電磁扭矩管理器的制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供一種電磁扭矩管理器，包括輸入軸、輸出軸、形成在輸入軸和輸出軸之間的封閉腔、位于封閉腔中且與輸入軸固定連接的第一磁盤(pán)片組、位于封閉腔中且與輸出軸固定連接的第二磁盤(pán)片組、第一電磁線(xiàn)圈、第二電磁線(xiàn)圈、以及填充在封閉腔中的磁性液體；第一電磁線(xiàn)圈和第二電磁線(xiàn)圈分別位于封閉腔的兩端、均固定在輸入軸上、且均和電子控制模塊相連接；第一電磁線(xiàn)圈、第一磁盤(pán)片組、磁性液體、第二磁盤(pán)片組和第二電磁線(xiàn)圈構(gòu)成一電磁通路。本申請(qǐng)中扭矩傳遞是無(wú)損耗傳遞，故扭矩傳遞效率高；感應(yīng)電磁力矩的大小不受磁性液體狀態(tài)、工作溫度等因素的影響，故扭矩傳遞控制的精度非常高，便于提升汽車(chē)的操控性、平順性以及智能化水平。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
電磁扭矩管理器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及汽車(chē)傳動(dòng)系統(tǒng)零部件領(lǐng)域，特別是涉及一種電磁扭矩管理器。
【背景技術(shù)】
[0002]扭矩管理器是汽車(chē)傳動(dòng)系統(tǒng)中的關(guān)鍵零部件，其作用是在汽車(chē)的前后橋之間或左右輪之間傳遞、以及調(diào)控動(dòng)力扭矩的大小和有無(wú)，因此，扭矩管理器工作的有效性、可靠性、主動(dòng)性程度是影響汽車(chē)的操控性、平順性以及智能化水平高低的關(guān)鍵因素。
[0003]目前，扭矩管理器主要包括摩擦片組的結(jié)合壓力觸發(fā)控制機(jī)構(gòu)和摩擦扭矩生成傳遞機(jī)構(gòu)兩大部分，如申請(qǐng)?zhí)枮?01010121882.9的中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利申請(qǐng)，其工作原理是通過(guò)控制摩擦片組之間的結(jié)合壓力來(lái)調(diào)節(jié)摩擦片組之間生成的機(jī)械摩擦扭矩的大小和有無(wú)，摩擦片組之間的結(jié)合壓力越大，扭矩管理器傳遞扭矩的能力越強(qiáng)，從輸入軸傳遞到輸出軸的扭矩也就越大。但是，上述依靠機(jī)械接觸摩擦原理生成和傳遞動(dòng)力扭矩時(shí)至少存在以下缺點(diǎn):
[0004]1、在建立和調(diào)節(jié)扭矩大小的過(guò)程中，摩擦片組之間存在滑動(dòng)摩擦，功率損失較大；
[0005]2、在扭矩傳遞中斷期間，盡管結(jié)合壓力的大小趨近于零，但是摩擦片組之間隨時(shí)會(huì)發(fā)生自然接觸的情況，因而有可能存在殘余摩擦損耗狀況；
[0006]3、隨著摩擦片的使用磨損或工作溫度的變化，扭矩傳遞控制的精度會(huì)出現(xiàn)一定程度的偏離。
[0007]為此，申請(qǐng)?zhí)枮?01110363058.9的中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)了一種扭矩管理器，其公開(kāi)的扭矩傳遞結(jié)構(gòu)包括套置于動(dòng)力輸入架(即輸入軸)外圓周上的電磁線(xiàn)圈、套置于輸出軸上并同動(dòng)力輸入架同步旋轉(zhuǎn)連接的旋轉(zhuǎn)體，旋轉(zhuǎn)體與輸出軸直接形成的密封環(huán)腔中填充有磁流變液材料;通過(guò)控制電磁線(xiàn)圈通電電流的大小來(lái)控制其產(chǎn)生的電磁場(chǎng)大小，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)磁流變液材料液體-固體間的轉(zhuǎn)換狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)材料摩擦力的變化，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)扭矩的可控制傳遞。上述通過(guò)磁場(chǎng)強(qiáng)度大小改變磁流變液材料液體-固體間的轉(zhuǎn)換狀態(tài)即為改變磁流變液的粘稠性或摩擦系數(shù)或耐剪切應(yīng)力，故其傳遞原理仍然還是依靠磁流變液中各組分之間的摩擦力來(lái)實(shí)現(xiàn)的，故其扭矩傳遞控制的精度不高，主要原因?yàn)?磁流變液中各組分之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)必然會(huì)產(chǎn)生摩擦力、導(dǎo)致摩擦發(fā)熱，從而導(dǎo)致磁流變液摩擦系數(shù)的變化，再加上扭矩管理器周?chē)h(huán)境的影響、磁流變液自身性能狀態(tài)的不穩(wěn)定性、以及磁流變液自身性能對(duì)摩擦系數(shù)的影響大，極容易導(dǎo)致磁流變液材料液體-固體間的實(shí)際轉(zhuǎn)換狀態(tài)與目標(biāo)轉(zhuǎn)換狀態(tài)不一致，最終導(dǎo)致扭矩傳遞控制的精度低；同時(shí)，由于其依靠摩擦力傳遞扭矩，摩擦傳遞勢(shì)必產(chǎn)生損耗，故傳遞效率低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種電磁扭矩管理器，其基于電磁感應(yīng)原理而產(chǎn)生的電磁感應(yīng)力來(lái)傳遞并調(diào)控動(dòng)力扭矩，進(jìn)而提高扭矩傳遞控制精度和傳遞效率。
