一种用于发动机主动悬置的动圈式作动器制造技术

技术编号:21084546 阅读:35 留言:0更新日期:2019-05-11 08:15
本发明专利技术公开了一种用于发动机主动悬置的动圈式作动器,包括端盖、片弹簧、永磁体、推杆、线圈、线圈支架、外衔铁、内衔铁、定距管、紧固套筒,外衔铁设置在内衔铁外侧,内衔铁、外衔铁均安装在端盖上,内衔铁外侧面上设有凹槽,永磁体固定安装在内衔铁的凹槽内;定距管安装在二个片弹簧之间,定距管的顶端和底端分别连接二个片弹簧;线圈设置在外衔铁和内衔铁之间,线圈上连接有线圈支架,线圈支架通过紧固套筒固定在定距管上。本发明专利技术可有效解决动子质量过大的问题,提高了作动器对控制信号执行过程中的响应速度以及在发动机激励振幅范围内的刚度线性度,提高了作动器外壳的热量散发能力和使用寿命。

A Moving-coil Actuator for Active Engine Mounting

The invention discloses a movable coil actuator for active engine mounting, which comprises an end cap, a leaf spring, a permanent magnet, a push rod, a coil, a coil bracket, an outer armature, an inner armature, a pitch pipe and a fastening sleeve. The outer armature is arranged on the outer side of the inner armature, the inner armature and the outer armature are all installed on the end cap, the outer side of the inner armature is provided with a groove, and the permanent magnet is fixed on the inner armature. In the groove, the pitch pipe is installed between two leaf springs, and the top and bottom of the pitch pipe are connected with two leaf springs respectively. The coil is arranged between the outer armature and the inner armature, and the coil bracket is connected with the coil bracket. The coil bracket is fixed on the pitch pipe through the fastening sleeve. The invention can effectively solve the problem of excessive mass of the actuator, improve the response speed of the actuator in the process of executing the control signal and the stiffness linearity in the range of the engine excitation amplitude, and improve the heat dissipation ability and service life of the actuator shell.

