1.一种永磁变矩器,其特征在于使用永磁场力实现联轴器传动 工况和滑差传动工况,在滑差传动工况时能改变扭矩,其特征具体结 构由复杂磁盘、简单磁盘、磁盘架、永磁体、发条弹簧、控制销和轴 承部分组成;输入轴(1)同轴连接磁盘架(2),复杂磁盘(3)按安 装位置可分为第一复杂磁盘(3_1)、第二复杂磁盘(3_2)和第三复 杂磁盘(3_3)(不考虑其安装位置统称为复杂磁盘(3)),所述第一 复杂磁盘(3_1)通过外圆筒(46)同轴连接安装所述第二复杂磁盘 (3_2),复杂磁盘内孔(15)同轴安装有复杂磁盘轴承(57),所述 复杂磁盘轴承(57)与磁盘架内环(48)的外圆同轴安装,所述磁盘 架内环(48)的内孔同轴安装支撑轴承(7),所述支撑轴承(7)内 孔同轴安装简单磁盘支撑轴(4),简单磁盘(5)同轴安装连接所述 简单磁盘支撑轴(4),所述简单磁盘(5)同轴安装连接输出轴(6), 所述复杂磁盘(3)安装有正向扇形主磁体(10)、正向副磁体(9)、 反向扇形主磁体(12)和反向扇形副磁体(13),所述正向扇形主磁 体(10)、所述正向扇形副磁体(9)、所述反向扇形主磁体(12)和 所述反向扇形副磁体(13)组成一组永磁体,在所述复杂磁盘(3) 上共有2组这样的永磁体,所述正向扇形主磁体(10)和所述反向扇 形主磁体(12)具有主磁体扇形角(16),所述正向扇形副磁体(9) 和所述反向扇形副磁体(13)具有副磁体扇形角(18),所述正向扇 形主磁体(10)和所述正向扇形副磁体(9)、所述反向扇形副磁体(13) 和所述反向扇形主磁体(12)之间具有主副磁体间的夹角(17),所 述复杂磁盘(3)具有简单磁盘扇形永磁体(32)中心对称线转过的 复杂磁盘与简单磁盘相对转角(14),所述复杂磁盘(3)上开设有复 杂磁盘锁止孔(11),所述简单磁盘(5)上安装有所述简单磁盘扇形 永磁体(32),所述简单磁盘扇形永磁体(32)具有简单磁盘永磁体 扇形角角度(36),所述简单磁盘扇形永磁体(32)的具有简单磁盘 永磁体起始偏置角度(31),所述简单磁盘永磁体起始偏置角度(31) 的角度范围为40°-60°,所述简单磁盘永磁体扇形角角度(36)为 60°-90°,所述简单磁盘扇形永磁体(32)具有简单磁盘减重扇形槽 (33)。
2.根据权利要求1所述的一种永磁变矩器,其特征在于所述复 杂磁盘(3)具有外侧反向叠加磁体(19)和外侧正向叠加磁体(20), 所述外侧反向叠加磁体(19)具有外侧反向叠加磁体扇形角(22), 所述外侧正向叠加磁体(20)具有外侧正向叠加磁体扇形角(21), 所述外侧反向叠加磁体(19)和所述外侧正向叠加磁体(20)具有偏 离对称线的外侧叠加磁体的初始偏置角(23)。
3.根据权利要求1所述的一种永磁变矩器,其特征在于所述简 单磁盘扇形永磁体(32)具有控制环(34),所述控制环(34)两端 具有控制环过渡端(35),所述控制环(34)在过渡区具有控制环过 渡圆角(37),控制环起始偏置角(30)的角度为40°-55°,控制环 的圆弧角(58)的角度为80°-100°。
4.根据权利要求1所述的一种永磁变矩器,其特征在于所述简单磁 盘(5)的滑差控制锁止环底平面(39)和滑差控制锁止销大头(38) 相接触,滑差控制锁止销销杆(41)穿过所述复杂磁盘(3)上的所 述复杂磁盘锁止孔(11),当所述简单磁盘(5)的滑差控制锁止环底 平面(39)在滑差控制锁止销回位弹簧(40)作用下和滑差控制锁止 销大头(38)相接触,所述滑差控制锁止销销杆(41)的端部和所述 磁盘架(2)留有滑差控制销杆与复杂磁盘面间的间隙(43),在滑差 传动工况下,此时就存在复杂磁盘回弹角度(29),所述复杂磁盘回 弹角度(29)的扇形角范围为0°-120°,当所述简单磁盘(5)上的 所述控制环(34)接触所述滑差控制锁止销大头(38),所述磁盘架 (2)开设有磁盘架环形槽(42),所述滑差控制锁止销销杆(41)插 入所述磁盘架环形槽(42),在所述磁盘架环形槽(42)中具有磁盘 架环形槽挡块(49)。