[0009]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種電磁扭矩管理器，包括電子控制模塊、輸入軸和輸出軸，還包括形成在輸入軸和輸出軸之間的封閉腔、位于封閉腔中且與輸入軸固定連接的第一磁盤(pán)片組、位于封閉腔中且與輸出軸固定連接的第二磁盤(pán)片組、第一電磁線(xiàn)圈、第二電磁線(xiàn)圈、以及填充在封閉腔中的磁性液體;所述第一磁盤(pán)片組包括多片沿輸入軸軸向間隔分布的第一磁盤(pán)片，所述第二磁盤(pán)片組包括多片沿輸出軸軸向間隔分布的第二磁盤(pán)片，多片第一磁盤(pán)片和多片第二磁盤(pán)片交替間隔排布;所述第一電磁線(xiàn)圈和第二電磁線(xiàn)圈分別位于封閉腔的兩端、均固定在輸入軸上、且均和電子控制模塊相連接;所述第一電磁線(xiàn)圈、第一磁盤(pán)片組、磁性液體、第二磁盤(pán)片組和第二電磁線(xiàn)圈構(gòu)成一電磁通路。
[0010]進(jìn)一步地，所述第一電磁線(xiàn)圈和第二電磁線(xiàn)圈都位于封閉腔的外部，所述電磁通路還包括都固定在輸入軸上的第一導(dǎo)磁體和第二導(dǎo)磁體;所述第一導(dǎo)磁體位于第一電磁線(xiàn)圈和封閉腔之間、并與封閉腔連通，用于將第一電磁線(xiàn)圈通電后產(chǎn)生的電磁場(chǎng)傳遞給封閉腔中的磁性液體;所述第二導(dǎo)磁體位于第二電磁線(xiàn)圈和封閉腔之間、并與封閉腔連通，用于將第二電磁線(xiàn)圈通電后產(chǎn)生的電磁場(chǎng)傳遞給封閉腔中的磁性液體。
[0011]優(yōu)選地，所述第一導(dǎo)磁體和第二導(dǎo)磁體均為呈圓環(huán)狀的導(dǎo)磁環(huán)。
[0012]優(yōu)選地，所述第一導(dǎo)磁體和第二導(dǎo)磁體均由軟磁材料制成。
[0013]進(jìn)一步地，還包括用于檢測(cè)電磁通路的溫度的溫度計(jì)，該溫度計(jì)與所述電子控制豐吳塊相連接。
[0014]進(jìn)一步地，還包括用于檢測(cè)電磁通路的磁場(chǎng)強(qiáng)度的磁場(chǎng)測(cè)量計(jì)，該磁場(chǎng)測(cè)量計(jì)與所述電子控制模塊相連接。
[0015]優(yōu)選地，所述第一磁盤(pán)片和第二磁盤(pán)片均由軟磁材料制成。
[0016]進(jìn)一步地，所述輸入軸包括輸入軸本體部、從輸入軸本體部的一端徑向延伸的輸入軸碗底部、從輸入軸碗底部的外端軸向延伸的輸入軸裙部和輸入軸碗部、以及與輸入軸碗部固定連接的輸入軸端蓋部，所述輸入軸碗部的一端具有碗口，所述輸入軸端蓋部封堵該碗口，所述輸出軸的一端穿設(shè)在輸入軸端蓋部中、并位于輸入軸碗部?jī)?nèi)，且輸出軸的端部與輸入軸碗底部通過(guò)軸承相連接，所述輸入軸碗底部的內(nèi)端面、輸入軸碗部的內(nèi)周面、輸入軸端蓋部的內(nèi)端面和輸出軸的外周面共同圍成所述封閉腔。
[0017]優(yōu)選地，所述輸入軸端蓋部與輸出軸之間設(shè)有密封圈，所述軸承為密封軸承。
[0018]進(jìn)一步地，所述第一電磁線(xiàn)圈固定在輸入軸裙部的內(nèi)周面上，第二電磁線(xiàn)圈固定在輸入軸碗部的內(nèi)周面上。
[0019]如上所述，本發(fā)明涉及的電磁扭矩管理器，具有以下有益效果:
[0020]本申請(qǐng)中，電子控制模塊通過(guò)控制第一電磁線(xiàn)圈和第二電磁線(xiàn)圈中通電電流的大小來(lái)控制電磁通路中電磁場(chǎng)磁場(chǎng)強(qiáng)度的大小，進(jìn)而控制感應(yīng)生成于第一磁盤(pán)片組和第二磁盤(pán)片組之間電磁力矩的大小，從而控制輸出軸能夠得到的動(dòng)力扭矩的大小，實(shí)現(xiàn)輸入軸至輸出軸扭矩的傳遞控制；另外，本申請(qǐng)中扭矩的傳遞和控制是由感應(yīng)生成于第一磁盤(pán)片組和第二磁盤(pán)片組之間電磁力矩的大小來(lái)實(shí)現(xiàn)的，是無(wú)損耗傳遞，故扭矩傳遞效率高;再者，感應(yīng)電磁力矩的大小不受磁性液體狀態(tài)、工作溫度等因素的影響，故扭矩傳遞控制的精度非常高，便于提升汽車(chē)的操控性、平順性以及智能化水平。
【附圖說(shuō)明】
