CN113453937A - 和油门及制动踏板联动的离合器系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种新概念的离合器系统，其保障车辆系统内发动机及变速箱之间100％的扭矩传递率，可以普遍适用于现有的手动及自动变速器车辆，和油门及制动踏板联动并进行操作。

Description

和油门及制动踏板联动的离合器系统

技术领域

本发明涉及一种可以普遍适用于自动及手动变速器的离合器系统。更加具体地，本发明涉及一种新概念的离合器系统，其保障车辆内发动机及变速箱之间100％的扭矩传递率，和油门及制动踏板联动并进行操作。

本发明以2019年8月14日申请的韩国专利申请第10-2019-0099195号为基础。本发明的部分内容在申请人的韩国专利申请第10-2020-0051364号(旋转轴总成；2020年4月28日申请)、第10-2020-0034811号(离合器总成；2020年3月23日申请)以及第10-2019-0166488号(动力传递机构；2019年12月13日申请)中有公开。

背景技术

发动机的旋转通过飞轮和离合器盘在变速器得到变速然后传递至主轴而使得汽车车轮旋转。

手动变速车辆的情况，飞轮和圆盘的连接或中断连接由设置于驾驶座左侧的上面底板的离合器踏板执行。若踩离合器踏板则切断两部件的连接，若解除踩踏则两部件连接。驾驶员为了齿轮变速而踩离合器踏板，在踩踏踏板的状态下使得齿轮变速后，如果从踏板慢慢抬起脚，则飞轮和圆盘成为刚开始接触的半离合器状态。

自动变速车辆的情况没有离合器踏板，通过对发动机旋转、车辆速度等进行感知并根据车辆负荷自动变速的方式，由扭矩转换器、油泵、液压离合器、行星齿轮组、旋转传感器、减速齿轮及阀体构成，并且通过行星齿轮组、湿式多板离合器及制动的组合构成变速级。

手动及自动变速器相互模仿各自的优点而发展。例如，手动变速器适用的是自动变速器使用的自动控制算法，自动变速器为了提高染料消耗率而部分适用手动变速器使用的机械摩擦离合器方式。但是，手动及自动变速器的设计结构保持最初开发的平台形态。

手动变速车辆的情况，需要和离合器踏板同时联动并变速，因为在斜坡再出发时发生滑动现象，所以在国内及北美地区的喜好度下降。由此需要开发一种无需另外的离合器踏板通过和制动及加速踏板联动便可以变速并且可以防止在斜坡上的滑动现象的系统。

自动变速车辆的情况问题在于，因为根据流体的扭矩传递使得燃料消耗率下降，当发生像急启动一样的异常现象时，从发动机向变速箱流入的扭矩容易短路。因此，需要开发一种借助于制动踏板及加速踏板机械地启动加速、半离合器、停止(制动)状态从而去除在自动变速器发生的急启动现象的系统。

发明内容

因此，本发明的目的在于，提供一种新概念的离合器系统，其保障车辆系统内发动机及变速箱之间100％的扭矩传递率，可以普遍适用于现有的手动及自动变速器车辆。

为了达到上述目的，本发明提供一种离合器系统，包括：离合器总成，其与车辆的发动机连接或中断连接，离合器总成借助于油门踏板的踩踏和解除踩踏及制动踏板的踩踏和解除踩踏而变化状态，为了将油门及制动踏板的踩踏及解除踩踏传递至离合器总成还包括动力传递机构和旋转体总成，旋转体总成包括和动力传递机构连接的驱动轴。

离合器总成可以处于第一状态、第三状态及第四状态中任意一个状态，第一状态是踩踏油门踏板而将发动机的旋转力通过输入轴传递至变速器，第三状态是踩踏制动踏板而中断发动机和输入轴的连接，第四状态是在第三状态下解除制动踏板的踩踏并将发动机的旋转力传递至变速器的初始转移状态或中间状态。

借助于油门踏板的踩踏，和动力传递机构连接的旋转体总成的驱动轴向一个方向线性移动，从而可使得离合器总成位于第一状态。

借助于制动踏板的踩踏，和动力传递机构连接的旋转体总成的驱动轴向和一个方向相反的另一方向线性移动，从而可使得离合器总成位于第三状态。

在第三状态下，借助于制动踏板的踩踏解除，和动力传递机构连接的旋转体总成的驱动轴向一个方向线性移动，从而可使得离合器总成位于第四状态。

动力传递机构可以包括：油门驱动器，其和油门踏板的线缆连接并进行驱动；制动驱动器，其和制动踏板的线缆连接并进行驱动，且和油门驱动器相对向而设置。

离合器总成包括：外凸轮，其和车辆的油门踏板及制动踏板联动并进行旋转；内凸轮，其通过车辆发动机的旋转而旋转；旋转部件，其和外凸轮相连并接触，借助于外凸轮的旋转沿高度方向移动，由此可选择性地和内凸轮相连；叉部，其支撑旋转部件并和旋转部件一起旋转，发动机的旋转力可以通过内凸轮、旋转部件及叉部依次传递。

