CN207621328U - 一种带有磁流变液换挡装置的变速箱 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种通过磁流变实现换挡的变速箱，包括变速箱第一轴、变速箱中间轴、变速箱第二轴和第二轴齿轮，所述变速箱第一轴带动所述变速箱中间轴旋转，所述变速箱中间轴上的齿轮与所述第二轴齿轮啮合，所述第二轴齿轮与所述变速箱第二轴之间填充有磁流变液。本实用新型将磁流变液应用到变速箱第二轴与第二轴齿轮之间，利用磁流变液具有对信号高度敏感的基本优势和特点，进而达到改变动力传输或中断的高效率和准确控制；同时，本实用新型齿轮状结构的设计能够使得两者之间的传动力矩在相同的空间里得以最大化，使得传递力矩更加简易方便。

Description

一种带有磁流变液换挡装置的变速箱

技术领域

本实用新型涉及汽车变速箱技术领域，尤其涉及一种带有磁流变液换挡装置的变速箱。

背景技术

电控机械式自动变速器AMT是变速箱的典型代表，通过变换不同传动线路来变换齿数比达到变速的目的，而换挡时为了使所选档位的一对带啮合齿轮轮齿的圆周速度相等，不产生轮齿或花键齿间的冲击，需要使用同步器使结合套与对应结合齿圈的圆周速度迅速达到并保持一致。但AMT变速箱过长的换挡时间，以及其换挡过程中会出现的动力中断现象，导致了其换挡品质差的缺点。如果增大其换挡力，可以减小同步时间，但是过大的换挡力可能会破坏同步器上的同步锥面油膜，瞬间产生大量的热量，导致可能出现的同步器烧蚀现象。而且由于发动机与变速器输入轴有很大的转速差，一瞬间过大的换挡力会使换挡速度过大产生打齿和换挡冲击，导致同步器的损坏率很高，超过70％的变速器维修是由驾驶者操作不当引起的同步器损坏。所以多年来,如何改变这一现状、如何改善换挡品质的研究课题得到广泛关注。

实用新型内容

鉴于上述的分析，本实用新型旨在提供一种带有磁流变液换挡装置的变速箱，用以解决现有变速箱在换挡过程中因换挡时间过长而出现动力中断，并导致换挡品质差的问题。

本实用新型的目的主要是通过以下技术方案实现的：

一种带有磁流变液换挡装置的变速箱，包括变速箱第一轴、变速箱中间轴、变速箱第二轴和第二轴齿轮，所述变速箱第一轴带动所述变速箱中间轴旋转，所述变速箱中间轴上的齿轮与所述第二轴齿轮啮合，所述第二轴齿轮与所述变速箱第二轴之间填充有磁流变液。

本实用新型有益效果如下：本实用新型将磁流变液安装在变速箱第二轴与第二轴齿轮之间，能够通过磁流变液状态的改变实现变速箱中动力输入端与动力输出端之间的动力传递与中断，起到同步器的作用。

在上述方案的基础上，本实用新型还做了如下改进：

进一步的，所述第二轴齿轮设有内齿圈结构；所述变速箱第二轴与所述第二轴齿轮相对应的位置设有外齿圈结构。

本实用新型将第二轴齿轮及变速箱第二轴的外圈加工为齿圈结构，能够使得两者之间的传动力矩在相同的空间里得以最大化，使得传递力矩更加简易方便。

进一步的，所述变速箱第二轴的外齿圈结构与所述第二轴齿轮的内齿圈结构之间形成腔体，所述磁流变液填充在所述腔体内。

本实用新型在内齿圈结构与外齿圈结构之间的腔体内充满磁流变液，实现变速箱的变速。

进一步的，所述变速箱第二轴的轴心与所述第二轴齿轮的轴心相重合。

进一步的，所述腔体的两侧固定有密封装置。

本实用新型在在腔体的两侧设置密封装置，能够防止磁流变液的泄漏。

优选地，所述密封装置为唇形密封圈。

进一步的，所述第二轴齿轮的一侧固定有励磁线圈，所述励磁线圈通过外部电流控制，为所述腔体内的磁流变液提供磁场。

进一步的，在所述第二轴齿轮上设有齿轮孔，端盖通过所述齿轮孔固定在所述第二轴齿轮上。

进一步的，所述端盖为中间带孔的阶梯型盘状结构，所述变速箱第二轴穿过所述端盖，所述变速箱第二轴的轴心与所述端盖的轴心重合。

进一步的，所述励磁线圈位于所述变速箱第二轴、所述第二轴齿轮和所述端盖所形成的空间中。

本实用新型的有益效果为：

(1)本实用新型将磁流变液应用到变速箱第二轴与第二轴齿轮之间，利用磁流变液具有对信号高度敏感的基本优势和特点，进而达到改变动力传输或中断的高效率和准确控制；

(2)本实用新型只需要调整线圈电流大小，就能够改变磁感应强度的大小，继而实现对磁流变液剪切屈服应力的影响，这就可以控制动力传输与否，这就取代了传统的纯同步器实现换挡，带有磁流变液换挡装置的变速箱能够实现无磨损以及反应快速敏感；

