驱动机构及线控换挡执行器的制作方法

本实用新型涉及汽车自动变速器换挡控制技术领域，特别涉及一种驱动机构及线控换挡执行器。

背景技术：

随着乘用车技术的发展，用户对乘用车的自动化、科技化要求越来越高，高科技的配置也越来越普及，其中线控换挡技术的发展越来越快，不仅欧美车型搭载科技感十足的线控换挡执行器，而且国内品牌车型也搭载了线控换挡执行器。

传统技术中的线控换挡执行器，通常采用驱动电机作为机构的驱动结构，但是线控换挡执行器安装在变速箱上，在汽车行驶途中会随着变速箱跳动，而且驱动电机在运转过程中本身也会产生振动，这些情况都会导致驱动电机从支架上脱出，从而使机构不能稳定可靠地运行。此外，这也使得驱动电机的装配工艺复杂、成本高、技术难度大。

技术实现要素：

基于此，为解决上述问题，本实用新型提供一种驱动机构及线控换挡执行器，可减少甚至避免驱动电机脱出，使机构能稳定可靠地运行。

其技术方案如下：

一种驱动机构，包括机架，设置于所述机架上的驱动电机、与所述驱动电机连接的带传动结构，以及与所述带传动结构连接的转轴；

所述机架包括基座，设置于所述基座上的电机支撑架和传动固定架，所述驱动电机支撑设置于电机支撑架上，所述转轴设置于所述传动固定架上；

所述带传动结构包括与所述驱动电机的输出轴连接的驱动带轮，与所述转轴连接的从动带轮，以及预紧连接于所述驱动带轮和从动带轮上的同步带，且所述驱动带轮的轴心高度大于所述从动带轮的轴心高度。

下面对进一步技术方案进行说明：

进一步地，所述电机支撑架包括设置于所述基座上的电机固定部，所述驱动电机一端固定于所述电机固定部；

以及设置于所述基座上的电机支撑部，所述电机支撑部包括设置于所述基座上的支撑主体、以及开设于所述支撑主体上的U型支撑槽，所述驱动电机另一端的输出轴搁设于所述U型支撑槽中，所述驱动带轮突出于所述U型支撑槽外侧。

进一步地，所述电机支撑部还包括设置于所述U型支撑槽一侧壁上的防脱出结构，且所述防脱出结构由靠近所述从动带轮的一侧向远离所述从动带轮的另一侧突出，所述驱动电机另一端的输出轴卡设于所述防脱出结构下侧。

进一步地，所述防脱出结构设置为弧形结构，且所述驱动电机的输出轴与所述防脱出结构下侧面接触。

进一步地，所述U型支撑槽倾斜设置，且所述U型支撑槽的开口背向所述从动带轮。

进一步地，所述电机支撑部还包括设置于所述基座上的锁止结构，所述锁止结构封闭设置于所述U型支撑槽开口处。

进一步地，所述电机固定部包括固定于所述基座上的固定座，以及设置于所述固定座上的固定环，所述驱动电机固定于所述固定环中。

进一步地，所述传动固定架包括设置于所述基座上的固定架主体，以及固定于所述固定架主体上的转动轴承，所述转轴穿设于所述转动轴承上，所述从动带轮固定于所述转轴端部。

进一步地，所述转轴的端部突出于所述从动带轮外侧，所述转轴端部设有用于固定所述从动带轮的轴用轴向挡圈。

此外，本实用新型还提出一种线控换挡执行器，包括如上所述的驱动机构，与所述驱动机构连接的丝杆副机构，以及与所述丝杆副机构连接的推杆。

本实用新型具有如下突出的优点：通过使所带传动结构的驱动带轮设置位置高于所述从动带轮的设置位置，并利用连接所述驱动带轮和从动带轮的同步带的预紧力，将所述驱动带轮及与驱动带轮连接的驱动电机向下拉紧，再利用所述驱动电机自身的重力，将所述驱动电机限制在所述电机支撑架(以及传动固定架)上，避免所述驱动电机在振动时从电机支撑架上脱出。此外，还在所述电机支撑架上设置突出的防脱出结构，可将所述驱动电机的输出轴限位于U型支撑槽中，可进一步避免所述驱动电机从所述电机支撑架上脱出。

