CN106712451B - 一种永磁变矩器的动磁盘与磁盘架之间的驱动连接装置 - Google Patents

Abstract

本申请驱动连接装置的直槽板连接大圆筒两侧分别有左磁盘架直槽板和右磁盘架直槽板，输入轴穿过左磁盘架直槽板，直槽板连接大圆筒内有输出磁盘，输出磁盘一侧有输出盘左轴，输出磁盘另一侧有输出轴，右磁盘架直槽板套装在输出轴外，输出磁盘两侧分别有左动磁盘和右动磁盘，左动磁盘套装在输出盘左轴上，右动磁盘套装在输出轴上，磁盘架直槽板与辅助直槽板相连，磁盘架直槽板与辅助直槽板之间有发条弹簧和多圈螺线板，辅助直槽板和动磁盘之间有驱动齿圈和滑动齿圈锁止销穿过条形槽及多圈贯通螺线槽。本发明结构利用多圈螺线槽和直槽配合实现磁盘架和动磁盘之间的断续驱动，使得在磁盘架和动磁盘间相对转角大于1圈时能实现多圈压缩和回弹。

Description

一种永磁变矩器的动磁盘与磁盘架之间的驱动连接装置

技术领域

本发明涉及永磁变矩器配套设备领域，特别是涉及一种永磁变矩器的动磁盘与磁盘架之间的驱动连接装置。适用于通用机械、家用电器、机器人、汽车、轨道车辆、轮船和飞行器等领域，特别适合交通工具。

背景技术

 永磁变矩器有两种工作模式，一种为磁盘架和输出磁盘转速相同，左右驱动磁盘同步驱动输出磁盘，输出扭矩为左右两侧施加于驱动磁盘的磁扭矩和，工作于a点和b点之间的某一点，输出稳定的扭矩；另一种工作模式为磁盘架和输出磁盘转速不同，磁盘架再把动力间隙传递给驱动磁盘，此时左右两个驱动磁盘相位上相差90º，驱动磁盘相对于磁盘架作往复转动，驱动磁盘通过磁场力把动力传递给输出磁盘，驱动磁盘和输出磁盘之间的相对转角控制在90º左右，左右两个驱动磁盘在变矩模式下交替工作，达到输出扭矩平稳且大小可变的目的。在汽车需要换挡时，永磁变矩器进入第二种工作模式，选取升挡为例以方便阐述，降挡情况类似。获得升挡信号后，磁盘架释放右侧驱动磁盘，此时只有左侧驱动磁盘传递动力，右侧驱动磁盘随输出磁盘相对磁盘架转过90 º左右，然后左、右磁盘相对于输出磁盘作交替往复转动，其转过的角度和速度规律具有严格的限制。

 由于动磁盘与输出磁盘的相对转角为90度左右，只有在0度-45度左右时被磁盘架驱动，即输入动力通过发条弹簧驱动输出磁盘，对应动磁盘的往复运动，给磁盘架的反作用扭矩作用角度是其两倍。驱动时弹簧被压缩吸收能量和回弹释放能量取决于磁扭矩和发条弹簧扭矩的大小，磁盘架和驱动磁盘的相对转角随转速差变大而变大，可能在单侧一个工作循环中超过360度，此时需要结构上实现对发条弹簧的预紧和多圈压缩 ，在机床上通过给滑动轴限位实现，而永磁变矩器中不可能这样，因此需要设计一种永磁变矩器的动磁盘与磁盘架之间的驱动连接装置，利用多圈螺线槽和直槽配合实现销在两者之间限位和多圈压缩和回弹，以便在永磁变矩器使用。

