离合器驱动装置、离合器驱动系统和车辆的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种离合器驱动装置，该离合器驱动装置包括动力源（2）、传动机构（3）、推杆（4）以及活塞缸（5），所述传动机构（3）连接于动力源（2）并与推杆（4）的一端铰接，以将动力源（2）的旋转运动转换为推杆（4）的直线运动，推杆（4）的另一端与活塞缸（5）的活塞（51）连接，以推动所述活塞（51）在所述活塞缸（5）内移动。本发明通过在活塞缸内建立油压后通过驱动分泵驱动离合器，增加了离合器驱动装置的可靠性。此外，本发明不受车辆中气源的限制，可以使离合器驱动装置灵活布置。此外，本发明还公开了一种使用上述离合器驱动装置的离合器驱动系统以及包括该离合器驱动系统的车辆。
【专利说明】离合器驱动装置、离合器驱动系统和车辆
【技术领域】
[0001]本发明涉及车辆领域，具体地，涉及一种离合器驱动装置、使用该离合器驱动装置的离合器驱动系统以及包括该离合器驱动系统的车辆。
【背景技术】
[0002]在混合动力车辆中常用到混合动力模式，这种动力模式一般为:发动机通过电动离合器与电机对接，电机再与变速箱对接。考虑到混合动力电动车的运行工况和控制策略，电动离合器不仅需要满足实时切断发动机动力输出的功能，还要满足长时间(例如1·2小时)切断发动机 动力输出的功能。针对以上情况，就要求电动离合器的驱动装置不仅要控制精确，还要有很高可靠性。
[0003]目前市场上常用到气动驱动装置，该气动驱动装置控制比较粗暴，往往产生较强的冲击，产生噪声的同时其可靠性也不是很好。由于气动驱动装置要依靠整车的气源，这难免会造成局限性，使整车布置的灵活性受到影响。目前市场上也有不用依赖于整车气源的电动驱动装置，为满足驱动力的需求，这种电动驱动装置通常需要较大的驱动电机。而且由于传统的电动驱动装置的动力仅依靠机械连杆驱动变速箱上的分离摇臂来实现离合器的分离，这造成其整个驱动装置在整车上布置不方便。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供一种离合器驱动装置，该离合器驱动装置对准确地控制离合器的分离和接合。
[0005]为了实现上述目的，本发明提供一种离合器驱动装置，该离合器驱动装置包括动力源、传动机构、推杆以及活塞缸，所述传动机构连接于所述动力源并与所述推杆的一端铰接，以将所述动力源的旋转运动转换为所述推杆的直线运动，所述推杆的另一端与所述活塞缸的活塞连接，以推动所述活塞在所述活塞缸内移动。
[0006]进一步地，所述离合器驱动装置还包括壳体，所述动力源和所述活塞缸分别安装在所述壳体上，所述传动机构安装在所述壳体内。
[0007]优选地，所述传动机构包括蜗杆和蜗轮件，所述蜗杆安装在所述动力源上，并由所述动力源驱动而转动；所述蜗轮件与所述蜗杆啮合，并且可转动地安装在所述壳体内，所述推杆的一端铰接在所述蜗轮件上。
[0008]优选地，所述蜗轮件为蜗轮的一部分，包括安装轴、啮合段、铰接段以及连接该啮合段和该铰接段的连接段，所述安装轴可转动地安装在所述壳体上，所述啮合段与所述蜗杆啮合，所述连接段与所述安装轴固定安装，所述铰接段与所述推杆的一端铰接。
[0009]优选地，所述离合器驱动装置还包括助力机构，该助力机构包括相互配合的第一导向件和第二导向件，所述第一导向件的头部和所述第二导向件的铰接部分别铰接在所述壳体和所述蜗轮件上，所述第一导向件的杆部伸入所述第二导向件的导向部内，并且所述导向部的外周套设有弹簧，该弹簧的两端分别作用在所述第一导向件和所述第二导向件上。
[0010]优选地，所述离合器驱动装置包括行程感测元件，该行程感测元件设置在所述蜗轮件上，以感测所述蜗轮件的转动。
