汽车和电动离合器执行机构的制作方法

本发明涉及汽车技术领域，特别涉及一种汽车和电动离合器执行机构。

背景技术：

目前，自动变速器离合器执行机构包括液压和电动两种方式。液压离合器执行机构可以提供较大推动力，但是其存在结构复杂、加工难度大等缺点，实际应用时成本较高。因此，现有技术开发出电动离合器执行机构，电动离合器执行机构利用电机来提供离合器分离所需扭矩，而且相比于液压离合器执行机构，电动离合器执行机构的结构简单，加工难度不大。但是，电动离合器执行机构要求电机提供较大额定力矩，来提供足够大的离合器分离力，这无疑会增加电机的体积及功率，这对于成本控制和空间布局是一大难点。

技术实现要素：

本发明解决的问题是，如何在不增加电机体积及功率的前提下，有效提升电动离合器执行机构在离合器分离过程中所能提供的力矩。

为解决上述问题，本发明提供一种电动离合器执行机构。电动离合器执行机构包括：驱动件，用于输出扭矩；

分离拨叉轴；

传动机构，连接所述驱动件和分离拨叉轴，用于传递所述驱动件的输出扭矩至分离拨叉轴以驱动所述分离拨叉轴绕自身中轴线旋转；

补偿部，用于在离合器分离时提供补偿力，以补偿所述分离拨叉轴的输出扭矩。

可选地，所述补偿部与所述分离拨叉轴铰接，铰接点适于随所述分离拨叉轴同步转动，且所述补偿力适于通过所述铰接点补偿所述分离拨叉轴转动所需圆周力。

可选地，所述传动机构包括：用于传递扭矩的传动轴；

所述补偿部与所述传动轴铰接，铰接点适于随所述分离拨叉轴同步转动，且所述补偿力适于通过所述铰接点补偿所述传动轴转动所需圆周力。

可选地，所述传动轴的外周面设有突出部，所述传动轴通过所述突出部与所述补偿部铰接。

可选地，所述铰接点适于在所述离合器分离过程依次从初始位置、经中间位置至终点位置旋转；

在所述中间位置，所述补偿部对所述传动轴施加力的作用线经过所述传动轴的中轴线；

从所述初始位置到中间位置，所述传动轴适于通过所述驱动件输出扭矩克服所述补偿部施加的阻挡力；

从所述中间位置到所述终点位置，所述补偿部适于提供所述补偿力。

可选地，电动离合器执行机构还包括：限位件，适于在所述初始位置与所述铰接点抵挡，以阻挡所述传动轴受所述阻挡力旋转。

可选地，所述补偿部为螺旋弹簧，从所述初始位置到中间位置，所述螺旋弹簧呈压缩状态而提供所述弹力以产生所述阻挡力；

从所述中间位置到所述终点位置，所述螺旋弹簧的压缩变形释放以提供所述补偿力。

可选地，所述传动机构还包括至少一级减速机构，每级所述减速机构包括输入部和输出部，且所述输出部的输出转速低于所述输入部的输入转速。

可选地，所述减速机构包括至少两级，相邻两级所述减速机构中的上一级减速机构的输出部和下一级减速机构的输入部连接于同一轴。

可选地，所述同一轴作为所述传动轴。

可选地，所述输入部为蜗杆，所述输出部为蜗轮，所述蜗轮和蜗杆啮合以形成蜗轮蜗杆机构。

可选地，所述输入部为第一齿轮且所述输出部为第二齿轮，所述第一齿轮和第二齿轮啮合以形成齿轮传动机构。

可选地，所述补偿部包括：螺旋弹簧，用于在离合器分离时由压缩状态释放弹力，以作为所述补偿力。

可选地，所述补偿部包括：液压机构或气压机构，包括：

缸体，限定压力腔；

活塞，位于所述压力腔内；

推杆，位于所述活塞的轴向一侧，并与所述活塞连接；

所述补偿部用于：所述活塞背向推杆一侧的压力腔部分的液体介质或气体介质提供液压或气压以作为所述补偿力。

本发明还提供一种汽车。该汽车包括：上述任一所述的电动离合器执行机构。

与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：

在离合器分离过程，驱动件输出扭矩以最终驱使分离拨叉轴旋转至离合器分离，分离拨叉轴旋转所需驱动力来源于驱动件。在这一过程中，补偿部提供与驱动力同向的补偿力，这可以补偿分离拨叉轴的输出扭矩，实现显著增扭的作用。因此，借助于补偿部，本技术方案的电动离合器执行机构能够提供足够的离合器分离力，促使离合器有效分离。