[0021]圖1為本申請(qǐng)中電磁扭矩管理器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖2為圖1中輸入軸和輸出軸的連接示意圖。
[0023]元件標(biāo)號(hào)說(shuō)明
[0024]I輸出軸
[0025]2輸入軸
[0026]21輸入軸本體部
[0027]22輸入軸碗底部
[0028]23輸入軸裙部
[0029]24輸入軸碗部
[0030]25輸入軸端蓋部
[0031]26碗口
[0032]3封閉腔
[0033]4第一電磁線(xiàn)圈
[0034]5第二電磁線(xiàn)圈
[0035]6磁性液體
[0036]7第一磁盤(pán)片
[0037]8第二磁盤(pán)片
[0038]9電子控制模塊
[0039]10第一導(dǎo)磁體
[0040]11第二導(dǎo)磁體[0041 ]12溫度計(jì)
[0042]13磁場(chǎng)測(cè)量計(jì)
[0043]14軸承
[0044]15密封圈
[0045]16導(dǎo)電滑環(huán)
【具體實(shí)施方式】
[0046]以下由特定的具體實(shí)施例說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式，熟悉此技術(shù)的人士可由本說(shuō)明書(shū)所揭露的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)及功效。
[0047]須知，本說(shuō)明書(shū)所附圖式所繪示的結(jié)構(gòu)、比例、大小等，均僅用以配合說(shuō)明書(shū)所揭示的內(nèi)容，以供熟悉此技術(shù)的人士了解與閱讀，并非用以限定本發(fā)明可實(shí)施的限定條件，故不具技術(shù)上的實(shí)質(zhì)意義，任何結(jié)構(gòu)的修飾、比例關(guān)系的改變或大小的調(diào)整，在不影響本發(fā)明所能產(chǎn)生的功效及所能達(dá)成的目的下，均應(yīng)仍落在本發(fā)明所揭示的技術(shù)內(nèi)容得能涵蓋的范圍內(nèi)。同時(shí)，本說(shuō)明書(shū)中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中間”及“一”等的用語(yǔ)，亦僅為便于敘述的明了，而非用以限定本發(fā)明可實(shí)施的范圍，其相對(duì)關(guān)系的改變或調(diào)整，在無(wú)實(shí)質(zhì)變更技術(shù)內(nèi)容下，當(dāng)亦視為本發(fā)明可實(shí)施的范疇。
[0048]如圖1所不，本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N電磁扭矩管理器，包括電子控制模塊9、輸入軸2、輸出軸1、形成在輸入軸2和輸出軸I之間的封閉腔3、位于封閉腔3中且與輸入軸2固定連接的第一磁盤(pán)片組、位于封閉腔3中且與輸出軸I固定連接的第二磁盤(pán)片組、第一電磁線(xiàn)圈4、第二電磁線(xiàn)圈5、以及填充在封閉腔3中的磁性液體6;所述第一磁盤(pán)片組包括多片沿輸入軸2軸向間隔分布的第一磁盤(pán)片7，所述第二磁盤(pán)片組包括多片沿輸出軸I軸向間隔分布的第二磁盤(pán)片8，多片第一磁盤(pán)片7和多片第二磁盤(pán)片8交替間隔排布，即多片第一磁盤(pán)片7和多片第二磁盤(pán)片8在封閉腔3中的排布方式為:第一磁盤(pán)片7、第二磁盤(pán)片8、第一磁盤(pán)片7、第二磁盤(pán)片8、第一磁盤(pán)片7...;所述第一電磁線(xiàn)圈4和第二電磁線(xiàn)圈5沿輸入軸2軸向分別位于封閉腔3的兩端、均固定在輸入軸2上、且均和電子控制模塊9相連接，電子控制模塊9用于控制第一電磁線(xiàn)圈4和第二電磁線(xiàn)圈5通電、斷電、以及通電后通電電流的大小;所述第一電磁線(xiàn)圈4、第一磁盤(pán)片組、磁性液體6、第二磁盤(pán)片組和第二電磁線(xiàn)圈5構(gòu)成一電磁通路。
[0049]上述電磁扭矩管理器中，所述輸入軸2和輸出軸I同軸線(xiàn)設(shè)置，故形成在輸入軸2和輸出軸I之間的封閉腔3沿輸入軸2的軸向或輸出軸I的軸向延伸。當(dāng)電子控制模塊9控制第一電磁線(xiàn)圈4和第二電磁線(xiàn)圈5同時(shí)斷電時(shí)，則電磁通路中不產(chǎn)生電磁場(chǎng)，第一磁盤(pán)片組和第二磁盤(pán)片組之間無(wú)電磁力矩，故輸入軸2處于空轉(zhuǎn)狀態(tài)、輸出軸I處于自由狀態(tài)。當(dāng)電子控制模塊9控制第一電磁線(xiàn)圈4和第二電磁線(xiàn)圈5同時(shí)通電時(shí)，則電磁通路中產(chǎn)生電磁場(chǎng)，此時(shí)，電子控制模塊9通過(guò)控制第一電磁線(xiàn)圈4和第二電磁線(xiàn)圈5中通電電流的大小來(lái)控制電磁通路中電磁場(chǎng)磁場(chǎng)強(qiáng)度的大小，進(jìn)而控制感應(yīng)生成于第一磁盤(pán)片組和第二磁盤(pán)片組之間電磁力矩的大小，從而控制輸出軸I能夠得到的動(dòng)力扭矩的大小，實(shí)現(xiàn)輸入軸2至輸出軸I扭矩的傳遞控制。