CN208369437U - 一种摆臂式车用液冷盘式永磁涡流柔性缓速器和汽车 - Google Patents

一种摆臂式车用液冷盘式永磁涡流柔性缓速器和汽车 Download PDF

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马忠威
陈德民
宗涛
王骏
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Abstract

本实用新型公开一种摆臂式车用液冷盘式永磁涡流柔性缓速器，包括：导向光轴，其连接间隔相对布置的缓速器框架；第一定子和第二定子，其分别安装在所述导向光轴上，能够沿着所述导向光轴轴向移动；转子，其同轴设置在第一定子和第二定子之间；支撑块，其固定连接所述缓速器框架；摆臂，其与所述支撑块铰接，铰接点的两侧设置有同向倾斜弧形滑槽，所述弧形滑槽关于所述铰接点对称；所述第一定子和第二定子的周缘具有凸起部，其分别容纳在所述弧形滑槽中；执行机构，其铰接所述摆臂的上部；其中，所述执行机构驱动所述摆臂旋转时，带动所述第一定子和第二定子同时靠近或远离所述转子，实现定子同步调节。本实用新型还提供一种汽车，采用上述缓速器。

Description

一种摆臂式车用液冷盘式永磁涡流柔性缓速器和汽车
技术领域
本实用新型属于汽车缓速器技术领域，特别涉及一种摆臂式车用液冷盘式永磁涡流柔性缓速器和汽车。
背景技术
随着道路质量的改善，汽车制造技术的提升，为缓解运输量大、运输成本高的压力，汽车运输朝着载重量大、速度快的趋势发展，超载和超速现象时有发生，由超载和超速引起的交通事故比例呈上升趋势。目前汽车的行车制动装置属于摩擦式制动，通过制动蹄或制动钳跟制动轮鼓或制动盘之间的摩擦产生制动力，汽车减小的动能或者势能转化为热量，最终通过热传递和对流散发到空气当中。汽车行驶时一般使用行车制动装置来控制车速，当汽车高速、重载的情况下行驶时，为保证行车安全，需要长时间、频繁地使用行车制动装置。汽车在制动过程产生大量的热，而且热量在短时间内无法散发出去，特别是鼓式摩擦制动装置，散热性能比较差。如果长时间、频繁制动，导致制动装置热衰退，造成车速失控，带来安全隐患，甚至刹车失灵和爆胎，造成严重后果。
中国专利申请201110437138.4提供了一种径向阵列的永磁涡流缓速器，将定子布置在单一转子的两端，使两个定子运动行程较大，也就增大了整体的体积；同时采用了伺服电机和丝杠的驱动方式来驱动两个定子运动，驱动效率低且发热量大。
中国专利申请201710157665.7提供了一种车用盘式永磁涡流缓速器，采用两对定子和转子，并采用两个气缸相对设置并分别与主动连接杆连接，通过主动连接杆旋转实现第一定子和第二定子的相对移动，没有导向作用，很容易造成定子之间的错位，同时也难以实现定子同步调节。
实用新型内容
本实用新型的一个目的设计开发了一种摆臂式车用液冷盘式永磁涡流柔性缓速器，所述第一定子和第二定子支撑在导向光轴上，并通过摆臂连接两个定子，实现定子同步调节，也避免了定子相对移动时出现错位。
本实用新型提供的技术方案为：
一种摆臂式车用液冷盘式永磁涡流柔性缓速器，包括：
导向光轴，其连接间隔相对布置的缓速器框架；
第一定子和第二定子，其分别安装在所述导向光轴上，能够沿着所述导向光轴轴向移动；
转子，其同轴设置在第一定子和第二定子之间；
支撑块，其固定连接所述缓速器框架；
摆臂，其与所述支撑块铰接，铰接点的两侧设置有同向倾斜弧形滑槽，所述弧形滑槽关于所述铰接点对称；所述第一定子和第二定子的周缘具有凸起部，其分别容纳在所述弧形滑槽中，所述弧形滑槽运动能够使所述第一定子和第二定子沿着所述导向光轴轴向运动；
执行机构，其铰接所述摆臂的上部；
其中，所述执行机构驱动所述摆臂旋转时，带动所述第一定子和第二定子同时靠近或远离所述转子。
优选的是，还包括：
