本实用新型涉及一种用于AMT自动机械式变速箱的同步装置，尤其涉及一种电磁制动快速同步装置。
背景技术：
AMT(Automated Mechanical Transmission)指的是电控机械式自动变速箱，揉合了AT(自动)和MT(手动)两者优点的机电液一体化自动变速器；AMT既具有液力自动变速器自动变速的优点，又保留了原手动变速器齿轮传动的效率高、成本低、结构简单、易制造的长处。
现有汽车AMT自动机械式变速箱换挡通常采用结合齿式(非同步器式)，需要克服一轴、中间轴等的转动惯量实现快速与换挡目标齿轮同步，实现顺利换挡并减少动力中断，另外AMT变速箱半坡起步时还要防坡道防倒溜。目前此类型主动同步装置安装位置有在离合器壳内或中间轴齿轮旁。制动动力源有气压式和液压式。
现有制动同步形式存在如下问题：采用气压或液压作为动力形式时的反应速度不足。气压和液压本身本身特点使实现动作滞后，加上连接机构太多影响速度；用气压或液压系统控制不够精确，或者说要使其精准辅助零件比较多成本较高，同时制动扭矩偏小，吨位较重的车使用效果受到限制。
技术实现要素：
为了克服现有技术的缺点与不足，本实用新型公开了一种电磁制动快速同步装置，包括壳体、转轴、齿轮、电磁吸附机构和制动机构；所述转轴设置在所述壳体内；所述齿轮、电磁吸附机构和制动机构均套设在所述转轴上；所述制动机构设置在所述齿轮与所述电磁吸附机构之间；所述制动机构包括吸附盘、驱动盘和导向盘；所述吸附盘设置在靠近所述电磁吸附机构的一侧，所述驱动盘设置在靠近所述齿轮的一侧，所述导向盘设置在所述吸附盘与所述驱动盘之间；所述吸附盘与所述导向盘固接，所述驱动盘与所述导向盘之间通过弧形齿啮合，所述驱动盘与所述齿轮卡接；所述电磁吸附机构可通过磁性将所述吸附盘吸引；当所述电磁吸附机构吸引所述吸附盘时，所述导向盘与所述驱动盘保持接触。通过电磁吸附机构将所述吸附盘吸引，所述吸附盘带动所述导向盘移动，使得所述导向盘与所述驱动盘之间由完全贴合变成部分贴合，所述导向盘与所述驱动盘之间的弧形齿相对滑动，使两者之间的间隙增大，所述驱动盘向所述齿轮方向移动，从而对齿轮造成摩擦力。同时所述吸附盘向所述电磁吸附机构靠近，所述吸附盘与所述电磁吸附机构之间产生的摩擦阻力使所述吸附盘减速，再带动所述导向盘减速，导致所述驱动盘减速，所述驱动盘使得所述齿轮也随之减速，从而完成对齿轮的制动。
进一步地，所述电磁吸附机构包括线圈组和线圈壳；所述线圈壳围绕所述转轴设置有环槽，所述线圈组设置在所述环槽中；所述线圈组通电后可对所述吸附盘产生吸引磁力。将所述线圈组设置在所述线圈壳中使得线圈组更加稳定，并与所述吸附盘更加贴近。
进一步地，所述线圈壳朝向所述吸附盘的一侧设置有向外凸出的环形凸台，所述环形凸台的内壁设置有半径向外逐渐增大的锥面；所述吸附盘的侧面设置有与所述锥面配合的斜面。所述吸附盘与所述环形凸台通过锥面和斜面的接触和挤压来产生摩擦力，从而使得所述吸附盘减速。
进一步地，所述电磁吸附机构还包括两个端面轴承和轴承隔板，所述轴承隔板设置在所述两个端面轴承之间；所述端面轴承和所述轴承隔板均套设在所述环形凸台外。所述端面轴承用于承受所述导向盘的挤压。
进一步地，还包括支架盘，所述支架盘套设在所述转轴上，并且与所述壳体固定连接；所述齿轮套设在所述支架盘外侧并可相对所述支架盘转动。所述支架盘可为所述齿轮提供支撑点，所述支架盘的内径大，使得所述齿轮更加稳定。
进一步地，还包括摩擦机构，所述摩擦机构包括间隔贴合布置的第一摩擦盘和第二摩擦盘，所述第一摩擦盘和所述第二摩擦盘均套设在所述支架盘侧面上，所述第一摩擦盘与所述齿轮固接，所述第二摩擦盘与所述支架盘固接。所述第一摩擦盘与所述第二摩擦盘当被挤压使相互产生摩擦力，使得所述齿轮与所述支架盘的相对速度减慢。
