CN208010801U - 带齿轮和滚珠丝杆传动的电控离合器执行机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种带齿轮和滚珠丝杆传动的电控离合器执行机构，包括：驱动电机(1)、液压缸(10)、滚珠丝杆(7)、与所述滚珠丝杆(7)配合的螺母(6)、小齿轮(2)和大齿轮(5)；所述驱动电机(1)带动所述小齿轮(2)，将所述驱动电机(1)的扭矩通过所述大齿轮(5)和所述螺母(6)的连接被传递到所述螺母(6)上，所述螺母(6)的转动通过滚珠丝杆传动转化为所述滚珠丝杆(7)的轴向运动，所述滚珠丝杆(7)输出的轴向推力通过连接件(8)传递到所述液压缸(10)的活塞(9)上，通过所述活塞(9)的运动在液压缸(10)的腔体内建立压强，从而使所述离合器分离。

Description

带齿轮和滚珠丝杆传动的电控离合器执行机构

技术领域

本实用新型属于汽车控制机构领域，具体而言本实用新型涉及一种带齿轮和滚珠丝杆传动的电控离合器执行机构。

背景技术

由于中国的私家车保有量越来越高，城市路况变得越来越拥堵，自动挡汽车操作简便的优点越来越得到人们的认可，人们的购车意向也越来越偏向于自动挡汽车。目前市场上比较常见的自动挡汽车用液力变矩器取代了传统离合器，但这类汽车往往价格偏高。

因此，各汽车厂家慢慢地在研究开发一种新型的电控自动机械式变速箱，这种变速箱保留了传统的离合器，但是使用了电控的离合器执行机构来达到离合器自动分离的目的，最大程度地节约了生产成本。电控离合器执行机构是在原有机械变速器基本结构不变的情况下，通过加装一个自动控制的执行机构，取代原有的离合器踏板，实现在变速箱有换挡需求的时候自动分离和接合离合器。

目前市场上的大部分电控离合器执行机构往往有体积大，重量重等缺点，影响了整车上的空间布置，以及整车的重量。另外，目前市场上的大部分电控离合器执行机构还存在传动效率低，响应慢等问题，往往需要功率比较大的电机来带动。

因此，本领域中需要一种改进的电控离合器执行机构，至少在上述一个或多个方面进行优化。

实用新型内容

本发明人经过反复研究测试，提出了一种带齿轮和滚珠丝杆传动的电控离合器执行机构，至少克服现有技术中的至少一项或多项问题。

因此，本实用新型提供了一种带齿轮和滚珠丝杆传动的电控离合器执行机构，所述电控离合器执行机构包括驱动离合器的液压缸(10)和与所述液压缸(10)配合的活塞(9)，还包括驱动装置和传动装置，所述驱动装置包括驱动电机(1)，所述传动装置包括滚珠丝杆(7)和与所述滚珠丝杆(7) 配合的螺母(6)，

所述活塞(9)和所述滚珠丝杆(7)通过连接件(8)连接，

所述驱动电机(1)带动所述螺母(6)转动，所述螺母(6)的转动通过滚珠丝杆(7)传动转化为所述滚珠丝杆(7)的轴向运动，所述滚珠丝杆 (7)输出的轴向推力通过连接件(8)传递到所述活塞(9)上，通过所述活塞(9)的运动在所述液压缸(10)的腔体内建立压强，从而使所述离合器分离。

在一个实施方案中，所述电控离合器执行机构还包括：小齿轮(2)和大齿轮(5)，所述驱动电机(1)带动所述小齿轮(2)，将所述驱动电机(1) 的扭矩通过所述大齿轮(5)和所述螺母(6)的连接被传递到所述螺母(6) 上。

在一个实施方案中，所述电控离合器执行机构还包括：第一中间齿轮(3) 和第二中间齿轮(4)，所述小齿轮(2)和所述大齿轮(5)之间，经过第一中间齿轮(3)和第二中间齿轮(4)这两级齿轮减速将驱动电机(1)的扭矩放大。

在一个实施方案中，所述大齿轮(5)和所述螺母(6)在所述螺母(6) 中部连接。

在一个实施方案中，所述电控离合器执行机构还包括：动态密封圈(13) 和静态密封圈(14)，所述动态密封圈(13)用于高压腔的密封，所述动态密封圈(13)被安装在所述活塞(9)上面，随着所述活塞(9)一起运动，所述静态密封圈(14)被安装在所述液压缸(10)的外壳上不随所述活塞(9) 的运动而运动。

在一个实施方案中，所述电控离合器执行机构还包括：磁铁(11)和位置传感器(12)，所述活塞(9)运动过程中其位置通过所述磁铁(11)被所述位置传感器(12)采集。

