CN106160402B - 一种可自动调节制动力矩的永磁缓速器 - Google Patents

Abstract

本发明一种可自动调节制动力矩的永磁缓速器主要包括壳体、定子、转子盘、转子轴和结合组件，转子盘包括多组弹簧磁体组件；结合组件包括从动轴、第一结合齿轮、结合套和第二结合齿轮，从动轴与转子轴通轴线，第一结合齿轮安装在从动轴靠近转子轴的一端，第二结合齿轮安装在转子轴靠近从动轴的一侧；结合套可滑动安装在第一结合齿轮上；所述弹簧磁体组件包括永磁体、滑动轴、弹簧、滚珠，定位块，永磁体依次通过滑动轴、弹簧连接到转子盘上，永磁体可沿滚珠的排列方向轴向移动。本发明通过结合组件，实现动力传递的断开与连接，解决了永磁缓速器普遍存在的因漏磁带来的动力损耗问题，同时，配合弹簧磁体组件，实现了制动力矩的自动调节。

Description

一种可自动调节制动力矩的永磁缓速器

技术领域

本发明涉及汽车缓速器，尤其涉及一种永磁缓速器。

背景技术

汽车缓速器是一种汽车制动辅助装置，目前主要以电涡流缓速器和液力缓速器为主，其他形式的缓速器有永磁缓速器、自励式缓速器等。其中永磁缓速器具有体积小，重量轻，不耗能等优点而越来越受到重视。

目前国内和国外的永磁缓速器都是采用消磁的方式来终止缓速器的工作状态，消磁的方式一般都是将磁铁移动或错位，用磁性材料将磁感线屏蔽掉。但这存在一个弊端就是磁场不能完全屏蔽掉，这样传统的永磁缓速器只要转子转动，就多少会消耗一部分汽车的动力。同时永磁缓速器也存在制动力矩不足,难实现分级控制的缺点。现有的可实现分级操作的车用永磁缓速器大多都是人为根据车速情况选择相应的档位，这样存在的一个问题就是，驾驶员可能会忘记换挡或者选择的制动档位不合适，这影响了永磁缓速器的正常使用效果。

发明内容

本发明针对以上分级控制的问题提供了一种可自动调节制动力矩的永磁缓速器。在汽车正常行驶状态下，转子不转动，避免了漏磁现象对汽车动力的消耗；同时通过滑动磁体组件，根据汽车不同的车速，自动调节永磁体与定子之间的距离，就会增加定子切割磁感线的数量，继而自动调节了制动力矩，减少了驾驶员对分级永磁缓速器控制的操作，有利于永磁缓速器发挥最适合的辅助制动效果。

本发明的技术方案是：

本发明一种可自动调节制动力矩的永磁缓速器主要包括壳体、定子、转子盘、转子轴、滑动磁体组件和结合组件；

所述定子为圆环形，其第一端固定安装在壳体内，第二端延伸至转子盘外圈，且与转子盘间隙配合；

所述转子轴通过第二轴承可转动安装在壳体上，其一端伸入定子内部，且转子轴与定子同轴线；

所述转子盘固定安装在转子轴靠近定子一端上，且与转子轴同轴线；

所述转子盘上设有偶数个径向阶梯孔，阶梯孔内设有滑动磁体组件，滑动磁体组件可在阶梯孔内沿转子盘径向滑动；

所述滑动磁体组件包括永磁体、滑动杆和弹性元件，且永磁体、滑动杆与阶梯孔同轴线；

所述永磁体设在阶梯孔靠定子一端，其靠近转子盘轴线一端与滑动杆固连；

所述弹性元件一端固定连接在阶梯孔靠近转子盘轴线一端的转子盘上，另一端与滑动杆靠近转子盘轴线一端固连；

所述任意相邻两个永磁体靠近定子的端面磁极相异；

所述结合组件包括从动轴、第一结合齿轮、结合套和第二结合齿轮，从动轴与转子轴的轴线位于同一直线上，第一结合齿轮安装在从动轴靠近转子轴的一端，第二结合齿轮安装在转子轴靠近从动轴的一侧；

所述结合套可滑动安装在第一结合齿轮上。

具体的，所述阶梯孔靠近定子端设有定位块，阶梯孔靠近定子端孔壁上径向设有多个滚珠，滚珠可相对转子盘自由转动，永磁体可与滚珠沿转子盘径向接触滑动。

更具体的，所述阶梯孔靠近转子盘轴线一端的孔直径小于阶梯孔靠近定子一端的孔直径。

具体的，所述从动轴靠近转子轴的一端和转子轴靠近从动轴的一端均设有盲孔，盲孔内设有尺寸相同轴承，连接轴的第一端可转动安装在从动轴上的盲孔内，连接轴的第二端可转动安装在转子轴上的盲孔内。

