专利摘要

本发明公开了一种新型汽车用电流变液离合器，包括：作用为控制离合器接合和中断的电流变液传动装置；作用为给电流变液供电的供电装置；作用为分配发动机输入动力为两部分，减小电流变液传动装置所需传递转矩的行星齿轮组。通过运用电流变液传动装置和行星齿轮组相结合的方式实现发动机和变速器之间的动力传递和中断。在实现汽车正常起步和换挡等操作的情况下，以减小电流变液离合器的主、从动机构和电流变液所需传递转矩，降低电流变液工作电压，减少主、从动机构传动片数量、减轻离合器重量。且对电流变液离合器进行重新设计，使本发明所述新型汽车用电流变离合器各构件布置合理、紧凑。

权利要求

1.一种新型汽车用电流变自动离合器，包括离合器壳体、变速器一轴(8)、供电装置，离合器壳体通过螺钉与发动机飞轮(2)连接，其特征在于，还包括电流变液传动装置和行星齿轮组；电流变液传动装置布置在离合器壳体内部径向最外侧，电流变液传动装置包括主动机构(19)、从动机构(20)，主动机构(19)通过传动环(23)与离合器壳体连接，主动机构(19)与从动机构(20)径向交错排列，且主动机构(19)和从动机构(20)之间的空隙内充满电流变液体；行星齿轮组包括依次啮合的齿圈(3)、行星轮(4)和太阳轮(6)、以及用于支撑行星轮(4)的行星齿轮保持架(5)，太阳轮(6)与从动机构(20)连接，齿圈(3)通过螺钉与离合器壳体固定连接，行星齿轮保持架(5)与变速器一轴(8)采用花键连接。

2.如权利要求1所述的一种新型汽车用电流变自动离合器，其特征在于，所述从动机构(20)通过传动内筒(7)与太阳轮(6)连接，行星齿轮组布置在传动内筒(7)靠近发动机一侧的环槽内。

3.如权利要求1所述的一种新型汽车用电流变自动离合器，其特征在于，所述主动机构(19)和从动机构(20)均为多层筒式结构，主动机构和从动机构均包括多个沿径向依次固定连接的金属筒，主动机构(19)最外圈金属筒通过传动环(23)与离合器壳体连接，主动机构(19)各金属筒与从动机构(20)各金属筒在空间上相互交错排列，主动机构(19)和从动机构(20)各个金属筒之间的空隙充满电流变液体。

4.如权利要求1所述的一种新型汽车用电流变自动离合器，其特征在于，所述离合器壳体包括左壳体(16)和右壳体(17)，左、右壳体通过螺钉与发动机飞轮连接为一整体。

5.如权利要求1所述的一种新型汽车用电流变自动离合器，其特征在于，所述供电装置包括高压电源、绝缘内筒(26)、导电盖(27)、导电片(25)和电刷(29)，导电盖(27)固定在绝缘内筒(26)上，导电片(25)两端分别固定在导电盖(27)和离合器壳体上，电刷(29)与导电盖(27)接触且与高压电源电连接。

说明书

技术领域

本发明属于汽车传动领域，具体涉及一种新型汽车用电流变自动离合器。

背景技术

近年来，由于具有传统摩擦式离合器所不具备的优越特性，电流变液离合器在汽车上的应用研究受到了广泛关注。电流变液在通常条件下是一种悬浮液，它在电场的作用下可瞬间发生液体-固体的转变。当外加电场强度大大低于某个临界值时，电流变液呈液态；当电场强度大大高于这个临界值时，它就变成固态；在电场强度的临界值附近，这种悬浮液的粘滞性随电场强度的增加而变大。通过利用电流变液这种特性研发的离合器，可以弥补传统摩擦式离合器接合不平顺，摩擦片易于磨损等的缺点。因此，可以使车辆的平顺性能得到改善，避免传动部件磨损，避免打滑，延长传动部件寿命等。

电流变液离合器包括主动传动机构、电流变液体、从动传动机构和供电装置。主动传动机构，作为动力输入件，传递由发动机一侧输入的动力。电流变液体，可通过改变加载电压改变其粘度，控制主、从动传动装置的接合和中断。从动传动机构，可以传递经主动机构和电流变液传递的动力，保证离合器能够将发动机的动力传递给变速器。供电装置，用作为电流变液体的提供工作所需电压。

在电流变液离合器中，当离合器断开时，主动机构与从动机构之间无电压，电流变液状态保持为粘度很低的液体，主、从动机构分离，动力中断。当按一定规律在主、从动机构之间施加电压时，电流变液体的粘度相应增加，主、从动机构接合，此时动力由主动机构输入，经电流变液传递给从动传动装置输出；随着电流变液体粘度不断增大，最终使主、从动传动装置以相同速度运动。

