一种永磁变矩器的双输出磁盘结构的制作方法

本发明涉及永磁变矩器配套设备领域，特别是涉及一种永磁变矩器的双输出磁盘结构。适用于通用机械、家用电器、机器人、汽车、轨道车辆、轮船和飞行器等领域，特别适合交通工具。

背景技术：

永磁变矩器有两种工作模式，一种为磁盘架和输出磁盘转速相同，左右动磁盘同步驱动输出磁盘，输出扭矩为左右两侧施加于驱动磁盘的磁扭矩和，工作于a点和b点之间的某一点，输出稳定的扭矩；另一种工作模式为磁盘架和输出磁盘转速不同，磁盘架再把动力间隙传递给动磁盘，此时左右两个动磁盘相位上相差90º，驱动磁盘相对于磁盘架作往复转动，驱动磁盘通过磁场力把动力传递给输出磁盘，驱动磁盘和输出磁盘之间的相对转角控制在90º左右，左右两个动磁盘在变矩模式下交替工作，达到输出扭矩平稳且大小可变的目的。在汽车需要换挡时，永磁变矩器进入第二种工作模式，选取升挡为例以方便阐述，降挡情况类似。获得升挡信号后，磁盘架释放右侧驱动磁盘，此时只有左侧驱动磁盘传递动力，右侧驱动磁盘随输出磁盘相对磁盘架转过90 º左右，然后左、右磁盘相对于输出磁盘作交替往复转动，其转过的角度和速度规律具有严格的限制。

现有技术采用DSG自动变速器其换挡时间为200ms，要求较高，并且在升挡或降档时，整个永磁变矩器过渡状态阶段的效率会发生变化进而影响整个永磁变矩器的工作效率，在脱挡和挂挡时，现有设备进行断开或接合动作的连接机构传递扭矩往往较大，严重影响连接机构的使用寿命。

技术实现要素：

为了解决上述存在的问题，本发明提供一种永磁变矩器的双输出磁盘结构，其第一输出磁盘输出轴连接变速器的奇数挡，第二输出磁盘输出空心轴连接变速器的偶数挡，换挡时有3个动磁盘参与传递动力，从而降低了每一个动磁盘的传递扭矩，能更好引入发动机转速调剂，使换挡动作更易实现，提高永磁变矩器的换挡过渡工况工作效率，提高设备寿命，为达此目的，本发明提供一种永磁变矩器的双输出磁盘结构，包括输入轴、第一动磁盘控制连接杆、磁盘架第一圆盘、第一动磁盘与磁盘架连接结构、第一动磁盘、第二动磁盘控制连接杆、第一输出磁盘、第三动磁盘控制连接杆、磁盘架外筒、第三动磁盘与磁盘架连接结构、第三动磁盘、第二输出磁盘、第四动磁盘、第四动磁盘与磁盘架连接结构、磁盘架第二圆盘、第四动磁盘控制连接杆、第一输出磁盘输出轴、第二输出磁盘输出空心轴、第二动磁盘与磁盘架连接结构、第二动磁盘、主扇形磁体、叠加扇形磁体、副扇形磁体、第一动磁盘或第三动磁盘中的扇形磁体和第二动磁盘或第四动磁盘中的扇形磁体，所述输入轴穿过磁盘架第一圆盘，所述磁盘架第一圆盘在磁盘架外筒一侧，所述磁盘架第二圆盘在磁盘架外筒另一侧，所述磁盘架第一圆盘通过第一动磁盘与磁盘架连接结构与第一动磁盘相连，所述第一动磁盘与磁盘架连接结构一侧有第一动磁盘控制连接杆从磁盘架第一圆盘的第一控制杆伸出孔穿出，所述第一动磁盘与第一输出磁盘对应，所述第一输出磁盘与第一输出磁盘输出轴相连，所述第一输出磁盘输出轴前端外侧套有第二动磁盘，所述第二动磁盘通过第二动磁盘与磁盘架连接结构与磁盘架外筒内壁相连，所述第二动磁盘控制连接杆一端与磁盘架连接结构外壁相连，所述第二动磁盘控制连接杆另一端从磁盘架外筒前端外壁的第二控制杆伸出孔穿出，所述第一输出磁盘输出轴后端外套有第二输出磁盘输出空心轴，所述第二输出磁盘输出空心轴前端外套有第二输出磁盘，所述第二输出磁盘前侧有第三动磁盘，所述第二输出磁盘后侧有第四动磁盘，所述第三动磁盘通过第三动磁盘与磁盘架连接结构与磁盘架外筒内壁相连，所述第三动磁盘控制连接杆一端与第三动磁盘与磁盘架连接结构相连，所述第三动磁盘控制连接杆另外一端从磁盘架外筒后端外壁的第三控制杆伸出孔穿出，所述第四动磁盘通过第四动磁盘与磁盘架连接结构与磁盘架第二圆盘相连，所述第四动磁盘控制连接杆一端与第四动磁盘与磁盘架连接结构相连，所述第四动磁盘控制连接杆另外一端从磁盘架第二圆盘的第四控制杆伸出孔穿出。

