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1、10申请公布号CN102013788A43申请公布日20110413CN102013788ACN102013788A21申请号200910169886122申请日20090908H02K51/00200601H02K7/1820060171申请人配天安徽电子技术有限公司地址233400安徽省蚌埠市怀远县经济开发区72发明人孙尚传张永54发明名称变速装置及使用该变速装置的电源设备57摘要本发明涉及机械领域，尤其涉及变速装置及使用该变速装置的电源设备。所述变速装置用于连续地改变发动机与发电机之间的传动比，其包括第一传动单元和第二传动单元，所述第一传动单元可在发动机带动下转动，所述第二传动单元可带动。
2、所述发电机发电，且所述第一传动单元和第二传动单元之间通过磁场进行动力传输。本发明涉及的变速装置可连续地改变发动机与发电机之间的传动比。此外，本发明还提供一种使用所述变速装置的电源设备。51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书2页说明书5页附图2页CN102013795A1/2页21一种变速装置，用于连续地改变发动机与发电机之间的传动比，其特征在于所述变速装置包括第一传动单元和第二传动单元，所述第一传动单元可在发动机带动下转动，所述第二传动单元可带动所述发电机发电，且所述第一传动单元和第二传动单元之间通过磁场进行动力传输。2如权利要求1所述的变速装置，其特征在于所。
3、述第一传动单元和第二传动单元中，至少有一个可产生连续变化的磁场。3如权利要求1所述的变速装置，其特征在于所述第一传动单元与所述发动机之间的传动比可以是一个定值，也可以是一个不连续可调的范围。4如权利要求3所述的变速装置，其特征在于所述第一传动单元为皮带轮，所述皮带轮通过皮带与所述发动机实现固定比例传动比。5如权利要求4所述的变速装置，其特征在于所述皮带轮的一端开口，另一端封闭，且在该封闭的一端中心处设有第一开孔，该皮带轮还包括设置在该封闭一端的环形支撑座。6如权利要求1所述的变速装置，其特征在于所述变速装置还包括轴承，所述第一传动单元和第二传动单元通过所述轴承相互转动。7如权利要求1所述的变速。
4、装置，其特征在于所述第二传动单元为电磁铁，连续地改变通过所述电磁铁中的电信号强弱可连续地改变所述电磁铁产生的磁场强弱。8如权利要求7所述的变速装置，其特征在于所述第二传动单元包括转子总成，所述转子总成包括左磁极、右磁极、线圈，所述左磁极与右磁极相配合形成所述转子总成的圆柱形侧面，所述线圈收容于所述右磁极内，并与所述右磁极的内部一并收容于所述左磁极内。9如权利要求8所述的变速装置，其特征在于所述左磁极的侧面由多个间隔设置的第一指叉构成，所述左磁极的一端开口，另一端封闭，且在该封闭的一端中心处设有第二开孔。10如权利要求8所述的变速装置，其特征在于所述右磁极的侧面由多个间隔设置的第二指叉构成，所述。
5、右磁极沿圆柱轴线方向上设有轴孔。11如权利要求7所述的变速装置，其特征在于所述第二传动单元还包括转轴，所述转轴与所述发电机具有相同的转速。12如权利要求1所述的变速装置，其特征在于所述第二传动单元与发电机之间的传动比可以是一个定值，也可以是一个不连续可调的范围。13一种电源设备，用于向用电设备提供输出电压，所述电源设备包括发电机，其特征在于所述电源设备还包括变速装置、检测和控制模块，所述变速装置包括第一传动单元和第二传动单元，所述第一传动单元可在外部动力装置带动下转动，所述第二传动单元可带动所述发电机发电，述第一传动单元和第二传动单元之间通过磁场进行动力传输，所述检测和控制模块用于检测所述发电。
6、机输出的电压大小，并根据所述电压的大小发出控制信号至所述变速装置，所述变速装置响应所述控制信号，调整所述磁场的强弱，改变所述第一传动单元与所述第二传动单元之间的传动比。14如权利要求13所述的电源设备，其特征在于所述第一传动单元和第二传动单元中，至少有一个可产生连续变化的磁场。权利要求书CN102013788ACN102013795A2/2页315如权利要求13所述的电源设备，其特征在于所述第一传动单元与所述发动机之间的传动比可以是定值，也可以是不连续可调的范围。16如权利要求13所述的电源设备，其特征在于所述第一传动单元为皮带轮，所述皮带轮通过皮带与所述发动机实现固定比例传动比，所述皮带轮的。
