專利名稱：轉(zhuǎn)轂式永磁渦流緩速器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型是一種利用釹鐵硼永磁體作為制動力來源，通過在旋轉(zhuǎn)且非接觸的轉(zhuǎn)子中產(chǎn)生的反向渦流制動力對汽車車輛進行減速的輔助制動裝置，涉及一種汽車輔助制動裝置的改進。
背景技術(shù)：
隨著高速公路的快速發(fā)展和公路質(zhì)量的提高，使汽車在交通運輸中所占的比例不斷提高，這就要求汽車工業(yè)生產(chǎn)出更多適用于高速公路和城市運行的汽車，這些車輛不僅要具有高動力性、高舒適性的特點，而且尤其要具有極高的安全性，于是輔助制動系統(tǒng)應(yīng)運而生，以在車輛制動之前消耗部分行駛動能，增加行車制動系統(tǒng)的制動效能，穩(wěn)定行車制動系統(tǒng)的制動工況，有效提高車輛行駛的安全性能。
國內(nèi)常見的輔助制動系統(tǒng)主要有液力緩速器、電渦流緩速器等，其中電渦流緩速器的應(yīng)用比較廣泛。液力緩速器的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，低速制動效果差，動作響應(yīng)時間較長；電渦流緩速器安裝有數(shù)量較多的電磁線圈和磁芯，因而質(zhì)量大，制動時消耗電流大、電磁線圈發(fā)熱量高，能耗較高，工作時主機溫度的升高導(dǎo)致制動扭矩隨溫升衰減嚴重。
實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于改進現(xiàn)有電渦流緩速器存在的質(zhì)量較大、能耗高、主機發(fā)熱量大、制動扭矩隨溫度的升高衰減嚴重等不足，利用釹鐵硼永磁體作為制動力來源，設(shè)計一種質(zhì)量輕、制動扭矩較大、發(fā)熱量低、控制性能優(yōu)良、能源消耗少、制動扭矩較恒定的永磁渦流緩速器該緩速器適用于發(fā)動機后置的車輛或短傳動軸車輛。
本實用新型的轉(zhuǎn)轂式永磁渦流緩速器所采用的技術(shù)方案，其結(jié)構(gòu)參見附圖1～7，該裝置主要包括有定子組件15和轉(zhuǎn)子3；其中，定子組件15由定子環(huán)16和沿定子環(huán)16的圓周方向?qū)ΨQ設(shè)置的控制轉(zhuǎn)子是否處于磁場中的磁開關(guān)組件17構(gòu)成；轉(zhuǎn)子3安裝于變速箱輸出法蘭13與傳動軸法蘭14之間，定子組件15固定安裝于變速箱殼體18上，轉(zhuǎn)子3的內(nèi)緣面與定子組件15中磁開關(guān)組件17形成的外圓周同心，并且其之間留有可調(diào)整的空氣隙。
所述的磁開關(guān)組件17，如圖7、圖8所示，包括有釹鐵硼永磁體6、導(dǎo)磁缸11、由絕磁材料制成的環(huán)形氣缸10、導(dǎo)磁環(huán)9、導(dǎo)磁板5、活動導(dǎo)磁環(huán)7以及活塞環(huán)8；其中，釹鐵硼永磁體6置于導(dǎo)磁缸11內(nèi)部中心位置，氣缸10設(shè)置在導(dǎo)磁缸11內(nèi)壁與釹鐵硼永磁體6之間，導(dǎo)磁板5設(shè)置在釹鐵硼永磁體6外側(cè)的端面上，導(dǎo)磁環(huán)9設(shè)置在導(dǎo)磁缸11的端面上，活動導(dǎo)磁環(huán)7由活塞環(huán)8推動在氣缸10內(nèi)移動；導(dǎo)磁環(huán)9與導(dǎo)磁板5之間的間隙與氣缸10連通，間隙形狀與活動導(dǎo)磁環(huán)7的形狀相同，當活動導(dǎo)磁環(huán)7位于該間隙內(nèi)時，釹鐵硼永磁體6、導(dǎo)磁板5、活動導(dǎo)磁環(huán)7、導(dǎo)磁環(huán)9、導(dǎo)磁缸11構(gòu)成封閉的導(dǎo)磁回路，當活動導(dǎo)磁環(huán)7位于氣缸10內(nèi)部時，釹鐵硼永磁體6、導(dǎo)磁板5、轉(zhuǎn)子3、導(dǎo)磁環(huán)9、導(dǎo)磁缸11構(gòu)成導(dǎo)磁回路。
