CN208900578U - 用于机械离合器的驱动装置 - Google Patents

Abstract

提供了一种用于机械离合器的驱动装置。该驱动装置包括：连接部件、电动机、传感器、控制单元以及行星齿轮单元，其中连接部件用于与机械离合器进行连接，以控制机械离合器的分离和接合；电动机用于提供输出扭矩至连接部件，以驱动连接部件的运动；传感器设置在电动机的转子上并用于感测电动机的转子的位置；控制单元与传感器和电动机相连接，并用于基于传感器感测的位置控制电动机向连接部件提供输出扭矩；以及齿轮副和行星齿轮单元，齿轮副连接在电动机与行星齿轮单元之间并用于放大电动机的输出扭力，以及行星齿轮单元连接在齿轮副与连接部件之间并用于放大电动机的输出扭矩。

Description

用于机械离合器的驱动装置

技术领域

本公开涉及车辆离合器，尤其涉及一种用于机械离合器的驱动装置。

背景技术

目前的车辆仍然大量采用手动变速箱，而装配有手动变速箱的车辆在启停和换挡时均需要司机踩踏离合器踏板。在实际操作中，经常由于司机未能控制好离合器和油门的配合，从而导致耸车甚至熄火的问题。在司机欠缺驾驶经验或存在不良驾驶习惯的情况下，还容易导致离合器过早的磨损更换。

此外，在交通拥堵或需要频繁启停的工作环境中，司机往往需要频繁地踩踏离合器踏板，从而可能导致司机的疲劳驾驶。

往往发动机马力越大，需要的离合器分离轴承的分离力也越大，从而对于离合器的驱动装置提出更高的要求。

实用新型内容

为了解决上述问题，根据本公开的第一方面，提供了一种用于机械离合器的驱动装置，其特征在于，该驱动装置可包括：

连接部件，用于与机械离合器进行连接，以控制机械离合器的分离和接合；

电动机，用于提供输出扭矩至连接部件，以驱动连接部件的运动；

传感器，设置在电动机的转子上并用于感测电动机的转子的位置；

控制单元，与传感器和电动机相连接，并用于基于传感器感测的位置控制电动机向连接部件提供输出扭矩；以及

齿轮副和行星齿轮单元，齿轮副连接在电动机与行星齿轮单元之间并用于放大电动机的输出扭力，以及行星齿轮单元连接在齿轮副与连接部件之间并用于放大电动机的输出扭矩。

根据本公开的至少一个实施方式，电动机为直流无刷电动机。

根据本公开的至少一个实施方式，连接部件与机械离合器形成花键联接。

根据本公开的至少一个实施方式，齿轮副包括两个齿轮。

根据本公开的至少一个实施方式，两个齿轮均为经过磨齿的齿轮。

根据本公开的至少一个实施方式，驱动装置还包括制动单元，制动单元用于响应于供给至电动机的电压小于预设值而锁止电动机的转子。

根据本公开的至少一个实施方式，制动单元包括：

摩擦部件，用于施加压力至电动机的转子；

弹性部件，与摩擦部件相连接以施加压力至摩擦部件；以及

电磁铁，用于对摩擦部件产生吸力以抵消弹性部件施加在摩擦部件上的压力。

根据本公开的至少一个实施方式，在供给至电动机的电压小于预设值的情况下，电磁铁停止对摩擦部件产生吸力，摩擦部件与电动机的转子相接触并施加压力至电动机的转子，以锁止电动机的转子。

附图说明

附图示出了本公开的示例性实施方式，并与其说明一起用于解释本公开的原理，其中包括了这些附图以提供对本公开的进一步理解，并且附图包括在本说明书中并构成本说明书的一部分。

图1示出了根据本公开实施方式的用于机械离合器的驱动装置的示意性框图。

图2示出了根据本公开实施方式的离合器驱动装置示意图。

图3示出了沿图2的B-B线得到的剖视图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本公开作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于解释相关内容，而非对本公开的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本公开相关的部分。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本公开。

图1示出了根据本公开实施方式的用于机械离合器的驱动装置的示意性框图。根据本公开实施方式的用于机械离合器的驱动装置设置在机械离合器上来实现机械离合器的自动控制。这里所提到的机械离合器指的是手动挡车辆中需要人工操作离合器踏板使得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的部件。