5.根据权利要求1所述的一种永磁变矩器,其特征在于所述复 杂磁盘(3)根据传递扭矩的规律要求可以具有内侧反向叠加磁体(24) 和内侧正向叠加磁体(25),所述内侧反向叠加磁体(24)具有内侧 反向叠加磁体扇形角(27),,所述内侧正向叠加磁体(25)具有内侧 正向叠加磁体扇形角(26),所述内侧正向叠加磁体扇形角(26)的 扇形角度为18°-30°,所述内侧反向叠加磁体(24)和所述内侧正向 叠加磁体(25)具有内侧叠加磁体的初始偏置角(28),所述内侧叠 加磁体的初始偏置角(28)的的扇形角度为7°-20°。
6.根据权利要求1所述的一种永磁变矩器,其特征在于所述所 述主磁体扇形角(16)的扇形角度为35°-48°,所述副磁体扇形角 (18)的扇形角度为18°-40°,所述主副磁体间的夹角(17)的扇 形角度为0°-5°,所述复杂磁盘与简单磁盘相对转角(14)的扇形角 度为80°-120°,所述外侧正向叠加磁体扇形角(21)的扇形角度为 20°-48°,所述外侧叠加磁体的初始偏置角(23)的扇形角度为7°-20 °,所述内侧反向叠加磁体扇形角(27)的扇形角度为20°-30°,所 述外侧反向叠加磁体扇形角(22)的扇形角度为20°-50°。
7.根据权利要求1所述的一种永磁变矩器,其特征在于所述磁 盘架(2)外侧安装有操纵杠杆支架(51),所述操纵杠杆支架(51) 通过铰链连接安装操纵杠杆关节(52),操纵杠杆(50)的内端为施 加力端,操纵锁止销(53)同轴安装操纵锁止销回位弹簧(55),所 述锁止销回位弹簧(55)为压式弹簧,所述锁止销回位弹簧(55)一 端与所述磁盘架(2)接触,所述锁止销回位弹簧(55)另一端与所 述操纵锁止销(53)上的凸起接触,所述锁止销回位弹簧(55)的端 部开设有操纵锁止销环槽(54),所述操纵杠杆(50)的外端滑动连 接安装于所述操纵锁止销环槽(54),所述磁盘架(2)开设有磁盘架 操纵锁止销孔(56),内压所述操纵杠杆(50)的内端,所述操纵锁 止销(53)被拔出所述磁盘架操纵锁止销孔(56),系统即可以滑差 传动,所述复杂磁盘内孔(15)通过第一螺钉发条弹簧固定螺钉(44) 固定连接发条弹簧(8)的一端,所述发条弹簧(8)的另一端通过第 二螺钉发条弹簧固定螺钉(47)固定连接磁盘架凸台(45)的外圆。
8.根据权利要求1所述的一种永磁变矩器,其特征在于所述复杂磁 盘(3)上的磁铁可以对调安装到所述简单磁盘(5),所述简单磁盘 (5)上的其它结构和安装位置不变,所述简单磁盘(5)上的磁铁可 以对调安装到所述复杂磁盘(3)上,所述复杂磁盘(3)上的其它结 构和安装位置不变。
9.根据权利要求1所述的一种永磁变矩器,其特征在于所述复杂磁 盘(3)侧面通过铆钉(60)固定连接弹性杆(59),所述磁盘架(2) 侧面安装有销钉(61),所述弹性杆(59)的自由端卡在所述销钉(61) 之间。
10.根据权利要求1所述的一种永磁变矩器,其特征在于所述第二复 杂磁盘(3_2)同轴连接安装所述第三复杂磁盘(3_3),在所述复杂 磁盘(3_2)旁边轴向再加上一个所述简单磁盘(5)和所述复杂磁盘 (3_3)。
11.根据权利要求1所述的一种永磁变矩器,其特征在于所述销钉 (61)加装在所述复杂磁盘(3_1)配套的所述磁盘架(2)上,也可 以加装在所述复杂磁盘(3_3)配套的所述磁盘架(2)上,如果有所 述复杂磁盘(3_1)、所述复杂磁盘(3_2)和所述复杂磁盘(3_3), 则所述销钉(61)需同时加装在所述复杂磁盘(3_1)和所述复杂磁 盘(3_3)配套的所述磁盘架(2)上。