进一步地，所述第二摩擦盘与所述支架盘之间通过花键配合连接。这样的设置可以让所述第二摩擦盘与所述支架盘之间更加稳固。
进一步地，所述导向盘与所述吸附盘通过固定销连接，所述固定销均与所述吸附盘和导向盘过盈配合。这样的设置使得所述吸附盘与所述导向盘在转动时可以同步转动。
相比现有技术，本实用新型电磁制动快速同步装置同步速度快，控制效果精准，结构简单而且零件容易制造，成本低廉，可实现较大的制动力矩，制动效率高。
为了更好地理解和实施，下面结合附图详细说明本实用新型。
附图说明
图1是本实用新型的示意图。
具体实施方式
请参阅图1，本实用新型公开了一种电磁制动快速同步装置，其包括壳体10、转轴11以及设置在所述转轴11上的齿轮20、电磁吸附机构30、制动机构和摩擦机构60；所述转轴11设置在所述壳体10内，所述齿轮20和所述电磁吸附机构30分别套设在所述转轴11的两端，所述制动机构和摩擦机构60设置在所述齿轮20与所述电磁吸附机构30之间，所述制动机构与所述电磁吸附机构30相邻。所述电磁吸附机构30可在通电后产生磁性，并通过磁性吸引所述制动机构，从而使制动机构产生位移，并与所述制动机构之间产生摩擦力，从而产生制动力矩。所述制动机构可将该制动力矩传递至所述摩擦机构60，所述摩擦机构60通过传递制动力矩和增大与齿轮20之间摩擦力来减慢所述齿轮20的运转速度。
所述壳体10作为整个机构的总支撑，并且安装在变速箱总成的取力窗口上(图未示)。壳体10内部中空，设有用于其它部件的内腔，并且设有可供所述电磁吸附机构30与外部电源连接的通孔。
所述转轴11设置在所述壳体10的内腔中，转轴11的两端插入至所述壳体10内，转轴11本身并不转动，其作用是为其它部件提供转动的轴心。
本电磁制动快速同步装置还包括支架盘50，所述支架盘50为圆筒状，其套设在所述转轴11上，并且位于所述转轴11的一端，所述支架盘50通过两颗穿过所述壳体10侧壁的螺栓固定，使得所述支架盘50与所述壳体10固定连接。
所述齿轮20通过轴承套设在所述支架盘50外侧，所述齿轮20可相对所述支架盘50转动。所述齿轮20与变速箱中间轴的某个齿轮啮合。当本装置中的齿轮20的转动速度变化时，可将该变化传递至变速箱的中间轴的齿轮，从而实现快速同步。
所述电磁吸附机构30包括线圈壳31、线圈组32、轴承隔板34和两个端面轴承33。本实施例中，所述线圈壳31设置在所述转轴11上相对远离所述齿轮20的一端，所述线圈壳31相对所述壳体10固定。所述线圈壳31朝向所述齿轮20的一侧设置有围绕所述转轴11的环槽311，所述线圈组32设置在所述环槽311中。本实施例中，所述线圈壳31设有环槽311的一侧还设置有向外凸出的环形凸台312，所述环形凸台312围绕所述环槽311布置，所述环形凸台312的内壁设置有半径向外逐渐增大的锥面313，本实施例中，所述锥面313上设置有摩擦片。所述两个端面轴承33和轴承隔板34套设在所述环形凸台312的外侧，所述轴承隔板34设置在两个端面轴承33之间。所述端面轴承33用于承受沿轴向的压力。所述线圈组32可在通电后产生磁性，从而对所述吸附盘41产生吸引磁力。
所述制动机构包括吸附盘41、驱动盘43、导向盘42和固定销44。本实施例中，所述制动机构位于所述支架盘50与所述电磁吸附机构30之间，所述制动机构的作用主要是与所述电磁吸附机构30产生摩擦从而产生制动力矩，再传递至所述齿轮20上。本实施例中所述吸附盘41通过所述固定销44与所述导向盘42固定连接，所述固定销44均与所述吸附盘41和所述导向盘42过盈配合，使得所述吸附盘41与所述导向盘42共同转动。所述吸附盘41的侧面设置有与所述线圈壳31的环形凸台312内壁配合的斜面，所述吸附盘41位于所述线圈壳31的环形凸台312内。