一种用于汽车隐藏把手的直线运动执行器的制作方法

本发明涉及电动执行器的应用领域，尤其是一种用于汽车隐藏把手的直线运动执行器。

背景技术：

传统的汽车外门把手基本都是手动式，当用户解锁门锁信号后，用户握住把手，在拉力作用下将车门打开，而手动把手与车门之间的连接是通过手动的弹性机械装置进行连接，为了方便操作者拉开，手动把手就需要外露于车门表面，不仅易附着灰尘，还会在高速行驶中带来风阻等问题。

为了解决上述问题，部分厂商就推出了隐藏式汽车外把手。隐藏式汽车外把手一般都有三个状态，分别是初始隐藏状态、预展开状态和完全展开状态。使用时，一般是通过钥匙将电子锁解锁，此时行车电脑作出指令，通过执行器将汽车外把手从隐藏状态推出至预展开状态，然后用户即可握住并拉动汽车外把手使之从预展开状态切换至完全展开状态，同时将机械锁解锁并将车门打开。

但是一般而言，从外露式门把手更换成隐藏式外把手，车辆整体的体积不变或变小了，而零部件相应的又会增多，因此急需一款节奏紧凑、体积小、质量轻、使用时可靠且静音的执行器，以平稳地实现汽车外把手的推出和隐藏功能。

技术实现要素：

为了克服现有技术的上述不足，本发明提供一种用于汽车隐藏把手的直线运动执行器，主要应用与汽车车身系统中，尤其是车门上，作为驱动隐藏式门把手的动力执行单元，旨在具有体积小、重量轻、运行可靠且静音的优点，同时能够有效防止灰尘和雨水地入侵，具有更长的使用寿命。

本发明解决其技术问题的技术方案是：一种用于汽车隐藏把手的直线运动执行器，包括：

壳体，其开设有接电端口和输出端口，且壳体的内部具有安装腔，所述的安装腔分为相互连通的第一腔室、第二腔室和第三腔室，所述的第一腔室与所述的接电端口连通，所述的第三腔室与所述的输出端口连通；

驱动机构，其设置在第一腔室中，并用于提供动力；

输出螺杆，其设置在第三腔室中，该输出螺杆能够通过所述的输出端口伸出至所述的壳体外，从而沿自身轴线方向做直线往复运动并实现动力输出；

传动机构，其至少包括有从前至后相互传动连接的输入蜗杆、双联齿轮和输出螺母座，其中所述的输入蜗杆与所述驱动机构的输出端连接，所述的双联齿轮倾斜设置在所述的第二腔室中，且该双联齿轮具有与所述输入蜗杆相啮合的斜齿轮部、以及与所述输出螺母座相啮合并与斜齿轮部一体设置的传动蜗杆部，所述的输出螺母座套设在所述的输出螺杆上，且该输出螺母座具有与输出螺杆螺纹连接的内螺纹、以及设置在输出螺母座的外壁上并与所述传动蜗杆部相啮合的输出斜齿轮。

作为优选，所述的输出螺杆从前至后依次包括滑块段、螺纹段和输出段，所述的输出段能够通过所述的输出端口伸出至所述的壳体外，所述的螺纹段与所述输出螺母座中的内螺纹连接，所述的第三腔室中还设有滑槽，所述滑槽的长度大于所述滑块段的长度，且该滑槽的前后两端均具有限位筋，所述的滑块段滑设在所述的滑槽中并与所述的限位筋形成限位配合。

作为优选，所述滑块段包括正方形的滑块本体、以及凸设在滑块本体四个侧壁上的导向限位块，所述滑槽的四个侧壁上均凹设有限位槽，所述的导向限位块滑设在所述的限位槽中。

作为优选，所述的第二腔室中还倾斜设置有一齿轮轴，所述的双联齿轮套设在所述的齿轮轴上，且该齿轮轴的中轴线与双联齿轮的中轴线相重合。

作为优选，所述的驱动机构为一电机，所述电机的输出轴上套设有金属衬套，所述的输入蜗杆位于金属衬套和所述电机的主体之间，且所述电机的输出轴的两端均设有限位垫片。

作为优选，还包括有护套、第一o型密封圈、第二o型密封圈和伸缩密封套，所述的护套套设在所述的接电端口上，所述的第一o型密封圈套设在所述的护套中，所述的第二o型密封圈套设在所述的输出螺杆上，所述的伸缩密封套套设在所述的输出端口上。

作为优选，所述输出螺母座的前后两端均套设有滑动轴承，且所述的第三腔室中设有与轴承相适配的轴承孔。

作为优选，所述的第一腔室的腔壁上凸设有若干个第一支撑筋，所述的驱动机构与所述的第一支撑筋相抵接。

作为优选，所述滑槽的槽壁上凸设有若干个第二支撑筋，所述的滑块段与所述的第二支撑筋相抵接。

作为优选，所述的壳体包括上盖和下盖，所述的上盖上凸设有定位卡扣，所述的下盖上开设有定位卡槽，所述的定位卡扣插入至所述的定位卡槽中，且所述的上盖与下盖通过激光焊接固定在一起。

