一种电液式自动离合器执行机构的制作方法

本发明属于机动车控制领域，涉及一种电液式自动离合器执行机构。

背景技术：

离合器操纵机构是驾驶员借以使离合器分离，而后又使之柔和接合的一套机构。它起始于离合器踏板，终于飞轮壳内的分离轴承。目前，汽车上采用的离合器根据手动挡和自动挡的不同，分为传统离合器和自动离合器，两者的区别主要体现在离合器操纵机构的不同上。

传统离合器的操纵机构主要包括机械液压式离合器操纵机构，这种操纵机构主要由离合器踏板、离合器总泵、离合器分泵等组成，通过驾驶员的脚踩离合器踏板推动离合器总泵活塞，离合器总泵活塞将液压油压入离合器分泵，液压油推动离合器分泵活塞做功，将离合器分开；松开离合器踏板，液压油被压回到离合器总泵，离合器接合。

自动离合器也包括液压式自动离合器，液压式自动离合器一般由操纵机构和驱动机构组成，通过操纵机构控制驱动机构工作来实现离合器的分离与结合。驱动机构主要是由液压主缸、液压泵、储压器以及油管组成，操纵机构则一般包括步进电机、减速器、滚珠丝杠。液压式自动离合器的工作原理是：通过步进电机旋转，然后经减速机构带动滚珠丝杠移动，从而推动液压主缸控制驱动机构工作实现离合器的分离与结合。

但是，现有技术的这种液压式自动离合器的结构中，操纵机构与驱动机构一般为独立的结构，两者也仅通过丝杠与液压主缸的活塞实现连接关系，导致液压式自动离合器的整体体积较大。而且，采用传统的有刷步进电机，电机寿命使用较短，此外，减速器一般为多级减速机构，使得步进电机经减速器后的输出力损耗较大，导致步进电机的输出扭矩要求较高；并且，操纵机构中采用滚珠丝杠作为传动部件，滚珠丝杠在将回转运动转化为直线运动时，滚珠丝杠的螺杆不可避免的会在周向上发生转动，导致螺杆与接触的液压主缸活塞之间磨损较大，对活塞使用寿命带来影响。

技术实现要素：

本发明的目的在于，提供一种电液式自动离合器执行机构，解决现有技术中液压式自动离合器结构不紧凑、体积大以及电机传动动力损耗大的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种电液式自动离合器执行机构，其特征在于，包括电机、蜗轮、滚珠丝杠、壳体、液压主缸；所述壳体具有一沿第一方向贯通的内腔，所述内腔的一端通过一塞盖密封，另一端与所述液压主缸密封连接，所述第一方向为所述壳体的延伸方向；所述内腔中固定设置有一轴承，所述滚珠丝杠沿所述第一方向设置于所述内腔中，并且，所述滚珠丝杠的螺母与所述轴承转动连接，所述滚珠丝杠的螺杆靠近所述塞盖的一端自由，另一端伸入所述液压主缸中与所述液压主缸的活塞连接；所述电机与所述壳体密封连接，并且所述电机的输出轴穿过所述壳体位于所述内腔中，所述蜗轮套设于所述电机的输出轴上并位于所述内腔中，所述蜗轮的斜齿轮与所述滚珠丝杠的螺母转动连接，所述蜗轮转动用于带动所述滚珠丝杠的螺母转动。

优选的，所述电机为无刷直流电机，所述电液式自动离合器执行机构还包括电机控制器，所述电机控制器集成于所述无刷直流电机上，并用于与发动机ecu通信连接，所述电机控制器用于控制所述无刷直流电机的工作。

进一步的，所述蜗轮过盈安装于所述电机的输出轴上；所述斜齿轮通过齿轮嵌件过盈安装在所述螺母上。

进一步的，所述电液式自动离合器执行机构还包括转动限制件，所述转动限制件与所述螺杆的一端连接，并用于限制所述螺杆的转动。

优选的，所述转动限制件包括导轨和限位件，所述导轨沿所述第一方向设置于所述内腔的内壁上，所述导轨具有沿所述第一方向设置的导向槽，所述限位件的一端与所述螺杆的一端连接，所述限位件的另一端插入所述导向槽内并能够沿所述导向槽运动。

优选的，所述导轨为塑料导轨。

优选的，所述蜗轮采用注塑工艺制成。

进一步的，所述螺杆的另一端通过一推杆卡座与所述活塞连接。

进一步的，所述螺杆的另一端为球形，所述推杆卡座采用弹性材料制成，其一个端面具有一与所述螺杆的另一端形状相匹配的球形的第一凹槽，所述螺杆的另一端卡设与所述第一凹槽中，所述推杆卡座与所述一个端面相对的另一个端面具有一与所述活塞形状相匹配的第二凹槽，所述活塞卡设于所述第二凹槽中。

