本發明涉及使用球和棘爪的連接器,更具體地,涉及用在一般的四輪驅動車輛、電動汽車等中的離合器連接結構的連接器。
背景技術:
連接器是動力傳遞(或阻斷)設備,用于向與輪子連接的等速萬向節傳遞由驅動部件產生的旋轉力或阻斷由驅動部件產生的旋轉力被傳遞至與輪子連接的等速萬向節。
汽車開發的近期趨勢顯示更加注重燃油效率的重要性,因此,設計理念向盡可能地抑制動力浪費并增加機械系統的效率的方向轉變,其中包括提供動力阻斷和連接用斷路器以防止扭矩的不必要的浪費。
能夠在如圖11所示的美國公開專利第8,469,854號中找到用于此的一個例子。
在此例子中應用了通常應用在手動變速器中的叉套結構和緊湊型電機和減速器。
由緊湊型電機82產生的動力經由變速齒輪使得軸84進行旋轉,以致于位于軸中的中存在的進給螺桿移動叉狀件連接構件86和叉狀件78,因此,也移動與其連接的套筒74。因此,當以周向具有齒輪齒的輸入軸和輸出軸達到預定的相對速度差時,進行連接并且傳遞動力。當緊湊型電機82以相反方向旋轉以進行逆向操作時,實現動力阻斷。
但同時,對于緊湊型電機82來說,需要花費很長的時間以達到期望扭矩和RPM。另外,由于涉及很多連接部件,因而會發生嚴重的擊打和噪聲,且降低動力傳遞效率,并且還降低耐用性。因此,尤其在混合電動汽車(HEV)/電動汽車(EV)中的應用可能會遭受很多問題,因為它們需要以更高頻率操作斷路器。
技術實現要素:
技術問題
本發明旨在克服上述的現有技術中遇到的問題,因此,本發明的目的是提供一種連接器,其具有改善的噪聲、震動、耐用性等,且能夠準確地傳輸信號而沒有電磁波等的干擾,并且其具有較快的操作速度。
技術方案
為了解決上述問題,本發明包括一種連接器,其包括:鎖定部件,形成在主體上;閂,與鎖定部件接觸;第一電磁驅動部件,置于閂的一側;第二電磁驅動部件,置于閂的另一側,其中,第一電磁驅動部件和第二電磁驅動部件彼此面對,同時閂位于它們之間。
另外,閂置于第一彈簧與鎖定部件之間,其中第一彈簧設置在叉套的一端,叉套形成在被安裝在主體處的任一個離合器盤上。
另外,鎖定部件包括:突出部分,在閂最大限度地壓縮第一彈簧的位置處與閂的末端接觸;第一傾斜表面,從突出部分向一側延伸;第一表面,從第一傾斜表面延伸;第二傾斜表面,從突出部分向另一側延伸;和第二表面,從第二傾斜表面延伸,其中第一傾斜表面和第二傾斜表面的坡度不同,并且第一表面和第二表面的高度不同。
另外,離合器盤包括:第一離合器盤,在第一離合器盤上形成有叉套;和第二離合器盤,其面對第一離合器盤,其中,第一離合器盤的旋轉軸通過花鍵連接,并且第二彈簧形成在旋轉軸的末端。
另外,第一電磁驅動部件或第二電磁驅動部件中的至少一個包括位置傳感器。
另外,位置傳感器與第一電磁驅動部件的桿或第二電磁驅動部件的桿連接
發明效果
如上所述的本發明具有以下效果。
首先,在具有鎖定部件的主體中,因為第一電磁驅動部件和第二電磁驅動部件設置成彼此面對,同時待被卡在鎖定部件上的閂位于第一電磁驅動部件和第二電磁驅動部件之間,因而在離合器的工作期間,使得操作變得更簡單。因此,具有改善噪聲、震動和耐用性的效果。
第二,因為閂置于第一彈簧與鎖定部件之間,其中,第一彈簧設置在叉套的一端,而叉套形成在被安裝在主體處的任一個離合器盤處,因而第一彈簧使得閂緊貼至鎖定部件。因此,具有能夠提供更可靠的固定的優點。
第三,因為鎖定部件具有從突出部分向兩側以彼此不同的角度延伸的第一傾斜部件和第二傾斜部件,并且從第一傾斜部件延伸的第一表面和從第二傾斜部件延伸的第二表面被錯開設置以形成高度差,所以在離合器連接驅動力時,能夠用較小的力使閂滑過突出部分。因此,具有改善響應速度的優點。
第四,在離合器盤當中,因為具有叉套的第一離合器盤的旋轉軸形成為具有花鍵,并且在旋轉軸上設置有第二彈簧,所以具有吸收在第一離合器盤與第二離合器盤的連接時所產生的沖擊力的效果。
第五,因為第一電磁驅動部件或第二電磁驅動部件中的至少一個包括位置傳感器,能夠準確地確定離合器的操作。
第六,因為位置傳感器是機械的,所以其能夠提供準確的信號傳輸而沒有誤差,諸如電磁波干擾等。
附圖說明
圖1示出根據本發明的優選實施方式的第一離合器盤510和第二離合器盤520相連接的狀態。
圖2是根據本發明的優選實施方式的鎖定部件100的截面圖。
