CN107269732A - 双电机自动离合器执行机构 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种双电机自动离合器执行机构，包括：两个电机、两个电机齿轮总成、滚珠丝杠总成和推杆，两个电机齿轮总成用于在两个电机同时通电时分别与两个电机一一对应连接；滚珠丝杠总成位于两个电机齿轮总成之间，包括滚珠丝杠螺母、滚珠丝杠螺杆和丝杠齿轮，丝杠齿轮同时与两个电机齿轮总成齿轮减速传动，带动滚珠丝杠螺母转动以推动滚珠丝杠螺杆作轴向移动；推杆与滚珠丝杠螺杆连接，并在滚珠丝杠螺杆带动下作轴向移动，以推动汽车离合器分离臂运动，实现汽车离合器离合。上述技术方案，两对齿轮同时传动，结构紧凑，体积小，可靠性高，效率高，并同时对两个电机减速增扭，增扭大幅增加离合的分离力，减速使离合控制更精确。

Description

双电机自动离合器执行机构

技术领域

本发明涉及电机驱动的机械传动领域，更具体而言，涉及一种双电机自动离合器执行机构。

背景技术

自动离合器系统是将汽车离合器的操作进行自动化，自动离合器系统是构成AMT、DCT自动变速器的一部分，还广泛应用于混合动力车辆的传动系统，尽管混合动力车辆的传动形式各式各样，除了一些采用行星齿轮机构的动力耦合装置，很多混合动力系统仍然采用同步器来实现车辆换挡和模式切换等功能，其中核心部分就是自动离合器的执行机构。

自动离合器的执行机构主要有液压和电动两种。液压驱动的自动离合器系统需要电机泵、油箱、阀体等一套液压系统，系统复杂。电机驱动的离合器执行机构系统结构相对简单。电机驱动的离合器执行机构采用直流电机作为动力源，常见的将电机的旋转运动转换为直线运动并减速的装置包括蜗轮蜗杆，丝杠螺母。蜗轮蜗杆虽然结构简单，但是传动效率低，导致响应时间长，整车动力性受限。随着机械传动技术的发展，滚珠丝杠逐渐成为一种高效、可用于高速重载场合的传动机构，并且噪音问题也得到了解决。

相关技术中有采用无刷直流电机作为动力源、采用滚珠丝杠作为传动装置的自动离合器执行机构，通过控制无刷直流电机转动带动滚珠丝杠的螺母前进或后退，螺母通过杆件推动汽车离合器分离叉，使汽车离合器分离或接合。然而此机构中没有考虑电机的减速增扭问题，电机转速过高不利于离合的控制；电机扭矩过小，不利于离合器的分离，不能满足大的从动盘。同时该装置只有一个电机输入扭矩，可靠性较差，一旦电机出现故障，可能导致整车抛锚。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。

为此，本发明的目的在于，提供一种双电机自动离合器执行机构。

为实现上述目的，本发明的技术方案提供了一种双电机自动离合器执行机构，包括：两个电机；两个电机齿轮总成，用于在两个所述电机同时通电时分别与两个所述电机一一对应连接；和滚珠丝杠总成，位于两个所述电机齿轮总成之间，包括滚珠丝杠螺母、滚珠丝杠螺杆和丝杠齿轮，所述丝杠齿轮同时与两个所述电机齿轮总成齿轮减速传动，带动所述滚珠丝杠螺母转动以推动所述滚珠丝杠螺杆作轴向移动；和推杆，与所述滚珠丝杠螺杆连接，并在所述滚珠丝杠螺杆带动下作轴向移动，以推动所述汽车离合器分离臂运动，实现汽车离合器离合。