(3)本实用新型齿轮状结构的设计能够使得两者之间的传动力矩在相同的空间里得以最大化，使得传递力矩更加简易方便；

(4)本实用新型中励磁线圈通电后能够使腔体内的磁流变液发生磁流变效应，从而使变速器轴之间的传动力矩得以传递，而且可以通过调节励磁线圈电流改变换挡装置的接合与否；

(5)本实用新型将磁流变液应用到汽车变速箱的设计中，利用磁流变液对输入信号响应敏感而且迅速的特点，通过磁流变液传递传动力矩来取代了传统的同步器同步实现换挡，以此改善变速箱的使用性能。

本实用新型中，上述各技术方案之间还可以相互组合，以实现更多的优选组合方案。本实用新型的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分优点可从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本实用新型的限制，在整个附图中，相同的参考符号表示相同的部件。

图1为带有磁流变换挡装置的变速箱整体的示意图；

图2为磁流变换挡装置的结构示意图。

图中，101-变速箱第一轴，102-变速箱中间轴，103-第二轴齿轮， 104-变速箱第二轴，105-端盖，106-六角螺栓，107-轴承，108-唇形密封圈，201-腔体，202-励磁线圈。

具体实施方式

下面结合附图来具体描述本实用新型的优选实施例，其中，附图构成本申请一部分，并与本实用新型的实施例一起用于阐释本实用新型的原理，并非用于限定本实用新型的范围。

本实用新型是基于变速箱内同步器损坏率高的现象，将磁流变液应用到变速箱第二轴与第二轴齿轮之间，利用磁流变液具有对信号高度敏感的基本优势和特点，进而达到改变动力传输或中断的高效率和准确控制。通常情况下，只需要调整线圈电流大小，就能够改变磁感应强度的大小，继而实现对磁流变液剪切屈服应力的影响，这就可以控制动力传输与否，这就取代了传统的纯同步器实现换挡，带有磁流变液换挡装置的变速箱能够实现无磨损以及反应快速敏感。而齿轮状结构的设计能够使得两者之间的传动力矩在相同的空间里得以最大化，使得传递力矩更加简易方便。

本实用新型的一个具体实施例，公开了一种带有磁流变液换挡装置的变速箱，如图1所示，包括变速箱第一轴101、变速箱中间轴102和磁流变液换挡装置，变速箱第一轴101上有齿轮，变速箱中间轴102上有多个齿轮，变速箱第一轴101通过齿轮与变速箱中间轴102的一个齿轮相啮合，变速箱中间轴102通过其上的其他齿轮与磁流变液换挡装置上的第二轴齿轮103相啮合；磁流变液换挡装置的动力是从变速箱第一轴 101传递过来的。

磁流变液换挡装置的结构如图2所示，其中，图2为图1中圆圈部位的放大图，磁流变液换挡装置包括第二轴齿轮103、变速箱第二轴104、端盖105、六角螺栓106、轴承107、唇形密封圈108、腔体201和励磁线圈202，第二轴齿轮103固定在变速箱第二轴104上，端盖105通过六角螺栓106与第二轴齿轮103固定，变速箱第二轴104与端盖105之间设置有轴承107，第二轴齿轮103与变速箱第二轴104之间有腔体201，在第二轴齿轮103的一侧设有励磁线圈202，在第二轴齿轮103与变速箱第二轴104之间设置有唇形密封圈108；值得注意的，此处的变速箱第二轴104为变速箱第二轴；

在第二轴齿轮103内圈通过工艺加工为内齿圈结构，变速箱第二轴104外圈加工为外齿圈结构，且第二轴齿轮103的内齿圈结构与变速箱第二轴104的外齿圈结构之间不啮合；第二轴齿轮103的内齿圈结构与变速箱第二轴104的外齿圈结构之间有间隙，该间隙形成腔体201，本实用新型在腔体201内充满磁流变液体；第二轴齿轮103是与变速箱第二轴104为同心的轴体；值得注意的，本实施例中的磁流变液可以在安装时先安装一端的密封件，然后直接在腔体中注入磁流变液，然后在另一端填充密封件；

