CN1329222C - 一种分级控制永磁式缓速器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及车用减速器，其能够根据路面情况的不同调节永磁式缓速器的档位，以实现提高制动力矩和提高安全性。本发明的特征在于定子增加一列固定的永磁铁，增加的一列永磁铁的块数、极数和排列与原来的一列固定磁铁完全相同；增加的一列永磁铁通过螺钉和定子的后轭板联接，原来的一列固定永磁铁则通过螺钉和固定磁铁支撑框联接。滑动磁铁依靠两组滚动轴承在固定磁铁支撑框上转动；在两列固定永磁铁之间和增加的永磁铁和磁性极片之间设有非磁性材料制成的屏蔽环。屏蔽环可以分别从径向和轴向撤出。可实现分级控制的永磁式缓速器。

Description

一种分级控制永磁式缓速器
技术领域
本发明涉及车用减速器，特指一种汽车分级控制永磁式缓速器，能够根据路面情况的不同调节永磁式缓速器的档位，以实现提高制动力矩和提高安全性的目的。
背景技术
缓速器是一种行车制动的安全辅助装置，它将制动力作用到输出轴上，起到降低汽车行驶速度的作用。目前国内外普遍采用的缓速器主要有液力缓速器和电涡流缓速器，尽管它们的工作原理各异，但作为一种辅助制动装置，其效果是明显的。而永久磁铁式缓速器是通过自身的永久磁铁形成磁场，起到缓速作用，因此几乎无电力消耗。
永磁式缓速器的最大特点是：①可实现大幅度的轻量化、小型化(仅重30kgf)。②几乎不消耗电力(仅电磁阀耗电)。③连续使用自身不会产生过热，能持续不断保持制动力的稳定性和持久性。④磁鼓所产生的强烈反抗磁场，即使在高速范围内制动力也不会降低，且传动轴转速越高，制动力越大。⑤保养简单，只需定期检查空气间隙即可。
鼓式永久磁铁缓速器的结构按解除制动的运动部件和运动方向可分为：磁铁轴向滑动式、磁铁保持架周向转动式和磁铁周向转动式。
日本专利1-218499是一种磁铁轴向滑动式永久磁铁缓速器。通过操纵机构(气缸)把永久磁铁推进或推出工作位置来使缓速器工作或解除制动。
日本专利1-298947是一种磁铁保持架周向转动式永久磁铁缓速器。磁铁保持架在一定范围内沿传动轴转动。磁铁保持架中有铁磁性材料部分和非磁性材料部分，两者交替排列。通过转动磁铁保持架来改变磁场回路，从而实现缓速器的工作和非工作状态的切换。
美国专利5145038是一种磁铁周向转动式永久磁铁缓速器。该专利沿圆周方向并排有两列永久磁铁，一列固定，一列沿圆周方向可转动一定角度。通过转动一列永久磁铁使磁场的回路改变，从而使缓速器工作或不工作。
日本高知大学的Haruo和日本五十铃公司的Tomoyuki Kubomiya和TohruKuwahara都提出了类似的永磁铁缓速器的结构。Haruo在文献《Design ofPermanent Magnet Type Compact ECB Retarder》提出了两列磁铁的结构。一列磁铁固定。一列磁铁滑动。
在非刹车时，滑动的永磁铁7和固定永磁铁4的磁极相反，形成磁回路。磁力线不通过刹车毂，被封闭在固定框内。此时，车辆处于正常的行驶状态，无制动力矩。在刹车时，滑动的永磁铁7和固定永磁铁4的磁极相同，通过固定框中的磁性极片1和刹车毂2形成磁回路。输出轴的动能转化为磁滞损耗和磁涡流损耗。然而目前永磁式缓速器存在以下的缺陷：①制动力矩偏小；②不能适应复杂路况提供分级控制。限制了永磁式缓速器的应用前景。
发明内容
本发明的目的是提供一种新结构的分级控制永磁式缓速器。它能够根据不同的路面情况来改变挡位，以达到提高制动力矩，增加磁通量和减少漏磁的目的，提高了汽车安全性和适应性。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
永磁铁式缓速器由转子和定子组成，本发明主要是对定子的结构进行改动，以达到减少漏磁，增加档位，增大制动力矩的目的。
本发明的特征在于定子增加一列固定的永磁铁，增加的一列永磁铁的块数、极数和排列与原来的一列固定磁铁完全相同；增加的一列永磁铁通过螺钉和定子的后轭板联接，原来的一列固定永磁铁则通过螺钉和固定磁铁支撑框联接。滑动磁铁依靠两组滚动轴承在固定磁铁支撑框上转动；在两列固定永磁铁之间和增加的永磁铁和磁性极片之间设有非磁性材料制成的屏蔽环。屏蔽环可以分别从径向和轴向撤出。
