一种离合器执行机构及车辆的制作方法

[0001]
本实用新型涉及交通工具技术领域，尤其涉及一种离合器执行机构及车辆。


背景技术：

[0002]
现有机械式自动变速器的离合器执行机构主要有电控、气动及液压等形式，由于气动、液压离合器执行机构对阀的要求很高，对机械加工精度要求也很高，而且存在控制较为复杂、稳定性差等缺点，故国内机械式自动变速器的离合器执行机构大都采用电控形式的，即电机驱动蜗轮蜗杆机构。根据离合器的工作特点，离合器需要保持某一状态，此时需要电机持续提供堵转扭矩，不利于电机寿命且能耗较高。为了避免上述电机持续输出扭矩的情况产生，要求离合器执行机构必须具有自锁功能。
[0003]
目前电控离合器执行机构通常采用自锁功能的蜗轮蜗杆和滑动螺旋(如梯型滚珠丝杠)的传动方式，但是这两种传动方式的效率一般低于40％，导致传动效率较低，且发热快温升高，使得蜗轮或螺母磨损很快，进而导致离合器功能丧失，大大降低了整个系统的使用寿命。


技术实现要素：

[0004]
本实用新型的目的在于提供一种离合器执行机构及车辆，具有自锁功能，传动效率高。
[0005]
为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：
[0006]
一种离合器执行机构，包括：
[0007]
缸体；
[0008]
旋转电机，其位于所述缸体的外侧；
[0009]
传动组件，其贯穿于所述缸体并与所述缸体的内壁密封滑动配合，所述传动组件的一端通过滚珠丝杠螺母副连接于所述旋转电机的输出端，另一端连接于离合器，所述传动组件将所述缸体的内腔分割成第一油腔和第二油腔；
[0010]
第一液压自锁组件，其分别连通于所述第一油腔和所述第二油腔并选择性控制从所述第二油腔向所述第一油腔流动液压油的通断；
[0011]
第二液压自锁组件，其分别连通于所述第一油腔和所述第二油腔并选择性控制从所述第一油腔向所述第二油腔流动液压油的通断。
[0012]
作为优选，所述第一液压自锁组件包括：
[0013]
第一循环油路，所述第一循环油路的两端分别连通于所述第一油腔和所述第二油腔；
[0014]
第一循环电磁阀，其设置于所述第一循环油路上，所述第一循环电磁阀用于控制所述第一循环油路的通断；
[0015]
第一循环单向阀，其设置于所述第一循环油路上，所述第一循环单向阀用于控制液压油从所述第二油腔流动至所述第一油腔内。
[0016]
作为优选，所述第二液压自锁组件包括：
[0017]
第二循环油路，所述第二循环油路的两端分别连通于所述第二油腔和所述第二油腔；
[0018]
第二循环电磁阀，其设置于所述第二循环油路上，所述第二循环电磁阀用于控制所述第二循环油路的通断；
[0019]
第二循环单向阀，其设置于所述第二循环油路上，所述第二循环单向阀用于控制液压油从所述第一油腔流动至所述第二油腔内。
[0020]
作为优选，所述传动组件包括：
[0021]
推杆，其一端连接于所述滚珠丝杠螺母副，另一端连接于所述离合器；
[0022]
柱塞，其套设于所述推杆上并与所述缸体的内壁密封滑动配合，所述柱塞的两侧分别为所述第一油腔和所述第二油腔。
[0023]
作为优选，所述传动组件还包括弹性件，所述弹性件套设于所述推杆上，所述弹性件的两端分别抵接于所述柱塞和所述缸体的内壁。
[0024]
作为优选，所述弹性件为弹簧，所述弹簧始终处于压缩状态。
[0025]
作为优选，还包括补油组件，所述补油组件用于分别为所述第一油腔和所述第二油腔补充液压油。
[0026]
作为优选，所述补油组件包括：
[0027]
油壶；
[0028]
第一补油路，其一端连通于所述油壶，另一端连通于所述第一油腔；
[0029]
第二补油路，其一端连通于所述油壶，另一端连通于所述第二油腔。
[0030]
作为优选，所述补油组件还包括：
[0031]
第一补油单向阀，其设置于所述第一补油路上，用于控制液压油从所述油壶经所述第一补油路流动至所述第一油腔内；
[0032]
第二补油单向阀，其设置于所述第二补油路上，用于控制液压油从所述油壶经所述第二补油路流动至所述第二油腔内。
[0033]
为达上述目的，本实用新型还提供了一种车辆，包括离合器和上述的离合器执行机构。
[0034]
本实用新型的有益效果：
[0035]
本实用新型提供的离合器执行机构，旋转电机通过滚珠丝杠螺母副驱动传动组件相对于缸体进行移动，以完成离合器结合和分离的过程。与现有技术采用其他电控方式相比，滚珠丝杠螺母副的传动效率较高，可以大大缩小旋转电机的需求功率扭矩，降低工作过程中的发热量，进而降低成本、节约空间，提高系统稳定性和寿命。
