专利名称：制动力矩无级调节永磁式缓速器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及机动车辅助制动装置，尤其是制动力矩无级调节永磁式缓 速器。
背景技术：
车用永磁式缓速器是一种新型行车辅助制动装置，它由定子和转子构成， 定子的永磁体产生磁场，磁场对带电的运动导体会产生阻止其转动的阻力，使 转子鼓结构对称的两侧受到与其转动方向相反的阻力矩，从而对传动轴产生的 制动或缓速作用。装有永磁式缓速器的车辆其作用是在不使用或少使用磨擦式 制动器的条件下，使车速降低或保持稳定，保证车辆在山区下长坡时的稳定车 速，避兔超车失事，以及减轻或解除装机械式磨擦制动器行车制动时的负荷， 解决在城市 车辆频繁或长时间制动造成制动鼓及磨擦片严重磨损导致制动 失效而引发重大交通安全事故等。20镟纪60年代，法国等国家就进行缓速器研究和生产，经过四十多年的实 践证明， 器在技术上是可行的，它可以解决车辆特别是载重大型客车和货 车安全制动问题。目前世界上缓速器生产厂家主要有法国的TELMA公司、德 国的KLOFT公司、西班牙的KLAM公司、日本的泽藤电机株式会社和五十铃/ 住友(mUZU/SUMTOMO)等，其中日本的泽藤电机株式会社和五十铃/住友 (ISUZU/SUMITOMO)生产车用永磁式缓速器。深圳的特尔佳公司和冠亚公司、 浙江温州的瑞立公司、江苏的超力公司等也生产缓速器，但国内还没有生产永 磁式缓速器。永磁式缓速器的特点是几乎不消耗电能；可实现产品的轻量化、小型化； 连续使用永磁体自身不会产生热量，能持续不断保持制动力的稳定性和持久性； 在高速范围内其制动力矩能保持稳定.；保荞简单，只需定期检查气隙就行。鼓式永磁缓速器结构形式有磁铁轴向滑动式，磁铁保持架周向转动式和 磁铁周向转动式三种。对应的专利分别是日本专利1-218499、 1-298947和美 国专利5145038。现有的永磁式缓速器由定子和转子构成，定子内沿圆周方向安装有一列固 定永磁体和一列可在一定角度内转动的转动永磁体，两列永磁体数量相同，每 列永磁体上相邻两永磁体极性相反，每一固定永磁体与对应一转动永磁体并列 排列，每对并列排列的永磁体其极'性要么相同，要么相反，随转动永磁体的转 动与对应固定永磁体产生上述两种极性的交替变化，形成两种磁场回路，从而 使永磁式缓速器只具有两种工作状态制动或非制动状态。因此，驾驶者在车 辆行驶时不能根据不同路面和车速情况提供相应所需制动力矩，不能实现制动 力矩无级输出。名称为"一种分级控制永磁式缓速器"的中国实用新型专利(专利申请号为200510037966.3)公开了一种永磁式缓速器，它在定子内增加了一列固定永 磁体和可屏蔽该列固定永磁体的屏-蔽环，该屏蔽环可从轴向或径向撤出，以使 缓速器产生不同的制动力矩。但这种缓速器不仅结构相对复杂，而且其输出力 矩的变化是分级的，即制动状态下只有两级制动力矩输出，同样不能根据行驶 情况的不词提供适宜的制动力矩，实现制动力矩无级输出。 实用新型内容本实用新型的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种结构简单、价 格低廉且安全性好、适应性强，并能让驾驶者根据不同路面环境和车速情况进行制动力矩无级调节的永磁式缓速器。它由以下技术方案来实现-包括定子和转子，还包括至少一弹力机构，转子可旋转地置于定子的外侧， 定于由磁铁保持架、活动和固定磁铁支架、定子铸体、气缸及若千数量相等的 固定永磁体和转动永磁体组成，磁铁保持架固定在定子铸体上，活动磁铁支架 和固定磁铁支架置于定子铸体与磁铁保持架内侧之间形成的空腔中，活动磁铁 支架可在该空腔中转动，固定永磁体和转动永磁体分别周向排列在活动和固定 磁铁支架上。