[0011]优选地，所述离合器驱动装置包括储油杯，该储油杯设置在所述活塞缸的上方，并通过油路与所述活塞缸连接以能够向所述活塞缸供应油液；并且所述储油杯内设置有用以感测所述储油杯中的油液量的液位感测元件。
[0012]优选地，所述动力源包括第一电机和第二电机，所述第一电机和所述第二电机分别安装在所述壳体的两侧，所述蜗杆的两个端部分别与所述第一电机和所述第二电机的输出轴连接。
[0013]本发明的另一目的是提供一种离合器驱动系统，该离合器驱动系统具有较高的可靠性。
[0014]为了实现上述另一目的，本发明提供一种离合器驱动系统，该驱动系统包括根据上述的离合器驱动装置，该离合器驱动装置的活塞缸的输出油口通过管路连接于用于驱动离合器的驱动分泵。
[0015]本发明的再一目的是提供一种车辆，该车辆具有可靠性高的离合器驱动系统。
[0016]为了实现上述再一目的，本发明提供一种车辆，该车辆包括上述的离合器驱动系统。
[0017]本发明通过在活塞缸内建立油压后通过驱动分泵驱动离合器，增加了离合器驱动装置的可靠性。此外，本发明不受车辆中气源的限制，使离合器驱动装置可以灵活布置。
[0018]本发明的其他特征和优点将在随后的【具体实施方式】部分予以详细说明。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的【具体实施方式】一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中:
[0020]图1是本发明的离合器驱动装置的结构示意图；
[0021]图2是本发明的离合器驱动装置与离合器连接的示意图。
[0022]附图标记说明
[0023]I壳体2动力源
[0024]3传动机构4推杆
[0025]5液压缸6助力机构
[0026]7行程感测元件 8储油杯
[0027]9液位感测元件 10驱动分泵
[0028]11管路12离合器
[0029]21第一电机22第二电机
[0030]31蜗杆32涡轮件
[0031]32a安装轴32b啮合段
[0032]32c铰接段32d连接段
[0033]51活塞52拉杆
[0034]53回力弹簧61第一导向件[0035]61a头部61b杆部
[0036]62第二导向件 62a铰接部
[0037]62b导向部63弹簧
【具体实施方式】
[0038]以下结合附图对本发明的【具体实施方式】进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的【具体实施方式】仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
[0039]在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、左、右”通常是指附图中的上、下、左、右，“内、外”是指部件轮廓的内、外。
[0040]参见图1和图2，本发明涉及一种离合器驱动装置，该离合器驱动装置主要包括动力源2、传动机构3、推杆4以及活塞缸5。其中，动力源2可以包括第一电机21和第二电机22,所述传动机构3连接于动力源2,具体地,传动机构3与第一电机21和第二电机22的输出轴连接。并且传动机构3与推杆4的一端铰接，以将动力源2的旋转运动转换为推杆4的直线运动，推杆4的另一端与活塞缸5的活塞51连接，从而用以推动活塞51在活塞缸5内移动。
