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Title:
SELF-GENERATING RETARDER USED IN VEHICLE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2013/086771
Kind Code:
A1
Abstract:
A self-generating retarder used in a vehicle comprises: a stator assembly (2), comprising at least one magnetic pole, the magnetic poles being all fixed on a support (4); a rotor (1), rotating with respect to the stator assembly (2); a transition flange (50), fixed to the rotor (1); and at least one generating device, located in the stator assembly (2). The Self-generating retarder provided by the present invention is applicable to kinds of mobile tools, and overcomes the defect of insufficient braking torque of the retarder incurred by the insufficient current when the retarder is used in large or ultra-large transport.

Inventors:
LIU ZENGGANG (CN)
Application Number:
PCT/CN2012/000788
Publication Date:
June 20, 2013
Filing Date:
June 08, 2012
Export Citation:
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Assignee:
TELMA VEHICLE BRAKING SYSTEM SHANGHAI CO LTD (CN)
LIU ZENGGANG (CN)
International Classes:
B60L7/00; B60L7/28; H02K49/04
Domestic Patent References:
WO2007136275A22007-11-29
Foreign References:
CN201570971U2010-09-01
CN201703264U2011-01-12
CN101041333A2007-09-26
DE102007046852A12009-04-02
Attorney, Agent or Firm:
ALL BRIGHT LAW OFFICES (CN)
上海市锦天城律师事务所 (CN)
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Claims:
权 利 要 求

1、 一种具有自发电功能的缓速器, 其特征在于, 包括- 一定子总成,所述定子总成包括至少一磁极,所述磁极均固定 于一支撑架上;

一转子, 所述转子相对所述定子总成转动;

一过渡法兰, 所述过渡法兰与转子固定;

至少一发电装置, 所述发电装置位于定子总成内。

2、 如权利要求 1所述的具有自发电功能的缓速器, 其特征在于, 所述发电装置通过一传动装置与所述过渡法兰连接。

3、 如权利要求 1所述的具有自发电功能的缓速器, 其特征在于, 所述磁极的数量为偶数个,所述发电装置与所述磁极沿所述过 渡法兰的外缘单层分布于所述支撑架上。

4、 如权利要求 1所述的具有自发电功能的缓速器, 其特征在于, 所述发电装置的定子固定于所述支撑架上。

5、 如权利要求 2所述的具有自发电功能的缓速器, 其特征在于, 所述传动装置为一皮带。

6、 如权利要求 2所述的具有自发电功能的缓速器, 其特征在于, 所述过渡法兰包括直径不同的第一侧面和第二侧面,所述第一 侧面与所述传动装置连接, 所述第二侧面与所述转子连接。

7、 如权利要求 1所述的具有自发电功能的缓速器, 其特征在于, 所述发电装置数量为两个,其中第一发电装置通过第一传动装 置与所述过渡法兰连接,第二发电装置通过第二传动装置与所 述过渡法兰连接。

、 如权利要求 7所述的具有自发电功能的缓速器, 其特征在于, 所述第一第二发电装置的定子均固定于所述支撑架上,所述第 一第二发电装置的转子相对于所述第一第二发电装置的定子 旋转,所述第一第二发电装置与所述磁极沿所述过渡法兰的外 缘单层分布于所述支撑架上。

、 如权利要求 7所述的具有自发电功能的缓速器, 其特征在于, 所述过渡法兰包括三个侧面,且相互邻接的两个侧面直径不相 同, 所述第一、第二、第三侧面分别与所述第一传动装置、 第 二传动装置和所述转子连接。

0、 如权利要求 1所述的具有自发电功能的缓速器, 其特征在于, 所述转子上设置若干风叶以增强散热。

1、 一种用于交通工具的具有自发电功能的缓速器, 其特征在于, 包括:

一缓速器定子总成,所述缓速器定子总成包括偶数个磁极,所 述磁极均固定于一定子盘上;

一缓速器转子,所述缓速器转子相对于所述缓速器定子总成旋 转, 用以产生一制动力矩;

第一发电机和第二发电机;