在离合器总成的外凸轮的旋转轴的套管至少形成有一个凸起，在驱动轴形成有用于收容各个凸起的引导槽，引导槽包括线性的第一通道和以与第一通道形成规定的倾斜角的形式延长的第二通道，凸起借助于驱动轴的一个方向线性移动而旋转第一通道和第二通道形成的倾斜角程度并可以使得外凸轮旋转。

本发明的离合器系统发挥如下效果：通过变速的简化可以扩大手动变速器车辆的底边层，通过和油门及制动踏板联动驱动可以准确且永久的使用。

此外，本发明的离合器系统因为动力传递和短路通过机械式启动，所以可以免于急启动并保护驾驶员和步行人员。

另外，本发明的离合器系统可以适用于所有小汽车，运行混合动力汽车时，在内燃机要干预的时候可以用传递从内燃机发生的动力的主要部件代替，并且可以扩大适用于电动汽车和其他动力设备等使用内燃机的大型系统内要求动力传递及短路的部分。

附图说明

图1是本发明的离合器系统的整体构成图。

图2是驾驶员踩油门踏板的情况的离合器系统的整体构成图。

图3是在图2的状态下驾驶员解除对油门踏板的踩踏的情况的离合器系统的整体构成图。

图4是在图3的状态，即驾驶员解除对油门踏板的踩踏的状态下踩制动踏板的情况的离合器系统的整体构成图。

图5是在图4的状态，即驾驶员踩制动踏板的状态下解除踩踏的情况的离合器系统的整体构成图。

图6是本发明的踩踏油门踏板的情况的动力传递机构的构成图。

图7是解除油门踏板的踩踏的情况的动力传递机构的构成图。

图8是踩制动踏板的情况的动力传递机构的构成图。

图9是在图8的状态下解除制动踏板的踩踏的情况的动力传递机构的构成图。

图10是在本发明的离合器总成中形成外廓的钢圈和介入在钢圈之间的叉部件的立体图。

图11是图10的一部分的放大图。

图12是在叉板之间的空间截断并看到的本发明的离合器总成的截面图。

图13是图12的一部分的放大图。

图14是驾驶员踩踏图12中的油门踏板的情况的图。

图15是驾驶员解除图14中的油门踏板的踩踏的情况的图。

图16是驾驶员完全踩踏图12中的制动踏板的情况的图。

图17是在图12的状态下驾驶员解除制动踏板的踩踏的情况的图。

图18是本发明的旋转轴总成中的驱动轴的立体图。

图19是本发明的包括旋转轴的叉部的立体图。

图20是本发明的包括外凸轮的旋转轴的离合器总成的立体图。

图21是本发明的旋转轴总成和离合器总成相结合的立体图。

图22是用于说明本发明的旋转轴总成的功能的概念图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明进行详细说明。在此之前，本说明书及权利要求书中使用的术语或词语不应限定解释为通常的或词典中的意思，而应解释为符合本发明的技术思想的意思和概念。本说明书中记载的实施例和附图中示出的构成不过是本发明的实施例，并非全部代表本发明的技术思想。

在说明本发明的旋转轴总成之前，参照图1至图9对离合器系统及离合器总成的整体构成进行说明。

1.离合器系统的整体构成图

图1是本发明的新概念的离合器系统的整体构成图。

离合器系统包括发动机Eg、和发动机Eg连接或中断连接的离合器总成C。输入轴3200’至少从离合器总成C连接至变速机构Tr。虽然发动机Eg、变速机构Tr和输入轴3200’的构成及功能是公知的，但也可以利用现在或将来任意一个。

离合器总成C借助于踩油门踏板E(踩踏)和解除踩踏以及制动踏板B的踩踏和解除踩踏来变化位置和状态。为了将油门踏板E及制动踏板B的踩踏和解除踩踏传递至离合器总成C提供有动力传递机构1000及驱动轴3100’。动力传递机构1000及驱动轴3100’借助于和连杆一样的连接部件S得到连接。动力传递机构1000的操作传递至驱动轴3100’，驱动轴3100’的操作传递至离合器总成C。驱动轴3100’不和变速器Tr连接。动力传递机构1000的一侧和油门踏板E，例如通过线缆联动，另一侧和制动踏板B联动。

