離合器致動器的製作方法
2023-05-11 19:54:16 1
專利名稱：離合器致動器的製作方法
技術領域：
[相關申請的記載]本實用新型基於日本國專利申請:特願2009 — 263940號(2009年11月19日申請)的優先權主張，該申請的全部記載內容通過引用加入記載在本說明書中。本實用新型涉及一種進行離合器的斷開/接合、及半接合的離合器致動器。
背景技術：
目前，已知在現有的手動變速裝置上安裝致動器，根據駕駛者的意願或車輛狀態，自動地進行一連串的變速操作(離合器的斷開/接合、變速、換擋)的系統。在這種系統中，進行離合器的斷開/接合、及半接合的離合器致動器，為了使離合器的膜片彈簧等的姿態變化，設有電動機等動力源和輸出杆。輸出杆的進退需要很大的力，對於產生很大的力的動力源，會導致大型化。因此，在現有的離合器致動器中，為了抑制所需的動力源的驅動力，進而在動力源未通電的狀態下也自動保持行程位置，在動力源與輸出杆之間的動力傳遞路徑中使用蝸輪蝸杆副進行減速，該蝸輪蝸輪蝸杆副使用蝸杆和蝸輪。作為這種離合器致動器的現有技術，在專利文獻I中公示了一種離合器用致動器，其具有:動力源；旋轉體(蝸杆)，其由該動力源旋轉驅動；從動旋轉體(蝸輪)，其與該旋轉體連結，一體地旋轉；以及輸出杆，其可以相對旋轉地與該從動旋轉體連結，通過該輸出杆的移動，進行離合器的斷開/接合及半接合操作，在這種離合器用致動器中，在上述旋轉體和上述從動旋轉體之間配置連結部件，上述旋轉體與上述從動旋轉體不是配置在同一平面上，而是上述從動旋轉體利用一端支撐在殼體上的輔助彈簧，輔助該從動旋轉體的旋轉。在這種離合器用致動器中，輸出杆的端部可旋轉地連結在從動旋轉體(蝸輪)中的從旋轉軸向徑向偏移的位置，利用該連結部分的圓周移動量，使輸出杆進退。另外，在專利文獻2中公示了下述離合器致動器，其在蝸輪的外周面的規定位置設置凸輪面，在輸出杆的端部可旋轉地安裝沿凸輪面轉動的滾輪，在可擺動地安裝在殼體上的控制杆的前端，可擺動地安裝滾輪的旋轉軸。在上述離合器致動器中，利用伴隨凸輪面的圓周運動的滾輪的位置移動，使輸出杆進退。專利文獻1:日本特開2004 - 301238號公報專利文獻2:德國專利申請公開第19723394號說明書(圖17)
實用新型內容此外，上述專利文獻1、2的全部公示內容通過上述引用而加入記載在本說明書中。下面的分析是根據本實用新型進行的。但是，在專利文獻I記載的離合器用致動器中，因為輸出杆的端部可旋轉地連結在從動旋轉體(蝸輪)上的從旋轉軸向徑向偏移的位置，所以蝸輪的旋轉軸並未始終位於輸出杆的中心軸的延長線上。因此，如果蝸輪的旋 轉軸從輸出杆的延伸方向的延長線偏移，則在由施加在輸出杆上的載荷(回推載荷)將蝸輪迴推(反向旋轉偵彳)方向上產生扭矩，動力源的負載增大，消耗電力增加。另外，在專利文獻2記載的離合器致動器中，因為通過控制杆的擺動而使滾輪位移，並且，通過蝸輪的凸輪面的圓周運動而使滾輪位移，所以蝸輪的旋轉軸並未始終位於輸出杆的中心軸的延長線上。因此，在施加在輸出杆上的載荷(回推載荷)將蝸輪迴推(反向旋轉側)方向上產生扭矩，動力源的負載增大，消耗電力增加。本實用新型的主要課題在於提供一種可以減小向動力源施加的負載的離合器致動器。在本實用新型的一個觀點中，在離合器致動器上具有:動力源；螺杆部件，其通過傳遞從上述動力源輸出的旋轉動力而進行旋轉；螺母部件，其通過上述螺杆部件旋轉而沿上述螺杆部件的旋轉軸方向移動；以及輸出杆，其可滑動地支撐在殼體上，並且，通過上述螺母部件的移動而進退，且通過上述進退進行離合器的斷開/接合，上述螺杆部件具有未設置螺紋面的軸部，上述軸部經由軸承可旋轉地支撐在殼體上，上述輸出杆經由襯套可進退地支撐在上述殼體上。