CN212063808U - 一种带有制动机构的磁力变速器 - Google Patents

Abstract

一种带有制动机构的磁力变速器，包括固定支架及变速器，变速器通过固定支架固定；所述的变速器主要包括输入支架、输出支架、转换支架、N个主动磁块、N个离心块、M个被动磁块以及制动机构；通过在固定支架上设置制动机构，利用输出支架上的输出杆转动时撞击到拨块来打开制动机构释放被固定的被动磁块，由于该输出杆上的主动磁块非常接近相应被制动机构固定住的被动磁块，因此会产生强大的排斥力来推动转换支架快速转动实现了非接触式加速，有助于减少变速过程中的能量损耗。

Description

一种带有制动机构的磁力变速器

技术领域

本实用新型属于一种带有制动机构的磁力变速器，属于变速器的优化技术。

背景技术

在自动化领域，变速器是一种常用的部件。变速器是用来改变来自发动机的转速和转矩的机构，它能固定或分档改变输出轴和输入轴传动比，又称变速箱。变速器由变速传动机构和操纵机构组成，有些汽车还有动力输出机构。传动机构大多用普通齿轮传动，也有的用行星齿轮传动。变速器主要通过直径不同的齿轮之间的咬合来改变速度，齿轮之间的咬合是刚性连接，部件之间的摩擦力会将部分能量消耗掉，特别是在需要加速时，能量的损耗导致加速性能的下降，因此，需要寻找一种加速性能更好的变速器。

在申请号为2020102088756的本人申请的磁力变速器，通过电动机工作通过动力轴带动动力齿轮逆时针转动，动力齿轮带动直径比动力齿轮小的输入齿轮顺时针转动实现第一次加速，输入齿轮带动输入支架、输出支架、主动磁块以及离心块同步顺时针转动，离心块在转动过程中产生离心力使转动加速，再通过主动磁块顺时针方向的一端在转动过程中靠近磁性相同的被动磁块时，相同的磁性产生强大的排斥力推动被动磁块及与被动磁块固定连接的转换支架顺时针转动，被动磁块距离转换支架中心的距离小于主动磁块距离输入支架中心的距离，转换支架的转速高于输入支架的转速，转换支架顺时针转动带动与其咬合的转换齿轮转动，转换齿轮再带动直径更小的输出齿轮转动实现多次加速，输出齿轮将与其咬合的输出轴同速转动，通过主动磁块与转动过程中靠近被动磁块产生拜托力来推动转换支架转动实现了非接触式加速，有助于减少变速过程中的能量损耗。不足是当主动磁块顺时针旋转靠近磁性相同的被动磁块时，被动磁块受到同性相斥的磁性作用而顺时针转动，在主动磁块和被动磁块之间的距离还较远时，产生的排斥力显然比主动磁块和被动磁块的距离较近时小，因此，为了使主动磁块靠近被动磁块时产生的排斥力更大，被动磁块转动的速度才会更快。因此，需要寻找能够使主动磁块更为靠近被动磁块时被动磁块才开始转动的办法。

发明内容

本实用新型的目的是：提供一种针对被动磁块的制动机构，只有当主动磁块非常接近被动磁块时再释放被动磁块，使主动磁块和被动磁块之间产生的排斥力更大从而使磁力变速器的加速性能更好。

