带自锁补偿结构的离合器执行机构
技术领域
本发明涉及离合器执行机构，更具体地说，它涉及带自锁补偿结构的离合器执行机构。
背景技术
现有的机械式自动变速器的离合器执行机构主要有电控、气动、液压等形式；但是由于气动、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，即电机驱动丝杠或蜗轮蜗杆机构。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。目前电控离合器执行机构常用具有自锁功能的蜗轮蜗杆和滑动螺旋(如梯型丝杠)的传动方式，但是这两种传动方式的效率极低(一般低于40％)，其发热快升温高，使得蜗轮或丝杠螺母磨损很快，进而导致离合器功能丧失，大大降低了系统的使用寿命。申请公开号为CN101440846A的中国专利公开了一种机械式自动变速器离合器执行机构，其为电极驱动涡轮蜗杆机构，该执行机构对机械加工的精度要求很高，且存在控制复杂、稳定性差等缺点。申请公布号为CN103453044A、CN104019150A等的中国专利公开了离合器执行机构，其均公开了自锁装置，但是，两者的自锁装置的结构均较为复杂，不易装配。
离合器片在使用过程中会磨损，导致离合器执行机构推杆的行程会发生变化，需要专门的结构来实现离合器片全寿命的正常分离。申请公布号为CN103453044A公开了离合器间隙自动调整装置，但是，该调整装置的结构亦较复杂，生产成本较高。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明在于提供带自锁补偿结构的离合器执行机构，其传动效率高，且能够实现自锁功能。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：带自锁补偿结构的离合器执行机构，包括锁止缸体以及设置在锁止缸体内的锁止活塞；所述锁止活塞将锁止缸体的内腔分隔成第一腔室和第二腔室，第一腔室和第二腔室通过液体流道实现连通，且第一腔室、第二腔室以及液体流道内灌输流体介质，且所述液体流道上设有阀门；锁止缸体的前端设有推杆，所述推杆的后端穿过锁止缸体并伸入至锁止缸体的第一腔室内，且推杆能够相对于锁止缸体进行前后移动；所述锁止活塞上穿设有滚珠丝杠，且滚珠丝杠与锁止活塞螺纹连接，滚珠丝杠转动能够带动锁止活塞前后移动；锁止活塞向前运动并挤压第一腔室内的液体介质，液体介质经液体流道向第二腔室流动，同时，锁止活塞向前运动并带动推杆向前运动；所述第一腔室内还设有弹性件，所述弹性件的一端与推杆相抵并赋予推杆向前运动的趋势。
滚珠丝杠正转带动锁止活塞向前运动，锁止活塞向前运动并挤压第一腔室内的液体介质，液体介质经液体流道向第二腔室流动，同时，锁止活塞向前运动并压缩弹簧，进而推动弹簧向前运动，弹簧向前运动并推动推杆向前运动，推杆通过离合器分离摇臂推动离合器分离轴承实现离合器的分离；滚珠丝杠反转带动锁止活塞向后运动，锁止活塞向后运动并挤压第二腔室内的液体介质，液体介质经液体流道向第一腔室流动，同时，在离合器的反作用力下，弹簧向后运动，推杆亦后运动，推杆通过离合器分离摇臂推动离合器分离轴承实现离合器的结合；当离合器需要停止在某一位置时，阀门关闭，液体流道的路径被断开，由于液体介质的不可压缩性，导致锁止活塞不能位移，从而实现自锁。其中，弹性件可以很好的补偿离合器摩擦片磨损造成的位移变化，还可以实现对离合器分离轴承的预紧；当离合器片磨损时，离合器分离摇臂反推推杆向后运动，推杆压缩弹性件向后运动，实现磨损行程的补偿，同时，密闭腔室的容积随着离合器片磨损量的增大而减小。