所述的導(dǎo)磁環(huán)9與導(dǎo)磁板5之間的間隙外側(cè)還設(shè)置有絕磁材料制作的使氣缸10形成封閉缸體的壓板4。
所述的氣缸10兩端設(shè)置有與氣缸連通的內(nèi)側(cè)氣閥1、外側(cè)氣閥2來控制活動導(dǎo)磁環(huán)7的移動；所述的導(dǎo)磁缸11內(nèi)側(cè)底部中心位置設(shè)置有臺階孔，將釹鐵硼永磁體6磁極的一端放置在臺階孔內(nèi)，與導(dǎo)磁缸11固定。
所述的活動導(dǎo)磁環(huán)7是具有梯形剖面的圓環(huán)體。
所述的磁開關(guān)組件17沿定子環(huán)16的圓周方向設(shè)置2組以上。
所述的轉(zhuǎn)子3的內(nèi)緣面與定子組件15中磁開關(guān)組件17之間的可調(diào)整的空氣隙寬度大于0.5mm。
所述的轉(zhuǎn)子3的外緣面設(shè)置有斜散熱片。
本實用新型的工作原理和過程是當車輛需要制動時，外側(cè)氣閥2進氣使活動導(dǎo)磁環(huán)7置于氣缸10下部使釹鐵硼永磁體6處于對外顯示磁性狀態(tài)(如圖7)，旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子3處于釹鐵硼永磁體6產(chǎn)生的磁場中，并切割磁力線在轉(zhuǎn)子中產(chǎn)生渦電流，渦流磁場產(chǎn)生與轉(zhuǎn)子3旋轉(zhuǎn)方向相反的轉(zhuǎn)矩從而降低傳動軸轉(zhuǎn)速并使車輛減速。制動結(jié)束后，內(nèi)側(cè)氣閥1進氣使活動導(dǎo)磁環(huán)7移置于氣缸10頂部并于導(dǎo)磁環(huán)9和導(dǎo)磁板5緊密接觸，使磁力線屏蔽于封閉的磁開關(guān)組件17內(nèi)部，系統(tǒng)恢復(fù)到對外不顯示磁性狀態(tài)(如圖6)。通過在定子環(huán)16的圓周方向上均勻布置多組磁開關(guān)組件17，可實現(xiàn)制動扭矩的多檔控制。
本實用新型的主要優(yōu)點是1)質(zhì)量輕。不需要電磁線圈及磁芯，釹鐵硼永磁體體積小，系統(tǒng)質(zhì)量輕。2)能源消耗少。無需電流供電，活動導(dǎo)磁環(huán)動作時所需提供的力量較小，能源消耗少。3)發(fā)熱低。系統(tǒng)不耗電，定子組件不產(chǎn)生熱量，轉(zhuǎn)子產(chǎn)生的熱量較低，風冷即可。4)制動扭矩較恒定。系統(tǒng)工作時溫度較低，可以使保持較恒定的制動扭矩。其它的優(yōu)點如磁封閉性好，漏磁極少；磁能利用率高；系統(tǒng)為非接觸制動，無磨損，無需維護等。


圖1本實用新型的轉(zhuǎn)轂式永磁渦流緩速器半剖面結(jié)構(gòu)示意圖；圖2本實用新型的轉(zhuǎn)轂式永磁渦流緩速器整體結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖；(拆去外側(cè)氣閥2及內(nèi)側(cè)氣閥1)圖3本實用新型的轉(zhuǎn)轂式永磁渦流緩速器定子組件15剖面結(jié)構(gòu)示意圖；圖4本實用新型的轉(zhuǎn)轂式永磁渦流緩速器定子組件15結(jié)構(gòu)示意圖(拆去外側(cè)氣閥2及內(nèi)側(cè)氣閥1)；
圖5本實用新型的轉(zhuǎn)轂式永磁渦流緩速器轉(zhuǎn)子3結(jié)構(gòu)示意圖；圖6本實用新型的轉(zhuǎn)轂式永磁渦流緩速器轉(zhuǎn)子3正面示意圖；圖7本實用新型的轉(zhuǎn)轂式永磁渦流緩速器磁開關(guān)組件17位于對外不顯示磁性時的示意圖；圖8本實用新型的轉(zhuǎn)轂式永磁渦流緩速器磁開關(guān)組件17位于對外顯示磁性時的示意圖；圖中1、內(nèi)側(cè)氣閥，2、外側(cè)氣閥，3、轉(zhuǎn)子，4、壓板，5、導(dǎo)磁板，6、釹鐵硼永磁體，7、活動導(dǎo)磁環(huán)，8、活塞環(huán)，9、導(dǎo)磁環(huán)，10、氣缸，11、導(dǎo)磁缸，12、磁頭固定槽，13、變速箱輸出法蘭，14、傳動軸法蘭，15、定子組件，16、定子環(huán)，17、磁開關(guān)組件，18、變速箱殼體。