其中弹力机构连接活动磁铁支架与气缸。本实用新型的弹力机构是由推杆、压簧、连接滑块和挡块组成。推杆一端 与气动机构连接，一端与连接滑块连接。压簧套接在推杆上，压簧的一端固定 于推杆， 一端抵触在挡块上。连接滑块上设有滑槽，所述活动磁铁支架上连接 的销轴置于滑槽中，连接滑块与活动磁铁支架通过滑槽与销轴实现滑动连接， 并推动活动磁铁支架转动。本实甩新型的压簧的最大压縮行程大于所述气动机构的最大工作行程，以 保证系统可靠工作。本实用新型的气缸由电-气比例电磁阀控制，对气缸的工作压力及行程进行 控制，其输出端与气缸连接，其输入端与驱动气缸的气源连接。本实用新型的永磁式缓速器在工作时，气缸上的活塞杆通过推杆、压簧、 连接滑块推动活动磁铁支架转动，在其过程中电_气比例电磁阀根据驾驶者的输 入信号调节气缸内工作气体压力，使其与压簧的弹力、定子内活动永磁体与固 定永磁体间的斥力或吸力共同作用，让气缸在其工作行程范围内稳定地处于某 一位置上，且该行程位置与电-气比例电磁阀的输入信号呈单调变化关系。在气 缸活塞杆的驱动下，活动磁铁支架产生与电-气比例电磁阀输入信号相对应的转 动角度，从而攀调地改变永磁体在转子中产生的磁场强度，实现制动力矩的无
级调节。所以，本实用新型的有益效果是1)制动力矩能单调连续变化，以供驾驶 者根据不同的路面和车速情况对制动力矩进行改变，实现制动力矩无级调节；2) 工作响应时间迅速，适应气源工作压力的范围广。
图1本实用新型一实施例结构示意图。图2本实用新型中弹力传动机构的结构示意图。图3完全制动时磁力线分布图。图4非制动时磁力线分布图。图中，1气源，2电-气比例电磁阀，3转动永磁体，4固定永磁体，5磁性 极子，6磁铁保持架，7转子，8活动磁铁支架，9滑片，IO气缸，U销轴，12 压簧，B连接滑块，14固定磁铁支架，15推杆，16挡块，17定子铸体，18滑具体实施方式
下面結龠附图和实施例对本实用新型及其优点做进一步说明。 对照图l，固定永磁体4沿周向均布在固定磁铁支架14上，并通过该固定 磁铁支架固定在磁铁保持架6内侧，形成一固定永磁体4的环形列。转动永磁 体3沿周向均布在活动磁铁支架8上，该活动磁铁支架通过滑片9安装在定子 铸体17上，置于磁铁保持架内侧，可相对磁铁保持架转动一定角度，这样形成 一转动永磁体3的环形列。每列永磁体上的永磁体极性交替反向排列，即每列 永磁体中相邻的两永磁体极性相反。活动磁铁支架8的一侧连接有销轴11，该 销轴的一端置于连接滑块13的滑槽18内。磁铁保持架6位于转子7的内侧， 它由非磁性材料铝制成，沿其周向对应于固定永磁体位置处均匀嵌接磁性极子5(请参见图2)。对照图2，弹力机构由推杆15、压簧12、连接滑块13和挡块16组成，推 杆15的一端与气缸10连接，另一端与连接滑块13连接，压簧12套接在推杆 15上，其一端固定于推杆， 一端抵触在挡块16上，该挡块固定在定子铸体17 上，其上设有孔，推杆穿过该孔与连接滑块13连接。活动磁铁支架8上连接的 销轴置于滑槽18中，连接滑块13与活动磁铁支架通过滑槽和销轴实现滑动连 接。推杆在受到气缸推动时，通过连接滑块13上的滑槽18推动销轴11使活动 磁铁支架转动，销轴11相对滑槽18滑动。弹力机构推动活动磁铁支架8转动，以带动安装在其上的转动永磁体3转 动。电-气比例电磁阀2通过控制气缸10的工作气体压力，并与压簧12的弹力、 定子内转动永磁体3与固定永磁体4间的斥力或吸力共同作用，来控制气缸的 工作行程，最终来控制转动永磁体3的转动角度。本实施例中的气源是整个车 辆原有气动系统的一个部分。