一種高效率非接觸傳遞扭矩磁性傳動裝置設計及知識產權保護

宗寒

摘 要：磁性傳動裝置工作原理是：主動轉子通過切割從動轉子磁場，進而在從動轉子表面產生電渦流，電渦流形成的感應磁場與從動轉子的磁場相互作用，達到輸出扭矩和輸出轉速的功能；可調速裝置是由主動轉子、從動轉子和調節器組成的可無級調節輸出扭矩的非接觸性傳動設備，其工作原理是：調節器調節主動轉子與從動轉子的相對空間位置，使得主動轉子切割從動轉子的磁場變化，使得電流改變因此感應磁場發生改變，由此改變了傳遞的扭矩，實現轉速無級可調的功能。

關鍵詞：磁性傳動裝置；可調速；感應磁場；非接觸；傳遞扭矩

中圖分類號：D923.4 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2017）28-0007-02

引言

磁性傳動裝置在工作過程中，主動轉子內表面產生的熱量大部分以熱輻射的形式傳遞至從動轉子上，為了減少從動轉子上受到的幅射熱，目前在主動轉子的外表面上安裝散熱片，但是此結構并不能很好地降低溫度，因此主動轉子與從動轉子必須留有較大的間隙，這就使傳遞的扭矩變小，從而嚴重限制了產品的應用范圍。因此市場迫切需要一種高效率非接觸傳遞扭矩的磁性傳動裝置，本文從三個技術角度進行機械設計并對其采取適宜的知識產權保護措施。

1 技術設計方案

下面通過三種技術方案使得投入傳遞扭矩的磁通量盡可能的多，以實現提高傳遞的扭矩：

1.1 通過增設降溫裝置的方式，即在旋轉部件上增加葉片，使得主動轉子與從動轉子間產生較大的空氣流動場，以熱對流的形式帶走產生的熱量，減小對從動轉子的輻射熱，并且能有效預防輻射熱使得磁場件達到退磁條件情況的發生。通過優化散熱效果，使得工作時磁性件表面溫度得到降低，在一定溫度區間內，溫度越低磁場越強。

1.2 通過降低磁漏的方式，具體為將主動轉子磁場件和/或從動轉子磁場件設計為不等厚的截面。其效果是：不等厚截面免除極靴中磁通的橫向流動，使主動磁場件與從動磁場件的磁漏最小，達到傳遞扭矩更大的效果。

上圖闡述了不等厚截面磁場件設計方案降低磁漏的效果。

1.3 通過隔磁塊的方式，在主動轉子磁場件和從動轉子磁場件之間各自分別安裝隔磁塊，在隔磁塊的作用下將磁性材料的磁場盡可能地分割開，減小相鄰磁場之間的磁短路，使得投入驅動扭矩的磁場盡量的多，以獲得更大的驅動扭矩，實現效率的提高。

2 專利檢索

2.1 檢索渠道

專利之星檢索系統中的專家檢索。

2.2 檢索方式

關鍵詞檢索、申請人檢索。

2.3 檢索方程式

關鍵詞檢索方程式：（永磁調速器/TX+永磁耦合器/TX+永磁驅動/TX+磁性傳動裝置/TX）*（葉片/TX+風扇/TX+風葉/TX+扇葉/TX+肋片/TX）

根據檢索到出現頻率較大的申請人進行申請人檢索

申請人檢索方程式：上海曜中新能源科技有限公司/PA+東方永傳節能科技（北京）有限公司/PA+江蘇科嶺能源科技有限公司/PA

3 知識產權保護策略

3.1 保護類型

針對實用新型專利的保護年限為10年、發明專利的保護年限為20年；實用新型專利主要進行新穎性判斷、發明專利主要進行新穎性和創造性的判斷；實用新型專利審查周期短、發明專利審查周期一般在18個月左右。

據此對本技術方案同日提交實用新型專利和發明專利申請。

3.2 技術方案的新穎性和創造性

經檢索查新，得出提高扭矩的裝置具備新穎性。而具體的技術方案具備創造性。將提高傳遞扭矩的裝置確定為本專利申請獨立權利要求的主要技術特征。

3.3 獨立權利要求的確定

一種高效率非接觸傳遞扭矩的裝置，包括主動轉子（1）、從動轉子（6），主動轉子包括主動轉子支承件（4）、主動轉子磁場件（5），從動轉子包括從動轉子支承件（10）、從動轉子磁場件（11），其特征是：它還包括設置在轉子上的提高傳遞扭矩的裝置。