多个导向孔，其均匀设置在所述第一定子和第二定子周向边缘，所述导向光轴穿过所述导向孔；
轴承，其设置在所述导向孔内。
优选的是，所述凸起部为滚针轴承，其容纳在所述弧形滑槽中。
优选的是，所述支撑块周向间隔均匀设置在所述转子外围且两端分别与所述缓速器框架固定连接。
优选的是，所述执行机构为气缸，其与所述摆臂上部铰接，用于驱动所述摆臂绕所述铰接点轴向旋转。
优选的是，所述气缸为两个，分别沿着所述导向光轴轴向方向设置在所述缓速器框架上。
优选的是，还包括：
过渡架，其与所述缓速器框架另一侧固定连接，用于连接变速箱壳体；
气缸支架，其一端与所述气缸连接，另一端与所述缓速器框架一侧固定连接。
优选的是，所述第一定子和第二定子都包括：
钢盘，其为圆环形盘状且内部形成圆环形腔室；
盖板，其为圆环形盘状，用于密封所述圆环型腔室；
进水口和出水口，其设置在所述钢盘圆周上；
隔板，其设置在所述进水口和出水口之间的圆环形腔室内，用于分隔所述进水口和出水口。
优选的是，所述转子包括：
磁盘，其为圆环形盘状，所述磁盘两侧设置有用于安装永磁体的第一凹槽；
磁体，其设置在所述第一凹槽内；
磁盘盖板，其为圆环形盘状，其上设置有与所述第一凹槽对应的第二凹槽，所述磁盘盖板固定安装在磁盘两侧，用于固定所述磁体。
相应地，本实用新型还提供一种汽车，其特征在于，包括：
上述的摆臂式车用液冷盘式永磁涡流柔性缓速器；
所述摆臂式车用液冷盘式永磁涡流柔性缓速器的转子与汽车变速器的输出轴固定连接。
本实用新型至少具备以下有益效果：
(1)本实用新型所述的摆臂式车用液冷盘式永磁涡流柔性缓速器，所述第一定子和第二定子支撑在导向光轴上，并通过摆臂连接两个定子，实现定子同步调节，也避免了定子相对移动时出现错位。
(2)本实用新型所述的摆臂式车用液冷盘式永磁涡流柔性缓速器，在定子上设置有冷却腔和进出水孔，对定子进行冷却，降低缓速器的发热量，大大降低了制动过程中产生过高温度所带来的安全隐患。
(3)本实用新型所述弧形滑槽采用圆弧形中心对称轨道方式，对于转子与定子之间的间隙调节提供了便捷精准的可控性，并且在直推方式里有效的化简了执行机构所需的庞大推力；并且定子盘的运动改为直线运动，不增加相对的扭转运动，也同样减少了缓速器盘体由于驱动时所产生的扭转运动导致的变形因素。
(4)永磁涡流柔性缓速器克服了电涡流缓速器耗电量大缺点，由高性能的钕铁硼永磁体提供磁场，不需要供电，节省了电源；由电涡流缓速器的四级调速改为无极调速，制动转矩无极调节，驾驶员操作更方便；永磁体相对于电磁线圈具有体积小、重量轻的特点，永磁体代替电磁线圈能大幅度的减小体积和重量，同时定子组件部分材料采用非磁性材料做构架，使得双盘式永磁缓速器整体结构紧凑、重量轻。
附图说明
图1为本实用新型所述摆臂式车用液冷盘式永磁涡流柔性缓速器的爆炸结构示意图。
图2为本实用新型所述摆臂式车用液冷盘式永磁涡流柔性缓速器的爆炸结构示意图。
图3为本实用新型所述第一定子的结构示意图。
图4为本实用新型所述转子的结构示意图。
图5为本实用新型所述摆臂的结构示意图。
图6为本实用新型所述摆臂受力的示意图。
图7为本实用新型所述缓速器的工作原理示意图。
图8为本实用新型所述缓速器制动力的形成示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
本实用新型可以有许多不同的形式实施，而不应该理解为限于在此阐述的实施例，相反，提供这些实施例，使得本公开将是彻底和完整的。在附图中，为了清晰起见，会夸大结构和区域的尺寸和相对尺寸。