端盖105为中间带孔的圆盘形结构，本实施例中端盖105为阶梯型的圆盘形结构，包括端盖前端、端盖中部和端盖后端，端盖后端、端盖中部及端盖前端的外缘直径依次减小，且端盖后端、端盖中部及端盖前端的孔径依次减小；端盖后端的外缘通过六角螺栓106与第二轴齿轮103 固定相连，端盖前端与变速箱第二轴104之间设置有轴承107，以使变速箱第二轴104能够相对于端盖105转动；值得注意的，本实施例中将端盖后端固定在第二轴齿轮103上时，不限于使用六角螺栓106，只要能够满足将端盖105与第二轴齿轮103固定住即可；固定轴承107处的变速箱第二轴104的轴径要比固定第二轴齿轮103处的变速箱第二轴104的轴径要细，两处的轴径不同是为了方便安装轴承时的轴向定位，可以直接通过从轴径小的一端安装，大轴径可以起到卡住轴承的作用；端盖前端直接与轴承相接触，轴承的作用是能够让两端的物件转速不同，轴承上端与端盖前端相接触，轴承下端与动力输出端轴相接触，则可以使得端盖与轴承以不同的圆周速度转动。

唇形密封圈108设置在第二轴齿轮103与变速箱第二轴104之间，也就是说，唇形密封圈108将第二轴齿轮103与变速箱第二轴104之间形成的腔体201进行密封，防止腔体内磁流变液的泄漏。

励磁线圈202固定在第二轴齿轮103的一侧，本实施例中的励磁线圈202固定在第二轴齿轮103、端盖105、变速箱第二轴104围成的空间中；当励磁线圈202通电后，腔体201中的磁流变液开始形成链状结构，此时磁流变液以固体形态存在，当输入机构旋转时，固体形态的磁流变液受第二轴齿轮103内齿圈结构和变速箱第二轴104外齿圈结构形状的限制，形成齿轮状结构，与第二轴齿轮103内齿圈及变速箱第二轴104 外齿圈相啮合来传递传动动力；当励磁线圈202处于断电状态时，腔体 201中没有磁场，磁流变液处于牛顿流体状态，在腔体中自由流动，第二轴齿轮103与变速箱第二轴104之间只有液体的粘性转矩，由于数值很小，可以忽略不计；本实施例将腔体内的线圈连接到外部空间，通过开关改变励磁线圈中电流的通断。

值得注意的，本实用新型中的磁流变换挡装置可以应用在变速箱第二轴中所有的齿轮与变速箱第二轴中，但是，本实用新型中磁流变换挡装置的应用范围并不仅限与此，只要能够使用本实用新型装置实现换档或其他都可应用。

综上所述，本实用新型提供了一种带有磁流变液换挡装置的变速箱，本实用新型通过磁流变液传递传动力矩实现变速器中变速箱第二轴与第二轴齿轮之间的动力传递和中断，起到同步器的作用；同时，本实用新型将第二轴齿轮的内圈与变速箱第二轴的外圈设计成齿轮状结构，能实现磁流变液与齿轮及变速箱第二轴相啮合自锁来传递传动动力，进而达到变速的目的。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种带有磁流变液换挡装置的变速箱，其特征在于，包括变速箱第一轴、变速箱中间轴、变速箱第二轴和第二轴齿轮，所述变速箱第一轴带动所述变速箱中间轴旋转，所述变速箱中间轴上的齿轮与所述第二轴齿轮啮合，所述第二轴齿轮与所述变速箱第二轴之间填充有磁流变液。

2.根据权利要求1所述的一种带有磁流变液换挡装置的变速箱，其特征在于，所述第二轴齿轮设有内齿圈结构；所述变速箱第二轴与所述第二轴齿轮相对应的位置设有外齿圈结构。

3.根据权利要求2所述的一种带有磁流变液换挡装置的变速箱，其特征在于，所述变速箱第二轴的外齿圈结构与所述第二轴齿轮的内齿圈结构之间形成腔体，所述磁流变液填充在所述腔体内。

4.根据权利要求1所述的一种带有磁流变液换挡装置的变速箱，其特征在于，所述变速箱第二轴的轴心与所述第二轴齿轮的轴心相重合。

5.根据权利要求3所述的一种带有磁流变液换挡装置的变速箱，其特征在于，所述腔体的两侧固定有密封装置。

6.根据权利要求5所述的一种带有磁流变液换挡装置的变速箱，其特征在于，所述密封装置为唇形密封圈。

7.根据权利要求3所述的一种带有磁流变液换挡装置的变速箱，其特征在于，所述第二轴齿轮的一侧固定有励磁线圈，所述励磁线圈通过外部电流控制，为所述腔体内的磁流变液提供磁场。

8.根据权利要求7所述的一种带有磁流变液换挡装置的变速箱，其特征在于，在所述第二轴齿轮上设有齿轮孔，端盖通过所述齿轮孔固定在所述第二轴齿轮上。

9.根据权利要求8所述的一种带有磁流变液换挡装置的变速箱，其特征在于，所述端盖为中间带孔的阶梯型盘状结构，所述变速箱第二轴穿过所述端盖，所述变速箱第二轴的轴心与所述端盖的轴心重合。

10.根据权利要求8所述的一种带有磁流变液换挡装置的变速箱，其特征在于，所述励磁线圈位于所述变速箱第二轴、所述第二轴齿轮和所述端盖所形成的空间中。