CN104019150B - 一种带自锁装置的滚珠丝杠式电控离合器执行机构 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种电控离合器执行机构，具体是一种带自锁装置的滚珠丝杠式电控离合器执行机构，包括电机、壳体、推杆、离合器分离摇臂和变速器控制单元，壳体内靠近电机的一侧竖向固定设置有自锁装置，电机位于所述壳体外，其输出端伸入到所述壳体内并与自锁装置的输入端连接，自锁装置的输出端连接有滚珠丝杠轴，滚珠丝杠轴远离自锁装置的输出端的一端与壳体内远离电机的一侧的侧壁活动连接，滚珠丝杠轴外套接有滚珠丝杠螺母；推杆的一端连接滚珠丝杠螺母、另一端伸出壳体并连接离合器分离摇臂，壳体底部固定设置有连接滚珠丝杆螺母的位移传感器，传感器和电机通过导线与变速器控制单元相连。有益效果是传动效率高、使用寿命长且具有自锁功能。
Description
技术领域
本发明涉及一种电控离合器执行机构，具体是一种带自锁装置的滚珠丝杠式电控离合器执行机构。
背景技术
机械式自动变速器的离合器执行机构具有电控、气动和液压等多种形式，由于气动和液压式离合器执行机构对机械加工精度和电磁阀的要求极高，故而国内机械式自动变速器的离合器执行机构大都采用电控型式。根据离合器的工作特点，当电机停止工作时，离合器需保持当前状态，故要求离合器执行机构必须具有自锁的功能，目前电控离合器执行机构都是采用蜗轮蜗杆和滑动螺旋这两种具有自锁功能的传动方式，但是这两种传动方式都存在传动效率低下(一般为30％至40％)的缺点，同时，两者在工作时发热和温升较高，会导致涡轮或丝杠螺母磨损速度加快，从而导致离合器执行机构的损坏，使得离合器执行机构无法带动离合器分离和结合，使用寿命短。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种传动效率高、使用寿命长且具有自锁功能的带自锁装置的滚珠丝杠式电控离合器执行机构。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种带自锁装置的滚珠丝杠式电控离合器执行机构，包括电机、壳体、推杆、离合器分离摇臂和变速器控制单元，所述壳体内靠近所述电机的一侧竖向固定设置有自锁装置，所述电机位于所述壳体外，其输出端伸入到所述壳体内并与所述自锁装置的输入端连接，所述自锁装置的输出端连接有滚珠丝杠轴，所述滚珠丝杠轴远离所述自锁装置的输出端的一端与所述壳体内远离所述电机的一侧的侧壁活动连接，所述滚珠丝杠轴外套接有滚珠丝杠螺母；所述推杆的一端连接所述滚珠丝杠螺母、另一端伸出所述壳体并连接所述离合器分离摇臂，所述壳体底部固定设置有连接所述滚珠丝杠螺母的位移传感器，所述传感器和所述电机通过导线与所述变速器控制单元相连；所述自锁装置为滚柱自锁装置，所述滚柱自锁装置由拨盘、椭圆凸轮、外环、滚柱和支撑件组成，在所述外环内的中部设有所述椭圆凸轮，所述椭圆凸轮的长轴(远离所述椭圆凸轮的中心)两端设有凹槽；所述拨盘设有两块，并位于所述外环内，所述拨盘由推块和拨块一体成型，所述推块位于所述椭圆凸轮的凹槽内，并留有空隙；所述支撑件设有两副，并位于所述外环内、所述椭圆凸轮的短轴(靠近所述椭圆凸轮的中心)的两侧，所述支撑件由压缩弹簧和与所述压缩弹簧两端固定连接的撑块组成；所述滚柱设有四根，分别放置在所述撑块和所述拨块之间。
本发明的有益效果是：采用所述滚珠丝杠轴和所述滚珠丝杠螺母配合，将所述电机的输出端的回转运动转化为所述推杆的直线运动，实现离合器的分离和结合，传动效率大于85％，传动效率高，且所述滚珠丝杠轴和所述滚珠丝杠螺母在工作时的发热和温升低，两者的磨损速度慢，增加了本发明的使用寿命；所述自锁装置在电机运转时，无论正转还是反转均不会自锁，但所述推杆被所述离合器分离摇臂施予回力，带动所述滚珠丝杠回转的情况下，所述自锁装置自锁，使得本发明具备自锁功能。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