对于这种的新型离合器在汽车上的应用，已提出了多种方案。各种方案普遍采用多片式传动机构，即主、从动机构均具有不止一片传动片，电流变液充满主、从动机构各传动片之间空隙。运用此种结构成功解决了单片电流变液离合器传递转矩小等缺点，使离合器能够传递较大转矩，可以完成汽车起步、换挡等必要操作。但要传递汽车起步、换挡等所需的转矩，电流变液体工作电压较高，安全性因此降低，还会造成较大的功率损耗，不利于节能；而且主、从动机构传动片加工难度大，多片式结构的主、从传动机构会增加加工难度，延长加工周期；具有多片式结构传动机构的电流变液离合器内部，传动机构占据大部分空间，不利于其他构件布置，也不利于离合器减小体积，减轻重量。

发明内容

考虑到以上不足，本发明提供一种新型汽车用电流变自动离合器，其中安装有一套电流变液传动装置和一套动力分配机构，能够减小电流变液所需传递的动力、降低电流变液体工作电压，而同时又能保证汽车正常起步和换挡。

本发明的目的是通过以下方案实现的，结合附图：

一种新型汽车用电流变自动离合器，包括离合器壳体、变速器一轴8、供电装置，离合器壳体通过螺钉与发动机飞轮2连接，还包括电流变液传动装置和行星齿轮组；电流变液传动装置布置在离合器壳体内部径向最外侧，电流变液传动装置包括主动机构19、从动机构20，主动机构19通过传动环23与离合器壳体连接，主动机构19与从动机构20径向交错排列，主动机构19和从动机构20之间的空隙内充满电流变液体；行星齿轮组包括依次啮合的齿圈3、行星轮4和太阳轮6、以及用于行星轮4的支撑行星齿轮保持架5，太阳轮6与从动机构20连接，齿圈3通过螺钉与离合器壳体固定连接，行星齿轮保持架5与变速器一轴8采用花键连接。主动机构、电流变液和从动机构用于传递或中断来自发动机的动力；行星齿轮组用于分配发动机产生的动力，使得只有发动机输出动力一部分通过电流变液传动装置，减小通过电流变液体所需传递的动力，进而减小电流变液体工作电压，提高安全性，降低能耗。

所述的一种新型汽车用电流变自动离合器，其中，主动机构19和从动机构20均为多层筒式结构，主动机构和从动机构均包括多个沿径向依次固定连接的金属筒，主动机构19最外圈金属筒通过传动环23与离合器壳体连接，主动机构19各金属筒与从动机构20各金属筒在空间上相互交错排列，主动机构19和从动机构20各个金属筒之间的空隙充满电流变液体。

所述的一种新型汽车用电流变自动离合器，其中，从动机构20通过传动内筒7与太阳轮6连接，行星齿轮组布置在传动内筒7靠近发动机一侧的环槽内。

所述的一种新型汽车用电流变自动离合器，其中，离合器壳体包括左壳体16和右壳体17，左、右壳体通过螺钉与发动机飞轮连接为一整体。

所述的一种新型汽车用电流变自动离合器，其中，供电装置包括高压电源、绝缘内筒27、导电盖27、导电片25和电刷29，导电盖27固定在绝缘内筒27上，导电片25两端分别固定在导电盖27和离合器壳体上，电刷29与导电盖27接触且与高压电源电连接。供电装置中的绝缘内筒和橡胶垫用于将电流变液与供电装置各构件隔开，导线、电刷、导电盖和导电片等构件用于传导电能。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明利用电流变材料在一定规律的外加电场作用下，液体粘度会发生改变甚至产生液-固转变的材料特性，设计出一种新型汽车用自动离合器，用以解决摩擦材料易于磨损，不易控制，起步、换挡时存在冲击等传统的汽车用干式摩擦离合器的常见问题。

2、本发明采用电流变液主、从传动装置与行星齿轮机构相结合的结构，既能充分发挥电流变液离合器易于控制、起步迅速、换挡平稳、可长时间滑磨等优点，又能克服在一定体积内电流变液材料传递转矩的限制，减小电流变液材料所需传递的转矩，进而减小所需加载电压，避免因加载电压过大引起漏电等危险，提高安全性，也更利于节能。

3、本发明所述的新型汽车用电流变液离合器的电流变液传动装置采用多筒式结构，避免了片式传动装置在离合器运行过程中因震颤而使的主、从传动装置接触引起短路。

4、本发明所述的新型汽车用电流变液离合器因采用行星齿轮结构，减小电流变液材料所需传递的转矩，进而减少了多片式电流变液离合器所需的传动片片数。传动片加工精度高，工艺复杂，减少传动片片数可减小难度，缩短加工周期，节约制造成本。

