專利名稱：機械變矩器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及車用機械，特別涉及一種機械變矩器，該種機械變矩器能應(yīng)用于自動變速器。
背景技術(shù)：
自動擋的汽車由于發(fā)動機和自動變速器之間沒有離合器，他們之間的連接通常是靠液力變矩器來實現(xiàn)的。液力變矩器的作用一是傳遞轉(zhuǎn)速和扭矩，二是使發(fā)動機和自動變速器之間的連接成為非剛性的以方便自動變速器自動換擋。發(fā)動機動力輸出之后，帶動泵輪，泵輪攪動 液力變矩器中的自動變速器油(ATF)，帶動渦輪轉(zhuǎn)動，ATF在變矩器殼體中是一個循環(huán)的動作，由于泵輪旋轉(zhuǎn)時的離心力，ATF會在泵輪的作用下，甩向外側(cè)，沖向前方的渦輪，再流向軸心位置，回到泵輪一側(cè)，如此周而復(fù)始的循環(huán)，將動力傳向與齒輪箱連接的渦輪。導(dǎo)輪是存在于泵輪和渦輪之間的一個部件，用于調(diào)節(jié)殼體中ATF液流方向，防止ATF在經(jīng)過渦輪再循環(huán)回泵輪時與泵輪旋轉(zhuǎn)方向相反而造成沖擊。在泵輪與渦輪轉(zhuǎn)速差較大時，動力輸出的扭矩也變大了，此時的液力變矩器相當一個無級變速器，通過轉(zhuǎn)速差來提升扭矩，此時導(dǎo)輪處于固定狀態(tài)，用以調(diào)節(jié)ATF回流；而當轉(zhuǎn)速差降低，渦輪泵輪耦合或鎖止時，扭矩接近對等，無需增矩，導(dǎo)輪隨泵輪和渦輪同向轉(zhuǎn)動，避免自身攪動ATF，造成動力的損耗。液力變矩器，液體從泵輪以高速推動渦輪轉(zhuǎn)動，同時液流也沖擊導(dǎo)輪，使輸出扭矩大于輸入扭矩，能夠通過液力變矩實現(xiàn)增扭使汽車從靜止到低速時平穩(wěn)起步，并且在加速過程中，較大動力輸出時，也能起到增大扭矩的作用。液力變矩器雖然可以實現(xiàn)增扭效果，但是存在如下缺點I.傳動效率低，動力損耗較多。液力變矩器是通過液流來傳遞扭矩，而液流傳遞扭矩損耗大量能量，因此液力變矩器的傳動效率低。2.徑向尺寸較大。為了滿足大功率傳動要求，液力變矩器通常徑向尺寸較大，這樣不利于實現(xiàn)變矩器的輕量化和小型化生產(chǎn)。3.維修不便，維修成本高。液力變矩器是一個整體，不可拆卸。維修時需要用專門設(shè)備切開，而且維修后需要進行高精度的定位和焊接，工藝要求很高，難度大，維修成本高。

實用新型內(nèi)容本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種機械變矩器，能應(yīng)用于自動變速器，并且傳動效率高，結(jié)構(gòu)緊湊，拆裝容易，維修方便。為解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供了一種機械變矩器，其包括一輸入錐齒輪、一輸出錐齒輪、一制動器、一行星輪架、多個行星錐齒輪及行星錐齒輪軸；
