成，末端部分沿着顺时针方向使多个齿轮齿以一定角度的间距隔开。在上述第二棘轮181的多个齿轮齿分别形成用于卡住第二停止部件182末端的卡定槽181a。
上述第二停止部件182与第二齿轮140相结合，并沿着与上述第二棘轮181的齿轮齿的倾斜方向相反的方向设置，起到通过卡在上述第二棘轮181的齿轮齿的卡定槽181a使第二齿轮140停止旋转的作用。
即，上述第二停止部件182的数量与上述第二棘轮181的齿轮齿的数量相同，使第二停止部件182分别卡在借助第二棘轮181的齿轮齿形成的卡定槽181a。
上述第二弹性部件183的一端固定于第二停止部件182，另一端固定于第二齿轮140，从而相对于第二齿轮140弹性支撑第二停止部件182。在第二停止部件182卡在第二棘轮181的齿轮齿的卡定槽181a的状态下，若第二齿轮140旋转，则第二停止部件182沿着第二棘轮181的齿轮齿的倾斜面移动，此时，上述第二弹性部件183向外侧方向张开，使弹力起到作用。
上述第一指形部轴190以管状形成，具有借助上述第一导向凸轮做直线运动并用于奇数挡1、3、5、7的齿轮选择工作的第一指形部191。
上述第二指形部轴200以管状形成，并与上述第一指形部轴190的外侧贯通结合，以往反移动的方式使内径大于第一指形部轴190的外径。而且，第二指形部轴200小于第一指形部轴190，与第二指形部轴200的内周面贯通结合的第一指形部轴190的两端部从第二指形部轴200的两端突出一定长度。
即，在上述第二指形部轴200的两端分别设置第二导向突起163和第二指形部201，从上述第二指形部轴200的两端突出的第一指形部轴190的两端分别设置第一导向突起153和第一指形部191。而且，第一导向突起153和第一指形部191分别从上述第二指形部轴200的两端隔开一定距离，这是为了使上述第二指形部轴200借助上述第二导向凸轮160移动时防止第二指形部轴200与第一指形部191相互碰撞。
以下简单说明如上所述的本发明的实施例的双离合器用齿轮促动器的作用。
首先，说明启动齿轮促动器100来实现奇数挡齿轮(1、3、5、7挡)的选择工作。
若通过驱动马达110来使设置于驱动马达110的齿轮部120旋转，则如图4所示，齿轮部120沿着箭头方向(逆时针)旋转，则与齿轮部120齿轮连接的第一齿轮130及第二齿轮140均旋转。即，当齿轮部120沿着箭头方向(逆时针)旋转时，第一齿轮130和第二齿轮140分别沿着如图4中的箭头方向所示的顺时针方向和逆时针方向旋转。
此时，设置于第一齿轮130的第一停止部件172在末端沿着顺时针方向设置的状态下卡在第一旋转部件151的尖锐部分和卡定槽171a沿着逆时针方向而成的第一棘轮171。这样一来，第一齿轮130的旋转力借助上述第一停止部件172和第一棘轮171传递到第一旋转部件151，使得第一旋转部件151旋转。
之后，与第一旋转部件151的第一凸轮轮廓152相结合的第一导向突起153通过可移动的方式借助第一旋转部件151的旋转移动一定距离。因此，以一体的方式形成有第一导向突起153的第一指形部轴190做直线移动，随之，设置于第一导向突起153的相反侧的第一指形部191做直线移动，从而实现奇数挡的选择工作。
另一方面，第二齿轮140沿着如图4所示的箭头方向旋转，此时结合于第二齿轮140，末端沿着第二齿轮140旋转方向(逆时针)的相反方向设置的第二停止部件182沿着在第二旋转部件161由末端向逆时针方向形成的齿轮齿构成的第二棘轮181的倾斜面移动。由此，第二旋转部件161并不旋转，保持停止状态。
以下，说明实现偶数挡齿轮(2、4、6、8)的选择工作。
若通过驱动马达110来使设置于驱动马达110的齿轮部120沿着图5中的箭头方向(顺时针方向)旋转，则如图5所示，齿轮部120沿着箭头方向做旋转，则与齿轮部120齿轮连接的第一齿轮130及第二齿轮140分别沿着如图5中的箭头方向所示的逆时针方向和顺时针方向旋转。
此时，设置于第二齿轮140的第二停止部件182在末端沿着第二齿轮140的旋转方向相同的方向设置的状态下卡在尖锐的部分和卡定槽181a沿着第二齿轮140的旋转方向相反的方向形成的第二棘轮181。这样一来，第二齿轮140的旋转力借助上述第二停止部件182和第二棘轮181传递到第二旋转部件161，使得第二旋转部件161旋转。