由上述內(nèi)容可知:本申請(qǐng)中動(dòng)力扭矩的傳遞和調(diào)控是由感應(yīng)生成于第一磁盤(pán)片組和第二磁盤(pán)片組之間電磁力矩的大小來(lái)實(shí)現(xiàn)的，其并不是依靠摩擦傳遞，故本申請(qǐng)為無(wú)損耗傳遞，從而使得扭矩傳遞效率高；另外，生成于第一磁盤(pán)片組和第二磁盤(pán)片組之間的感應(yīng)電磁力矩的大小不受磁性液體6狀態(tài)、工作溫度等因素的影響，其只受第一電磁線(xiàn)圈4和第二電磁線(xiàn)圈5中通電電流大小的影響，故扭矩傳遞控制的精度非常高、可控性好，進(jìn)而便于提升汽車(chē)的操控性、平順性以及智能化水平。
[0050]所述磁性液體6是納米級(jí)磁性微粒包覆表面活性劑后彌散在基液內(nèi)形成的均勻膠體溶液。由于磁性液體6中的磁性微粒非常細(xì)小，在基液中呈現(xiàn)混亂的布朗運(yùn)動(dòng)，這種熱運(yùn)動(dòng)足以抵消重力、離心力的沉降作用以及削弱粒子間電磁力的相互凝聚作用，所以在重力、離心力和電磁力的作用下能穩(wěn)定存在，磁性微粒和基液渾然一體，不會(huì)發(fā)生沉淀和凝聚現(xiàn)象。在外界電磁場(chǎng)作用下，磁性微粒能夠被磁化，顯示超順磁特性;撤去外界電磁場(chǎng)后，磁性微粒又會(huì)重新恢復(fù)雜亂無(wú)章的無(wú)序狀態(tài)而消失其宏觀(guān)特性，從而使磁性液體6既具有普通磁性材料的電磁性，同時(shí)又具有潤(rùn)滑液體的流動(dòng)性。
[0051]優(yōu)選地，上述電磁扭矩管理器中，沿輸入軸2的軸向，多片第一磁盤(pán)片7和多片第二磁盤(pán)片8為等軸距均勻分布。第一磁盤(pán)片7和第二磁盤(pán)片8的數(shù)量和尺寸根據(jù)所需傳遞的最大動(dòng)力扭矩來(lái)確定，數(shù)量越多、尺寸越大，則傳遞動(dòng)力扭矩的能力越強(qiáng)。所述第一電磁線(xiàn)圈4和第二電磁線(xiàn)圈5的繞線(xiàn)方向、通電電流方向以及安裝方向應(yīng)確保兩者生成的電磁場(chǎng)的方向完全相同，而且通常情況下第一電磁線(xiàn)圈4和第二電磁線(xiàn)圈5的電磁容量大小應(yīng)該一致。所述第一電磁線(xiàn)圈4和第二電磁線(xiàn)圈5通過(guò)輸電線(xiàn)與供電電源相連接，該供電電源同時(shí)與電子控制模塊9相連接，故電子控制模塊9可控制供電電源是否向第一電磁線(xiàn)圈4和第二電磁線(xiàn)圈5中通電、以及通電后通電電流的大小。所述電子控制模塊9可以為汽車(chē)的電子控制單元(又稱(chēng)ECU、行車(chē)電腦)，當(dāng)然，電子控制模塊9也可以為額外的電子控制模塊。
[0052]進(jìn)一步地，如圖1所示，所述第一電磁線(xiàn)圈4和第二電磁線(xiàn)圈5都位于封閉腔3的外部，所述電磁通路還包括都固定在輸入軸2上的第一導(dǎo)磁體10和第二導(dǎo)磁體11;所述第一導(dǎo)磁體10位于第一電磁線(xiàn)圈4和封閉腔3之間，第一導(dǎo)磁體10的兩端分別與封閉腔3外界和封閉腔3內(nèi)部連通、用于將第一電磁線(xiàn)圈4通電后產(chǎn)生的電磁場(chǎng)集中傳遞給封閉腔3中的磁性液體6;所述第二導(dǎo)磁體11位于第二電磁線(xiàn)圈5和封閉腔3之間，第二導(dǎo)磁體11的兩端分別與封閉腔3外界和封閉腔3內(nèi)部連通、用于將第二電磁線(xiàn)圈5通電后產(chǎn)生的電磁場(chǎng)集中傳遞給封閉腔3中的磁性液體6。
[0053 ]具體說(shuō)，包括由第一電磁線(xiàn)圈4、第一導(dǎo)磁體1、第一磁盤(pán)片組、磁性液體6、第二磁盤(pán)片組、第二導(dǎo)磁體11和第二電磁線(xiàn)圈5構(gòu)成的電磁通路的電磁扭矩管理器的工作原理如下:
[0054]當(dāng)供電模塊得到電子控制模塊9的指令向第一電磁線(xiàn)圈4和第二電磁線(xiàn)圈5同時(shí)通電時(shí)，則第一電磁線(xiàn)圈4和第二電磁線(xiàn)圈5同時(shí)產(chǎn)生電磁場(chǎng)，第一電磁線(xiàn)圈4產(chǎn)生的電磁場(chǎng)由第一導(dǎo)磁體10傳遞給封閉腔3中的磁性液體6，第二電磁線(xiàn)圈5產(chǎn)生的電磁場(chǎng)由第二導(dǎo)磁體11傳遞給封閉腔3中的磁性液體6，進(jìn)而在所述電磁通路中建立了電磁場(chǎng)。