【技术实现步骤摘要】
一种用于发动机主动悬置的动圈式作动器
本专利技术涉及发动机

技术介绍
目前随着混合动力汽车的使用越来越多,发动机频繁地启停以及转速上升率高等特点对汽车乘坐舒适性提出更大的挑战。并且为了提高燃油经济性,在一些高级轿车中闭缸技术得到运用,发动机的一个或多个气缸被关闭,不仅增加了振动阶次的多样性,还加剧了发动机受力不均匀,产生很多不利于舒适性的振动。主动悬置可以根据发动机的实时工况,传感器采集振动信号,并通过控制计算后,由控制器发出指令使作动器产生激振力和来自发动机的振动相互抵消,从而抑制振动传递到车身,实现主动减振,提高乘坐舒适性。从而作动器的好坏将直接决定减振效果。作动器也称作动机构、执行器。它是一种能提供作动力(或力矩)的装置,其作用是将控制器输出的电量等非机械量转变为应变、位移、力等机械量,以实现对控制对象的应变驱动、位移驱动、力驱动的目的。因此,它是振动主动控制系统中必不可少的一个环节。实际应用中对作动器提出的基本性能要求包括:最大极限应变量、刚度、频带、线性、强度、温度灵敏度、有效性和可靠性等。作动器的种类较多,常用的有电磁作动器、液压作动器、压电作动器、磁致伸缩作动器、电致伸缩作动器、气动作动器等。其中电磁作动器凭借其反应灵敏、输出位移大、适用频带宽等优点,广泛应用主动控制领域。电磁作动器又分为动铁式、动圈式及动磁式三种类型。现有技术存在以下问题:1)目前用于发动机主动悬置的大多为动磁式,发动机的最大激励频率一般在250HZ以上,而目前主动悬置常用的动磁式作动器由于动子质量较大,其共振频率普遍最高只能达到150Hz左右,无法保证在作动器在高频段的主动减振效果。2)部分有关作动器的现有技术,采用单边安装片弹簧,安装方式及动子质量等因素将造成片状弹簧的初始位置无法处于平面状态,从而出现作动器在工作振幅范围内刚都线性度差,不利于进行控制程序的设计。3)由于发动机主动悬置的安装空间有限,现有的作动器一般都无法配置冷却系统,工作时产生的热量都是通过外壳自然散发。但是由于作动器的外壳散发热量的能力有限,导致作动器的工作温度较高,长时间后可能会导致作动器内部元件的损坏,导致产品性能失效,使用寿命大大缩短。现有技术中,申请号为CN201610669077.7的专利技术专利申请公开了一种用于振动主动控制的电磁作动器,包括:端盖、骨架、作动杆、轴毂、机壳、线圈、弹簧片、永磁体以及接线端口,两个轴毂对称地安装在环形的骨架的内部两端;多个永磁体依次紧凑地粘接在骨架的外部并粘接成两圈;端盖与永磁体之间形成气隙,并且两个端盖之间设置有支架,线圈缠绕在所述支架上;绕制好的线圈置于机壳内部,并与接线端口一起注塑成型,线圈通过接线端口与外部电源连接;两个弹簧片分别压装在两个端盖内,所述作动杆贯穿所述轴毂且作动杆与两个弹簧片连接,并且作动杆伸出其中一个弹簧片的一端用于与需减振的装置连接。
技术实现思路
本专利技术提供一种用于发动机主动悬置的动圈式作动器,解决现有作动器因动子质量太大、共振频率低于发动机的最大激励频率而导致主动悬置在高频段减振效果较差的问题。本专利技术的技术方案是:一种用于发动机主动悬置的动圈式作动器,包括端盖、片弹簧、永磁体、推杆、线圈、线圈支架,端盖包括上端盖和下端盖,上端盖和下端盖上各安装有一个片弹簧,推杆安装在片弹簧中部;所述用于发动机主动悬置的动圈式作动器还包括外衔铁、内衔铁、定距管、紧固套筒;外衔铁设置在内衔铁外侧,内衔铁、外衔铁均安装在端盖上,内衔铁外侧面上设有凹槽,永磁体固定安装在内衔铁的凹槽内;定距管安装在二个片弹簧之间且位于推杆外围,定距管的顶端和底端分别连接二个片弹簧;线圈设置在外衔铁和内衔铁之间,线圈上连接有线圈支架,线圈支架通过紧固套筒固定在定距管上。线圈与线圈支架通过注塑成型形成一体化元件。所述的用于发动机主动悬置的动圈式作动器还包括设置在上端盖上面的上防护盖和设置在下端盖下面的下防护盖。推杆穿过上防护盖中部,上防护盖和推杆相接处设有卡环;下防护盖直接扣在下端盖上。片弹簧中部设有中心孔,推杆安装在片弹簧的中心孔处。所述的用于发动机主动悬置的动圈式作动器还包括散热装置;散热装置包括位于外衔铁外侧的机壳和安装在机壳上的散热片。散热装置采用过盈配合方式安装在外衔铁的外侧。散热片采用片状结构,或者,采用弯曲的管道结构;散热片与机壳的固定连接方式采用螺钉连接、焊接或粘接。端盖与片弹簧的固定安装方式采用铆接、焊接或粘接。本专利技术的有益效果:1)本专利技术的作动器动子部分将非导磁的轻质材料制成的线圈支架与线圈一同利用注塑技术进行一体化注塑成型,实现动子质量轻且安装方便,使作动器的共振频率高于发动机最大激励频率,保证了主动悬置在全频段的减振效果。并且随着动子质量惯性的减小,相应的响应速度也随着反转滞回的减小而提高,特别是当线圈里的电流反向时更为明显,有利于提高控制精度与效果。2)本专利技术采用片弹簧结构,可使作动器动子部分进行无摩擦运动,其优点在于不产生摩擦力,从而避免了作动器的机械负担。此外,由于消除了摩擦带来的出力滞后,提高了作动器的响应速度,也就是说,在参照信号发生变化的时候,特别是当控制电流信号反转的时候,作动器产生的作动力不会发生延迟,可以达到精确控制,控制效果将明显提高。3)本专利技术采用片弹簧与端盖一体化成型,且两端的片弹簧定距式安装,可使片弹簧初始状态减少变形处于松弛的平面,从而工作过程可充分利用片弹簧刚度在小变形范围内恒定的特性,大大提高了作动器的出力与电流之间的线性关系,为主动悬置的控制带来方便,使其控制算法简化的同时,控制效果也将得到明显改善。4)本专利技术对作动器安装散热装置,通过在外衔铁外部安装带有几组铝制散热片的机壳,可以使作动器散热及时且散热效果好,降低了工作发热引起的温度升高对作动器出力性能的限制与影响,同时也大大提高了作动器的使用寿命。附图说明图1是用于发动机主动悬置的动圈式作动器的剖视结构示意图;图2是端盖与片状弹簧一体式结构示意图;图3是散热片与机壳组成的散热装置示意图;图中:1、推杆;2、上防护盖;3、端盖;4、外衔铁;5、散热装置;6、下防护盖;7、永磁体;8、片弹簧;9、定距管;10、线圈;11、内衔铁;12、线圈支架;13、紧固套筒;14、卡环;15、散热片;16、机壳。具体实施方式发动机悬置是用于减少并控制发动机振动的传递,并起到支承作用的汽车动力总成件。主动减振是一种需要外部能源的减振控制技术,它是通过施加与原振动方向相反的控制力来实现结构减振控制的。请参考图1至图3,一种用于发动机主动悬置的动圈式作动器,包括:推杆1、上防护盖2、端盖3、外衔铁4、散热装置5、下防护盖6、永磁体7、片弹簧8、定距管9、线圈10、内衔铁11、线圈支架12、紧固套筒13、卡环14、散热片15、机壳16。上端盖和下端盖分别连接在机壳的顶面和底面,外衔铁4、永磁体7、定距管9、线圈10、内衔铁11、线圈支架12、紧固套筒13均安装在机壳内。其中,两组永磁体7固定在内衔铁11的凹槽内,同时与外衔铁4一并安装在端盖3上组成定子组件;线圈10与线圈支架12通过注塑成型形成一体化元件,并通过紧固套筒13固定在定距管9上,从而与推杆1共同组成动子组件;片弹簧8分别安装在定子组件的端盖3中,并通过中心孔本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种用于发动机主动悬置的动圈式作动器,包括端盖、片弹簧、永磁体、推杆、线圈、线圈支架,端盖包括上端盖和下端盖,上端盖和下端盖上各安装有一个片弹簧,推杆安装在片弹簧中部;其特征是,所述用于发动机主动悬置的动圈式作动器还包括外衔铁、内衔铁、定距管、紧固套筒;外衔铁设置在内衔铁外侧,内衔铁、外衔铁均安装在端盖上,内衔铁外侧面上设有凹槽,永磁体固定安装在内衔铁的凹槽内;定距管安装在二个片弹簧之间且位于推杆外围,定距管的顶端和底端分别连接二个片弹簧;线圈设置在外衔铁和内衔铁之间,线圈上连接有线圈支架,线圈支架通过紧固套筒固定在定距管上。