进一步的，所述电液式自动离合器执行机构还包括储液罐，所述储液罐与所述液压主缸连接。

与现有技术相比，本发明提供了一种电液式自动离合器执行机构，通过将液压主缸、电机全部集成在壳体上，可以使得执行机构的结构更加紧凑，体积更小；并且，通过蜗轮的设置，将蜗轮直接套设在电机输出轴上，并且利用蜗轮的转动带动滚珠丝杠的螺母的转动，实现两级传动，这样可以有效降低电机的输出损耗，使得电机的输出力更大，降低了对电机扭矩的需求，这样可以满足随着离合器的磨损，离合器分离轴承分离力增大的需求，并且两级传动的响应时间也会更快，可以覆盖市面上大多数离合器分离轴承分离力的要求。

并且，采用无刷直流电机可以具备较优的调速性能及换向能力，相比传统的有刷电机具有寿命长、效率高的优点，而且将电机控制器直接集成在无刷直流电机上，可以进一步提高执行机构的紧凑度，减小体积占用。

此外，通过设置转动限制件，可以防止滚珠丝杠的螺杆在周向上转动，造成螺杆与活塞磨损剧烈降低活塞使用寿命的问题。

并且通过塑料导轨的设置，改变了丝杠尾端与壳体的接触方式，将金属与金属的摩擦转变为金属与塑料的摩擦，减少了摩擦系数，并且还能起到减振降噪的作用。

附图说明

图1是本发明一实施例提供的一种电液式自动离合器执行机构的结构示意图；

图2是本发明一实施例提供的电液式自动离合器执行机构中蜗轮与滚珠丝杠的连接结构示意图；

图3是本发明一实施例提供的电液式自动离合器执行机构中滚珠丝杠与活塞通过推杆卡座连接的示意图。

其中，1-壳体；2-电机；3-蜗轮；4-滚珠丝杠；5-液压主缸；6-转动限制件；7-推杆卡座；8-储液罐；11-内腔；12-轴承；13-塞盖；21-电机控制器；31-斜齿轮；41-螺母；42-螺杆；61-导轨；62-限位件。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明提出的一种电液式自动离合器执行机构作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

图1是本发明一实施例提供的一种电液式自动离合器执行机构的示意图。请参考图1，一种电液式自动离合器执行机构，包括壳体1、电机2、蜗轮3、滚珠丝杠4和液压主缸5；所述壳体1具有一沿第一方向贯通的内腔11，所述内腔11的一端通过一塞盖13密封，另一端与所述液压主缸5密封连接，所述第一方向为所述壳体1的延伸方向；所述内腔11中固定设置有一轴承12，所述滚珠丝杠4沿所述第一方向设置于所述内腔11中，并且，所述滚珠丝杠4的螺母41与所述轴承12转动连接，其中，所述轴承12的作用一方面是提供所述滚珠丝杠4的连接安装支撑点，另一方面也是为了实现在不影响所述螺母41转动的同时限制所述螺母41在轴向上的直线运动；所述滚珠丝杠4的螺杆42靠近所述塞盖13的一端自由，另一端伸入所述液压主缸5中与所述液压主缸5的活塞连接；所述电机2与所述壳体1密封连接，并且所述电机2的输出轴穿过所述壳体1位于所述内腔11中，所述蜗轮3套设于所述电机2的输出轴上并位于所述内腔11中，所述蜗轮3的斜齿轮31与所述滚珠丝杠4的螺母41转动连接，所述蜗轮3转动用于带动所述滚珠丝杠4的螺母41转动。在本实施例中，通过将液压主缸5、电机2全部集成在壳体1上，可以使得执行机构的结构更加紧凑，体积更小；并且，通过蜗轮3的设置，将蜗轮3直接套设在电机输出轴上，并且利用蜗轮3的转动带动滚珠丝杠4的螺母41的转动，实现两级传动，这样可以有效降低电机的输出损耗，使得电机的输出力更大，降低了对电机扭矩的需求，这样可以满足随着离合器的磨损，离合器分离轴承分离力增大的需求，并且两级传动的响应时间也会更快，可以覆盖市面上大多数离合器分离轴承分离力的要求。