7、一端开口，另一端封闭，且在该封闭的一端中心处设有第一开孔，该皮带轮还包括设置在该封闭一端的环形支撑座。17如权利要求13所述的电源设备，其特征在于所述变速装置还包括轴承，所述第一传动单元和第二传动单元通过所述轴承相互转动。18如权利要求13所述的电源设备，其特征在于所述第二传动单元为电磁铁，当所述控制信号强时，所述电磁铁产生强磁场，反之，则产生弱磁场。19如权利要求18所述的电源设备，其特征在于所述第二传动单元包括转子总成，所述转子总成包括左磁极、右磁极、线圈，所述左磁极与右磁极相配合形成所述转子总成的圆柱形侧面，所述线圈收容于所述右磁极内，并与所述右磁极的内部一并收容于所述左磁极内。20如权。
8、利要求19所述的电源设备，其特征在于所述左磁极的侧面由多个间隔设置的第一指叉构成，所述左磁极的一端开口，另一端封闭，且在该封闭的一端中心处设有第二开孔。21如权利要求19所述的电源设备，其特征在于所述右磁极的侧面由多个间隔设置的第二指叉构成，所述右磁极沿圆柱轴线方向上设有轴孔。22如权利要求18所述的电源设备，其特征在于所述第二传动单元包括转轴，所述转轴与所述发电机具有相同的转速。权利要求书CN102013788ACN102013795A1/5页4变速装置及使用该变速装置的电源设备技术领域0001本发明涉及机械领域，尤其涉及变速装置及使用该变速装置的电源设备。背景技术0002目前，多数汽车中都。
9、装有发电机。该发电机用于向汽车的各用电设备提供电源，所述用电设备包括汽车仪表盘、音响、空调、车灯、电动雨刮器、电动车窗和天窗等等，所述发电机还用于对汽车电池进行充电。0003汽车中的发电机通常与汽车发动机设置成同轴，即发电机的转轴与发动机的转轴为同一根轴，如此发电机与发动机具有同样的转速。众所周知，汽车发动机在怠速和全速状态下的转速相差很大，怠速状态下的转速通常为600转/分到800转/分，而在全速状态下的转速通常在5000转/分至8000转/分之间。如此悬殊的转速差异，使得与发动机同轴的发电机的输出电压的变化范围非常宽。而汽车的用电设备都有额定工作电压，因此，所述发电机输出的电压必须经过稳压。
10、装置稳压后，才能提供给所述用电设备使用。0004为了解决发电机输出电压变化范围宽的缺点，业界采用变速齿轮装置来实现汽车发动机与发电机之间的动力传输。该变速齿轮装置在汽车怠速状态下将发动机与发电机之间的传动比变大，在全速状态下将所述传动比变小，以使所述发电机的转速在特定范围内。但是该发电机的输出电压还是会随着发电机的转速在特定范围内变化时发生变化，还需要有电子稳压装置对所述发电机的输出电压进行稳压。发明内容0005有鉴于此，本发明提供一种实现传动比连续变化的变速装置。0006此外，本发明还提供一种使用上述变速装置的电源设备。0007一种变速装置，用于连续地改变发动机与发电机之间的传动比。所述变速。
11、装置包括第一传动单元和第二传动单元，所述第一传动单元可在发动机带动下转动，所述第二传动单元可带动所述发电机发电，且所述第一传动单元和第二传动单元之间通过磁场进行动力传输。0008其中，所述第一传动单元和第二传动单元中，至少有一个可产生连续变化的磁场。0009其中，所述第一传动单元与所述发动机之间的传动比可以是一个定值，也可以是一个不连续可调的范围。0010其中，所述第一传动单元为皮带轮，所述皮带轮通过皮带与所述发动机实现固定比例传动比。0011其中，所述皮带轮的一端开口，另一端封闭，且在该封闭的一端中心处设有第一开孔，该皮带轮还包括设置在该封闭一端的环形支撑座。0012其中，所述变速装置还包括。
12、轴承，所述第一传动单元和第二传动单元通过所述说明书CN102013788ACN102013795A2/5页5轴承相互转动。0013其中，所述第二传动单元为电磁铁，连续地改变通过所述电磁铁中的电信号强弱可连续地改变所述电磁铁产生的磁场强弱。0014其中，所述第二传动单元包括转子总成，所述转子总成包括左磁极、右磁极、线圈，所述左磁极与右磁极相配合形成所述转子总成的圆柱形侧面，所述线圈收容于所述右磁极内，并与所述右磁极的内部一并收容于所述左磁极内。0015其中，所述左磁极的侧面由多个间隔设置的第一指叉构成，所述左磁极的一端开口，另一端封闭，且在该封闭的一端中心处设有第二开孔。0016其中，所述右磁极。