本发明的有益效果在于：

1、执行器的传动机构采用了输入蜗杆、双联齿轮和输出螺母座的配合，形成了两级蜗杆式的传动结构，从而实现对电机输出力的变向作用，即将电机的转动动作转化为输出螺杆的直线式往复动作，传动平稳且噪音很低。

2、双联齿轮和齿轮轴均斜向布置，配合两级蜗杆式的传动方式，使得传动更加平顺，并使得执行器整体布置更加紧凑，实现小型化的设计目的。

3、输出螺母座上布置有两个滑动轴承，能够有效提高传动效率，使得执行器具有更大的推动力。

4、通过金属衬套和限位垫片的设置，起到对电机输出轴良好地支撑和限位作用，使得电机运行平稳，执行器输出可靠。

5、壳体采用上盖和下盖激光焊接的方式组成，同时通过护套、第一o型密封圈、第二o型密封圈和伸缩密封套等密封配件的设置，能够提高各个端口的防水防尘性能，进而确保壳体内部环境不受影响，保证整体能够长时间稳定的运行使用。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明的内部组装示意图。

图3是本发明的爆炸图。

图4是本发明的俯视图。

图5是图4中a-a向的剖视图。

图6是图4中b-b向的剖视图。

图7是下盖的结构示意图。

图8是上盖的结构示意图。

图9是双联齿轮的结构示意图。

图10是输出螺杆的结构示意图。

图11是输出螺母座的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

参照图1～图11，一种用于汽车隐藏把手的直线运动执行器，包括：

壳体1，其开设有接电端口2和输出端口3，且壳体1的内部具有安装腔，所述的安装腔分为相互连通的第一腔室4、第二腔室5和第三腔室6，所述的第一腔室4与所述的接电端口2连通，所述的第三腔室6与所述的输出端口3连通；

驱动机构，其设置在第一腔室4中，并用于提供动力；

输出螺杆8，其设置在第三腔室6中，该输出螺杆8能够通过所述的输出端口3伸出至所述的壳体1外，从而沿自身轴线方向做直线往复运动并实现动力输出；

传动机构，其至少包括有从前至后相互传动连接的输入蜗杆9、双联齿轮10和输出螺母座11，其中所述的输入蜗杆9与所述驱动机构的输出端连接，所述的双联齿轮10倾斜设置在所述的第二腔室5中，且该双联齿轮10具有与所述输入蜗杆9相啮合的斜齿轮部12、以及与所述输出螺母座11相啮合并与斜齿轮部12一体设置的传动蜗杆部13，所述的输出螺母座11套设在所述的输出螺杆8上，且该输出螺母座11具有与输出螺杆8螺纹连接的内螺纹14、以及设置在输出螺母座11的外壁上并与所述传动蜗杆部13相啮合的输出斜齿轮15。

优选的，所述的双联齿轮10与壳体1之间的倾斜角度为155°～165°，将角度控制在该数值范围内，一是能够保证稳定的传动效果，二是能够使得相关部件的排布更加紧凑。

本实施例提供了一种优选的输出螺杆8的结构，其集合了动力输入和输出、导向限位等功能，具体结构为：所述的输出螺杆8从前至后依次包括滑块段16、螺纹段17和输出段18，所述的输出段18能够通过所述的输出端口3伸出至所述的壳体1外，所述的螺纹段17与所述输出螺母座11中的内螺纹14连接，所述的第三腔室6中还设有滑槽19，所述滑槽19的长度大于所述滑块段16的长度，且该滑槽19的前后两端均具有限位筋20，所述的滑块段16滑设在所述的滑槽19中并与所述的限位筋20形成限位配合。使用时，滑块段16起到导向限位额度作用，螺纹段17起到动力输入的作用，输出段18起到动力输出的作用，其中前后两端限位筋20的设置，对滑块段16的前后滑动距离形成了限位，即对整个输出螺杆8也起到了前后向的有效限位。

为了起到更好的导向和限位效果，所述滑块段16包括正方形的滑块本体21、以及凸设在滑块本体21四个侧壁上的导向限位块22，所述滑槽19的四个侧壁上均凹设有限位槽23，所述的导向限位块22滑设在所述的限位槽23中。近似的，即所述滑块段16与所述滑槽19的剖面均呈十字型，那个人在上下左右四个方向上均能够实现良好的限位作用。

本实施例中，所述的第二腔室5中还倾斜设置有一齿轮轴24，所述的双联齿轮10套设在所述的齿轮轴24上，且该齿轮轴24的中轴线与双联齿轮10的中轴线相重合。采用本实施例的结构布置，使得双联齿轮10和齿轮轴24均采用同轴的倾斜设置方式，可以减少相关零部件之间的间隙，使得局部的体积占用更小，且布局更加紧凑。优选的，所述的齿轮轴24采用金属材质制成，具有更大的强度，满足本发明中双联齿轮10复杂工况的运行需求。

