CN103057428B - 变速箱前置式双凸极液冷电涡流缓速器 - Google Patents

Abstract

一种变速箱前置式双凸极液冷电涡流缓速器，属于汽车制动领域。其结构包括离合器磁轭、离合器线圈、离合盘、缓速器转子、缓速器定子、缓速器线圈、控制模块。本发明将缓速器置于发动机和变速箱之间，通过变速箱的减速将扭矩放大，增强了缓速器的制动效果。缓速器转子为齿形转盘，通过支撑轴承与传动轴相连，内侧安装永久磁铁，带动缓速器转子旋转，使缓速器转子与汽车主轴近似同步旋转，减少离合器摩擦片工作时的损耗。本发明采用永久磁铁使缓速器转子与主轴近似同步旋转，使缓速器制动时减少摩擦片损耗，并且在工作时采用离合器先于缓速器工作的模式，制动效果和热衰退均优于传统的电涡流缓速器，结构紧凑，体积质量小。

Description

变速箱前置式双凸极液冷电涡流缓速器

技术领域

本发明涉及一种电涡流缓速器，通过旋转且非接触的金属弧面做切割磁感线运动产生涡流制动力矩，对汽车进行辅助制动，特指一种置于变速箱前端利用循环液体冷却的双凸极构造液冷缓速器，属于汽车制动领域。

背景技术

电涡流缓速器作为一种汽车辅助制动装置，其工作时转子随主动轴旋转时气隙磁通密度随转子的旋转而发生周期性变化，在定子内表面感生涡流电势并产生电涡流，从而产生制动力矩，汽车通过磁场这一介质将动能转化为热能消耗掉，进而达到减速制动作用。

电涡流缓速器最大的特点是非接触式制动，有效地改善车辆的制动性能，并且前置式缓速器可实现力矩放大，结构紧凑，质量变轻，安装简便，减少维修，避免了环境污染，并且可以实现制动力矩的无极调节，提高工作效率，更好的适应车辆的需求。

名称为“一种凸极构造的液冷自励式电涡流缓速器”的发明专利(专利申请号为201210061808.1)和名称为“一种凸极构造的液冷式电涡流缓速器”的发明专利(专利申请号为201210061975.6)所公开得的电涡流缓速器，都是采用凸极构造方式，这两种结构若作为前置式缓速器来使用，转子的转动惯量太大，车辆换挡时，造成对变速箱齿轮的冲击，影响变速箱的使用寿命。名称为“变速箱前置式液冷永磁缓速器”的发明专利(专利申请号为200810132271.7)公开了一种前置式的缓速器，虽然可以实现缓速器前置，其工作时用气缸把高速旋转的离合片和静止的离合片连接一起，一旦摩擦片接触，缓速器转子立即开始转动，缓速器就会产生制动力矩，这种工作模式导致离合盘使用寿命严重降低。

发明内容

本发明的目的是克服已有缓速器结构的不足，提供一种变速箱前置式双凸极液冷电涡流缓速器，由于缓速器转子转速低于传动轴转速，减少了由缓速器转子带来的转动惯量大的问题，同时离合器压盘和从动摩擦片组转速近似相同，接触时也减少了离合片的磨损，增加了离合器的使用寿命，结构紧凑、体积质量小、液冷散热方式，可实现很大的等效力矩，持续不断地保持制动力矩的稳定性，缓速器线圈和离合器线圈的工作次序又决定其具有独特的控制方式，使用寿命长、缓速器温度低、热衰退小、线圈不易烧毁等优点。

本发明通过以下技术方案来实现：

一种变速箱前置式双凸极构造的液冷电涡流缓速器，包括缓速器转子13、缓速器定子9、缓速器线圈12、缓速器水道11、离合器磁轭4、离合盘15、离合器线圈5、控制模块8、永久磁铁17和同步器转子盘19；缓速器转子13为齿形转盘，永久磁铁17固定在缓速器转子13上；缓速器线圈12为一独立的线圈，安装在缓速器转子13的两个凸极之间，并与缓速器定子9固定在一起，通过导线套10把线圈引出到控制模块8对其控制，线圈12为一静止部件；缓速器定子9通过螺钉与发动机瓢壳7相连，通过变速箱端盖14与变速箱外壳相连，缓速器定子9外壳上带有冷却水道11；离合器包括离合器磁轭4、离合器线圈5和离合盘15构成，离合盘15包括从动盘摩擦片组6和压盘16组成，离合盘15用螺栓固定在缓速器转子13上；同步器转子盘19通过键2与传动轴1相连。