13、的侧面由多个间隔设置的第二指叉构成，所述右磁极沿圆柱轴线方向上设有轴孔。0017其中，所述第二传动单元还包括转轴，所述转轴与所述发电机具有相同的转速。0018其中，所述第二传动单元与发电机之间的传动比可以是一个定值，也可以是一个不连续可调的范围。0019一种电源设备，用于向用电设备提供输出电压，所述电源设备包括发电机、变速装置、检测和控制模块，所述变速装置包括第一传动单元和第二传动单元，所述第一传动单元可在外部动力装置带动下转动，所述第二传动单元可带动所述发电机发电，所述第一传动单元和第二传动单元之间通过磁场进行动力传输，所述检测和控制模块用于检测所述发电机输出的电压大小，并根据所述电压的大小。
14、发出控制信号至所述变速装置，所述变速装置响应所述控制信号，调整所述磁场的强弱，改变所述第一传动单元与所述第二传动单元之间的传动比。0020其中，所述第一传动单元和第二传动单元中，至少有一个可产生连续变化的磁场。0021其中，所述第一传动单元与所述发动机之间的传动比可以是定值，也可以是不连续可调的范围。0022其中，所述第一传动单元为皮带轮，所述皮带轮通过皮带与所述发动机实现固定比例传动比，所述皮带轮的一端开口，另一端封闭，且在该封闭的一端中心处设有第一开孔，该皮带轮还包括设置在该封闭一端的环形支撑座。0023其中，所述变速装置还包括轴承，所述第一传动单元和第二传动单元通过所述轴承相互转动。00。
15、24其中，所述第二传动单元为电磁铁，当所述控制信号强时，所述电磁铁产生强磁场，反之，则产生弱磁场。0025其中，所述第二传动单元包括转子总成，所述转子总成包括左磁极、右磁极、线圈，所述左磁极与右磁极相配合形成所述转子总成的圆柱形侧面，所述线圈收容于所述右磁极内，并与所述右磁极的内部一并收容于所述左磁极内。0026其中，所述左磁极的侧面由多个间隔设置的第一指叉构成，所述左磁极的一端开口，另一端封闭，且在该封闭的一端中心处设有第二开孔。0027其中，所述右磁极的侧面由多个间隔设置的第二指叉构成，所述右磁极沿圆柱轴线方向上设有轴孔。说明书CN102013788ACN102013795A3/5页600。
16、28其中，所述第二传动单元包括转轴，所述转轴与所述发电机具有相同的转速。0029上述变速装置通过连续地改变流过所述转子总成的线圈中的电流大小，进而实现连续改变所述转子总成的磁场大小，改变所述转子总成与所述皮带轮之间的磁力大小，实现连续地改变所述转子总成的转速，进而实现连续地改变皮带轮与所述转子总成之间的传动比。0030上述电源设备通过检测和控制模块检测所述发电机输出电压的大小，并根据所述电压的大小发出相对应的控制信号至所述变速装置，控制所述变速装置改变转速，稳定所述发电机的输出电压。附图说明0031图1为一较佳实施方式的变速装置的剖面分解示意图。0032图2为图1所示的变速装置的剖面示意图。0。
17、033图3为一较佳实施方式的电源设备的功能模块示意图。具体实施方式0034本发明提供的一种实现传动比连续变换的变速装置，所述变速装置包括第一传动单元、第二传动单元、轴承。所述第一传动单元在发动机的带动下发生转动，所述第一传动单元与所述发动机之间的传动比可以是一个定值，或者是不连续可调的范围。所述第二传动单元与所述第一传动单元之间通过所述轴承实现相对转动。所述第二传动单元与所述发电机之间的转速也可以是定值，或者是不连续可调的范围。所述第二传动单元为电磁铁，通过连续改变通过所述第二传动单元的电信号强弱，可连续改变所述电磁铁产生的磁场强弱，进而连续改变所述第一传动单元与所述第二传动单元之间的磁力大小。