在本實用新型的上述離合器致動器中，優選設有等速聯軸器，其將上述動力源的輸出軸和上述螺杆部件連結，使上述動力源的輸出軸和上述螺杆部件可位移但不能相對旋 轉。在本實用新型的上述離合器致動器中，優選設有一級或多級減速機構，其將從上述動力源輸出的旋轉動力減速後傳遞至上述螺杆部件。在本實用新型的上述離合器致動器中，優選上述減速機構設有:驅動齒輪，其與上述動力源的上述輸出軸一體地旋轉；以及從動齒輪，其與上述驅動齒輪嚙合，並且，直徑大於上述驅動齒輪，且與上述螺杆部件一體地旋轉。在本實用新型的上述離合器致動器中，優選設置殼體，其可旋轉地保持上述螺杆部件。實用新型的效果根據本實用新型，因為可以利用蝸輪(或齒輪部件)的旋轉軸的軸承承受施加在輸出杆上的載荷，從而減小向將蝸輪(或齒輪部件)回推(反向旋轉側)方向的扭矩，所以可以減小向動力源施加的負載，實現電力節省。
圖1是示意地表示本實用新型的實施例1涉及的離合器致動器的結構的剖視圖。圖2是示意地表示本實用新型的實施例1涉及的離合器致動器的結構的圖1的X —X』間的剖視圖。圖3是示意地表示本實用新型的實施例2涉及的離合器致動器的結構的剖視圖。圖4是示意地表示本實用新型的實施例2涉及的離合器致動器的結構的圖3的X —X』間的剖視圖。標號的說明I離合器致動器2 殼體2a、2b、2c、2d 保持部[0028]3電動機(動力源)3a輸出軸4轉速傳感器5等速聯軸器6螺杆部件
6a、6b 軸部7、8 軸承9輸出杆10保持部件11螺母部件12 襯套14小齒輪15從動齒輪
具體實施方式
在本實用新型的實施方式涉及的離合器致動器中，具有:動力源(圖1的3);螺杆部件(圖1的6)，其通過傳遞從上述動力源輸出的旋轉動力而進行旋轉；螺母部件(圖1的11)，其通過上述螺杆部件旋轉而沿上述螺杆部件的旋轉軸方向移動；以及輸出杆(圖1的9)，其可滑動地支撐在規定部件(例如，圖1的殼體2)上，並且，通過上述螺母部件的移動而進退，且通過上述進退進行離合器的斷開/接合。此外，在本申請中標記附圖參照標號的情況下，上述標號均是為了幫助理解，而並非表示限定於圖示的狀態。實施例1使用附圖，對於本實用新型的實施例1涉及的離合器致動器進行說明。圖1是示意地表示本實用新型的實施例1涉及的離合器致動器的結構的剖視圖。圖2是示意地表示本實用新型的實施例1涉及的離合器致動器的結構的圖1的X — X』間的剖視圖。離合器致動器I是使輸出杆9進退移動而進行離合器(未圖示)的斷開/接合、及半接合的電動型致動器，對應於由電子控制裝置(未圖示)進行的驅動控制而操作離合器，以使卡合狀態變化。在這裡，所謂半接合是指離合器的卡合開始且離合器完全卡合前的狀態。圖1及圖2的離合器致動器I用於下述方式的離合器中，即，輸出杆9向將被操作對象物(例如，如果是機械式則為分離叉，如果是油壓式則為油壓活塞)壓入方向(圖1的右方)或拉入方向(圖1的左方)施加載荷。離合器致動器1，作為主要結構部件，具有:殼體2、電動機3、轉速傳感器4、等速聯軸器5、螺杆部件6、軸承7、8、輸出杆9、保持部件10、螺母部件
11、以及襯套12。殼體2是收容從電動機3的輸出軸3a至輸出杆9為止的動力傳遞路徑上的部件的部件。殼體2可以是將多個部件組合而成的收容體。殼體2固定在車輛的適當位置。在殼體2上安裝電動機3，電動機3的主體配置在外部，並且，電動機3的輸出軸3a的前端部配置在內部。殼體2具有用於相隔規定間隔而插入輸出軸3a的通孔(未圖不)。殼體2具有保持部2a、2b，其用於經由軸承7可旋轉地保持螺杆部件6 (軸部6a)。在保持部2a、2b上固定軸承7的外圈，以使軸承7承受向電動機3側移動的載荷。殼體2具有保持部2c、2d，其用於經由軸承8可旋轉地保持螺杆部件6 (軸部6b)。在保持部2c、2d上固定軸承8的外圈，以使軸承8承受向輸出杆9側移動的載荷。