进一步，考虑到实现所述自锁装置的自锁功能，所述电机的输出端连接所述拨块，所述滚珠丝杠轴的一端连接所述椭圆凸轮。
进一步，考虑到防止所述推杆摆动以提升本发明工作的可靠性性，所述推杆连接所述滚珠丝杠螺母的一端固定设置有穿过所述滚珠丝杠螺母的定位杆，所述定位杆和所述推杆上分别套接分别套接有定位杆衬套和推杆衬套，所述定位杆衬套分别固定设置在所述壳体内的顶部，所述推杆衬套固定设置在和所述壳体远离所述电机的一侧的侧壁上。
附图说明
图1为发明一种带自锁装置的滚珠丝杠式电控离合器执行机构的正视剖视图；
图2为发明一种带自锁装置的滚珠丝杠式电控离合器执行机构所述滚柱自锁装置的左视剖视图。
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1、电机，2、壳体，3、自锁装置，4、定位杆，5、滚珠丝杠轴，6、滚珠丝杠螺母，7.1、定位杆衬套，7.2、推杆衬套，8、推杆，9、离合器分离摇臂，10、位移传感器，11、椭圆凸轮，12、滚柱IV，13、拨块，14、推块，15、滚柱I，16、撑块，17、压缩弹簧，18、滚柱II，19、滚柱III，20、外环。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
如图1所示，一种带自锁装置3的滚珠丝杠式电控离合器执行机构，包括电机1、壳体2、推杆8、离合器分离摇臂9和变速器控制单元，壳体2内靠近所述电机1的一侧竖向固定设置有自锁装置3，电机1位于壳体2外，其输出端伸入到壳体2内并与自锁装置3的输入端连接，自锁装置3的输出端连接有滚珠丝杠轴5，滚珠丝杠轴5远离自锁装置3的输出端的一端与壳体2内远离电机1的一侧的侧壁固定连接，滚珠丝杠轴5外套接有滚珠丝杠螺母6；推杆8的一端连接滚珠丝杠螺母6、另一端伸出壳体2并连接离合器分离摇臂9，壳体2底部固定设置有连接滚珠丝杠螺母的位移传感器10，传感器和电机1通过导线与变速器控制单元相连。
如图2所示，自锁装置3为滚柱自锁装置3，滚柱自锁装置3由拨盘、椭圆凸轮11、外环20、滚柱和支撑件组成，在外环20内的中部设有椭圆凸轮11，椭圆凸轮11的长轴两端设有凹槽；拨盘设有两块，并位于外环20内，拨盘由推块14和拨块13一体成型，推块14位于椭圆凸轮11的凹槽内，并留有空隙；支撑件设有两副，并位于外环20内、椭圆凸轮11的短轴的两侧，支撑件由压缩弹簧17和与压缩弹簧17两端固定连接的撑块16组成；滚柱设有四根，分别为滚柱I15、滚柱II18、滚柱III19和滚柱IV12，并分别放置在撑块和拨块之间的空隙内。
如图1和图2所示，电机1的输出端连接拨块13，滚珠丝杠轴5的一端连接椭圆凸轮11。推杆8连接滚珠丝杠螺母6的一端焊接有穿过滚珠丝杠螺母6的定位杆4，定位杆4和所述推杆8上分别套接有定位杆衬套7.1和推杆衬套7.2。壳体2内的顶部对应定位杆4开设有向电机1的位置延伸的横向定位槽，定位杆4插入横向定位槽内，定位杆衬套7.1与横向定位槽靠近滚珠丝杠螺母6的槽口铆接；推杆衬套7.2铆接在壳体2远离电机1的一侧的侧壁上。
工作原理：
变速器控制单元控制电机1的输出端正转，带动拨块13在外环20内转动，进而带动滚珠丝杠轴5旋转，滚柱丝杠轴5的旋转带动滚珠丝杠螺母6向远离电机1的方向作直线运动，进而推动推杆8向壳体2外运动驱动离合器分离摇臂9，实现离合器的半分离和分离；变速器控制单元控制电机1的输出端正转，带动推杆8向壳体2内运动驱动离合器结合，并由定位杆衬套7.1和推杆衬套7.2对推杆8的位移方向进行限定，使推杆8作直线运动而不会摆动；与滚珠丝杠螺母6连接的位移传感器10通过采集滚珠丝杠螺母6的位移数据获得推杆8的位移数据，并传输给变速器控制单元，变速器控制单元控制电机1的转动，实现对离合器的分离和结合的精确控制。