在非刹车的情况下，采用0挡位时，固定磁铁10被屏蔽环5屏蔽。磁力线被封闭在固定框内，刹车毂上没有制动力矩的作用。在下缓坡等非紧急情况，选择1挡，两列磁铁参与工作。在急刹车的情况下，三列磁铁参与工作，提供较大的制动力矩。
本发明的有益效果是可以有效地增加制动力矩，提供多挡位的选择，能够达到提高汽车安全性和适应性的目的。
附图说明
图1：本发明永磁铁缓速器定子结构示意图
图2：工作状态时单列磁铁的磁力线分布示意图
图3：非刹车时磁铁磁力线径向剖面示意图
图4：一档工作状态时定子轴向剖面图
1-磁性极片  2-滚动轴承  3-前轭板  4-后轭板  5-屏蔽环
6-固定螺钉  7-磁铁支撑框  8-滑动磁铁  9-固定磁铁
10——磁力线回路  11——磁铁块  12——磁性极片
具体实施方式
控制方法的实现。该结构的定子由以下的部件组成：一组滑动磁铁(8)，两组固定磁铁(9)，前轭板(3)，后轭板(4)，滚动轴承(2)，磁铁支撑框(7)，极片固定框组成。均匀分布磁铁的固定永磁铁列通过螺钉固定在磁铁支撑框(7)上，另一列增加的固定永磁铁(9)通过螺钉(6)固定在后轭板(4)上。两列固定永磁铁的磁铁块数和分布均相同。如图1，可屏蔽的磁铁和固定磁铁之间有屏蔽环(3)，其工作时可以撤出。屏蔽环的厚度为0.5mm。
滑动的磁铁通过气动控制它的旋转角度。屏蔽环通过另外的气动机构来控制它的接通和断开。磁性极片框和前、后轭板组成一体。定子机构通过联接装置安装在汽车的变速箱上。转子通过联接装置和驻车制动装置联接。
在非刹车的情况下，采用0挡位时，固定磁铁10被屏蔽环5屏蔽。固定磁铁9和滑动磁铁8的磁极相反，磁力线被封闭在固定框内，刹车毂上没有制动力矩的作用。磁力线分布如图四所示。其中另一组固定磁铁被屏蔽环屏蔽，不能形成磁力线的回路。
在下缓坡等非紧急情况，选择1挡，固定磁铁10被屏蔽环5屏蔽。固定磁铁9和滑动磁铁8的磁极相同。磁力线穿过固定框上的磁性极片，相邻两块磁铁的磁极相反。相邻两块磁铁N和S极与固定框上的磁性极片、刹车毂形成磁回路。对刹车毂形成制动力矩。在急转弯等急刹车时，采用2挡，屏蔽环5撤去，固定磁铁10、固定磁铁9和滑动磁铁8同时参加工作。预计制动力矩将比改进前提高12％左右。

Claims (2)

1.分级控制永磁式缓速器，其由转子和定子组成，其特征在于定子增加一列固定的永磁铁，增加的一列永磁铁的块数、极数和排列与原来的一列固定磁铁完全相同；两列固定永磁铁之间沿着固定磁铁支撑框圆周方向并排相邻设置，增加的一列永磁铁通过螺钉和定子的后轭板联接，原来的一列固定永磁铁则通过螺钉和固定磁铁支撑框联接；一列滑动磁铁依靠两组滚动轴承在固定磁铁支撑框上转动；在两列固定永磁铁之间和增加的永磁铁和在定子与转子之间与三列磁铁相对的磁性极片之间设有非磁性材料制成的屏蔽环。
2.根据权利要求1所述的分级控制永磁式缓速器，其特征是屏蔽环分别从径向和轴向撤出。
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Assignee: Yancheng Bugao Automobile Fittings Manufacturing Co., Ltd.

Assignor: Jiangsu University

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Contract record no.: 2009320001061

Denomination of invention: A hierarchical controlled permanent-magnet type retarder

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Record date: 2009.7.7

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