所述第一第二发电机均固定于所述缓速器定子总成的定子盘 上, 所述第一第二发电机的转子均通过一皮带与一转子皮带轮连 接, 所述转子皮带轮与所述缓速器转子固定。 、 如权利要求 11所述的缓速器, 其特征在于, 所述第一发电机 和第二发电机通过一支架固定于所述定子盘上。

、 如权利要求 12所述的缓速器, 其特征在于, 所述第一发电机 和第二发电机紧邻。

、 如权利要求 13所述的缓速器,其特征在于,所述支架为一 "工" 字形架, 所述支架与所述定子盘通过铆钉或螺栓螺母联接。 、 如权利要求 12所述的缓速器, 其特征在于, 所述第一发电机 和第二发电机呈对角线分布。

、 如权利要求 15所述的缓速器,其特征在于,所述支架为一 "L" 字形架, 所述支架与所述定子盘通过铆钉或螺栓螺母联接。 、 如权利要求 11所述的缓速器, 其特征在于, 所述第一第二发 电机的转子上还包括一发电机皮带轮,所述第一第二发电机的 发电机皮带轮均通过所述皮带与所述转子皮带轮连接,所述发 电机皮带轮与所述转子皮带轮上均设置若干防滑 V型槽。 、 如权利要求 11所述的缓速器, 其特征在于, 所述转子皮带轮 固定于一法兰上, 所述法兰与所述缓速器转子固定。

、 如权利要求 18所述的缓速器, 其特征在于, 所述交通工具的 传动轴与所述法兰连接。

、 如权利要求 18所述的缓速器, 其特征在于, 所述转子皮带轮 及法兰与所述缓速器转子通过螺栓螺母固定。

Description:
用于交通工具的具有自发电功能的缓速器

技术领域

本发明涉及一种汽车用零部件,尤其涉及一种 用于交通工具的电 涡流缓速器。

背景技术

电涡流缓速器是一种汽车辅助制动装置。该装 置安装在汽车驱动 桥与变速箱之间,通过电磁感应原理实现无接 触制动。 电涡流缓速器 能够在一个相当宽的转速范围内提供强劲的制 动力矩,进而产生避免 车辆跑偏、 传统刹车失灵和爆胎等安全隐患, 同时减少刹车片磨损, 延长刹车片寿命, 为客户带来经济效益, 因此被广泛运用于机动车, 特别是大型机动车上。

如图 1中所示,图 1是现有技术中一种较为典型的电涡流缓速器 该电涡流缓速器由转子 1、 定子总成 2、 转子调整垫片 3以及支撑架 4组成。定子总成 2包括通常由偶数个磁极按一定位置关系排列 成。 每个磁极均由线圈绕制在铁芯上制成。转子 1通过转子调整垫片 3与 传动轴 (图中未示出) 相连接。 支撑架 4用于固定定子总成 2, 并将 该电涡流缓速器与汽车内部其他部件相固定。

在汽车正常行驶时,转子 1随传动轴旋转,由于此时线圈不通电, 铁芯没有磁场, 故不产生制动力矩, 若线圈通激磁电流, 数个铁芯便 产生数个磁场,通过转子形成电磁回路,从而 使转子 1中产生电涡流, 载流的转子 1在磁场中受到力的作用,其作用方向与转子 1的旋转方 向相反, 阻碍转子 1的转动, 从而使电涡流缓速器产生制动力矩。 电 涡流缓速器所产生的制动力矩, 可由激磁电流控制装置来调节。通过 线圈的激磁电流越大, 磁场越强, 制动力矩就越大。 因此电涡流缓速 器需要大功率供电以实现强大的制动力矩。 现有技术中的电涡流缓速器利用电瓶或发电机 供电,现有的货车 配置的发电机,其输出电流通常低于 100安培, 需要借助于电瓶的电 能来补充, 由于电瓶容量的限制,通过线圈激磁电流往往 不足以产生 足够的制动力矩, 同时对电瓶使用寿命带来影响。因此现有技术 中的 电涡流缓速器受到激磁电流不足的限制, 影响了电涡流缓速器在大 型、 重型机动车上的应用。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的缺陷 ,本发明提供一种 具有自发电功能的缓速器。

