CN107968547A - 一种带增速器的内嵌式电磁液冷缓速器 - Google Patents

Abstract

一种带增速器的内嵌式电磁液冷缓速器，属于汽车辅助制动领域，包括电涡流缓速器部分和行星齿轮机构部分。电涡流缓速器部分，包括缓速器定子，缓速器转子，励磁线圈；缓速器定子其轴向剖面为C型结构，定子内部有水道，外层表面有进出水口，励磁线圈绕制成型后，直接固定在定子内，转子分为导磁齿部分和连接部分，导磁齿嵌在定子内外层之间，转子法兰与行星齿轮机构的太阳轮相连。该缓速器通过行星齿轮机构将缓速器转子的转速增加，将输入轴的速度n增加k倍(k取值在2‑3之间为宜)，在制动功率P不变的情况下，可以将缓速器的制动力矩T降低到T/k，从而可以大幅度降低缓速器本体的质量体积，且结构简单，转子转动惯量小，水冷散热效果好，改善汽车的制动安全性。

Description

一种带增速器的内嵌式电磁液冷缓速器

技术领域

本发明涉及一种带增速器的内嵌式电磁液冷缓速器，其内部装有行星齿轮机构，可将汽车变速器输出轴或差速器输出半轴的转速放大，从而提高了其制动功率密度，有效地保证了汽车中、低速时缓速器的涡流制动性能，属于汽车辅助制动领域。

背景技术

汽车缓速器是一种非接触性的辅助制动装置，能较好地解决由于汽车连续制动所导致的制动性能严重衰退问题，同时分担了制动机构统的制动负荷，大幅度提到了车辆行驶的安全性、经济性和舒适性。

目前，汽车中、低速运行时，电涡流缓速器的制动性能较差。本发明将汽车变速器输出轴或差速器输出半轴的转速放大，从而提高了其制动功率密度，更好地适应车辆的需求。

本发明利用了行星齿轮机构体积小、重量轻、结构紧凑，传递功率大、传递效率高、承载能力高等优点，同时利用了内嵌式电磁液冷缓速器热衰退小、转动惯量小、控制方便等有点。

发明内容

本发明克服已有电涡流缓速器制动功率密度低的情况，在电涡流缓速器结构基础上提出了一种带增速器的内嵌式电磁液冷缓速器，通过行星齿轮机构将缓速器转子的转速增加，根据电涡流缓速器制动功率公式，P＝2π*k*n*T,通过行星齿轮机构将输入轴的速度n增加k倍(k取值在2-3之间为宜)，在制动功率P不变的情况下，可以将缓速器的制动力矩T降低到T/k，从而大幅度降低缓速器本体的质量体积，有效地保证了汽车中、低速时制动性能，且结构较为简单，控制方便。

本发明包括电涡流缓速器部分，行星齿轮机构部分。电涡流缓速器部分，包括缓速器定子5，缓速器转子，缓速器励磁线圈1；缓速器定子5外形为圆环状，并于侧端面铣有凹槽，其轴向剖面为C型结构，定子内部有水道11，外层表面有进出水口，并固定在车架上；缓速器转子由法兰盘7和凸起的导磁齿6结合构成，法兰盘7用于与行星齿轮机构中的太阳轮9机械连接，导磁齿6安装与法兰盘7的一侧，同时结构上内嵌于定子凹槽内，如图2所示；缓速器励磁线圈1为集中绕制的独立线圈，且线圈固定在缓速器定子5上。行星齿轮机构部分，包括齿圈10，行星齿轮3，行星齿轮支架2，太阳轮9；齿圈10固定在缓速器定子上，行星齿轮3固定在行星架2，并与汽车变速器输出轴相连或差速器输出半轴，太阳轮9与缓速器转子相连。缓速器定子5外壳上带有冷却水道11，通过循环的冷却水将工作中产生的热量带走并散发到空气中。

转子导磁齿位6于定子内层与外层之间，当励磁线圈1通电时，与导磁齿6正对的定子5表面受磁力线切割。转子导磁齿6的齿顶圆弧与所述定子5外层内表面圆弧之间保持1-2毫米的间隙，转子导磁齿6的齿底圆弧与所述定子5内层外表面圆弧之间保持1-2毫米的间隙。