优选的，所述的驱动机构为一电机7，电机7作为一种技术十分成熟的产品，能够将电能转化为机械能，广泛应用在各大场景中。

但是电机7在使用的过程中难免会出现抖动的现象，若不加以处理，可能会使得整个执行器出现各种异响，严重的将会影响到正常使用。为了解决上述缺陷，特别是所述电机7的输出轴25上套设有金属衬套26，所述的输入蜗杆9位于金属衬套26和所述电机7的主体之间，且所述电机7的输出轴25的两端均设有限位垫片27。通过限位垫片27的设置，对电机7的输出轴25两端进行有效限位，通过金属衬套26的设置，对电机7输出轴25提供足够的支撑，进而使得整个电机7得运行更加平稳，执行器输出更加稳定可靠，且大大减少整体的噪音量。

进一步的，所述的第一腔室4的腔壁上凸设有若干个第一支撑筋28，所述的电机7与所述的第一支撑筋28相抵接。第一支撑筋28优选采用横纵交错的排布方式。通过第一支撑筋28的设置，一是可以减少电机7与壳体1的接触面积，从而尽可能地减少电机7运行而引发的抖动传递给整个壳体1；二是横纵交错使得受力更加均匀，起到更好的支撑作用。

本实施例中，还包括有护套29、第一o型密封圈30、第二o型密封圈31和伸缩密封套32，所述的护套29套设在所述的接电端口2上，所述的第一o型密封圈30套设在所述的护套29中，所述的第二o型密封圈31套设在所述的输出螺杆8上，所述的伸缩密封套32套设在所述的输出端口3上。通过护套29、第一o型密封圈30、第二o型密封圈31和伸缩密封套32等密封配件的设置，能够提高各个端口的防水防尘性能，进而确保壳体1内部环境不受影响，保证整体能够长时间稳定的运行使用。

作为优选，所述输出螺母座11的前后两端均套设有滑动轴承33，且所述的第三腔室6中设有与轴承相适配的轴承孔34。通过在输出螺母座11上设置的滑动轴承33，能够减少运行时产生的摩擦力和能量损耗，从而提高其传动效率，使得执行器有更大推出力，同时也可以减少配件磨损，延长使用寿命。由于输出螺母座11与双联齿轮10独特的配合方式，即两者传动过程中需要改变转动方向，因此会受到多个方向复合的作用力，通过轴承孔34的设置，能够对滑动轴承33起到良好的限位作用，防止其受力而脱离工位的情况发生，确保相关部件地稳定运行。

为了给滑动段提供一定的支撑作用，在所述滑槽19的槽壁上凸设有若干个第二支撑筋35，所述的滑块段16与所述的第二支撑筋35相抵接。实际使用时，第二支撑筋35与第一支撑筋28的作用近似，可以减少滑块段16与壳体1的接触面积，从而尽可能地减少滑块段16运行而引发的抖动传递给整个壳体1。

本实施例提供了一种优选的壳体1结构，以便于安装使用，具体为：所述的壳体1包括上盖36和下盖37，所述的上盖36上凸设有定位卡扣38，所述的下盖37上开设有定位卡槽39，所述的定位卡扣38插入至所述的定位卡槽39中，且所述的上盖36与下盖37通过激光焊接固定在一起。通过定位卡扣38与定位卡槽39的配合，能够对上盖36和下盖37起到预定位和预安装的作用，再通过激光焊接将上盖36与下盖37固定，从而能够组装出具有良好防尘防水性能的壳体1。优选的，所述下盖37的边沿还设有一圈定位筋40，所述上盖36的边沿开设有与定位筋40相适配的定位槽41。

本发明的工作原理为：执行器的接电端口2与车辆的整车线束连接，实现对电机7的通电和控制。

启动电机7并使得电机7正转，电机7的输出轴25带动输入蜗杆9同步正转，接着输入蜗杆9通过与双联齿轮10上斜齿轮部12的配合，驱动整个双联齿轮10以齿轮轴24为转动中心正转，然后通过双联齿轮10上传动蜗杆部13与输出螺母座11上的输出斜齿轮15的配合，驱动输出螺母座11的正转，最终再通过输出螺母座11的内螺纹14与输出螺杆8的配合带动输出螺杆8正转并从输出端口3直线式推出，其中输出螺杆8的运动行程通过滑块段16与限位筋20的配合进行限定。

同理，驱动电机7并使得电机7反转，电机7的输出轴25带动输入蜗杆9同步反转，接着输入蜗杆9通过与双联齿轮10上斜齿轮部12的配合，驱动整个双联齿轮10以齿轮轴24为转动中心反转，然后通过双联齿轮10上传动蜗杆部13与输出螺母座11上的输出斜齿轮15的配合，驱动输出螺母座11的反转，最终再通过输出螺母座11的内螺纹14与输出螺杆8的配合带动输出螺杆8反转并从输出端口3直线式回缩。

上述所采用的各种原理方法，均是基于现有技术。本行业的技术人员应该了解，上述实施例不以任何形式限制本发明，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。