为了实现上述发明目的,本发明公开为了实现 上述发明目的,本 发明公开一种具有自发电功能的汽车缓速器, 其特征在于, 包括: 一 定子总成,该定子总成包括至少一磁极,该磁 极均固定于一支撑架上; 一转子, 该转子相对该定子总成转动; 一过渡法兰, 该过渡法兰与转 子固定; 至少一发电装置, 该发电装置位于定子总成内。

更进一步地, 该发电装置通过一传动装置与该过渡法兰连接 。该 磁极的数量为偶数个,该发电装置与该磁极沿 该过渡法兰的外缘单层 分布于该支撑架上。该发电装置的定子固定于 该支撑架上。该传动装 置为一皮带。

更进一步地, 该过渡法兰包括直径不同的第一侧面和第二侧 面, 该第一侧面与该传动装置连接, 该第二侧面与该转子连接。该发电装 置数量为两个,其中第一发电装置通过第一传 动装置与该过渡法兰连 接,第二发电装置通过第二传动装置与该过渡 法兰连接。该第一第二 发电装置的定子均固定于该支撑架上,该第一 第二发电装置的转子相 对于该第一第二发电装置的定子旋转,该第一 第二发电装置与该磁极 沿该过渡法兰的外缘单层分布于该支撑架上。 更进一步地,该过渡法兰包括三个侧面,且相 互邻接的两个侧面 直径不相同, 该第一、第二、 第三侧面分别与该第一传动装置、 第二 传动装置和该转子连接。 该转子上设置若干风叶以增强散热。

本发明同时公开一种用于交通工具的缓速器, 包括: 一缓速器定 子总成, 该缓速器定子总成包括偶数个磁极, 该磁极均固定于一定子 盘上; 一缓速器转子, 该缓速器转子相对于该缓速器定子总成旋转, 用以产生一制动力矩; 第一发电机和第二发电机; 该第一第二发电机 均固定于该缓速器定子总成的定子盘上,该第 一第二发电机的转子均 通过一皮带与一转子皮带轮连接, 该转子皮带轮与该缓速器转子固 定。

更进一步地,该第一发电机和第二发电机通过 一支架与定子盘固 定。 该第一发电机和第二发电机紧邻, 且通过一"工"字形架固定于 该定子盘上, "工"字形架与定子盘通过铆钉或螺栓螺母联接

更进一步地, 该第一发电机和第二发电机呈对角线分布, 该第一 第二发电机通过一 "L"型架通过铆钉或螺栓螺母联接固定于该定子 盘上。

更进一步地, 该第一第二发电机的转子上还包括一发电机皮 带 轮,该第一第二发电机的发电机皮带轮均通过 一皮带与该转子皮带轮 连接, 该发电机皮带轮与该转子皮带轮上均设置若干 防滑槽。

更进一步地,该转子皮带轮固定于一法兰上, 该法兰与该缓速器 转子固定, 该交通工具的传动轴与该法兰连接。转子皮带 轮及法兰与 该缓速器转子通过螺栓螺母固定。

现有技术相比较,本发明所提供的缓速器具有 自发电功能, 将传 动轴的转动力矩通过发电机转换为缓速器的激 励电流,并将该激励电 流转换为制动力矩,避免了现有技术中的电涡 流缓速器受到激磁电流 不足的限制, 影响了电涡流缓速器在大型、 重型机动车上的应用。 同 时该实施方式中利用一个转子皮带轮和一个皮 带同时带动两个发电 机的转子连接, 使两个发电机可以同步同频率工作, 使两个发电机输 入的电流稳定。 由于两个发电机均安装于定子盘内, 因此不需要增加 额外空间。

附图说明

图 1是现有技术所示出的缓速器的结构示意图;

图 2是本发明所示出的缓速器的剖面图;

图 3是本发明所示出的缓速器的第一实施方式的 构示意图; 图 4是本发明所示出的缓速器的第二实施方式的 构示意图; 图 5是本发明所示出的缓速器的过渡法兰的结构 意图; 图 6是本发明所示出的缓速器的过渡法兰的俯视 ;

图 7是本发明所涉及的缓速器的第三实施方式的 面图; 图 8是本发明所涉及的缓速器的第三实施方式的 视图; 图 9是本发明所涉及的缓速器的第四实施方式的 视图。 主要图示说明