本发明上述技术方案提供的双电机自动离合器执行机构，两个电机同时通电同时运行时，通过两个电机齿轮总成同时与滚珠丝杠总成的丝杠齿轮齿轮减速传动，带动滚珠丝杠螺母转动，从而推动滚珠丝杠螺杆作轴向移动，进而推动推杆向前或向后作轴向运动，从而推动汽车离合器分离臂运动，实现汽车离合器分离和接合；两对齿轮同时传动，结构紧凑，体积小，可靠性高，效率高，并同时对两个电机减速增扭，增扭能够大幅增加离合的分离力，减速也使离合控制更加精确；并且双电机离合器执行机构在工作中，如果一个电机出现故障，另外一个电机还能单独工作，不至于整车抛锚，提升了执行机构的可靠性及安全性，解决了单个电机自动离合器执行机构效率低，可靠性低，响应时间长，控制精度低，寿命短，输入扭矩低，不能满足从动盘较大车型的离合器分离的问题。

另外，本发明上述技术方案提供的双电机自动离合器执行机构还可以具有如下附加技术特征：

在上述技术方案中，所述电机齿轮总成包括：一个电机齿轮及对称安装在所述电机齿轮两侧的深沟球轴承，所述电机齿轮通过两个所述深沟球轴承安装在执行机构的外壳体上。

在上述技术方案中，所述电机齿轮上靠近所述电机的一端部设有凹槽，用于与所述电机的电机轴扁方连接，并能够与所述电机轴扁方相对移动。

通过电机齿轮上的凹槽与电机上的电机轴扁方配合，以便于电机轴顺利与电机齿轮建立连接或脱离连接。

在上述技术方案中，所述丝杠齿轮通过焊接或紧压配方式固定在所述滚珠丝杠螺母上，以使所述丝杠齿轮带动所述滚珠丝杠螺母同步转动。

丝杠齿轮通过焊接或紧压配方式固定在滚珠丝杠螺母上，以实现丝杠齿轮转动时，同步带动滚珠丝杠螺母转动，从而通过滚珠丝杠螺母的转动带动与之配合的滚珠丝杠螺杆作轴向运动。

在上述技术方案中，所述的双电机自动离合器执行机构还包括：两个丝杠螺母角接触轴承，所述滚珠丝杠总成通过两个所述丝杠螺母角接触轴承安装在执行机构的外壳体上。

在上述技术方案中，所述双电机自动离合器执行机构还包括：推杆弹簧，连接在所述推杆和所述滚珠丝杠螺杆之间，用于对所述推杆施加朝向所述滚珠丝杠螺杆方向的作用力。

推杆弹簧的设置，一方面便于推杆推出后顺利复位，另一方面对推杆的推出运动起到缓冲作用。

在上述技术方案中，所述的双电机自动离合器执行机构还包括：丝杠限位系统，安装在所述滚珠丝杠螺杆上背离所述推杆的一端，用于确保所述滚珠丝杠螺杆始终作轴向直线运动。

在离合器分离或接合的过程中，通过丝杠限位系统确保滚珠丝杠螺杆始终作轴向直线运动，不发生偏摆，以提高滚珠丝杠螺杆运动的精准性。

在上述技术方案中，所述丝杠限位系统包括：限位器；弹性连接销，所述限位器通过所述弹性连接销与所述滚珠丝杠螺杆连接；限位套，所述限位器叉口卡在所述限位套的凹槽内；限位轴，所述限位套套设在所述限位轴上；和限位盖板，所述限位轴与所述限位盖板固定连接，所述限位盖板固定在执行机构的外壳体上，所述限位套在所述限位轴上作轴向运动，以使所述滚珠丝杠螺杆始终作轴向直线运动。

具体地，在离合器分离或接合过程中，限位器通过弹性连接销和滚珠丝杠螺杆连接，限位轴和限位盖板固定在一起，限位器叉口卡在限位套的凹槽内，限位套套在限位轴上做轴向直线运动，对滚珠丝杠螺杆的运动起到导向作用，使滚珠丝杠螺杆工作中始终做轴向直线运动，不易偏摆，从而提高了滚珠丝杠螺杆运动的精准性。

在上述技术方案中，所述限位轴与所述限位盖板焊接连接，所述限位盖板通过螺栓固定在执行机构的外壳体上。

在上述技术方案中，所述丝杠限位系统还包括：实心圆柱销，设在所述限位器上；信号摆臂，所述实心圆柱销连接所述信号摆臂；和电位器组件，安装在所述信号摆臂上，所述滚珠丝杠螺杆作轴向运动时同时带动所述信号摆臂摆动，以带动所述电位器组件转动，实现位置信号的精确输出。

