CN114321207B - 一种汽车机械式湿式离合器的执行机构及无级变速器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种汽车机械式湿式离合器的执行机构及无级变速器，包括变速箱的输入轴，所述输入轴的一端连接有湿式离合器，所述输入轴上具有沿轴向贯通设置的让位孔，并穿设有同轴设置的拉杆，所述拉杆的一端穿过所述湿式离合器的压盘，且端部具有沿径向突出形成的轴肩，所述轴肩与所述压盘之间设置有角接触轴承；所述拉杆的另一端穿过所述输入轴，并配合设置有拨叉机构和用于驱动所述拨叉机构沿轴向拉动所述拉杆的驱动机构。本发明的执行机构及无级变速器均具有结构设计巧妙，有利于缩小变速箱与发动机之间的距离，操作方便可靠等优点。

Description

一种汽车机械式湿式离合器的执行机构及无级变速器

技术领域

本发明涉及汽车传动技术领域，特别的涉及一种汽车机械式湿式离合器的执行机构及无级变速器。

背景技术

离合器位于发动机和变速箱之间的飞轮壳内，用螺钉将离合器总成固定在飞轮的后平面上，离合器的输出轴就是变速箱的输入轴。在汽车行驶过程中，驾驶员可根据需要踩下或松开离合器踏板，使发动机与变速箱暂时分离和逐渐接合，以切断或传递发动机向变速器输入的动力。离合器是机械传动中的常用部件，可将传动系统随时分离或接合。

通常，离合器通过设置在动力输入端的分离拨叉推动离合器压盘，实现动力的切断，分离拨叉需要设置在发动机与离合器之间。但是，对于部分空间受限的车型，为了能够更好地布置变速箱和发动机，离合器与发动机之间不具备设置分离拨叉的空间。因此，如何对离合器进行控制成为亟待解决的问题。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是：如何提供一种结构设计巧妙，有利于缩小变速箱与发动机之间的距离，操作方便可靠的离合器执行机构及无级变速器。

为了解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：

一种汽车机械式湿式离合器的执行机构，包括变速箱的输入轴，所述输入轴的一端连接有湿式离合器，其特征在于，所述输入轴上具有沿轴向贯通设置的让位孔，并穿设有同轴设置的拉杆，所述拉杆的一端穿过所述湿式离合器的压盘，且端部具有沿径向突出形成的轴肩，所述轴肩与所述压盘之间设置有角接触轴承；所述拉杆的另一端穿过所述输入轴，并配合设置有拨叉机构和用于驱动所述拨叉机构沿轴向拉动所述拉杆的驱动机构。

采用上述结构，拉杆从输入轴的中部穿过并通过角接触轴承与湿式离合器的压盘相连，并通过驱动机构驱动拨叉机构沿轴向拉动拉杆实现对压盘的拉压，从而实现离合操作。上述结构通过在输入轴的中部穿设拉杆，从而将传统拨叉机构的安装空间从离合器与发动机之间的区域变换到输入轴背离发动机的另一端，从而可以缩小离合器和发动机之间的空间，同时也更加方便拨叉机构和驱动机构的布置。另外，由于拉杆与压盘之间设置有角接触轴承，使得输入轴和离合器高速转动时，拉杆可保持静止状态，则无需考虑拨叉机构与拉杆之间的从而更加方便拨叉机构的设置。

进一步的，所述拨叉机构包括同轴设置在所述拉杆上的第一拨叉盘，所述第一拨叉盘朝向变速箱的一侧同轴正对地设置有第二拨叉盘，所述第二拨叉盘与变速箱壳体固定连接，且中部具有供所述拉杆间隙穿过的通孔；所述第一拨叉盘和第二拨叉盘正对的一侧分别具有对应设置的压块和压槽，所述压块突出地设置在第一拨叉盘或/和第二拨叉盘上，所述压槽位于所述压块正对的所述第二拨叉盘或/和第一拨叉盘上，所述压块可滑动地配合在所述压槽内，且所述压槽的深度沿周向逐渐增大或减小；所述第一拨叉盘背离所述第二拨叉盘的另一端沿轴向抵接在所述拉杆上，所述拉杆或所述第一拨叉盘背离所述湿式离合器的一端通过直线轴承安装在变速箱的壳体上；所述驱动机构用于驱动所述第一拨叉盘转动。