图2是驾驶员踩油门踏板E的情况的离合器系统的整体构成图。

若驾驶员踩油门踏板E，则连接部件S借助动力传递机构1000的驱动向附图的第一方向，例如向左侧进行线性移动。那么驱动轴3100’向左侧线性移动，驱动轴3100’的线性移动变化为离合器总成C的旋转运动，离合器总成C转换为将发动机Eg的旋转力通过输入轴3200’传递至变速机构Tr的状态，即“第一状态”。若驾驶员持续踩油门踏板E，则发动机Eg的增加的旋转力传递至变速器Tr，离合器总成C继续保持第一状态。

图3是在图2的状态下驾驶员解除对油门踏板E的踩踏的情况的离合器系统的整体构成图。

若驾驶员解除对油门踏板E的踩踏，则借助于动力传递机构1000的驱动使得连接部件S向附图的第二方向，例如向右侧稍微线性移动。那么驱动轴3100’向右侧稍稍线性移动，驱动轴3100’的线性移动变换为离合器总成C向和图2相反的方向的旋转运动。离合器总成C的位置虽然和第一状态稍微不同，但仍然保持通过输入轴3200’将发动机Eg的旋转力传递至变速器Tr的状态(“第二状态”)。

通常，离合器机构无论是在踩踏油门踏板E的情况还是解除踩踏的情况都不变地执行对发动机和变速器进行连接的功能。从这一点来说，图2和图3的离合器总成C的功能根本上相同。

图4是例如在图3的状态，即驾驶员解除对油门踏板E的踩踏的状态下踩制动踏板B的情况的离合器系统的整体构成图。

若驾驶员踩制动踏板B，则借助于动力传递机构1000的驱动使得连接部件S向附图的第二方向，即向右侧线性移动。那么驱动轴3100’向右侧线性移动，驱动轴3100’的线性移动变换为离合器总成C向和图2相反的方向的旋转运动。离合器总成C中断发动机Eg和输入轴3200’的连接的步骤，即转换为不向变速器Tr传递动力的状态(“第三状态”)。和图3的区别在于，动力传递机构1000的连接部件进一步向右侧移动，离合器总成C向和图3相同的方向进一步旋转，从而转换为不向输入轴3200’传递发动机Eg的旋转力的确实的切断状态。

图5是例如在图4的状态，即驾驶员踩制动踏板B的状态下解除踩踏的情况的离合器系统的整体构成图。

若驾驶员解除制动踏板B的踩踏，则借助于动力传递机构1000的驱动使得连接部件S向附图的第一方向，即向左侧稍微线性移动。那么驱动轴3100’向左侧稍稍线性移动，驱动轴3100’的线性移动变换为离合器总成C向和图2相同的方向的旋转运动。此时离合器总成C转换为发动机的飞轮和圆盘刚开始接触的所谓半离合器状态(“第四状态”)。本发明中的“半离合器状态”虽然从将发动机的旋转力传递至变速器的初始的不稳定状态这一点来说使用和从前手动车辆中解除离合器踏板的踩踏的“半离合器状态”相同的术语，但在解除制动踏板的踩踏的状态这一点上根本不同。因此，以下根据说明将“半离合器状态”称呼为“转移状态(transition condition or status)”或“中间状态(intermediate conditionor status)”。

驾驶员为了驱动车辆踩制动踏板B的同时发动车辆，解除制动踏板B的踩踏之后踩油门踏板E。这种情况，离合器系统依次转换为图4、图5及图2的状态，即发动机Eg和变速器Tr之间的动力中断、初始动力传递(半离合器状态或转移状态)及发动机Eg和变速器Tr之间的动力连接状态。驾驶员在行驶中反复踩踏油门踏板E和解除踩踏以及踩踏制动踏板B和解除踩踏的情况，离合器系统转换为图2至图5的任意一个状态或保持现有状态。如此，离合器系统去除手动车辆的离合器踏板的同时可以适用于包括手动及自动的所有车辆。

2-1.动力传递机构1000

动力传递机构1000规定为四边形的箱体外形。箱体如图所示，通过长的四边形的框架1002规定外观。在框架1002的右侧设置有和油门踏板E的液压线路连接的油门驱动器1000E1，在左侧设置有和制动踏板B的液压线路连接的制动驱动器1000B1。在连接于油门驱动器1000E1的螺丝形状的旋转轴前方(左侧)设置有第一头1022，在制动驱动器1000B1的旋转轴前方(右侧)设置有第二头1032。在第一头1022和第二头1032之间依次安装有圆筒形的第一弹簧1000S1及第二弹簧1000S2。第一头1022及第二头1032例如可以是加压螺栓。