1.一种永磁变矩器,其特征在于使用永磁场力实现联轴器传动 工况和滑差传动工况,在滑差传动工况时能改变扭矩,其特征具体结 构由复杂磁盘、简单磁盘、磁盘架、永磁体、发条弹簧、控制销和轴 承部分组成;输入轴(1)同轴连接磁盘架(2),复杂磁盘(3)按安 装位置可分为第一复杂磁盘(3_1)、第二复杂磁盘(3_2)和第三复 杂磁盘(3_3)(不考虑其安装位置统称为复杂磁盘(3)),所述第一 复杂磁盘(3_1)通过外圆筒(46)同轴连接安装所述第二复杂磁盘 (3_2),复杂磁盘内孔(15)同轴安装有复杂磁盘轴承(57),所述 复杂磁盘轴承(57)与磁盘架内环(48)的外圆同轴安装,所述磁盘 架内环(48)的内孔同轴安装支撑轴承(7),所述支撑轴承(7)内 孔同轴安装简单磁盘支撑轴(4),简单磁盘(5)同轴安装连接所述 简单磁盘支撑轴(4),所述简单磁盘(5)同轴安装连接输出轴(6), 所述复杂磁盘(3)安装有正向扇形主磁体(10)、正向副磁体(9)、 反向扇形主磁体(12)和反向扇形副磁体(13),所述正向扇形主磁 体(10)、所述正向扇形副磁体(9)、所述反向扇形主磁体(12)和 所述反向扇形副磁体(13)组成一组永磁体,在所述复杂磁盘(3) 上共有2组这样的永磁体,所述正向扇形主磁体(10)和所述反向扇 形主磁体(12)具有主磁体扇形角(16),所述正向扇形副磁体(9) 和所述反向扇形副磁体(13)具有副磁体扇形角(18),所述正向扇 形主磁体(10)和所述正向扇形副磁体(9)、所述反向扇形副磁体(13) 和所述反向扇形主磁体(12)之间具有主副磁体间的夹角(17),所 述复杂磁盘(3)具有简单磁盘扇形永磁体(32)中心对称线转过的 复杂磁盘与简单磁盘相对转角(14),所述复杂磁盘(3)上开设有复 杂磁盘锁止孔(11),所述简单磁盘(5)上安装有所述简单磁盘扇形 永磁体(32),所述简单磁盘扇形永磁体(32)具有简单磁盘永磁体 扇形角角度(36),所述简单磁盘扇形永磁体(32)的具有简单磁盘 永磁体起始偏置角度(31),所述简单磁盘永磁体起始偏置角度(31) 的角度范围为40°-60°,所述简单磁盘永磁体扇形角角度(36)为 60°-90°,所述简单磁盘扇形永磁体(32)具有简单磁盘减重扇形槽 (33)。
2.根据权利要求1所述的一种永磁变矩器,其特征在于所述复 杂磁盘(3)具有外侧反向叠加磁体(19)和外侧正向叠加磁体(20), 所述外侧反向叠加磁体(19)具有外侧反向叠加磁体扇形角(22), 所述外侧正向叠加磁体(20)具有外侧正向叠加磁体扇形角(21), 所述外侧反向叠加磁体(19)和所述外侧正向叠加磁体(20)具有偏 离对称线的外侧叠加磁体的初始偏置角(23)。
3.根据权利要求1所述的一种永磁变矩器,其特征在于所述简 单磁盘扇形永磁体(32)具有控制环(34),所述控制环(34)两端 具有控制环过渡端(35),所述控制环(34)在过渡区具有控制环过 渡圆角(37),控制环起始偏置角(30)的角度为40°-55°,控制环 的圆弧角(58)的角度为80°-100°。
4.根据权利要求1所述的一种永磁变矩器,其特征在于所述简单磁 盘(5)的滑差控制锁止环底平面(39)和滑差控制锁止销大头(38) 相接触,滑差控制锁止销销杆(41)穿过所述复杂磁盘(3)上的所 述复杂磁盘锁止孔(11),当所述简单磁盘(5)的滑差控制锁止环底 平面(39)在滑差控制锁止销回位弹簧(40)作用下和滑差控制锁止 销大头(38)相接触,所述滑差控制锁止销销杆(41)的端部和所述 磁盘架(2)留有滑差控制销杆与复杂磁盘面间的间隙(43),在滑差 传动工况下,此时就存在复杂磁盘回弹角度(29),所述复杂磁盘回 弹角度(29)的扇形角范围为0°-120°,当所述简单磁盘(5)上的 所述控制环(34)接触所述滑差控制锁止销大头(38),所述磁盘架 (2)开设有磁盘架环形槽(42),所述滑差控制锁止销销杆(41)插 入所述磁盘架环形槽(42),在所述磁盘架环形槽(42)中具有磁盘 架环形槽挡块(49)。