5、本发明所述的新型汽车用电流变液离合器的离合器壳体，分为左壳体和右壳体。左、右壳体通过螺钉与发动机飞轮连接为一整体，作为离合器动力输入工件。行星齿轮保持架作为离合器的动力输出工件，可以与变速器一轴通过花键直接连接。因此，本发明所述的新型汽车用新型电流变液离合器可直接应用于普通车辆，且易于安装。

附图说明

图1是本发明所述的新型汽车用电流变自动离合器的工作原理示意图；

图2是本发明所述的新型汽车用电流变自动离合器一个实例的结构组成主视图上的全剖视图；

图3是本发明所述的新型汽车用电流变自动离合器一个实例的结构组成主视图上的局部剖视图；

1-密封垫片(绝缘)，2-发动机飞轮，3-齿圈，4-行星轮，5-行星齿轮保持架，6-太阳轮，7-传动内筒，8-变速器一轴，9-O型圈，10-螺钉，11-连接销，12-衬套，13-弹性垫片，14-螺钉，15-螺钉，16-左壳体，17-右壳体，18-绝缘内筒，19-主动机构，20-从动机构，21-导线，22-可控高压电源，23-传动环，24-螺钉，25-导电片，26-绝缘内筒，27-导电盖，28-绝缘支撑块，29-电刷，30-橡胶垫，31-螺钉，32-螺钉

具体实施方式

在下文中，本发明的第一个典型实例，将结合附图进行说明。

如图1、图2所示，一种新型汽车用电流变自动离合器，包括供电装置、离合器壳体、电流变液传动装置和行星齿轮组，离合器壳体通过螺钉与发动机飞轮2连接；电流变液传动装置布置在离合器壳体内部径向最外侧，电流变液传动装置包括主动机构19、从动机构20，主动机构19通过传动环23与离合器壳体连接，主动机构19与从动机构20径向交错排列，主动机构19和从动机构20之间的空隙内充满电流变液体；行星齿轮组包括依次啮合的齿圈3、行星轮4和太阳轮6、以及用于行星轮4的支撑行星齿轮保持架5，太阳轮6与从动机构20连接，齿圈3通过螺钉与离合器壳体固定连接，行星齿轮保持架5与变速器一轴8采用花键连接。

由发动机飞轮2传递给左壳体16的动力作为输入，被行星齿轮组分为两部分，最终动力由行星齿轮保持架5传递给变速器一轴8作为输出。输入动力的其中一部分被传递给电流变液传动装置的主动机构19，以控制动力的传递和中断。电流变液传动装置的主动机构通过离合器壳体与发动机飞轮相连接，并与其转速保持一致，从动机构与行星齿轮组太阳轮相连接，使太阳轮可与从动机构以共同速度一同转动。若电流变液传动装置主、从动机构接合，则此部分动力继续经电流变液和从动机构20传递给太阳轮6，其余动力被直接传递给行星齿轮组齿圈3。仅有在电流变液传动装置接合的情况下，动力才会经齿圈3和太阳轮6传递给行星齿轮保持架5，最终传递到变速器一轴8；当电流变液恢复为粘度很低的液体，即主动机构19和从动机构20断开时，仅有齿圈3带动行星轮4进行转动，行星齿轮保持架5并不向变速器一轴8输出动力，从而实现离合器的中断。

参阅图2，离合器壳体包括左壳体16和右壳体17,用螺钉32连接两者,并用螺钉15将发动机飞轮2、左壳体16、右壳体17连接为一体，从而使左壳体16、右壳体17形成箱体支撑和容纳离合器其他构件并随发动机飞轮2共同转动。

电流变液传动装置安装在箱体内径向最外侧，主动机构19和从动机构20采用多层筒式结构，即主动机构19和从动机构20均由多个金属筒组成。其中主动机构19最外圈金属筒通过传动环23与右壳体17连接，传动环23内外两端面分别通过过盈配合与右壳体17和主动机构19最外层金属筒连接。主动机构19各金属筒一端通过过盈配合连接，另一端留有空隙，从而使主动机构19各金属筒与离合器壳体和发动机飞轮2以相同速度共同转动。从动机构20各金属筒与主动机构19结构相似，各金属筒一端留有空隙，另一端通过过盈配合相互连接，传动内筒7外壁与从动机构20最内圈金属筒通过过盈配合进行连接，传动内筒7环槽内壁与太阳轮6内孔通过过盈配合进行连接，从而实现从动机构20和太阳轮6的连接，使二者可以共同转动。主动机构19各金属筒与从动机构20各金属筒在空间上相互交错排列，主动机构19和从动机构20各个金属筒之间的空隙充满电流变液体。通过控制电流变液的固-液转变来实现主动机构19和从动机构20的断开和接合。主动机构19和从动机构20的金属筒数量可根据离合器需要传递的扭矩和电流变液体剪切应力进行适当调整，本实例中主动机构19和从动机构20均采用两个金属筒。行星齿轮组用于将发动机输入动力分配为两部分，一部分传递到电流变液传动装置的主动机构19，其余部分动力直接传递给齿圈3。如图1所示，该行星齿轮组包括一个太阳轮6、一个齿圈3和一个行星齿轮保持架5可转动地互锁在一起。齿圈3安装在传动装置主动机构19和从动机构20最内圈金属筒内靠近左壳体16一侧，与左壳体16用螺钉14连接在一起，从而齿圈3可以与左壳体16整体转动。太阳轮6与电流变液传动装置从动机构20最内圈金属筒通过一个传动内筒7连接，传动内筒7一端与从动机构20最内圈金属筒通过过盈配合连接，另一端与太阳轮6内孔通过过盈配合相连接，使太阳轮6与电流变液传动装置从动机构20一同转动。行星齿轮保持架5利用花键连接在变速器一轴8上作为输出件，行星轮4可转动地被支撑于行星齿轮保持架5上。行星轮4位于太阳轮6和齿圈3之间，并可转动地同时与太阳轮6和齿圈3啮合。

