[发明专利]用于自动变速器的楔形离合器

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种汽车工程技术领域的离合器，具体地说，涉及的是一种用于自动变速器的楔形离合器。

背景技术

目前，汽车自动变速器(AT)中的离合器基本都以液压推动活塞的形式存在。然而随着电子技术的快速发展，高效、清洁的电子机械系统逐步取代传统的液压或气压机械系统正成为一种趋势。其相比于传统的液压或气压离合系统，具有许多优越性。采用电控执行元件，易于实现智能控制，响应速度快，节省能量，并且清洁，对环境无污染。电子机械系统执行元件的驱动力一般由电机提供，如果AT中离合器所需的结合力直接由电机提供，则使驱动电机的功率很大，造成电机的尺寸、重量和能耗都很大，并且传统的车载12V电源难以满足要求。因此，在离合器执行机构的设计中，如何有效地传递扭矩，增大扭矩，并且保证结构简单，体积小巧是一个难题。楔形块机构具有自增力原理，即利用较小的输入能够得到较大的输出，并且其结构简单，可靠，是一种理想的增力机构。

经对现有技术的文献检索发现，Henry Hartmann等在《SAE Paper》(美国机动车工程师协会会议论文)2002-01-2582发表“The mechatronic wedge brake”(机电楔型制动系统)，该文提出把楔形机构运用于电子机械制动系统的技术，具体为通过直齿轮啮合传递电机扭矩至楔形机构，小齿轮由电机驱动，大齿轮驱动楔形机构；其不足之处在于：1、制动时大齿轮受到很大的轴向反作用力，影响性能与使用寿命；2、直齿轮传动装置不具有自锁性能，不能起到制动力保持作用，故不适用于电子机械离合器系统，原因在于：离合器在结合完成后，离合器结合力需要保持，而电机却不能长时间工作在堵转状态。

发明内容

本发明针对现有技术存在的上述不足，提供一种用于自动变速器的楔形离合器，该离合器结合利用楔形块机构的自增力原理，通过传动机构、楔形块机构实现电机驱动扭矩到离合器的传动，其具有增大扭矩，结构简单，体积小巧等特点。

本发明是通过如下技术方案实现的，本发明包括：传动机构、楔形块机构、复位机构、箱体。其中：传动机构设置在箱体外部，楔形块机构与复位机构均设置在箱体内部。

所述传动机构，包括：电机、蜗轮蜗杆装置，其中蜗轮蜗杆装置包括：蜗轮、蜗杆、推力轴承和轴承座，其中：电机连接蜗杆，蜗杆与蜗轮啮合，由电机驱动蜗杆转动，蜗杆驱动蜗轮转动。蜗轮套设于箱体内，蜗杆两端分别套设一个推力轴承，推力轴承放置于轴承座内，轴承座与箱体外部联结。

所述楔形块机构，包括：离合器活塞、楔形块、支撑滚柱，其中：楔形块固联于离合器活塞上，嵌于蜗轮内侧，离合器活塞套设于箱体内，支撑滚柱固定在箱体上。

所述复位机构，包括：复位弹簧、卡簧，其中：箱体内表面有凹槽，复位弹簧放在箱体内，卡簧设置在箱体凹槽内，并限制复位弹簧轴向移动，复位弹簧作用于离合器活塞上一定的预紧力。

所述箱体内设有圆柱支撑台阶，蜗轮套设于箱体内圆柱支撑台阶，可转动；离合器活塞也套设于箱体内圆柱支撑台阶，可转动，亦可轴向平动。

所述箱体内嵌有钢片与摩擦片组，可轴向平动，钢片与摩擦片组一端设有波形垫圈，亦可轴向平动。蜗轮与蜗杆啮合具有自锁性能，结合钢片与摩擦片组、波形垫圈(弹性贮能原件)，共同起到离合器结合压力的保持作用。

本发明可通过单片机或微机进行程序控制。本发明利用传动机构、楔形块机构的自增力原理实现电机驱动扭矩到离合器的传动，通过单片机或微机对电机进行智能的、精确的转速与转矩控制，使离合器产生平稳的、可控的结合力。

本发明具有如下有效果：本发明可以有效地传递电机扭矩，增强扭矩，并且结构简单，体积小巧、可靠性高，适用于替代结构紧凑的AT中的离合器。通过优化设计与智能控制，有效地发挥楔形机构自增力作用，成功解决了电子机械离合器中电机直接驱动时，电机需求功率过大的问题，提供了一种切实可行的实施方案，并且作适当改动，也可适用于电子机械制动系统。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明结构中楔形块机构的局部放大图；

图3为本发明的正视图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施例作详细说明：本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

如图1、图2、图3所示，本实施例包括：传动机构、楔形块机构、复位机构、箱体1。其中：传动机构设置在箱体1外部，楔形块机构与复位机构均设置在箱体1内部。