电机1的输出端正转时，滚柱I15和滚柱III19在外环20内被对应的拨块13和对应的撑块16楔紧并远离外环20的内壁，不会与外环20卡紧，滚柱II18和滚柱IV12的运动方向趋向椭圆凸轮11靠近椭圆凸轮11中心的两端，两者可活动的空间趋于增大，亦不会与外环20卡紧，实现电机1的输出端正转时滚柱自锁装置3不会自锁；电机1的输出端反转时，滚柱II18和滚柱IV12在外环20内被对应的拨块13和对应的撑块16楔紧并远离外环20的内壁，不会与外环20卡紧，滚柱I15和滚柱III19的运动方向趋向椭圆凸轮11靠近椭圆凸轮11中心的两端，两者可活动的空间趋于增大，亦不会与外环20卡紧，实现电机1的输出端反转时滚柱自锁装置3不会自锁。
电机1停止工作时，离合器分离摇臂9对推杆8施予回力矩，使推杆8趋向壳体2内或向壳体2外运动，推杆8带动滚珠丝杠螺母6趋向靠近电机1或远离电机1的方向运动，进而驱动滚珠丝杠轴5产生反转或正转的趋向。当滚珠丝杠轴5趋向反转时，带动椭圆凸轮11趋向反转，滚柱I15和滚柱III19的运动方向趋向椭圆凸轮11远离椭圆凸轮11中心的两端，两者可活动的空间趋于减小，进而被椭圆凸轮11顶紧在外环20上，实现滚珠丝杠轴5趋向反转时自锁装置3自锁；当滚珠丝杠轴5趋向正转时，滚柱II18和滚柱IV12的运动方向趋向椭圆凸轮11远离椭圆凸轮11中心的两端，两者可活动的空间趋于减小，进而被椭圆凸轮11顶紧在外环20上，实现滚珠丝杠轴5趋向正转时自锁装置3自锁。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种带自锁装置的滚珠丝杠式电控离合器执行机构，包括电机(1)、壳体(2)、推杆(8)、离合器分离摇臂(9)和变速器控制单元，其特征在于：所述壳体(2)内靠近所述电机(1)的一侧竖向固定设置有自锁装置(3)，所述电机(1)位于所述壳体(2)外，其输出端伸入到所述壳体(2)内并与所述自锁装置(3)的输入端连接，所述自锁装置(3)的输出端连接有滚珠丝杠轴(5)，所述滚珠丝杠轴(5)远离所述自锁装置(3)的输出端的一端与所述壳体(2)内远离所述电机(1)的一侧的侧壁活动连接，所述滚珠丝杠轴(5)外套接有滚珠丝杠螺母(6)；所述推杆(8)的一端连接所述滚珠丝杠螺母(6)、另一端伸出所述壳体(2)并连接所述离合器分离摇臂(9)，所述壳体(2)底部固定设置有连接所述滚珠丝杠螺母的位移传感器(10)，所述传感器和所述电机(1)通过导线与所述变速器控制单元相连；所述自锁装置为滚柱自锁装置，所述滚柱自锁装置由拨盘、椭圆凸轮(11)、外环(20)、滚柱和支撑件组成，在所述外环(20)内的中部设有所述椭圆凸轮(11)，所述椭圆凸轮(11)的长轴两端设有凹槽；所述拨盘设有两块，并位于所述外环(20)内，所述拨盘由推块(14)和拨块(13)一体成型，所述推块(14)位于所述椭圆凸轮(11)的凹槽内，并留有空隙；所述支撑件设有两副，并位于所述外环(20)内、所述椭圆凸轮(11)的短轴的两侧，所述支撑件由压缩弹簧(17)和与所述压缩弹簧(17)两端固定连接的撑块(16)组成；所述滚柱设有四根，分别放置在所述撑块(16)和所述拨块(13)之间。
2.根据权利要求1所述的一种带自锁装置的滚珠丝杠式电控离合器执行机构，其特征在于：所述电机(1)的输出端连接所述拨块(13)，所述滚珠丝杠轴(5)的一端连接所述椭圆凸轮(11)的中心处。
3.根据权利要求1或2所述的一种带自锁装置的滚珠丝杠式电控离合器执行机构，其特征在于：所述推杆(8)连接所述滚珠丝杠螺母(6)的一端固定设置有穿过所述滚珠丝杠螺母(6)的定位杆(4)，所述定位杆(4)和所述推杆(8)上分别套接有定位杆衬套(7.1)和推杆衬套(7.2)，所述定位杆衬套(7.1)固定设置在所述壳体(2)内的顶部，所述推杆衬套(7.2)固定设置在所述壳体(2)远离所述电机(1)的一侧的侧壁上。
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