本实用新型的技术方案是：一种带有制动机构的磁力变速器，包括固定支架及变速器，变速器通过固定支架固定；所述的变速器主要包括输入支架1、输出支架2、转换支架3、N个主动磁块4、N个离心块5、M个被动磁块6以及制动机构7；输入支架和输出支架结构相同大小相同并对置设置，输入支架上设有N条输入杆，输出支架上设有对应的N条输出杆，在每条输入杆和相应的输出杆远离中心的末端按顺时针方向依次固定一块主动磁块4和一块离心块5，使输入支架和输出支架被锁紧在一起；输入支架包括连接架、输入轴承、连接轴承以及输入齿轮；所述的被动磁块6安置在转换支架3上；转换支架通过连接架固定在固定支架上；所述的主动磁块逆时针方向的一端的磁性与被动磁块顺时针方向一端的磁性相同；输入齿轮固定在输入支架朝外的端面中部，输入齿轮与动力齿轮啮合；输入齿轮的直径小于动力齿轮的直径；所述的输出支架2还包括了输出轴21、输出轴承22、输出固定架23、输出齿轮24以及转盘轴承25；输出支架中心设有输出孔，输出轴承22安置在输出孔里，输出固定架23的一端侧方设有向外突出的输出架，另一端设有转轴孔，输出固定架通过输出架固定在固定支架上，输出架上设有贯穿输出固定架的输出轴孔，输出轴能够在输出轴孔里转动；所述的输出轴上设有与输出齿轮中心孔中的键槽相匹配的输出键，输出轴插进输出固定架的输出轴孔，使输出轴的输出键进入输出齿轮中心孔中相应的键槽，输出固定架的输出架插入输出轴承的中心通孔中，使输出支架能够在外力的作用下围绕输出架转动，转盘轴承25安置在转轴孔里；当输出齿轮转动时，就会带动与其咬合的输出轴转动输出动力；所述的制动机构7包括基座71、拨块72、小齿轮73、大齿轮74、小齿轴杆75、大齿轴杆76、压簧调节板77、弹簧、活动座78、摩擦片79以及调节螺丝组成，所述的制动机构通过基座固定在输出固定架的下部末端；采用焊接的方式直接焊在输出固定架上；基座71的一侧设有固定块711，固定块的末端设有卡扣；基座的另一侧上部设有向外突出的上部接耳712，下部设有向外突出的下部接耳713；活动座78靠近上部接耳和下部接耳的一侧设有向基座方向突出的活动柱781，活动柱上设有贯穿的活动通孔，活动柱靠近固定块的一侧设有向远离基座方向突出的挡条782，摩擦片79固定在挡条与活动柱之间的活动座上；活动座将弹簧及压簧调节板压在基座上，使卡扣压在挡条外侧的活动座上，上部接耳上设有一个对应大齿轴杆的大齿螺孔，上部接耳上还设有一个对应小齿轴杆的小齿螺孔；相应的，下部接耳上设有一个对应大齿轴杆的大齿孔，一个对应小齿轴杆的小齿孔；大齿轮的一侧设有向外突出的大齿舌，活动通孔边缘设有对应的活动凹槽；大齿轴杆带螺纹的末端自下而上依次穿过大齿孔、大齿轮、活动通孔后旋拧在大齿螺孔上，使大齿轮上的大齿舌进入活动凹槽形成咬合；小轴螺杆带螺纹的末端依次穿过小齿孔、小齿轮、拨块后旋拧在小齿螺孔上，使小齿轮与拨块形成咬合；大齿轮与小齿轮互相咬合。

所述的制动机构还包括调节螺丝，基座上设有调节螺孔，调节螺丝旋拧在调节螺孔上，使调节螺丝的末端穿过基座抵在压簧调节板背面，通过旋转调节螺丝改变调节螺丝末端越过基座的长度，就能够改变弹簧的压缩程度，从而改变弹簧的初始预应力。

在挡条朝向摩擦片的壁面上设置缓冲垫。

在活动座朝向基座的壁面上设有向内凹陷的弹簧坑，弹簧朝向活动座的末端进入弹簧坑，防止弹簧在使用过程中发生轴向位移。

在压簧调节板上设有弹簧座，弹簧套在弹簧座上不易发生偏摆及轴向的位移。

有益效果

1.通过在固定支架上设置制动机构，利用输出支架上的输出杆转动时撞击到拨块来打开制动机构释放被固定的被动磁块，由于该输出杆上的主动磁块非常接近相应被制动机构固定住的被动磁块，因此会产生强大的排斥力来推动转换支架快速转动实现了非接触式加速，有助于减少变速过程中的能量损耗；

