[发明专利]通用型机械式自动变速器离合器电动执行机构

说明书

技术领域：

本发明涉及汽车离合器执行机构，特别涉及了通用型机械式自动变速器离合器电动执行机构。

技术背景：

机械式自动变速器(AMT)离合器的执行机构主要可以分为气动式、液动式和电动式三种形式。其中：气动式执行机构主要是用单作用或双作用气缸推动离合器，实现离合器的分离与接合，其工作介质是空气，具有成本低、用后不污染环境等优点，但是压缩空气的压力较低，空气的可压缩性大，气动式控制的稳定性差精度低，噪音大，而且空气中有水分，影响到各元件的使用寿命，需要过滤设备；液动式执行机构是通过油泵提供动力，泵出的高压液压油经过一系列控制阀的操控进入液压缸推动活塞，使离合器运动，具有体积小、反应灵敏，动态性能好等优点，但是液动式无法避免液压油的泄漏问题，污染周围环境，为防止泄漏，制造精度高，使成本增加，受温度影响较大，压力损大，而且液压设备的故障原因不易查找；电动式是利用电动机作为动力源，通过相应机构将电动机转动转化成离合器执行机构的直线运动，具有结构简单、控制灵活，免去了动力转换带来的能量损失，便于加工，针对干式摩擦离合器具有广阔的应用前景。

目前市场上已经有汽车自动离合器执行器产品，但只适合于某个特定型号的离合器，由于不同车型的离合器膜片弹簧的刚度不同，离合器的分离与接合的所受到作用力不同，而且不同膜片弹簧的尺寸大小不一，执行机构的运动位移量也有区别，所以目前市场上的离合器执行器产品不具备通用性。

具有代表性的变速器离合器电动执行机构如(专利号：200810232885.2)《机械式自动变速器离合器执行机构》，其特点是：离合器电机工作后带动蜗杆进行转动，蜗杆带动蜗轮转动，涡轮通过传动轴与内啮合齿轮相连，内啮合齿轮与齿条啮合传动，齿条固定在离合器顶杆上，顶杆带动主缸活塞前进或后退，活塞推力使液压油进入液压分离轴承，实现离合器分离和接合。虽然也是电动执行机构，但是其结构复杂，零件生产成本高，涡轮蜗杆传动是利用滑动摩擦传递动力，传动效率低，工作时运动阻力大，发热量大，经过涡轮蜗杆、齿轮齿条转换，最终转换成液压传动形式，动力损失严重。执行机构采用的是直流电动机作为动力源，控制精度比较低，而且启动惯性较大。

发明内容：

本发明的目的是提供一种结构简单、传动效率高、控制精确的通用型机械式自动变速器离合器电动执行机构，通过电机带动滚珠丝杠转动，将丝杠的转动转换成离合器推杆的直线运动，可以平稳地实现离合器分离与接合，而且对不同刚度的离合器膜片弹簧、不同运动行程的离合器具有通用性，实现从压力、位移等不同角度监测运动状态。

通用型机械式自动变速器离合器电动执行机构，包括电机、壳体、连轴器、连接体、前端法兰、后端法兰、轴承、铰链销，定位螺母、由丝杠、丝杠轴套和滚珠组成的滚珠丝杠构件、起导向作用的高精度中间法兰型直线轴承、编码器、限位传感器、压力传感器、位移传感器；其中电动机的输出轴通过联轴器与滚珠丝杠的丝杠相连，滚珠丝杠的丝杠通过滚珠来带动丝杠轴套，丝杠轴套与推杆的一端相连，推杆的另一端穿过高精度中间法兰型直线轴承与压力传感器相连，压力传感器通过铰链销与变速器离合器的拨杆相连；发动机输出轴与丝杠连接处套有连接体，连接体的一端与发动机相连，另一端连接有后端法兰，后端法兰连接在套于丝杆外的壳体的一端，壳体的另一端与前端法兰相连。丝杠靠近电机的一端有轴肩，丝杠上装有定位螺母，同轴肩一同起轴向定位作用，轴肩与定位螺母之间还装有置于后端法兰内的对螺杆起支撑作用的轴承。电机上装有编码器，壳体内壁上有限位传感器槽，限位传感器槽中装有检测推杆运动位置的限位传感器，执行机构前端法兰上装有位移传感器支架，支架上装有监测整个执行机构位移的位移传感器。

滚珠丝杠的功能是将丝杠的旋转运动转化成丝杠轴套的直线运动，把伺服电动机施加的扭矩转化成丝杠轴套和推杆在轴向方向上反复作用力，滚珠丝杠副由于是利用滚珠运动，所以启动力矩极小，不会出现滑动运动等爬行现象，能保证实现精确的微小进给，对离合器运动可以做精确的控制，提高离合器运动的稳定性。

所选用的电动机为伺服电动机，可以得到精确控制，伺服电动机的响应特性好，能够在几毫秒内在加速到3000r/min，在控制时，只需要两路信号，一路为开关量信号，控制伺服电动机转动方向，一路作为脉冲量信号，控制伺服电动机的速度。

通用型机械式自动变速器离合器电动执行机构在壳体内壁的前后两侧有导轨，在丝杠轴套前后方向安装有两个销轴，销轴的端部装有能够沿着壳体的内侧导轨运动的深沟球轴承。