保持部2a、2b、2c、2d形成為不與保持部件10接觸。殼體2經由襯套12可進退地支撐輸出杆9。電動機3是直流驅動的動力源。電動機3通過來自電子控制裝置(未圖示)的控制，而將輸出軸3a向正反兩個方向進行旋轉驅動。電動機3以輸出軸3a與輸出杆9的中心軸同軸的方式，安裝在殼體2上。在輸出軸3a上安裝轉速傳感器4。輸出軸3a的前端部經由等速聯軸器5而與螺杆部件6的軸部6a連結。即使輸出軸3a與螺杆部件6的軸部6a產生位移(偏心)，也可以由等速聯軸器5吸收位移(偏心)，從而與螺杆部件6同步地旋轉。轉速傳感器4是檢測電動機3的輸出軸3a的旋轉角度的傳感器。轉速傳感器4收容在殼體2內。轉速傳感器4將檢測到的旋轉角度相關的信號向電子控制裝置(未圖示)輸出。此外，在電子控制裝置中，根據對應圖、程序，對應於來自轉速傳感器4的旋轉角度相關的信號，控制電動機3，以使輸出杆9到達規定的行程位置。等速聯軸器5是可位移(偏心)地連結電動機3的輸出軸3a與螺杆部件6的軸部6a的部件。等速聯軸器5收容在殼體2內。等速聯軸器5使輸出軸3a與軸部6a無法相對旋轉，從而將輸出軸3a的旋轉動力傳遞至軸部6a。等速聯軸器5可以沿電動機3的輸出軸3a的軸向伸縮。螺杆部件6是在外周面的一部分具有螺旋面(外螺紋面)的柱狀部件。螺杆部件6收容在殼體2內。螺杆部件6相對於螺母部件11可旋轉地螺合。作為螺杆部件6，如果正向旋轉則使螺母部件11向旋轉軸方向的一側(軸承7側)移動，如果反向旋轉則使螺母部件11向旋轉軸方向的另一側(軸承8側)移動。螺杆部件6在旋轉軸方向的兩側具有未設置螺旋面的軸部6a、6b。螺杆部件6的中心軸優選配置在輸出杆9的中心軸的延長線上。軸部6a是成為向電動機3側延伸的螺杆部件6的旋轉軸的部分。軸部6a無法相對旋轉地固定在軸承7的內圈上，經由內圈7由殼體2的保持部2a、2b可旋轉地支撐。軸部6a的前端部經由等速聯軸器5而與電動機3的輸出軸3a連結。軸部6b是成為向輸出杆9側延伸的螺杆部件6的旋轉軸的部分。軸部6b無法相對旋轉地固定在軸承8的內圈上，經由內圈8由殼體2的保持部2c、2d可旋轉地支撐。 軸承7是可旋轉地支撐螺杆部件6的軸部6a的軸承，安裝在殼體2上。軸承7可以使用在外圈與內圈之間配置多個球的球軸承。軸承7的內圈無法相對旋轉地與螺杆部件6的軸部6a固定。軸承7的外圈固定在殼體2的保持部2a、2b上。軸承8是可旋轉地支撐螺杆部件6的軸部6b的軸承，安裝在殼體2上。軸承8可以使用在外圈與內圈之間配置多個球的球軸承。軸承8的內圈無法相對旋轉地與螺杆部件6的軸部6b固定。軸承8的外圈固定在殼體2的保持部2c、2d上。輸出杆9是通過 進退而進行離合器的斷開/接合及半接合操作的杆狀部件。作為輸出杆9，前端部分向殼體2的外部露出，在前端部分推壓或拉拽被操作對象物(例如，如果是機械式則為分離叉，如果是油壓式則為油壓活塞)。輸出杆9在中間部分經由襯套12可進退地支撐在殼體2上。作為輸出杆9,末端部分收容在殼體2的內部,在末端部分的端部固定保持部件10。輸出杆9經由保持部件10組裝螺母部件11，與保持部件10及螺母部件11 一體地進退。輸出杆9優選設定為，在中心軸的延長線上配置螺杆部件6及輸出軸3a的中心軸。輸出杆9經由螺母部件11及保持部件10，伴隨螺杆部件6的旋轉而進退。保持部件10是固定在輸出杆9上，並且用於保持螺母部件11的部件。保持部件10收容在殼體2內。保持部件10形成為，不與軸承7、8及殼體2的保持部2a、2b、2c、2d牴觸。螺母部件11是在內周面設有螺旋面(內螺紋面)的部件。螺母部件11收容在殼體2內。螺母部件11相對於螺杆部件6可旋轉地螺合。作為螺母部件11，如果螺杆部件6正向旋轉，則其向旋轉軸方向的一側(軸承7側)移動，如果反向旋轉，則其向旋轉軸方向的另一側(軸承8側)移動。