若此時(shí)輸入軸2在外界動(dòng)力扭矩的作用下處于旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，則電磁通路中所建立的電磁場(chǎng)為隨輸入軸2同步旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，該旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)通過(guò)磁性液體6在第一磁盤(pán)片組和第二磁盤(pán)片組之間感應(yīng)生成電磁力矩，該電磁力矩作用于第二磁盤(pán)片組、使第二磁盤(pán)片組中的多片第二磁盤(pán)片8轉(zhuǎn)動(dòng)，從而驅(qū)動(dòng)輸出軸I隨第二磁盤(pán)片組同步地轉(zhuǎn)動(dòng)，即電磁力矩通過(guò)第二磁盤(pán)片組傳遞給輸出軸I，實(shí)現(xiàn)輸入軸2的動(dòng)力扭矩傳遞給輸出軸I。當(dāng)輸出軸I上的外界負(fù)載小于輸出軸I上得到的動(dòng)力扭矩時(shí)，則輸出軸I就被輸入軸2帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)、并隨輸入軸2同向旋轉(zhuǎn)。因此，輸出軸I的動(dòng)力大小由兩個(gè)因素共同決定:1、輸入軸2的扭矩的大小;2、感應(yīng)生成于第一磁盤(pán)片組和第二磁盤(pán)片組之間的電磁力矩的大小，而電磁力矩的大小直接與電磁通路中電磁場(chǎng)的磁場(chǎng)強(qiáng)度正相關(guān)，電磁通路中電磁場(chǎng)的磁場(chǎng)強(qiáng)度又直接與第一電磁線(xiàn)圈4和第二電磁線(xiàn)圈5中通電電流的大小正相關(guān)，即輸出軸I可得到的動(dòng)力扭矩大小與第一電磁線(xiàn)圈4和第二電磁線(xiàn)圈5中通電電流的大小正相關(guān)，故電子控制模塊9通過(guò)調(diào)控第一電磁線(xiàn)圈4和第二電磁線(xiàn)圈5中的電流大小即可調(diào)控輸出軸I能夠得到的動(dòng)力扭矩的大小。由于作用力和反作用力的關(guān)系，輸出軸I能夠得到的動(dòng)力扭矩的上限值為外界動(dòng)力扭矩對(duì)輸入軸2作用的輸入軸2動(dòng)力扭矩的大小。
[0055 ]當(dāng)供電模塊得到電子控制模塊9的指令向第一電磁線(xiàn)圈4和第二電磁線(xiàn)圈5同時(shí)斷電時(shí)，則第一電磁線(xiàn)圈4和第二電磁線(xiàn)圈5不會(huì)產(chǎn)生電磁場(chǎng)，所述電磁通路中無(wú)電磁場(chǎng)，故第一磁盤(pán)片組和第二磁盤(pán)片組之間無(wú)電磁力矩，從而中斷輸入軸2與輸出軸I之間動(dòng)力扭矩的傳遞，此時(shí)，輸入軸2在外界動(dòng)力扭矩的作用下處于空轉(zhuǎn)狀態(tài)，輸出軸I處于自由狀態(tài)。
[0056]進(jìn)一步地，在電磁扭矩管理器投入實(shí)際應(yīng)用之前，可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)方法得到第一電磁線(xiàn)圈4和第二電磁線(xiàn)圈5中通電電流的大小、電磁通路中電磁場(chǎng)的磁場(chǎng)強(qiáng)度與輸出軸I所得到的動(dòng)力扭矩的大小之間的實(shí)際對(duì)應(yīng)關(guān)系，把模擬仿真該實(shí)際對(duì)應(yīng)關(guān)系的電子軟件程序固化在電子控制模塊9中；當(dāng)電磁扭矩管理器實(shí)際應(yīng)用時(shí)，就可以通過(guò)電子控制模塊9發(fā)出指令主動(dòng)控制供電電源供給第一電磁線(xiàn)圈4和第二電磁線(xiàn)圈5的電流的大小或有無(wú)來(lái)準(zhǔn)確、精確地調(diào)控輸入軸2傳遞給輸出軸I的動(dòng)力扭矩的大小或有無(wú)。
[0057]優(yōu)選地，如圖1所示，所述第一導(dǎo)磁體10和第二導(dǎo)磁體11均為呈圓環(huán)狀的導(dǎo)磁環(huán)，使得電磁場(chǎng)從封閉腔3外部向封閉腔3內(nèi)部的傳遞更加集中。再者，多片第一磁盤(pán)片7、多片第二磁盤(pán)片8、第一導(dǎo)磁體10和第二導(dǎo)磁體11均由軟磁材料制成，以便能夠很容易地調(diào)控電磁通路中的磁場(chǎng)強(qiáng)度或有無(wú)。
[0058]進(jìn)一步地，本實(shí)施例中，所述輸入軸2與輸出軸I相連的一端呈碗狀結(jié)構(gòu)，具體說(shuō)，如圖1和圖2所示，所述輸入軸2包括輸入軸本體部21、輸入軸碗底部22、輸入軸裙部23、輸入軸碗部24、以及輸入軸端蓋部25;所述輸入軸碗底部22從輸入軸本體部21的一端徑向延伸，所述輸入軸裙部23從輸入軸碗底部22的外端向靠近輸入軸2的方向軸向延伸，所述輸入軸碗部24從輸入軸碗底部22的外端向遠(yuǎn)離輸入軸2的方向軸向延伸(即輸入軸裙部23和輸入軸碗部24從輸入軸碗底部22的外端處背向延伸)，所述輸入軸碗部24的一端具有碗口 26，所述輸入軸端蓋部25封堵該碗口 26、且輸入軸端蓋部25與輸入軸碗部24固定連接;所述輸出軸I的一端穿設(shè)在輸入軸端蓋部25中、并位于輸入軸碗部24內(nèi)，所述輸出軸I的端部與輸入軸碗底部22通過(guò)軸承14轉(zhuǎn)動(dòng)連接，故輸入軸端蓋部25隨輸入軸2同步旋轉(zhuǎn)，輸入軸端蓋部25和輸入軸2相對(duì)于輸出軸I可差速旋轉(zhuǎn);所述輸入軸碗底部22的內(nèi)端面、輸入軸碗部24的內(nèi)周面、輸入軸端蓋部25的內(nèi)端面和輸出軸I的外周面共同圍成所述封閉腔3，故封閉腔3為環(huán)形腔室。