2.电动机工作通过动力轴带动动力齿轮逆时针转动，动力齿轮带动直径比动力齿轮小的输入齿轮顺时针转动实现第一次加速，输入齿轮带动输入支架、输出支架、主动磁块以及离心块同步顺时针转动，离心块在转动过程中产生离心力使转动加速，再通过主动磁块顺时针方向的一端在转动过程中靠近被制动机构锁定的磁性相同的被动磁块时，输出支架的一条输出杆撞击到拨块打开被锁定的转换支架，该条输出杆上对应的主动磁块因接近被制动机构锁止的被动磁块而产生强大的排斥力，这个排斥力推动被动磁块及与被动磁块固定连接的转换支架顺时针转动，转换支架的转速高于输入支架的转速，转换支架顺时针转动带动与其咬合的转换齿轮转动，转换齿轮再带动直径更小的输出齿轮转动实现多次加速，输出齿轮将与其咬合的输出轴同速转动输出动力。

附图说明

图1为本发明的一个立体外观示意图；

图2为本发明的局部剖面示意图；

图3图2的局部爆开示意图；

图4本发明的爆开示意图；

图5为本发明的输出支架及制动机构的示意图；

图6为图5的爆开示意图；

图7为本发明的制动机构的爆开图；

图8为本发明的制动机构的一个角度的立体图；

图9为本发明的制动机构的另一个角度的示意图；

图10为本发明的基座的示意图；

图11为本发明的活动座的示意图。

具体实施方式

如图1至图11所示，一种带有制动机构的磁力变速器，包括固定支架及变速器，变速器通过固定支架固定。

所述的固定支架包括底座、输入座以及输出座，输入座和输出座固定在底座上，变速器安置在输入座与输出座之间；动力齿轮固定在输入座上，发动机的动力轴与动力齿轮的中心通孔咬合，发动机工作时通过动力轴带动动力齿轮同向同速转动。

所述的带有制动机构的磁力变速器的结构除制动机构外的部分与申请号为2020102088756的磁力变速器结构相同。

所述的变速器主要包括输入支架1、输出支架2、转换支架3、N个主动磁块4、N个离心块5、M个被动磁块6以及制动机构7；输入支架和输出支架结构相同大小相同并对置设置，输入支架上设有N条输入杆，输出支架上设有对应的N条输出杆，在每条输入杆和相应的输出杆远离中心的末端按顺时针方向依次固定一块主动磁块4和一块离心块5，使输入支架和输出支架被锁紧在一起；输入支架包括连接架、输入轴承、连接轴承以及输入齿轮；所述的被动磁块6安置在转换支架3上。

通过在固定支架上设置制动机构，利用输出支架上的输出杆转动时撞击到拨块来打开制动机构释放被固定的被动磁块，由于该输出杆上的主动磁块非常接近相应被制动机构固定住的被动磁块，因此会产生强大的排斥力来推动转换支架快速转动实现了非接触式加速，有助于减少变速过程中的能量损耗。

转换支架通过连接架固定在输入座上；所述的主动磁块逆时针方向的一端的磁性与被动磁块顺时针方向一端的磁性相同；

转换支架中心的转换键轴的朝向输出固定架的一端插入转盘轴承，使转换支架能够在外力的作用下在输出固定架上的转轴孔里转动；所述的转换支架为两个，这两个转换支架平行且由中心设有转换孔的转换柱连接，转换孔内壁设有键槽，相应的，转换齿轮中心通孔也设有与转换孔相同的键槽，转换键轴外设有与转换孔及转换齿轮中心通孔相匹配的键，转换键轴插进转换孔及转换齿轮中心通孔，使转换支架、转换键轴及转换齿轴互相咬合在一起；每个转换支架包括M个向外突出的转换杆，转换杆偏心设置，相邻的两条转换杆之间的夹角为360度除M度，用螺丝将一个被动磁块固定在相同位置的两条转换杆的末端。

输入齿轮固定在输入支架朝外的端面中部，输入齿轮与动力齿轮啮合；输入齿轮的直径小于动力齿轮的直径。

所述的输出支架2还包括了输出轴21、输出轴承22、输出固定架23、输出齿轮24以及转盘轴承25。

输出支架中心设有输出孔，输出轴承22安置在输出孔里，输出固定架23的一端侧方设有向外突出的输出架，另一端设有转轴孔，输出固定架通过输出架固定在固定支架上，输出架上设有贯穿输出固定架的输出轴孔，输出轴能够在输出轴孔里转动；所述的输出轴上设有与输出齿轮中心孔中的键槽相匹配的输出键，输出轴插进输出固定架的输出轴孔，使输出轴的输出键进入输出齿轮中心孔中相应的键槽，输出固定架的输出架插入输出轴承的中心通孔中，使输出支架能够在外力的作用下围绕输出架转动，转盘轴承25安置在转轴孔里；当输出齿轮转动时，就会带动与其咬合的输出轴转动输出动力。