发明内容

 为了解决上述存在的问题，本发明提供一种永磁变矩器的动磁盘与磁盘架之间的驱动连接装置， 该结构利用多圈螺线槽和直槽配合实现磁盘架和动磁盘之间的断续驱动，使得在磁盘架和动磁盘间相对转角大于1圈时能实现多圈压缩和回弹，这样结构更为精巧，特别适合于永磁变矩器的动磁盘与磁盘架之间使用，为达此目的，本发明提供一种永磁变矩器的动磁盘与磁盘架之间的驱动连接装置，包括输入轴、连接结构、左发条弹簧、左直槽板连接圆筒、左多圈螺线板、左辅助直槽板、左驱动齿圈、左滑动齿圈、左动磁盘、输出磁盘、右滑动齿圈、右驱动齿圈、右多圈螺线板、右发条弹簧、直槽板连接大圆筒、右磁盘架直槽板、输出轴、右直槽板连接圆筒、右辅助直槽板、右动磁盘、左磁盘架直槽板和锁止销，所述直槽板连接大圆筒两侧分别有左磁盘架直槽板和右磁盘架直槽板，所述输入轴穿过左磁盘架直槽板，所述直槽板连接大圆筒内有输出磁盘，所述输出磁盘一侧有输出盘左轴，所述输出盘左轴端部与输入轴端部相对应，所述输出盘左轴端部套有轴承五，所述输出磁盘另一侧有输出轴，所述右磁盘架直槽板通过轴承一套装在输出轴外，所述输出磁盘两侧分别有左动磁盘和右动磁盘，所述左动磁盘通过轴承四套装在输出盘左轴上，所述右动磁盘通过轴承三套装在输出轴上，所述左磁盘架直槽板朝左动磁盘一侧通过左直槽板连接圆筒与左辅助直槽板相连，所述左磁盘架直槽板与左辅助直槽板之间有左发条弹簧和左多圈螺线板，所述左发条弹簧通过左发条弹簧与左磁盘架圆连接板的连接结构与左磁盘架直槽板相连，所述左发条弹簧通过左发条弹簧与左多圈螺线板的连接结构与左多圈螺线板相连，所述左多圈螺线板通过轴承六套装在输入轴端部，所述右磁盘架直槽板朝右动磁盘一侧通过右直槽板连接圆筒与右辅助直槽板相连，所述右磁盘架直槽板与右辅助直槽板之间有右发条弹簧和右多圈螺线板，所述右发条弹簧通过右发条弹簧与右磁盘架圆连接板的连接结构与右磁盘架直槽板相连，所述右发条弹簧通过右发条弹簧与右多圈螺线板的连接结构与右多圈螺线板相连，所述右多圈螺线板通过轴承二套装在输出轴上，所述左辅助直槽板和左动磁盘之间有左驱动齿圈和左滑动齿圈，所述右辅助直槽板和右磁盘架直槽板之间有右滑动齿圈和右驱动齿圈，驱动齿圈的外齿和对应滑动齿圈的内齿相啮合，所述左辅助直槽板、右磁盘架直槽板、右辅助直槽板和左磁盘架直槽板上各有一对对称设置的条形槽，所述左多圈螺线板和右多圈螺线板上有多圈贯通螺线槽，所述锁止销有一对，所述锁止销穿过左辅助直槽板、右磁盘架直槽板、右辅助直槽板和左磁盘架直槽板对应的条形槽及左多圈螺线板和右多圈螺线板的多圈贯通螺线槽。

本发明的进一步改进，所述左多圈螺线板和右多圈螺线板的多圈贯通螺线槽圈数为1.5-10圈，实现了磁盘架和动磁盘之间出现相对转角>360度时发条弹簧能释放和吸收能量且传递动力，在动磁盘依靠释放自身动能传递动力阶段，发条弹簧的回弹能被限位预紧，实际运用中多圈贯通螺线槽圈数一般为1.5-10圈。

本发明的进一步改进，所述锁止销两端分别有左缓冲机构和右缓冲机构，所述左缓冲机构和右缓冲机构的缓冲机构主体包括缓冲弹簧动支座、缓冲弹簧和缓冲弹簧动支座导向结构，所述缓冲弹簧动支座导向结构套装锁止销上，所述缓冲弹簧动支座一侧有缓冲弹簧，所述缓冲弹簧动支座另一侧靠缓冲弹簧动支座导向结构，设置缓冲机构可以对连接装置整体进行缓冲减振，从而降低扭矩波动，保护相互作用的元件，降低由于振动对永磁体退磁的可能，一般缓冲机构主要使用以上结构。