[0059]優(yōu)選地，所述第一磁盤(pán)片組中的多片第一磁盤(pán)片7固定在輸入軸碗部24的內(nèi)周面上、隨輸入軸2同步旋轉(zhuǎn)，所述第二磁盤(pán)片組中的多片第二磁盤(pán)片8固定在輸出軸I的外周面上、帶動(dòng)輸出軸I同步旋轉(zhuǎn)。所述第一電磁線(xiàn)圈4固定在輸入軸裙部23的內(nèi)周面上，第二電磁線(xiàn)圈5固定在輸入軸碗部24的內(nèi)周面上、并位于碗口 26處，第一電磁線(xiàn)圈4和第二電磁線(xiàn)圈5均沿輸入軸2的軸向設(shè)置。所述第一導(dǎo)磁體10固定鑲嵌在輸入軸碗底部22內(nèi)、并與第一電磁線(xiàn)圈4比鄰設(shè)置，所述第二導(dǎo)磁體11固定鑲嵌在輸入軸端蓋部25內(nèi)、并與第二電磁線(xiàn)圈5比鄰設(shè)置，故第一導(dǎo)磁體10和第二導(dǎo)磁體11隨輸入軸2同步旋轉(zhuǎn)。由上述結(jié)構(gòu)共同構(gòu)成的電磁扭矩管理器的整體結(jié)構(gòu)具有軸對(duì)稱(chēng)回轉(zhuǎn)體特征，使得電磁扭矩管理器的整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊、易制造。
[0060]優(yōu)選地，所述輸入軸端蓋部25與輸出軸I之間設(shè)有密封圈15，實(shí)現(xiàn)輸入軸端蓋部25與輸出軸I密封轉(zhuǎn)動(dòng)連接，防止封閉腔3中的磁性液體6從輸入軸端蓋部25與輸出軸I的連接處泄漏;所述軸承14選用具有良好密封性能的密封軸承，防止封閉腔3中的磁性液體6從輸入軸碗底部22與輸出軸I的連接處泄漏，進(jìn)而提高電磁扭矩管理器的密封性能。
[0061]另外，電磁扭矩管理器在工作過(guò)程中，所述電磁通路中的零件有可能存在感應(yīng)渦流現(xiàn)象，感應(yīng)渦流現(xiàn)象生成的熱量會(huì)導(dǎo)致電磁通路中溫度的變化；同時(shí)，電磁扭矩管理器長(zhǎng)期工作后，所述電磁通路中的零件存在磁性衰減現(xiàn)象，從而導(dǎo)致電磁通路中電磁場(chǎng)強(qiáng)度的變化，而電磁通路的溫度變化和電磁場(chǎng)強(qiáng)度變化均會(huì)影響輸入軸2至輸出軸I動(dòng)力扭矩的傳遞控制精度。為此，如圖1和圖2所示，還包括用于檢測(cè)電磁通路的溫度的溫度計(jì)12，該溫度計(jì)12與所述電子控制模塊9相連接，所述溫度計(jì)12是檢測(cè)電磁通路中某一點(diǎn)處的溫度，根據(jù)該點(diǎn)處的溫度變化來(lái)檢測(cè)電磁通路的溫度變化，因此，溫度計(jì)12可以固定在第一電磁線(xiàn)圈4上，也可以固定在第二電磁線(xiàn)圈5上，還可以固定在輸入軸碗底部22上或輸入軸端蓋部25上。同理，還包括用于檢測(cè)電磁通路的磁場(chǎng)強(qiáng)度的磁場(chǎng)測(cè)量計(jì)13，該磁場(chǎng)測(cè)量計(jì)13與所述電子控制模塊9相連接，所述磁場(chǎng)測(cè)量計(jì)13是檢測(cè)電磁通路中某一點(diǎn)處的磁場(chǎng)強(qiáng)度，根據(jù)該點(diǎn)處的磁場(chǎng)強(qiáng)度變化來(lái)檢測(cè)電磁通路的磁場(chǎng)強(qiáng)度變化，因此，磁場(chǎng)測(cè)量計(jì)13可以固定在第二電磁線(xiàn)圈5上，也可以固定在第一電磁線(xiàn)圈4上，還可以固定在輸入軸碗底部22上或輸入軸端蓋部25上。所述溫度計(jì)12和磁場(chǎng)測(cè)量計(jì)13可以同時(shí)固定在第一電磁線(xiàn)圈4或第二電磁線(xiàn)圈5上，也可以分別設(shè)置在第一電磁線(xiàn)圈4和第二電磁線(xiàn)圈5上。