本发明的进一步改进，所述第一输出磁盘和第二输出磁盘内有主扇形磁体、叠加扇形磁体和副扇形磁体，所述第一动磁盘或第三动磁盘中的扇形磁体的磁体N极和S极与第二动磁盘或第四动磁盘中的扇形磁体的磁体N极和S极沿轴向相反，通过两侧动磁盘中磁体极性相反的布置，使得在降挡时对发动机调速，可以获得较好的换挡品质和提高传送效率。

本发明的进一步改进，所述第一动磁盘和第三动磁盘中的扇形磁体与第二动磁盘和第四动磁盘中的扇形磁体的夹角为30º-50º，通过夹角限制达到最佳运行效果。

本发明的进一步改进，所述第一动磁盘与输入轴之间及第二动磁盘与第一输出磁盘输出轴之间及第三动磁盘、第四动磁盘、磁盘架第二圆盘与第二输出磁盘输出空心轴之间的轴上套有轴承，通过设置轴承降低了摩擦系数。

本发明提供一种永磁变矩器的双输出磁盘结构，具体优点如下：

1、本发明第二动磁盘与磁盘架连接结构断开第二动磁盘与磁盘架外筒的动力传递时，除传递扭矩较小外，由于此时第一输出磁盘与第二动磁盘之间的转速差较小，所以可供操控的时间较长，没有现用的DSG自动变速器换挡时间为200ms那么高的要求；

2、本发明第一动磁盘或第三动磁盘中的扇形磁体与第二动磁盘或第四动磁盘中的扇形磁体在布置时磁场的极性是相反的，在升挡或降档时，需要断开的挡位的动磁盘在过渡状态仍然能正向传递动力，只是机械特性较软，因此可能存在一部分循环功率，使得过渡状态阶段的效率基本不变；

3、本发明在脱挡和挂挡时，进行断开或接合动作的连接机构传递扭矩均下降到整体传递扭矩的1/3左右，甚至更小，使得连接机构的使用寿命更长；

4、本发明装置能保证在升挡和降挡时，动力不中断且较平稳。

附图说明

图1为本发明示意图；

图2为本发明磁盘架部分示意图；

图3为本发明磁盘架圆盘示意图；

图4为本发明输出磁盘示意图；

图5为本发明左动磁盘示意图；

图6为本发明右动磁盘示意图；

图7为本发明实际测量的磁扭矩与动磁盘和输出磁盘间相对转角的规律图；

附图说明：

1、输入轴；2、第一动磁盘控制连接杆；3、磁盘架第一圆盘；4、第一动磁盘与磁盘架连接结构；5、第一动磁盘；6、第二动磁盘控制连接杆；7、第一输出磁盘；8、第三动磁盘控制连接杆；9、磁盘架外筒；10、第三动磁盘与磁盘架连接结构；11、第三动磁盘；12、第二输出磁盘；13、第四动磁盘；14、第四动磁盘与磁盘架连接结构；15、磁盘架第二圆盘；16、第四动磁盘控制连接杆；17、第一输出磁盘输出轴；18、第二输出磁盘输出空心轴；19、轴承；20、第二动磁盘与磁盘架连接结构；21、第二动磁盘；22、主扇形磁体；23、叠加扇形磁体；24、副扇形磁体；25、第一动磁盘或第三动磁盘中的扇形磁体；26、第二动磁盘或第四动磁盘中的扇形磁体；27、第一控制杆伸出孔；28、第二控制杆伸出孔；29、第三控制杆伸出孔；30、第四控制杆伸出孔。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述：

本发明提供一种永磁变矩器的双输出磁盘结构，其第一输出磁盘输出轴连接变速器的奇数挡，第二输出磁盘输出空心轴连接变速器的偶数挡，换挡时有3个动磁盘参与传递动力，从而降低了每一个动磁盘的传递扭矩，能更好引入发动机转速调剂，使换挡动作更易实现，提高永磁变矩器的换挡过渡工况工作效率，提高设备寿命。