图6中，以使得第一头1022和中心部相接触的形式横穿框架1002而设置有移动杆1004，从移动杆1004的上下两端朝向附图的左侧在框架1002的外面一对侧面杆1006平行地延长。在各个侧面杆1006的另一端附着有类似楔子的引导件1008。引导件1008的下面形成为倾斜的倾斜面1008A。

在框架1002的左侧内部上下，相互连续形成有“└┘”形状的第一支架1012和“┌┐”形状的第二支架1014，穿过第一支架1012和其内部空间及框架1002向外部凸出有旋动杆1016。旋动杆1016的上面以和倾斜面1008A相辅相成的形状形成为倾斜的第一倾斜面1016B。位于旋动杆1016的内部侧的一端也形成为倾斜的第二倾斜面1016A。

本申请发明中，驱动杆1010以在右侧和第一弹簧1000S1接触、在左侧和第二弹簧1000S2接触的形式在框架1002的内部沿上下方向线性垂直设置。驱动杆1010的上下两端的前面(左侧面)被截取，形成为和第二倾斜面1016A相辅相成的形状的倾斜的倾斜面1010A。虽然没有示出驱动杆1010，但通过下部或侧面和连接部件S连接。

以上对本发明的动力传递机构1000的基本构成进行了说明。尤其，图6示出驾驶员踩油门踏板E的情况的动力传递机构1000的操作。即，若驾驶员踩踏油门踏板E，则借助于通过液压线路流入的液压使得油门驱动器1000E1操作，从而第一头1022向左侧移动。由此，移动杆1004和侧面杆1006以一体的形式向左侧移动，侧面杆1006的引导件1008在后面打击旋动杆1016，从而成为旋动杆1016可以向逆时针方向旋转、驱动杆1010可以向左侧移动的状态。驱动杆1010被第一弹簧1000S1加压，克服第二弹簧1000S2的弹力并按压的同时移动至图6所示的位置。驱动杆1010的上下端的平坦的面和第一支架1012的内侧面相连并接合。连接部件S向左侧移动，离合器总成向规定位置旋转而成为第一状态。

在图6的状态下，如果乘客松开油门踏板，则油门驱动器1000E1的操作中止，第一弹簧1000S1的加压力解除，因此第二弹簧1000S2开始向右侧推驱动杆1010。虽然驱动杆1010向右侧移动的同时移动杆1004和侧面杆1006也向相同方向移动，但倾斜面1008A和第一倾斜面1016B相干涉，在不能再移动的位置停止。该状态在图7中示出。驱动杆1010在该位置停止，驱动杆1010成为稍微向右侧移动的状态。连接部件S也向右侧移动驱动杆1010的移动距离程度，由此离合器总成旋转至与解除油门踏板E的踩踏状态相对应的位置并成为第二状态。

在图7的状态下，若驾驶员踩踏制动踏板B，则借助于通过液压线路流入的液压使得制动驱动器1000B1操作，从而第二头1032进一步向右侧移动。由此，移动杆1004和侧面杆1006以一体的形式向右侧移动，驱动杆1010被第二弹簧1000S2加压，克服第一弹簧1000S1的弹力并按压的同时移动至图8所示的位置。驱动杆1010的上下端的平坦的面和第二支架1014的内侧面相连并接合。连杆S向右侧移动，由此离合器总成向与制动踏板B的踩踏状态相对应的位置旋转而成为第三状态。

在图8的状态下，若驾驶员解除对制动踏板B的踩踏，则驱动杆1010以和图6相同的方式成为向规定距离左侧移动的状态。

连接部件S也向左侧移动驱动杆1010的移动距离程度，由此离合器总成向与制动踏板B的踩踏解除状态相对应的位置旋转并成为第四状态。该状态在图9中示出。

综合图6、图7、图8及图9，驱动杆1010从左侧依次处于油门踏板踩踏位置(图6)、油门踏板踩踏解除位置(图7)、制动踏板踩踏解除位置(图9)以及制动踏板踩踏位置(图8)的顺序。驾驶员为了驱动车辆踩制动踏板B的同时发动车辆，解除制动踏板B的踩踏之后踩油门踏板E的情况，本发明的动力传递机构1000依次成为图8、图9及图7的状态，如前所述，离合器总成C的状态分别转换为发动机Eg和变速器Tr之间的动力中断、初始动力传递(半离合器状态或转移状态)以及发动机Eg和变速器Tr之间的动力连接状态。

针对以上叙述的动力传递机构1000和连接部件S可以有多种变形。连接部件S，例如虽然是连杆型的线性部件，但是可以用连接机构或在前端有触发器(trigger)的推动机构等来代替。只要动力传递机构1000也可以根据两驱动器的驱动而使得驱动部1010向左右的各位置移动，可以用其他构成代替框架1002、移动部1004、第一弹簧1000S1及第二弹簧1000S2等部件或将框架1002、移动部1004、第一弹簧1000S1及第二弹簧1000S2等部件变更为其他构成。

