一种丝杠传动式换挡执行器的制作方法

本发明涉及电动执行器，尤其涉及一种丝杠传动式换挡执行器。

背景技术：

1、现有的电动执行器通常通过电机驱动传动结构，最终带动执行机构运动，但其布局往往不够合理、结构复杂且空间利用率较低，进而导致执行器的轴向尺寸和径向尺寸均偏大，存在体积大、重量重、加工成本高以及不利于小型化、轻量化和在狭小空间中布局等问题。

2、而且现有的电动执行器，其传动结构通常采用齿轮齿条或滚珠丝杠等结构。而齿轮齿条结构无法直线布局，同时还会占用大量的横向空间或纵向空间，且执行精度也比较低；滚珠丝杠结构则是在丝杠和丝杠螺母之间加入滚珠进行传动，滚珠数量多且体积小，具有转速低、直线速度小、噪音大、寿命短以及精度低等缺点。

3、因此，结合上述存在的技术问题，有必要进行新的创新。

技术实现思路

1、本发明的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提出一种丝杠传动式换挡执行器，具体方案如下：

2、一种丝杠传动式换挡执行器，其包括壳体、驱动装置、传动组件和执行组件，所述驱动装置、所述传动组件和所述执行组件均至少部分的位于所述壳体内，所述传动组件包括滚柱丝杠螺母和丝杠，所述滚柱丝杠螺母与所述执行组件固定连接，所述滚柱丝杠螺母套设于所述丝杠上，所述滚柱丝杠螺母被限制的无法转动，所述驱动装置的驱动轴与所述丝杠同轴设置，所述驱动装置的驱动轴与所述丝杠连接，所述驱动装置被配置的能够驱动所述丝杠转动，所述丝杠驱动所述滚柱丝杠螺母带动所述执行组件沿所述壳体的轴线方向移动。

3、进一步的，所述执行组件包括拨指轴和拨指，所述拨指轴与所述滚柱丝杠螺母之间密封固定连接，所述拨指轴对应所述滚柱丝杠螺母的通口处设置有丝杠容置槽，所述拨指固定设置在所述拨指轴上。

4、进一步的，所述壳体内沿其轴线方向包括依次连通的拨指轴容置腔、拨指容置腔、传动容置腔以及驱动容置腔，所述拨指轴与所述滚柱丝杠螺母同轴设置，所述拨指轴的一端位于所述拨指轴容置腔内，所述拨指位于所述拨指容置腔内，所述滚柱丝杠螺母位于所述传动容置腔内，所述驱动装置位于所述驱动容置腔内。

5、进一步的，所述拨指处于空挡位置时，

6、所述拨指轴容置腔允许所述拨指轴朝背离所述拨指容置腔方向移动的轴向距离s轴与所述拨指同方向的换挡行程a1之间满足如下关系：a1＜s轴≤1.1a1；

7、所述拨指容置腔允许所述拨指朝所述拨指轴容置腔方向移动的轴向距离s拨左与所述拨指同方向的换挡行程a1之间满足如下关系：a1＜s拨左≤1.1a1；

8、所述拨指容置腔允许所述拨指朝所述传动容置腔方向移动的轴向距离s拨右与所述拨指同方向的换挡行程a2之间满足如下关系：a2＜s拨右≤1.1a2；

9、所述传动容置腔允许所述滚柱丝杠螺母朝所述驱动容置腔方向移动的轴向距离s传与所述拨指同方向的换挡行程a2之间满足如下关系：a2＜s传≤1.1a2。

10、进一步的，所述驱动装置的驱动轴与所述丝杠之间扁方连接。

11、进一步的，所述丝杠与所述驱动装置的驱动轴连接的一端与所述壳体之间通过轴承可转动设置，和/或所述滚柱丝杠螺母与所述壳体之间设置有第一衬套；和/或所述拨指轴与所述壳体之间设置有第二衬套。

12、进一步的，其还包括导套，所述导套固定设置在所述传动容置腔内，所述导套的轴线方向与所述壳体的轴线方向一致，所述滚柱丝杠螺母至少部分的位于所述导套内，所述导套限制所述滚柱丝杠螺母相对所述壳体转动。

13、进一步的，所述传动容置腔沿所述壳体的轴线方向依次包括连通的第一腔室和第二腔室，所述第一腔室与所述拨指容置腔连通，所述第一腔室的径向尺寸小于所述第二腔室的径向尺寸形成第一止挡面，所述导套设置在所述第二腔室内，所述第一止挡面对所述导套形成限位，所述导套内形成有第二止挡面，所述第一止挡面和所述第二止挡面分别能够在两个方向上对所述滚柱丝杠螺母形成限位。