具體實施方式
本實用新型的實施方式如下，參見圖1～7，轉(zhuǎn)轂式永磁渦流緩速器由定子組件15和轉(zhuǎn)子3構(gòu)成，轉(zhuǎn)子3和定子組件15為分離式非接觸結(jié)構(gòu)，依靠變速箱殼體18及變速箱輸出法蘭13保證裝配關(guān)系。定子組件15由定子環(huán)16及沿圓周方向固定設(shè)置于定子環(huán)16上的8組的磁開關(guān)組件17構(gòu)成，其中轉(zhuǎn)子3內(nèi)表面與磁開關(guān)組件17形成的外圓面同心非接觸并有可調(diào)整的空氣隙。磁開關(guān)組件17主要由釹鐵硼永磁體6、導(dǎo)磁缸11、活動導(dǎo)磁環(huán)7、導(dǎo)磁板5、導(dǎo)磁環(huán)9構(gòu)成，并和壓板4固定形成封閉的腔體。外側(cè)氣閥2及內(nèi)側(cè)氣閥1分別位于活塞環(huán)8的兩側(cè)；端面開口的導(dǎo)磁缸11內(nèi)側(cè)底部設(shè)置有與釹鐵硼永磁體6大小符合的臺階孔用于固定其磁極的一端，釹鐵硼永磁體6磁極的另一端端面與梯形剖面的導(dǎo)磁板5緊密吸合，并可與活動導(dǎo)磁環(huán)7的梯形剖面緊密配合；釹鐵硼永磁體6與導(dǎo)磁缸11內(nèi)側(cè)的間隙中設(shè)置絕磁材料構(gòu)成的氣缸10，可有效防止磁力線短路；活動導(dǎo)磁環(huán)7與導(dǎo)磁板5相接觸時，釹鐵硼永磁體6的磁力線被屏蔽于磁開關(guān)組件17內(nèi)，系統(tǒng)對外不顯示磁性。當需要制動時，外側(cè)氣閥2動作進入高壓氣體，推動活動導(dǎo)磁環(huán)7與導(dǎo)磁板5脫離，并遠離釹鐵硼永磁體6磁極，系統(tǒng)對外顯示磁性，在轉(zhuǎn)子3中產(chǎn)生反向力矩；制動結(jié)束后內(nèi)側(cè)氣閥1動作進入高壓氣體，推動活動導(dǎo)磁環(huán)7與導(dǎo)磁板5吸合，系統(tǒng)回到對外不顯示磁性狀態(tài)。
權(quán)利要求1.一種轉(zhuǎn)轂式永磁渦流緩速器，其特征在于該裝置主要包括有定子組件(15)和轉(zhuǎn)子(3)；其中，定子組件(15)由定子環(huán)(16)、沿定子環(huán)(16)的圓周方向?qū)ΨQ設(shè)置的控制轉(zhuǎn)子是否處于磁場中的磁開關(guān)組件(17)構(gòu)成；轉(zhuǎn)子(3)安裝于變速箱輸出法蘭(13)與傳動軸法蘭(14)之間，定子組件(15)固定安裝于變速箱殼體(18)上，轉(zhuǎn)子(3)的內(nèi)緣面與定子組件(15)中磁開關(guān)組件(17)形成的外圓周同心，并且其之間留有可調(diào)整的空氣隙。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種轉(zhuǎn)轂式永磁渦流緩速器，其特征在于所述的磁開關(guān)組件(17)包括有釹鐵硼永磁體(6)、導(dǎo)磁缸(11)、由絕磁材料制成的環(huán)形氣缸(10)、導(dǎo)磁環(huán)(9)、導(dǎo)磁板(5)、活動導(dǎo)磁環(huán)(7)以及活塞環(huán)(8)；其中，釹鐵硼永磁體(6)置于導(dǎo)磁缸(11)內(nèi)部中心位置，氣缸(10)設(shè)置在導(dǎo)磁缸(11)內(nèi)壁與釹鐵硼永磁體(6)之間，導(dǎo)磁板(5)設(shè)置在釹鐵硼永磁體(6)外側(cè)的端面上，導(dǎo)磁環(huán)(9)設(shè)置在導(dǎo)磁缸(11)的端面上，活動導(dǎo)磁環(huán)(7)由活塞環(huán)(8)推動在氣缸(10)內(nèi)移動；導(dǎo)磁環(huán)(9)與導(dǎo)磁板(5)之間的間隙與氣缸(10)連通，間隙形狀與活動導(dǎo)磁環(huán)(7)的形狀相同，當活動導(dǎo)磁環(huán)(7)位于間隙內(nèi)時，釹鐵硼永磁體(6)、導(dǎo)磁板(5)、活動導(dǎo)磁環(huán)(7)、導(dǎo)磁環(huán)(9)、導(dǎo)磁缸(11)構(gòu)成封閉的導(dǎo)磁回路，當活動導(dǎo)磁環(huán)(7)位于氣缸(10)內(nèi)部時，釹鐵硼永磁體(6)、導(dǎo)磁板(5)、轉(zhuǎn)子(3)、導(dǎo)磁環(huán)(9)、導(dǎo)磁缸(11)構(gòu)成導(dǎo)磁回路。