如图1-8所示，本实用新型提供一种摆臂式车用液冷盘式永磁涡流柔性缓速器，包括：导向光轴130，其连接间隔相对布置的缓速器框架140；第一定子110-A和第二定子110-B，其分别支撑在所述导向光轴130上，能够沿着所述导向光轴130轴向移动，本实施例中，所述第一定子110-A和第二定子110-B周向边缘均匀对应设置有多个导向孔111，所述导向光轴130穿过所述导向孔111，所述导向孔111内设置有轴承1111，便于定子在所述导向光轴130上无阻力滑动，每个定子上的导向孔为4个；转子120，其为盘状并同轴设置在第一定子110-A和第二定子110-B之间，所述转子120与汽车变速器的输出轴固定连接；支撑块170，其固定连接所述缓速器框架140，所述支撑块170周向间隔均匀设置在所述转子120外围且两端分别与所述缓速器框架140固定连接；摆臂150，其下部中间与其靠近的支撑块170铰接，下部铰接点的两侧设置有同向倾斜弧形滑槽151，所述弧形滑槽151关于所述铰接点对称；所述第一定子110-A和第二定子110-B的周缘具有凸起部152，所述凸起部为滚针轴承，其分别容纳在所述弧形滑槽151中，本实施例中，每个定子上的凸起部152为两个，分别对称设置在定子周缘两侧；执行机构 160，其铰接所述摆臂150的上部；其中，所述执行机构160驱动所述摆臂 150旋转时，带动所述第一定子110-A和第二定子110-B同时靠近或远离所述转子120。
作为本实用新型的另一实施例，所述执行机构160为气缸，其与所述摆臂150上部铰接，用于驱动所述摆臂150绕所述铰接点轴向旋转，本实施例中，所述气缸160为两个，分别沿着所述导向光轴130轴向方向设置在所述缓速器框架140上。还包括：过渡架180，其与所述缓速器框架140另一侧固定连接，用于连接变速箱壳体；气缸支架161，其一端与所述气缸160连接，另一端与所述缓速器框架140一侧固定连接。
作为本实用新型的另一实施例，所述第一定子110-A和第二定子110-B 都包括：钢盘112，其为圆环形盘状且内部形成圆环形腔室1121；进水口1122 和出水口1123，其靠近设置在所述钢盘112圆周上；隔板114，其设置在所述进水口1122和出水口1123之间的圆环形腔室1121内，用于分隔所述进水口1122和出水口1123；盖板113，其为圆环形盘状，用于密封所述圆环型腔室1121。
作为本实用新型的另一实施例，所述转子120包括：磁盘121，其为圆环形盘状，所述磁盘121两侧设置有用于安装永磁体的第一凹槽1211；磁体 122，其设置在所述第一凹槽1211内；磁盘盖板123，其为圆环形盘状，其上设置有与所述第一凹槽1211对应的第二凹槽1231，所述磁盘盖板123固定安装在磁盘121两侧，用于固定所述磁体122。本实施例中，所述转子120 还包括连接盘124，其同轴设置在所述磁盘121外围且与所述磁盘121一体成型。
工作原理：
当汽车需要辅助制动时，电控系统发出指令，控制气缸驱动摆臂绕铰接点轴向旋转，使得凸起部在弧形滑槽内滑动，进而驱动所述第一定子和第二定子沿所述转子轴向相向或者背向运动，使得第一定子和第二定子同时靠近或远离所述转子；当定子靠近转子时，转子在旋转过程中切割磁力线，在转子内部感应形成电涡流，由楞次定律知道运动导体上的感应电流产生的磁场力总是反抗导体的运动，从而产生了制动效果；随着定子不断的靠近转子，转子和定子之间的间隙不断变小，气隙磁场强度不断增大，气隙3毫米时，气隙磁场强度达到最大，制动力达到最大，制动扭矩达到最大；这样由电涡流产生的磁场和磁盘内部磁铁产生的磁场相互作用，充分消耗汽车动能，起到减速的目的；产生的大量热量由定子圆环形腔室内的冷却液体带走。