14、进一步的，所述拨指容置腔的尺寸大于所述传动容置腔的尺寸，所述拨指容置腔与所述传动容置腔之间形成第一腔壁，所述拨指处于空挡位置时，所述滚柱丝杠螺母背离所述驱动装置的一端与所述第一腔壁平齐或接近所述第一腔壁。

15、进一步的，所述壳体的侧壁设置有与所述拨指容置腔连通的开口，所述拨指包括套接部和指部，所述套接部套设在所述拨指轴上，所述指部的一端与套接部连接，所述指部的另一端自所述开口延伸处所述壳体外。

16、进一步的，所述套接部与所述拨指轴之间通过设置固定件进行固定。

17、进一步的，所述拨指容置腔的尺寸大于所述拨指轴容置腔的尺寸，所述拨指容置腔与所述拨指轴容置腔之间形成第二腔壁，所述第二腔壁对应所述套接部处设置有凹槽。

18、进一步的，其还包括检测装置，所述检测装置被配置的能够检测所述拨指的运动位置。

19、与现有技术相比，本申请的丝杠传动式换挡执行器至少具有如下一个或多个有益效果：

20、本申请的丝杠传动式换挡执行器，其通过精简驱动结构和传动结构，采用直线布局方式最大化利用了各腔室的空间尺寸，大大减小了换挡执行器的体积、轴向尺寸以及径向尺寸，实现了换挡执行器的小型化和轻量化设计，使得可以更加方便的在空间紧凑的变速箱中进行布局。

21、本申请的丝杠传动式换挡执行器，其采用滚柱丝杠螺母，相较于传统的滚珠丝杠螺母，导程更小、转速更高、直线速度更大、噪音更小且寿命更长，可大大提高了整个执行组件的精度、换挡速度、换挡力、机械性能、耐久度以及可靠性等。

22、本申请的丝杠传动式换挡执行器，其拨指轴与滚柱丝杠螺母通过激光焊接密封固定可以隔离拨指轴内丝杠容置槽与换挡执行器外部，从而有效避免变速箱油以及其中的杂质飞溅至丝杠上，导致丝杠上的润滑脂被稀释以及杂质进入滚柱丝杠螺母内，引起执行器精度下降、丝杠磨损加快、寿命缩短乃至卡滞或失效等问题。

23、本申请的丝杠传动式换挡执行器，其滚柱丝杠螺母两侧的腔室，即丝杠容置槽与传动容置腔之间可通过丝杠上的螺纹与滚柱丝杠螺母的滚柱之间的间隙实现连通，使得两个腔室间压力随时保持平衡，从而可以有效降低驱动丝杠所需的驱动力，节省能耗。

24、本申请的丝杠传动式换挡执行器，其拨指容置腔的腔壁对应拨指套接部处通过设置用于容置套接部的凹槽，从而可以尽可能的缩小拨指容置腔的轴向尺寸，进而进一步缩小壳体的轴向尺寸，也即进一步缩小换挡执行器的轴向尺寸。

25、本申请的丝杠传动式换挡执行器，其驱动装置直接驱动丝杠，省去了中间的传动环节，传动效率高。

技术特征：

1.一种丝杠传动式换挡执行器，其特征在于，其包括壳体(1)、驱动装置(2)、传动组件(3)和执行组件(4)，所述驱动装置(2)、所述传动组件(3)和所述执行组件(4)均至少部分的位于所述壳体(1)内，所述传动组件(3)包括滚柱丝杠螺母(31)和丝杠(32)，所述滚柱丝杠螺母(31)与所述执行组件(4)固定连接，所述滚柱丝杠螺母(31)套设于所述丝杠(32)上，所述滚柱丝杠螺母(31)被限制的无法转动，所述驱动装置(2)的驱动轴与所述丝杠(32)同轴设置，所述驱动装置(2)的驱动轴与所述丝杠(32)连接，所述驱动装置(2)被配置的能够驱动所述丝杠(32)转动，所述丝杠(32)驱动所述滚柱丝杠螺母(31)带动所述执行组件(4)沿所述壳体(1)的轴线方向移动。

2.根据权利要求1所述的丝杠传动式换挡执行器，其特征在于，所述执行组件(4)包括拨指轴(41)和拨指(42)，所述拨指轴(41)与所述滚柱丝杠螺母(31)之间密封固定连接，所述拨指轴(41)对应所述滚柱丝杠螺母(31)的通口处设置有丝杠容置槽(411)，所述拨指(42)固定设置在所述拨指轴(41)上。

