專利名稱：變速箱前置式雙凸極液冷電渦流緩速器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種電渦流緩速器，通過旋轉且非接觸的金屬弧面做切割磁感線運動產(chǎn)生渦流制動力矩，對汽車進行輔助制動，特指一種置于變速箱前端利用循環(huán)液體冷卻的雙凸極構造液冷緩速器，屬于汽車制動領域。
背景技術：
電渦流緩速器作為一種汽車輔助制動裝置，其工作時轉子隨主動軸旋轉時氣隙磁通密度隨轉子的旋轉而發(fā)生周期性變化，在定子內(nèi)表面感生渦流電勢并產(chǎn)生電渦流，從而產(chǎn)生制動力矩，汽車通過磁場這一介質(zhì)將動能轉化為熱能消耗掉，進而達到減速制動作用。電渦流緩速器最大的特點是非接觸式制動，有效地改善車輛的制動性能，并且前置式緩速器可實現(xiàn)力矩放大，結構緊湊，質(zhì)量變輕，安裝簡便，減少維修，避免了環(huán)境污染，并且可以實現(xiàn)制動力矩的無極調(diào)節(jié)，提高工作效率，更好的適應車輛的需求。名稱為“一種凸極構造的液冷自勵式電渦流緩速器”的發(fā)明專利(專利申請?zhí)枮?01210061808.1)和名稱為“一種凸極構造的液冷式電渦流緩速器”的發(fā)明專利(專利申請?zhí)枮?01210061975. 6)所公開得的電渦流緩速器，都是采用凸極構造方式，這兩種結構若作為前置式緩速器來使用，轉子的轉動慣量太大，車輛換擋時，造成對變速箱齒輪的沖擊，影響變速箱的使用壽命。名稱為“變速箱前置式液冷永磁緩速器”的發(fā)明專利(專利申請?zhí)枮?00810132271. 7)公開了一種前置式的緩速器，雖然可以實現(xiàn)緩速器前置，其工作時用氣缸把高速旋轉的離合片和靜止的離合片連接一起，一旦摩擦片接觸，緩速器轉子立即開始轉動，緩速器就會產(chǎn)生制動力矩，這種工作模式導致離合盤使用壽命嚴重降低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服已有緩速器結構的不足，提供一種變速箱前置式雙凸極液冷電渦流緩速器，由于緩速器轉子轉速低于主軸轉速，減少了由緩速器轉子帶來的轉動慣量大的問題，同時離合器壓盤和從動摩擦片組轉速近似相同，接觸時也減少了離合片的磨損，增加了離合器的使用壽命，結構緊湊、體積質(zhì)量小、液冷散熱方式，可實現(xiàn)很大的等效力矩，持續(xù)不斷地保持制動力矩的穩(wěn)定性，緩速器線圈和離合器線圈的工作次序又決定其具有獨特的控制方式，使用壽命長、緩速器溫度低、熱衰退小、線圈不易燒毀等優(yōu)點。本發(fā)明通過以下技術方案來實現(xiàn)—種變速箱前置式雙凸極構造的液冷電渦流緩速器，包括緩速器轉子13、緩速器定子9、緩速器線圈12、緩速器水道11、離合器磁軛4、離合盤15、離合器線圈5、控制模塊8、永久磁鐵17和同步器轉子盤19 ;緩速器轉子13為齒形轉盤，永久磁鐵17固定在緩速器轉子13上；緩速器線圈12為一獨立的線圈，安裝在緩速器轉子13的兩個凸極之間，并與緩速器定子9固定在一起，通過導線套10把線圈引出到控制模塊8對其控制，線圈12為一靜止部件；緩速器定子9通過螺釘與發(fā)動機瓢殼7相連，通過變速箱端蓋14與變速箱外殼相連，緩速器定子9外殼上帶有冷卻水道11 ;離合器包括離合器磁軛4、離合器線圈5和離合盤15構成，離合盤15包括從動盤摩擦片組6和壓盤16組成，離合盤15用螺栓固定在緩速器轉子13上；同步器轉子盤19通過鍵2與主軸I相連。