作为本实施例的优选方案，所述电机2可以为无刷直流电机，所述电液式自动离合器执行机构还包括电机控制器21，所述电机控制器21集成于所述无刷直流电机上，并用于与发动机ecu通信连接，所述电机控制器21用于控制所述无刷直流电机的工作。在本方案中，采用无刷直流电机可以具备较优的调速性能及换向能力，相比传统的有刷电机具有寿命长、效率高的优点，而且将电机控制器21直接集成在无刷直流电机上，可以进一步提高执行机构的紧凑度，减小体积占用。

作为本发明的一种实现方式，如图2所示，所述蜗轮3过盈压紧安装于所述电机2的输出轴上；所述斜齿轮31通过齿轮嵌件过盈压紧安装在所述螺母41上。这样，当蜗轮3随电机2的输出轴转动时，蜗轮3的斜齿轮31也会转动，斜齿轮31转动会同步带动滚珠丝杠4的螺母41转动，由于螺母41被轴承12限制，这样螺母41只具备旋转运动，通过滚珠丝杠的工作原理，螺母41的转动会转变为螺杆42的直线运动，螺杆42的直线运动会带动与之连接的液压主缸5的活塞随之运动，活塞在液压主缸5内的往复运动，会推出液压主缸5中的液体介质至离合器从缸，或从离合器从缸中吸出液体介质，从而实现离合器的自动分离或结合。其中，蜗轮3可以采用注塑工艺例如等温嵌件注塑制成，降低生产成本，同时还能显著降低噪音传动时噪音低，振动小。

为了防止滚珠丝杠4的螺杆42在周向上转动，使得螺杆42与活塞磨损剧烈降低活塞使用寿命，本发明的方案中，执行机构还包括转动限制件6，所述转动限制件6与所述螺杆42的一端连接，并用于限制所述螺杆42的转动。

优选的，所述转动限制件6可以包括导轨61和限位件62，所述导轨61沿所述第一方向设置于所述内腔11的内壁上，所述导轨61具有沿所述第一方向设置的导向槽，所述限位件62的一端与所述螺杆42的一端连接，所述限位件62的另一端插入所述导向槽内并能够沿所述导向槽运动。由于导向槽的存在，使得限位件62只能沿导向槽直线运动而无法发生转动，这样也就同样限制了螺杆42的转动。

为了使螺杆42的运动更加流畅，本发明优选将所述导轨61制成塑料导轨，从而将金属与金属的摩擦转变为金属与塑料的摩擦，减少了摩擦系数，并且还能起到减振降噪的作用。

进一步的，为了防止螺杆42在带动活塞运动的过程中与活塞脱离，如图3所示，本实施例中所述螺杆42的另一端可以通过一推杆卡座7与所述活塞连接。例如，所述螺杆42的另一端可以为球形，所述推杆卡座7采用弹性材料制成，其一个端面具有一与所述螺杆42的另一端形状相匹配的球形的第一凹槽，所述螺杆42的另一端卡设与所述第一凹槽中；所述推杆卡座7与所述一个端面相对的另一个端面具有一与所述活塞形状相匹配的第二凹槽，所述活塞卡设于所述第二凹槽中。当然，本发明中对螺杆42另一端的形状限定并不仅局限于球形，还可以是形状，例如椭球形或其他不规则形状。

为了进一步提高执行机构总成的紧凑度，本实施例中还可以将储液罐8集成在一起，所述储液罐8与所述液压主缸连接。

综上所述，本发明提供了一种电液式自动离合器执行机构，通过将液压主缸、电机全部集成在壳体上，可以使得执行机构的结构更加紧凑，体积更小；并且，通过蜗轮的设置，将蜗轮直接套设在电机输出轴上，并且利用蜗轮的转动带动滚珠丝杠的螺母的转动，实现两级传动，这样可以有效降低电机的输出损耗，使得电机的输出力更大，降低了对电机扭矩的需求，这样可以满足随着离合器的磨损，离合器分离轴承分离力增大的需求，并且两级传动的响应时间也会更快，可以覆盖市面上大多数离合器分离轴承分离力的要求。

并且，采用无刷直流电机可以具备较优的调速性能及换向能力，相比传统的有刷电机具有寿命长、效率高的优点，而且将电机控制器直接集成在无刷直流电机上，可以进一步提高执行机构的紧凑度，减小体积占用。

此外，通过设置转动限制件，可以防止滚珠丝杠的螺杆在周向上转动，造成螺杆与活塞磨损剧烈降低活塞使用寿命的问题。

并且通过塑料导轨的设置，改变了丝杠尾端与壳体的接触方式，将金属与金属的摩擦转变为金属与塑料的摩擦，减少了摩擦系数，并且还能起到减振降噪的作用。

上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。