本實用新型屬于機械部件技術領域，具體涉及一種電機的調(diào)速裝置。

背景技術：

永磁無刷電動機具有結(jié)構(gòu)簡單、運行可靠、體積小、質(zhì)量小、損耗少、效率高，以及電動機的形狀和尺寸可以靈活多樣等顯著優(yōu)點，因為應用范圍極為廣泛，幾乎遍及航空航天、國防、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和日常生活的各個領域，尤其在電動車輛中得到了廣泛的應用。

但是，傳統(tǒng)的永磁無刷電動機無法改變電機的磁通量，因而無法具備電動車輛要求的等功率調(diào)速特性，使電動機的機械特性的高效區(qū)不能覆蓋電動車實際使用工況的變化范圍，導致能量的轉(zhuǎn)化效率低，極不經(jīng)濟。故本領域技術人員研發(fā)了一種具有兩個或者兩個以上永磁轉(zhuǎn)子的永磁無刷電動機，通過轉(zhuǎn)子之間的相對轉(zhuǎn)動來改變氣隙，達到調(diào)節(jié)磁鏈的目的，可是其調(diào)速機構(gòu)的設計十分復雜，零件極多，導致既需要開大量的模具，使制造成本居高不下，又增大了裝配難度，同時工作可靠性不高，并且需要額外消耗電能，導致續(xù)航能力大大降低。

并且，傳統(tǒng)的調(diào)速裝置僅能使發(fā)生相對轉(zhuǎn)動的永磁轉(zhuǎn)子從開始一直持續(xù)地相對轉(zhuǎn)動，不具備低速鎖止的功能，而根據(jù)汽車實際情況，車輛需要在低速時恒扭矩，而達到設定轉(zhuǎn)速以上時恒功率，這也是永磁無刷電動機一直未解決的技術難題。

解決以上問題成為當務之急。

技術實現(xiàn)要素：

為解決以上技術問題，本實用新型提供一種電機的調(diào)速裝置，能夠在轉(zhuǎn)動速度低于設定的最低轉(zhuǎn)速和高于設定的最高轉(zhuǎn)速時，兩個永磁轉(zhuǎn)子之間不會發(fā)生相對轉(zhuǎn)動，使電機保持恒扭矩，轉(zhuǎn)動速度介于設定的最低轉(zhuǎn)速和最高轉(zhuǎn)速之間時，兩個永磁轉(zhuǎn)子之間能夠發(fā)生一定角度的相對轉(zhuǎn)動，使電機保持恒功率。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型技術方案如下：

一種電機的調(diào)速裝置，其要點在于：包括可相對轉(zhuǎn)動的底座和穿設在該底座上的棘輪，該棘輪與底座同軸設置，在所述底座上設置有可使所述棘輪相對底座轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)角調(diào)節(jié)機構(gòu)，在所述棘輪上設有至少一個止動缺口，在所述底座上設有與該止動缺口相適應的鎖止機構(gòu)，所述棘輪和底座之間連接有復位機構(gòu)，該復位機構(gòu)使所述棘輪相對底座反轉(zhuǎn)回位；所述轉(zhuǎn)角調(diào)節(jié)機構(gòu)包括至少一個角度調(diào)節(jié)片組，每個角度調(diào)節(jié)片組均包括設置在所述底座上的銷軸以及至少一塊沿銷軸軸向設置并可相對其轉(zhuǎn)動的離心調(diào)節(jié)片，該離心調(diào)節(jié)片可使所述棘輪相對底座轉(zhuǎn)動；在所述底座上固定連接有一個與其同軸設置的第一永磁轉(zhuǎn)子。