导磁齿设置大于0°小于90°的齿斜角θ，在宽度方向上呈中间宽，上下较窄的形状，该形状有利于实现聚磁的作用。

缓速器定子5外壳上设有冷却水道11，水道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。

行星齿轮支架2与汽车变速器输出轴或差速器输出半轴相连，经过行星齿轮机构的增速，将动力传到缓速器转子，从而提高了其制动功率，

本发明的一种带增速器的内嵌式电磁液冷缓速器，控制模块将蓄电池的电流通入缓速器励磁线圈1内，通过行星齿轮机构将汽车变速器输出轴或差速器输出半轴传递过的转速放大并传送到缓速转子，缓速器定子5不断切割转子产生的磁力线，在定子的一定深度内产生涡流，感应涡流形成的涡流场与励磁线圈产生的原磁场相互作用，从而产生制动力矩阻碍转子旋转。在此工作模式下，由于涡流作用在定子5上产生热量，水道11中的水将产生的热量带走，通过发动机水箱散热后，回到缓速器中循环往复工作。

当不需要制动或助力时，控制模块切断缓速器线圈1中的励磁电流，则缓速器转子不会产生磁力线，即不会产生制动的效果。

本发明主要优点如下：本发明结构简单，包括电涡流缓速器部分，行星齿轮机构部分。其中缓速器线圈1集中绕制，固定在缓速器定子5上。若干个转子导磁齿固定在法兰上，有效地减少了转子重量。该缓速器由于行星齿轮增速的作用，辅助制动效率高。本发明利用了行星齿轮机构体积小、重量轻、结构紧凑，传递功率大、传递效率高、承载能力高等优点。

本发明有效利用了磁能，控制方便，结构简单，转动惯量小，可靠性高，散热效果好。

附图说明

图1、本发明的一种带增速器的内嵌式电磁液冷缓速器的主视图；

图2、本发明的一种带增速器的内嵌式电磁液冷缓速器转子组件的左视图。

图中：1、缓速器线圈，2行星齿轮支架，3行星齿轮，4行星齿轮支架轴承固定支架，5缓速器定子，6转子导磁齿，7法兰盘，8太阳轮轴承固定支架，9太阳轮，10齿圈，11定子水道。

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和图2所示，本发明实施例缓速器转子与太阳轮相连，通过行星齿轮机构，与汽车变速器输出轴或差速器输出半轴相连，缓速器线圈1均集中绕制成独立线圈，固定在缓速器定子凹槽内。行星齿轮中的齿圈10通过螺栓与缓速器定子5连接并一起固定在车架上。控制器根据霍尔传感器的信号或驾驶员的指示，通过调节缓速器励磁线圈1中的励磁电流大小，来控制制动力矩大小。转子导磁齿6的齿顶圆弧与所述定子5外层内表面圆弧之间保持1-2毫米的间隙，转子导磁齿6的齿底圆弧与所述定子5内层外表面圆弧之间保持1-2毫米的间隙。

在上述缓速器实现涡流制动时，电控模块控制功率变换器调节缓速器励磁线圈1中的励磁电流大小，从而实现分级制动。

缓速器定子5外壳上带有冷却水道11，通过循环的冷却水将工作中产生的热量带走并散发到空气中。

Claims (4)

1.一种带增速器的内嵌式电磁液冷缓速器，包括电涡流缓速器部分，其特征在于，还包括行星齿轮机构部分；电涡流缓速器部分，包括缓速器定子，缓速器转子，缓速器励磁线圈；缓速器定子外形为圆环状，并于侧端面铣有凹槽，其轴向剖面为C型结构，定子内部有水道，外层表面有进出水口，并固定在车架上；缓速器转子由法兰盘和凸起的导磁齿结合构成，法兰盘用于与行星齿轮机构中的太阳轮机械连接，导磁齿安装于法兰盘的一侧，同时导磁齿内嵌于定子凹槽内；缓速器励磁线圈为集中绕制的独立线圈，且线圈固定在缓速器定子上；行星齿轮机构部分，包括齿圈，行星齿轮，行星齿轮支架，太阳轮；齿圈固定在缓速器定子上，行星齿轮固定在行星架，并行星架与汽车变速器输出轴或差速器输出半轴相连，太阳轮与缓速器转子相连；经过行星齿轮机构的增速，将动力传到缓速器转子，从而提高了其制动功率密度。

2.根据权利要求1所述的一种带增速器的内嵌式电磁液冷缓速器，其特征在于所述转子导磁齿位于定子内层与外层之间，当励磁线圈通电时，与导磁齿正对的定子表面受磁力线切割；转子导磁齿的齿顶圆弧与所述定子外层内表面圆弧之间保持1-2毫米的间隙，转子导磁齿的齿底圆弧与所述定子内层外表面圆弧之间保持1-2毫米的间隙。

3.根据权利要求1所述的一种带增速器的内嵌式电磁液冷缓速器，其特征在于缓速器定子外壳上设有水道，水道内的液体与发动机冷却水循环。

4.根据权利要求1所述的一种带增速器的内嵌式电磁液冷缓速器，其特征在于：导磁齿设置大于0°小于90°的齿斜角θ，在宽度方向上呈中间宽，上下较窄的形状。