所述的制动机构7包括基座71、拨块72、小齿轮73、大齿轮74、小齿轴杆75、大齿轴杆76、压簧调节板77、弹簧、活动座78、摩擦片79以及调节螺丝组成，所述的制动机构通过基座固定在输出固定架的下部末端；通常采用焊接的方式直接焊在输出固定架上。

基座71的一侧设有固定块711，固定块的末端设有卡扣；基座的另一侧上部设有向外突出的上部接耳712，下部设有向外突出的下部接耳713；活动座78靠近上部接耳和下部接耳的一侧设有向基座方向突出的活动柱781，活动柱上设有贯穿的活动通孔，活动柱靠近固定块的一侧设有向远离基座方向突出的挡条782，摩擦片79固定在挡条与活动柱之间的活动座上；活动座将弹簧及压簧调节板压在基座上，使卡扣压在挡条外侧的活动座上，上部接耳上设有一个对应大齿轴杆的大齿螺孔，上部接耳上还设有一个对应小齿轴杆的小齿螺孔；相应的，下部接耳上设有一个对应大齿轴杆的大齿孔，一个对应小齿轴杆的小齿孔；大齿轮的一侧设有向外突出的大齿舌，活动通孔边缘设有对应的活动凹槽；大齿轴杆带螺纹的末端自下而上依次穿过大齿孔、大齿轮、活动通孔后旋拧在大齿螺孔上，使大齿轮上的大齿舌进入活动凹槽形成咬合。

小轴螺杆带螺纹的末端依次穿过小齿孔、小齿轮、拨块后旋拧在小齿螺孔上，使小齿轮与拨块形成咬合；大齿轮与小齿轮互相咬合。

所述的制动机构还包括调节螺丝，基座上设有调节螺孔，调节螺丝旋拧在调节螺孔上，使调节螺丝的末端穿过基座抵在压簧调节板背面，通过旋转调节螺丝改变调节螺丝末端越过基座的长度，就能够改变弹簧的压缩程度，从而改变弹簧的初始预应力。

在挡条朝向摩擦片的壁面上设置缓冲垫，避免转换支架与挡条发生刚性撞击。

在活动座朝向基座的壁面上设有向内凹陷的弹簧坑，弹簧朝向活动座的末端进入弹簧坑，防止弹簧在使用过程中发生轴向位移。弹簧优选筒形弹簧。

在压簧调节板上设有弹簧座，弹簧套在弹簧座上不易发生偏摆及轴向的位移。

当转换杆为四个时，转换支架并非十字型，而是如附图所示的错位设置，使相对的两条转换杆的延长线不会相交，但又保证所有相邻的转换杆的夹角为90度。

被动磁块距离转换支架中心的距离小于主动磁块距离输入支架中心的距离。

在转换键轴裸露出来的两端的卡环槽里分别压上相应的卡环，防止转换键轴从转换齿轮及转换孔脱出。

电动机工作时，通过动力轴带动动力齿轮逆时针转动，动力齿轮带动与其咬合的输入齿轮顺时针转，输入齿轮再带动通过输入销与其固定在一起的输入支架顺时针同步转动，从而带动与输入支架固定在一起的输出支架、以及主动磁块、离心块顺时针转动，离心块随输入支架和输出支架顺时针转动的过程中，离心块受重力影响产生离心力，离心力对输入支架和输出支架的顺时针旋转产生加速作用，当主动磁块顺时针转动到接近一块转换支架上的被动磁块时，由于两者磁性相同产生排斥力，排斥力推动转换支架顺时针转动，转换支架转动带动转换齿轮顺时针转动，转换齿轮顺时针转动再带动与其咬合的输出齿轮逆时针转动，输出齿轮再带动与其咬合的输出轴逆时针转动输出动力。