[0036]
由于滚珠丝杠螺母副本身不具备自锁功能，滚珠丝杠螺母副和离合器工作特性存在不匹配的问题，通过设置传动组件将缸体的内腔分割成第一油腔和第二油腔，当旋转电机正转，旋转电机通过滚珠丝杠螺母副驱动传动组件向靠近离合器的方向移动，实现离合器的分离，此时第一液压自锁组件分别连通于第一油腔和第二油腔并控制液压油从第二油腔向第一油腔进行流动，用于液压油的流动和循环；当旋转电机反转，旋转电机通过滚珠丝杠螺母副驱动传动组件向远离离合器的方向移动，实现离合器的结合，此时第二液压自锁组件分别连通于第一油腔和第二油腔并控制液压油从第一油腔向第二油腔进行流动，用于
液压油的流动和循环。
[0037]
当离合器需要停止在某一位置时，第一液压自锁组件控制液压油从第二油腔向第一油腔的流动断开，第二液压自锁组件控制液压油从第一油腔向第二油腔的流动断开，在第一液压自锁组件和第二液压自锁组件的共同作用下，控制缸体内液压油循环的断开，导致传动组件无法相对于缸体移动，从而实现自锁。
[0038]
该离合器执行机构，在旋转电机、缸体及液压自锁组件的配合作用下，以将电控和液控相结合，用于解决现有电控离合器执行机构传动方式效率低的问题，通过设置液压自锁组件，使得离合器执行机构具有自锁功能，辅助保证滚珠丝杠螺母副高效传动。
[0039]
本实用新型还提供了一种车辆，包括离合器和上述的离合器执行机构。通过设置离合器执行机构，可以进一步减小电量的损耗，提高整个系统的寿命。
附图说明
[0040]
图1是本实用新型离合器执行机构的结构示意图。
[0041]
图中：
[0042]
1、缸体；2、旋转电机；3、传动组件；4、滚珠丝杠螺母副；5、第一液压自锁组件；6、第二液压自锁组件；7、补油组件；8、离合器；
[0043]
11、第一油腔；12、第二油腔；
[0044]
31、推杆；32、柱塞；33、弹性件；
[0045]
41、滚珠丝杠；42、丝杠螺母；
[0046]
51、第一循环油路；52、第一循环电磁阀；53、第一循环单向阀；
[0047]
61、第二循环油路；62、第二循环电磁阀；63、第二循环单向阀；
[0048]
71、油壶；72、第一补油路；73、第二补油路；74、第一补油单向阀；75、第二补油单向阀；
[0049]
81、分离摇臂；82、分离轴承。
具体实施方式
[0050]
为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0051]
在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
[0052]
在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第
一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0053]
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。
[0054]
本实施例提供了一种离合器执行机构，用于控制离合器8的动作。如图1所示，该离合器执行机构包括缸体1、旋转电机2、传动组件3、第一液压自锁组件5及第二液压自锁组件6，缸体1起到了整体支撑的作用，在缸体1的内腔用于容纳液压油。在缸体1的外侧设置有旋转电机2，旋转电机2优选为伺服电机，传动组件3起到了中间传动连接的作用，传动组件3贯穿于缸体1并与缸体1的内壁密封滑动配合，传动组件3的一端通过滚珠丝杠螺母副4连接于旋转电机2的输出端，另一端连接于离合器8。其中离合器8包括分离摇臂81和分离轴承82，传动组件3通过分离摇臂81推动分离轴承82移动，以实现离合器8的结合和分离。
[0055]
传动组件3将缸体1的内腔分割成第一油腔11和第二油腔12。第一液压自锁组件5分别连通于第一油腔11和第二油腔12并选择性控制从第二油腔12向第一油腔11流动液压油的通断。第二液压自锁组件6分别连通于第一油腔11和第二油腔12并选择性控制从第一油腔11向第二油腔12流动液压油的通断。
[0056]
本实施例提供的离合器执行机构，旋转电机2通过滚珠丝杠螺母副4驱动传动组件3相对于缸体1进行移动，以完成离合器8结合和分离的过程。与现有技术采用其他电控方式相比，滚珠丝杠螺母副4的传送效率可以达到90％以上，传动效率较高，可以大大缩小旋转电机2的需求功率扭矩，降低工作过程中的发热量，进而降低成本、节约空间，提高系统稳定性和寿命。