圖3示出根據本發明的優選實施方式的如下狀態:在第二電磁驅動部件220運行的同時,第二桿221推動閂310以使閂310的末端位于鎖定部件100的突出部分130處,與此同時第一離合器盤510和第二離合器盤520開始彼此分離。
圖4示出根據本發明的優選實施方式的如下狀態:在第二電磁驅動部件220繼續運行的同時,第二桿221推動閂310以使閂310滑過形成在鎖定部件100上的突出部分130,然后與第一電磁驅動部件210的第一桿211接觸。
圖5示出根據本發明的優選實施方式的第一離合器盤510和第二離合器盤520彼此分離的狀態。
圖6示出根據本發明的優選實施方式的如下狀態:在第一電磁驅動部件210運行的同時,第一桿211推動閂310以使閂310與形成在鎖定部件100上的突出部分130接觸。
圖7示出根據本發明的優選實施方式的如下狀態:在第一電磁驅動部件210繼續運行的同時,第一桿211推動閂310以使閂310滑過突出部分130,使得第一離合器盤510和第二離合器盤520彼此連接。
圖8示出根據本發明的優選實施方式的第一電磁驅動部件210運行至初始位置的狀態。
圖9示出根據本發明的優選實施方式的操作狀態,并且圖10示出根據本發明的另一個優選實施方式的操作狀態。
圖11是示出現有技術的視圖。
具體實施方式
將參考附圖詳細描述優選實施方式。
在此過程中,為了說明的清晰和方便,在附圖中有可能放大示出了線寬、組成部分的大小等。另外,以下描述的術語是考慮到在本發明中的功能而定義的,并且可以隨著使用者和操作者的意圖或慣例而改變。因此,這些術語的定義應該基于整個發明的內容來描述。
圖1示出根據本發明的優選實施方式的第一離合器盤510和第二離合器盤520相連接的狀態,并且圖2是根據本發明的優選實施方式的鎖定部件100的截面圖。
圖3示出根據本發明的優選實施方式的如下狀態:在第二電磁驅動部件220運行的同時,第二桿221推動閂310以使閂310的末端位于鎖定部件100的突出部分130處,與此同時第一離合器盤510和第二離合器盤520開始彼此分離。
圖4示出根據本發明的優選實施方式的如下狀態:在第二電磁驅動部件220繼續運行的同時,第二桿221推動閂310以使閂310滑過形成在鎖定部件100上的突出部分130,然后與第一電磁驅動部件210的第一桿211接觸。
圖5示出根據本發明的優選實施方式的第一離合器盤510和第二離合器盤520彼此分離的狀態。
圖6示出根據本發明的優選實施方式的如下狀態:在第一電磁驅動部件210運行的同時,第一桿211推動閂310以使閂310與形成在鎖定部件100上的突出部分130接觸。
圖7示出根據本發明的優選實施方式的如下狀態:在第一電磁驅動部件210繼續運行的同時,第一桿211推動閂310以使閂310滑過突出部分130,使得第一離合器盤510和第二離合器盤520彼此連接。
圖8示出根據本發明的優選實施方式的第一電磁驅動部件210運行至初始位置的狀態。
圖9示出根據本發明的優選實施方式的操作狀態,并且圖10示出根據本發明的另一個優選實施方式的操作狀態。
首先,將提到整體結構,然后將描述詳細的結構。
鎖定部件100形成在主體處,并且閂310與鎖定部件100接觸。第一電磁驅動部件210置于閂310的一側,并且第二電磁驅動部件220置于閂310的另一側。
第一電磁驅動部件210和第二電磁驅動部件220彼此面對,同時閂位于它們之間。
閂310置于第一彈簧311與鎖定部件100之間,其中,第一彈簧311設置在叉套300的一端,而叉套300形成在被安裝在主體處的任一個離合器盤上。
鎖定部件100具有在閂310最大限度地壓縮第一彈簧311的位置處與閂310的末端待接觸的突出部分130。
第一傾斜表面110從突出部分130向一側延伸,且第一表面111從第一傾斜表面110延伸。
第二傾斜表面120從突出部分130向另一側延伸,且第二表面121從第二傾斜表面120延伸。
優選地,第一傾斜表面110與第二傾斜表面120的坡度不同,并且第一表面111和第二表面121以不同的高度形成。
離合器盤包括形成有叉套300的第一離合器盤510以及面對第一離合器盤510的第二離合器盤520。
第一離合器盤510的旋轉軸在花鍵部511處以花鍵聯結方式連接,并且第二彈簧512形成在旋轉軸的末端處。
第一電磁驅動部件210或第二電磁驅動部件220中的至少一個包括位置傳感器400,并且位置傳感器400優選是機械方式。