上述结构中，由于第二拨叉盘与壳体相连，即固定不动，驱动机构驱动第一拨叉盘转动，第一拨叉盘与第二拨叉盘上对应设置的压块和压槽在周向上相对移动，而压槽的深度在周向上逐渐增大或减小，即压块会在压槽内滑入或滑出，从而推挤第一拨叉盘相对第二拨叉盘轴向移动，进而带动拉杆轴向移动，从而实现离合器的结合和分离。

进一步的，所述第一拨叉盘固定安装在所述拉杆上，且背离所述第二拨叉盘的一侧具有沿轴向延伸形成的安装轴段，所述第一拨叉盘的安装轴段通过所述直线轴承安装在变速箱的壳体上。

进一步的，所述压槽正对的第一拨叉盘或/和第二拨叉盘上具有半球型的凹槽，所述压块为可滚动地设置在所述凹槽内的滚珠。

这样，就可以了凹槽与压块之间的相对滑动转换为滚动，减小摩擦，从而延长使用寿命。

进一步的，所述第一拨叉盘和第二拨叉盘相对的一侧均设置有所述压槽，所述压块为可滚动地设置在所述压槽内的滚珠。

进一步的，所述第一拨叉盘上的压槽深度和第二拨叉盘上的压槽深度在周向上沿相反的方向逐渐增大或减小。

这样，第一拨叉盘和第二拨叉盘相对转动时，滚珠在两侧的压槽内同时滑入或滑出，使得拉杆的轴向移动更快，离合操作更迅速。

进一步的，所述驱动机构包括与所述拉杆平行设置的驱动轴，所述驱动轴上具有驱动齿轮，所述第一拨叉盘上具有与所述驱动齿轮相啮合的轮齿；所述驱动轴上具有同轴设置的蜗轮，还包括与所述蜗轮啮合设置的蜗杆，所述蜗杆上连接有驱动电机。

进一步的，所述驱动轴远离所述驱动齿轮的一端连接有角位移传感器。

这样，就可以通过角位移传感器检测驱动轴的旋转角度，进而换算成拉杆的轴向位移值，可以监测到离合器的结合或断开状态。

进一步的，所述压块和压槽沿周向均布设置有多个。

一种无级变速器，包括输入轴和连接在所述输入轴上的湿式离合器，其特征在于，还包括如上所述的汽车机械式湿式离合器的执行机构。

综上所述，本发明的执行机构及无级变速器均具有结构设计巧妙，有利于缩小变速箱与发动机之间的距离，操作方便可靠等优点。

附图说明

图1为本实施例的结构示意图。

图2为调速机构的结构示意图。

图3为第一调速盘或第二调速盘的结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的详细说明。

具体实施时：如图1～图3所示，一种无级变速器，包括输出轴1、输入轴4和传动带5，所述输出轴1上具有正对设置的输出动锥盘21和输出定锥盘22，所述输出动锥盘21和输出定锥盘22组成从动轮；所述输入轴4上具有正对设置的输入动锥盘41和输入定锥盘42，所述输入动锥盘41和输入定锥盘42组成主动轮；所述传动带5连接在所述从动轮和所述主动轮上。

所述输入轴4的一端连接有湿式离合器9，所述输入轴4上具有沿轴向贯通设置的让位孔，并穿设有同轴设置的拉杆6，所述拉杆6的一端穿过所述湿式离合器9的压盘91，且端部具有沿径向突出形成的轴肩，所述轴肩与所述压盘91之间设置有角接触轴承92；所述拉杆6的另一端穿过所述输入轴4，并配合设置有拨叉机构7和用于驱动所述拨叉机构7沿轴向拉动所述拉杆6的驱动机构8。

所述拨叉机构7包括同轴设置在所述拉杆6上的第一拨叉盘71，所述第一拨叉盘71朝向变速箱的一侧同轴正对地设置有第二拨叉盘72，所述第二拨叉盘72与变速箱壳体固定连接，且中部具有供所述拉杆6间隙穿过的通孔；所述第一拨叉盘71和第二拨叉盘72正对的一侧分别具有对应设置的压块73和压槽74，所述压块73和压槽74沿周向均布设置有多个。