附图说明

图1是本实用新型实施例所述线控换挡执行器的立体结构示意图；

图2是本实用新型实施例所述线控换挡执行器的俯视结构示意图；

图3是本实用新型实施例所述线控换挡执行器的左视结构示意图；

图4是本实用新型实施例所述线控换挡执行器的带传动结构的(驱动带轮受力分析)结构示意图；

图5是本实用新型实施例所述线控换挡执行器(设置有防脱出结构时)的左视结构示意图。

附图标记说明：

100-机架，102-基座，110-电机支撑架，112-U型支撑槽，114-防脱出结构，120-传动固定架，200-驱动电机，300-带传动结构，310-驱动带轮，320-同步带，330-从动带轮，332-轴用轴向挡圈，400-丝杆副结构，410-传动丝杆，420-丝杆螺母，500-推杆。

具体实施方式

下面对本实用新型的实施例进行详细说明：

如图1至图2所示，本实用新型提出一种线控换挡执行器，包括机架100，设置于所述机架100上的驱动结构、与所述驱动机构连接的丝杆副结构400，与所述丝杆副结构400连接的推杆500。所述驱动结构可以驱动所述丝杆副结构400运动，使所述丝杆副结构400带动所述推杆500运动，而所述推杆500与变速箱摇臂通过球窝结构连接，带动变速箱摇臂实现P、R、N、D、S挡位切换。

而且，所述驱动机构包括所述机架100，设置于所述机架100上的驱动电机200、与所述驱动电机200连接的带传动结构300，以及与所述带传动结构300连接的转轴，所述转轴与所述丝杆副结构400连接。通过所述驱动电机200可以驱动所述传动带轮结构300运转，使得所述传动带轮结构300连接的转轴带动所述丝杆副结构400运动，从而推动所述推杆500运动。此外，所述丝杆副结构400包括与所述转轴连接的传动丝杆410(所述转轴与所述传动丝杆可设置为一体)，以及与所述传动丝杆410螺纹连接的丝杆螺母420，所述丝杆螺母420滑动设置于所述机架100上，且所述丝杆螺母420与所述推杆500连接。所述转轴和传动丝杆410在所述带传动结构300的带动下转动，从而驱动所述丝杆螺母420带着所述推杆500移动。

具体地，如图3至图4所示，所述机架100包括基座102，设置于所述基座102上的电机支撑架110和传动固定架120，所述驱动电机200支撑设置于电机支撑架110上，所述转轴设置于所述传动固定架120上，而所述带传动结构300连接设置于所述转轴端部。所述基座102为所述电机支撑架110和传动固定架120提供固定基础，便于利用所述电机支撑架110对所述驱动电机200进行定位和固定，同时利用所述传动固定架120对所述带传动结构300进行支撑和固定，并对所述丝杆副结构400进行支撑，使所述驱动电机及整个结构安装牢固稳定可靠，防止所述驱动电机200从所述机架100上脱出。此外，利用所述带传动结构300传动平稳、具有缓冲减振能力、噪声低、不需要润滑的特点，可以减小所述驱动电机200的振动，也可防止所述驱动电机200从所述机架100上脱出。

此外，所述带传动结构300包括与所述驱动电机200的输出轴连接的驱动带轮310，与所述转轴连接的从动带轮330，以及预紧连接于所述驱动带轮310和从动带轮330上的同步带320，且所述驱动带轮310的轴心高度大于所述从动带轮330的轴心高度。所述驱动电机200的输出轴可以带动所述驱动带轮310转动，可利用所述同步带320带动所述从动带轮330转动，以实现带动与所述从动带轮330连接的转轴转动，从而带动所述丝杆副结构400运动。而且，根据同步带可伸缩的特性，自然状态的所述同步带在安装后有一定的预紧，可保证在所述同步带在转动的过程中不会从所述驱动带轮和从动带轮中脱出。此外，通过将所述驱动带轮310的高度位置设置得大于所述从动带轮330的高度位置，再结合所述同步带320的预紧力，可以将所述驱动带轮310向下(靠近所述从动带轮330的方向)拉紧，从而将与所述驱动带轮310连接的所述驱动电机200向下拉紧，避免所述驱动电机200在振动的情况下向上跳起而脱出于所述电机支撑架110。即如图3所示，所述驱动电机200的输出轴和转轴在布置上，竖直方向上存在一定的高度差，使得所述驱动带轮310的位置高于所述从动带轮330的位置，保证所述驱动电机200与所述电机支撑架110装配后，所述驱动电机200可受到其自重G与所述同步带预紧后对所述驱动带轮310的作用力F的分力F1，防止所述驱动电机200在运转过程中从所述电机支撑架110上脱出。