2-2.离合器总成的结构

以下记述的离合器总成C如果是和油门踏板E及制动踏板B联动而可以传递或约束动力的结构则可以采用任何结构。

图10是离合器总成C中形成外廓的钢圈2010和介入在钢圈2010之间的叉部2020的立体图。

钢圈2010由相互对向的一对圆形的圆盘构成，圆盘通过未示出的紧固连接工具相结合，在功能上构成一体。钢圈2010起到外壳的作用。

如图11所示，叉部2020包括相互对向的一对大致圆形的圆盘形状的叉盘2022。在叉盘2022的外面以一定间隔形成有例如5个凹陷的曲面部2024，连接部2026连接曲面部2024之间。连接部2026的两侧面设置有叉2028。在连接部2026之间，面对面的叉2028之间设置有例如滚针轴承一样的旋转部件2030。

旋转部件2030和叉2028的两侧面相接。即，叉2028和旋转部件2030相接触并发挥对旋转部件2030进行支撑的功能。旋转部件2030是和叉部2020独立的构成。旋转部件2030安装于曲面部2024上面并通过叉2028得到夹持，因此若旋转部件2030旋转，则叉部2020也旋转。在叉部2020的中央形成有旋转轴2020A，旋转轴2020A的旋转向变速机构Tr传递。

本发明特征在于，在一对叉盘2022之间的空白空间，以和旋转部件2030的下面相邻的形式设置有内凸轮2100，以和上面相邻的形式设置有外凸轮2200。

图12是在叉盘2022之间的空间截断并看到的本发明的离合器总成C的截面图。

内凸轮2100具有比叉盘2022的直径小的整体呈五角圆形的形状。外凸轮2200是比叉盘2022的直径大的圆形的圆盘形状。内凸轮2100和外凸轮2200只是以旋转部件2030为媒介相连接，在动力上相互中断连接，并非某一部件旋转而其他部件自动旋转。内凸轮2100和外凸轮2200配置于叉盘2022之间的空白空间，因此借助各自的旋转不会产生和叉盘2022的冲突或干涉。内凸轮2100和外凸轮2200不像钢圈2010或叉部2020那样构成为对向的双重盘，而是制作为具有规定厚度的单一盘。

内凸轮2100和未示出的发动机Eg的旋转轴连接。因此，内凸轮2100是随着发动机Eg的旋转而自动旋转的从属部件。在内凸轮2100的外周以和旋转部件2030的数字相匹配的形式间隔均等的间距形成有5个向外部凸出的曲线型的凸出面2102。

在外凸轮2200的外周部形成有边缘2204，在边缘2204的内面以与旋转部件2030的数字相比配的形式间隔均等的距离形成有5个朝向边缘2204的外面凹陷进去的曲线型的收容面2202。因为这样的结构，针对各个旋转部件2030分别配置凸出面2102和收容面2202，可以称作“对齐”。在示出的例子中，虽然示出了一个旋转部件2030，但均安装有5个旋转部件2030。

外凸轮2200借助于踩踏油门踏板E或制动踏板B或解除踩踏而沿顺时针或逆时针方向旋转。驱动轴2100’和未示出的外凸轮2200的轴连接，驱动轴2100’的线性移动通过外凸轮2200的轴转换为外凸轮2200的旋转运动。因此，收容于收容面2202的旋转部件2030的位置不同。

图12中，旋转部件2030和收容面2202的顶点接触并被完全收容，和凸出面2102间隔微小的间距而隔开。因此，即使使得发动机Eg和内凸轮2100旋转，旋转部件2030和对其进行支撑的叉部2020也不会旋转，且不向变速机构Tr传递旋转力。从这一点上可以说图12示出了车辆通过完全踩制动踏板B而中断动力的状态。

参照放大示出图12的一部分的图13，对离合器总成C的操作原理进行说明。

在图13的状态下，若外凸轮2200沿逆时针方向旋转2000R1，则收容面2202向相同方向旋转，此时非收容面2202的顶点的其他部分强行将旋转部件2030向下部推，因此旋转部件2030沿方向2000H1向下部移动。旋转部件2030的侧面和前述一样被叉2028的侧面2028A支撑，即使外凸轮2200旋转，叉部2020也不会旋转，所以旋转部件2030不向侧方向移动。即，方向2000H1是旋转部件2030沿侧面2028A向下移动的几乎接近垂直线的线性路径。若旋转部件2030向下部移动，则旋转部件2030和内凸轮2100的凸出面2102相接触。因此，若发动机Eg驱动而使得内凸轮2100旋转，则伴随凸出面2102的旋转，旋转部件2030旋转，夹持旋转部件2030的叉部2020也旋转，经由叉部2020的旋转轴2020A向变速机构Tr传递旋转力。外凸轮2200的边缘2204总是和旋转部件2030相接，因此，伴随旋转部件2030的旋转一起旋转。