具体的，所述从动轴通过第一轴承可转动安装在壳体上，从动轴和转子轴同轴安装且直径相等。

具体的，所述从动轴通过从动齿轮和主动齿轮与汽车传动轴传动连接，且从动轴轴线与汽车传动轴轴线平行。

更具体的，所述第一结合齿轮和第二结合齿轮的齿数相同，且节圆半径相等。

本发明有益效果是：

1）本发明结构设计合理，当汽车传动轴的动力传递到转子盘时，随着转子盘的转动，滑动磁体组件会在离心力的作用下，自动沿偏离转子盘轴线的方向移动，永磁体和定子之间的距离就会减小，就会增加定子切割磁感线的数量，继而增加了制动力矩；转子盘转动的越快，滑动磁体组件受到的离心力也越大，永磁体和定子之间的距离就会越小，相应的制动力矩就会越大；这样实现了制动力矩的自动调节，驾驶员只需要控制永磁缓速器的连接和断开，不需要根据车速在去判断选择哪个制动档位合适，这样减少了驾驶员对分级永磁缓速器控制的操作，有利于永磁缓速器发挥最适合的辅助制动效果。

2）通过结合套的轴向移动，连接或切断第一结合齿轮与第二结合齿轮的动力传递，在需要永磁缓速器工作的时候，结合套沿轴向向第二结合齿轮移动，连接第一结合齿轮与第二结合齿轮，实现动力从第一结合齿轮到第二结合齿轮的传递；在不需要永磁缓速器工作的时候，结合套沿轴向向第一结合齿轮移动，断开第一结合齿轮到第二结合齿轮的动力传递；解决了一般永磁缓速器在非工作状态下因漏磁而带来的动力消耗问题。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的转子盘和定子的配合示意图；

图3是图2的局部放大图；

图中1-壳体，2-定子，3-转子盘，4-弹性元件，5-滑动杆，6-永磁体，7-第二轴承，8-转子轴，9-轴承，10-第二结合齿轮，11-结合套，12-第一结合齿轮，13-第一轴承，14-连接轴，15-从动轴，16-从动齿轮，17-主动齿轮，18-汽车传动轴，19-定位块，20-滚珠。

具体实施方式

下面结合附图1、2、3对本发明的一种可自动调节制动力矩的永磁缓速器作以下详细说明。

如附图1、2、3所示，本发明一种可自动调节制动力矩的永磁缓速器主要包括壳体1、定子2、转子盘3、转子轴8、滑动磁体组件和结合组件；

所述定子2为圆环形，其第一端固定安装在壳体1内，第二端延伸至转子盘3外圈，且与转子盘3间隙配合；

所述转子轴8通过第二轴承7可转动安装在壳体1上，其一端伸入定子2内部，且转子轴8与定子2同轴线；

所述转子盘3固定安装在转子轴8靠近定子2一端上，且与转子轴8同轴线；

所述转子盘3上设有偶数个径向阶梯孔，阶梯孔内设有滑动磁体组件，滑动磁体组件可在阶梯孔内沿转子盘3径向滑动；

所述滑动磁体组件包括永磁体6、滑动杆5和弹性元件4，且永磁体6、滑动杆5与阶梯孔同轴线；

所述永磁体6设在阶梯孔靠定子2一端，其靠近转子盘3轴线一端与滑动杆5固连；

所述弹性元件4一端固定连接在阶梯孔靠近转子盘3轴线一端的转子盘3上，另一端与滑动杆5靠近转子盘3轴线一端固连；

所述任意相邻两个永磁体6靠近定子2的端面磁极相异；如此好处是当汽车传动轴18的动力传递到转子盘3时，滑动磁体组件可在离心力的作用下，自动沿偏离转子盘3轴线方向移动，减少了永磁体6和定子2之间的距离，增加定子2切割磁感线的数量，继而增加了制动力矩，减少了驾驶员对分级永磁缓速器控制的操作，有利于永磁缓速器发挥最适合的辅助制动效果。

所述结合组件包括从动轴15、第一结合齿轮12、结合套11和第二结合齿轮10，从动轴15与转子轴8的轴线位于同一直线上，第一结合齿轮12安装在从动轴15靠近转子轴8的一端，第二结合齿轮10安装在转子轴8靠近从动轴15的一侧；结合套11可滑动安装在第一结合齿轮12上。如此好处是通过结合套11的轴向移动，连接或切断第一结合齿轮12与第二结合齿轮10的动力传递，实现了在不需要缓速器工作的时候切断动力传递，解决了一般永磁缓速器在非工作状态下因漏磁而带来的动力消耗问题。

具体的，所述阶梯孔靠近定子2端设有定位块19，阶梯孔靠近定子2端孔壁上径向设有多个滚珠20，滚珠20可相对转子盘3自由转动，永磁体6可与滚珠20沿转子盘3径向接触滑动。如此好处是弹簧磁体组件沿转子盘3径向移动的时候，通过永磁体6与滚珠20的接触滑动，减少了摩擦力，更有利于弹簧磁体组件在离心力的作用下沿转子盘3径向的移动。同时，通过阶梯孔靠近定子2端设有的定位块19，可以限制弹簧磁体组件于定子2的距离过近。

更具体的，所述阶梯孔靠近转子盘3轴线一端的孔直径小于阶梯孔靠近定子2一端的孔直径。如此好处是，通过不同直径的阶梯孔，限制了永磁体6和定子2的距离不会太远，保证了定子2可以切割到磁感线产生制动力矩。