所述压块73突出地设置在第一拨叉盘71或/和第二拨叉盘72上，所述压槽74位于所述压块73正对的所述第二拨叉盘72或/和第一拨叉盘71上，所述压块73可滑动地配合在所述压槽74内，且所述压槽74的深度沿周向逐渐增大或减小；所述第一拨叉盘71背离所述第二拨叉盘72的另一端沿轴向抵接在所述拉杆6上，所述拉杆6或所述第一拨叉盘71背离所述湿式离合器9的一端通过直线轴承10安装在变速箱的壳体上；所述驱动机构8用于驱动所述第一拨叉盘71转动。

上述结构中，由于第二拨叉盘与壳体相连，即固定不动，驱动机构驱动第一拨叉盘转动，第一拨叉盘与第二拨叉盘上对应设置的压块和压槽在周向上相对移动，而压槽的深度在周向上逐渐增大或减小，即压块会在压槽内滑入或滑出，从而推挤第一拨叉盘相对第二拨叉盘轴向移动，进而带动拉杆轴向移动，从而实现离合器的结合和分离。

本实施例中，所述第一拨叉盘71固定安装在所述拉杆6上，且背离所述第二拨叉盘72的一侧具有沿轴向延伸形成的安装轴段，所述第一拨叉盘71的安装轴段通过所述直线轴承10安装在变速箱的壳体上。

本实施例中，所述第一拨叉盘71和第二拨叉盘72相对的一侧均设置有所述压槽74，且所述第一拨叉盘71上的压槽74深度和第二拨叉盘72上的压槽74深度在周向上沿相反的方向逐渐增大或减小，所述压块73为可滚动地设置在所述压槽74内的滚珠。

这样，第一拨叉盘和第二拨叉盘相对转动时，滚珠在两侧的压槽内同时滑入或滑出，使得拉杆的轴向移动更快，离合操作更迅速。

实施时，所述驱动机构8包括与所述拉杆6平行设置的驱动轴81，所述驱动轴81上具有驱动齿轮82，所述第一拨叉盘71上具有与所述驱动齿轮82相啮合的轮齿；所述驱动轴81上具有同轴设置的蜗轮83，还包括与所述蜗轮83啮合设置的蜗杆84，所述蜗杆84上连接有驱动电机。这样，通过蜗轮蜗杆减速配合可以实现自锁，从而减少电机的能量消耗。所述驱动轴81远离所述驱动齿轮82的一端连接有角位移传感器。

就可以通过角位移传感器检测驱动轴的旋转角度，进而换算成拉杆的轴向位移值，可以监测到离合器的结合或断开状态。

另外，本实施例中，所述输入轴4上具有正对设置的输入定锥盘42和输入动锥盘41，所述输入定锥盘42固定设置在所述输入轴4上，所述输入动锥盘41通过花键可轴向移动地设置在所述输入轴4上，所述输入动锥盘41背离所述输入定锥盘42的一侧沿轴向延伸形成锥盘套，所述锥盘套上套设有碟簧43，所述锥盘套背离所述输入定锥盘42的一端还套设有碟簧限位套44，所述碟簧限位套44的一端与所述碟簧43相抵接，另一端与输入轴4的端部相连。

所述碟簧限位套44背离所述锥盘套的一端的内径与所述输入轴4的直径相匹配，并套设在所述输入轴4上，所述输入轴4上具有呈环形的限位凹槽，并安装有限位环，所述碟簧限位套44抵接在所述限位环上。

进一步，所述碟簧限位套44朝向所述限位环的一端与所述限位环相匹配的防脱槽，所述防脱槽的内径与所述限位块的外径相匹配，所述限位环包括至少两个呈弧形的限位弧板，所述限位弧板配合在所述防脱槽和限位凹槽内。

所述输出动锥盘21的背侧同轴设置有可相对转动的第一调速盘11，所述输出轴1上同轴设置有可相对转动的第二调速盘12；所述第一调速盘11和第二调速盘12同轴正对，且二者正对的一侧具有对应设置的导向槽13和推挤块14，所述导向槽13和推挤块14沿周向均布设置有多个。

所述导向槽13沿周向逐渐凹陷地设置在所述第一调速盘11或/和第二调速盘12，所述推挤块14突出地设置在所述导向槽13正对的所述第二调速盘12或第一调速盘11上，且所述推挤块14可沿周向滑入或滑出所述导向槽13；还包括与所述输出轴1平行设置的调速轴3，所述调速轴3上设置有第一调速齿轮31，所述第一调速盘11上具有与所述第一调速齿轮31相啮合的轮齿。