离合器磁轭4通过磁轭支撑轴承3与键2和传动轴1相连，离合器线圈5与缓速器线圈12均由控制模块8控制。

同步装置包括永久磁铁17和同步转子盘19。

缓速器转子13通过键2与转子支撑轴承18和传动轴1相连，永久磁铁17嵌装于缓速器转子13内圆。

缓速器转子13凸极外圆和缓速器定子9内壁之间保持0.5-1mm间隙。

缓速器定子9内圆与缓速器转子13外圆同心，通过循环的冷却水将缓速器定子9内壁上由电涡流产生的热量通过冷却水11带走并散发到空气中。

本发明一种变速箱前置式双凸极液冷电涡流缓速器工作时，汽车传动轴转动时带动同步器转子盘19旋转，切割由永久磁铁17产生的磁力线，将感生涡流电势并产生电涡流，该涡流所产生的磁场与气隙磁场相互作用产生力矩，带动缓速器转子13近似同步旋转。通过控制模块8先向离合器线圈5供电。离合器线圈5中通电后产生磁场，使离合盘15中的压盘16与从动盘摩擦片组6压紧，由于离合盘15内的两组摩擦片接触时转速差较小，摩擦片磨损较少，冲击很弱。旋转的变速箱传动轴1带动离合盘15中的压盘16以及缓速器转子13一起转动，然后再向缓速器线圈12供电，缓速器线圈12中通电后产生磁场，由于缓速器线圈12是安装在缓速器转子13的两个凸极之间的，即会与缓速器转子9共同形成环形磁路(如图1虚线框所示)。当变速箱传动轴1带动离合盘15和缓速器转子13转动时，缓速器转子13随传动轴1旋转时定子内表面磁通密度随缓速器转子13的旋转而发生周期性变化，在缓速器定子9内表面感生涡流电势并产生电涡流，从而产生制动力矩，该制动力矩通过离合盘15的从动盘摩擦片组6和压盘16之间的摩擦力矩作用于汽车传动轴1上，即可对汽车起到缓速制动作用。控制模块8根据反馈的速度信号以及手柄档位信号对缓速器线圈12中电流进行调节，可实现连续调节，并根据不同的速度情况采取分级制动。缓速器定子9上产生的热量通过水道11内液体带走，水道11内的液体与发动机冷却水循环，或者与缓速器的独立冷却装置循环，散热后回流到缓速器中循环往复工作。

若缓速器不需要制动时，控制模块8首先停止对缓速器线圈12供电，缓速器定子9中不产生涡流因此不会有制动力矩产生，从而解除对汽车的制动，然后再停止对离合器线圈5供电，离合盘15中的压盘16与从动盘摩擦片组6松开。此时，只有永久磁铁17带动缓速器转子13旋转。

本发明变速箱前置式双凸极液冷电涡流缓速器的主要优点如下：

本发明结构简单，由缓速器、离合器、同步装置和控制模块组成。永久磁铁17带动缓速器转子13随传动轴1近似同步旋转，减少了由缓速器转子带来的转动惯量大的问题，并且在离合器工作时也减少了离合片的磨损，增加了离合器的使用寿命，结构紧凑、体积质量小、液冷散热方式，可实现很大的等效力矩，持续不断地保持制动力矩的稳定性，并具有独特的控制方式，离合器先与缓速器工作，安全可靠，并且将缓速器置于发动机与变速箱之间，通过变速箱的减速(即扭矩放大)作用，增强了缓速器的制动效果，结构紧凑，体积质量小。

附图说明

图1是本发明的一种变速箱前置式双凸极液冷电涡流缓速器的结构示意图。

图中：1、传动轴，2、键，3、磁轭支撑轴承，4、离合器磁轭，5、离合器线圈，6、从动盘摩擦片组，7、发动机瓢壳，8、控制模块，9、缓速器定子，10、导线套，11、缓速器水道，12、缓速器线圈，13、缓速器转子，14、变速箱端盖，15、离合盘，16、压盘，17、永久磁铁，18、转子支撑轴承,19、同步器转子盘。