具体的，所述从动轴15靠近转子轴8的一端和转子轴8靠近从动轴15的一端均设有盲孔，盲孔内设有尺寸相同轴承9，连接轴14的第一端可转动安装在从动轴15上的盲孔内，连接轴14的第二端可转动安装在转子轴8上的盲孔内。具体实施时从动轴15通过第一轴承13可转动安装在壳体1上，从动轴15和转子轴8同轴安装且直径相等。如此好处是，通过连接轴14的定位，保证了从动轴15和转子轴8的同轴线位置，为结合套11结合第一结合齿轮12与第二结合齿轮10提供了条件。

具体的，所述从动轴15通过从动齿轮16和主动齿轮17与汽车传动轴18传动连接，且从动轴15轴线与汽车传动轴18轴线平行。

更具体的，所述第一结合齿轮12和第二结合齿轮10的齿数相同，且节圆半径相等。如此好处是，通过限制第一结合齿轮12和第二结合齿轮10的齿数和节圆半径相等，保证了结合套11可以与两结合齿轮的顺利啮合。

工作过程的动力传递路线为：

汽车传动轴18-主动齿轮17-从动齿轮16-从动轴15-第一结合齿轮12-结合套11-第二结合齿轮10-转子轴8-转子盘3；

另外，本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”“设置”应做广义理解。例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接连接，也可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解以上术语在本发明中的具体含义。

综上所述，本发明的内容不局限在上述的实施例中，本领域的技术人员可以在本发明的指导思想之内提出其他的实施例，但这些实施例都包括在本发明的范围之内。

Claims (7)

1.一种可自动调节制动力矩的永磁缓速器，其特征在于：包括壳体(1)、定子(2)、转子盘(3)、转子轴(8)、滑动磁体组件和结合组件；

定子(2)为圆环形，其第一端固定安装在壳体(1)内，第二端延伸至转子盘(3)外圈，且与转子盘(3)间隙配合；

转子轴(8)通过第二轴承(7)可转动安装在壳体(1)上，其一端伸入定子(2)内部，且转子轴(8)与定子(2)同轴线；

转子盘(3)固定安装在转子轴(8)靠近定子(2)一端上，且与转子轴(8)同轴线；

转子盘(3)上设有偶数个径向阶梯孔，阶梯孔内设有滑动磁体组件，滑动磁体组件可在阶梯孔内沿转子盘(3)径向滑动；

滑动磁体组件包括永磁体(6)、滑动杆(5)和弹性元件(4)，且永磁体(6)、滑动杆(5)与阶梯孔同轴线；

永磁体(6)设在阶梯孔靠定子(2)一端，其靠近转子盘(3)轴线一端与滑动杆(5)固连；

弹性元件(4)一端固定连接在阶梯孔靠近转子盘(3)轴线一端的转子盘(3)上，另一端与滑动杆(5)靠近转子盘(3)轴线一端固连；

任意相邻两个永磁体(6)靠近定子(2)的端面磁极相异；

结合组件包括从动轴(15)、第一结合齿轮(12)、结合套(11)和第二结合齿轮(10)，从动轴(15)与转子轴(8)的轴线位于同一直线上，第一结合齿轮(12)安装在从动轴(15)靠近转子轴(8)的一端，第二结合齿轮(10)安装在转子轴(8)靠近从动轴(15)的一侧；

结合套(11)可滑动安装在第一结合齿轮(12)上。

2.根据权利要求1所述的自动调节制动力矩的永磁缓速器，其特征在于：阶梯孔靠近定子(2)端设有定位块(19)，阶梯孔靠近定子(2)端孔壁上径向设有多个滚珠(20)，滚珠(20)可相对转子盘(3)自由转动，永磁体(6)可与滚珠(20)沿转子盘(3)径向接触滑动。

3.根据权利要求1所述的自动调节制动力矩的永磁缓速器，其特征在于：阶梯孔靠近转子盘(3)轴线一端的孔直径小于阶梯孔靠近定子(2)一端的孔直径。

4.根据权利要求1所述的自动调节制动力矩的永磁缓速器，其特征在于：从动轴(15)靠近转子轴(8)的一端和转子轴(8)靠近从动轴(15)的一端均设有盲孔，盲孔内设有尺寸相同轴承(9)，连接轴(14)的第一端可转动安装在从动轴(15)上的盲孔内，连接轴(14)的第二端可转动安装在转子轴(8)上的盲孔内。

5.根据权利要求1所述的自动调节制动力矩的永磁缓速器，其特征在于：从动轴(15)通过第一轴承(13)可转动安装在壳体(1)上，从动轴(15)和转子轴(8)同轴安装且直径相等。

6.根据权利要求1所述的自动调节制动力矩的永磁缓速器，其特征在于：从动轴(15)通过从动齿轮(16)和主动齿轮(17)与汽车传动轴(18)传动连接，且从动轴(15)轴线与汽车传动轴(18)轴线平行。

7.根据权利要求1所述的自动调节制动力矩的永磁缓速器，其特征在于：第一结合齿轮(12)和第二结合齿轮(10)的齿数相同，且节圆半径相等。