5.根据权利要求1所述的一种永磁变矩器,其特征在于所述复 杂磁盘(3)根据传递扭矩的规律要求可以具有内侧反向叠加磁体(24) 和内侧正向叠加磁体(25),所述内侧反向叠加磁体(24)具有内侧 反向叠加磁体扇形角(27),,所述内侧正向叠加磁体(25)具有内侧 正向叠加磁体扇形角(26),所述内侧正向叠加磁体扇形角(26)的 扇形角度为18°-30°,所述内侧反向叠加磁体(24)和所述内侧正向 叠加磁体(25)具有内侧叠加磁体的初始偏置角(28),所述内侧叠 加磁体的初始偏置角(28)的的扇形角度为7°-20°。
6.根据权利要求1所述的一种永磁变矩器,其特征在于所述所 述主磁体扇形角(16)的扇形角度为35°-48°,所述副磁体扇形角 (18)的扇形角度为18°-40°,所述主副磁体间的夹角(17)的扇 形角度为0°-5°,所述复杂磁盘与简单磁盘相对转角(14)的扇形角 度为80°-120°,所述外侧正向叠加磁体扇形角(21)的扇形角度为 20°-48°,所述外侧叠加磁体的初始偏置角(23)的扇形角度为7°-20 °,所述内侧反向叠加磁体扇形角(27)的扇形角度为20°-30°,所 述外侧反向叠加磁体扇形角(22)的扇形角度为20°-50°。
7.根据权利要求1所述的一种永磁变矩器,其特征在于所述磁 盘架(2)外侧安装有操纵杠杆支架(51),所述操纵杠杆支架(51) 通过铰链连接安装操纵杠杆关节(52),操纵杠杆(50)的内端为施 加力端,操纵锁止销(53)同轴安装操纵锁止销回位弹簧(55),所 述锁止销回位弹簧(55)为压式弹簧,所述锁止销回位弹簧(55)一 端与所述磁盘架(2)接触,所述锁止销回位弹簧(55)另一端与所 述操纵锁止销(53)上的凸起接触,所述锁止销回位弹簧(55)的端 部开设有操纵锁止销环槽(54),所述操纵杠杆(50)的外端滑动连 接安装于所述操纵锁止销环槽(54),所述磁盘架(2)开设有磁盘架 操纵锁止销孔(56),内压所述操纵杠杆(50)的内端,所述操纵锁 止销(53)被拔出所述磁盘架操纵锁止销孔(56),系统即可以滑差 传动,所述复杂磁盘内孔(15)通过第一螺钉发条弹簧固定螺钉(44) 固定连接发条弹簧(8)的一端,所述发条弹簧(8)的另一端通过第 二螺钉发条弹簧固定螺钉(47)固定连接磁盘架凸台(45)的外圆。
8.根据权利要求1所述的一种永磁变矩器,其特征在于所述复杂磁 盘(3)上的磁铁可以对调安装到所述简单磁盘(5),所述简单磁盘 (5)上的其它结构和安装位置不变,所述简单磁盘(5)上的磁铁可 以对调安装到所述复杂磁盘(3)上,所述复杂磁盘(3)上的其它结 构和安装位置不变。
9.根据权利要求1所述的一种永磁变矩器,其特征在于所述复杂磁 盘(3)侧面通过铆钉(60)固定连接弹性杆(59),所述磁盘架(2) 侧面安装有销钉(61),所述弹性杆(59)的自由端卡在所述销钉(61) 之间。
10.根据权利要求1所述的一种永磁变矩器,其特征在于所述第二复 杂磁盘(3_2)同轴连接安装所述第三复杂磁盘(3_3),在所述复杂 磁盘(3_2)旁边轴向再加上一个所述简单磁盘(5)和所述复杂磁盘 (3_3)。
11.根据权利要求1所述的一种永磁变矩器,其特征在于所述销钉 (61)加装在所述复杂磁盘(3_1)配套的所述磁盘架(2)上,也可 以加装在所述复杂磁盘(3_3)配套的所述磁盘架(2)上,如果有所 述复杂磁盘(3_1)、所述复杂磁盘(3_2)和所述复杂磁盘(3_3), 则所述销钉(61)需同时加装在所述复杂磁盘(3_1)和所述复杂磁 盘(3_3)配套的所述磁盘架(2)上。