[0041 ] 在图中，活塞缸5内设置的油液，当活塞51在推杆4的作用下向右移动时，由于油液在活塞缸5内的体积减小，使得油液被压缩而形成为高压油液，参见图2，位于右上方的为离合器驱动装置，驱动分泵10通过管路11与离合器驱动装置的活塞缸5的输出油口连通，驱动分泵10在高压油液的驱动下运行，进而驱动离合器12的拨叉移动，实现离合器12的分离。相反地，当推杆4拉动活塞缸5的活塞51向左移动时，管路11中不存在高压油液，使得驱动分泵10无法保持离合器12的拨叉处于分离，即离合器12处于接合状态。另外，从图1中可以看出，活塞缸5中还设置有拉杆52和回力弹簧53，拉杆52用于防止活塞51向左移动出活塞缸5，回力弹簧53套设在拉杆52的外周，并且回力弹簧53的两端作用在活塞51和活塞缸5的内壁之间,用于在离合器12接合时推动活塞51向左移动。关于拉杆52和回力弹簧53的结构、作用原理等均是本领域技术人员所公知的，在此不再赘述。
[0042]通过上述结构可以看出，与现有技术中由连杆机构直接推动离合器的拨叉移动的情况相比，本发明通过在活塞缸5内建立油压后通过驱动分泵10进行驱动，增加了离合器驱动装置的可靠性。此外，本发明不受车辆中气源的限制，使离合器驱动装置可以灵活布置。
[0043]在安装上述动力源2、传动机构3以及活塞缸5时，可以将其分别安装在多种不同的结构上。优选地，本发明的离合器驱动装置还可以包括壳体1，动力源2和活塞缸5分别安装在壳体I上，并将传动机构3安装在壳体I内，在动力源2包括第一电机21和第二电机22的情况下，第一电机21和第二电机22分别安装在壳体I的两侧，第一电机21和第二电机22的下方为线束(未标记)，并且在壳体I的上侧还设置有通气口(未标记)。本发明通过将离合器驱动装置的各个部件集中布置在一起，以进一步优化空间布置。 [0044]可以理解，上述将动力源2的旋转运动最后转化成推杆4的直线运动的传动机构3可以包括多种结构形式，例如传动机构3可以是相互啮合的锥形齿轮等。例如，在一种实施方式中，传动机构3包括相互哨合的第一齿轮和第二齿轮,所述第一齿轮安装在所述动力源2上，并由所述动力源2驱动而转动；所述第二齿轮可转动地安装在所述壳体I内，所述推杆4的一端铰接在所述第二齿轮上。上述传动机构3均可以实现将动力源2的旋转运动最后转化成推杆4的直线运动。
[0045]优选地，在图1所示的【具体实施方式】中，传动机构3包括蜗杆31和蜗轮件32，其中，蜗杆31安装在动力源2上，具体地，蜗杆31的两个端部安装在动力源2上，并由动力源2驱动而转动。更确切地，蜗杆31的两个端部分别安装在第一电机21和第二电机22的输出轴上。此外，在图1所不的【具体实施方式】中，蜗杆31位于壳体I内并相对于壳体I转动，因此，在壳体I和蜗杆31之间设置有轴承，以增加壳体I对蜗杆31的支撑。
[0046]所述蜗轮件32与蜗杆31啮合，并且可转动地安装在壳体I内，推杆4的一端铰接在蜗轮件32上。在采用蜗杆31和蜗轮件32的传动机构3中，动力源2驱动蜗杆31转动，蜗轮件32与蜗杆31啮合后，使得蜗杆31的转动变为蜗轮件32的转动，例如使得蜗轮件32沿图1所示的顺时针方向转动。由于推杆4与蜗轮件32铰接，因而推杆4随蜗轮件32的顺时针转动而向右移动，以推动活塞51。
[0047]在传动机构3中，蜗轮件32可以为蜗轮，也可以为蜗轮的一部分。优选地，蜗轮件32为蜗轮的一部分，一方面可以减轻离合器驱动装置的重量，减少生产成本，另一方面，可以减少其他部件的连接，防止蜗轮件32与推杆4发生干涉。
[0048]具体地，如图1所示，蜗轮件32包括安装轴32a、啮合段32b、铰接段32c以及连接该啮合段32b和该铰接段32c的连接段32d。其中，安装轴32a可转动地安装(例如通过轴承安装等)在壳体I上，连接段32d与安装轴32a固定安装，使连接段32d的长度方向与安装轴32a的轴向方向垂直并且啮合段32b和铰接段32c在径向方向上相对。啮合段32b形成为圆弧状的一部分，以便于与蜗杆31进行啮合。此外，为方便铰接，因而形成铰接段32c，铰接段32c优选为呈直杆状，以在铰接段32c与推杆4的一端铰接后更好地驱动推杆4使沿直线方向移动。