通过设置在限位器上的圆柱销连接信号摆臂，电位器组件安装在信号摆臂上，滚珠丝杠螺杆作轴向运动时同时带动信号摆臂摆动，进而带动电位器组件转动，从而输出位置信号，达到离合器分离位置点和接合位置点的精确控制；优选地，所述电位器组件为小转角精密电位器组件。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本发明一个实施例所述双电机自动离合器执行机构的结构示意图；

图2是图1中两个电机齿轮总成与丝杠齿轮传动结构示意图；

图3是图1中滚珠丝杠总成的结构示意图；

图4是图1中丝杠限位系统的结构示意图。

其中，图1至图4中附图标记与部件名称之间的对应关系为：

1电机，2电机，3电机齿轮总成，31电机齿轮，32深沟球轴承，4电机齿轮总成，41电机齿轮，411凹槽，42深沟球轴承，5滚珠丝杠总成，51丝杠齿轮，52滚珠丝杠螺母，53滚珠丝杠螺杆，6丝杠螺母角接触轴承，7推杆，8推杆弹簧，9丝杠限位系统，91限位器，92弹性连接销，93限位套，94限位轴，95限位盖板，96实心圆柱销，97信号摆臂，98电位器组件。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

下面参照附图1至图4描述根据本发明一些实施例的双电机自动离合器执行机构。

如图1至图4所示，根据本发明一些实施例提供的一种双电机自动离合器执行机构，包括：两个电机1、2、两个电机齿轮总成3、4、滚珠丝杠总成5和推杆7。

具体地，两个电机齿轮总成3、4用于在两个电机1、2同时通电时分别与两个电机1、2一一对应连接；滚珠丝杠总成5位于两个电机齿轮总成3、4之间，包括滚珠丝杠螺母52、滚珠丝杠螺杆53和丝杠齿轮51，丝杠齿轮51同时与两个电机齿轮总成3、4齿轮减速传动，带动滚珠丝杠螺母52转动以推动滚珠丝杠螺杆53作轴向移动；推杆7与滚珠丝杠螺杆53连接，并在滚珠丝杠螺杆53带动下作轴向移动，以推动汽车离合器分离臂运动，实现汽车离合器离合。

本发明上述实施例提供的双电机自动离合器执行机构，两个电机1、2同时通电同时运行时，通过两个电机齿轮总成3、4同时与滚珠丝杠总成5的丝杠齿轮51齿轮减速传动，带动滚珠丝杠螺母52转动，从而推动滚珠丝杠螺杆53作轴向移动，进而推动推杆7向前或向后作轴向运动，从而推动汽车离合器分离臂运动，实现汽车离合器分离和接合；两对齿轮同时传动，结构紧凑，体积小，可靠性高，效率高，并同时对两个电机1、2减速增扭，增扭能够大幅增加离合的分离力，减速也使离合控制更加精确；并且双电机离合器执行机构在工作中，如果一个电机出现故障，另外一个电机还能单独工作，不至于整车抛锚，提升了执行机构的可靠性及安全性，解决了单个电机自动离合器执行机构效率低，可靠性低，响应时间长，控制精度低，寿命短，输入扭矩低，不能满足从动盘较大车型的离合器分离的问题。

在本发明的一个实施例中，如图1和图2所示，电机齿轮总成3包括：一个电机齿轮31及对称安装在电机齿轮31两侧的深沟球轴承32，电机齿轮31通过两个深沟球轴承32安装在执行机构的外壳体上；电机齿轮总成4包括：一个电机齿轮41及对称安装在电机齿轮41两侧的深沟球轴承42，电机齿轮41通过两个深沟球轴承42安装在执行机构的外壳体上。