翻译:技术领域
本发明涉及的是一种永磁变矩器,适用于各种传统汽车、轨道车 辆、新能源汽车、电动自行车、摩托车、工矿机械、船舶、飞行器等 作传动部件使用,特别适合新能源汽车、传统汽车和轨道车辆使用。
背景技术
在机械传动路线中,需要有滑差传动的部件,例如离合器和液力 变矩器等,但是干式离合器在半联动工况存在磨损和粉尘污染问题; 湿式离合器和液力变矩器存在工作液污染和成本高的问题;目前市场 上现用的永磁传动机构有永磁联轴器、永磁齿轮和永磁涡流传动装置 能实现非接触传动,解决了部分磨损和环境污染问题,但是永磁联轴 器的输入输出轴之间平均速度一致,限制其在某些场合的使用,永磁 齿轮只能以固定速比传动,永磁涡流传动装置的体积较大,不适合一 些场合的使用,本发明提出了一种永磁体按一定规律排列,能实现联 轴器工况,同时也能实现滑差传动工况,在实现滑差传动工况时能改 变扭矩,实现主动轴和从动轴的转速差在一定范围内的无级变化,且 可以根据要求升高或降低传递扭矩的大小。
发明内容
本发明目的是针对上述不足之处提供一种永磁变矩器,在主动盘 和从动盘上设置按一定规律排列的永磁体,实现主动盘和从动盘在相 对转角为90度左右范围内,传递的扭矩始终为正向且较平稳,磁盘 与磁盘架之间锁止,在顺延后的另一个90度左右范围内,传递的扭 矩也为正向且较平稳,此时磁盘与磁盘架之间解除锁止,因此在有转 速差时连续输出正向扭矩,而在没有滑差时,以联轴器工况输出扭矩, 具体结构是复杂磁盘、简单磁盘、磁盘架、永磁体、发条弹簧、控制 销和轴承部分组成。
为实现上述目的,本发明采用如下技术措施:
一种永磁变矩器,其特征在于使用永磁场力实现联轴器传动工况 和滑差传动工况,在滑差传动工况时能改变扭矩,复杂磁盘排列有较 多永磁体,在简单磁盘上排列2块永磁体,动力依靠永磁磁场力传递, 复杂磁盘可以作为输入磁盘,也可以作为输出磁盘,简单磁盘相应的 作为输出磁盘或输入磁盘,输入磁盘和磁盘架之间通过发条弹簧连 接,在磁盘和轴之间根据需要安装了轴承,这样就可以在输入磁盘和 输出磁盘之间有相对转速差时持续输出正向平稳扭矩,且扭矩可变, 在没有转速差时按联轴器工况传递动力。
该方法具体包括以下步骤:
1)软启动工况:启动时操纵锁止销53被拔起,复杂磁盘3_1被 释放,随简单磁盘5一起转动,复杂磁盘3_2传动动力给简单磁盘5, 此时传递的扭矩为正常传递扭矩的一半以下,复杂磁盘3_1与简单磁 盘5之间的相对转角达到约90度后,复杂磁盘3_2被释放回弹,由 作用力与反作用力的关系知磁扭矩仍然传递给简单磁盘5,此时传递 的扭矩规律为图12中的a、b点之间,其中a点随转速差变化,而b 点不变,复杂磁盘3_2回弹一个角度后磁盘架环形槽挡块49被锁止, 复杂磁盘3_1开始传递动力给简单磁盘5,此时传递的扭矩显著增加, 但仍然没有达到稳定传动的扭矩大小,等到复杂磁盘3_1与简单磁盘 5之间的相对转角达到约90度后,复杂磁盘3_1被锁止而复杂磁盘3 被释放,如此循环直到复杂磁盘3_1、复杂磁盘3_2与简单磁盘5之 间的相对转速接近0;
2)稳定传动工况:复杂磁盘3_1、复杂磁盘3_2与简单磁盘5 之间的相对转速接近0时,操纵锁止销53压下锁止复杂磁盘3_1, 此时复杂磁盘3_1、复杂磁盘3_2与简单磁盘5之间传递的扭矩为图 12中c点左侧的某一点,并且能一定程度缓解传动时出现的扭矩的 瞬时波峰和波谷;
3)升挡过渡工况:操纵锁止销53被拔起,复杂磁盘3_1和复杂 磁盘3_2的转速高,而简单磁盘5在换完挡转速低,动力机的转速需 要适当降低,此时的工况类似于软启动工况,只是简单磁盘5转速不 为0,换挡时传递的扭矩小于稳定传动工况的扭矩,达到换挡时减小 冲击和降低换挡难度,一般情况下复杂磁盘3_1、复杂磁盘3_2与简 单磁盘5之间的转速差也较软启动时小,以减小换挡冲击;