本发明的进一步改进，所述外齿的每个齿部有外齿尖齿结构，所述内齿的每个齿部有内齿尖齿结构，设置尖齿结构可以提高啮合效果。

本发明一种永磁变矩器的动磁盘与磁盘架之间的驱动连接装置，该结构利用多圈螺线槽和直槽配合实现磁盘架和动磁盘之间的断续驱动，使得在磁盘架和动磁盘间相对转角大于1圈时能实现多圈压缩和回弹，其发条弹簧装在磁盘架上，一端是动态的，和动磁盘的接触点是弹性的动点实现间隙传动，两侧的动磁盘被交替驱动，实现扭矩的连续传递。在发条弹簧回弹结束后的一段时间，动磁盘驱动输出磁盘是依靠动磁盘的惯性传动，释放动磁盘的动能，此时发条弹簧充分回弹，整个过程实现对永磁变矩器中发条弹簧的预紧和多圈压缩，这样使用整体结构更为精巧，特别适合于永磁变矩器中使用。

附图说明

图1为本发明截面图。

图2为本发明内部结构示意图；

图3为本发明驱动齿圈示意图；

图4为本发明滑动齿圈示意图；

图5为本发明缓冲机构安装示意图；

图6为本发明缓冲机构内部结构示意图；

图7为本发明缓冲机构截面图；

图示说明：

1、输入轴；2、左发条弹簧与左磁盘架圆连接板的连接结构；3、左发条弹簧； 4、左直槽板连接圆筒；5、左多圈螺线板；6、左辅助直槽板；7、左驱动齿圈；8、左滑动齿圈；9、左动磁盘；10、输出盘左轴；11、输出磁盘；12、右滑动齿圈；13、右驱动齿圈；14、右多圈螺线板；15、右发条弹簧 ；16、右发条弹簧与右磁盘架圆连接板的连接结构；17、直槽板连接大圆筒；18、右磁盘架直槽板；19、输出轴；20、右发条弹簧与右多圈螺线板的连接结构；21、轴承一；22、右直槽板连接圆筒；23、轴承二；24、右辅助直槽板；25、轴承三；26、右动磁盘；27、轴承四；28、轴承五；29、轴承六；30、左发条弹簧与左多圈螺线板的连接结构；31、左磁盘架直槽板；32、锁止销；33、多圈贯通螺线槽；

34、外齿；35、外齿尖齿结构；36、内齿；37、内齿尖齿结构；38、缓冲弹簧动支座；39、缓冲弹簧；40、缓冲弹簧动支座导向结构；41、左缓冲机构；42、右缓冲机构。

实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述：

本发明提供一种永磁变矩器的动磁盘与磁盘架之间的驱动连接装置， 该结构利用多圈螺线槽和直槽配合实现磁盘架和动磁盘之间的断续驱动，使得在磁盘架和动磁盘间相对转角大于1圈时能实现多圈压缩和回弹，这样结构更为精巧，特别适合于永磁变矩器的动磁盘与磁盘架之间使用。