如图1所示，根据本公开实施方式的用于机械离合器的驱动装置100可包括控制单元101、电动机102、传感器103、齿轮副104、行星齿轮单元105和连接部件106。

控制单元101可以是通用目的处理器、专用目的处理器、或可编程逻辑器件等的形式，本公开对此没有限制。控制单元可通过本领域中常见的电子控制单元(ECU)来实现，并且其信号的接收及控制信号的输出以及具体结构均为本领域的常规方式。并且控制单元与其他部件的控制及连接方式均可以采用现有的常规方式。

在本公开实施方式中，电动机102可以是直流有刷或无刷电动机。电动机102可输出扭矩至连接部件106，以驱动连接部件106的运动。

传感器103可设置在电动机102的转子上，以感测电动机102的转子的位置。传感器103与控制单元101电连接，以将感测到的电动机102的转子的位置提供给控制单元101，控制单元101基于传感器103提供的电动机的转子的位置来控制电动机102。在本公开可能的实施方式中，驱动装置100还可包括其他传感器，例如输入轴转速传感器、输出轴转速传感器、发动机转速传感器。这些连接与控制方式可以采用本领域中所用的常规方式。

齿轮副104可连接在电动机102与行星齿轮单元104之间，并用于放大电动机102的输出扭力，例如其中齿轮副104与电机102轴相啮合，并且与行星齿轮单元104通过齿轮轴(例如二者的中心齿轮轴)啮合连接，例如齿轮副104的中心转动轴与行星齿轮单元104的中心转动轴固接，从而二者可以一起转动。在本实施方式中，齿轮副104可包括两个相互配合的齿轮。在本公开可能的实施方式中，齿轮副104可包括两个高啮合度的齿轮，并且该两个齿轮都是经过磨齿的。通过使用齿轮副104，可放大电动机102的输出扭力。例如，齿轮副104可使得放大后的输出扭力适用于395mm以上的离合器总成。此外，位于行星齿轮单元105与电动机102之间的齿轮副104可有效地减小噪音，减慢行星齿轮单元105的运行速度。

行星齿轮单元105与齿轮副104相连接，并可包括一组或多组行星齿轮，以将电动机102的输出扭矩放大并且可降低转速。在本实施方式中，行星齿轮单元104为全齿传动，从而可实现长使用寿命和宽使用范围。

驱动装置100通过连接部件106与机械离合器进行连接。连接部件106与行星齿轮单元105相连接，从而电动机102的输出扭矩在通过行星齿轮单元105放大后传输至连接部件106。在实际使用中，连接部件106运动以驱动机械离合器的分离和结合。在本公开可能的实施方式中，连接部件106可包括用于与机械离合器的分离拨叉的外花键进行花键联接的内花键，然而本领域技术人员应理解连接部件106还可以其他形式与机械离合器相连接以实现机械离合器的分离和结合。

此外，驱动装置100还可包括制动单元107。如图2所示，制动单元107可用于通过锁止齿轮副104来锁止电动机102的转子。响应于供给至电动机102的电压小于预设值，控制单元101通过控制信号来控制制动单元107而锁止电动机102的转子，使得电动机102的转子保持在控制单元101掉电瞬间所处的位置处。响应于供给至电动机102的电压大于或等于上述预设值，控制单元101可控制制动单元107，以使得制动单元107释放电动机102的转子。在本公开可能的实施方式，制动单元107可包括电磁铁1071、弹性部件1072和摩擦部件1073。为了中释放电动机102的转子，制动单元107可向电磁铁供电，从而电磁铁产生的吸力抵消弹性部件施加在摩擦部件上的压力，使得摩擦部件不再阻止电动机102的转子的转动。为了锁止电动机102的转子，制动单元107可不向电磁铁供电，从而弹性部件施加压力在摩擦部件上，使得摩擦部件阻止电动机102的转子的转动。

