[发明专利]动力耦合控制装置

说明书

本发明涉及一种动力耦合控制装置。该动力耦合控制装置用于选择性地接合或断开驱动机构与车辆传动系统之间的传动连接，其包括：致动电机；致动齿轮，其具有筒状的轴部和与致动电机传动连接的齿轮部；支撑座，轴部可转动地支撑在支撑座上，轴部相对于支撑座沿轴向固定并能够相对于支撑座转动；致动件，其套设在轴部上并与轴部螺纹配合，致动件与支撑座位于轴部的径向相反的两侧；和止挡件，止挡件与支撑座固定连接并接合致动件，从而止挡致动件相对于支撑座的转动运动。本发明的动力耦合控制装置结构简单、控制精度高且可靠性高。

技术领域

本发明涉及车辆技术领域。具体地，本发明涉及一种动力耦合控制装置。

背景技术

在车辆中，通常需要在内燃机或电机等驱动机构与传动系统之间设置一些动力耦合控制装置。这些动力耦合控制装置由电机或手动驱动，致动同步器等机构，选择性地接合或断开不同的传动路径，从而实现换挡变速等目的。当前的车辆、特别是新能源汽车大多采用专用的电机来驱动此类动力耦合控制装置，但致动机构多采用传统的拨叉式机构。

CN 106838300 A公开了一种自动同步换挡系统及电动汽车。其中，换挡电机直接驱动丝杠，进而带动螺母套沿丝杠移动，拨叉的安装轴通过耳板接合螺母套两侧的连接柱，当螺母套移动时，带动拨叉围绕安装轴摆动，从而实现换挡。在这种配置下，电机的输出扭矩首先通过滚珠丝杠装置转化为线性运动，又通过耳板转化为拨叉的摆动，传动路径复杂，且无法实现对拨叉换挡位置的精准控制。另外，由于螺母套在沿丝杠移动时还具有相对丝杠轴线转动的趋势，这种转动运动被拨叉的耳板限制，很可能会引起拨叉的振动，导致换挡不稳定。

CN 103557316 A公开了一种丝杠螺母换挡机构。其中，丝杠螺母与拨叉固定连接，螺母在丝杠上移动时的转动趋势同样由拨叉来限制，也容易引起拨叉的振动，造成较大的噪音并导致换挡不稳定。

发明内容

因此，本发明需要解决的技术问题是，提供一种结构简单、控制精度高且可靠性高的动力耦合控制装置。

上述技术问题通过根据本发明的一种动力耦合控制装置而得到解决。该动力耦合控制装置用于选择性地接合或断开驱动机构与车辆传动系统之间的传动连接，其包括：致动电机；致动齿轮，其具有筒状的轴部和与致动电机传动连接的齿轮部；支撑座，轴部可转动地支撑在支撑座上，轴部相对于支撑座沿轴向固定并能够相对于支撑座转动；致动件，其套设在轴部上并与轴部螺纹配合，并且致动件与支撑座位于轴部的径向相反的两侧；和止挡件，其与支撑座固定连接并接合致动件，从而止挡致动件相对于支撑座的转动运动。该动力耦合控制装置的致动齿轮直接与致动件螺纹配合，通过止挡件对致动件转动的限制，使得致动电机输出至致动齿轮的转动运动直接转化为致动件的轴向运动，传动路径短且结构简单，大大提高了动力耦合控制的控制精度和可靠性。

根据本发明的一个优选实施例，致动件位于轴部的径向外侧，支撑座位于轴部的径向内侧。由于支撑座为固定件，沿径向依次套设支撑座、致动齿轮的轴部和致动件可以便于装置的安装和拆卸。

根据本发明的另一优选实施例，致动电机的电机轴上固定有输出齿轮，齿轮部与输出齿轮啮合。优选地，电机轴的延伸方向垂直于输出齿轮及齿轮部的转动平面。这种齿轮传动布局可以使用更小的齿轮来输出致动电机的扭矩，可以减小传动部件的尺寸，提高传动比。

根据本发明的另一优选实施例，致动齿轮的齿轮部为围绕轴部的转动轴线的扇形。由于致动齿轮的转动范围一般较小，因此，致动齿轮的齿轮部可以仅形成扇形而非一个完整的圆形，扇形齿轮的结构利用率更高，且质量更轻。

根据本发明的另一优选实施例，齿轮部具有孔口，止挡件从孔口中穿过，使得止挡件在约束致动件的转动运动的同时还可以限制致动齿轮的转动运动，防止致动齿轮转动的角度过大。

根据本发明的另一优选实施例，该动力耦合控制装置还包括安装板，止挡件与支撑座通过安装板固定连接在一起。安装板可以固定在变速箱上或者与变速箱的壳体一体形成，从而为动力耦合控制装置的整体提供支撑。