離合器磁軛4通過磁軛支撐軸承3與鍵2和傳動軸I相連，離合器線圈5與緩速器線圈12均由控制模塊8控制。同步裝置包括永久磁鐵17和同步轉子盤19。緩速器轉子13通過鍵2與轉子支撐軸承18和傳動軸I相連，永久磁鐵17嵌裝于緩速器轉子13內(nèi)圓。緩速器轉子13凸極外圓和緩速器定子9內(nèi)壁之間保持O. 5-lmm間隙。緩速器定子9內(nèi)圓與緩速器轉子13外圓同心，通過循環(huán)的冷卻水將緩速器定子9內(nèi)壁上由電渦流產(chǎn)生的熱量通過冷卻水11帶走并散發(fā)到空氣中。本發(fā)明一種變速箱前置式雙凸極液冷電渦流緩速器工作時，汽車傳動軸轉動時帶動同步器轉子盤19旋轉，切割由永久磁鐵17產(chǎn)生的磁力線，將感生渦流電勢并產(chǎn)生電渦流，該渦流所產(chǎn)生的磁場與氣隙磁場相互作用產(chǎn)生力矩，帶動緩速器轉子13近似同步旋轉。通過控制模塊8先向離合器線圈5供電。離合器線圈5中通電后產(chǎn)生磁場，使離合盤15中的壓盤16與從動盤摩擦片組6壓緊，由于離合盤15內(nèi)的兩組摩擦片接觸時轉速差較小，摩擦片磨損較少，沖擊很弱。旋轉的變速箱輸入軸I帶動離合盤15中的壓盤16以及緩速器轉子13—起轉動，然后再向緩速器線圈12供電，緩速器線圈12中通電后產(chǎn)生磁場，由于緩速器線圈12是安裝在緩速器轉子13的兩個凸極之間的，即會與緩速器轉子9共同形成環(huán)形磁路(如圖1虛線框所示)。當變速箱輸入軸I帶動離合盤15和緩速器轉子13轉動時，緩速器轉子13隨傳動軸I旋轉時定子內(nèi)表面磁通密度隨緩速器轉子13的旋轉而發(fā)生周期性變化，在緩速器定子9內(nèi)表面感生渦流電勢并產(chǎn)生電渦流，從而產(chǎn)生制動力矩，該制動力矩通過離合盤15的從動盤摩擦片組6和壓盤16之間的摩擦力矩作用于汽車傳動軸I上，即可對汽車起到緩速制動作用?？刂颇K8根據(jù)反饋的速度信號以及手柄檔位信號對緩速器線圈12中電流進行調(diào)節(jié)，可實現(xiàn)連續(xù)調(diào)節(jié)，并根據(jù)不同的速度情況采取分級制動。緩速器定子9上產(chǎn)生的熱量通過水道11內(nèi)液體帶走，水道11內(nèi)的液體與發(fā)動機冷卻水循環(huán)，或者與緩速器的獨立冷卻裝置循環(huán)，散熱后回流到緩速器中循環(huán)往復工作。若緩速器不需要制動時，控制模塊8首先停止對緩速器線圈12供電，緩速器定子9中不產(chǎn)生渦流因此不會有制動力矩產(chǎn)生，從而解除對汽車的制動，然后再停止對離合器線圈5供電，離合盤15中的壓盤16與從動盤摩擦片組6松開。此時，只有永久磁鐵17帶動緩速器轉子13旋轉。本發(fā)明變速箱前置式雙凸極液冷電渦流緩速器的主要優(yōu)點如下本發(fā)明結構簡單，由緩速器、離合器、同步裝置和控制模塊組成。永久磁鐵17帶動緩速器轉子13隨傳動軸I近似同步旋轉，減少了由緩速器轉子帶來的轉動慣量大的問題，并且在離合器工作時也減少了離合片的磨損，增加了離合器的使用壽命，結構緊湊、體積質(zhì)量小、液冷散熱方式，可實現(xiàn)很大的等效力矩，持續(xù)不斷地保持制動力矩的穩(wěn)定性，并具有獨特的控制方式，離合器先與緩速器工作，安全可靠，并且將緩速器置于發(fā)動機與變速箱之間，通過變速箱的減速(即扭矩放大)作用，增強了緩速器的制動效果，結構緊湊，體積質(zhì)量小。


