[发明专利]磁流变液动力耦合器

说明书

技术领域

本发明涉及一种磁流变液动力耦合器，该动力耦合器可以实现一对一耦合、一对二耦合和二对一耦合，主要用于机械传动系统中的动力耦合和动力传递，特别适合于混合动力汽车动力传动系统。

技术背景

动力耦合装置是机械传动重要部件，可以实现多种动力源耦合匹配工作，也可以实现一种动力源的多轴分配工作。

目前动力耦合器的种类很多，主要有摩擦耦合、电磁耦合、定轴齿轮耦合、行星轮系耦合等几种。摩擦耦合结构复杂，摩擦波动性大，耦合过程难以精确控制；电磁耦合需要强大的电磁场，对系统的电路要求高；定轴齿轮耦合器本身是无法单独工作，需要和其它耦合器（离合器）协同工作，定轴齿轮耦合过程有较大的振动冲击；行星轮系耦合效果好，但其对零部件的加工精度要求高，控制方法比较复杂。因此需要开发一种不同类型的动力耦合器，可以给多种动力源机械传动方案提供一种选择。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种磁流变液动力耦合器，其通过磁流变液作为耦合介质，在三个同轴旋转部件之间实现动力耦合功能，具有反应灵敏、耗能低、实时控制效果好、能实现多种动力耦合、振动冲击小等特点。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：一种磁流变液动力耦合器，其特征在于，所述磁流变液动力耦合器包括内转子、中间转子、外转子、磁流变液、轴承，内转子、中间转子和外转子由内至外形成同心结构，内转子通过轴承嵌套在中间转子的内部，内转子和中间转子共同形成旋转轴，外转子套装在中间转子的外部，内转子与中间转子之间、以及中间转子及外转子之间都形成密封空间，内转子与中间转子之间的密封空间内、以及中间转子与外转子之间的密封空间内都充满磁流变液。

优选地，所述磁流变液动力耦合器还包括内转子线圈和外转子线圈，内转子线圈位于内转子的外侧，外转子线圈位于外转子的内部，通过控制外转子线圈的电流通断和内转子线圈的电流通断以实现一对一耦合、一对二耦合和二对一耦合；通过调节外转子线圈的电流大小和内转子线圈的电流大小精确控制内外密封空间内磁流变液的磁流变效应。

优选地，所述内转子线圈通电时产生的磁场控制内转子与中间转子之间的磁流变液的磁流变效应，内转子和中间转子据此形成耦合；外转子线圈通电时产生的磁场控制中间转子与外转子间磁流变液的磁流变效应，中间转子与外转子据此形成耦合。

优选地，所述内转子线圈和外转子线圈不通电时，所述磁流变液动力耦合器无耦合效应，内转子、中间转子和外转子都可以在同一旋转轴线上自由转动。

优选地，所述内转子线圈通电，且外转子线圈不通电时，内转子与中间转子间的磁流变液在电磁线圈产生的磁场作用下形成磁流变效应，内转子与中间转子耦合，磁场被中间转子隔离，中间转子与外转子之间的磁流变液无磁流变效应，外转子可自由转动。

优选地，所述外转子线圈通电，且内转子线圈不通电时，中间转子与外转子之间的磁流变液在电磁线圈产生的磁场作用下形成磁流变效应，中间转子与外转子耦合，中间转子隔离磁场，内转子可自由转动。

优选地，所述内转子线圈的电流调节变化以控制内转子与中间转子间的耦合力矩，外转子线圈的电流调节变化以控制中间转子与外转子间的耦合力矩，内转子线圈的电流调节变化或外转子线圈的电流调节变化都采用串联滑动可变电阻调节法或采用PWM占空比调节法。

优选地，所述内转子线圈通过内转子线圈导电滑环与一个电源连接；外转子线圈通过外转子线圈导电滑环与一个电源连接。

优选地，所述中间转子的材料为隔磁材料，外转子的材料和内转子的材料都为透磁材料。

优选地，所述内转子与中间转子之间、中间转子与外转子之间都设有密封圈，内转子的内部开有圆头平键。

本发明具有如下积极效果：一、可以实现多种动力耦合，通过控制内转子线圈中电流的通断和外转子线圈中电流的通断，可以实现一对一、一对二、二对一的动力耦合形式。二、利用磁流变液的磁流变效应为耦合原理，具有反应灵敏、耗能低、振动冲击小、实时控制效果好等特点。三、通过控制磁流变液的磁流变效应，使得传动过程具有防过载能力。

附图说明

图1是本发明磁流变液动力耦合器的结构示意图。

图2是本发明中外转子端盖的结构示意图。

图3是本发明中中间转子端盖的结构示意图。

图4是本发明中外转子线圈导电滑环的结构示意图。

图5是本发明中内转子线圈导电滑环的结构示意图。

具体实施方式