 作为本发明一种实施例，本发明提供如图1和2所示一种永磁变矩器的动磁盘与磁盘架之间的驱动连接装置，包括输入轴1、连接结构、左发条弹簧3、左直槽板连接圆筒4、左多圈螺线板5、左辅助直槽板6、左驱动齿圈7、左滑动齿圈8 、左动磁盘9、输出磁盘11、右滑动齿圈12 、右驱动齿圈13、右多圈螺线板14、右发条弹簧15、直槽板连接大圆筒17、右磁盘架直槽板18、输出轴19、右直槽板连接圆筒22、右辅助直槽板24、右动磁盘26、左磁盘架直槽板31和锁止销32，所述直槽板连接大圆筒17两侧分别有左磁盘架直槽板31和右磁盘架直槽板18，所述输入轴1穿过左磁盘架直槽板31，所述直槽板连接大圆筒17内有输出磁盘11，所述输出磁盘11一侧有输出盘左轴10，所述输出盘左轴10端部与输入轴1端部相对应，所述输出盘左轴10端部套有轴承五28，所述输出磁盘11另一侧有输出轴19，所述右磁盘架直槽板18通过轴承一21套装在输出轴19外，所述输出磁盘11两侧分别有左动磁盘9和右动磁盘26，所述左动磁盘9通过轴承四27套装在输出盘左轴10上，所述右动磁盘26通过轴承三25套装在输出轴19上，所述左磁盘架直槽板31朝左动磁盘9一侧通过左直槽板连接圆筒4与左辅助直槽板6相连，所述左磁盘架直槽板31与左辅助直槽板6之间有左发条弹簧3和左多圈螺线板5，所述左发条弹簧3通过左发条弹簧与左磁盘架圆连接板的连接结构2与左磁盘架直槽板31相连，所述左发条弹簧3通过左发条弹簧与左多圈螺线板的连接结构30与左多圈螺线板5相连，所述左多圈螺线板5通过轴承六29套装在输入轴1端部，所述右磁盘架直槽板18朝右动磁盘26一侧通过右直槽板连接圆筒22与右辅助直槽板24相连，所述右磁盘架直槽板18与右辅助直槽板24之间有右发条弹簧15和右多圈螺线板14，所述右发条弹簧15通过右发条弹簧与右磁盘架圆连接板的连接结构16与右磁盘架直槽板18相连，所述右发条弹簧15通过右发条弹簧与右多圈螺线板的连接结构20与右多圈螺线板14相连，所述右多圈螺线板14通过轴承二23套装在输出轴19上，所述左辅助直槽板6和左动磁盘9之间有左驱动齿圈7和左滑动齿圈8，所述右辅助直槽板24和右磁盘架直槽板18之间有右滑动齿圈12和右驱动齿圈13，驱动齿圈的外齿34和对应滑动齿圈的内齿36相啮合，所述左辅助直槽板6、右磁盘架直槽板18、右辅助直槽板24和左磁盘架直槽板31上各有一对对称设置的条形槽，所述左多圈螺线板5和右多圈螺线板14上有多圈贯通螺线槽33，所述锁止销32有一对，所述锁止销32穿过左辅助直槽板6、右磁盘架直槽板18、右辅助直槽板24和左磁盘架直槽板31对应的条形槽及左多圈螺线板5和右多圈螺线板14的多圈贯通螺线槽33。