使用时，可以将第二调速盘与无级变速器的壳体相连，避免第二调速盘转动；调速时，驱动调速轴转动，通过第一调速齿轮带动第一调速盘转动，使第一调速盘和第二调速盘产生相对转动，对应设置的推挤块沿周向滑入或滑出导向槽，推动第一调速盘相对第二调速盘沿轴向移动，从而带动输出动锥盘在输出轴上轴向移动，实现调速。传动时，动力从输出轴输入，由于第一调速盘和第二调速盘可相对转动的设置在输出轴和输出动锥盘上，使得调速机构不影响动力的传递，而动力的传递也不会影响调速机构的动作。上述结构采用导向槽的深度和突出设置的推挤块配合，通过推挤块的嵌入导向槽的深度变化调整第一调速盘和第二调速盘之间的间距，由于导向槽沿周向设置，最长只能设置一圈，这样，最多只需要驱动第一调速盘相对第二调速盘转动一周，就可以实现输出动锥盘的最大和最小的轴向移动。调速时间更短，响应速度快，有利于改善驾驶体验。

本实施例中，所述第一调速盘11和第二调速盘12相对的一侧均具有所述导向槽13，所述第一调速盘11上的导向槽13和所述第二调速盘12上的导向槽13在周向上沿相反的方向逐渐凹陷设置，所述推挤块14为可滚动地设置在所述导向槽13内的滚珠。

这样，第一调速盘和第二调速盘相对转动过程中，钢珠同时在两个导向槽内滚入或滚出，在相同调速时间内，轴向推挤的行程翻倍，从而可以大大降低调速时间，提高响应速度。

实施时，所述调速轴3上还设置有第二调速齿轮32，所述第二调速盘12上具有与所述第二调速齿轮32相啮合的轮齿；所述第一调速齿轮31的直径大于或小于所述第二调速齿轮32的直径。

由于第一调速齿轮的直径和第二调速齿轮的直径不等，使得第一调速齿轮与第一调速盘的速比不等于第二调速齿轮与第二调速盘的速比。调速轴转动时，同轴设置的第一调速盘和第二调速盘在不同速比的带动下转速不同，使二者之间产生相对转动，进而带动推挤块沿轴向滑入或滑出导向槽，实现对输出动锥盘的轴向推挤，最终实现调速。另外，由于调速轴上直径不同的第一调速齿轮和第二调速齿轮同时与第一调速盘和第二调速盘啮合，使得两对相互啮合的齿轮之间产生相互锁止的力，即调速轴的转动可以带动第一调速盘和第二调速盘相对转动，而第一调速盘和第二调速盘无法在不确定地相对转动过程中反向驱动调速轴转动，即实现了第一调速盘和第二调速盘的反向锁止。

实施时，所述输出动锥盘21的背侧具有沿轴向延伸形成的轴承座，所述第一调速盘11朝向所述输出动锥盘21的一侧具有凹陷形成的轴承孔，所述第一调速盘11通过设置在所述轴承座和轴承孔上的角接触球轴承可转动地安装在所述输出动锥盘21上。

实施时，所述输出轴1上套设有轴套15，所述轴套15背离所述输出动锥盘21的一端具有沿径向突出形成的凸缘；所述第二调速盘12背离所述输出动锥盘21的一侧具有凹陷形成的轴承孔，所述第二调速盘12通过设置在所述轴套15和轴承孔上的角接触球轴承可转动地安装在所述输出轴1上。

实施时，所述输出轴1上具有同轴设置的定位环槽，所述轴套15背离所述输出动锥盘21的一侧具有凹陷形成的定位槽，所述定位环槽和定位槽内嵌设有挡圈16，所述挡圈16的内径与所述定位环槽的最小直径一致，外径与所述定位槽的最大直径一致；所述挡圈16由呈圆弧形的挡圈弧组成，所述挡圈弧的弧长小于挡圈半圆的弧长。