在一个实施方案中，所述连接件(8)与所述滚珠丝杆(7)前端转动连接。

在一个实施方案中，所述连接件(8)仅对所述活塞(9)在轴向进行固定，径向是可以活动的。

本实用新型的带齿轮和滚珠丝杆传动的电控离合器执行机构，具有如下优点：两级齿轮减速，尽可能合理分配驱动电机的扭矩，减小对驱动电机的功率需求；采用螺母旋转带动丝杆直接推动活塞运动的设计，极大地减小了产品的轴向尺寸；活塞和磁铁的集成化，不改变整个活塞尺寸的前提下增加活塞位置信号的输出，使整个控制系统获得精准的位置信号从而实现自动控制的目的；采用一个动态密封圈和一个静态密封圈的密封设计，简化了液压缸的结构，缩短了轴向长度。

附图说明

通过以下附图对本实用新型进行说明

图1是本实用新型的一个实施方案的电控离合器执行机构的结构示意图。

图2是本实用新型的一个实施方案的电控离合器执行机构的传动系简图。

具体实施方式

通过参考示范性实施例，本实用新型的目的和功能以及用于实现这些目的和功能的方法将得以阐明。然而，本实用新型并不受限于以下所公开的示范性实施例；可以通过不同形式来对其加以实现。说明书的实质仅仅是帮助相关领域技术人员综合理解本实用新型的具体细节。

图1示出了根据本实用新型一个实施方案的带齿轮和滚珠丝杆传动的电控离合器执行机构，所述电控离合器执行机构包括驱动电机1、液压缸10、滚珠丝杆7、与所述滚珠丝杆7配合的螺母6、小齿轮2、第一中间齿轮3、第二中间齿轮4、大齿轮5、动态密封圈13和静态密封圈14，第一中间齿轮 3和第二中间齿轮4同轴固定，

驱动电机1带动小齿轮2，小齿轮2和大齿轮5之间，经过第一中间齿轮3和第二中间齿轮4这两级齿轮减速将驱动电机1的扭矩放大，将所述扭矩通过大齿轮5和螺母6的连接被传递到螺母6上，螺母6的转动通过滚珠丝杆传动转化为滚珠丝杆7的轴向运动，滚珠丝杆7输出的轴向推力通过连接件8传递到所述液压缸10的活塞9上，通过活塞9的运动在液压缸10的腔体内建立压强，从而使所述离合器分离；

液压缸的密封圈采用一动一静的设计，其中动态密封圈13用于所述液压缸10压缩状态的密封，动态密封圈13被安装在活塞9上面，随着所述活塞9一起运动，静态密封圈14被安装在液压缸10的外壳上不随所述活塞9 的运动而运动。

优选地，所述电控离合器执行机构还包括：磁铁11和位置传感器12，活塞9运动过程中其位置通过磁铁11被位置传感器12采集并反馈给变速箱控制。

图1中还示出了螺母轴承15。

本方案将一套减速机构和液压缸集成在一起，极大地缩小了产品体积，同时保证了功能性的完整。

采用两级齿轮减速传动，使驱动电机的扭矩得到了合理的放大，使驱动电机的功率得到最大的利用；

通过一套滚珠丝杆螺母机构将扭矩转化为轴向的推力，由于采用螺母旋转带动丝杠轴向运动的结构，极大地缩短了产品轴向的空间。

活塞9的位置通过集成在活塞上的磁铁11被位置传感器12采集，在合理利用空间的同时保证了位置信号的精准，从而加快控制系统的响应速度。活塞9运动过程中其位置通过磁铁11被位置传感器(12)采集，根据位置信息控制驱动电机1，从而实现所要的滚珠丝杆7运动。

液压缸10的密封性由一个集成在活塞上的动态密封圈13和安装在外壳上的静态密封圈14一起保证。其中动态密封圈13随着活塞9一起运动，静态密封圈14不随着活塞9运动。一动一静的密封圈设计组合相比用两个静态密封圈密封的设计结构更加简洁，相比用两个动态密封圈密封的设计又减小了轴向的尺寸。

在本实施例中，通过2级传动在结构上让齿轮5正好位于滚珠丝杆7中部位置，能够直接和螺母6连接，从而能采用螺母6带动滚珠丝杆7运动的传动方式。这种传动方式的好处是螺母6、螺母轴承15以及齿轮5集成在一起，相比在丝杆上安装齿轮要稳定，不会像丝杆带动螺母运动的结构有螺母、轴承以及齿轮在运动过程中重量不平衡的问题。齿轮与螺母直接用螺栓连接的装配方式相比齿轮与丝杆轴的装配方式更加稳定可靠而且装配简单。