圖1是本發(fā)明的一種變速箱前置式雙凸極液冷電渦流緩速器的結構示意圖。圖中1、傳動軸，2、鍵，3、磁軛支撐軸承，4、離合器磁軛，5、離合器線圈，6、從動盤摩擦片組，7、發(fā)動機瓢殼，8、控制模塊，9、緩速器定子，10、導線套，11、緩速器水道，12、緩速器線圈，13、緩速器轉子，14、變速箱端蓋，15、離合盤，16、壓盤，17、永久磁鐵，18、轉子支撐軸承，19、同步器轉子盤。
具體實施例方式下面結合附圖進一步對本發(fā)明的具體實施例進行說明。如圖1所示，離合器磁軛4通過磁軛支撐軸承3與鍵2和傳動軸I相連，離合器線圈5與控制模塊8相連，離合盤15中的從動盤摩擦片組6通過螺釘與緩速器轉子13相連接，壓盤16與傳動軸I通過鍵2相連。緩速器線圈12集中繞制成一個獨立線圈，固定在緩速器定子9的內(nèi)壁上，并且安裝在緩速器轉子13的兩個凸極之間。緩速器線圈12的導線通過穿過緩速器定子9的導線套10引出，并連接至控制模塊8，由控制模塊8控制離合器線圈5和緩速器線圈12。緩速器轉子13通過轉子支撐軸承18和鍵2與傳動軸I相連，汽車傳動軸I轉動時帶動同步器轉子盤19旋轉，切割由永久磁鐵17產(chǎn)生的磁力線，產(chǎn)生制動力矩，帶動緩速器轉子13近似同步旋轉。緩速器定子9通過螺釘與發(fā)動機瓢殼7相連，通過變速箱端蓋14與變速箱相連?？刂颇K8接收到檔位信息后，對緩速器線圈12中電流的大小進行調(diào)節(jié)。緩速器轉子13的兩個凸極與緩速器定子9內(nèi)壁之間的保持O. 5-lmm間隙。緩速器定子9開有水道11，置于緩速器最外側。汽車傳動軸轉動帶動同步裝置中的同步器轉子盤19轉動時，切割由永久磁鐵17產(chǎn)生的磁力線，將感生渦流電勢并產(chǎn)生電渦流，該電渦流所產(chǎn)生的磁場與永久磁鐵磁場相互作用產(chǎn)生力矩，帶動緩速器轉子13近似同步旋轉。當緩速器工作時，控制模塊8首先使離合器線圈5工作，離合盤15中的從動盤摩擦片組6和壓盤16接合，帶動緩速器轉子13與傳動軸I同步旋轉，然后控制模塊8控制及調(diào)節(jié)緩速器線圈12中勵磁電流大小，此時，緩速器轉子13內(nèi)產(chǎn)生磁力線。緩速器定子9切割緩速器轉子13的凸極發(fā)出的磁力線，在緩速器定子9內(nèi)產(chǎn)生渦流，并產(chǎn)生阻礙緩速器轉子13繼續(xù)轉動的阻力矩，該阻力矩通過離合盤15傳遞至汽車傳動軸I，通過變速箱的減速(即扭矩放大)作用，從而對汽車起到緩速制動作用。當不需要制動時，控制模塊8首先切斷緩速器線圈12中的勵磁電流，則緩速器轉子13中也不會產(chǎn)生磁力線，則緩速器定子9也不會做切割磁感線運動，即不會產(chǎn)生制動力矩；然后再切斷離合器線圈5中的電流，使壓盤16與從動摩擦片組6分離，此時，只有永久磁鐵17帶動緩速器轉子13旋轉。
權利要求