由于输出轴上通常具有突出的部分，轴套只能从输出轴最小的一端套设在输出轴上，为了避免轴套沿轴向脱出，通常需要在轴套外再设置一个固定件，限制轴套的轴向向外移动，但这样会造成输出轴的轴向尺寸较大。采用上述结构，通过挡圈弧组成挡圈嵌入定位环槽和定位槽内，既可以通过轴套上的定位槽防止挡圈弧从定位环槽内脱落，又可以将挡圈的轴向尺寸与轴套的轴向尺寸重叠，缩减输出轴的轴向空间。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不以本发明为限制，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种汽车机械式湿式离合器的执行机构，包括变速箱的输入轴（4），所述输入轴（4）的一端连接有湿式离合器（9），其特征在于，所述输入轴（4）上具有沿轴向贯通设置的让位孔，并穿设有同轴设置的拉杆（6），所述拉杆（6）的一端穿过所述湿式离合器（9）的压盘（91），且端部具有沿径向突出形成的轴肩，所述轴肩与所述压盘（91）之间设置有角接触轴承（92）；所述拉杆（6）的另一端穿过所述输入轴（4），并配合设置有拨叉机构（7）和用于驱动所述拨叉机构（7）沿轴向拉动所述拉杆（6）的驱动机构（8）；

所述拨叉机构（7）包括同轴设置在所述拉杆（6）上的第一拨叉盘（71），所述第一拨叉盘（71）朝向变速箱的一侧同轴正对地设置有第二拨叉盘（72），所述第二拨叉盘（72）与变速箱壳体固定连接，且中部具有供所述拉杆（6）间隙穿过的通孔；所述第一拨叉盘（71）和第二拨叉盘（72）正对的一侧分别具有对应设置的压块（73）和压槽（74），所述压块（73）突出地设置在第一拨叉盘（71）或/和第二拨叉盘（72）上，所述压槽（74）位于所述压块（73）正对的所述第二拨叉盘（72）或/和第一拨叉盘（71）上，所述压块（73）可滑动地配合在所述压槽（74）内，且所述压槽（74）的深度沿周向逐渐增大或减小；所述第一拨叉盘（71）背离所述第二拨叉盘（72）的另一端沿轴向抵接在所述拉杆（6）上，所述拉杆（6）或所述第一拨叉盘（71）背离所述湿式离合器（9）的一端通过直线轴承（10）安装在变速箱的壳体上；所述驱动机构（8）用于驱动所述第一拨叉盘（71）转动。

2.如权利要求1所述的汽车机械式湿式离合器的执行机构，其特征在于，所述第一拨叉盘（71）固定安装在所述拉杆（6）上，且背离所述第二拨叉盘（72）的一侧具有沿轴向延伸形成的安装轴段，所述第一拨叉盘（71）的安装轴段通过所述直线轴承（10）安装在变速箱的壳体上。

3.如权利要求1所述的汽车机械式湿式离合器的执行机构，其特征在于，所述压槽（74）正对的第一拨叉盘（71）或/和第二拨叉盘（72）上具有半球型的凹槽，所述压块（73）为可滚动地设置在所述凹槽内的滚珠。

4.如权利要求1所述的汽车机械式湿式离合器的执行机构，其特征在于，所述第一拨叉盘（71）和第二拨叉盘（72）相对的一侧均设置有所述压槽（74），所述压块（73）为可滚动地设置在所述压槽（74）内的滚珠。

5.如权利要求4所述的汽车机械式湿式离合器的执行机构，其特征在于，所述第一拨叉盘（71）上的压槽（74）深度和第二拨叉盘（72）上的压槽（74）深度在周向上沿相反的方向逐渐增大或减小。

6.如权利要求1所述的汽车机械式湿式离合器的执行机构，其特征在于，所述驱动机构（8）包括与所述拉杆（6）平行设置的驱动轴（81），所述驱动轴（81）上具有驱动齿轮（82），所述第一拨叉盘（71）上具有与所述驱动齿轮（82）相啮合的轮齿；所述驱动轴（81）上具有同轴设置的蜗轮（83），还包括与所述蜗轮（83）啮合设置的蜗杆（84），所述蜗杆（84）上连接有驱动电机。

7.如权利要求6所述的汽车机械式湿式离合器的执行机构，其特征在于，所述驱动轴（81）远离所述驱动齿轮（82）的一端连接有角位移传感器。

8.如权利要求1所述的汽车机械式湿式离合器的执行机构，其特征在于，所述压块（73）和压槽（74）沿周向均布设置有多个。

9.一种无级变速器，包括输入轴（4）和连接在所述输入轴（4）上的湿式离合器（9），其特征在于，还包括如权利要求1～8中任一权利要求所述的汽车机械式湿式离合器的执行机构。