所述多個行星錐齒輪，分別通過行星錐齒輪軸，沿行星輪架的徑向樞固定于行星輪架外緣；[0013]所述輸入錐齒輪，在所述行星輪架的一側(cè)與所述多個行星錐齒輪嚙合；所述輸出錐齒輪，在所述行星輪架的另一側(cè)與所述多個行星錐齒輪嚙合；所述輸入錐齒輪與所述輸出錐齒輪齒數(shù)相同；所述制動器，用來限制行星輪架的轉(zhuǎn)動。所述制動器， 可以包括一制動鼓、一制動帶、一制動執(zhí)行機構(gòu)；所述制動鼓，為圓環(huán)形，其內(nèi)緣沿徑向分布有多個圓洞；所述行星輪架，其外緣與所述制動鼓相對應(yīng)沿徑向分布有多個圓洞，所述行星輪架固定于所述制動鼓內(nèi)；所述多個行星錐齒輪，分別通過行星錐齒輪軸樞固定于所述制動鼓及行星輪架上的相對應(yīng)圓洞之間；所述制動帶，設(shè)置在所述制動鼓外緣；所述制動執(zhí)行機構(gòu)，同所述制動帶相連，用于帶動所述制動帶壓緊或松開所述制動鼓外緣。所述制動鼓的外緣表面可以涂有摩擦材料。所述制動執(zhí)行機構(gòu)，可以具有長短不同的兩個連接臂；所述制動帶，可以包括第一弧帶、第二弧帶、制動帶固定軸；所述制動帶固定軸，用于固定在自動變速箱殼體上；所述第一弧帶、第二弧帶的一端通過制動帶固定軸樞固定于一起，第一弧帶、第二弧帶的另一端分別同所述制動執(zhí)行機構(gòu)的長短不同的兩個連接臂樞固定在一起。所述制動鼓，可以包括外環(huán)制動鼓、內(nèi)環(huán)制動鼓；所述外環(huán)制動鼓上部的內(nèi)徑小于下部的內(nèi)徑，并在上部同下部鄰接處沿軸向形成有多個半圓形凹槽；所述內(nèi)環(huán)制動鼓，其內(nèi)徑等于所述外環(huán)制動鼓上部的內(nèi)徑，其外徑小于等于所述外環(huán)制動鼓下部的內(nèi)徑，所述內(nèi)環(huán)制動鼓一側(cè)沿軸向形成有與所述外環(huán)制動鼓上部上的多個半圓形凹槽相對應(yīng)的多個半圓形凹槽；所述內(nèi)環(huán)制動鼓與所述外環(huán)制動鼓拼合在一起，所述內(nèi)環(huán)制動鼓一側(cè)的多個半圓形凹槽同所述外環(huán)制動鼓上部上的多個半圓形凹槽共同組合構(gòu)成制動鼓內(nèi)緣沿徑向分布的多個圓洞。行星錐齒輪及行星錐齒輪軸的個數(shù)可以為2個、3個4個、5個或6個。較佳的，所述多個行星錐齒輪，均勻樞固定于行星輪架外緣。本實用新型的機械變矩器，輸入錐齒輪用于與發(fā)動機輸出端相連，接收發(fā)動機扭矩；輸出錐齒輪用于與自動變速器的輸入軸相連，將扭矩輸出給自動變速器；多個行星錐齒輪與輸入錐齒輪嚙合，并同時與輸出錐齒輪嚙合，將發(fā)動機扭矩由輸入錐齒輪傳遞給輸出錐齒輪；所述多個行星錐齒輪均布固定于所述行星輪架上，可以自轉(zhuǎn)，也可隨行星輪架公轉(zhuǎn)；所述制動鼓與所述行星輪架聯(lián)接固結(jié)為一體；所述制動帶頂端固定于自動變速器殼體，底端與制動執(zhí)行機構(gòu)相連，所述制動執(zhí)行機構(gòu)通過拉緊制動帶，使制動帶與制動鼓產(chǎn)生一定程度的摩擦，進而對制動鼓產(chǎn)生摩擦力矩，限制行星輪架的轉(zhuǎn)動；當制動鼓被制動帶完全制動時，行星輪架固定不轉(zhuǎn)動，由于輸入錐齒輪與輸出錐齒輪齒數(shù)相同，輸出錐齒輪輸出扭矩為發(fā)動機扭矩；當制動鼓部分制動時，行星輪架被附加上摩擦力矩，輸出錐齒輪輸出的扭矩為發(fā)動機扭矩與此摩擦力矩之和，從而可以通過調(diào)節(jié)此摩擦力矩大小來進行增矩；當制動帶不對制動鼓進行制動時，行星輪架可以自由轉(zhuǎn)動，輸出錐齒輪不輸出扭矩。