4)降挡过渡工况:操纵锁止销53被拔起,复杂磁盘3_1和复杂 磁盘3_2的转速低,而简单磁盘5在换完挡转速高,动力机的转速需 要做提高,此时永磁变矩器工作于滑差传动工况,换挡时传递的扭矩 小于稳定传动工况的扭矩,达到换挡时减小冲击和降低换挡难度,一 般情况下复杂磁盘3_1、复杂磁盘3_2与简单磁盘5之间的转速差也 较软启动时小,以减小换挡冲击;
5)在碰到阻力突然增加的情况下,两个或三个复杂磁盘同步参 与滑差传动,此时由于转速差小,又是非接触传动,不会引起太多的 振动。
一种永磁变矩器是采取以下方案实现的:一种永磁变矩器结构具 有利用永磁场力达到非接触传动动力的滑差传动装置,其特征在于结 构具有复杂磁盘、简单磁盘、磁盘架、永磁体、发条弹簧、控制销和 轴承部分组成;输入轴(1)同轴连接磁盘架(2),复杂磁盘(3)按 安装位置可分为第一复杂磁盘(3_1)、第二复杂磁盘(3_2)和第三 复杂磁盘(3_3)(不考虑其安装位置统称为复杂磁盘(3)),所述第 一复杂磁盘(3_1)通过外圆筒(46)同轴连接安装所述第二复杂磁 盘(3_2),所述第二复杂磁盘(3_2)同轴连接安装所述第三复杂磁 盘(3_3),复杂磁盘内孔(15)同轴安装有复杂磁盘轴承(57),所 述复杂磁盘轴承(57)与磁盘架内环(48)的外圆同轴安装,所述磁 盘架内环(48)的内孔同轴安装支撑轴承(7),所述支撑轴承(7) 内孔同轴安装简单磁盘支撑轴(4),简单磁盘(5)同轴安装连接所 述简单磁盘支撑轴(4),所述简单磁盘(5)同轴安装连接输出轴(6), 所述复杂磁盘(3)安装有正向扇形主磁体(10)、正向副磁体(9)、 反向扇形主磁体(12)和反向扇形副磁体(13),所述正向扇形主磁 体(10)、所述正向扇形副磁体(9)、所述反向扇形主磁体(12)和 所述反向扇形副磁体(13)组成一组永磁体,在所述复杂磁盘(3) 上共有2组这样的永磁体,也可以有3-6组,相应的角度要做调整, 所述正向扇形主磁体(10)和所述反向扇形主磁体(12)具有主磁体 扇形角(16),所述主磁体扇形角(16)的扇形角度为35°-48°,所 述正向扇形副磁体(9)和所述反向扇形副磁体(13)具有副磁体扇 形角(18),所述副磁体扇形角(18)的扇形角度为18°-40°,所述 正向扇形主磁体(10)和所述正向扇形副磁体(9)、所述反向扇形副 磁体(13)和所述反向扇形主磁体(12)之间具有主副磁体间的夹角 (17),所述主副磁体间的夹角(17)的扇形角度为0°-5°,所述复 杂磁盘(3)具有简单磁盘扇形永磁体(32)中心对称线转过的复杂 磁盘与简单磁盘相对转角(14),所述复杂磁盘与简单磁盘相对转角 (14)的扇形角度为80°-120°,所述复杂磁盘(3)上开设有复杂磁 盘锁止孔(11),所述复杂磁盘(3)根据传递扭矩的规律要求可以具 有外侧反向叠加磁体(19)和外侧正向叠加磁体(20),所述外侧反 向叠加磁体(19)具有外侧反向叠加磁体扇形角(22),所述外侧反 向叠加磁体扇形角(22)的扇形角度为20°-50°,所述外侧正向叠加 磁体(20)具有外侧正向叠加磁体扇形角(21),所述外侧正向叠加 磁体扇形角(21)的扇形角度为20°-48°,所述外侧反向叠加磁体(19) 和所述外侧正向叠加磁体(20)具有偏离对称线的外侧叠加磁体的初 始偏置角(23),所述外侧叠加磁体的初始偏置角(23)的扇形角度 为7°-20°,所述复杂磁盘(3)根据传递扭矩的规律要求可以具有内 侧反向叠加磁体(24)和内侧正向叠加磁体(25),所述内侧反向叠 加磁体(24)具有内侧反向叠加磁体扇形角(27),所述内侧反向叠 