CN217130159U - 外啮合齿轮缓速器及制动系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种外啮合齿轮缓速器及制动系统，涉及汽车部件技术领域，缓速器包括壳体、齿轮传动组件、磁流变液和电磁发生件；壳体内设置有工作腔，工作腔中充填有磁流变液；所述齿轮传动组件包括齿轮组件和转轴；齿轮组件设置于转轴上，齿轮组件设置于工作腔内；转轴能够与车辆变速箱的输出轴传动连接壳体具有进液口和出液口，进液口连接进液管，出液口连接出液管；进液管和/或出液管内设置有电磁发生件。在需减速时，可通过打开电磁发生件使磁流变液受到磁场影响，磁流变液外加磁场时呈现高粘度、低流动性的流体，可立即增大磁流变液的粘度，实现缓速器的快速反应，从而避免了缓速器的低速制动力不足，反应速度较慢的问题。

Description

外啮合齿轮缓速器及制动系统

技术领域

本实用新型涉及汽车部件技术领域，具体而言，涉及一种外啮合齿轮缓速器及制动系统。

背景技术

根据其工作原理的不同，汽车缓速器可分为发动机缓速装置、液力缓速器、电涡轮缓速器、电机缓速装置和空气动力缓速装置等典型结构形式。

液力缓速器缓速效能比发动机缓速装置高，能以比较高速度下坡行驶，在运行时，控制阀的操纵向油池施加压力，使工作液充入转子和定子之间的工作腔内，汽车动能消耗于工作液的摩擦和对定子的冲击而转化为热能，使工作液温度升高，从而将机械能转化为热能，再对热能进行消散，以此实现对汽车的缓速，但液力缓速器的低速制动力不足，反应速度较慢。

因此，提供一种在低速时反应快速且制动力较优的缓速器成为本领域技术人员所要解决的重要技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种外啮合齿轮缓速器及制动系统，以缓解现有技术中缓速器的低速制动力不足，反应速度慢的技术问题。

本实用新型实施例提供的外啮合齿轮缓速器，包括壳体、齿轮传动组件、磁流变液和电磁发生件；所述壳体内设置有工作腔，所述工作腔中充填有所述磁流变液；所述齿轮传动组件包括齿轮组件和转轴；所述齿轮组件设置于所述转轴上，所述齿轮组件设置于工作腔内；所述转轴能够与车辆变速箱的输出轴传动连接；所述壳体具有进液口和出液口，所述进液口连接有进液管，所述出液口连接有出液管；所述进液管和/或所述出液管内设置有能够产生磁场并控制磁场强度的所述电磁发生件。

进一步地，所述转轴包括输入轴和从动轴；所述齿轮组件包括主动齿轮和与所述主动齿轮相啮合的从动齿轮；所述主动齿轮设置于所述输入轴上；所述从动齿轮设置于所述从动轴上。

进一步地，所述输入轴内设置有通孔，所述通孔内设置键槽。

进一步地，所述壳体包括上壳体、中壳体和下壳体；所述中壳体的一侧与所述上壳体连接形成所述工作腔，所述中壳体的另一侧连接所述下壳体。

进一步地，所述下壳体的一侧设置有散热件。

进一步地，所述中壳体上设置有卸荷阀，所述中壳体上设置有用于所述进液管和/或所述出液管与所述工作腔连通的卸荷阀。

进一步地，所述电磁发生件为电控电磁线圈。

本实用新型的目的还在于一种制动系统，包括变速箱和提供的外啮合齿轮缓速器；所述变速箱具有传动轴，所述传动轴与所述转轴传动连接。

进一步地，所述进液管、所述出液管分别连接有储油膨胀腔。

进一步地，所述进液管、所述出液管均连接有辅助泵；所述辅助泵能够泵出所述工作腔内的所述磁流变液至所述储油膨胀腔内或将所述储油膨胀腔内的磁流变液泵入所述工作腔内。

有益效果：

本实用新型实施例提供的外啮合齿轮缓速器，包括壳体、齿轮传动组件、磁流变液和电磁发生件；壳体内设置有工作腔，工作腔中充填有磁流变液；壳体具有进液口和出液口，壳体通过进液口连接有能够导入磁流变液的进液管，壳体通过出液口连接有能够导出磁流变液的出液管；进液管和/或出液管内设置有能够产生磁场并控制磁场强度的电磁发生件。