4 審查意見答復及對權利要求的修改

4.1 第一次審查意見

2016年11月16日收到國家知識產權局專利局發出的《第一次審查意見通知書》，審查員將兩篇最為接近的現有技術的文檔作為比對文件，分別為：公開日為2012年4月18日的CN202197206U和2015年4月8日的CN204258587U。

審查員認為本申請的獨立權利要求以及從屬權利要求均不具備創造性。

4.2 答復第一次審查意見及權利要求修改

獨立權利要求書修改：將原權利要求2的部分技術特征以及權利要求3并入原權利要求1，以對原權利要求1中進行進一步限定。

第一次意見陳述：對比文件1解決的技術問題與本申請不同，其次，對比文件1為了降低轉子溫度，通過在兩端的鼠籠端部導電環8上鑄造有刮風散熱作用的內轉子風扇葉片9，并在外圓周開設有增加散熱面積的散熱筋6；其本質上還是采取的在主動轉子與從動轉子之前留有較大間隙以在主動轉子的外表面安裝散熱片/散熱筋（相當于本申請中的背景技術，參加本申請說明書0003段）， 而申請人在進行長期的技術研發中發現了如對比文件1所述散熱方案中存在的扭矩傳遞效率低的技術問題，通過創造性勞動，試圖設計能夠減小主動轉子與從動轉子之間間隙且能達到散熱以達到高效傳遞扭矩，通過設計了提高傳遞扭矩的裝置，并具體通過降溫裝置來實現提高傳遞扭矩；對比文件1中僅僅公開了傳統的降溫裝置，其并未公開“提高傳遞扭矩的裝置”，更未能公開以“降溫裝置來實現提高傳遞扭矩的裝置”，從而提高主轉子與從轉子之間的扭矩傳遞效率。

4.3 第二次審查意見

2017年5月19日收到國家知識產權局專利局發出的《第二次審查意見通知書》，審查員重新檢索到一份最為接近的現有技術的文檔作為比對文件，具體為：公開日為2014年6月25日的CN203674955U。

審查員認為第一次答復審查意見修改后的權利要求以及從屬權利要求均不具備專利法第22條第三款規定的創造性。

4.4 答復第二次審查意見

獨立權利要求修改：將原權利要求1、4、6進行了合并，形成了新的權利要求1。

第二次意見陳述：權利要求1中的降磁漏裝置設置在主動轉子或從動轉子上或在兩者上均有設置：降磁漏裝置包括隔磁裝置（9）；當隔磁裝置（9）設置在主動轉子上時，隔磁裝置在相鄰的兩個主動轉子磁場件（5）之間；當隔磁裝置設置在從動轉子上時，隔磁裝置在相鄰的兩個從動轉子磁場件（11）之間；當隔磁裝置（9）同時設置在主動轉子上和從動轉子上時，設置在相鄰的兩個主動轉子磁場件（5）之間的隔磁裝置和設置在相鄰的兩個從動轉子磁場件（11）的隔磁裝置一一對應，但不相連。其作用是：“主動磁場件之間和從動磁場件之間使用隔磁裝置將相鄰磁場進行分割開，有效防止局部位置磁短路，優化磁路實現提高傳遞扭矩的功能。”

從上述可以看出，本申請提高傳遞扭矩的隔磁裝置與對比文件2中的隔斷設置相應的結構完全不同，兩者的作用更是不一樣，只是名稱相似而已。而隔磁裝置在對比文件1、對比文件3中都沒有并公開，沒有給出任何技術啟示，且其也不是本領域的公知常識。

因此，本申請的新的權利要求1相對于對比文件1-3具有自己的技術特征和明顯的技術效果，具有突出的實質性特點和顯著的進步，因此具備專利法第22條第3款規定的創造性。

參考文獻：

[1]陳文煊.專利權的邊界[M].北京：知識產權出版社，2014.

[2]專利代理人考核委員會辦公室.全國專利代理人資格考試指南[M].北京：知識產權出版社，2016.endprint