【技术特征摘要】
1.一种用于发动机主动悬置的动圈式作动器,包括端盖、片弹簧、永磁体、推杆、线圈、线圈支架,端盖包括上端盖和下端盖,上端盖和下端盖上各安装有一个片弹簧,推杆安装在片弹簧中部;其特征是,所述用于发动机主动悬置的动圈式作动器还包括外衔铁、内衔铁、定距管、紧固套筒;外衔铁设置在内衔铁外侧,内衔铁、外衔铁均安装在端盖上,内衔铁外侧面上设有凹槽,永磁体固定安装在内衔铁的凹槽内;定距管安装在二个片弹簧之间且位于推杆外围,定距管的顶端和底端分别连接二个片弹簧;线圈设置在外衔铁和内衔铁之间,线圈上连接有线圈支架,线圈支架通过紧固套筒固定在定距管上。2.根据权利要求1所述的用于发动机主动悬置的动圈式作动器,其特征是,线圈与线圈支架通过注塑成型形成一体化元件。3.根据权利要求1所述的用于发动机主动悬置的动圈式作动器,其特征是,还包括设置在上端盖上面的上防护盖和设置在下端盖下面的下防护盖。4.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员:肖光辉涂奉臣张弯弓李昊贺才春
申请(专利权)人:株洲时代新材料科技股份有限公司
类型:发明
国别省市:湖南,43

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