1.一種變速箱前置式雙凸極液冷電渦流緩速器，包括緩速器轉子(13)、緩速器定子(9)、緩速器線圈(12)、緩速器水道(11)、永久磁鐵(17)、同步器轉子盤(19)、離合器磁軛(4)、離合器線圈(5)、離合盤(15)、從動盤摩擦片組(6)、壓盤(16)、控制模塊(8)、轉子支撐軸承(18)、磁軛支撐軸承(3);其特征在于緩速器轉子(13)為齒形轉盤，緩速器轉子(13)通過轉子支撐軸承(18)與傳動軸(I)相連；永久磁鐵(17)固定于緩速器轉子(13)內(nèi)圓上，同步器轉子盤(19)為齒形盤，安裝在傳動軸(I)上，永久磁鐵(17)與同步器轉子盤(19)同軸且軸向?qū)挾认嗤痪徦倨鞫ㄗ?9)內(nèi)圓與緩速器轉子(13)外圓同心；緩速器線圈(12)為一獨立的線圈，固定在緩速器定子(9)中，安裝在緩速器轉子(13)的兩個凸極之間；緩速器定子(9)安裝在發(fā)動機瓢殼(7)和變速箱端蓋(14)之間；緩速器水道(11)在緩速器定子(9)內(nèi)；從動盤摩擦片組(6)固定在離合盤(15)上，壓盤(16)固定聯(lián)接在傳動軸(I)上；離合器線圈(5 )安裝在離合器磁軛(4)內(nèi)，離合器磁軛(4)通過磁軛支撐軸承(3 )與主軸相連；控制模塊(8)通過導線與離合器線圈(5)和緩速器線圈(12)連接。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種變速箱前置式雙凸極液冷電渦流緩速器，其特征在于離合盤(15)與緩速器轉子(13)固定連接。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種變速箱前置式雙凸極液冷電渦流緩速器，其特征在于永久磁鐵(17)和同步器轉子盤(19)構成同步裝置，永久磁鐵(17)內(nèi)圓和同步器轉子盤(19)外圓保持有O. 5-1. 5mm間隙。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種變速箱前置式雙凸極液冷電渦流緩速器，其特征在于緩速器的工作模式為離合器線圈(5)先工作，然后緩速器線圈(12)再工作；解除工作時緩速器線圈(12)先停止工作，然后離合器線圈(5)再停止工作。
全文摘要
一種變速箱前置式雙凸極液冷電渦流緩速器，屬于汽車制動領域。其結構包括離合器磁軛、離合器線圈、離合盤、緩速器轉子、緩速器定子、緩速器線圈、控制模塊。本發(fā)明將緩速器置于發(fā)動機和變速箱之間，通過變速箱的減速將扭矩放大，增強了緩速器的制動效果。緩速器轉子為齒形轉盤，通過支撐軸承與傳動軸相連，內(nèi)側安裝永久磁鐵，帶動緩速器轉子旋轉，使緩速器轉子與汽車主軸近似同步旋轉，減少離合器摩擦片工作時的損耗。本發(fā)明采用永久磁鐵使緩速器轉子與主軸近似同步旋轉，使緩速器制動時減少摩擦片損耗，并且在工作時采用離合器先于緩速器工作的模式，制動效果和熱衰退均優(yōu)于傳統(tǒng)的電渦流緩速器，結構緊湊，體積質(zhì)量小。
文檔編號H02K49/04GK103057428SQ20131001227
公開日2013年4月24日 申請日期2013年1月11日 優(yōu)先權日2013年1月11日
發(fā)明者李德勝, 張凱, 杜肖, 尹汪雷 申請人:北京工業(yè)大學