在图13的状态下，若外凸轮2200沿顺时针方向旋转2000R2，则可以理解为适用和上面相同的原理。

然后，以上面的说明为基础，参照图14至图17对驾驶员踩踏油门踏板E的情况、解除油门踏板E的踩踏的情况、踩踏制动踏板B的情况及解除制动踏板B的踩踏的情况的本发明的离合器总成C的操作进行说明。

图14是驾驶员在图12中踩踏油门踏板E的情况的图。假设通过油门踏板E的踩踏使得外凸轮2200向逆时针方向旋转2000R1，则和图13中说明的结果一致。即，如图所示，收容面2202将旋转部件2030向下推的同时从旋转部件2030脱离，此时边缘2204的内周的平坦面按压旋转部件2030。旋转部件2030向下移动2000H1收容面2202的深度程度，从而和内凸轮2100的凸出面2102接触。借助发动机Eg的加速旋转的内凸轮2100的旋转力通过旋转部件2030向叉部2020传递，叉部2020的旋转向变速机构Tr传递。和旋转部件2030相接的外凸轮2200也同时旋转。若最大限度进一步踩踏油门踏板E，则虽然外凸轮2200沿逆时针方向进一步旋转2000R1，但旋转部件2030和内凸轮2100基本上和图14一样保持继续接触的状态，因此在动力传递方面没有任何问题。

图15是驾驶员解除在图14中对油门踏板E的踩踏的情况的图。外凸轮2200沿顺时针方向稍微旋转2000R2并就位，旋转部件2030仍然位于边缘2204的平坦的内周面，因此和踩踏油门E时一样，仍然传递发动机Eg扭矩。此外，旋转部件2030仍然维持和内凸轮2100的凸出面2102相接触的状态。因此，相比于图14，因为是解除油门E的踩踏的状态，所以若将发动机Eg的加速和内凸轮2100的旋转力减少这一点排除在外，则发动机Eg的旋转力通过旋转部件2030持续向叉部2020传递。和旋转部件2030相接的外凸轮2200也同时继续旋转。

图16是驾驶员在图15中完全踩踏止动踏板B的情况的图。外凸轮2200沿顺时针进一步旋转2000R2，如图12所示，旋转部件2030以与收容面2202的顶点相接触的形式向上移动并被完全收容，和凸出面2102间隔微小的间距并隔开。因此，发动机Eg的动力不向变速机构Tr传递。

在图15的状态下，若慢慢踩踏制动B，则可以理解为朝向图16阶段性地变化。即，旋转部件2030虽然起初和内凸轮2100维持接触，但是借助自身的离心力又开始重新进入外凸轮2200的收容面2202，同时垂直向上移动2000H2，相对地，和内凸轮2100的接触面积渐渐缩小。并且，被完全收容至达到收容面2202的顶点附近的瞬间收容面2202，从而成为与内凸轮2100隔开的状态(图16)。

图17是在图16的状态下驾驶员解除制动踏板B的踩踏的情况的图。在图16的状态下，外凸轮2200沿逆时针方向2000R1稍微旋转2000R1，但不是踩踏油门踏板E的情况，因此旋转距离与图14相比更小。此时，如图所示，外凸轮2200旋转至旋转部件2030位于收容面2202和边缘2204内周的平坦面之间的边界附近时为止。如此，旋转部件2030渐渐向下部方向2000H1移动，如图所示，到达开始和内凸轮2100的凸出面2102相接的位置。该状态是前述的所谓半离合器状态(“第四状态”)，并成为将发动机的旋转力向变速器传递的初期的不稳定状态。如此，本发明删除离合器踏板也可以像手动变速器车辆一样实现“转移状态”或“中间状态(intermediate condition or status)”。这构成本发明的离合器总成C的特征。

综合以上图14至图17可知，驾驶员为了驱动车辆而踩制动踏板B的同时发动车辆，解除制动踏板B的踩踏后踩油门踏板E的情况，本发明的离合器总成C依次成为图16、图17及图14的状态。在车辆行驶中，根据驾驶员踩油门踏板E和制动踏板B的程度，离合器总成C位于以图14及图15为基础说明的某一阶段，发动机Eg和变速机构Tr总是形成动力连接状态的事实很重要。车辆的实际行驶速度变化由发动机的旋转数变化决定，和离合器总成C本身无关。