 作为本发明一种具体实施例，本发明提供一种永磁变矩器的动磁盘与磁盘架之间的驱动连接装置，包括输入轴1、连接结构、左发条弹簧3、左直槽板连接圆筒4、左多圈螺线板5、左辅助直槽板6、左驱动齿圈7、左滑动齿圈8 、左动磁盘9、输出磁盘11、右滑动齿圈12 、右驱动齿圈13、右多圈螺线板14、右发条弹簧15、直槽板连接大圆筒17、右磁盘架直槽板18、输出轴19、右直槽板连接圆筒22、右辅助直槽板24、右动磁盘26、左磁盘架直槽板31和锁止销32，所述直槽板连接大圆筒17两侧分别有左磁盘架直槽板31和右磁盘架直槽板18，所述输入轴1穿过左磁盘架直槽板31，所述直槽板连接大圆筒17内有输出磁盘11，所述输出磁盘11一侧有输出盘左轴10，所述输出盘左轴10端部与输入轴1端部相对应，所述输出盘左轴10端部套有轴承五28，所述输出磁盘11另一侧有输出轴19，所述右磁盘架直槽板18通过轴承一21套装在输出轴19外，所述输出磁盘11两侧分别有左动磁盘9和右动磁盘26，所述左动磁盘9通过轴承四27套装在输出盘左轴10上，所述右动磁盘26通过轴承三25套装在输出轴19上，所述左磁盘架直槽板31朝左动磁盘9一侧通过左直槽板连接圆筒4与左辅助直槽板6相连，所述左磁盘架直槽板31与左辅助直槽板6之间有左发条弹簧3和左多圈螺线板5，所述左发条弹簧3通过左发条弹簧与左磁盘架圆连接板的连接结构2与左磁盘架直槽板31相连，所述左发条弹簧3通过左发条弹簧与左多圈螺线板的连接结构30与左多圈螺线板5相连，所述左多圈螺线板5通过轴承六29套装在输入轴1端部，所述右磁盘架直槽板18朝右动磁盘26一侧通过右直槽板连接圆筒22与右辅助直槽板24相连，所述右磁盘架直槽板18与右辅助直槽板24之间有右发条弹簧15和右多圈螺线板14，所述右发条弹簧15通过右发条弹簧与右磁盘架圆连接板的连接结构16与右磁盘架直槽板18相连，所述右发条弹簧15通过右发条弹簧与右多圈螺线板的连接结构20与右多圈螺线板14相连，所述右多圈螺线板14通过轴承二23套装在输出轴19上，所述左辅助直槽板6和左动磁盘9之间有左驱动齿圈7和左滑动齿圈8，所述右辅助直槽板24和右磁盘架直槽板18之间有右滑动齿圈12和右驱动齿圈13，所述外齿如图3所示的每个齿部有外齿尖齿结构，所述内齿如图4所示的每个齿部有内齿尖齿结构，设置尖齿结构可以提高啮合效果，驱动齿圈的外齿34和对应滑动齿圈的内齿36相啮合，所述左辅助直槽板6、右磁盘架直槽板18、右辅助直槽板24和左磁盘架直槽板31上各有一对对称设置的条形槽，所述左多圈螺线板5和右多圈螺线板14上有多圈贯通螺线槽33，所述锁止销32有一对，所述锁止销32穿过左辅助直槽板6、右磁盘架直槽板18、右辅助直槽板24和左磁盘架直槽板31对应的条形槽及左多圈螺线板5和右多圈螺线板14的多圈贯通螺线槽33，实现了磁盘架和动磁盘之间出现相对转角>360度时发条弹簧能释放和吸收能量且传递动力，在动磁盘依靠释放自身动能传递动力阶段，发条弹簧的回弹能被限位预紧，实际运用中多圈贯通螺线槽圈数一般为1.5-10圈，所述锁止销32两端分别有左缓冲机构41和右缓冲机构42如图5-7所示，所述左缓冲机构41和右缓冲机构42的缓冲机构主体包括缓冲弹簧动支座38、缓冲弹簧39和缓冲弹簧动支座导向结构40，所述缓冲弹簧动支座导向结构40套装锁止销32上，所述缓冲弹簧动支座38一侧有缓冲弹簧39，所述缓冲弹簧动支座38另一侧靠缓冲弹簧动支座导向结构40，设置缓冲机构可以对连接装置整体进行缓冲减振，从而降低扭矩波动，保护相互作用的元件，降低由于振动对永磁体退磁的可能，一般缓冲机构主要使用以上结构。

本发明固定挡位传动时，动磁盘、磁盘架和输出磁盘之间平均转速一致。换挡过渡传动时，动磁盘和输出磁盘之间相对转角最大为90度左右，转角范围最大约为0度-90度，动磁盘相对输出磁盘做往复转动，中间角度约为45度。在这个相对角度小于45度时，磁盘架通过弹簧驱动动磁盘；大于45度时，磁盘架不驱动动磁盘，自身空转，这样磁盘架和动磁盘之间的相对转角可达到数圈。两侧的磁盘架和动磁盘交替作用，这样保证动力平稳输出。

其中发条弹簧被压缩安装于磁盘架，滑动端安装于左多圈螺线板和右多圈螺线板，通过锁止销、右磁盘架直槽板和右辅助直槽板中的直槽限制。当左滑动齿圈和右滑动齿圈向外移动后，发条弹簧起作用；当左滑动齿圈和右滑动齿圈向内移动后时，发条弹簧不起作用。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作任何其他形式的限制，而依据本发明的技术实质所作的任何修改或等同变化，仍属于本发明所要求保护的范围。

Claims (3)