[0062]所述溫度計(jì)12向電子控制模塊9反饋電磁通路中某點(diǎn)處的實(shí)際溫度值，當(dāng)溫度計(jì)12檢測(cè)到電磁通路中的實(shí)際溫度值超標(biāo)，則電子控制模塊9發(fā)出指令，調(diào)整供電電源供給第一電磁線(xiàn)圈4和第二電磁線(xiàn)圈5的電流大小，進(jìn)而調(diào)整電磁通路中電磁場(chǎng)的強(qiáng)度及感應(yīng)渦流的強(qiáng)度，以此保證電磁通路的運(yùn)行安全。所述磁場(chǎng)測(cè)量計(jì)13向電子控制模塊9反饋電磁通路中某點(diǎn)處的實(shí)際磁場(chǎng)強(qiáng)度、方向和有無(wú)狀態(tài)，根據(jù)磁場(chǎng)測(cè)量計(jì)13反饋的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)信息，電子控制模塊9可以更加精密地調(diào)控供電電源供給第一電磁線(xiàn)圈4和第二電磁線(xiàn)圈5的電流大小、有無(wú)或方向，以便調(diào)控電磁通路中電磁場(chǎng)的磁場(chǎng)強(qiáng)度、有無(wú)或方向，以及對(duì)第一電磁線(xiàn)圈4和第二電磁線(xiàn)圈5反向通電來(lái)消除電磁通路中的殘磁，進(jìn)而實(shí)時(shí)調(diào)控第一磁盤(pán)片組和第二磁盤(pán)片組之間通過(guò)磁性液體6感應(yīng)生成的電磁力矩的大小和有無(wú)，達(dá)到在輸入軸2和輸出軸I之間精確且準(zhǔn)確地傳遞并調(diào)控動(dòng)力扭矩的目的，最終便于提升汽車(chē)的操控性、平順性以及智能化水平。
[0063]進(jìn)一步地，所述第一電磁線(xiàn)圈4和第二電磁線(xiàn)圈5均通過(guò)輸電線(xiàn)與供電電源相連接，第一電磁線(xiàn)圈4、第二電磁線(xiàn)圈5、溫度計(jì)12和磁場(chǎng)測(cè)量計(jì)13均通過(guò)信號(hào)線(xiàn)與電子控制模塊9相連接，由于第一電磁線(xiàn)圈4、第二電磁線(xiàn)圈5、溫度計(jì)12和磁場(chǎng)測(cè)量計(jì)13隨輸入軸2同步地轉(zhuǎn)動(dòng)，因此，如圖1所示，所述輸入軸2的輸入軸裙部23的內(nèi)周面上、輸入軸碗部24在碗口26處的內(nèi)周面上均設(shè)置有導(dǎo)電滑環(huán)16，導(dǎo)電滑環(huán)16與外界固定連接，上述用于電力傳輸?shù)妮旊娋€(xiàn)以及用于信號(hào)傳輸?shù)男盘?hào)線(xiàn)均通過(guò)導(dǎo)電滑環(huán)16實(shí)現(xiàn)處于旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的部件(如第一電磁線(xiàn)圈4、第二電磁線(xiàn)圈5、溫度計(jì)12和磁場(chǎng)測(cè)量計(jì)13)與外界(如供電電源、電子控制模塊9)之間的穩(wěn)定連接。
[0064]綜上所述，本申請(qǐng)?jiān)陔姶排ぞ毓芾砥髦薪㈦姶磐?，且電子控制模塊9通過(guò)控制電磁通路中兩個(gè)電磁線(xiàn)圈中通電電流大小或斷電來(lái)控制電磁通路中電磁場(chǎng)的磁場(chǎng)強(qiáng)度或有無(wú)電磁場(chǎng)，以此來(lái)調(diào)控電磁通路中通過(guò)磁性液體6感應(yīng)生成于第一磁盤(pán)片組和第二磁盤(pán)片組之間電磁力矩大小或無(wú)電磁力矩，從而實(shí)現(xiàn)輸入軸2至輸出軸I動(dòng)力扭矩的精確傳遞調(diào)控或無(wú)動(dòng)力扭矩傳遞，且動(dòng)力扭矩的調(diào)控為無(wú)級(jí)調(diào)控。相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)而言，本申請(qǐng)中動(dòng)力扭矩傳遞是依靠磁性液體6在第一磁盤(pán)片組和第二磁盤(pán)片組之間感應(yīng)生成的電磁力矩來(lái)實(shí)現(xiàn)的，并非依靠摩擦力傳遞，故本申請(qǐng)功率損耗非常小，傳遞效率非常高，工作性能可靠，動(dòng)力扭矩傳遞調(diào)控精度非常高。
[0065]所以，本發(fā)明有效克服了現(xiàn)有技術(shù)中的種種缺點(diǎn)而具高度產(chǎn)業(yè)利用價(jià)值。
[0066]上述實(shí)施例僅例示性說(shuō)明本發(fā)明的原理及其功效，而非用于限制本發(fā)明。任何熟悉此技術(shù)的人士皆可在不違背本發(fā)明的精神及范疇下，對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行修飾或改變。因此，舉凡所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識(shí)者在未脫離本發(fā)明所揭示的精神與技術(shù)思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應(yīng)由本發(fā)明的權(quán)利要求所涵蓋。