具体地，在缓速器进行缓速时，磁流变液在管路内通过进液口进入壳体内的工作腔中，齿轮组件跟随转轴转动，在齿轮组件转动过程中，因工作腔内注入磁流变液，且磁流变液在进液管和出液管内循环流动而受到阻力，从而减缓齿轮组件和转轴的转动速度，在缓速器使用后，车辆空载时，可通过出液口排出磁流变液，并且，在需加大减速力度时，可通过打开电磁发生件使磁流变液受到磁场影响，磁流变液外加磁场时呈现高粘度、低流动性的流体，液体的粘度大小与磁通量存在对应关系，磁场强度越强，则磁流变液的粘度越强，齿轮所受阻力则越大，从而增强缓速器的制动力，同时，在开启电磁发生件时，可立即增大磁流变液的粘度，实现缓速器的快速反应，从而避免了缓速器的低速制动力不足，反应速度较慢的问题。

本实用新型实施例提供了一种外啮合齿轮缓速器及制动系统，包括缓速器，包括壳体、齿轮传动组件、磁流变液和电磁发生件，与现有技术相比具有上述的优势，此处不再赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的外啮合齿轮缓速器的工作腔剖面结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的外啮合齿轮缓速器的壳体结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的制动系统原理简图。

图标：

100-壳体；110-上壳体；

120-中壳体；

130-下壳体；131-散热件；

140-工作腔；141-进液口；142-出液口；

201-输入轴；202-从动轴；203-主动齿轮；204-从动齿轮。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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，本领域普通技术人员在没有做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。

下面通过具体的实施例并结合附图对本实用新型做进一步的详细描述。

本实用新型实施例提供的外啮合齿轮缓速器，如图1、图2所示，包括壳体100、齿轮传动组件、磁流变液和电磁发生件；壳体100内设置有工作腔140，工作腔140中充填有磁流变液，齿轮传动组件包括齿轮组件和转轴；齿轮组件设置于转轴上，齿轮组件设置于工作腔140内；转轴能够与车辆变速箱的输出轴传动连接；壳体100具有进液口141和出液口142，进液口141连接有进液管，出液口142连接有出液管；进液管和出液管内设置有能够产生磁场并控制磁场强度的电磁发生件。

作为一种可实施的方式，可在进液管内单独设置电磁发生件，其形成的磁场使工作腔140内靠近进液管一面的磁流变液粘度增大，此时，工作腔内，靠近进液管一面的压力大于靠近出液管一面，工作腔内产生压强差，使传动组件所受阻力变化，有效提升传动组件转动过程中所受阻力，从而增强缓速效果。

作为一种可实施的方式，可在出液管内单独设置电磁发生件，同理，其形成的磁场使工作腔140内靠近出液管一面的磁流变液粘度增大，工作腔内产生压强差，从而增强缓速效果。

缓速器进行缓速时，磁流变液在管路内通过进液口141进入壳体100内的工作腔140中，齿轮组件在跟随转轴转动过程中，因工作腔140内注入磁流变液，磁流变液在齿轮组件作用下，在进液管、出液管中循环流动而受到阻力，从而减缓齿轮组件和转轴的转动速度，在缓速器使用后，车辆空载时，可通过出液口142排出磁流变液，磁流变液经管路进入储油膨胀腔中，并且，在需加大减速力度时，可通过打开电磁发生件使磁流变液受到磁场影响，磁流变液外加磁场时呈现高粘度、低流动性的流体，液体的粘度大小与磁通量存在对应关系，磁场强度越强，则磁流变液的粘度越强，齿轮所受阻力则越大，从而增强缓速器的制动力，同时，在开启电磁发生件时，可立即增大磁流变液的粘度，实现缓速器的快速反应，从而避免了缓速器的低速制动力不足，反应速度较慢的问题。

本实施例中的齿轮组件为常规标准件，在装配、制作、维修时均能够轻易购得，无需定制，可节省大量的时间，并且，齿轮组件造价低廉，质地坚固，更为耐用。

其中，齿轮组件的尺寸可根据工作腔140的尺寸进行增大，从而提升齿轮带动液体的能力，以提升液体在管道中流动的阻力，进一步增大齿轮转动过程中所受阻力，达到提升缓速效果的目的。

并且，齿轮组件可选用多齿轮重叠排列，多个齿轮沿转轴的长度方向间隔排列，各齿轮间留有空隙，使磁流变液产生不规则的流动，多个齿轮能有效提升齿轮转动时搅动的磁流变液的体积，在间隔排列后，磁流变液产生不规则流动能有效提升齿轮转动时所受阻力。

在本实施例中，转轴包括输入轴201和从动轴202；齿轮组件包括主动齿轮203和与主动齿轮203相啮合的从动齿轮204；主动齿轮203设置于输入轴201上；从动齿轮204设置于从动轴202上。