采用以上結(jié)構(gòu)，將棘輪固套在電機轉(zhuǎn)軸上，當電機轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速較低時，鎖止機構(gòu)不受離心力的影響，鎖止底座和棘輪，即固定在底座上的第一永磁轉(zhuǎn)子和固定在電機轉(zhuǎn)軸上的第二永磁轉(zhuǎn)子之間不會發(fā)生相對轉(zhuǎn)動，當電機轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速增大到一定程度后，鎖止機構(gòu)受離心力的影響，解鎖底座和棘輪，即第一永磁轉(zhuǎn)子和第二永磁轉(zhuǎn)子能夠發(fā)生相對轉(zhuǎn)動，此時離心調(diào)節(jié)片在離心力的作用下相對銷軸轉(zhuǎn)動，進而帶動棘輪相對底座轉(zhuǎn)動，使第一永磁轉(zhuǎn)子和第二永磁轉(zhuǎn)子之間相對轉(zhuǎn)動，在這一階段，電機轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速越快，第一永磁轉(zhuǎn)子和第二永磁轉(zhuǎn)子之間的相對轉(zhuǎn)動角度越大，當離心調(diào)節(jié)片與底座抵接時，其不再相對銷軸轉(zhuǎn)動，使棘輪相對底座的相對轉(zhuǎn)動角度不再變大，即第一永磁轉(zhuǎn)子和第二永磁轉(zhuǎn)子的相對轉(zhuǎn)動角度不再繼續(xù)變大，當電機轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速繼續(xù)增大，第一永磁轉(zhuǎn)子和第二永磁轉(zhuǎn)子之間的相對轉(zhuǎn)動角度一直保持其最大相對轉(zhuǎn)動角度；本調(diào)速裝置能夠在轉(zhuǎn)動速度低于設定的最低轉(zhuǎn)速和高于設定的最高轉(zhuǎn)速時，固定在底座上的第一永磁轉(zhuǎn)子和固定在電機轉(zhuǎn)軸上的第二永磁轉(zhuǎn)子之間不會發(fā)生相對轉(zhuǎn)動，保證了電機的恒扭矩，轉(zhuǎn)動速度介于設定的最低轉(zhuǎn)速和最高轉(zhuǎn)速之間時，第一永磁轉(zhuǎn)子和第二永磁轉(zhuǎn)子之間能夠發(fā)生一定角度的相對轉(zhuǎn)動，相對轉(zhuǎn)動的角度隨著轉(zhuǎn)速的增大而增大，保證了電機的恒功率，當轉(zhuǎn)動速度逐漸降低時，在復位機構(gòu)的作用下第一永磁轉(zhuǎn)子和第二永磁轉(zhuǎn)子相對反向轉(zhuǎn)動，最終回到初始位置，結(jié)構(gòu)簡單可靠，工作狀態(tài)穩(wěn)定，零部件少，既減少開模數(shù)量，節(jié)約生產(chǎn)成本，又易于裝配，而且不需要額外消耗電能，保持電動車的續(xù)航能力，具有極高的實用性。

作為優(yōu)選：各個離心調(diào)節(jié)片能夠使棘輪轉(zhuǎn)動的最大角度各不相同。采用以上結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)了利用離心調(diào)節(jié)片的離心力對棘輪和底座的相對轉(zhuǎn)動角度的調(diào)節(jié)，使固定在底座上的第一永磁轉(zhuǎn)子和固定在電機轉(zhuǎn)軸上的第二永磁轉(zhuǎn)子發(fā)生相對轉(zhuǎn)動。

作為優(yōu)選：在所述離心調(diào)節(jié)片上均設有向外的凸起，每塊所述離心調(diào)節(jié)片向外轉(zhuǎn)動到極限位置時其凸起均與所述底座的內(nèi)壁抵接，且每個角度調(diào)節(jié)片組的每塊離心調(diào)節(jié)片具有的凸起的凸出長度自下而上或者自上而下依次增大。采用以上結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)了利用離心力對棘輪和底座的相對轉(zhuǎn)動角度的線性化調(diào)節(jié)，改善了對第一永磁轉(zhuǎn)子和第二永磁轉(zhuǎn)子相對轉(zhuǎn)動角度的調(diào)節(jié)效果，保證了電機的恒功率。

作為優(yōu)選：所述角度調(diào)節(jié)片組為兩組，其相對地設置在所述棘輪的兩側(cè)。采用以上結(jié)構(gòu)，使對棘輪和底座的相對轉(zhuǎn)動角度更加穩(wěn)定、可靠，進而使固定在底座上的第一永磁轉(zhuǎn)子和固定在電機轉(zhuǎn)軸上的第二永磁轉(zhuǎn)子之間的相對轉(zhuǎn)動更加穩(wěn)定、可靠。