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種電磁扭矩管理器，包括電子控制模塊(9)、輸入軸(2)和輸出軸(I)，其特征在于:還包括形成在輸入軸(2)和輸出軸(I)之間的封閉腔(3)、位于封閉腔(3)中且與輸入軸(2)固定連接的第一磁盤(pán)片組、位于封閉腔(3)中且與輸出軸(I)固定連接的第二磁盤(pán)片組、第一電磁線(xiàn)圈(4)、第二電磁線(xiàn)圈(5)、以及填充在封閉腔(3)中的磁性液體(6);所述第一磁盤(pán)片組包括多片沿輸入軸(2)軸向間隔分布的第一磁盤(pán)片(7)，所述第二磁盤(pán)片組包括多片沿輸出軸(I)軸向間隔分布的第二磁盤(pán)片(8)，多片第一磁盤(pán)片(7)和多片第二磁盤(pán)片(8)交替間隔排布;所述第一電磁線(xiàn)圈(4)和第二電磁線(xiàn)圈(5)分別位于封閉腔(3)的兩端、均固定在輸入軸(2)上、且均和電子控制模塊(9)相連接;所述第一電磁線(xiàn)圈(4)、第一磁盤(pán)片組、磁性液體(6)、第二磁盤(pán)片組和第二電磁線(xiàn)圈(5)構(gòu)成一電磁通路。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁扭矩管理器，其特征在于:所述第一電磁線(xiàn)圈(4)和第二電磁線(xiàn)圈(5)都位于封閉腔(3)的外部，所述電磁通路還包括都固定在輸入軸(2)上的第一導(dǎo)磁體(10)和第二導(dǎo)磁體(11);所述第一導(dǎo)磁體(10)位于第一電磁線(xiàn)圈(4)和封閉腔(3)之間、并與封閉腔(3)連通，用于將第一電磁線(xiàn)圈(4)通電后產(chǎn)生的電磁場(chǎng)傳遞給封閉腔(3)中的磁性液體(6);所述第二導(dǎo)磁體(11)位于第二電磁線(xiàn)圈(5)和封閉腔(3)之間、并與封閉腔(3)連通，用于將第二電磁線(xiàn)圈(5)通電后產(chǎn)生的電磁場(chǎng)傳遞給封閉腔(3)中的磁性液體(6)ο3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電磁扭矩管理器，其特征在于:所述第一導(dǎo)磁體(10)和第二導(dǎo)磁體(11)均為呈圓環(huán)狀的導(dǎo)磁環(huán)。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電磁扭矩管理器，其特征在于:所述第一導(dǎo)磁體(10)和第二導(dǎo)磁體(11)均由軟磁材料制成。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁扭矩管理器，其特征在于:還包括用于檢測(cè)電磁通路的溫度的溫度計(jì)(12)，該溫度計(jì)(12)與所述電子控制模塊(9)相連接。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁扭矩管理器，其特征在于:還包括用于檢測(cè)電磁通路的磁場(chǎng)強(qiáng)度的磁場(chǎng)測(cè)量計(jì)(13)，該磁場(chǎng)測(cè)量計(jì)(13)與所述電子控制模塊(9)相連接。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁扭矩管理器，其特征在于:所述第一磁盤(pán)片(7)和第二磁盤(pán)片(8)均由軟磁材料制成。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁扭矩管理器，其特征在于:所述輸入軸(2)包括輸入軸本體部(21)、從輸入軸本體部(21)的一端徑向延伸的輸入軸碗底部(22)、從輸入軸碗底部(22)的外端軸向延伸的輸入軸裙部(23)和輸入軸碗部(24)、以及與輸入軸碗部(24)固定連接的輸入軸端蓋部(25)，所述輸入軸碗部(24)的一端具有碗口( 26)，所述輸入軸端蓋部(25)封堵該碗口(26)，所述輸出軸(I)的一端穿設(shè)在輸入軸端蓋部(25)中、并位于輸入軸碗部(24)內(nèi)，且輸出軸(I)的端部與輸入軸碗底部(22)通過(guò)軸承(14)相連接，所述輸入軸碗底部(22)的內(nèi)端面、輸入軸碗部(24)的內(nèi)周面、輸入軸端蓋部(25)的內(nèi)端面和輸出軸(I)的外周面共同圍成所述封閉腔(3)。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電磁扭矩管理器，其特征在于:所述輸入軸端蓋部(25)與輸出軸(I)之間設(shè)有密封圈(15)，所述軸承(14)為密封軸承。10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電磁扭矩管理器，其特征在于:所述第一電磁線(xiàn)圈(4)固定在輸入軸裙部(23)的內(nèi)周面上，第二電磁線(xiàn)圈(5)固定在輸入軸碗部(24)的內(nèi)周面上。
【文檔編號(hào)】H02K49/00GK106059245SQ201610536476
【公開(kāi)日】2016年10月26日
【申請(qǐng)日】2016年7月8日
【發(fā)明人】朱卓選
【申請(qǐng)人】上海納鐵福傳動(dòng)系統(tǒng)有限公司