在进行缓速制动时，输入轴201跟随变速箱转动，带动主动齿轮203跟随转动，从动轴202上的从动齿轮204在主动齿轮203的转动下跟随转动，主动齿轮203、从动齿轮204在啮合状态下，旋转方向相反，搅动磁流变液的方向相反，使磁流变液流动方向呈反向，从而形成对流，增大主动齿轮203、从动齿轮204在转动过程中所受阻力，进一步提升缓速效果。

其中，当缓速器置于变速箱后与变速箱并联布置时，变速箱的传动轴与车架间的空间有限，在采用装有转子的缓速器时，变速箱的传动轴与车架间的空间使转子半径十分受限；而采用外啮合齿轮结构时，从动齿轮轴与主动齿轮轴上下平行布置，无需过多的横向空间，而且加工工艺性好，成本低；还可产生高压，如25MPa的压力，有利于较小结构产生较大缓速扭矩。

并且，因采用磁流变液介质，可在齿轮断面布置永磁铁，在磁场的作用下，可降低加工精度，可密封齿轮间的较大间隙，在工作腔中产生较高的工作压力。

在本实施例中，输入轴内设置有通孔，通孔内设置有键槽。

车辆变速箱的输出轴上可设置平键，输入轴201通孔内的键槽与该平键相匹配啮合，在使用时，传动轴穿过通过通孔，使得平键与键槽相匹配后传动，从而实现了输出轴与输入轴201的传动连接。

作为一种可实施的方式，键槽可形成内花键，车辆变速箱的输出轴上设置与该内花键相匹配的外花键，输入轴201与车辆变速箱的输出轴通过花键啮合传动连接。

在本实施例中，壳体100包括上壳体110、中壳体120和下壳体130；中壳体120的一侧与上壳体110连接形成工作腔140，中壳体120的另一侧连接下壳体130。

中壳体120与下壳体130间可设置用以固定输入轴201和从动轴202的座孔，在安装后，上壳体110与中壳体120间充满磁流变液，主动齿轮203与从动齿轮204均设置于上壳体110与中壳体120间，而中壳体120与下壳体130间对输入轴201与从动轴202进行固定，在齿轮损坏需要维修、更换时，可将上壳体110与中壳体120进行分离，不影响输入轴201与从动轴202的设置与安装，后续维护较为方便。

作为另一种可实施的方式，壳体100也可采用双壳体100的结构，在双壳体100结构时，输入轴201、主动齿轮203、从动轴202、从动齿轮204均安装于同一腔体内，安装时较为省力、方便，在后续维护时，观察较为直观。

并且，壳体100表面可设置用以对磁流变液进行冷却的散热件131，散热件131可直接附着于上壳体110或中壳体120上，此时，散热件131贴近腔体，可通过上壳体110或下壳体130直接与腔体内的磁流变液进行热量交换，从而降低磁流变液的温度，散热效率较高。

在本实施例中，下壳体130的一侧设置有散热件131。

散热件131于下壳体130表面，在运行时，首先对下壳体130与中壳体120间的转轴进行冷却，防止转轴温度过高发生形变，随后通过热传导对磁流变液进行冷却散热。

其中，散热件131可选用单独的板式换热器与发动机冷却水进行热量交换，板式换热器是由一系列具有一定波纹形状的金属片叠装而成的一种高效换热器。各种板片之间形成薄矩形通道，通过板片进行热量交换。板式换热器是液—液、液—汽进行热交换的理想设备。它具有换热效率高、热损失小、结构紧凑轻巧、占地面积小、应用广泛、使用寿命长等特点，其热传系数极高，并且热回收率十分优异。

作为另一种可实施的方式，散热件131也可采用在壳体100内直接形成大流量的油水交换结构，直接与冷却水进行热量交换，在冬季温度较低时，冷却水升温后可用于空调加热车厢。

在本实施例中，中壳体120上设置有卸荷阀，中壳体120上设置有用于进液管和/或出液管与工作腔140连通的卸荷阀。

在缓速结束后，卸荷阀可对腔体内的磁流变液进行泄压，卸荷状态时，磁流变液直接经管路返回储油膨胀腔，以实现一些回路控制，从而避免压力无法及时减小而增加功耗，影响车辆正常行驶。