作為優(yōu)選：所述棘輪包括圓盤，在該圓盤的一側(cè)盤面上設置有一個沿其軸線向外延伸的圓柱體形的凸臺，在所述圓盤另一側(cè)盤面上設有兩根與所述凸臺延伸方向相反的立柱，兩根所述立柱的軸線均與圓盤的軸線平行，在所述凸臺上沿其軸線設有貫穿的圓柱形的安裝孔，在該凸臺的側(cè)表面上設有彈簧卡口。采用以上結(jié)構(gòu)，棘輪通過安裝孔套設在電機轉(zhuǎn)軸上，在電機轉(zhuǎn)軸的帶動下轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)速較低時，鎖止機構(gòu)嵌入止動缺口，將棘輪鎖止，轉(zhuǎn)速逐漸增大，鎖止機構(gòu)在離心力的作用下脫離止動缺口，離心調(diào)節(jié)片撥動棘輪的立柱，使棘輪相對底座轉(zhuǎn)動，電機轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速越快，棘輪相對底座的轉(zhuǎn)動角度越大，當轉(zhuǎn)速大于一定值后，離心調(diào)節(jié)片與底座的側(cè)壁抵接，不再繼續(xù)帶動棘輪相對底座轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)速繼續(xù)增大，棘輪相對底座的轉(zhuǎn)動角度始終保持不便，當轉(zhuǎn)速減小時，棘輪在復位機構(gòu)的作用下相對底座反向轉(zhuǎn)動，最終回到初始位置。

作為優(yōu)選：在兩根所述立柱相對的內(nèi)側(cè)面上均形成與所述安裝孔相適應的圓弧形的內(nèi)陷部。采用以上結(jié)構(gòu)，有效增加棘輪與電機轉(zhuǎn)軸的接觸面積，使二者更加貼合，防止出現(xiàn)相對滑動。

作為優(yōu)選：在所述安裝孔內(nèi)設有限位鍵，該限位鍵位于所述凸臺的內(nèi)表面上沿其軸線方向延伸到其中一根所述立柱的內(nèi)側(cè)面上。采用以上結(jié)構(gòu)，配合帶動棘輪轉(zhuǎn)動的電機轉(zhuǎn)軸上的鍵槽，使二者可靠連接，不會出現(xiàn)相對滑動或轉(zhuǎn)動，使棘輪能夠可靠地被電機轉(zhuǎn)軸帶動。

作為優(yōu)選：所述止動缺口為兩個，兩個該止動缺口以圓盤盤面的直徑為中心線對稱設置。采用以上結(jié)構(gòu)，在低速轉(zhuǎn)動時，防止其發(fā)生順時針或者逆時針的相對轉(zhuǎn)動，保證了電機電機轉(zhuǎn)軸在低速的恒扭矩。

作為優(yōu)選：所述鎖止機構(gòu)為兩組，每組鎖止機構(gòu)包括止動塊和復位壓簧，所述止動塊均可轉(zhuǎn)動地設置在所述底座上，所述復位壓簧的兩端分別與所述底座與止動塊抵接，使所述止動塊能夠嵌入所述止動缺口。采用以上結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)巧妙、可靠，工作穩(wěn)定性高，在低速轉(zhuǎn)動時，止動塊嵌入止動缺口，使棘輪不會相對底座轉(zhuǎn)動，當轉(zhuǎn)速較高時，止動塊受離心力的作用，使止動塊脫離止動缺口，棘輪可相對底座轉(zhuǎn)動。

作為優(yōu)選：所述復位機構(gòu)包括套設在所述凸臺上的渦旋彈簧，在所述凸臺的側(cè)表面上設有用于固定所述渦旋彈簧一端的彈簧卡口，所述渦旋彈簧的另一端與所述底座固定連接。采用以上結(jié)構(gòu)，當轉(zhuǎn)速降低時，棘輪在渦旋彈簧的復位拉力的作用下，相對底座反向轉(zhuǎn)動回位，即使固定在底座上的第一永磁轉(zhuǎn)子和固定在電機轉(zhuǎn)軸上的第二永磁轉(zhuǎn)子回到初始位置，不再具有相對轉(zhuǎn)動角度。