作为本发明一种实施例，本发明提供一种永磁变矩器的双输出磁盘结构，包括输入轴1、第一动磁盘控制连接杆2、磁盘架第一圆盘3、第一动磁盘与磁盘架连接结构4、第一动磁盘5、第二动磁盘控制连接杆6、第一输出磁盘7、第三动磁盘控制连接杆8、磁盘架外筒9、第三动磁盘与磁盘架连接结构10、第三动磁盘11、第二输出磁盘12、第四动磁盘13、第四动磁盘与磁盘架连接结构14、磁盘架第二圆盘15、第四动磁盘控制连接杆16、第一输出磁盘输出轴17、第二输出磁盘输出空心轴18、第二动磁盘与磁盘架连接结构20、第二动磁盘21、主扇形磁体22、叠加扇形磁体23、副扇形磁体24、第一动磁盘或第三动磁盘中的扇形磁体25和第二动磁盘或第四动磁盘中的扇形磁体26，所述输入轴1穿过磁盘架第一圆盘3，所述磁盘架第一圆盘3在磁盘架外筒9一侧，所述磁盘架第二圆盘15在磁盘架外筒9另一侧，所述磁盘架第一圆盘3通过第一动磁盘与磁盘架连接结构4与第一动磁盘5相连，所述第一动磁盘与磁盘架连接结构4一侧有第一动磁盘控制连接杆2从磁盘架第一圆盘3的第一控制杆伸出孔27穿出，所述第一动磁盘5与第一输出磁盘7对应，所述第一输出磁盘7与第一输出磁盘输出轴17相连，所述第一输出磁盘输出轴17前端外侧套有第二动磁盘21，所述第二动磁盘21通过第二动磁盘与磁盘架连接结构20与磁盘架外筒9内壁相连，所述第二动磁盘控制连接杆6一端与磁盘架连接结构20外壁相连，所述第二动磁盘控制连接杆6另一端从磁盘架外筒9前端外壁的第二控制杆伸出孔28穿出，所述第一输出磁盘输出轴17后端外套有第二输出磁盘输出空心轴18，所述第二输出磁盘输出空心轴18前端外套有第二输出磁盘12，所述第二输出磁盘12前侧有第三动磁盘11，所述第二输出磁盘12后侧有第四动磁盘13，所述第三动磁盘11通过第三动磁盘与磁盘架连接结构10与磁盘架外筒9内壁相连，所述第三动磁盘控制连接杆8一端与第三动磁盘与磁盘架连接结构10相连，所述第三动磁盘控制连接杆8另外一端从磁盘架外筒9后端外壁的第三控制杆伸出孔29穿出，所述第四动磁盘13通过第四动磁盘与磁盘架连接结构14与磁盘架第二圆盘15相连，所述第四动磁盘控制连接杆16一端与第四动磁盘与磁盘架连接结构14相连，所述第四动磁盘控制连接杆16另外一端从磁盘架第二圆盘15的第四控制杆伸出孔30穿出。