18、，连续改变所述第一传动单元和所述第二传动单元之间的传动比，进而连续改变发动机与所述发电机之间的传动比。0035在本实施方式中，所述第二传动单元为电磁铁；在其它实施方式中，也可以使所述第一传动单元为电磁铁。0036本发明还提供一种使用上述变速装置的电源设备，该电源设备用于对用电设备提供稳定的输出电压，且所述电源设备可根据实时检测到的所述输出电压的大小，调整所述变速装置的第一传动单元和第二传动单元之间的传动比，进而实现所述输出电压的稳定。0037为详细说明本发明提供的所述变速装置以及使用所述变速装置的电源设备，以下结合说明书附图1、附图2和附图3进行详细说明。0038在本实施方式中，所述第一传动单。
19、元为皮带轮，第二传动单元包括转子总成和转轴。请同时参阅图1和图2，其分别为一较佳实施方式的变速装置的剖面分解示意图和剖面示意图。该变速装置100包括皮带轮110、转子总成120、轴承130、转轴140及螺钉螺母150。所述皮带轮110与转子总成120之间通过轴承130联结，并所述皮带轮110和转子总成120可通过轴承130实现相对转动。所述转子总成120与所述转轴140固定联结，并在所述转子总成120转动时，可以带动所述转轴140转动，进而使所述转轴140带动所述发电机参阅附图3发电。说明书CN102013788ACN102013795A4/5页70039所述皮带轮110在发动机图中未示出带动。
20、下转动，所述转子总成120在所述皮带轮110刚开始转动时，由于具有剩磁，所述转子总成120产生弱磁场。由于所述弱磁场的存在，使所述转子总成120和所述皮带轮120之间存在弱磁力。该弱磁力带动所述转子总成120转动，进而带动所述转轴140转动，使所述发电机开始发电。0040在本实施方式中，所述变速装置100的转轴140与所述发电机的发电机轴为同一根轴。在其它实施方式中，所述转轴140和所述发电机的发电机轴之间的动力传输还可以通过齿轮、皮带、链条等来实现。0041所述皮带轮110整体呈圆柱形，内部中空形成中空部111。所述皮带轮110的一端开口，另一端封闭，且在该封闭的一端中心处设有第一开孔113。
21、。该皮带轮110还包括设置在该封闭一端的环形支撑座115，所述支撑座115收容于所述中空部111内，并将所述中空部111分成第一收容空间117和第二收容空间119。0042所述皮带轮110通过一皮带或链条图中未示出与发动机图中未示出相连，且该皮带轮110在该发动机的带动下，与该发动机具有相同的转速。在其它实施方式中，所述第一传动单元还可以是齿轮装置、链条、传动轴等可以实现传动的装置。所述皮带轮110由金属材料或者磁性材料制成，如10号钢。0043所述转子总成120包括左磁极121、右磁极123、线圈125。0044所述左磁极121整体呈圆柱形，内部中空形成第三收容空间1211。所述左磁极121。
22、的侧面由多个间隔设置的第一指叉1210构成。所述左磁极121的一端开口，另一端封闭，且在该封闭的一端中心处设有第二开孔1213，在该第二开孔1213的两侧对称位置处分别设有第三开孔1215和第四开孔1217。所述左磁极121的外圆柱半径小于皮带轮110的内侧圆柱半径，使所述左磁极121可收容于所述第一收容空间117内。0045所述右磁极123亦整体呈圆柱形，其侧面由多个间隔设置的第二指叉1230构成，且所述第二指叉1230与所述第一指叉1210配合，形成一完整的圆柱侧面。所述右磁极123沿圆柱轴线方向上设有轴孔1231，在形成所述轴孔1231的壁上设有键槽图中未示出，在所述轴孔1231的两侧分。
23、别设有沿圆柱轴线方向的第一螺孔1233和第二螺孔1235。在与第一螺孔1233和第二螺孔1235相对的轴线方向上设有环形的嵌套空间1237。所述形成所述第一螺孔1233、第二螺孔1235、嵌套空间1237的部分与右磁极123的第二指叉1230之间形成环形的第四收容空间1238。所述右磁极123与所述左磁极121配合，使第一指叉1210与第二指叉1230配合，形成转子总成120的圆柱侧面，所述右磁极123的内部收容于所述第三收容空间1211。0046所述线圈125呈环状，收容于所述右磁极123的第四收容空间1238内，并与所述右磁极123的内部一并收容于所述左磁极121的第三收容空间1211内。。