作为优选，所述弹性件的后端与所述锁止活塞相抵，所述弹性件的前端与推杆相抵并赋予推杆向前运动的趋势。
作为优选，所述锁止缸体的前端设有补偿缸体，所述补偿缸体的后端穿过锁止缸体并伸入至锁止缸体的第一腔室内，且补偿缸体能够相对于锁止缸体进行前后滑动；补偿缸体的内部形成第三腔室，所述推杆的后端穿过补偿缸体并伸入至补偿缸体的第三腔室内，且推杆能够相对于补偿缸体进行前后移动；所述弹性件设置在补偿缸体的第三腔室内，且弹性件的前端与推杆相抵并赋予推杆向前运动的趋势。
滚珠丝杠正转带动锁止活塞向前运动，锁止活塞向前运动并挤压第一腔室内的液体介质，液体介质经液体流道向第二腔室流动，同时，锁止活塞向前运动并推动补偿缸体向前运动，补偿缸体向前运动并压缩弹簧，进而推动弹簧向前运动，弹簧向前运动并推动推杆向前运动，推杆通过离合器分离摇臂推动离合器分离轴承实现离合器的分离；滚珠丝杠反转带动锁止活塞向后运动，锁止活塞向后运动并挤压第二腔室内的液体介质，液体介质经液体流道向第一腔室流动，同时，在离合器反作用力下，推杆向后运动并推动弹簧亦向后运动，补偿缸体在弹簧的作用下向后运动，推杆向后并通过离合器分离摇臂推动离合器分离轴承实现离合器的结合；当离合器需要停止在某一位置时，阀门关闭，液体流道的路径被断开，导致锁止活塞不能位移，从而实现自锁。
作为优选，所述补偿缸体上固定有限位部，所述限位部与锁止缸体的前端相抵进而能够使所述补偿缸体的后端与锁止活塞之间存有空隙；所述锁止活塞的前端向前延伸形成第一凸台，所述补偿缸体的后端套设在所述第一凸台上，第一凸台与补偿缸体之间设有用于将第一腔室和第三腔室进行连通的第一补偿液体流道；所述补偿活塞上或者所述补偿缸体上还设有第一密封件，锁止活塞向前运动并与补偿缸体的后端相抵，进而能够使第一密封件密封补偿缸体与锁止活塞之间的空隙并阻断液体介质在第一腔室和第三腔室之间流动。
限位部的设置能够使补偿缸体的后端与锁止活塞之间存有空隙，进而能够使液体介质经该间隙和第一补偿液体流道进入第三腔室内。滚珠丝杠正转带动锁止活塞向前运动，锁止活塞向前运动并挤压第一腔室内的液体介质，液体介质经液体流道向第二腔室流动，锁止活塞向前运动并与补偿缸体的后端相抵，同时，第一密封件密封补偿缸体与锁止活塞之间的空隙并阻断第三腔室内的液体介质进入第一腔室内；锁止活塞继续向前运动并推动补偿缸体向前运动，由于液体介质的不可压缩性，补偿缸体向前运动并推动推杆向前运动，推杆通过离合器分离摇臂推动离合器分离轴承实现离合器的分离；如此，补偿缸体通过液体介质将力传递至推杆，进而推动推杆向前运动；与通过弹簧将力传递至推杆相比，可以对弹簧形成有效的保护，延长弹簧的使用寿命。
作为优选，还包括液体介质储存容器，所述液体介质储存容器通过第一管道与所述液体流道连通。
作为优选，所述滚珠丝杆上套设有丝杠螺母，所述丝杠螺母与所述滚珠丝杠螺纹连接，且锁止活塞套设在所述丝杠螺母上并与丝杠螺母固定连接。
作为优选，所述锁止活塞与所述锁止缸体之前还设有第二密封件。
作为优选，所述锁止缸体上还设有用于检测离合器位置的位置传感器。
作为优选，所述液体流道为设置在锁止缸体一侧的第二管道，所述第一腔室和所述第二腔室通过所述第二管道实现连通。
作为优选，所述阀门为电磁阀；所述滚珠丝杠穿过锁止缸体延伸至向锁止缸体的外部。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