1. 一种永磁变矩器的动磁盘与磁盘架之间的驱动连接装置，包括输入轴（1）、连接结构、左发条弹簧（3）、左直槽板连接圆筒（4）、左多圈螺线板（5）、左辅助直槽板（6）、左驱动齿圈（7）、左滑动齿圈(8) 、左动磁盘(9)、输出磁盘（11）、右滑动齿圈(12) 、右驱动齿圈(13)、右多圈螺线板（14）、右发条弹簧（15）、直槽板连接大圆筒（17）、右磁盘架直槽板（18）、输出轴（19）、右直槽板连接圆筒（22）、右辅助直槽板（24）、右动磁盘（26）、左磁盘架直槽板（31）和锁止销（32），其特征在于：所述直槽板连接大圆筒（17）两侧分别有左磁盘架直槽板（31）和右磁盘架直槽板（18），所述输入轴（1）穿过左磁盘架直槽板（31），所述直槽板连接大圆筒（17）内有输出磁盘（11），所述输出磁盘（11）一侧有输出盘左轴（10），所述输出盘左轴（10）端部与输入轴（1）端部相对应，所述输出盘左轴（10）端部套有轴承五（28），所述输出磁盘（11）另一侧有输出轴（19），所述右磁盘架直槽板（18）通过轴承一（21）套装在输出轴（19）外，所述输出磁盘（11）两侧分别有左动磁盘（9）和右动磁盘（26），所述左动磁盘（9）通过轴承四（27）套装在输出盘左轴（10）上，所述右动磁盘（26）通过轴承三（25）套装在输出轴（19）上，所述左磁盘架直槽板（31）朝左动磁盘（9）一侧通过左直槽板连接圆筒（4）与左辅助直槽板（6）相连，所述左磁盘架直槽板（31）与左辅助直槽板（6）之间有左发条弹簧（3）和左多圈螺线板（5），所述左发条弹簧（3）通过左发条弹簧与左磁盘架圆连接板的连接结构（2）与左磁盘架直槽板（31）相连，所述左发条弹簧（3）通过左发条弹簧与左多圈螺线板的连接结构（30）与左多圈螺线板（5）相连，所述左多圈螺线板（5）通过轴承六（29）套装在输入轴（1）端部，所述右磁盘架直槽板（18）朝右动磁盘（26）一侧通过右直槽板连接圆筒（22）与右辅助直槽板（24）相连，所述右磁盘架直槽板（18）与右辅助直槽板（24）之间有右发条弹簧（15）和右多圈螺线板（14），所述右发条弹簧（15）通过右发条弹簧与右磁盘架圆连接板的连接结构（16）与右磁盘架直槽板（18）相连，所述右发条弹簧（15）通过右发条弹簧与右多圈螺线板的连接结构（20）与右多圈螺线板（14）相连，所述右多圈螺线板（14）通过轴承二（23）套装在输出轴（19）上，所述左辅助直槽板（6）和左动磁盘（9）之间有左驱动齿圈（7）和左滑动齿圈(8)，所述右辅助直槽板（24）和右磁盘架直槽板（18）之间有右滑动齿圈(12)和右驱动齿圈(13)，驱动齿圈的外齿（34）和对应滑动齿圈的内齿（36）相啮合，所述左辅助直槽板（6）、右磁盘架直槽板（18）、右辅助直槽板（24）和左磁盘架直槽板（31）上各有一对对称设置的条形槽，所述左多圈螺线板（5）和右多圈螺线板（14）上有多圈贯通螺线槽（33），所述锁止销（32）有一对，所述锁止销（32）穿过左辅助直槽板（6）、右磁盘架直槽板（18）、右辅助直槽板（24）和左磁盘架直槽板（31）对应的条形槽及左多圈螺线板（5）和右多圈螺线板（14）的多圈贯通螺线槽（33）；

所述左多圈螺线板（5）和右多圈螺线板（14）的多圈贯通螺线槽（33）圈数为1.5-10圈；

所述锁止销（32）两端分别有左缓冲机构（41）和右缓冲机构（42）；

所述左缓冲机构（41）和右缓冲机构（42）的缓冲机构主体包括缓冲弹簧动支座（38）、缓冲弹簧（39）和缓冲弹簧动支座导向结构（40），所述缓冲弹簧动支座导向结构（40）套装锁止销（32）上，所述缓冲弹簧动支座（38）一侧有缓冲弹簧（39），所述缓冲弹簧动支座（38）另一侧靠缓冲弹簧动支座导向结构（40）。

2.根据权利要求1所述的一种永磁变矩器的动磁盘与磁盘架之间的驱动连接装置，其特征在于：所述外齿（34）的每个齿部有外齿尖齿结构（35）。

3.根据权利要求1所述的一种永磁变矩器的动磁盘与磁盘架之间的驱动连接装置，其特征在于：所述内齿（36）的每个齿部有内齿尖齿结构（37）。

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