24、0047所述左磁极121和右磁极123相互配合，将所述线圈125固定卡设在所述左磁极121和右磁极123之间，所述左磁极121和右磁极123之间通过螺钉151固定。所述螺钉151分别穿过所述第三开孔1215和第四开孔1217与第一螺孔1233和第二螺孔1235配合，将所述左磁极121和右磁极123固定，形成所述转子总成120。0048所述转子总成120与所述皮带轮110之间的相对转动是通过轴承130来实现的。所述轴承130设置于所述右磁极123的嵌套空间1237内，且所述嵌套空间1237还用于收容所述皮带轮110的支撑座115，所述轴承130卡设于所述支撑座115和右磁极123之说明书CN10。
25、2013788ACN102013795A5/5页8间。所述转子总成120收容于所述皮带轮110的中空部111内。0049所述转轴140整体呈圆柱形，其内部中空形成第一穿孔141。所述转轴140的一端设有螺纹，该螺纹用于与螺母153配合，将所述转子总成120与转轴140固定，且在该螺纹附近设有第二穿孔143。所述第一穿孔141、第二穿孔143用于收容所述转子总成120的线圈125的引线。所述转轴140的另一端设有圆环凸起145，所述凸起145用于将所述转子总成120可转动地卡设在所述皮带轮110内。所述转轴140设有凸起145的一端连接所述发电机参阅附图3。所述转轴140穿过所述轴孔1231，并。
26、通过设置在所述转轴140上的键块图中未示出与所述右磁极123的键槽配合，将转轴140与右磁极123相固定。0050所述变速装置100工作时，所述皮带轮110在发动机的带动下转动，所述转子总成120在所述皮带轮110转动初期，所述线圈125中没有电流流过，但是由于所述转子总成120具有剩磁，该剩磁产生弱磁场，进而与所述皮带轮110之间存在弱磁力，该弱磁力带动所述转子总成120转动，进而带动所述转轴140转动。由于剩磁产生的磁场较弱，其产生的磁力较小，使所述转子总成120与皮带轮110之间的转速具有相当大的差异。0051当转轴140转动，带动所述发电机发电。所述发电机发出的电压通过电压放大装置放大。
27、后，回馈至所述线圈125中。所述线圈125接收所述回馈的电压产生电流，使所述转子总成120产生的磁场增强，所述磁力变大，所述转子总成120与皮带轮110之间转速差异变小。所述转子总成120的转速提高，使发电机发出的电压迅速升高，达到用电设备需要的电压。0052所述变速装置100通过连续地改变流过所述转子总成120的线圈125中的电流大小，进而实现连续改变所述转子总成120的磁场大小，改变所述转子总成120对所述皮带轮110的磁力大小，实现连续地改变所述转子总成120的转速，进而通过转轴140的传动，改变发电机的输出电压。0053如图3所示，其为一较佳实施方式的电源设备的功能模块示意图。所述电源。
28、设备200包括变速装置100、发电机300、检测和控制模块400。所述电源设备200用于向用电设备图中未示出提供电源，因此，所述电源设备200输出的电压必须在一个稳定范围内。所述变速装置100用于在发动机带动下，根据变速装置100中线圈中的电流大小，调整所述变换装置100的转轴的转速。所述变速装置100通过第二传动单元带动所述发电机300发电，在本实施方式中，所述变速装置100的转轴与所述发电机300的发电机轴为同一根轴，在其它实施方式中，所述转轴和所述发电机轴之间还可以通过其它方式实现动力传输，如皮带、齿轮、链条等。所述检测和控制模块400用于检测发电机300输出的电压大小，并根据所述电压大。
29、小发出控制信号至所述变速装置100，即在所述发电机300输出的电压升高时，控制所述变速装置100的转轴转速降低，即减小通过所述变速装置100的线圈125中的电流，以减小所述转子总成120与皮带轮110之间的磁力大小，进而实现降低所述转轴140转速的目的；反之，则增大通过所述变速装置100的线圈125中的电流，以增加所述转子总成120与皮带轮110之间的磁力大小，进而实现提高所述转轴140转速的目的；所述变速装置100在所述控制信号的控制下，其转轴的转速维持稳定，进而使所述发电机300的输出电压稳定。说明书CN102013788ACN102013795A1/2页9图1说明书附图CN102013788ACN102013795A2/2页10图2图3说明书附图CN102013788A。