可以对以上叙述的离合器总成C进行多种变形。只要叉部2020能够夹持并支撑旋转部件2030，可以省略叉2028。旋转部件2030的个数和形状可以多样地变更，只要在内凸轮2100和外凸轮2200之间可以沿高度方向移动，除了滚针轴承之外，可以选择其他部件。另外，即使叉2028高速旋转，为了牢固地支撑旋转部件2030，也可以利用紧固连接部件将叉2028固定于钢圈。

2-3.旋转轴总成

然后，对根据本发明的一个实施例的旋转轴总成进行说明。旋转轴总成是将驱动轴3100’的线性移动变换为离合器总成C的外凸轮2200的旋转运动的装置。下面是说明的一个例子，如果是将直线运动转换为另一部件的旋转运动的结构则可以采用任何结构。

参照图18，在驱动轴3100’邻接离合器总成C的部位，第一引导槽3002和第二引导槽3004形成于驱动轴3100’的套筒。虽然图中未示出，但离合器总成C位于附图的左侧，动力传递机构1000位于右侧。

第一引导槽3002以相对向的形式形成有一对，并且是沿着驱动轴3100’的长度方向具有规定长度的长直线的通道形状。一对第一引导槽3002虽然可以以180度相对向，但不限制于此。

第二引导槽3004也一样包括相对向的第二上部引导槽3004A和第二下部引导槽3004B。第二上部引导槽3004A包括规定长度的直线形通道，即第一通道3006A和接续于第一通道3006A并倾斜的通道，即第二通道3008A。第二下部引导槽3004B是将第二上部引导槽3004A旋转180度的角度的形状。即，与第一通道3006A相对应，形成有沿驱动轴3100’的外面以对向的形式设置的第三通道3008B，与第二通道3008A相对应，形成有规定长度的倾斜的通道，即第四通道3006B。第一通道3006A及第二通道3008A的边界、第三通道3008B与第四通道3006B的边界，从虚拟线可以看出，沿圆周方向相同。第一通道3006A和第三通道3008B的长度以及第二通道3008A和第四通道3006B的长度分别相同。第二上部引导槽3004A和第二下部引导槽3004B可以相互以180度相对向，但不限定于此。

参照图19，在叉部2020的旋转轴2020A沿着垂直于长度方向的圆周方向从套筒朝向外部形成有一对凸起2002’。一对凸起2002’分别插入于第一引导槽3002。沿着凸起2002’的圆周的间隔距离和第一引导槽3002的间隔距离相同，沿着凸起2002’的套筒的长度方向位置相同。

参照图20，在外凸轮2200的旋转轴3000’沿着垂直于长度方向的圆周方向从套筒朝向内部形成有第一凸起3002A’及第二凸起3002B’。第一凸起3002A’插入于第二上部引导槽3004A，第二凸起3002B’插入于第二下部引导槽3004B。沿着第一凸起3002A’及第二凸起3002B’的圆周的间隔距离和第二上部引导槽3004A及第二下部引导槽3004B的间隔距离相同，沿着第一凸起3002A’及第二凸起3002B’的套筒的长度方向位置相同。

图21是示出在驱动轴3100’结构性地连接有叉部的旋转轴2020A及外凸轮2200的旋转轴3000’的立体图。驱动轴3100’的直径比旋转轴2020A的直径大，比旋转轴3000’的直径小。因此，若驱动轴3100’的第一引导槽3002在其下面和各个凸起2002’相对向，且在第二引导槽3004上面以与第一凸起3002A’及第二凸起3002B’相对向的状态结合3个轴，则如图所示，凸起2002’从驱动轴3100’的第一引导槽3002的下面向上，以及第一凸起3002A’及第二凸起3002B’从第二上部引导槽3004A及第二下部引导槽3004B的上面向下分别插入并结合。

未示出的内凸轮2100的旋转轴以比旋转轴2020A小的直径制作并结合于旋转轴2020A，或者旋转轴2020A自身可以成为内凸轮2100旋转轴的一部分。因此，发动机Eg的旋转不和本发明的旋转轴总成相干涉或冲突，并通过驱动轴3100’向变速机构Tr传递。

以上面的说明为基础参照图22对根据驱动轴3100’的线性移动的外凸轮2200的旋转操作进行说明。

若驾驶员踩踏油门踏板而使驱动轴3100’向左侧，即向A’方向线性移动，则第一引导槽3002向相同方向移动，但后者是直线型，因此凸起2002’不沿圆周方向移动。所以，叉部2020不旋转并保持稳定的原来位置。