[0057]
由于滚珠丝杠螺母副4本身不具备自锁功能，滚珠丝杠螺母副4和离合器8工作特性存在不匹配的问题，通过设置传动组件3将缸体1的内腔分割成第一油腔11和第二油腔12，当旋转电机2正转，旋转电机2通过滚珠丝杠螺母副4驱动传动组件3向靠近离合器8的方向移动，实现离合器8的分离，此时第一液压自锁组件5分别连通于第一油腔11和第二油腔12并控制液压油从第二油腔12向第一油腔11进行流动，用于液压油的流动和循环；当旋转电机2反转，旋转电机2通过滚珠丝杠螺母副4驱动传动组件3向远离离合器8的方向移动，实现离合器8的结合，此时第二液压自锁组件6分别连通于第一油腔11和第二油腔12并控制液压油从第一油腔11向第二油腔12进行流动，用于液压油的流动和循环。
[0058]
当离合器8需要停止在某一位置时，第一液压自锁组件5控制液压油从第二油腔12向第一油腔11的流动断开，第二液压自锁组件6控制液压油从第一油腔11向第二油腔12的流动断开，在第一液压自锁组件5和第二液压自锁组件6的共同作用下，控制缸体1内液压油循环的断开，导致传动组件3无法相对于缸体1移动，从而实现自锁。
[0059]
该离合器执行机构，在旋转电机2、缸体1及液压自锁组件的配合作用下，以将电控和液控相结合，用于解决现有电控离合器执行机构传动方式效率低的问题，通过设置液压自锁组件，使得离合器执行机构具有自锁功能，辅助保证滚珠丝杠螺母副4高效传动。
[0060]
进一步地，如图1所示，该离合器执行机构包括滚珠丝杠41和丝杠螺母42，滚珠丝杠41连接于旋转电机2的输出端，丝杠螺母42套设于滚珠丝杠41上，形成滚珠丝杠螺母副4。旋转电机2驱动滚珠丝杠41转动，丝杠螺母42在随滚珠丝杠41转动的同时，丝杠螺母42沿滚珠丝杠41的轴向方向移动，从而带动传动组件3相对于缸体1进行移动。
[0061]
进一步地，如图1所示，传动组件3包括推杆31和柱塞32，推杆31为长杆状结构，推杆31沿缸体1的轴向方向穿设于缸体1，推杆31的一端连接于滚珠丝杠螺母副4的丝杠螺母42，另一端连接于离合器8。柱塞32也可以称之为活塞，柱塞32套设于推杆31上并与缸体1的内壁密封滑动配合，柱塞32将缸体1的内腔进行分割，形成第一油腔11和第二油腔12，即第一油腔11和第二油腔12分别位于柱塞32的两侧。
[0062]
当旋转电机2转动时，旋转电机2通过滚珠丝杠螺母副4驱动推杆31移动，柱塞32相对于缸体1进行密封滑动，此时第一液压自锁组件5、第二液压自锁组件6均连通于第一油腔11和第二油腔12，随着柱塞32的移动，第一油腔11的液压油、第一液压自锁组件5及第二油腔12的液压油相互连通，以实现离合器8的结合和分离，从而保证离合器8的正常工作。
[0063]
进一步地，传动组件3还包括弹性件33，弹性件33套设于推杆31上，弹性件33的两端分别抵接于柱塞32和缸体1的内壁。当离合器8的摩擦片磨损时，弹性件33的推力可以补偿磨损造成的位移变化，弹性件33起到了位置调节的作用。优选地，弹性件33为弹簧，弹簧始终处于压缩状态，弹簧可以持续通过柱塞32给推杆31施加压力，实现对离合器8中分离轴承82的预紧。
[0064]
进一步地，第一液压自锁组件5包括第一循环油路51、第一循环电磁阀52及第一循环单向阀53，第一循环油路51的两端分别连通于第一油腔11和第二油腔12，第一循环电磁阀52设置于第一循环油路51上，通过设置第一循环电磁阀52，第一循环电磁阀52用于控制第一循环油路51的通断。第一循环单向阀53设置于第一循环油路51上，第一循环单向阀53用于控制液压油从第二油腔12流动至第一油腔11内。通过设置第一循环单向阀53，第一循环单向阀53保证了液压油的流动方向，防止出现液压油从第一油腔11回流至第二油腔12内。
[0065]
如果推杆31和柱塞32在向靠近离合器8的方向运动，第一循环电磁阀52控制第一循环油路51打开，液压油推开第一循环单向阀53，第一油腔11、第二油腔12及第一循环油路51相互连通，在柱塞32相对于缸体1的移动过程中，第二油腔12内的液压油可以通过第一循环油路51进入第一油腔11内，实现液压油的循环，不会对离合器8的正常运动造成影响。
[0066]