附图说明

图1是本发明具体实施例的电动离合器执行机构的结构示意图；

图2是本发明具体实施例的电动离合器执行机构在工作过程的效果图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。

在汽车中，包括电动离合器执行机构。参照图1和图2，本技术方案提供一种电动离合器执行机构1，电动离合器执行机构1可以包括：

驱动件2，用于输出扭矩；

分离拨叉轴3，连接分离拨叉4；

传动机构5，连接驱动件2和分离拨叉轴3，用于传递驱动件2的输出扭矩至分离拨叉轴3以驱动所述分离拨叉轴3绕自身中轴线旋转。

在离合器分离过程中，分离拨叉轴3带动分离拨叉4同步旋转，分离拨叉4在旋转时，推动推力轴承和膜片弹簧轴向运动，推动(或拉动)离合器摩擦片与摩擦面分离。因此，分离拨叉轴3在旋转时输出扭矩，以驱使离合器分离。

其中，传动机构5包括：用于传递扭矩的传动轴50，作为扭矩输入轴或者扭矩输出轴。电动离合器执行机构1还包括：补偿部6，用于在离合器分离时提供补偿力。补偿部6与传动轴50铰接，铰接点a适于随分离拨叉轴3同步转动，补偿力适于通过铰接点a补偿传动轴50转动所需圆周力。由于传动轴50转动所需圆周力增大，因此从传动轴50到分离拨叉轴3的输出扭矩增强，离合器分离力增大，促使离合器有效分离。

需要注意的是，在离合器从分离到结合过程中，驱动件2可以反转(如逆时针)旋转，驱动分离拨叉轴3和分离拨叉4反转，至离合器接合。

在本实施例中，补偿部6与传动机构5中的一个传动轴50进行铰接，补偿力直接作用于传动轴50。除此之外，在一种变形例中，补偿部可以与分离拨叉轴铰接，铰接点适于随分离拨叉轴同步转动，且补偿力适于通过铰接点补偿分离拨叉轴转动所需圆周力。此时，补偿部施加的补偿力直接作用于分离拨叉轴，省去了中间传递结构。

其中，补偿部6可以包括：螺旋弹簧60，用于在离合器分离时由压缩状态释放弹力，以作为补偿力。

其中，铰接点a在离合器分离过程中的运动轨迹可以设定为：铰接点a适于在离合器分离过程依次从初始位置a、经中间位置b至终点位置c旋转，其中，中间位置b位于初始位置a和终点位置c之间，初始位置a靠近下方，终点位置c靠近上方。

在中间位置b，补偿部6对传动轴50施加力的作用线经过传动轴50的中轴线，例如螺旋弹簧60的中轴线与传动轴50相交，螺旋弹簧60对传动轴50施加弹力的作用线经过传动轴50的中轴线。此时，补偿部6对传动轴50的旋转不提供补偿效果。

从初始位置a到中间位置b，传动轴50适于通过驱动件2输出扭矩克服补偿部6施加的阻挡力。在这一过程中，螺旋弹簧60呈压缩状态而提供弹力以产生所述阻挡力，该阻挡力与传动轴50旋转所需圆周力方向相反，因此在离合器分离过程，传动轴50要克服阻挡力旋转至中间位置b。从初始位置a到中间位置b，铰接点a逐渐向上旋转，并逐渐靠近螺旋弹簧60所在一侧，因此螺旋弹簧60遭到挤压而被持续压缩，蓄积弹力。

之所以定义初始位置a，在于当离合器处于接合状态时，螺旋弹簧50依然呈压缩状态，抑制传动轴50旋转，保持传动轴50的位置稳定性，进而保持分离拨叉轴3及分离拨叉4的稳定性，从而有效维持离合器的接合状态。

从中间位置b到终点位置c，螺旋弹簧60的压缩变形释放以提供补偿力，此时补偿力为弹力沿切线方向的分力，可以有效驱动传动轴50旋转。驱动件2的输出扭矩以及螺旋弹簧60提供的补偿力共同驱动传动轴50旋转，

其中，传动轴50的外周面设有突出部53，传动轴50通过突出部53与补偿部6铰接，同时补偿部6通过螺旋弹簧60与突出部53铰接。一方面，突出部53提供铰接安装部。另一方面，通过铰接，在传动轴50旋转时，突出部53与螺旋弹簧60之间可以发生相对转动，避免螺旋弹簧60的弹簧线发生扭曲变形。