此外，所述电机支撑架110包括设置于所述基座102上的电机固定部，所述驱动电机200一端固定于所述电机固定部。通过在所述基座102上设置电机固定部，可对所述驱动电机200的一端进行定位和固定，避免所述驱动电机200发生振动和跳动，保证所述驱动机构的稳定性和可靠性。而且，所述电机固定部包括固定于所述基座102上的固定座，以及设置于所述固定座上的固定环，所述驱动电机200固定于所述固定环中。通过将所述驱动电机200的一端穿设固定于所述电机固定部的固定环中，从而将所述驱动电机200一端固定于所述机架100上。此外，所述固定环可设置为松紧可调的结构，便于将所述驱动电机200穿设到所述固定环中并将其固定紧。

此外，所述电机支撑架110还包括设置于所述基座102上的电机支撑部。通过在所述基座102上设置电机支撑部，可对所述驱动电机200的另一端进行支撑，结合所述电机固定部，可以从两端对所述驱动电机200进行定位和固定，使所述驱动电机稳定可靠。而且，通过利用所述电机固定部对所述驱动电机一端进行固定，而利用所述电机支撑部对所述驱动电机200另一端进行支撑，还便于对所述驱动电机200进行安装固定，无需对所述驱动电机200两端分别进行固定，简化了装配工艺，降低了装配技术难度，降低了成本。此外，所述电机支撑部包括设置于所述基座102上的支撑主体、以及开设于所述支撑主体上的U型支撑槽112，所述驱动电机200另一端的输出轴搁设于所述U型支撑槽112中，所述驱动带轮突出于所述U型支撑槽112外侧。利用所述电机支撑部上开设的U型支撑槽112，可以对所述驱动电机200的输出端进行限位(即对所述驱动电机200端部进行限位)，而且利用所述驱动电机的自重和所述同步带的预紧力，可以将所述驱动电机200的输出端压紧，从而将所述驱动电机200压紧。

而且，所述U型支撑槽112可竖直设置，即所述U型支撑槽112的开口竖直向上，所述驱动电机200的输出轴设置于所述U型支撑槽112的底部。此外，还可将所述U型支撑槽112倾斜设置，且所述U型支撑槽112的开口背向所述从动带轮330(即背对所述从动带轮330的一侧)。通过将U型支撑槽112倾斜设置，可以利用U型支撑槽112上侧的侧壁对所述驱动电机的输出轴自然形成限位，进一步防止所述驱动电机的输出轴从所述U型支撑槽112脱出。而且，所述倾斜角度可设置在0-90°之间，以保证所述U型支撑槽112的开口向左侧上方倾斜(以附图中结构的设置方向为参考，即左侧指的图纸左侧，上方指的图纸上方)。