3.根据权利要求2所述的丝杠传动式换挡执行器，其特征在于，所述壳体(1)内沿其轴线方向包括依次连通的拨指轴容置腔(11)、拨指容置腔(12)、传动容置腔(13)以及驱动容置腔(14)，所述拨指轴(41)与所述滚柱丝杠螺母(31)同轴设置，所述拨指轴(41)的一端位于所述拨指轴容置腔(11)内，所述拨指(42)位于所述拨指容置腔(12)内，所述滚柱丝杠螺母(31)位于所述传动容置腔(13)内，所述驱动装置(2)位于所述驱动容置腔(14)内。

4.根据权利要求3所述的丝杠传动式换挡执行器，其特征在于，所述拨指(42)处于空挡位置时，

5.根据权利要求1所述的丝杠传动式换挡执行器，其特征在于，所述驱动装置(2)的驱动轴与所述丝杠(32)之间扁方连接。

6.根据权利要求1所述的丝杠传动式换挡执行器，其特征在于，所述丝杠(32)与所述驱动装置(2)驱动轴连接的一端与所述壳体(1)之间通过轴承(5)可转动设置，和/或

7.根据权利要求3所述的丝杠传动式换挡执行器，其特征在于，其还包括导套(8)，所述导套(8)固定设置在所述传动容置腔(13)内，所述导套(8)的轴线方向与所述壳体(1)的轴线方向一致，所述滚柱丝杠螺母(31)至少部分的位于所述导套(8)内，所述导套(8)限制所述滚柱丝杠螺母(31)相对所述壳体(1)转动。

8.根据权利要求7所述的丝杠传动式换挡执行器，其特征在于，所述传动容置腔(13)沿所述壳体(1)的轴线方向依次包括连通的第一腔室(131)和第二腔室(132)，所述第一腔室(131)与所述拨指容置腔(12)连通，所述第一腔室(131)的径向尺寸小于所述第二腔室(132)的径向尺寸形成第一止挡面(133)，所述导套(8)设置在所述第二腔室(132)内，所述第一止挡面(133)对所述导套(8)形成限位，所述导套(8)内形成有第二止挡面(81)，所述第一止挡面(133)和所述第二止挡面(81)分别能够在两个方向上对所述滚柱丝杠螺母(31)形成限位。

9.根据权利要求3所述的丝杠传动式换挡执行器，其特征在于，所述拨指容置腔(12)的尺寸大于所述传动容置腔(13)的尺寸，所述拨指容置腔(12)与所述传动容置腔(13)之间形成第一腔壁(121)，所述拨指(42)处于空挡位置时，所述滚柱丝杠螺母(31)背离所述驱动装置(2)的一端与所述第一腔壁(121)平齐或接近所述第一腔壁(121)。

10.根据权利要求3所述的丝杠传动式换挡执行器，其特征在于，所述壳体(1)的侧壁设置有与所述拨指容置腔(12)连通的开口，所述拨指(42)包括套接部(421)和指部(422)，所述套接部(421)套设在所述拨指轴(41)上，所述指部(422)的一端与套接部(421)连接，所述指部(422)的另一端自所述开口延伸处所述壳体(1)外。

11.根据权利要求10所述的丝杠传动式换挡执行器，其特征在于，所述套接部(421)与所述拨指轴(41)之间通过设置固定件(43)进行固定。

12.根据权利要求11所述的丝杠传动式换挡执行器，其特征在于，所述拨指容置腔(12)的尺寸大于所述拨指轴容置腔(11)的尺寸，所述拨指容置腔(12)与所述拨指轴容置腔(11)之间形成第二腔壁(122)，所述第二腔壁(122)对应所述套接部(421)处设置有凹槽(123)。

13.根据权利要求1所述的丝杠传动式换挡执行器，其特征在于，其还包括检测装置(9)，所述检测装置(9)被配置的能够检测所述拨指(42)的运动位置。

技术总结
本发明公开一种丝杠传动式换挡执行器，包括壳体、驱动装置、传动组件和执行组件，驱动装置、传动组件和执行组件均至少部分的位于壳体内，传动组件包括滚柱丝杠螺母和丝杠，滚柱丝杠螺母与执行组件固定连接，滚柱丝杠螺母套设于丝杠上，滚柱丝杠螺母被限制的无法转动，驱动装置的驱动轴与丝杠同轴，驱动装置的驱动轴与丝杠连接，驱动装置能够驱动丝杠转动，丝杠驱动滚柱丝杠螺母带动执行组件沿壳体轴线方向移动。本申请通过精简驱动结构和传动结构，采用直线布局方式最大化利用了各腔室的空间尺寸，大大减小了换挡执行器的体积、轴向尺寸以及径向尺寸，实现了换挡执行器的小型化和轻量化设计，使得可以更加方便的在空间紧凑的变速箱中进行布局。

技术研发人员：柯建豪,李战训,陈琦铭
受保护的技术使用者：浙江科博达工业有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13