螺母部件11相對於保持部件10固定而無法相對旋轉。襯套12是可沿中心軸方向進退地支撐輸出杆9的部件，由殼體2支撐。下面，對於本實用新型的實施例1涉及的離合器致動器的動作進行說明。在拉拽輸出杆9時，首先，如果電動機3的輸出軸3a正向旋轉驅動，則輸出軸3a的旋轉動力經由等速聯軸器5傳遞至螺杆部件6，通過螺杆部件6的正向旋轉，螺母部件11向軸承7側移動，通過螺母部件11的移動，輸出杆9經由保持部件10被向電動機3側拉拽，從而輸出杆9拉拽被操作對象物(例如，如果是機械式則為分離叉，如果是油壓式則為油壓活塞)。這時，在輸出杆9從被操作對象物受到載荷(回拉載荷)的情況下，該回拉載荷經由輸出杆9、保持部件10、螺母部件11、螺杆部件6、軸承8、以及殼體2而最終由車輛承受。因此，即使存在該回拉載荷，也不會向電動機3施加負載，從而消耗電力不會增加。在將輸出杆9推出時，首先，如果電動機3的輸出軸3a反向旋轉驅動，則輸出軸3a的旋轉動力經由等 速聯軸器5傳遞至螺杆部件6，通過螺杆部件6的反向旋轉，螺母部件11向軸承8側移動，通過螺母部件11的移動，輸出杆9經由保持部件10被推出，從而輸出杆9推壓被操作對象物(例如，如果是機械式則為分離叉，如果是油壓式則為油壓活塞)。這時，在輸出杆9從被操作對象物受到載荷(回推載荷)的情況下，該回推載荷經由輸出杆9、保持部件10、螺母部件11、螺杆部件6、軸承7、以及殼體2而最終由車輛承受。因此，即使存在該回推載荷，也不會向電動機3施加負載，從而消耗電力不會增加。根據實施例1，即使輸出杆9受到來自被操作對象物的回拉載荷或回推載荷，該回拉載荷或該回推載荷也可以經由輸出杆9、保持部件10、螺母部件11、螺杆部件6、及軸承7或軸承8而由殼體2承受，從而，因為在使電動機3的輸出軸3a的旋轉反轉的方向上未產生扭矩，所以不存在向電動機3施加的負載，可以實現電力節省。另外，通過由殼體2承受該回拉載荷或該回推載荷，電動機3和轉速傳感器4在強度方面有利。此外，因為可以使電動機3的輸出軸3a與螺杆部件6的旋轉軸同軸，所以與現有技術所示在從電動機到輸出杆之間的動力傳遞路徑上設置由蝸杆及蝸輪構成的滑動齒輪減速機構相比，可以減少軸承數量，從而可以實現裝置的小型化。實施例2使用附圖，說明本實用新型的實施例2涉及的離合器致動器。圖3是示意地表示本實用新型的實施例2涉及的離合器致動器的結構的剖視圖。圖4是示意地表示本實用新型的實施例2涉及的離合器致動器的結構的圖3的X — X』間的剖視圖。實施例2是實施例1的變形例，在電動機3的輸出軸3a與螺杆部件6的軸部6a之間的動力傳遞路徑上，不使用等速聯軸器(圖1的5)，而設置由小齒輪14及從動齒輪15構成的減速機構。其他結構與實施例1相同。[0065]小齒輪14是與電動機3的輸出軸3a連結的齒輪，是減速機構的構成部件。小齒輪14收容在殼體2內。小齒輪14通過電動機3的輸出軸3a驅動旋轉。小齒輪14與從動齒輪15嚙合。在小齒輪14的外周面形成例如正齒、斜齒、人字齒。小齒輪14構成為,其半徑小於從動齒輪15。從動齒輪15是與小齒輪14嚙合的減速機構的結構部件。從動齒輪15收容在殼體2內。從動齒輪15相對於螺杆部件6的軸部6a固定而無法相對旋轉。從動齒輪15經由螺杆部件16及軸承7、8由殼體2可旋轉地支撐。在從動齒輪15的外周面形成例如正齒、斜齒、人字齒。從動齒輪15構成為，其半徑大於小齒輪14。下面，對於本實用新型的實施例2涉及的離合器致動器的動作進行說明。在拉拽輸出杆9時，首先，如果電動機3的輸出軸3a正向旋轉驅動，則輸出軸3a的旋轉動力通過小齒輪14及從動齒輪15減速後傳遞至螺杆部件6，通過螺杆部件6的正向旋轉，螺母部件11向軸承7側移動，通過螺母部件11的移動，輸出杆9經由保持部件10向電動機3側拉拽，從而輸出杆9拉拽被操作對象物(例如，如果是機械式則為分離叉，如果是油壓式則為油壓活塞)。