下面参照图2对本公开的上述结构进一步地说明。如图2所示，电动机102的轴1021可以通过啮合的方式与齿轮副104相连，通过电机102的转动来带动齿轮副104的转动。齿轮副104通过可与其啮合的中心转轴将其转动传递至行星齿轮单元105。在图3中示出了图2的B-B剖面图以示出行星齿轮单元105。如图2所示，制动单元107可包括电磁铁1071、弹性部件1072和摩擦部件1073。弹性部件1072可以是弹簧，其一端与摩擦部件1073抵接。弹性部件1072用于控制摩擦部件1073与齿轮副104的中心转轴接触，进而控制电动机102的转子的停止与转动。当接触时，通过二者之间的摩擦力来使齿轮副104及电动机102停止，当时，电动机102进行转动。电磁铁1071，由外部电源(未图示)供电，在外部电源供电的情况下，电磁铁1071控制摩擦部件1073克服弹性部件1072的弹性力，以便进行上述分离，当在外部电源停止供电的情况下，弹性部件1072的弹性力使得进行上述接触且使电动机102停止。

在本公开中，在常规的行星轮结构的基础上，为了进一步延长机构的使用寿命和拓宽机构的使用范围，增加了一对高啮合度并磨齿的齿轮副，该齿轮副位于行星齿轮副前端，有效降低运行噪音，减慢行星齿轮副的运行速度，因齿轮副的全齿传动，齿面压力并未大幅上升，从而实现了更长的寿命和更宽的使用范围。

根据本公开实施方式的用于机械离合器的驱动装置，可在不改变车辆原有变速箱和离合器的情况下，精确且平稳地实现离合器的自动分离和结合，从而可在保持手动挡车型驾驶乐趣的同时，达到减轻驾驶疲劳，降低汽车油耗，保护发动机的目的。此外，通过采用齿轮副放大了电动机的输出扭力，从而可使得该驱动装置适用于中型和重型机械离合器。

本领域的技术人员应当理解，上述实施方式仅仅是为了清楚地说明本公开，而并非是对本公开的范围进行限定。对于所属领域的技术人员而言，在上述公开的基础上还可以做出其它变化或变型，并且这些变化或变型仍处于本公开的范围内。

Claims (8)

1.一种用于机械离合器的驱动装置，其特征在于，所述驱动装置包括：

连接部件，用于与所述机械离合器进行连接，以控制所述机械离合器的分离和接合；

电动机，用于提供输出扭矩至所述连接部件，以驱动所述连接部件的运动；

传感器，设置在所述电动机的转子上并用于感测所述电动机的转子的位置；

控制单元，与所述传感器和所述电动机相连接，并用于基于所述传感器感测的所述位置控制所述电动机向所述连接部件提供所述输出扭矩；以及

齿轮副和行星齿轮单元，所述齿轮副连接在所述电动机与所述行星齿轮单元之间并用于放大所述电动机的输出扭力，以及所述行星齿轮单元连接在所述齿轮副与所述连接部件之间并用于放大所述电动机的输出扭矩。

2.根据权利要求1所述的驱动装置，其特征在于，所述电动机为直流无刷电动机。

3.根据权利要求1所述的驱动装置，其特征在于，所述连接部件与所述机械离合器形成花键联接。

4.根据权利要求1所述的驱动装置，其特征在于，所述齿轮副包括两个齿轮。

5.根据权利要求4所述的驱动装置，其特征在于，所述两个齿轮均为经过磨齿的齿轮。

6.根据权利要求1所述的驱动装置，其特征在于，所述驱动装置还包括制动单元，所述制动单元用于响应于供给至所述电动机的电压小于预设值而锁止所述电动机的所述转子。

7.根据权利要求6所述的驱动装置，其特征在于，所述制动单元包括：

摩擦部件，用于施加压力至所述电动机的转子；

弹性部件，与所述摩擦部件相连接以施加压力至所述摩擦部件；以及

电磁铁，用于对所述摩擦部件产生吸力以抵消所述弹性部件施加在所述摩擦部件上的所述压力。

8.根据权利要求7所述的驱动装置，其特征在于，在供给至所述电动机的电压小于预设值的情况下，所述电磁铁停止对所述摩擦部件产生吸力，所述摩擦部件与所述电动机的转子相接触并施加压力至所述电动机的转子，以锁止所述电动机的转子。