1、该离合器执行机构很好的解决现有的电控离合器执行机构传动方式效率低的问题，滚珠丝杠效率高达90％以上，高效率传动方式的选择可以大大缩小驱动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、提高系统的稳定性和寿命；
2、滚珠丝杠本身不具备自锁功能，和离合器工作特性不匹配；通过阀门的开启和关闭实现液体介质在第一腔室和第二腔室之间的流动和阻断，使该离合器执行机构实现了自锁功能，进而使得滚珠丝杠得高效率能够完美得发挥出来；
3、该离合器执行机构中的弹性件的设置很好的解决了离合器片磨损的行程补偿以及离合器片的预压紧。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明隐去电磁阀和油壶的结构示意图；
图3为本发明的锁止活塞、滚珠丝杠组装的结构示意图。
附图标记：1、锁止缸体；2、锁止活塞；3、第一腔室；4、第二腔室；5、第一液体介质通孔；6、第二液体介质通孔；7、电磁阀；8、推杆；9、滚珠丝杠；10、丝杠螺母；11、弹簧；12、补偿缸体；13、第三腔室；14、第一凸台；15、第一补偿液体流道；16、第一环形凹槽；17、环形限位板部；18、油壶；19、第三环形凹槽；20、位置传感器；21、第二管道；22、第二凸台、23、第二补偿液体流道。
具体实施方式
参照附图对本发明做进一步说明。
本实施例公开了带自锁补偿结构的离合器执行机构，如图1～3所示，包括锁止缸体1以及设置在锁止缸体1内的锁止活塞2；锁止活塞2将锁止缸体1的内腔分隔成第一腔室3和第二腔室4，第一腔室3和第二腔室4通过液体流道实现连通，锁止缸体1的前端开设有与第一腔室3连通的第一液体介质通孔5，锁止缸体1的后端开设有与第二腔室4连通的第二液体介质通孔6，且第一腔室3、第二腔室4以及液体流道内灌输流体介质，液体介质在第一腔室3、第二腔室4以及液体流道内始终处于饱和状态，且液体介质具有不可压缩性，其包括液压油；液体流道上设有阀门，阀门为电磁阀7；锁止缸体1的前端设有推杆8，推杆8的后端穿过锁止缸体1并伸入至锁止缸体1的第一腔室3内，且推杆8能够相对于锁止缸体1进行前后移动，推杆8的外周壁与锁止缸体1的内周壁之间形成空隙，具体的，锁止缸体1的前端形成凸环，推杆8插入穿过该凸环伸入至第一腔室3内，进而使推杆8的外周壁与锁止缸体1的内周壁之间形成空隙，如此，避免第一腔室3内的液体介质无法经过第一液体介质通孔5向第二腔室4内流动；锁止活塞2上穿设有滚珠丝杠9，滚珠丝杠9穿过锁止缸体1延伸至向锁止缸体1的外部，且滚珠丝杆与锁止活塞2螺纹连接，滚珠丝杠9转动能够带动锁止活塞2前后移动，进一步的，滚珠丝杆上套设有丝杠螺母10，丝杠螺母10与滚珠丝杠9螺纹连接，且锁止活塞2套设在丝杠螺母10上并与丝杠螺母10固定连接，丝杠螺母10固定安装在锁止活塞2内，实现了结构的一体化和小型化；锁止活塞2向前运动并挤压第一腔室3内的液体介质，液体介质经液体流道向第二腔室4流动，同时，锁止活塞2向前运动并带动推杆8向前运动；进一步的，第一腔室3内还设有弹性件，弹性件为弹簧11或者弹性橡胶件，弹性件的一端与推杆8相抵并赋予推杆8向前运动的趋势。