其中，电动离合器执行机构1还包括：限位件7，适于在初始位置a与铰接点a抵挡，以阻挡传动轴50受阻挡力旋转。初始位置a可以对应于离合器接合状态，如前所述，在初始位置a，补偿部6为传动轴50提供阻挡力，这使得传动轴50具有逆时针转动的趋势。此时，限位件7与铰接点a抵挡，可以阻挡传动轴50的旋转趋势转化为有效旋转，这可以实现更好地机械自锁功能，保证电动离合器执行机构1不会在外力作用下出现较大晃动。

补偿部6还包括定位部61(图1未示出)，螺旋弹簧60的一端固定于定位部61，定位部61用来固定螺旋弹簧60。

其中，驱动件2包括第一转轴20。传动机构5还包括：第一级减速机构51和第二级减速机构52，每一级减速机构均包括输入部和输出部，且输出部的输出转速低于输入部的输入转速。

其中，第一级减速机构51包括作为输入部的第一输入部511及作为输出部的第一输出部512。第一输入部511与第一转轴20同轴连接，第一输出部512与传动轴50同轴连接，第一输出部512输出扭矩和转速到传动轴50。并且，第一输入部511和第一输出部512之间形成减速配合，从而第一输出部512的输出转速低于第一输入部511的输入转速。

第二级减速机构52包括：作为输入部的第二输入部521和作为输出部的第二输出部522。第二输入部521与传动轴50同轴连接，第二输入部521从传动轴50输入扭矩和转速。第二输出部522与分离拨叉轴3同轴连接，第二输出部522向分离拨叉轴3输出扭矩和转速。并且，第二输出部522的输出转速低于第一输入部511的输入转速。

根据功率等于扭矩与转速的乘积，第一级减速机构51及第二级减速机构52的输出转速减小，但输出扭矩增加，因此传动机构5起到减速增扭作用。

在一种变形例中，传动机构可以包括至少一级减速机构，不限于两级减速机构。此时，其中至少一级减速机构中的输入部或者输出部与传动轴同轴连接。

在本实施例中，第一级减速机构51为第二级减速机构52的上一级减速机构，第二级减速机构52为第一级减速机构51的下一级减速机构，其中第一输出部512和第二输入部521连接于传动轴50。

在一种变形例中，减速机构包括至少两级，相邻两级所述减速机构中的上一级减速机构的输出部和下一级减速机构的输入部连接于同一轴，这可以增强传动机构的结构紧凑度。同时，该同一轴可以作为传动轴，连接于补偿部。

在第一级减速机构51中，第一输入部511为蜗杆，第一输出部512为蜗轮，蜗轮和蜗杆啮合以形成蜗轮蜗杆机构，该蜗轮蜗杆机构作为第一级减速机构51。蜗轮蜗杆传动的传动比等于蜗轮的齿数与蜗杆的螺旋齿条数之比，在蜗杆的螺旋齿条数为1，而蜗轮的齿数为若干，传动比为整数，因此蜗轮的转速要小于蜗杆的转速，实现第一级减速增扭效果。其中，蜗杆同轴连接于第一转轴20，蜗轮固定套在传动轴50上。

其中，蜗轮为扇形齿轮，成本较低。

在第二级减速机构52中，第二输入部521为第一齿轮且第二输出部522为第二齿轮，第一齿轮和第二齿轮啮合以形成齿轮传动机构。齿轮传动机构的减速比等于第一齿轮的半径与第二齿轮的半径之比，在第一齿轮的半径小于第二齿轮的半径时，可以实现第二级减速机构52减速增扭的效果。

其中，第一齿轮固定套在传动轴50上且第二齿轮固定套在分离拨叉轴3上。第二齿轮为扇形齿轮。

除了补偿部6可以选择螺旋弹簧60外，在一种变形例中，补偿部可以包括：液压机构或气压机构，包括：缸体，限定压力腔；活塞，位于所述压力腔内；推杆，位于所述活塞的轴向一侧，并与所述活塞连接。所述补偿部用于：活塞背向推杆一侧的压力腔部分的液体介质或气体介质提供液压或气压以作为所述补偿力。在离合器分离过程中，可以在铰接点突破中间位置时，开始提供气压或液压以产生补偿力，以补偿驱动件的输出扭矩。在离合器接合状态，在初始位置，可以提供气压或液压以产生阻挡力，实现机械自锁。

虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。