具体实施方式

下面结合附图进一步对本发明的具体实施例进行说明。

如图1所示，离合器磁轭4通过磁轭支撑轴承3与键2和传动轴1相连，离合器线圈5与控制模块8相连，离合盘15中的从动盘摩擦片组6通过螺钉与缓速器转子13相连接，压盘16与传动轴1通过键2相连。缓速器线圈12集中绕制成一个独立线圈，固定在缓速器定子9的内壁上，并且安装在缓速器转子13的两个凸极之间。缓速器线圈12的导线通过穿过缓速器定子9的导线套10引出，并连接至控制模块8，由控制模块8控制离合器线圈5和缓速器线圈12。缓速器转子13通过键2与转子支撑轴承18和传动轴1相连，汽车传动轴1转动时带动同步器转子盘19旋转，切割由永久磁铁17产生的磁力线，产生制动力矩，带动缓速器转子13近似同步旋转。缓速器定子9通过螺钉与发动机瓢壳7相连，通过变速箱端盖14与变速箱相连。控制模块8接收到档位信息后，对缓速器线圈12中电流的大小进行调节。缓速器转子13的两个凸极与缓速器定子9内壁之间的保持0.5-1mm间隙。缓速器定子9开有水道11，置于缓速器最外侧。

汽车传动轴转动带动同步装置中的同步器转子盘19转动时，切割由永久磁铁17产生的磁力线，将感生涡流电势并产生电涡流，该电涡流所产生的磁场与永久磁铁磁场相互作用产生力矩，带动缓速器转子13近似同步旋转。当缓速器工作时，控制模块8首先使离合器线圈5工作，离合盘15中的从动盘摩擦片组6和压盘16接合，带动缓速器转子13与传动轴1同步旋转，然后控制模块8控制及调节缓速器线圈12中励磁电流大小，此时，缓速器转子13内产生磁力线。缓速器定子9切割缓速器转子13的凸极发出的磁力线，在缓速器定子9内产生涡流，并产生阻碍缓速器转子13继续转动的阻力矩，该阻力矩通过离合盘15传递至汽车传动轴1，通过变速箱的减速(即扭矩放大)作用，从而对汽车起到缓速制动作用。当不需要制动时，控制模块8首先切断缓速器线圈12中的励磁电流，则缓速器转子13中也不会产生磁力线，则缓速器定子9也不会做切割磁感线运动，即不会产生制动力矩；然后再切断离合器线圈5中的电流，使压盘16与从动摩擦片组6分离，此时，只有永久磁铁17带动缓速器转子13旋转。

Claims (4)

1.一种变速箱前置式双凸极液冷电涡流缓速器，包括缓速器转子(13)、缓速器定子(9)、缓速器线圈(12)、缓速器水道(11)、永久磁铁(17)、同步器转子盘(19)、离合器磁轭(4)、离合器线圈(5)、离合盘(15)、从动盘摩擦片组(6)、压盘(16)、控制模块(8)、转子支撑轴承(18)、磁轭支撑轴承(3)；其特征在于：缓速器转子(13)为齿形转盘，缓速器转子(13)通过转子支撑轴承(18)与传动轴(1)相连；永久磁铁(17)固定于缓速器转子(13)内圆上，同步器转子盘(19)为齿形盘，安装在传动轴(1)上，永久磁铁(17)与同步器转子盘(19)同轴且轴向宽度相同；缓速器定子(9)内圆与缓速器转子(13)外圆同心；缓速器线圈(12)为一独立的线圈，固定在缓速器定子(9)中，安装在缓速器转子(13)的两个凸极之间；缓速器定子(9)安装在发动机瓢壳(7)和变速箱端盖(14)之间；缓速器水道(11)在缓速器定子(9)内；从动盘摩擦片组(6)固定在离合盘(15)上，压盘(16)固定联接在传动轴(1)上；离合器线圈(5)安装在离合器磁轭(4)内，离合器磁轭(4)通过磁轭支撑轴承(3)与传动轴相连；控制模块(8)通过导线与离合器线圈(5)和缓速器线圈(12)连接。

2.根据权利要求1所述的一种变速箱前置式双凸极液冷电涡流缓速器，其特征在于：离合盘(15)与缓速器转子(13)固定连接。

3.根据权利要求1所述的一种变速箱前置式双凸极液冷电涡流缓速器，其特征在于：永久磁铁(17)和同步器转子盘(19)构成同步装置，永久磁铁(17)内圆和同步器转子盘(19)外圆保持有0.5-1.5mm间隙。

4.根据权利要求1所述的一种变速箱前置式双凸极液冷电涡流缓速器，其特征在于：缓速器的工作模式为离合器线圈(5)先工作，然后缓速器线圈(12)再工作；解除工作时缓速器线圈(12)先停止工作，然后离合器线圈(5)再停止工作。