另外，若第二上部引导槽3004A进行线性移动，则第二通道3008A的倾斜面对第一凸起3002A’进行加压，因此第一凸起3002A’无法保持原来位置，并获得要沿方向3000Ar旋转第一通道3006A和第二通道3008A形成的倾斜角程度的力。此时，第二下部引导槽3004B也利用相同的原理以和在第二上部引导槽3004A的操作原理相同的形式使得第二凸起3002B’也沿方向3000Ar旋转第三通道3008B和第四通道3006B的倾斜面的倾斜角程度。因此，外凸轮2200的旋转轴3000’被第一凸起3002A’及第二凸起3002B’支撑的同时沿方向3000Ar旋转，最终使得外凸轮2200旋转。

驱动轴向A’方向移动的状态下，若反过来踩踏制动踏板而使驱动轴3100’向右侧，即向B’方向线性移动，则第一引导槽3002向相同方向移动，但后者是直线型，因此凸起2002’不沿圆周方向移动。所以，叉部2020不旋转并保持稳定的原来位置。

另外，若第二上部引导槽3004A进行线性移动，则第二通道3008A的倾斜面对第一凸起3002A’进行加压，因此第一凸起3002A’无法保持原来位置，并获得要沿方向3000Br旋转第一通道3006A和第二通道3008A形成的倾斜角程度的力。此时，第二下部引导槽3004B也利用相同的原理以和在第二上部引导槽3004A的操作原理相同的形式使得第二凸起3002B’也沿方向3000Br旋转第三通道3008B和第四通道3006B的倾斜面的倾斜角程度。因此，外凸轮2200的旋转轴3000’被第一凸起3002A’及第二凸起3002B’支撑的同时沿方向3000Br旋转，最终使得外凸轮2200旋转。

以上公开了本发明的优选实施例，这只是进行例示，并非是对本发明的权利范围进行限定或限制的宗旨。

本发明的离合器系统不仅可以广泛应用于小汽车，还可以应用于手动变速操作的常规的大型卡车、公交车、重型装备、军用车辆或装甲装备。

Claims (8)

1.一种离合器系统，其特征在于，包括：

离合器总成，其与车辆的发动机连接或中断连接，

离合器总成借助于油门踏板的踩踏和解除踩踏及制动踏板的踩踏和解除踩踏而变化状态，为了将油门及制动踏板的踩踏及解除踩踏传递至离合器总成还包括动力传递机构和旋转体总成，旋转体总成包括和动力传递机构连接的驱动轴。

2.根据权利要求1所述的离合器系统，其特征在于，

离合器总成处于第一状态、第三状态及第四状态中任意一个状态，第一状态是踩踏油门踏板而将发动机的旋转力通过输入轴传递至变速器，第三状态是踩踏制动踏板而中断发动机和输入轴的连接，第四状态是在第三状态下解除制动踏板的踩踏并将发动机的旋转力传递至变速器的初始转移状态或中间状态。

3.根据权利要求2所述的离合器系统，其特征在于，

借助于油门踏板的踩踏，和动力传递机构连接的旋转体总成的驱动轴向一个方向线性移动，从而使得离合器总成位于第一状态。

4.根据权利要求2所述的离合器系统，其特征在于，

借助于制动踏板的踩踏，和动力传递机构连接的旋转体总成的驱动轴向和一个方向相反的另一方向线性移动，从而使得离合器总成位于第三状态。

5.根据权利要求4所述的离合器系统，其特征在于，

在第三状态下，借助于制动踏板的踩踏解除，和动力传递机构连接的旋转体总成的驱动轴向一个方向线性移动，从而使得离合器总成位于第四状态。

6.根据权利要求2所述的离合器系统，其特征在于，

动力传递机构包括：

油门驱动器，其和油门踏板的线缆连接并进行驱动；

制动驱动器，其和制动踏板的线缆连接并进行驱动，且和油门驱动器相对向而设置。

7.根据权利要求2所述的离合器系统，其特征在于，

离合器总成包括：

外凸轮，其和车辆的油门踏板及制动踏板联动并进行旋转；

内凸轮，其通过车辆发动机的旋转而旋转；

旋转部件，其和外凸轮相连并接触，借助于外凸轮的旋转沿高度方向移动，由此可选择性地和内凸轮相连；

叉部，其支撑旋转部件并和旋转部件一起旋转，

发动机的旋转力通过内凸轮、旋转部件及叉部依次传递。

8.根据权利要求7所述的离合器系统，其特征在于，

在离合器总成的外凸轮的旋转轴的套管至少形成有一个凸起，在驱动轴形成有用于收容各个凸起的引导槽，引导槽包括线性的第一通道和以与第一通道形成规定的倾斜角的形式延长的第二通道，凸起借助于驱动轴的一个方向线性移动而旋转第一通道和第二通道形成的倾斜角程度并使得外凸轮旋转。

Images