通过上述电流变液传动装置和行星齿轮组相结合的结构，减少了多片式电流变液离合器所需传动片的数量，在电流变液传动装置主动机构19和从动机构20各金属筒内靠近右壳体17一侧可形成一处空间，供电装置可布置在此空间内。如图2，在传动内筒7旁靠近右壳体17一侧，布置有一个绝缘内筒27和橡胶垫30，用于隔绝电流变液，支撑各导电构件。在绝缘内筒27上固定有导电盖27，导电片25用螺钉31和螺钉24分别固定在导电盖27和右壳体17上。电刷29用一个绝缘支撑块28固定，与导电盖27接触，并用导线21与高压电源连接。

通过这种设计和布置方式，可以减少电流变液传动装置主、从动机构金属筒个数，从而减少加工难度和周期，降低成本，并减轻离合器重量，合理利用离合器内部空间，使得导线、电刷等供电装置构件易于布置。此外，可直接将本发明所述的新型电流变液离合器壳体用螺钉固定在发动机飞轮上，行星齿轮保持架可与变速器一轴通过花键直接连接，便于安装。

上述结构的新型汽车用电流变液离合器的工作过程将如下所述，根据汽车实际行驶时经历的起步和换挡过程进行说明。

<起步过程>

汽车开始起步时，动力由发动机飞轮2传递给离合器壳体，与左壳体16相连接齿圈3和与右壳体17通过传动环23连接的主动机构19的各金属筒也随离合器壳体一起共同转动，且与发动机飞轮2转速一致。此瞬间，变速器一轴8静止不动，因此与变速器一轴8用花键连接的行星齿轮保持架5静止不动。此时，供电装置按一定规律在主动机构19和从动机构20之间加载电压，随电压升高，电流变材料由液态变为固体仅需几毫秒至几十毫秒，在此过程中电流变液粘度随电压的升高而迅速增大，动力由主动机构19经电流变液传递给从动机构20，随着电流变液粘度增加从动机构20与主动机构19转速趋于一致。太阳轮6在从动机构20带动下与齿圈3之间的转速差迅速减小。行星齿轮保持架5与齿圈3转速也迅速趋于一致，进而将发动机输出动力传递给变速器一轴8。本实例中行星齿轮组的特性参数选取为α＝2，根据行星齿轮组转矩传递特性，行星齿轮保持架5上的输出转矩由两部分合成，一部分经齿圈3传递，占输出总转矩的2/3；另一部分由右壳体17经主动机构19、电流变液、从动机构20传递给太阳轮6最终传递给行星齿轮保持架5，该部分占输出总转矩的1/3。

<换挡过程>

换挡时，首先撤去加载在主动机构19和从动机构20之间的电压，则电流变液很快恢复成粘度很低的液态，主动机构19和从动机构20分离。此时行星齿轮组的三个元件各自独立运转，不会将发动机动力传递给变速器，从而实现离合器的分离，方便换挡。换挡完成后，再在主动机构19和从动机构20之间按一定规律施加电压，电流变液粘度相应增加，最终使主动机构19和从动机构20以相同速度转动，即通过电流变液传动装置使太阳轮6和齿圈3连接在一起，则行星齿轮组按照1:1的速比将动力传递给变速器，完成了电流变液离合器的接合过程，实现了发动机动力向变速器的传递。

汽车用电流变自动离合器专利购买费用说明

Q：办理专利转让的流程及所需资料

A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。

1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2：按规定缴纳著录项目变更手续费。

3：同时提交相关证明文件原件。

4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q：专利转让变更，多久能出结果

A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。