1-转子 2-定子总成

3-转子调整垫片 4-支撑架

10、 105-定子盘 22-传动装置

31-铁芯 32 -线圈

50-过渡法兰 51、 52、 53-过渡法兰 15

100-缓速器定子 60、 101-缓速器转子

102-法兰 40、 106-传动轴安装位置

103-传动带 104-转子皮带轮 20、 200-发电机 21、 201-发电机转子

202-发电机定子 203-发电机皮带轮

204-发电机固定架 205-皮带 最佳实施例

下面结合附图详细说明本发明的一种具体实施 例的具有自发电 功能的缓速器。然而,应当将本发明理解成并 不局限于以下描述的这 种实施方式,并且本发明的技术理念可以与其 他公知技术或功能与那 些公知技术相同的其他技术组合实施。

在以下描述中, 为了清楚展示本发明的结构及工作方式,将借 助 诸多方向性词语进行描述, 但是应当将 "前"、 "后"、 "左"、 "右"、 "外"、 "内"、 "向外"、 "向内"、 "轴向"、 "径向"等词语理解为方便 用语,而不应当理解为限定性词语。此外,在 以下描述中所使用的"内 侧"一词主要指靠近传动轴的一侧; "外侧"一词主要指远离传动轴 的一测。本发明以使用在汽车上为典型的实施 例介绍,但是本领域的 普通技术人员应当知道, 本发明所使用的范围, 不限于汽车, 可以用 于各种移动工具上。本发明所指的移动工具包 括一切将人或物体从一 个地方运送到另一个地方的工作, 如汽车、 火车、 地铁、 电梯、 索道 等等。

本发明提供一种结构紧凑且具有自发电功能的 汽车缓速器, 包 括: 定子总成、 过渡法兰、 转子和发电装置。 其中该定子总成包括偶 数个磁极,所有的磁极均固定于在支撑架上。 过渡法兰与传动轴固定, 当传动轴转动时,过渡法兰也随之转动。该缓 速器的转子与过渡法兰 固定, 当传动轴转动时, 转子随动。发电装置的转子通过一传动装置 与过渡法兰连接。汽车运动时, 传动轴带动过渡法兰运动, 过渡法兰 驱动该传动装置运动, 传动装置带动发电装置的转子运动以产生电 流。

图 2是本发明所示出的缓速器的剖面图,如图 2中所示,过渡法 兰 50与传动轴(图中未示出)相固定, 彼此之间没有相对位移产生。 缓速器的转子 60与过渡法兰 50固定。 当过渡法兰 50转动时转子 60 也随之发生转动。缓速器的定子被固定于支撑 架 10上.通常而言, 该 支撑架 10可以与汽车的变速箱 (图中未示出) 连接, 也可以安装于 车辆的底盘 (图中未示出) 上, 支撑架 10主要起着固定该缓速器的 作用。 定子 2由定子铁芯和线圈组成, 其中线圈 32主要由金属铜线 圈绕制而成。 在该支撑架 10上, 与放置缓速器的定子的同一侧放置 一发电机 20。 该发电机 20的定子与该支撑架 10固定, 发电机的转 子 21通过一传动装置(图中未示出)与过渡法兰 50连接。 该传动装 置 22将过渡法兰 50转动时的机械动力传送给发电机转子 21, 使发 电机转子 21转动, 从而实现发电的目的。

图 3是本发明所示出的缓速器的实施方式之一的 构示意图。现 有技术中所使用的缓速器的定子包含偶数个磁 极, 通常而言, 磁极的 数目为 6、 8、 10或 12个。现有技术中的磁极通常分布在以传动轴 圆心的圆环位置处, 每个磁极到传动轴的位置大致相等, 这样做的好 处是能最大限度地减少缓速器的面积,为汽车 装配时提供更多的可利 用空间。