滚珠丝杠9正转带动锁止活塞2向前运动，锁止活塞2向前运动并挤压第一腔室3内的液体介质，液体介质经液体流道向第二腔室4流动，同时，锁止活塞2向前运动并压缩弹簧11，进而推动弹簧11向前运动，弹簧11向前运动并推动推杆8向前运动，推杆8通过离合器分离摇臂推动离合器分离轴承实现离合器的分离；滚珠丝杠9反转带动锁止活塞2向后运动，锁止活塞2向后运动并挤压第二腔室4内的液体介质，液体介质经液体流道向第一腔室3流动，同时，在离合器的反作用力下，弹簧11向后运动，推杆8亦向后运动，推杆8通过离合器分离摇臂推动离合器分离轴承实现离合器的结合；当离合器需要停止在某一位置时，阀门关闭，液体流道的路径被断开，由于液体介质的不可压缩性，导致锁止活塞2不能位移，从而实现自锁。其中，弹性件可以很好的补偿离合器摩擦片磨损造成的位移变化，还可以实现对离合器分离轴承的预紧；当离合器片磨损时，离合器分离摇臂反推推杆8向后运动，推杆8压缩弹性件向后运动，实现磨损行程的补偿，同时，密闭腔室容积随着离合器片磨损量的增大而减小。
其中，上述技术方案中，弹性件在锁止缸体1内的安装方式可以为弹性件的后端与锁止活塞2直接相抵，弹性件的前端与推杆8相抵并赋予推杆8向前运动的趋势。或者，锁止缸体1的前端设有补偿缸体12，补偿缸体12的后端穿过锁止缸体1并伸入至锁止缸体1的第一腔室3内，且补偿缸体12能够相对于锁止缸体1进行前后滑动；补偿缸体12的内部形成第三腔室13，推杆8的后端穿过补偿缸体12并伸入至补偿缸体12的第三腔室13内，且推杆8能够相对于补偿缸体12进行前后移动，推杆8包括基板部以及与基板部一体成型的杆部，杆部穿过补偿缸体12的前端并向补偿缸体12的前方延伸，而基板部被限位在第三腔室13内；弹性件设置在补偿缸体12的第三腔室13内，且弹性件的前端与推杆8相抵并赋予推杆8向前运动的趋势。
滚珠丝杠9正转带动锁止活塞2向前运动，锁止活塞2向前运动并挤压第一腔室3内的液体介质，液体介质经液体流道向第二腔室4流动，同时，锁止活塞2向前运动并推动补偿缸体12向前运动，补偿缸体12向前运动并压缩弹簧11，进而推动弹簧11向前运动，弹簧11向前运动并推动推杆8向前运动，推杆8通过离合器分离摇臂推动离合器分离轴承实现离合器的分离；滚珠丝杠9反转带动锁止活塞2向后运动，锁止活塞2向后运动并挤压第二腔室4内的液体介质，液体介质经液体流道向第一腔室3流动，同时，在离合器反作用力下，推杆8向后运动并推动弹簧11亦向后运动，补偿缸体12在弹簧11的作用下向后运动，推杆8向后并通过离合器分离摇臂推动离合器分离轴承实现离合器的结合；当离合器需要停止在某一位置时，阀门关闭，液体流道的路径被断开，导致锁止活塞2不能位移，从而实现自锁。
作为优选，补偿缸体12上固定有限位部，限位部与锁止缸体1的前端相抵进而能够使补偿缸体12的后端与锁止活塞2之间存有空隙；锁止活塞2的前端向前延伸形成第一凸台14，补偿缸体12的后端套设在第一凸台14上，第一凸台14与补偿缸体12之间设有用于将第一腔室3和第三腔室13进行连通的第一补偿液体流道15；补偿活塞上或者补偿缸体12上还设有第一密封件，具体的，锁止活塞2的前端开设有第一环形凹槽16，第一环形凹槽16内嵌有第一密封件，或者，补偿缸体12的后端开设有第二环形凹槽，第二环形凹槽内嵌有第一密封件，第一凸台14的外周壁上沿第一凸台14的前后方向开设有所述的第一补偿液体流道15；锁止活塞2向前运动并与补偿缸体12的后端相抵，进而能够使第一密封件密封补偿缸体12与锁止活塞2之间的空隙并阻断液体介质在第一腔室3和第三腔室13之间流动。