之后，与第二旋转部件161的第二凸轮轮廓162相结合的第二导向突起163通过可移动的方式借助第二旋转部件161的旋转移动一定距离。因此，以一体的方式形成有第二导向突起163的第二指形部轴200做直线移动，随之，设置于第二导向突起163的相反侧的第二指形部201做直线移动，从而实现偶数挡的选择工作。
另一方面，第一齿轮130沿着如图5所示以箭头方向(逆时针方向)旋转，此时，与第一齿轮130相结合并沿着第一齿轮130的旋转方向的相反方向设置的第一停止部件172沿着末端和卡定槽171a向与第一齿轮130的旋转方向相同的方向形成的第一棘轮171的倾斜面移动。由此，第一旋转部件151并不旋转，保持停止状态。
如上所述，虽然参照在附图中所示的实施例说明了本发明，但这仅为例示，只要是本发明所属技术领域的普通技术人，就可以理解可对本发明进行多种变形及通过等同的其他的实施例来实施本发明。因此，本发明真正的技术保护范围应通过所记载的发明要求保护范围来定义。
产业上的可利用性
本发明涉及双离合器用齿轮促动器，可适用于汽车变速器相关的产业领域。

Claims (7)

1.一种双离合器用齿轮促动器，其特征在于，包括：
驱动马达，用于产生动力，具有形成齿轮部的驱动轴；
一对第一齿轮及第二齿轮，与齿轮部齿轮结合并向相反方向同时旋转，并且互相隔开地设置；
第一导向凸轮及第二导向凸轮，分别与第一齿轮及第二齿轮相连接来而旋转；
第一动力传递单元，设置于上述第一齿轮和第一导向凸轮上，向第一导向凸轮沿着第一齿轮的旋转方向传递或阻挡驱动马达的动力；
第二动力传递单元，设置于上述第二齿轮和第二导向凸轮上，向第二导向凸轮沿着第二齿轮的旋转方向传递或阻挡驱动马达的动力；
第一指形部轴，借助第一导向凸轮的旋转做直线运动，具有执行奇数齿轮挡选择作用的第一指形部；以及
第二指形部轴，借助第二导向凸轮的旋转做直线运动，具有执行偶数齿轮挡选择作用的第二指形部。
2.根据权利要求1所述的双离合器用齿轮促动器，其特征在于，上述第一导向凸轮包括：
第一旋转部件，由圆筒形部件形成，借助上述第一动力传递单元与上述第一齿轮相连接；
第一凸轮轮廓，沿着上述第一旋转部件的外周边形成，具备由一定长度的直线区间和倾斜区间构成的槽；以及
第一导向突起，从上述第一指形部轴向上述第一旋转部件突起并夹在上述第一凸轮轮廓，当上述第一旋转部件旋转时，沿着第一凸轮轮廓移动。
3.根据权利要求1所述的双离合器用齿轮促动器，其特征在于，上述第二导向凸轮包括：
第二旋转部件，由圆筒形部件形成，借助上述第二动力传递单元与上述第二齿轮相连接；
第二凸轮轮廓，沿着上述第二旋转部件的外周边形成，具备由一定长度的直线区间和倾斜区间构成的槽；以及
第二导向突起，从上述第二指形部轴向上述第二旋转部件突起并夹在上述第二凸轮轮廓，当上述第二旋转部件旋转时，沿着第二凸轮轮廓移动。
4.根据权利要求2所述的双离合器用齿轮促动器，其特征在于，上述第一动力传递单元包括：
第一棘轮，形成于上述第一齿轮，并形成于上述第一齿轮的齿轮齿的相反侧侧面；
第一停止部件，与上述第一棘轮相对的第一旋转部件的一侧面相结合，通过卡在上述第一棘轮上使第一齿轮停止旋转；
第一弹性部件，一端与上述第一齿轮相结合，另一端与第一停止部件相结合，对于上述第一齿轮弹性支撑上述第一停止部件。
5.根据权利要求3所述的双离合器用齿轮促动器，其特征在于，上述第二动力传递单元包括：
第二棘轮，形成于上述第二齿轮，并形成于上述第二齿轮的齿轮齿的相反侧侧面；
第二停止部件，与上述第二棘轮相对的第二旋转部件的一侧面相结合，通过卡在上述第二棘轮上使第二齿轮停止旋转；
第二弹性部件，一端与上述第二齿轮相结合，另一端与第二停止部件相结合，对于上述第二齿轮弹性支撑上述第二停止部件。
6.根据权利要求1所述的双离合器用齿轮促动器，其特征在于，
第二指形部轴以管状形成，并与上述第一指形部轴的外侧贯通结合，能够进行往返移动，上述第二指形部轴的长度小于上述第一指形部轴的长度，使上述第一指形部轴的两端以一定长度从第二指形部轴的两端突出。
7.根据权利要求2所述的双离合器用齿轮促动器，其特征在于，第一指形部与第一卡定突起分别设置于从上述第二指形部轴的两端突出的上述第一指形部轴的两端，为防止上述第二指形部轴移动时分别与第二指形部轴的两端相碰撞，在第二指形部轴的端部隔开一定距离。
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