根据永磁式缓速器的最大制动力矩，气动机构和弹力机构沿活动磁铁支架8 的周向可均布数个，本实施例采用了一个气动机构和弹力机构。完全制动状态时，通过电-气比例电磁阀2的控制，气缸10的活塞推动推杆 15，使转动永磁体4转动到极性与其相同的对应固定永磁体4的位置处，此时 磁路由一组处于相近位置的转动永磁体3和固定永磁体4、磁性极子5、转子7、 与其相邻另一组处于相近位置的转动永磁体3和固定永磁体4、活动磁铁支架8 和固定磁铁支架14构成回路。请参见图3，转子内产生涡电流，车辆的动能转 化为热豫散发掉。非制动状态时，活动磁铁支架8转动到转动永磁体3极性与其相反的对应 固定永磁体4的位置处，此时磁路由转动永磁体3、磁性极子5、固定永磁体4、
活动磁铁支架8、固定磁铁支架14构成回路。磁力线不穿过转子7而是直接穿 过保持架6上的磁性极子5回到另一个磁极，转子7不产生制动作用。本实用新型由驾驶者根据路面及车速情况输入信号至电-气比例电磁阀2， 由电-气比例电磁阀和弹力机构的共同作用，无级调节气缸的工作行程，来控制 转动永磁体3的转动龟度，使本实用新型中的缓速器在完全制动状态与非制动 状态之间存在制动力矩无级可调的过渡制动过程。这时，当缓速器处于由非制 动状态转变到完全制动状态过程中时，转动永磁体3与对应的固定永磁体4处 于不完全重叠或错开相对位置关系，永磁体产生的磁路部分经过转子7，进而获 得在非制动和最大制动力矩间连续变化的制动力矩。
权利要求1. 制动力矩无级调节永磁式缓速器，包括定子和转子，转子可旋转地置于 定子的外侧，定子由磁铁保持架、活动和固定磁铁支架、定子铸体、气缸及若 千数量相等的固定永磁体和转动永磁体组成，磁铁保持架固定在定子铸体上， 活动磁铁支架可回转地置于磁铁保持架内，固定永磁体和转动永磁体分别周向 排列在磁铁保持架内侧的活动和固定磁铁支架上，其特征在于还包括至少一弹 力机构，该弹力机构连接活动磁铁支架与气缸推杆。
2. 根据权利要求1所述的制动力矩无级调节永磁式缓速器，其特征在于所 述弹力机构由推杆、压簧、连接滑块和挡块组成，推杆一端与气动机构连接， 一端与连接滑块连接，压簧套接在推杆上，压簧的一端固定于推杆， 一端抵触 在挡块上，连接滑块上设有滑槽，所述活动磁铁支架上连接的销轴置于滑槽中， 连接滑块与活动磁铁支架通过滑槽与销轴实现滑动连接，并推动活动磁铁支架 转动。
3. 根据权利要求2所述的制动力矩无级调节永磁式缓速器，其特征在于所 述压簧的最大压縮行程大于所述气缸的最大工作行程。
4. 裉据权利要求i所述的制动力矩无级调节永磁式缓速器，其特征在于所 述气缸由电-气比例电磁阀控制，该电磁阀的输出端与气缸连接，其输入端与驱 动气缸的气源连接。
专利摘要本实用新型涉及制动力矩无级调节永磁式缓速器。包括定子和转子，还包括至少一弹力机构，转子置于定子的外侧，定子由磁铁保持架、磁铁支架、定子铸体、气缸及若干数量相等的固定永磁体和转动永磁体组成，活动磁铁支架可回转地置于磁铁保持架内，固定永磁体和转动永磁体分别周向排列在磁铁保持架内侧的活动和固定磁铁支架上，弹力机构连接活动磁铁支架与气缸。优点是弹力机构和电磁阀的共同作用，使转动永磁体能根据需要转动任一定的角度，从而使制动力矩单调连续变化，以供驾驶者针对不同情况对制动力矩进行改变，实现制动力矩无级控制；采用电-气比例电磁阀来控制气缸的工作行程和压力，永磁式缓速器工作响应迅速，适应气源压力范围宽。
文档编号H02K49/10GK201038984SQ20072003371
公开日2008年3月19日 申请日期2007年1月19日 优先权日2007年1月19日
发明者俊 周, 姬长英, 黄亦其 申请人:南京农业大学