加磁体扇形角(27)的扇形角度为20°-30°,所述内侧正向叠加磁体 (25)具有内侧正向叠加磁体扇形角(26),所述内侧正向叠加磁体 扇形角(26)的扇形角度为18°-30°,所述内侧反向叠加磁体(24) 和所述内侧正向叠加磁体(25)具有内侧叠加磁体的初始偏置角(28), 所述内侧叠加磁体的初始偏置角(28)的的扇形角度为7°-20°,所 述简单磁盘(5)上安装有所述简单磁盘扇形永磁体(32),所述简单 磁盘扇形永磁体(32)具有简单磁盘永磁体扇形角角度(36),所述 简单磁盘扇形永磁体(32)的具有简单磁盘永磁体起始偏置角度(31), 所述简单磁盘永磁体起始偏置角度(31)的角度范围为40°-60°, 所述简单磁盘永磁体扇形角角度(36)为60°-90°,所述简单磁盘 扇形永磁体(32)具有简单磁盘减重扇形槽(33),所述简单磁盘扇 形永磁体(32)具有控制环(34),所述控制环(34)两端具有控制 环过渡端(35),所述控制环(34)在过渡区具有控制环过渡圆角(37), 控制环起始偏置角(30)的角度为40°-55°,控制环的圆弧角(58) 的角度为80°-100°,所述简单磁盘(5)的滑差控制锁止环底平面(39) 和滑差控制锁止销大头(38)相接触,滑差控制锁止销销杆(41)穿 过所述复杂磁盘(3)上的所述复杂磁盘锁止孔(11),当所述简单磁 盘(5)的滑差控制锁止环底平面(39)在滑差控制锁止销回位弹簧 (40)作用下和滑差控制锁止销大头(38)相接触,所述滑差控制锁 止销销杆(41)的端部和所述磁盘架(2)留有滑差控制销杆与复杂 磁盘面间的间隙(43),在滑差传动工况下,此时就存在复杂磁盘回 弹角度(29),所述复杂磁盘回弹角度(29)的扇形角范围为0°-120 °,具体数值由滑差角速度差决定,当所述简单磁盘(5)上的所述控 制环(34)接触所述滑差控制锁止销大头(38),所述磁盘架(2)开 设有磁盘架环形槽(42),所述滑差控制锁止销销杆(41)插入所述 磁盘架环形槽(42),在所述磁盘架环形槽(42)中具有磁盘架环形 槽挡块(49);所述磁盘架(2)外侧安装有操纵杠杆支架(51),所 述操纵杠杆支架(51)通过铰链连接安装操纵杠杆关节(52),操纵 杠杆(50)的内端为施加力端,操纵锁止销(53)同轴安装操纵锁止 销回位弹簧(55),所述锁止销回位弹簧(55)为压式弹簧,所述锁 止销回位弹簧(55)一端与所述磁盘架(2)接触,所述锁止销回位 弹簧(55)另一端与所述操纵锁止销(53)上的凸起接触,所述锁止 销回位弹簧(55)的端部开设有操纵锁止销环槽(54),所述操纵杠 杆(50)的外端滑动连接安装于所述操纵锁止销环槽(54),所述磁 盘架(2)开设有磁盘架操纵锁止销孔(56),内压所述操纵杠杆(50) 的内端,所述操纵锁止销(53)被拔出所述磁盘架操纵锁止销孔(56), 系统即可以滑差传动,所述复杂磁盘内孔(15)通过第一螺钉发条弹 簧固定螺钉(44)固定连接发条弹簧(8)的一端,所述发条弹簧(8) 的另一端通过第二螺钉发条弹簧固定螺钉(47)固定连接磁盘架凸台 (45)的外圆;所述复杂磁盘(3)上的磁铁可以对调安装到所述简 单磁盘(5),所述简单磁盘(5)上的其它结构和安装位置不变,所 述简单磁盘(5)上的磁铁可以对调安装到所述复杂磁盘(3)上,所 述复杂磁盘(3)上的其它结构和安装位置不变;所述复杂磁盘(3) 侧面通过铆钉(60)固定连接弹性杆(59),所述磁盘架(2)侧面安 装有销钉(61),所述弹性杆(59)的自由端卡在所述销钉(61)之 间;在所述复杂磁盘(3_2)旁边轴向再加上一个所述简单磁盘(5) 和所述复杂磁盘(3_3),则装置能传递的扭矩增加1倍;所述销钉(61) 加装在所述复杂磁盘(3_1)配套的所述磁盘架(2)上,也可以加装 在所述复杂磁盘(3_3)配套的所述磁盘架(2)上,如果有所述复杂 磁盘(3_1)、所述复杂磁盘(3_2)和所述复杂磁盘(3_3),则所述 销钉(61)需同时加装在所述复杂磁盘(3_1)和所述复杂磁盘(3_3) 配套的所述磁盘架(2)上。