由于输出固定架固定在固定支架上不会发生转动，当转换支架的一条转换杆转动到刹车片时摩擦刹车片表面强制制动，使转换支架减速至停止转动，如果刹车片没能完全使转换支架停止转动，则该条转换杆会撞上刹车片末端的挡条实现制动，输入支架和输出支架继续带动主动磁块转动至靠近静止不动的被动磁块时输出支架撞到拨块，拨块转动带动小齿轮顺时针转动，进而带动与小齿轮咬合的大齿轮逆时针转动，进而带动与大齿轮咬合的活动座压缩弹簧向基座的方向变形，使活动座离开被其制动的转换杆，即将转换支架释放，这时，固定在该转换杆上的被动磁块因受到主动磁块的排斥产生排斥力，驱动转换支架顺时针旋转，转换支架转动带动转换齿轮顺时针转动，转换齿轮顺时针转动再带动与其咬合的输出齿轮逆时针转动，输出齿轮再带动与其咬合的输出轴逆时针转动输出动力。

当制动机构释放转换支架后，弹簧由于被压缩会产生复位的力量推动活动座复位，带动大齿轮顺时针转动，进而带动小齿轮逆时针转动复位。当制动机构复位后，转换支架中的任一条转换杆转动到达制动机构时就会被制动，使转换支架停止转动，直至输出支架上的一条输出杆再次撞击制动机构上的拨块从而再次打开制动机构释放转换支架，转换支架受一组互相靠近的主动磁块与被动磁块之间产生的排斥力的推动快速转动输出动力，如此循环往复直至电动机停止工作。

转换支架转动速度大于输入支架和输出支架实现变速，当输出支架再一次转动到转换杆到达制动机构会再次被制动，直至输出支架转动到拨动拨块打开制动机构，转换支架受被动磁块与主动磁块之间的排斥力影响再次转动，如此循环往复，实现变速。

转换支架的一瞬间的转速会比输入支架的转速大，输入支架的转速是恒定的，而转换支架是一瞬间快速转动，一瞬间又停止，下一瞬间又快速转动，每次转动幅度小于等于90度。

电动机工作通过动力轴带动动力齿轮逆时针转动，动力齿轮带动直径比动力齿轮小的输入齿轮顺时针转动实现第一次加速，输入齿轮带动输入支架、输出支架、主动磁块以及离心块同步顺时针转动，离心块在转动过程中产生离心力使转动加速，再通过主动磁块顺时针方向的一端在转动过程中靠近被制动机构锁定的磁性相同的被动磁块时，输出支架的一条输出杆撞击到拨块打开被锁定的转换支架，该条输出杆上对应的主动磁块因接近被制动机构锁止的被动磁块而产生强大的排斥力，这个排斥力推动被动磁块及与被动磁块固定连接的转换支架顺时针转动，转换支架的转速高于输入支架的转速，转换支架顺时针转动带动与其咬合的转换齿轮转动，转换齿轮再带动直径更小的输出齿轮转动实现多次加速，输出齿轮将与其咬合的输出轴同速转动输出动力实现了多级变速。

离心块能够加快主动磁块的转速，能够起到弥补动力齿轮与输入齿轮之间的咬合以及转换齿轮与输出齿轮之间的咬合带来的能量损耗。

上述实施例仅是用来说明解释本实用新型的用途，而并非是对本实用新型的限制，本技术领域的普通技术人员，在本实用新型的实质范围内，做出各种变化或替代，也应属于本实用新型的保护范畴。

Claims (5)