进一步地，如图1和图2所示，电机齿轮31上靠近电机的一端部设有凹槽，用于与电机的电机轴扁方连接，并能够与电机轴扁方相对移动；电机齿轮41上靠近电机的一端部设有凹槽411，用于与电机的电机轴扁方连接，并能够与电机轴扁方相对移动。

通过电机齿轮上的凹槽与电机上的电机轴扁方配合，以便于电机轴顺利与电机齿轮建立连接或脱离连接。

在本发明的一个实施例中，如图1、图2和图3所示，丝杠齿轮51通过焊接或紧压配方式固定在滚珠丝杠螺母52上，以使丝杠齿轮51带动滚珠丝杠螺母52同步转动。

丝杠齿轮51通过焊接或紧压配方式固定在滚珠丝杠螺母52上，以实现丝杠齿轮51转动时，同步带动滚珠丝杠螺母52转动，从而通过滚珠丝杠螺母52的转动带动与之配合的滚珠丝杠螺杆53作轴向运动。

在本发明的一个实施例中，如图1和图2所示，所述的双电机自动离合器执行机构还包括：两个丝杠螺母角接触轴承6，滚珠丝杠总成5通过两个丝杠螺母角接触轴承6安装在执行机构的外壳体上。

在本发明的一个实施例中，如图1所示，双电机自动离合器执行机构还包括：推杆弹簧8，连接在推杆7和滚珠丝杠螺杆53之间，用于对推杆7施加朝向滚珠丝杠螺杆53方向的作用力。

推杆弹簧8的设置，一方面便于推杆7推出后顺利复位，另一方面对推杆7的推出运动起到缓冲作用。

在本发明的一些实施例中，如图1和图4所示，所述的双电机自动离合器执行机构还包括：丝杠限位系统9，安装在滚珠丝杠螺杆53上背离推杆7的一端，用于确保滚珠丝杠螺杆53始终作轴向直线运动。

在离合器分离或接合的过程中，通过丝杠限位系统9确保滚珠丝杠螺杆53始终作轴向直线运动，不发生偏摆，以提高滚珠丝杠螺杆53运动的精准性。

在本发明的一个实施例中，如图1和图4所示，丝杠限位系统9包括：限位器91、弹性连接销92、限位套93、限位轴94和限位盖板95，其中，限位器91通过弹性连接销92与滚珠丝杠螺杆53连接，限位器91叉口卡在限位套93的凹槽内，限位套93套设在限位轴94上，限位轴94与限位盖板95固定连接，限位盖板95固定在执行机构的外壳体上，限位套93在限位轴94上作轴向运动，以使滚珠丝杠螺杆53始终作轴向直线运动。

具体地，在离合器分离或接合过程中，限位器91通过弹性连接销92和滚珠丝杠螺杆53连接，限位轴94和限位盖板95固定在一起，限位器91叉口卡在限位套93的凹槽内，限位套93套在限位轴94上做轴向直线运动，对滚珠丝杠螺杆53的运动起到导向作用，使滚珠丝杠螺杆53工作中始终做轴向直线运动，不易偏摆，从而提高了滚珠丝杠螺杆53运动的精准性。

优选地，限位轴94与限位盖板95焊接连接，限位盖板95通过螺栓固定在执行机构的外壳体上。

在本发明的一个实施例中，如图1和图4所示，丝杠限位系统9还包括：实心圆柱销96、信号摆臂97和电位器组件98，其中，实心圆柱销96设在限位器91上，实心圆柱销96连接信号摆臂97，电位器组件98安装在信号摆臂97上，滚珠丝杠螺杆53作轴向运动时同时带动信号摆臂97摆动，以带动电位器组件98转动，实现位置信号的精确输出。

通过设置在限位器91上的圆柱销连接信号摆臂97，电位器组件98安装在信号摆臂97上，滚珠丝杠螺杆53作轴向运动时同时带动信号摆臂97摆动，进而带动电位器组件98转动，从而输出位置信号，达到离合器分离位置点和接合位置点的精确控制。