這樣，當汽車穩(wěn)速行駛時，制動帶對制動鼓完全制動，發(fā)動機扭矩直接傳遞給自動變速器，當汽車起步時，制動帶對制動鼓部分制動，發(fā)動機扭矩通過變矩器增矩后傳遞給自動變速器，當發(fā)動機處于怠速狀態(tài)時，制動帶不對制動鼓進行制動，此時沒有扭矩傳遞給自動變速器，從而實現(xiàn)發(fā)動機到自動變速器的轉(zhuǎn)速和扭矩的傳遞，并使發(fā)動機和自動變速器之間的連接成為非剛性的，方便了自動變速器自動換擋。本實用新型的機械式變矩器，可以用于自動變速器，并且相比液力變矩器而言，由于不存在液力損失，提高了傳動效率，傳動效率可達到80%以上；由于主要是由幾個錐齒輪完成扭矩傳遞，結(jié)構(gòu)緊湊，降低了徑向尺寸，有利于實現(xiàn)變矩器的輕量化和小型化，并且拆裝容易，維修方便，可有效降低變矩器的生產(chǎn)和維護成本。

為了更清楚地說明本實用新型的技術(shù)方案，下面對本實用新型所需要使用的附圖作簡單的介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本·領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖I是本實用新型的機械變矩器一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實用新型的機械變矩器一實施例的爆炸視圖；圖3是本實用新型的機械變矩器一實施例的制動器的爆炸圖；圖4是本實用新型的機械變矩器一實施例的制動帶及制動執(zhí)行機構(gòu)的爆炸圖；圖5是本實用新型的機械變矩器一實施例的外環(huán)制動鼓的截面圖；圖6是本實用新型的機械變矩器的應(yīng)用于自動變速器的示意圖；圖7是本實用新型的機械變矩器的增矩原理圖。
具體實施方式
下面將結(jié)合附圖，對本實用新型中的技術(shù)方案進行清楚、完整的描述，顯然，所描述的實施例是本實用新型的一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其它實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。實施例一機械變矩器，其結(jié)構(gòu)如圖I、圖2所不,包括一輸入錐齒輪6、一輸出錐齒輪8、一制動器、一行星輪架5、多個(如2個、3個4個、5個或6個)行星錐齒輪4 (錐齒輪為分度曲面為圓錐面的齒輪，又叫傘齒輪)及行星錐齒輪軸41 ；所述多個行星錐齒輪4，分別通過行星錐齒輪軸41，沿行星輪架5的徑向樞固定于行星輪架5外緣；較佳的，所述多個行星錐齒輪4均勻樞固定于行星輪架5外緣；所述輸入錐齒輪6，在所述行星輪架5的一側(cè)與所述多個行星錐齒輪4嚙合；所述輸出錐齒輪8，在所述行星輪架5的另一側(cè)與所述多個行星錐齒輪4嚙合；所述輸入錐齒輪6與所述輸出錐齒輪8齒數(shù)相同；[0051]所述制動器，用來限制行星輪架5的轉(zhuǎn)動。實施例二基于實施例一的機械變矩器，所述制動器，如圖2、圖3所不,包括一制動鼓3、一制動帶2、一制動執(zhí)彳了機構(gòu)7 ；所述制動鼓3，為圓環(huán)形，其內(nèi)緣沿徑向分布有多個圓洞，較佳的，其外緣表面涂有摩擦材料；所述行星輪架5，其外緣與所述制動鼓3相對應(yīng)沿徑向分布有多個圓洞，所述行星輪架5固定于所述制動鼓3內(nèi)；所述多個行星錐齒輪4，分別通過行星錐齒輪軸41樞固定于所述制動鼓3及行星輪架5上的相對應(yīng)圓洞之間； 所述制動帶2，設(shè)置在所述制動鼓3外緣；所述制動執(zhí)行機構(gòu)7，同所述制動帶2相連，用于帶動所述制動帶2壓緊或松開所述制動鼓3外緣。