1.一种带有制动机构的磁力变速器，包括固定支架及变速器，变速器通过固定支架固定；其特征在于：所述的变速器主要包括输入支架(1)、输出支架(2)、转换支架(3)、N个主动磁块(4)、N个离心块(5)、M个被动磁块(6)以及制动机构(7)；输入支架和输出支架结构相同大小相同并对置设置，输入支架上设有N条输入杆，输出支架上设有对应的N条输出杆，在每条输入杆和相应的输出杆远离中心的末端按顺时针方向依次固定一块主动磁块(4)和一块离心块(5)，使输入支架和输出支架被锁紧在一起；输入支架包括连接架、输入轴承、连接轴承以及输入齿轮；所述的被动磁块(6)安置在转换支架(3)上；转换支架通过连接架固定在固定支架上；所述的主动磁块逆时针方向的一端的磁性与被动磁块顺时针方向一端的磁性相同；输入齿轮固定在输入支架朝外的端面中部，输入齿轮与动力齿轮啮合；输入齿轮的直径小于动力齿轮的直径；所述的输出支架(2)还包括了输出轴(21)、输出轴承(22)、输出固定架(23)、输出齿轮(24)以及转盘轴承(25)；输出支架中心设有输出孔，输出轴承(22)安置在输出孔里，输出固定架(23)的一端侧方设有向外突出的输出架，另一端设有转轴孔，输出固定架通过输出架固定在固定支架上，输出架上设有贯穿输出固定架的输出轴孔，输出轴能够在输出轴孔里转动；所述的输出轴上设有与输出齿轮中心孔中的键槽相匹配的输出键，输出轴插进输出固定架的输出轴孔，使输出轴的输出键进入输出齿轮中心孔中相应的键槽，输出固定架的输出架插入输出轴承的中心通孔中，使输出支架能够在外力的作用下围绕输出架转动，转盘轴承(25)安置在转轴孔里；当输出齿轮转动时，就会带动与其咬合的输出轴转动输出动力；所述的制动机构(7)包括基座(71)、拨块(72)、小齿轮(73)、大齿轮(74)、小齿轴杆(75)、大齿轴杆(76)、压簧调节板(77)、弹簧、活动座(78)、摩擦片(79)以及调节螺丝组成，所述的制动机构通过基座固定在输出固定架的下部末端；采用焊接的方式直接焊在输出固定架上；基座(71)的一侧设有固定块(711)，固定块的末端设有卡扣；基座的另一侧上部设有向外突出的上部接耳(712)，下部设有向外突出的下部接耳(713)；活动座(78)靠近上部接耳和下部接耳的一侧设有向基座方向突出的活动柱(781)，活动柱上设有贯穿的活动通孔，活动柱靠近固定块的一侧设有向远离基座方向突出的挡条(782)，摩擦片(79)固定在挡条与活动柱之间的活动座上；活动座将弹簧及压簧调节板压在基座上，使卡扣压在挡条外侧的活动座上，上部接耳上设有一个对应大齿轴杆的大齿螺孔，上部接耳上还设有一个对应小齿轴杆的小齿螺孔；相应的，下部接耳上设有一个对应大齿轴杆的大齿孔，一个对应小齿轴杆的小齿孔；大齿轮的一侧设有向外突出的大齿舌，活动通孔边缘设有对应的活动凹槽；大齿轴杆带螺纹的末端自下而上依次穿过大齿孔、大齿轮、活动通孔后旋拧在大齿螺孔上，使大齿轮上的大齿舌进入活动凹槽形成咬合；小轴螺杆带螺纹的末端依次穿过小齿孔、小齿轮、拨块后旋拧在小齿螺孔上，使小齿轮与拨块形成咬合；大齿轮与小齿轮互相咬合。

2.根据权利要求1所述的带有制动机构的磁力变速器，其特征在于：所述的制动机构还包括调节螺丝，基座上设有调节螺孔，调节螺丝旋拧在调节螺孔上，使调节螺丝的末端穿过基座抵在压簧调节板背面，通过旋转调节螺丝改变调节螺丝末端越过基座的长度，就能够改变弹簧的压缩程度，从而改变弹簧的初始预应力。

3.根据权利要求1所述的带有制动机构的磁力变速器，其特征在于：在挡条朝向摩擦片的壁面上设置缓冲垫。

4.根据权利要求1所述的带有制动机构的磁力变速器，其特征在于：在活动座朝向基座的壁面上设有向内凹陷的弹簧坑，弹簧朝向活动座的末端进入弹簧坑，防止弹簧在使用过程中发生轴向位移。

5.根据权利要求1所述的带有制动机构的磁力变速器，其特征在于：在压簧调节板上设有弹簧座，弹簧套在弹簧座上不易发生偏摆及轴向的位移。

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