與現(xiàn)有技術相比，本實用新型的有益效果是：

采用本實用新型提供的電機的調(diào)速裝置，結(jié)構(gòu)新穎，易于實現(xiàn)，能夠在轉(zhuǎn)動速度低于設定的最低轉(zhuǎn)速和高于設定的最高轉(zhuǎn)速時，固定在底座上的第一永磁轉(zhuǎn)子和固定在電機轉(zhuǎn)軸上的第二永磁轉(zhuǎn)子之間不會發(fā)生相對轉(zhuǎn)動，保證了電機的恒扭矩，轉(zhuǎn)動速度介于設定的最低轉(zhuǎn)速和最高轉(zhuǎn)速之間時，第一永磁轉(zhuǎn)子和第二永磁轉(zhuǎn)子之間能夠發(fā)生一定角度的相對轉(zhuǎn)動，相對轉(zhuǎn)動的角度隨著轉(zhuǎn)速的增大而增大，保證了電機的恒功率，當轉(zhuǎn)動速度逐漸降低時，在復位機構(gòu)的作用下第一永磁轉(zhuǎn)子和第二永磁轉(zhuǎn)子相對反向轉(zhuǎn)動，最終回到初始位置，結(jié)構(gòu)簡單可靠，工作狀態(tài)穩(wěn)定，零部件少，既減少開模數(shù)量，節(jié)約生產(chǎn)成本，又易于裝配，而且不需要額外消耗電能，保持電動車的續(xù)航能力，具有極高的實用性。

附圖說明

圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1的右視圖；

圖3為圖2中離心調(diào)節(jié)片轉(zhuǎn)動到最大位置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為棘輪一個視角的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為棘輪另一個視角的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

以下結(jié)合實施例和附圖對本實用新型作進一步說明。

如圖1、圖2和圖4所示，一種電機的調(diào)速裝置，包括底座1和穿設在該底座1上的棘輪2，該棘輪2與底座1同軸設置，在所述底座1上設置有兩組相對的轉(zhuǎn)角調(diào)節(jié)機構(gòu)3，該轉(zhuǎn)角調(diào)節(jié)機構(gòu)3可使所述棘輪2相對底座1轉(zhuǎn)動，在所述棘輪2上設有兩個相對的止動缺口22，其以圓盤21盤面的直徑為中心線對稱設置，在所述底座1上設有與該止動缺口22相適應的鎖止機構(gòu)4，該鎖止機構(gòu)在電機轉(zhuǎn)軸6的轉(zhuǎn)速較低時使棘輪2不會相對底座1轉(zhuǎn)動，所述棘輪2和底座1之間連接有復位機構(gòu)5，該復位機構(gòu)5使所述棘輪2相對底座1反轉(zhuǎn)回位；在所述底座1上固定連接有一個與其同軸設置的第一永磁轉(zhuǎn)子7，該第一永磁轉(zhuǎn)子7在底座1的帶動下同軸轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)其與固套在電機轉(zhuǎn)軸6發(fā)生相對轉(zhuǎn)動。

請參見圖1～圖3，所述轉(zhuǎn)角調(diào)節(jié)機構(gòu)3包括兩組角度調(diào)節(jié)片組31，其相對地設置在所述棘輪1的兩側(cè)，每組角度調(diào)節(jié)片組31均包括設置在所述底座1上的銷軸311以及至少一塊沿銷軸311軸向設置并可相對其轉(zhuǎn)動的離心調(diào)節(jié)片312，該離心調(diào)節(jié)片312可使所述棘輪2相對底座1轉(zhuǎn)動。各個離心調(diào)節(jié)片312能夠使棘輪2轉(zhuǎn)動的最大角度各不相同，即在每個離心調(diào)節(jié)片312上均設有向外的凸起312a，每塊所述離心調(diào)節(jié)片312向外轉(zhuǎn)動到極限位置時其凸起312a均與所述底座1的內(nèi)壁抵接，且每個角度調(diào)節(jié)片組31的每塊離心調(diào)節(jié)片312具有的凸起312a的凸出長度自下而上或者自上而下依次增大。

請參見圖4和圖5，所述棘輪2包括圓盤21，在該圓盤21的一側(cè)盤面上設置有一個沿其軸線向外延伸的圓柱體形的凸臺23，在所述圓盤21另一側(cè)盤面上設有兩根與所述凸臺23延伸方向相反的立柱24，兩根所述立柱24的軸線均與圓盤21的軸線平行，在所述凸臺23上沿其軸線設有貫穿的圓柱形的安裝孔25，在該凸臺23的側(cè)表面上設有彈簧卡口26。在兩根所述立柱24相對的內(nèi)側(cè)面上均形成與所述安裝孔25相適應的圓弧形的內(nèi)陷部27，在所述安裝孔25內(nèi)設有限位鍵28，該限位鍵28位于所述凸臺23的內(nèi)表面上沿其軸線方向延伸到其中一根所述立柱24的內(nèi)側(cè)面上。