当所述线圈组32通电时，线圈组32产生的电磁可以将所述吸附盘41吸附过去，使吸附盘41的侧面与所述环形凸台312的内壁接触，并且两者之间的摩擦力随着电磁增大而增大。所述导向盘42与所述驱动盘43相对的一侧设有弧形齿，所述驱动盘43与所述导向盘42接触的一侧也设有对应的弧形齿，所述导向盘42与所述驱动盘43通过两者的弧形齿相互配合来啮合，当弧形齿完全贴合时所述驱动盘43与所述导向盘42之间无相对转动。所述驱动盘43没有设置弧形齿的一侧与所述摩擦机构60接触。所述驱动盘43与所述齿轮20卡接，所述驱动盘43随所述齿轮20一起转动。当所述电磁吸附机构吸引所述吸附盘41时，所述导向盘42与所述驱动盘43保持接触。
所述摩擦机构60包括第一摩擦盘61和第二摩擦盘62，第一摩擦盘61和所述第二摩擦盘62均套设在所述支架盘50侧面上，所述第一摩擦盘61与所述齿轮20固接，所述第二摩擦盘62与所述支架盘50固接，所述第一摩擦盘61与所述第二摩擦盘62间隔贴合布置。所述第一摩擦盘61为带耳摩擦盘，所述第一摩擦盘61通过其上的耳朵卡在所述齿轮20上，使第一摩擦盘61与所述齿轮20不能相互转动。所述第二摩擦盘62与所述支架盘50之间通过花键配合连接。所述第一摩擦盘61和所述第二摩擦盘62的侧面都贴有摩擦片，以增大摩擦系数。所述驱动盘43的一侧与所述第二摩擦盘62接触。
本装置还包括控制器71，所述控制器71和插座72，所述插座72通过所述壳体10上的通孔与所述线圈组32连接，所述插座72可向所述线圈组32供电。本实施例中，所述控制器71为TCU控制器71，所述控制器71与所述插座72连接，所述控制器71通过传感器检测所述齿轮20的转动速度。
本装置工作过程如下：当不需要制动的情况下，驱动盘43和导向盘42的弧形齿完全贴合并且一起转动。
当需要制动时，所述控制器71通过所述插座72向所述线圈组32供电，所述线圈组32产生电磁后吸引所述吸附盘41，所述吸附盘41沿所述转轴11向右移动，所述吸附盘41移动时带动所述导向盘42也往右移动。所述吸附盘41的外侧斜面与所述线圈壳31的环形凸台312的锥面313接触，所述吸附盘41对所述环形凸台312进行挤压，由于所述线圈壳31相对所述壳体10是固定的，所以所述线圈壳31与所述吸附盘41之间产生的摩擦力产生制动力矩，迫使所述吸附盘41的转动速度减慢，导致所述导向盘42的转动速度也减慢。所述驱动盘43与所述导向盘42之间形成速度差，制动力矩传递至所述齿轮20上，对齿轮20造成第一次制动。同时所述驱动盘43与所述导向盘42之间的弧形齿相对滑动，所述驱动盘43与所述导向盘42之间的距离增大，所述驱动盘43沿所述转轴11往左移动。
所述驱动盘43向左移动后，所述驱动盘43挤压所述摩擦机构60的第一摩擦盘61和第二摩擦盘62，使得第一摩擦盘61与第二摩擦盘62之间产生摩擦阻力并使齿轮20减速，导致齿轮20第二次制动。减速后的齿轮20作用于与其啮合的变速箱中间轴的齿轮，从而使变速箱中间轴齿轮减速，达到制动目的。
当中间轴齿轮减速到预定区间后，所述控制器控制换挡机构进行换挡动作，动作完成后停止向所述线圈组供电，制动力矩消失。
所述控制器可以通过控制供电电压值和时间来控制制动力矩以达到制动预期效果。
本实用新型电磁制动快速同步装置同步速度快，控制效果精准，结构简单而且零件容易制造，成本低廉，可实现较大的制动力矩，制动效率高。
本实用新型并不局限于上述实施方式，如果对本实用新型的各种改动或变形不脱离本实用新型的精神和范围，倘若这些改动和变形属于本实用新型的权利要求和等同技术范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变形。