本发明所提供的具有自发电功能的汽车缓速器 ,将发电机设计在 原来磁极的位置上,位于整个汽车缓速器内部 , 并保持原有磁极数量 的不变。 这样做的优点在于, 几乎不需要增加缓速器的面积。 如图 3 中所示, 在该支撑架 10上, 与放置缓速器的定子的同一侧放置一发 电机 20。 该发电机 20的定子与该支撑架 10固定。 该发电机 20与磁 极一起, 沿过渡法兰 50的外缘单层分布于支撑架 10上。 发电机 20 与磁极的分布位置大致呈一圆形。 该发电机的转子 21通过一皮带 22 与过渡法兰 50连接。 当过渡法兰随传动轴 40运动时, 过渡法兰 50 同时带动皮带 22转动, 从而带动发电机的转子 21转动。该过渡法兰 50上同时安装一缓速器转子 60。发电机 20的定子内包括铁芯和绕制 于铁芯外围的线圈。

安装该具有自发电功能的缓速器的汽车在正常 运动时,缓速器的 转子 60和缓速器内发电机的转子 21均随传动轴的转动而转动,由于 缓速器的定子线圈 32和缓速器内发电机的定子线圈均未通电, 因此 该缓速器和缓速器内发电机均不工作。当出现 刹车信号时, 该信号同 时使缓速器的定子线圈 32和缓速器内发电机 20的定子线圈通电,因 此缓速器内发电机的利用传动轴 40的转动发电, 并将电流送至缓速 器的定子线圈 32。 缓速器的定子的数个铁芯 31便产生数个磁场, 通 过铁芯 31的部分磁通量增加, 离开铁芯 31的部分磁通量减少, 从而 使转子 60中产生电涡流, 载流的转子 60在磁场中受到力的作用, 其 作用方向与转子 60的旋转方向相反, 阻碍转子 60的转动, 从而使电 涡流缓速器产生制动力矩。 当汽车停止转动时, 缓速器内发电机 20 停止工作。

本发明还提供该具有自发电功能的汽车缓速器 的另一实施方式。 图 4是本发明所示出的缓速器的实施方式之二的 构示意图。 如图 4 中所示, 在该支撑架 10上, 与放置缓速器的定子的同一侧放置两个 发电机 20、 70。 为了不增加该缓速器的面积, 将实施例一中的 8个 磁极减少为 6个磁极。 发电机 20、 70的定子均与支撑架 10固定。 发 电机 20、 70与磁极一起, 沿过渡法兰 50的外缘单层分布于支撑架 10上。 发电机 20、 70与磁极的分布位置大致呈一圆形。 发电机的转 子 21、 71通过皮带 22、 72与过渡法兰 50连接。 当过渡法兰随传动 轴 40运动时, 过渡法兰 50同时带动皮带 22、 72转动, 从而带动发 电机的转子 21转动。发电机 20、 70的定子内均包括铁芯和绕制于铁 芯外围的线圈。

该过渡法兰 50的具体结构请参见图 5。过渡法兰 50用于将传动 轴 40的机械动力传送至缓速器的转子 60和发电机转子 21。 过渡法 兰 50的俯视图如图 6中所示。 传动轴 40位于中心位置, 过渡法兰 50的各个侧面构成一组同心圆。 在本实施方式中, 过渡法兰 50包括 三个侧面 53、 52和 51, 其中每个侧面分别与发电机的皮带 22、 72 和缓速器转子 60连接。 在本实施方式中, 为了清楚地示意该过渡法 兰 50, 使三个侧面 53、 52和 51的直径逐渐递减, 但在实际设计过 程中,只要满足紧邻的两侧面的直径不相等即 可。这样做的优点在于, 发电机的皮带 22、 72和缓速器转子 60相互之间各不影响。

由于电涡流缓速器的原理为将机械能转化为热 能,因此在本实施 方式中, 缓速器转子 60上设置有若干风叶, 风叶沿顺时针或逆时针 方式排列。 当该转子运转时, 产生的热能会随风叶的运转散发。