作为本发明一种具体实施例，本发明提供如图1-4所示的一种永磁变矩器的双输出磁盘结构，包括输入轴1、第一动磁盘控制连接杆2、磁盘架第一圆盘3、第一动磁盘与磁盘架连接结构4、第一动磁盘5、第二动磁盘控制连接杆6、第一输出磁盘7、第三动磁盘控制连接杆8、磁盘架外筒9、第三动磁盘与磁盘架连接结构10、第三动磁盘11、第二输出磁盘12、第四动磁盘13、第四动磁盘与磁盘架连接结构14、磁盘架第二圆盘15、第四动磁盘控制连接杆16、第一输出磁盘输出轴17、第二输出磁盘输出空心轴18、第二动磁盘与磁盘架连接结构20、第二动磁盘21、主扇形磁体22、叠加扇形磁体23、副扇形磁体24、第一动磁盘或第三动磁盘中的扇形磁体25和第二动磁盘或第四动磁盘中的扇形磁体26，所述输入轴1穿过磁盘架第一圆盘3，所述磁盘架第一圆盘3在磁盘架外筒9一侧，所述磁盘架第二圆盘15在磁盘架外筒9另一侧，所述磁盘架第一圆盘3通过第一动磁盘与磁盘架连接结构4与第一动磁盘5相连，所述第一动磁盘与磁盘架连接结构4一侧有第一动磁盘控制连接杆2从磁盘架第一圆盘3的第一控制杆伸出孔27穿出，所述第一动磁盘5与第一输出磁盘7对应，所述第一输出磁盘7与第一输出磁盘输出轴17相连，所述第一输出磁盘输出轴17前端外侧套有第二动磁盘21，所述第二动磁盘21通过第二动磁盘与磁盘架连接结构20与磁盘架外筒9内壁相连，所述第二动磁盘控制连接杆6一端与磁盘架连接结构20外壁相连，所述第二动磁盘控制连接杆6另一端从磁盘架外筒9前端外壁的第二控制杆伸出孔28穿出，所述第一输出磁盘输出轴17后端外套有第二输出磁盘输出空心轴18，所述第二输出磁盘输出空心轴18前端外套有第二输出磁盘12，所述第二输出磁盘12前侧有第三动磁盘11，所述第二输出磁盘12后侧有第四动磁盘13，所述第三动磁盘11通过第三动磁盘与磁盘架连接结构10与磁盘架外筒9内壁相连，所述第三动磁盘控制连接杆8一端与第三动磁盘与磁盘架连接结构10相连，所述第三动磁盘控制连接杆8另外一端从磁盘架外筒9后端外壁的第三控制杆伸出孔29穿出，所述第四动磁盘13通过第四动磁盘与磁盘架连接结构14与磁盘架第二圆盘15相连，所述第四动磁盘控制连接杆16一端与第四动磁盘与磁盘架连接结构14相连，所述第四动磁盘控制连接杆16另外一端从磁盘架第二圆盘15的第四控制杆伸出孔30穿出，所述第一输出磁盘7和第二输出磁盘12如图4-6所示内有主扇形磁体22、叠加扇形磁体23和副扇形磁体24，所述第一动磁盘或第三动磁盘中的扇形磁体25的磁体N极和S极与第二动磁盘或第四动磁盘中的扇形磁体26的磁体N极和S极沿轴向相反，通过两侧动磁盘中磁体极性相反的布置，使得在降挡时对发动机调速，可以获得较好的换挡品质和提高传送效率，所述第一动磁盘和第三动磁盘中的扇形磁体25与第二动磁盘和第四动磁盘中的扇形磁体26的夹角为30º-50º º，通过夹角限制达到最佳运行效果，所述第一动磁盘5与输入轴1之间及第二动磁盘21与第一输出磁盘输出轴17之间及第三动磁盘11、第四动磁盘13、磁盘架第二圆盘15与第二输出磁盘输出空心轴18之间的轴上套有轴承19，通过设置轴承降低了摩擦系数。

本发明工作原理如下：第一输出磁盘输出轴17连接变速器的奇数挡，第二输出磁盘输出空心轴18连接变速器的偶数挡，两者可以互换。以1挡换2挡为例，假设第一输出磁盘输出轴17连接1挡，第二输出磁盘输出空心轴18连接2挡，首先接合2挡，使第三动磁盘与磁盘架连接结构10传递动力，而第四动磁盘与磁盘架连接结构14不传递动力，则第一动磁盘5和第二动磁盘21传递的扭矩值降为原来的2/3，第一动磁盘5、第二动磁盘21与第一输出磁盘7之间的相对转角变化使其处于b段，第二动磁盘21传递的扭矩急剧下降，此时操控第二动磁盘控制连接杆6较容易使得第二动磁盘与磁盘架连接结构20断开第二动磁盘21与磁盘架外筒9的动力传递，接着第一动磁盘5和第三动磁盘11处于滑差工况传递动力，在换挡时连续传递动力且扭矩下降不大，而扭矩有一定的波动，等第三动磁盘11与第二输出磁盘12之间转速接近时，使第四动磁盘与磁盘架连接结构14传递动力，1挡在传递扭矩处于b段时断开，完成升挡动作。降档动作类似，第二动磁盘控制连接杆6的动作状态和第一动磁盘与磁盘架连接结构4互换，第三动磁盘与磁盘架连接结构10动作和第四动磁盘与磁盘架连接结构14动作互换。

图7为磁扭矩与动磁盘和输出磁盘之间的相对转角的规律，中间有凹陷部位，在换挡时，由于需挂挡的磁盘对使一侧动磁盘起作用，这时原先传动的磁盘对传递的扭矩就会下降，所以相对转角就会变化，此时在适当的时刻，可以让原先传动的磁盘对在凹陷处（磁扭矩较小部分）断开一侧的动磁盘，减小断开挡位的难度。在换挡终了时，需挂挡的磁盘对另一侧动磁盘也其作用，原先传动的磁盘对剩余一侧的动磁盘在凹陷处较容易断开。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作任何其他形式的限制，而依据本发明的技术实质所作的任何修改或等同变化，仍属于本发明所要求保护的范围。