實施例三基于實施例二的機械變矩器，如圖2、圖3、圖4所示，所述制動執(zhí)行機構(gòu)7，具有的長短不同的兩個連接臂71，72 ；所述制動帶2，包括第一弧帶21、第二弧帶22、制動帶固定軸23 ；所述制動帶固定軸23，用于固定在自動變速箱殼體上；所述第一弧帶21、第二弧帶22的一端通過所述制動帶固定軸23樞固定于一起，第一弧帶21、第二弧帶22的另一端分別同所述制動執(zhí)行機構(gòu)7的長短不同的兩個連接臂71，72樞固定在一起。實施例四基于實施例二的機械變矩器，所述制動鼓3,如圖2、圖3、圖4、圖5所不，包括外環(huán)制動鼓31、內(nèi)環(huán)制動鼓32 ；所述外環(huán)制動鼓31上部的內(nèi)徑小于下部的內(nèi)徑，并在上部的同下部鄰接處沿軸向形成有多個半圓形凹槽311 ；所述內(nèi)環(huán)制動鼓32，其內(nèi)徑等于所述外環(huán)制動鼓32上部的內(nèi)徑，其外徑小于等于所述外環(huán)制動鼓31下部的內(nèi)徑，所述內(nèi)環(huán)制動鼓32 —側(cè)沿軸向形成有與所述外環(huán)制動鼓31上部上的多個半圓形凹槽311相對應(yīng)的多個半圓形凹槽322 ；所述內(nèi)環(huán)制動鼓32與所述外環(huán)制動鼓31拼合在一起，所述內(nèi)環(huán)制動鼓32 —側(cè)的多個半圓形凹槽322同所述外環(huán)制動鼓31上部上的多個半圓形凹槽311共同組合構(gòu)成制動鼓3內(nèi)緣沿徑向分布的多個圓洞。本實用新型的機械變矩器，可以應(yīng)用于自動變速器。圖6為本實用新型的機械變矩器應(yīng)用于自動變速器的示例，發(fā)動機輸出端與本實用新型的機械變矩器連接，傳遞扭矩，經(jīng)過變矩之后，將動力傳遞給自動變速器。本實用新型的機械變矩器的增矩原理如圖7所示，Te為發(fā)動機輸出扭矩，T0為該機械變矩器的輸出扭矩，Tb為制動鼓的制動力矩，F(xiàn)為輸入錐齒輪與行星錐齒輪嚙合時的嚙合力，F(xiàn)。為輸出錐齒輪與行星錐齒輪嚙合時的嚙合力，r為輸入錐齒輪和輸入錐齒輪的半徑。輸入錐齒輪與行星錐齒輪嚙合時的嚙合力F可由下式計算[0074]
權(quán)利要求1.一種機械變矩器,其特征在于,包括一輸入錐齒輪、一輸出錐齒輪、一制動器、一行星輪架、多個行星錐齒輪及行星錐齒輪軸； 所述多個行星錐齒輪，分別通過行星錐齒輪軸，沿行星輪架的徑向樞固定于行星輪架外緣； 所述輸入錐齒輪，在所述行星輪架的一側(cè)與所述多個行星錐齒輪嚙合； 所述輸出錐齒輪，在所述行星輪架的另一側(cè)與所述多個行星錐齒輪嚙合； 所述輸入錐齒輪與所述輸出錐齒輪齒數(shù)相同； 所述制動器，用來限制行星輪架的轉(zhuǎn)動。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的機械變矩器，其特征在于， 所述制動器，包括一制動鼓、一制動帶、一制動執(zhí)彳了機構(gòu)； 所述制動鼓，為圓環(huán)形，其內(nèi)緣沿徑向分布有多個圓洞； 所述行星輪架，其外緣與所述制動鼓相對應(yīng)沿徑向分布有多個圓洞，所述行星輪架固定于所述制動鼓內(nèi)； 所述多個行星錐齒輪，分別通過行星錐齒輪軸樞固定于所述制動鼓及行星輪架上的相對應(yīng)圓洞之間； 所述制動帶，設(shè)置在所述制動鼓外緣； 所述制動執(zhí)行機構(gòu)，同所述制動帶相連，用于帶動所述制動帶壓緊或松開所述制動鼓外緣。