此外，如图5所示，所述电机支撑部还包括设置于所述U型支撑槽112一侧壁上的防脱出结构114(图中阴影部分)，且所述防脱出结构114由靠近所述从动带轮310的一侧向远离所述从动带轮310的另一侧突出，所述驱动电机200的输出轴卡设于所述防脱出结构114下侧。即在所述U型支撑槽112上方设置突出的防脱出结构114，在所述电机支撑部上形成钩状槽，便于将所述驱动电机的输出轴卡设于所述钩状槽中，并且利用所述同步带对所述驱动带轮的预紧力，可以将所述驱动电机的输出轴压紧于所述钩状槽中，使所述驱动电机更不易从所述电机支撑部上脱出。若没有所述防脱出结构114，制造工艺误差会导致所述驱动电机在运动过程中沿所述U型支撑槽112的切线方向脱出；此外，线控换挡执行器安装在变速箱上，行驶途中变速箱产生较大的跳动时，也会导致所述驱动电机从所述U型支撑槽112中脱出；此外，所述同步带在运转过程中，对所述驱动电机产生的张力会在切线方向有分力，当该分力足够大时，也会导致所述驱动电机从所述U型支撑槽112中脱出。但是，通过设置所述防脱出结构114，在所述驱动电机要从所述U型支撑槽112中脱出时，所述防脱出结构114会对所述驱动电机进行有效压紧，避免产生以上失效模式。

而且，所述防脱出结构114可设置为弧形结构，且所述驱动电机的输出轴与所述防脱出结构114下侧面接触。这样，可以使所述防脱出结构114与所述驱动电机的输出轴面接触，即使得所述防脱出结构114下侧贴合于所述驱动电机的输出轴上，对所述驱动电机的压紧限位效果更佳。在所述驱动电机装配过程中，所述驱动电机的输出轴会运动到所述防脱出结构114距离所述从动带轮的最远点P1(如图5)，此时所述同步带张紧量最大，此张紧量在设计过程中不能超过同步带的张紧极限，避免同步带失效；而将所述驱动电机装配好后，所述驱动电机的输出轴与所述防脱出结构114距离所述从动带轮的最近点P2接触，此时所述同步带的张紧量最小，此张紧量也不能过小而导致无法将所述驱动电机的输出轴压紧。

此外，所述电机支撑部的U型支撑槽112上部还可设置导向槽，所述导向槽与所述防脱出结构114相对应，分别位于所述U型支撑槽112两侧。通过设置所述导向槽，可使所述驱动电机200的输出轴沿着所述导向槽顺利地滑入所述U型支撑槽112中。在装配过程中，先将所述从动带轮与所述传动固定架和转轴装配为一体，再将所述同步带装配到所述从动带轮和驱动带轮上，接下来预紧所述同步带，使所述驱动电机的输出轴沿着所述电机支撑部上的导向槽滑入所述U型支撑槽112中即可。

此外，所述电机支撑部还可包括设置于所述基座102上的锁止结构，所述锁止结构封闭设置于所述U型支撑槽112开口处。通过所述锁止结构可以将所述U型支撑槽112开口锁合封闭，将所述驱动电机的输出轴完全锁死，从而使得所述驱动电机的输出轴不能跳出所述U型支撑槽112。

此外，所述传动固定架120包括设置于所述基座102上的固定架主体，以及固定于所述固定架主体上的转动轴承，所述转轴穿设于所述转动轴承上，所述从动带轮330固定于所述转轴端部。通过设置所述传动固定架120，可以将所述转轴和从动带轮330限位固定于所述传动固定架120上，为所述转轴以及从动带轮330提供牢固稳定可靠的固定支撑，使得所述从动带轮330受到所述同步带的预紧力作用也不会发生位移，从而可将所述驱动带轮310拉紧。此外，所述转轴的端部突出于所述从动带轮330外侧，且所述转轴端部设有用于固定所述从动带轮330的轴用轴向挡圈332。通过所述轴用轴向挡圈332可以将所述从动带轮330稳定牢固地固定于所述转轴上，避免所述从动带轮330从所述转轴上松脱。

此外，本实用新型还提出的驱动机构及线控换挡执行器，通过使所带传动结构的驱动带轮设置位置高于所述从动带轮的设置位置，并利用连接所述驱动带轮和从动带轮的同步带的预紧力，将所述驱动带轮及与驱动带轮连接的驱动电机向下拉紧，再利用所述驱动电机自身的重力，将所述驱动电机限制在所述电机支撑架(以及传动固定架)上，避免所述驱动电机在振动时从电机支撑架上脱出。此外，还在所述电机支撑架上设置突出的防脱出结构，可将所述驱动电机的输出轴限位于U型支撑槽中，可进一步避免所述驱动电机从所述电机支撑架上脱出。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。