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種轉(zhuǎn)轂式永磁渦流緩速器，其特征在于導(dǎo)磁環(huán)(9)與導(dǎo)磁板(5)之間的間隙外側(cè)還設(shè)置有絕磁材料制作的使氣缸(10)形成封閉缸體的壓板(4)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種轉(zhuǎn)轂式永磁渦流緩速器，其特征在于在氣缸(10)兩端設(shè)置有與氣缸連通的內(nèi)側(cè)氣閥(1)、外側(cè)氣閥(2)來控制活動導(dǎo)磁環(huán)(7)的移動。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種轉(zhuǎn)轂式永磁渦流緩速器，其特征在于所述的導(dǎo)磁缸(11)內(nèi)側(cè)底部中心位置設(shè)置有臺階孔，將釹鐵硼永磁體(6)磁極的一端放置在臺階孔內(nèi)，與導(dǎo)磁缸(11)固定。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種轉(zhuǎn)轂式永磁渦流緩速器，其特征在于活動導(dǎo)磁環(huán)(7)是具有梯形剖面的圓環(huán)體。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種轉(zhuǎn)轂式永磁渦流緩速器，其特征在于沿定子環(huán)(16)的圓周方向設(shè)置2組以上的磁開關(guān)組件(17)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種轉(zhuǎn)轂式永磁渦流緩速器，其特征在于所述的轉(zhuǎn)子(3)的內(nèi)緣面與定子組件(15)中磁開關(guān)組件(17)之間的可調(diào)整的空氣隙寬度大于0.5mm。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種轉(zhuǎn)轂式永磁渦流緩速器，其特征在于所述的轉(zhuǎn)子(3)的外緣面設(shè)置有斜散熱片。
專利摘要一種轉(zhuǎn)轂式永磁渦流緩速器，涉及一種汽車輔助制動裝置的改進。包括有轉(zhuǎn)子(3)、定子環(huán)(16)、磁開關(guān)組件(17)，磁開關(guān)組件包括釹鐵硼永磁體(6)、導(dǎo)磁缸(11)、氣缸(10)、導(dǎo)磁環(huán)(9)、導(dǎo)磁板(5)、活動導(dǎo)磁環(huán)(7)、活塞環(huán)(8)。轉(zhuǎn)子安裝于變速箱輸出法蘭(13)與傳動軸法蘭(14)之間，定子組件固定安裝于變速箱殼體上，磁開關(guān)組件沿圓周方向均勻鑲嵌于定子環(huán)的內(nèi)部，釹鐵硼永磁體置于導(dǎo)磁缸內(nèi)部中心位置，氣缸置于導(dǎo)磁缸與釹鐵硼永磁體之間，導(dǎo)磁板置于釹鐵硼永磁體外側(cè)端面上，導(dǎo)磁環(huán)置于導(dǎo)磁缸的端面上，活動導(dǎo)磁環(huán)由活塞環(huán)推動在氣缸內(nèi)移動。該裝置具有質(zhì)量輕、能源消耗少、發(fā)熱低、制動扭矩較恒定等優(yōu)點。
文檔編號H02K49/10GK2880573SQ20062000728
公開日2007年3月21日 申請日期2006年3月3日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月3日
發(fā)明者李德勝, 李翔 申請人:北京工業(yè)大學(xué)