进一步地，如图1所示，第二液压自锁组件6包括第二循环油路61、第二循环电磁阀62及第二循环单向阀63，第二循环油路61的两端分别连通于第一油腔11和第二油腔12，第二循环电磁阀62设置于第二循环油路61上，通过设置第二循环电磁阀62，第二循环电磁阀62用于控制第二循环油路61的通断。第二循环单向阀63设置于第二循环油路61上，第二循环单向阀63用于控制液压油从第一油腔11流动至第二油腔12内。通过设置第二循环单向阀63，第二循环单向阀63保证了液压油的流动方向，防止出现液压油从第二油腔12回流至第一油腔11内。
[0067]
如果推杆31和柱塞32在向远离离合器8的方向运动，第二循环电磁阀62控制第二循环油路61打开，液压油推开第二循环单向阀63，第一油腔11、第二油腔12及第二循环油路61相互连通，在柱塞32相对于缸体1的移动过程中，第一油腔11内的液压油可以通过第二循环油路61进入第二油腔12内，实现液压油的循环，不会对离合器8的正常运动造成影响。
[0068]
当离合器8需要停止在某一位置时，第一循环电磁阀52控制第一循环油路51断开，以控制第一循环油路51闭合，液压油不能在第一油腔11、第二油腔12及第一循环油路51之间循环，第二循环电磁阀62控制第二循环油路61断开，以控制第二循环油路61闭合，液压油
不能在第二油腔12、第二油腔12及第二循环油路61之间循环，推杆31因液压作用不能进行位移，从而实现自锁。
[0069]
由于随着使用时间的延长，液压油容易因挥发、渗漏等因素逐渐出现减少，为了解决这个问题，该离合器执行机构还包括补油组件7，补油组件7用于分别为第一油腔11和第二油腔12补充液压油。通过设置补油组件7，以对缸体1的液压油进行补充和供给，避免因液压油减少而对离合器8的结合、分离及位置锁定进行影响。
[0070]
具体地，如图1所示，补油组件7包括油壶71、第一补油路72及第二补油路73，第一补油路72的一端连通于油壶71，另一端连通于第一油腔11。通过设置第一补油路72，用于对第一油腔11补充液压油。第二补油路73的一端连通于油壶71，另一端连通于第二油腔12。通过设置第二补油路73，用于对第二油腔12补充液压油。
[0071]
进一步地，如图1所示，补油组件7还包括第一补油单向阀74和第二补油单向阀75，第一补油单向阀74设置于第一补油路72上，用于控制液压油从油壶71经第一补油路72流动至第一油腔11内。第二补油单向阀75设置于第二补油路73上，用于控制液压油从油壶71经第二补油路73流动至第二油腔12内。在推杆31相对于缸体1运动过程中，第一补油单向阀74和第二补油单向阀75会打开，油壶71内的液压油会通过第一补油路72流动至第一油腔11，油壶71内的液压油会通过第二补油路73流动至第二油腔12，使得油壶71内的液压油会及时补充到循环油路中，第一补油单向阀74和第二补油单向阀75的存在，阻断了循环油液回流油壶71的可能性，以保证液压油补充的可靠性。
[0072]
本实施例提供的离合器执行机构的工作过程如下：
[0073]
旋转电机2正转带动滚珠丝杠41旋转，丝杠螺母42带动推杆31向靠近离合器8的方向运动，推杆31推动分离摇臂81，实现离合器8的分离，此时第一循环电磁阀52打开，液压油推开第一循环单向阀53，第二油腔12内的液压油可以通过第一循环油路51进入第一油腔11内，实现液压油的循环；
[0074]
旋转电机2反转带动滚珠丝杠41旋转，丝杠螺母42带动推杆31向远离离合器8的方向运动，推杆31拉动分离摇臂81，实现离合器8的结合，此时第二循环电磁阀62打开，液压油推开第二循环单向阀63，第一油腔11内的液压油可以通过第二循环油路61进入第二油腔12内，实现液压油的循环；
[0075]
当离合器8需要停止在某一位置时，第一循环油路51上的第一循环电磁阀52和第二循环油路61上的第二循环电磁阀62同时关闭，控制第一循环油路51和第二循环油路61闭合，此时推杆31由于液压作用不能位移，从而实现自锁。
[0076]
本实施例还提供了一种车辆，包括离合器8和上述的离合器执行机构。通过设置离合器执行机构，可以进一步减小电量的损耗，提高整个系统的寿命。
[0077]
于本文的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”，仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
[0078]
在本说明书的描述中，参考术语“一实施例”、“示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。
[0079]
此外，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。