本发明“一种永磁变矩器”是把永磁场力用于可实现滑差传动的 传动机构中,同时在无滑差传动时能实现联轴器工况,保证有较高的 效率;适用于各种传统汽车、轨道车辆、新能源汽车、电动自行车、 摩托车、工矿机械、船舶、飞行器等作传动部件使用,特别适合新能 源汽车、传统汽车和轨道车辆使用;其工作原理是:在滑差传动时能 改变扭矩,实现无级变速,实现设备的软启动和提高换挡品质;在稳 定传动时以联轴器工况运行,可实现高效率传动;具体结构是复杂磁 盘、简单磁盘、磁盘架、发条弹簧、控制销和轴承部分组成;
本发明一种永磁变矩器特点:
1、利用永磁传动实现滑差传动,相比于永磁涡流传动具有体积 小、重量轻、成本低和更易轴向叠加的特点;
2、具有联轴器工况和滑差变矩传动工况,既满足稳定传动的高 效率,又具有较好适应过渡工况传动平顺性的要求;
3、在一定转速差范围内能实现速比的无级变化,对改善换挡品 质和起动性能具有较好的帮助,特别是对电动汽车的软启动具有很好 的帮助;
4、在换挡时能有效降低扭矩到平稳传递扭矩的一半甚至以下, 有效降低了换挡的难度,降低了对换挡元件的要求,同时一半左右的 扭矩传递又保证了动力不中断,提高了换挡平顺性;
5、本机构和液力变矩器具有类似的功能,但不需要工作液,有 效降低了成本和对环境的污染;
6、本机构和双离合器自动变速器中的双离合器具有类似的功能, 但没有摩擦片,对降低维护和降低对环境的粉尘污染具有一定的帮 助;
7、本机构用于电动汽车传动时,在提高电机的转速的前提下, 能在解决自动换挡的同时,能有效降低自重和提高换挡品质。
本发明涉及的是一种永磁变矩器,适用于各种汽车、轨道车辆、 新能源汽车、电动自行车、摩托车、工矿机械、船舶、飞行器等作传 动元件使用,特别适合各种传统汽车、轨道车辆、新能源汽车、电动 自行车、摩托车、工矿机械、飞行器等作传动部件使用,特别适合新 能源汽车、传统汽车和轨道车辆使用。
附图说明
以下将结合附图对本发明作进一步说明。
附图1-附图13是一种永磁变矩器实施实例,本发明的实际使用 并不局限于实施例。
具体实施方式
参照附图1-附图13,一种永磁变矩器结构特征为:输入轴1同 轴连接磁盘架2,磁盘架2的直径为260mm,复杂磁盘3的直径为 235mm,所述复杂磁盘3安装有正向扇形主磁体10、正向副磁体9、 反向扇形主磁体12和反向扇形副磁体13,所述正向扇形主磁体10 的内径为100mm,外径为220mm,扇形角为42°,所述正向扇形副磁 体9内径100mm,外径为220mm,扇形角为20°,所述反向扇形主磁 体12的内径为100mm,外径为220mm,扇形角为42°,所述反向扇 形副磁体13内径100mm,外径为220mm,扇形角为20°,在所述复杂 磁盘3上共有8块永磁体,所述反向扇形副磁体13和所述反向扇形 主磁体12之间具有主副磁体间的夹角17,所述主副磁体间的夹角17 扇形角度为2°,外侧反向叠加磁体19和外侧正向叠加磁体20,所述 外侧反向叠加磁体19的扇形角度为40°,磁体内径100mm,外径为 220mm,外侧正向叠加磁体扇形角21为40°,磁体内径100mm,外径 为220mm,外侧叠加磁体的初始偏置角23为12°,简单磁盘5上安装 有简单磁盘扇形永磁体32,磁体扇形角80°,磁体内径100mm,外 径为220mm,共有2块对称分布,改该装置在所述复杂磁盘3和所述 复杂磁盘5之间的间隙为6mm、磁体厚度为5mm时实际测得的扭矩为 图12所示。