請參見圖2，所述鎖止機構(gòu)4為兩組，每組鎖止機構(gòu)4包括止動塊41和復位壓簧42，所述止動塊41均可轉(zhuǎn)動地設置在所述底座1上，所述復位壓簧42的兩端分別與所述底座1與止動塊41抵接，使所述止動塊41嵌入所述止動缺口22，防止在電機轉(zhuǎn)軸6轉(zhuǎn)速較小時，棘輪2相對底座1順時針或者逆時針轉(zhuǎn)動。

請參見圖1，所述復位機構(gòu)5包括套設在所述凸臺23上的渦旋彈簧51，該渦旋彈簧51的一端卡入所述彈簧卡口26，另一端通過螺栓與所述底座1固定連接，當棘輪2發(fā)生相對底座1的轉(zhuǎn)動時，對棘輪2和底座1持續(xù)施加使二者回位的拉力。

本實用新型的工作過程如下：

將棘輪2和第二永磁轉(zhuǎn)子8固套在電機轉(zhuǎn)軸6上，當電機轉(zhuǎn)軸6的轉(zhuǎn)速較低時，鎖止機構(gòu)4的止動塊41受的離心力小于復位壓簧42的作用力，此時止動塊41嵌入止動缺口22，鎖止底座1和棘輪2，使固定在底座上的第一永磁轉(zhuǎn)子7和固定在電機轉(zhuǎn)軸6上的第二永磁轉(zhuǎn)子8之間不會發(fā)生相對轉(zhuǎn)動。

當電機轉(zhuǎn)軸6的轉(zhuǎn)速增大到一定程度后，鎖止機構(gòu)4的止動塊41受的離心力大于其所述復位壓簧42的作用力，止動塊41向外轉(zhuǎn)動，解鎖底座1和棘輪2，使固定在底座上的第一永磁轉(zhuǎn)子7和固定在電機轉(zhuǎn)軸6上的第二永磁轉(zhuǎn)子8能夠發(fā)生相對轉(zhuǎn)動，此時離心調(diào)節(jié)片312在離心力的作用下相對銷軸311轉(zhuǎn)動，進而帶動棘輪2相對底座1轉(zhuǎn)動，隨著電機轉(zhuǎn)軸6的轉(zhuǎn)速逐漸增大，凸起312a最長的離心調(diào)節(jié)片312先與底座1的內(nèi)側(cè)壁抵接，其它的離心調(diào)節(jié)片312隨著電機轉(zhuǎn)軸6的轉(zhuǎn)速逐漸增大繼續(xù)轉(zhuǎn)動，從凸起312a長的離心調(diào)節(jié)片312到凸起312a短的離心調(diào)節(jié)片312依次與底座1的內(nèi)側(cè)壁抵接，棘輪2相對底座1的相對轉(zhuǎn)動角度逐漸增大，即固定在底座上的第一永磁轉(zhuǎn)子7和固定在電機轉(zhuǎn)軸6上的第二永磁轉(zhuǎn)子8之間具有的相對轉(zhuǎn)動角度逐漸增大。

當電機轉(zhuǎn)軸6的轉(zhuǎn)動速度大到使凸起312a最短的離心調(diào)節(jié)片312也與底座1的內(nèi)側(cè)壁抵接時，此時棘輪2相對底座1相對轉(zhuǎn)動角度達到最大，電機轉(zhuǎn)軸6的轉(zhuǎn)動速度繼續(xù)增大，棘輪2只會保持與底座1的最大相對轉(zhuǎn)動角度，即固定在底座上的第一永磁轉(zhuǎn)子7和固定在電機轉(zhuǎn)軸6上的第二永磁轉(zhuǎn)子8保持最大相對轉(zhuǎn)動角度。

當電機轉(zhuǎn)軸6的轉(zhuǎn)動速度逐漸減小時，棘輪2在渦旋彈簧51的作用下相對底座1反向轉(zhuǎn)動，并帶動離心調(diào)節(jié)片312反向轉(zhuǎn)動，最終底座1、棘輪2和離心調(diào)節(jié)片312的相對位置都回到初始狀態(tài)，固定在底座上的第一永磁轉(zhuǎn)子7和固定在電機轉(zhuǎn)軸6上的第二永磁轉(zhuǎn)子8不再具有相對轉(zhuǎn)動角度。

最后需要說明的是，上述描述僅僅為本實用新型的優(yōu)選實施例，本領域的普通技術人員在本實用新型的啟示下，在不違背本實用新型宗旨及權利要求的前提下，可以做出多種類似的表示，這樣的變換均落入本實用新型的保護范圍之內(nèi)。