在本实施例中，两级齿轮传动设计可以在有限的径向空间(指电机轴和丝杆轴之间的空间)内灵活选择传动比，并且根据选择的传动比灵活调整丝杆的直线运动速度。

在本实施例中，两个密封圈的位置决定了壳体的结构的复杂程度，本实用新型的设计动态密封圈在前，对壳体结构要求简单，对比常规设计在壳体上增加密封圈槽以及挡环，而本实用新型的壳体只是直筒。本实用新型的设计静态密封圈在后可节约壳体的轴向空间，对比常规设计中后面的密封圈是移动的，其壳体相对更长，因为需要在壳体上留出给静态密封圈运动的一段空间。本实用新型的设计结构简单，所以装配方便，常规设计的结构还需要焊接等装配工艺。

在本实施例中，滚珠丝杆7和活塞9之间采用连接件8连接，连接件8 仅对活塞9在轴向进行固定，径向是可以活动的。这个设计可以平衡丝杆和活塞之间同心度，同时连接件8与滚珠丝杆7转动连接，防止活塞9受滚珠丝杆7转动的影响，滚珠丝杆7只有在转动的情况下才能正确地进行直线运动。

图2是本实用新型的一个实施方案的电控离合器执行机构的传动系简图。驱动电机1带动小齿轮2，小齿轮2和大齿轮5之间，经过第一中间齿轮3 和第二中间齿轮4这两级齿轮减速将驱动电机1的扭矩放大，将所述扭矩通过大齿轮5和螺母6的连接被传递到螺母6上，螺母6的转动通过滚珠丝杆传动转化为滚珠丝杆7的轴向运动，滚珠丝杆7输出的轴向推力通过连接件 8传递到活塞9上。连接件8仅对活塞9在轴向进行固定，径向是可以活动的。图1中还示出了螺母轴承15。

Claims (8)

1.一种带齿轮和滚珠丝杆传动的电控离合器执行机构，所述电控离合器执行机构包括驱动离合器的液压缸(10)和与所述液压缸(10)配合的活塞(9)，其特征在于：

所述电控离合器执行机构还包括：驱动装置和传动装置，所述驱动装置包括驱动电机(1)，所述传动装置包括滚珠丝杆(7)和与所述滚珠丝杆(7)配合的螺母(6)，

所述活塞(9)和所述滚珠丝杆(7)通过连接件(8)连接，

所述驱动电机(1)带动所述螺母(6)转动，所述螺母(6)的转动通过滚珠丝杆(7)传动转化为所述滚珠丝杆(7)的轴向运动，所述滚珠丝杆(7)输出的轴向推力通过连接件(8)传递到所述活塞(9)上，通过所述活塞(9)的运动在所述液压缸(10)的腔体内建立压强，从而使所述离合器分离。

2.根据权利要求1所述的电控离合器执行机构，所述电控离合器执行机构还包括：小齿轮(2)和大齿轮(5)，

所述驱动电机(1)带动所述小齿轮(2)，将所述驱动电机(1)的扭矩通过所述大齿轮(5)和所述螺母(6)的连接被传递到所述螺母(6)上。

3.根据权利要求2所述的电控离合器执行机构，所述电控离合器执行机构还包括：第一中间齿轮(3)和第二中间齿轮(4)，所述小齿轮(2)和所述大齿轮(5)之间，经过第一中间齿轮(3)和第二中间齿轮(4)这两级齿轮减速将驱动电机(1)的扭矩放大。

4.根据权利要求2所述的电控离合器执行机构，所述大齿轮(5)和所述螺母(6)在所述螺母(6)中部连接。

5.根据权利要求1所述的电控离合器执行机构，所述电控离合器执行机构还包括：动态密封圈(13)和静态密封圈(14)，所述动态密封圈(13)用于所述液压缸(10)压缩状态的密封，所述动态密封圈(13)被安装在所述活塞(9)上面，随着所述活塞(9)一起运动，所述静态密封圈(14)被安装在所述液压缸(10)的外壳上不随所述活塞(9)的运动而运动。

6.根据权利要求1所述的电控离合器执行机构，所述电控离合器执行机构还包括：磁铁(11)和位置传感器(12)，所述活塞(9)运动过程中其位置通过所述磁铁(11)被所述位置传感器(12)采集并反馈给变速箱控制。

7.根据权利要求1所述的电控离合器执行机构，所述连接件(8)与所述滚珠丝杆(7)前端转动连接。

8.根据权利要求1所述的电控离合器执行机构，所述连接件(8)仅对所述活塞(9)在轴向进行固定，径向是可以活动的。