這時，在輸出杆9從被操作對象物受到載荷(回拉載荷)的情況下，該回拉載荷經由輸出杆9、保持部件10、螺母部件11、螺杆部件6、軸承8、以及殼體2而最終由車輛承受。因此，即使存在該回拉載荷，也不會向電動機3施加負載，從而消耗電力不會增加。在將輸出杆9推出時，首先，如果電動機3的輸出軸3a反向旋轉驅動，則輸出軸3a的旋轉動力由小齒輪14及從動齒輪15減速後傳遞至螺杆部件6，通過螺杆部件6的反向旋轉，螺母部件11向軸承8側移動，通過螺母部件11的移動，輸出杆9經由保持部件10被推出，從而輸出杆9推壓被操作對象物(例如，如果是機械式則為分離叉，如果是油壓式則為油壓活塞)。這時，在輸出杆9從被操作對象物受到載荷(回推載荷)的情況下，該回推載荷經由輸出杆9、保持部件10 、螺母部件11、螺杆部件6、軸承7、以及殼體2而最終由車輛承受。因此，即使存在該回推載荷，也不會向電動機3施加負載，從而消耗電力不會增加。根據實施例2，其起到與實施例1相同的效果，並且，通過在電動機3的輸出軸3a與螺杆部件6的軸部6a之間的動力傳遞路徑上設置由小齒輪14及從動齒輪15構成的減速機構，可以使電動機3的輸出軸3a與螺杆部件6的旋轉軸偏移，從而可以沿軸向使裝置小型化，且可以獲得較大的減速比。另外，也可以應對高發動機扭矩用的操作力較大的離合器控制杆。在本實用新型的全部公示(包含權利要求書及附圖在內)的框架內，根據其基本的技術思想，可以進一步實現實施例以及實施例的變更 調整。另外，在本實用新型的權利要求範圍的框架內，可以進行各種公示要素的多種組合以及選擇。即，本實用新型是包含權利要求範圍及附圖在內的全部公示內容，當然包含根據技術思想而由本領域技術人員可以實現的各種變形、修正。
權利要求1.一種離合器致動器，其特徵在於，具有: 動力源； 螺杆部件，其通過傳遞從上述動力源輸出的旋轉動力而進行旋轉； 螺母部件，其通過上述螺杆部件旋轉而沿上述螺杆部件的旋轉軸方向移動；以及輸出杆，其可滑動地支撐在殼體上，並且，通過上述螺母部件的移動而進退，且通過上述進退進行離合器的斷開/接合， 上述螺杆部件具有未設置螺紋面的軸部， 上述軸部經由軸承可旋轉地支撐在殼體上， 上述輸出杆經由襯套可進退地支撐在上述殼體上。
2.如權利要求1所述的離合器致動器，其特徵在於， 設有等速聯軸器，其將上述動力源的輸出軸和上述螺杆部件連結，使上述動力源的輸出軸和上述螺杆部件可位移但不能相對旋轉。
3.如權利要求1或2所述的離合器致動器，其特徵在於， 設有一級或多級減速機構，其將從上述動力源輸出的旋轉動力減速後傳遞至上述螺杆部件。
4.如權利要求3所述的離合器致動器，其特徵在於， 上述減速機構設有: 驅動齒輪，其與上述動力源的上述輸出軸一體地旋轉；以及 從動齒輪，其與上述驅動齒輪嚙合，並且，直徑大於上述驅動齒輪，且與上述螺杆部件一體地旋轉。
5.如權利要求1所述的離合器致動器，其特徵在於， 設有殼體，其可旋轉地保持上述螺杆部件。
專利摘要提供一種離合器致動器，其可以減小向動力源施加的負載。具有動力源；螺杆部件，其通過傳遞從動力源輸出的旋轉動力而進行旋轉；螺母部件，其通過螺杆部件旋轉而沿螺杆部件的旋轉軸方向移動；以及輸出杆，其可滑動地支撐在規定的部件(例如殼體)上，並且，通過螺母部件的移動而進退，且通過該進退進行離合器的斷開/接合及半接合操作。
文檔編號F16D28/00GK203098635SQ201090001310
公開日2013年7月31日 申請日期2010年11月9日 優先權日2009年11月19日
發明者中根康博, 風岡真澄, 森匡輔, 橋詰健 申請人:愛信精機株式會社