本发明同时提供第三种实施方式,在该实施方 式中, 该类型的缓 速器的定子安装于车辆变速箱上。该电涡流缓 速器定子与变速箱固定 或后桥固定。 图 7 是本发明所涉及的缓速器的第一实施方式的剖 面 图。 如图 7中所示, 该缓速器包括缓速器定子 100和转子 101。 在第 一实施方式中,转子 101通过螺栓螺母与法兰 102固定。法兰 102通 过螺栓螺母与车辆的传动轴相固定。如图 7中所示, 车辆传动轴的安 装位置为法兰的中心位置处 106。 在第三实施方式中, 该类型的缓速 器的定子 100安装于车辆变速箱上 (图中未示出)。 该电涡流缓速器 定子与变速箱固定或后桥固定。当传动轴旋转 时, 与该传动轴相固定 的法兰 102旋转,同样地,与法兰 102相固定的缓速器转子 101旋转。 在该缓速器上设置有两个发电机。如图 8中所示, 图 8是本发明 所涉及的缓速器的第三实施方式的主视图。 两个发电机 200 相邻放 置, 两个发电机的结构和大小均一致。 发电机 200与缓速器定子 100 一起固定于定子盘 105之上。发电机 200包括发电机定子 202和发电 机转子 201。 发电机转子 201上包括一发电机皮带轮 203。 该缓速器 法兰 102的外侧包括一转子皮带轮 104。 转子皮带轮 104与发电机皮 带轮 203之间通过一皮带 205连接。 当法兰 106带动转子皮带轮 104 旋转时,两个发电机的发电机皮带轮 203也随之旋转, 从而带动发电 机转子 201旋转。为了增强皮带 205的摩擦力,防止高速转动时打滑, 转子皮带轮 104与发电机皮带轮 203上都设置若干 V型凹槽以防滑。 该第一发电机和第二发电机通过一发电机固定 架 204与定子盘 105固 定。 如图 8中可见, 该发电机固定架 204呈一 "工"字型。 发电机固 定架 204与定子盘 105之间通过铆钉或螺栓螺母联接。

与第一、第二实施方式比较,第三实施方式提 供了一种将电涡流 缓速器实际用于汽车的实施方式。位于电涡流 缓速器内的两个发电机 的转子被一个皮带和转子皮带轮带动同步运动 ,使两个发电机可以同 步同频率工作, 使两个发电机输入的电流稳定。

为了进一步说明本发明, 以下将提供第四种实施方式。如图 9所 示, 图 9是本发明所涉及的缓速器的第四实施方式的 视图。在第三 种实施方式中, 两个发电机并排紧邻, 在该技术方案实施过程中, 由 于皮带 205与两个发电机的皮带轮的接触面积小于 90度, 虽然在皮 带轮 203上设置若干防滑 V型凹槽, 但是一旦传动轴 106高速运转, 还是会出现皮带 205打滑的情况。针对此问题, 本发明提供第四种实 施方式。 在该实施方式中, 两个发电机 200呈对角线放置, 皮带 205 两两平行。 如图 9中可见, 该发电机固定架 204呈一 " L"字型。 发 电机固定架 204与定子盘 105之间通过铆钉或螺栓螺母联接。在该实 施方式中, 缓速器转子 101既可以通过法兰 102与传动轴 106连接, 也可以通过滚动轴承的方式与传动轴 106连接。与第三实施方式相比 较, 发电机皮带轮 203与皮带 205的有效接触面积大大增加, 大于 150度, 有效地防止了皮带 205打滑的情况发生。

本说明书中所述的只是本发明的较佳具体实施 例,以上实施例仅 用以说明本发明的技术方案而非对本发明的限 制。凡本领域技术人员 依本发明的构思通过逻辑分析、推理或者有限 的实验可以得到的技术 方案, 皆应在本发明的范围之内。 工业实用性

与现有技术相比较, 本发明所提供的具有自发电功能的缓速器可 以适用在多种移动工具上, 如汽车、 火车、 地铁、 电梯、 索道等等, 克服了使用在大型或超大型交通工具上时,因 电流不足导致的缓速器 制动力矩不足的缺陷。本发明所提供的具有自 发电功能的缓速器能有 效将汽车运动时的机械能转化为电能并供给缓 速器,为缓速器提供大 功率的制动力矩,克服了缓速器不能使用在大 型重型汽车设备上的缺 陷。与此同时,本发明所提供的具有自发电功 能的缓速器与现有技术 相比较, 结构紧凑, 能最大限度地减少缓速器的面积, 为汽车装配时 提供更多的可利用空间。