[0049]在上述可以实现推杆4进行直线运动的情况下，为了增加蜗轮件32对推杆4驱动力，本发明的离合器驱动装置还包括助力机构6,该助力机构6的一端铰接在壳体I上,另一端铰接在蜗轮件32上，以对推杆4提供助力。
[0050]具体地，参见图1，助力机构6可以包括相互配合的第一导向件61和第二导向件62，第一导向件61的头部61a和第二导向件62的铰接部62a分别铰接在壳体I和蜗轮件32上，第一导向件61的杆部61b伸入第二导向件62的导向部62b内，并且导向部62b的外周套设有弹簧63，该弹簧63的两端分别作用在第一导向件61和第二导向件62上。
[0051]在上述助力机构6的助力过程中，动力源2 (第一电机21和第二电机22)提供的动力使蜗杆31转动，进而使与蜗杆31啮合的蜗轮件32转动，弹簧63始终压缩在第一导向件61的头部61a和第二导向件62的铰接部62a之间。其中，助力机构6处于图1所示的位置时，即助力机构6向下倾斜的情况下，随着蜗轮件32的逆时针转动，由蜗轮件32的作用而使助力机构6向下倾斜，同时带动推杆4向左移动。在蜗轮件32的顺时针转动过程中，蜗轮件32推动推杆4向右移动。当蜗轮件32的连接段32d处于图1所示的铅垂方向时，助力机构6的第二导向件62、蜗轮件32的铰接段32c以及推杆4处于同一直线上，此时，弹簧63不能输出弹性力，即处于死点位置。当越过该死点位置后，弹簧63输出弹性力，为蜗轮件32提供助力，使得蜗轮件32的铰接段32c进一步推动推杆4。
[0052]可以理解，推杆4向左移动并拉动活塞51向左移动，使活塞缸5中不存在高压油液，相反，推杆4向右移动并推动活塞51向右移动，使使活塞缸5中建立起高压油液。
[0053]上述结构中，为了可以准确控制动力源2提供合适的动力方向，本发明的离合器驱动装置还可以包括行程感测元件7，该行程感测元件7设置在蜗轮件32上，以感测蜗轮件32的转动。当行程感测元件7感测到蜗轮件32转动到最大角度时，向控制器(未显示)发出信号，控制器接收到该信号后控制动力源2沿相反方向转动，以在离合器12的分离状态和接合状态之间进行切换。
[0054]另外，在活塞缸5向驱动分泵10提供高压油液后，需要向活塞缸5中补偿油液。因此，本发明的离合器驱动装置还包括储油杯8，该储油杯8设置在活塞缸5的上方，并通过油路与活塞缸5连接以能够向活塞缸5供应油液。并且，储油杯8内设置有用以感测储油杯8中的油液量的液位感测元件9，当储油杯8内的油液量低于警戒线时，发生警报信号。根据该警报信号，向储油杯8中加入油液，以确保离合器驱动装置的工作可靠性。
[0055]基于以上所述的离合器驱动装置，本发明还涉及一种离合器驱动系统，该驱动系统包括根据上述的离合器驱动装置，该离合器驱动装置的活塞缸4的输出油口通过管路11连接于用于驱动离合器12的驱动分泵10。该驱动分泵10与离合器12的拨叉连接，以驱动离合器12的分离和接合。而且，本发明的离合器驱动装置尤其适用于电动离合器的情况。
[0056]另外，本发明还涉及一种车辆，该车辆包括根据上述的离合器驱动系统。车辆(尤其是混合动力车辆)中，通过采用上述离合器驱动系统，可以提高离合器12的分离与接合的可靠性。
[0057]以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
[0058]另外需要说明的是，在上述【具体实施方式】中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
[0059]此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。