限位部的设置能够使补偿缸体12的后端与锁止活塞2之间存有空隙，进而能够使液体介质经该间隙和第一补偿液体流道15进入第三腔室13内。滚珠丝杠9正转带动锁止活塞2向前运动，锁止活塞2向前运动并挤压第一腔室3内的液体介质，液体介质经液体流道向第二腔室4流动，锁止活塞2向前运动并与补偿缸体12的后端相抵，同时，第一密封件密封补偿缸体12与锁止活塞2之间的空隙并阻断第三腔室13内的液体介质进入第一腔室3内；锁止活塞2继续向前运动并推动补偿缸体12向前运动，由于液体介质的不可压缩性，补偿缸体12向前运动并推动推杆8向前运动，推杆8通过离合器分离摇臂推动离合器分离轴承实现离合器的分离；如此，补偿缸体12通过液体介质将力传递至推杆8，进而推动推杆8向前运动；与通过弹簧11将力传递至推杆8相比，可以对弹簧11形成有效的保护，延长弹簧11的使用寿命。其中，限位部可以为固定在锁止缸体1上的多个限位凸起，且多个限位凸起沿锁止缸体1的周向方向均匀分布；或者，限位部亦可以为固定在锁止缸体1上的环形限位板部17。
作为优选，该离合器执行机构还包括液体介质储存容器，液体介质储存容器通过第一管道与液体流道连通，液体介质储存容器为油壶18。当液体介质因为挥发或者渗漏等因素减少以及运动过程中容腔不同造成液体流量差时，液体介质储存容器内的液体介质会及时补充到循环系统中；液体介质储存容器可以很好的实现补液和存储液体的功能。
为了保证液体介质的泄露以及执行机构执行动作的稳定性，锁止活塞2与锁止缸体1之间还设有第二密封件；具体的，锁止活塞2的外周壁上开设有多个第三环形凹槽19，多个第三环形凹槽内均嵌有第二密封件。同时，锁止缸体1的前端和后端均形成密封，具体的，滚珠丝杠9的后端与锁止缸体1之间、锁止缸体1的前端与补偿缸体12之间、推杆8与补偿缸体12之间均可以设置密封圈进行密封，其材质为氟硅橡胶、丁腈橡胶等。
另外，补偿缸体1上还安装有用于检测离合器位置的位置传感器20。位置传感器20安装在补偿缸体1上，位置传感器输出电压与离合器分离结合状态对应曲线不会因为离合器摩擦片磨损而变化，有利于离合器控制程序的简化。位置传感器20实现对补偿缸体12位置的检测，进而可以检测离合器状态。液体流道可以为在锁止缸体1上直接开设液体通道，或者，液体流道为设置在锁止缸体1一侧的第二管道21，第一腔室3和第二腔室4通过第二管道21实现连通。进一步的，第一凸台14的前端向前延伸有第二凸台22，推杆8上对应所述第二凸台22部位开设有导向槽，第二凸台22的前端伸入至导向槽内，且第二凸台22上开设有用于将第三腔室13和导向槽的内部进行连通的第二补偿液体流道23。其中，第一密封件和第二密封件均为密封圈，其材质为氟硅橡胶、丁腈橡胶等。
综上，本发明具有如下优势：
1、该离合器执行机构很好的解决现有的电控离合器执行机构传动方式效率低的问题，滚珠丝杠9效率高达90％以上，高效率传动方式的选择可以大大缩小驱动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、提高系统的稳定性和寿命；
2、滚珠丝杠9本身不具备自锁功能，和离合器工作特性不匹配；通过阀门的开启和关闭实现液体介质在第一腔室3和第二腔室4之间的流动和阻断，使该离合器执行机构实现了自锁功能，进而使得滚珠丝杠9得高效率能够完美得发挥出来；
3、该离合器执行机构中的弹性件的设置很好的解决了离合器片磨损的行程补偿以及离合器片的预压紧。
本发明中，需要理解的是，术语“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，因此不能理解为对本发明的限制。
本具体实施例中的指定方向仅仅是为了便于表述各部件之间位置关系以及相互配合的关系。以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