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的機械變矩器，其特征在于， 所述制動鼓的外緣表面涂有摩擦材料。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的機械變矩器，其特征在于， 所述制動執(zhí)行機構(gòu)，具有長短不同的兩個連接臂； 所述制動帶，包括第一弧帶、第二弧帶、制動帶固定軸； 所述制動帶固定軸，用于固定在自動變速箱殼體上； 所述第一弧帶、第二弧帶的一端通過制動帶固定軸樞固定于一起，第一弧帶、第二弧帶的另一端分別同所述制動執(zhí)行機構(gòu)的長短不同的兩個連接臂樞固定在一起。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的機械變矩器，其特征在于， 所述制動鼓，包括外環(huán)制動鼓、內(nèi)環(huán)制動鼓； 所述外環(huán)制動鼓上部的內(nèi)徑小于下部的內(nèi)徑，并在上部同下部鄰接處沿軸向形成有多個半圓形凹槽； 所述內(nèi)環(huán)制動鼓，其內(nèi)徑等于所述外環(huán)制動鼓上部的內(nèi)徑，其外徑小于等于所述外環(huán)制動鼓下部的內(nèi)徑，所述內(nèi)環(huán)制動鼓一側(cè)沿軸向形成有與所述外環(huán)制動鼓上部上的多個半圓形凹槽相對應(yīng)的多個半圓形凹槽； 所述內(nèi)環(huán)制動鼓與所述外環(huán)制動鼓拼合在一起，所述內(nèi)環(huán)制動鼓一側(cè)的多個半圓形凹槽同所述外環(huán)制動鼓上部上的多個半圓形凹槽共同組合構(gòu)成制動鼓內(nèi)緣沿徑向分布的多個圓洞。
6.根據(jù)權(quán)利要求I到5任一項所述的機械變矩器，其特征在于， 行星錐齒輪及行星錐齒輪軸的個數(shù)為2個、3個4個、5個或6個。
7.根據(jù)權(quán)利要求I到5任一項所述的機械變矩器，其特征在于，所述多個行星錐齒輪，分別通過行星錐齒輪軸，沿行星輪架的徑向均勻樞固定于行星輪架外緣。
專利摘要本實用新型公開了一種機械變矩器，其包括一輸入錐齒輪、一輸出錐齒輪、一制動器、一行星輪架、多個行星錐齒輪及行星錐齒輪軸；所述多個行星錐齒輪，分別通過行星錐齒輪軸，沿行星輪架的徑向樞固定于行星輪架外緣；所述輸入錐齒輪，在所述行星輪架的一側(cè)與所述多個行星錐齒輪嚙合；所述輸出錐齒輪，在所述行星輪架的另一側(cè)與所述多個行星錐齒輪嚙合；所述輸入錐齒輪與所述輸出錐齒輪齒數(shù)相同；所述制動器，用來限制行星輪架的轉(zhuǎn)動。本實用新型的機械變矩器，能應(yīng)用于自動變速器，并且傳動效率高，結(jié)構(gòu)緊湊，拆裝容易，維修方便。
文檔編號F16H57/10GK202719078SQ20122026826
公開日2013年2月6日 申請日期2012年6月8日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月8日
發(fā)明者楊慶, 張國光, 梅近仁, 李君 , 殷孝龍, 王天生, 謝先平, 李淑英, 王宇明, 李宇航 申請人:聯(lián)合汽車電子有限公司