本实用新型所述的摆臂式车用液冷盘式永磁涡流柔性缓速器，在定子和转子周向设置有导向杆，并通过执行机构连接两个定子，实现定子同步调节，也避免了定子相对移动时出现错位；第二，在定子上设置有冷却腔和进出水孔，对定子进行冷却，降低缓速器的发热量，大大降低了制动过程中产生过高温度所带来的安全隐患；第三，所述弧形滑槽采用圆弧形中心对称轨道方式，对于转子与定子之间的间隙调节提供了便捷精准的可控性，并且在直推方式里有效的化简了执行机构所需的庞大推力；并且定子盘的运动改为直线运动，不增加相对的扭转运动，也同样减少了缓速器盘体由于驱动时所产生的扭转运动导致的变形因素；第四，永磁涡流柔性缓速器克服了电涡流缓速器耗电量大缺点，由高性能的钕铁硼永磁体提供磁场，不需要供电，节省了电源；由电涡流缓速器的四级调速改为无极调速，制动转矩无极调节，驾驶员操作更方便；永磁体相对于电磁线圈具有体积小、重量轻的特点，永磁体代替电磁线圈能大幅度的减小体积和重量，同时定子组件部分材料采用非磁性材料做构架，使得双盘式永磁缓速器整体结构紧凑、重量轻。
尽管本实用新型的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本实用新型并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (10)

1.一种摆臂式车用液冷盘式永磁涡流柔性缓速器，其特征在于，包括：
导向光轴，其连接间隔相对布置的缓速器框架；
第一定子和第二定子，其分别安装在所述导向光轴上，能够沿着所述导向光轴轴向移动；
转子，其同轴设置在第一定子和第二定子之间；
支撑块，其固定连接所述缓速器框架；
摆臂，其所述支撑块铰接，铰接点的两侧设置有同向倾斜弧形滑槽，所述弧形滑槽关于所述铰接点对称；所述第一定子和第二定子的周缘具有凸起部，其分别容纳在所述弧形滑槽中，所述弧形滑槽运动能够使所述第一定子和第二定子沿着所述导向光轴轴向运动；
执行机构，其铰接所述摆臂的上部；
其中，所述执行机构驱动所述摆臂旋转时，带动所述第一定子和第二定子同时靠近或远离所述转子。
2.如权利要求1所述的摆臂式车用液冷盘式永磁涡流柔性缓速器，其特征在于，还包括：
多个导向孔，其均匀设置在所述第一定子和第二定子周向边缘，所述导向光轴穿过所述导向孔；
轴承，其设置在所述导向孔内。
3.如权利要求1所述的摆臂式车用液冷盘式永磁涡流柔性缓速器，其特征在于，所述凸起部为滚针轴承，其容纳在所述弧形滑槽中。
4.如权利要求1所述的摆臂式车用液冷盘式永磁涡流柔性缓速器，其特征在于，所述支撑块周向间隔均匀设置在所述转子外围且两端分别与所述缓速器框架固定连接。
5.如权利要求1所述的摆臂式车用液冷盘式永磁涡流柔性缓速器，其特征在于，所述执行机构为气缸，其与所述摆臂上部铰接，用于驱动所述摆臂绕所述铰接点轴向旋转。
6.如权利要求5所述的摆臂式车用液冷盘式永磁涡流柔性缓速器，其特征在于，所述气缸为两个，分别沿着所述导向光轴轴向方向设置在所述缓速器框架上。
7.如权利要求6所述的摆臂式车用液冷盘式永磁涡流柔性缓速器，其特征在于，还包括：
过渡架，其与所述缓速器框架另一侧固定连接，用于连接变速箱壳体；
气缸支架，其一端与所述气缸连接，另一端与所述缓速器框架一侧固定连接。
8.如权利要求1所述的摆臂式车用液冷盘式永磁涡流柔性缓速器，其特征在于，所述第一定子和第二定子都包括：
钢盘，其为圆环形盘状且内部形成圆环型腔室；
盖板，其为圆环形盘状，用于密封所述圆环型腔室；
进水口和出水口，其设置在所述钢盘圆周上；
隔板，其设置在所述进水口和出水口之间的圆环形腔室内，用于分隔所述进水口和出水口。
9.如权利要求1所述的摆臂式车用液冷盘式永磁涡流柔性缓速器，其特征在于，所述转子包括：
磁盘，其为圆环形盘状，所述磁盘两侧设置有用于安装永磁体的第一凹槽；
磁体，其设置在所述第一凹槽内；
磁盘盖板，其为圆环形盘状，其上设置有与所述第一凹槽对应的第二凹槽，所述磁盘盖板固定安装在磁盘两侧，用于固定所述磁体。
10.一种汽车，其特征在于，包括：
权利要求1-9种任意一项所述的摆臂式车用液冷盘式永磁涡流柔性缓速器；
所述摆臂式车用液冷盘式永磁涡流柔性缓速器的转子与汽车变速器的输出轴固定连接。
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