优选地，所述的电位器组件98为小转角精密电位器组件。

综上所述，本发明实施例提供的双电机自动离合器执行机构，两对齿轮同时传动，结构紧凑，体积小，可靠性高，效率高，并同时对两个电机减速增扭，增扭能够大幅增加离合的分离力，减速也使离合控制更加精确；并且如果一个电机出现故障，另一个电机还能单独工作，不至于整车抛锚；并通过丝杠限位系统确保滚珠丝杠螺杆工作中始终做轴向直线运动，不易偏摆，提高滚珠丝杠螺杆运动的精准性，同时达到离合器分离位置点和接合位置点的精确控制。

本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或单元必须具有特定的方向、以特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，或电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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 (10)

1.一种双电机自动离合器执行机构，其特征在于，包括：

两个电机；

两个电机齿轮总成，用于在两个所述电机同时通电时分别与两个所述电机一一对应连接；和

滚珠丝杠总成，位于两个所述电机齿轮总成之间，包括滚珠丝杠螺母、滚珠丝杠螺杆和丝杠齿轮，所述丝杠齿轮同时与两个所述电机齿轮总成齿轮减速传动，带动所述滚珠丝杠螺母转动以推动所述滚珠丝杠螺杆作轴向移动；和

推杆，与所述滚珠丝杠螺杆连接，并在所述滚珠丝杠螺杆带动下作轴向移动，以推动所述汽车离合器分离臂运动，实现汽车离合器离合。

2.根据权利要求1所述的双电机自动离合器执行机构，其特征在于，

所述电机齿轮总成包括：一个电机齿轮及对称安装在所述电机齿轮两侧的深沟球轴承，所述电机齿轮通过两个所述深沟球轴承安装在执行机构的外壳体上。

3.根据权利要求2所述的双电机自动离合器执行机构，其特征在于，

所述电机齿轮上靠近所述电机的一端部设有凹槽，用于与所述电机的电机轴扁方连接，并能够与所述电机轴扁方相对移动。

4.根据权利要求1所述的双电机自动离合器执行机构，其特征在于，

所述丝杠齿轮通过焊接或紧压配方式固定在所述滚珠丝杠螺母上，以使所述丝杠齿轮带动所述滚珠丝杠螺母同步转动。

5.根据权利要求1所述的双电机自动离合器执行机构，其特征在于，还包括：

两个丝杠螺母角接触轴承，所述滚珠丝杠总成通过两个所述丝杠螺母角接触轴承安装在执行机构的外壳体上。

6.根据权利要求1所述的双电机自动离合器执行机构，其特征在于，还包括：

推杆弹簧，连接在所述推杆和所述滚珠丝杠螺杆之间，用于对所述推杆施加朝向所述滚珠丝杠螺杆方向的作用力。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的双电机自动离合器执行机构，其特征在于，还包括：

丝杠限位系统，安装在所述滚珠丝杠螺杆上背离所述推杆的一端，用于确保所述滚珠丝杠螺杆始终作轴向直线运动。

8.根据权利要求7所述的双电机自动离合器执行机构，其特征在于，所述丝杠限位系统包括：

限位器；

弹性连接销，所述限位器通过所述弹性连接销与所述滚珠丝杠螺杆连接；

限位套，所述限位器叉口卡在所述限位套的凹槽内；

限位轴，所述限位套套设在所述限位轴上；和

限位盖板，所述限位轴与所述限位盖板固定连接，所述限位盖板固定在执行机构的外壳体上，所述限位套在所述限位轴上作轴向运动，以使所述滚珠丝杠螺杆始终作轴向直线运动。

9.根据权利要求8所述的双电机自动离合器执行机构，其特征在于，

所述限位轴与所述限位盖板焊接连接，所述限位盖板通过螺栓固定在执行机构的外壳体上。

10.根据权利要求8所述的双电机自动离合器执行机构，其特征在于，所述丝杠限位系统还包括：

实心圆柱销，设在所述限位器上；

信号摆臂，所述实心圆柱销连接所述信号摆臂；和

电位器组件，安装在所述信号摆臂上，所述滚珠丝杠螺杆作轴向运动时同时带动所述信号摆臂摆动，以带动所述电位器组件转动，实现位置信号的精确输出。