在本实施例中，电磁发生件为电控电磁线圈。

电控电磁线圈制作十分简单，在接通电源后能立即产生稳定磁场，并且磁场强度可通过电源输入电流的强度而提升，在使用时，磁场生成速度快，并且磁场强度便于调整，十分方便。

本实用新型的目的还在于一种制动系统，如图3示，包括变速箱和提供的外啮合齿轮缓速器；变速箱具有传动轴，传动轴与转轴传动连接。

传动轴与缓速器连接后，车辆制动时，在缓速器的作用下受到缓速器影响而受到阻力，传动轴降低转速，从而实现车辆的制动。

其中，传动轴表面设置有外花键，穿入输入轴201内的通孔，通孔内的内花键与该外花键相匹配，在使用时，传动轴穿过通过通孔，使得外花键与内花键啮合传动，从而实现了传动轴与输入轴201的传动连接。

作为另一种实施方式，传动轴可通过表面设置齿轮，随后通过传动轴上的齿轮与外置齿轮连接后，再次与缓速器的输入轴201的外设齿轮传动连接，多个齿轮配合传动，在有齿轮需更换时无需对变速器箱或缓速器进行拆卸。

在本实施例中，进液管、出液管分别连接有储油膨胀腔。

储油膨胀腔内填充磁流变液，在制动时，磁流变液由储油膨胀腔内通过进液管充注进工作腔140中，制动结束后，磁流变液由工作腔140通过出液管排回至储油膨胀腔中。

其中，进液管与储油膨胀腔间、出液管与储油膨胀腔间均可设置单向阀，从而避免磁流变液在使用过程中发生回流的情况。

在本实施例中，进液管、出液管均连接有辅助泵；辅助泵能够泵出工作腔140内的磁流变液至储油膨胀腔内或将储油膨胀腔内的磁流变液泵入工作腔140内。

辅助泵在制动时能产生压力，使磁流变液快速流进工作腔140中，有效提升制动速度，达到快速制动的效果，在制动结束后，辅助泵产生压力使磁流变液快速回流至储油膨胀腔内，避免磁流变液滞留在工作腔140内，若磁流变液滞留在工作腔140内过久，则会阻碍传动轴转动，增大车辆功耗，因此，辅助泵进一步避免了汽车浪费功耗。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种外啮合齿轮缓速器，其特征在于，包括：壳体(100)、齿轮传动组件、磁流变液和电磁发生件；

所述壳体(100)内设置有工作腔(140)，所述工作腔(140)中充填有所述磁流变液；

所述齿轮传动组件包括齿轮组件和转轴；

所述齿轮组件设置于所述转轴上，所述齿轮组件设置于工作腔(140)内；所述转轴能够与车辆变速箱的输出轴传动连接；

所述壳体(100)具有进液口(141)和出液口(142)，所述进液口(141)连接有进液管，所述出液口(142)连接有出液管；

所述进液管和/或所述出液管内设置有能够产生磁场并控制磁场强度的所述电磁发生件。

2.根据权利要求1所述的外啮合齿轮缓速器，其特征在于，所述转轴包括输入轴(201)和从动轴(202)；

所述齿轮组件包括主动齿轮(203)和与所述主动齿轮(203)相啮合的从动齿轮(204)；

所述主动齿轮(203)设置于所述输入轴(201)上；

所述从动齿轮(204)设置于所述从动轴(202)上。

3.根据权利要求2所述的外啮合齿轮缓速器，其特征在于，所述输入轴(201)内设置有通孔，所述通孔内设置有键槽。

4.根据权利要求1所述的外啮合齿轮缓速器，其特征在于，所述壳体(100)包括上壳体(110)、中壳体(120)和下壳体(130)；

所述中壳体(120)的一侧与所述上壳体(110)连接形成所述工作腔(140)，所述中壳体(120)的另一侧连接所述下壳体(130)。

5.根据权利要求4所述的外啮合齿轮缓速器，其特征在于，所述下壳体(130)的一侧设置有散热件(131)。

6.根据权利要求4所述的外啮合齿轮缓速器，其特征在于，所述中壳体(120)上设置有卸荷阀，所述中壳体(120)上设置有用于所述进液管和/或所述出液管与所述工作腔连通的卸荷阀。

7.根据权利要求1所述的外啮合齿轮缓速器，其特征在于，所述电磁发生件为电控电磁线圈。

8.一种制动系统，其特征在于，包括变速箱和权利要求1-7中任一项所述的外啮合齿轮缓速器；

所述变速箱具有传动轴，所述传动轴与所述转轴传动连接。

9.根据权利要求8所述的制动系统，其特征在于，所述进液管、所述出液管分别连接有储油膨胀腔。

10.根据权利要求9所述的制动系统，其特征在于，所述进液管、所述出液管均连接有辅助泵；

所述辅助泵能够泵出所述工作腔(140)内的所述磁流变液至所述储油膨胀腔内或将所述储油膨胀腔内的磁流变液泵入所述工作腔(140)内。

Images