[發明專利]磁力致壓摩擦驅動裝置

有效

• 申請號: 200810021610.4
• 申請日: 2008-08-05
• 公開（公告）號: CN101332765A
• 公開（公告）日: 2008-12-31
• 發明（設計）人: 臧鐵鋼;樓佩煌;唐敦兵;葉文華
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: B60K8/00
• 分類號: B60K8/00
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司
• 代理人: 魏學成

技術領域

一種磁力致壓摩擦驅動裝置，屬于通過摩擦原理提供驅動力的技術領域。

背景技術

目前，公知的通過摩擦原理提供驅動力的軌道物流系統是由軌道、作為車體一部分的摩擦桿和摩擦輪系統組成。其中，摩擦輪系統是由與電機聯接的驅動輪、與驅動輪配對使用，夾持摩擦桿的托輪及一系列彈簧系統和旋轉副組合而成。當與車身一體的摩擦桿進入到摩擦輪系統時，驅動輪與托輪在彈簧預緊力的作用下在摩擦桿工作面上產生正壓力，當電機帶動驅動輪轉動時即可產生用于驅動的摩擦力。首先，已有的摩擦輪系統的預緊力是由彈簧系統產生的，結構較復雜。為了便于將摩擦桿導入摩擦輪系統，彈簧預緊力不能過大，故所提供的摩擦力有限；其次，由于要使驅動輪產生正壓力，托輪是必不可少的。這也使得摩擦輪系統結構復雜化；其三，為了滿足在彎道處的驅動要求，摩擦輪系統需要具有整體擺動結構，這進一步增加了摩擦輪系統的復雜度。較高的結構復雜度會引起摩擦輪系統可靠性的下降和生產成本的上升。

發明內容

本發明的目的在于提供一種摩擦驅動過程的平穩性的磁力致壓摩擦驅動裝置。

本發明的第一種形式：由電機、聯接于電機上的摩擦驅動輪、依靠與摩擦驅動輪之間的摩擦力而運動的摩擦桿組成；其中所述摩擦驅動輪沿輪緣周向嵌有一圈同名磁極一致沿徑向向外的永磁體，該永磁體對摩擦桿產生吸引力。其特征在于：所述的摩擦桿由磁性材料制成或由非磁性材料內嵌永磁體構成。利用永磁鐵與摩擦桿相互吸引的原理，當摩擦驅動輪與摩擦桿接觸時，使得摩擦桿和摩擦驅動輪之間的摩擦材料層產生足夠大的擠壓力，當電機旋轉時該壓力可直接產生摩擦驅動力推動摩擦桿，摩擦桿帶動車體運動。

所述的摩擦桿尾部有一段由摩擦桿非磁性材料段和摩擦桿磁性段形成的使驅動面逐步分離的坡形結構。上述摩擦桿尾部還設置一段摩擦桿非磁性材料段。當驅動輪帶動摩擦桿運動到摩擦桿尾段時，將進入非磁性材料摩擦桿段。由于非磁性材料摩擦桿段與摩擦桿接合面為坡形面，使驅動輪永磁體逐漸脫離磁性區，吸力逐漸消失，從而使摩擦材料層的壓力逐漸消失，摩擦驅動力也平滑地消失。該坡形結構提高了驅動過程的平穩性。

如果摩擦桿上相對應位置也嵌埋有與摩擦驅動輪永磁體磁極反向的永磁體。使兩部分永磁體具有更強的磁場密度，也即兩者的吸引力更大，所產生的驅動輪對摩擦桿的壓力也越大。

本發明的第二種形式：可采用帶式驅動方案。即用摩擦驅動帶輪結構代替第一種方案中的摩擦驅動輪結構。其他技術方案相似。

本發明專利的有益效果是使摩擦驅動輪系統結構得以簡化，從而提高了其可靠性，有效降低維修成本。另一直接效益就是使制造工藝得以簡化，節省了材料，使制造成本得以下降。此外，由于強永磁材料的強磁力作用提高了有效正壓力，從而提高了摩擦輪系統的驅動能力。

附圖說明

圖1永磁體嵌埋致壓摩擦驅動原理。

圖2磁體嵌埋式帶式摩擦驅動方案。

圖3摩擦桿磁力漸消區。

圖中標號名稱：1.摩擦桿，2.摩擦桿永磁體，3.摩擦材料層，4.驅動輪永磁體，5.摩擦驅動輪，6.摩擦驅動帶，7.驅動帶內嵌永磁體，8.主動帶輪，9.從動帶輪，10.非磁性材料摩擦桿段，11.摩擦桿運動方向，12.驅動輪運動方向。

具體實施方式

圖1中，摩擦桿1由磁性材料制成或由非磁性材料內嵌永磁體構成，摩擦桿1內的永磁體的同名磁極一致朝向摩擦驅動輪5的輪外緣。摩擦驅動輪5為非磁性材料制成外覆摩擦系數較大的柔性摩擦材料層3，在摩擦材料層3內嵌入永磁體，永磁體同名磁極沿驅動輪徑向向外，且與相對的摩擦桿永磁體2的磁極相反，使其呈相互吸引狀態。如摩擦桿為磁性材料制成，可省去摩擦桿永磁體2。由于磁力吸引作用，使夾在驅動輪永磁體4和摩擦桿1間的摩擦材料層3產生擠壓力，即在摩擦桿1工作表面上產生壓力。當摩擦驅動輪運動時，帶動摩擦桿運動，從而帶動軌道車運動。

圖2中，摩擦桿1由磁性材料制成，或者為進一步提高磁通量，可內嵌永磁體，該永磁體同性磁極朝向摩擦驅動帶6。主動帶輪8和從動帶輪9為非磁性材料制成。摩擦驅動帶6為同步帶，摩擦驅動帶內嵌入永磁體7與摩擦桿永磁體2相對磁極磁性相反，使其呈相互吸引的關系。摩擦桿與摩擦驅動帶間產生擠壓力。電機使主動帶輪8旋轉，主動帶輪8帶動從動帶輪9轉動，使同步帶運動。由于驅動帶與摩擦桿間摩擦力的作用，摩擦桿運動，從而帶動軌道車運動。

圖3中，摩擦驅動輪結構和摩擦桿埋磁方式與圖1相同，在摩擦桿2尾部有一非磁性材料段，當摩擦驅動輪5旋轉時，摩擦桿1將移動。當摩擦桿將要脫出摩擦驅動輪時，將進入摩擦桿磁性段后部的非磁性材料摩擦桿段10。由于兩桿段接合面為坡形面，使摩擦驅動輪內嵌永磁體逐漸脫離磁性區，吸力逐漸消失，從而使摩擦材料層的壓力逐漸消失，摩擦驅動力也平滑地消失。該坡形結構提高了驅動過程的平穩性。