【权利要求】
1.一种离合器驱动装置，其特征在于，该离合器驱动装置包括动力源(2)、传动机构(3)、推杆(4)以及活塞缸(5)，所述传动机构(3)连接于所述动力源(2)并与所述推杆(4)的一端铰接，以将所述动力源(2)的旋转运动转换为所述推杆(4)的直线运动，所述推杆(4)的另一端与所述活塞缸(5)的活塞(51)连接，以推动所述活塞(51)在所述活塞缸(5)内移动。
2.根据权利要求1所述的离合器驱动装置，其特征在于，所述离合器驱动装置还包括壳体(1)，所述动力源(2)和所述活塞缸(5)分别安装在所述壳体(I)上，所述传动机构(3)安装在所述壳体(I)内。
3.根据权利要求2所述的离合器驱动装置，其特征在于，所述传动机构(3)包括蜗杆(31)和蜗轮件(32)，所述蜗杆(31)安装在所述动力源(2)上，并由所述动力源(2)驱动而转动；所述蜗轮件(32 )与所述蜗杆(31)啮合，并且可转动地安装在所述壳体(I)内，所述推杆(4)的一端铰接在所述蜗轮件(32)上。
4.根据权利要求3所述的离合器驱动装置，其特征在于，所述蜗轮件(32)为蜗轮的一部分，包括安装轴(32a)、啮合段(32b )、铰接段(32c )以及连接该啮合段(32b )和该铰接段(32c)的连接段(32d)，所述安装轴(32a)可转动地安装在所述壳体(I)上，所述啮合段(32b)与所述蜗杆(31)啮合，所述连接段(32d)与所述安装轴(32a)固定安装，所述铰接段(32c)与所述推杆(4)的一端铰接。
5.根据权利要求2所述的离合器驱动装置，其特征在于，所述离合器驱动装置还包括助力机构(6)，该助力机构(6)包括相互配合的第一导向件(61)和第二导向件(62)，所述第一导向件(61)的头部(61a)和所述第二导向件(62)的铰接部(62a)分别铰接在所述壳体(1)和所述蜗轮件(32)上，所述第一导向件(61)的杆部(61b)伸入所述第二导向件(62)的导向部(62b)内，并且所述导向部(62b)的外周套设有弹簧(63)，该弹簧(63)的两端分别作用在所述第一导向件(61)和所述第二导向件(62)上。
6.根据权利要求3所述的离合器驱动装置，其特征在于，所述离合器驱动装置包括行程感测元件(7 )，该行程感测元件(7 )设置在所述蜗轮件(32 )上，以感测所述蜗轮件(32 )的转动。
7.根据权利要求1所述的离合器驱动装置，其特征在于，所述离合器驱动装置包括储油杯(8)，该储油杯(8)设置在所述活塞缸(5)的上方，并通过油路与所述活塞缸(5)连接以能够向所述活塞缸(5)供应油液；并且所述储油杯(8)内设置有用以感测所述储油杯(8)中的油液量的液位感测元件(9 )。
8.根据权利要求2至8中任意一项所述的离合器驱动装置，其特征在于，所述动力源(2)包括第一电机(21)和第二电机(22)，所述第一电机(21)和所述第二电机(22)分别安装在所述壳体(I)的两侧，所述蜗杆(31)的两个端部分别与所述第一电机(21)和所述第二电机(22)的输出轴连接。
9.一种离合器驱动系统，其特征在于，该驱动系统包括根据权利要求1至9中任意一项所述的离合器驱动装置，该离合器驱动装置的活塞缸(5)的输出油口通过管路(11)连接于用于驱动离合器的驱动分泵(10)。
10.一种车辆，其特征在于，该车辆包括根据权利要求10所述的离合器驱动系统。
【文档编号】F16D25/06GK103671619SQ201210363864
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2012年9月26日 优先权日:2012年9月26日
【发明者】张学渊, 张文明, 李松涛, 黄福邦 申请人:北汽福田汽车股份有限公司