如圖1所示,在第一離合器盤510與第二離合器盤520連接的情形下,閂310與第二桿221相鄰,并位于突出部分130的右側的同時,卡在突出部分130的第二傾斜表面120上。因此,驅動部件800的驅動力可以通過第一路徑901被傳遞以施加在第二等速萬向節620和第一等速萬向節610上。
此時,因為設置在叉套300上的第一彈簧311向鎖定部件100的第二表面121的方向推動閂310,閂310可以保持被固定在鎖定部件100上,并且位置傳感器400感測第一離合器盤510與第二離合器盤520彼此連接。
如圖3所示,當第二電磁驅動部件220運行時,第二桿221向左側推動閂310。
閂310沿形成在鎖定部件100上的第二傾斜表面120滑動以與突出部分130接觸,并且第一彈簧311會處于被最大限度地壓縮的狀態。
此時,第一離合器盤510與第二離合器盤520開始彼此分離,并且通過第二路徑902和第三路徑903來分別阻斷驅動力被傳遞至第一等速萬向節610和第二等速萬向節620。
位置傳感器400優選在閂310與鎖定部件100的突出部分130接觸的瞬間豎直站立。
位置傳感器400優選以機械方式工作,因為這能夠避免電磁波干擾。
同時,當第二桿221通過第二電磁驅動部件220的運行向左側推動閂310時,具有閂310的叉套300也被推向左側,因此,第一離合器盤510的旋轉軸的末端克服第二彈簧512的彈力,使得具有叉套300的整個第一離合器盤510被推向左側。
如圖4所示,當第二電磁驅動部件220繼續運行以使第二桿221繼續向左側推動閂310時,閂310滑過形成在鎖定部件100上的突出部分130并沿第一傾斜表面110滑動以最終位于第一表面111上。
因為第一彈簧311向第二表面121的方向對閂310施加壓力,即使當第二電磁驅動部件220的運行停止,閂310也不能重新滑過突出部分130,而是被卡在突出部分130的第一傾斜表面110上并被固定至其上。
這樣,第一離合器盤510和第二離合器盤520如圖4所示完全分離的同時,位置傳感器400從豎直狀態轉變為向某一邊傾斜,從而感測到第一離合器盤510與第二離合器盤520完全分離。
如圖5所示,當第二桿221與閂310分開并返回至初始位置時,位置傳感器400返回豎直狀態。
與此相反,當第一電磁驅動部件210如圖6所示運行時,第一桿211向右側推動閂310使得閂310滑過第一傾斜表面110以與突出部分130接觸。因此,第一離合器盤510和第二離合器盤520趨于彼此連接。
能夠用較小的力來驅動第一電磁驅動部件210,這是因為:第一傾斜表面110的斜度小于第二傾斜表面120,而且還經受被設置在第一離合器盤的旋轉軸的末端處的第二彈簧512的彈力。
因此,第一離合器盤510能夠非常迅速地靠近第二離合器盤520。
換言之,第一離合器盤510能夠非常迅速地接收驅動部件800所施加的動力。
同時,諸如在第一離合器盤510與第二離合器盤520接觸的瞬間產生的斥力等沖擊力會被第二彈簧512緩解。
當第一電磁驅動部件210繼續運行時,第一桿211進一步向右側推動閂310,因此,如圖7所示,接觸至突出部分130的閂310滑過突出部分130并沿第二傾斜表面120滑動以與第二桿221接觸。
當閂310向右側推動第二桿221時,與第二桿221連接的位置傳感器400從豎直狀態轉向傾斜,使得位置傳感器400能夠感測:第一離合器盤510和第二離合器盤520連接并且驅動力通過第一路徑901被傳遞。
當第一電磁驅動部件210停止運行時,如圖8所示,第一桿211與閂310分開并返回至初始位置。
如上所述,根據本發明的連接器優選應用于一般的四輪驅動車輛以及電動汽車(EV)或混合動力汽車(HEV)的后輪驅動模塊。
還根據本發明的另一個實施方式,連接器可以具有與上述原理相同的結構,但可以額外地包括與第一離合器盤510的旋轉軸花鍵連接的驅動齒輪部件631和與驅動齒輪部件631齒輪嚙合的從動齒輪部件632。
從動齒輪部件632與向后輪傳遞驅動力的螺旋軸630連接,從而通過第四路徑904將驅動部件800的驅動力施加于后輪。
主體包括差動部件710和減速齒輪部件720。
雖然以上說明參照了本發明優選實施方式,但是本領域普通技術人員能夠理解:可以對本發明進行各種修改和變更而不背離所附的權利要求書中記載的本發明的技術思想和領域。