一种刚度可变电磁馈能悬架制造技术

本发明专利技术涉及一种刚度可变电磁馈能悬架，属于车辆新型悬架技术领域。该刚度可变电磁馈能悬架包括上吊耳、下吊耳、电机罩、电机固定板、上支座、中支座、下支座、弹簧A、弹簧B、定子底座、阻尼可调装置以及馈能装置。活塞杆通过电机固定板、电机罩和上吊耳与簧载质量固定，定子通过定子底座、下吊耳与非簧载质量固定；弹簧A与阻尼可调装置并联，通过调节阻尼可调装置中的节流小孔的开度，可以改变系统的刚度特性；馈能装置包括定子、电枢绕组以及永磁体，悬架振动时，带动馈能装置发电，振动能量被转化为电能，实现能量回收。

【技术实现步骤摘要】
一种刚度可变电磁馈能悬架
本专利技术涉及一种刚度可变电磁馈能悬架，属于车辆新型悬架
。
技术介绍
传统的被动悬架参数一经选定就很难改变。因此在设计过程中，只能寻找一个最佳的折中方案来确定参数。也就是说，只有在特定的工况下，车辆的性能才是最佳的，车辆行驶工况一旦改变(例如路面状况以及车辆行驶时的加速、制动、转向等的变化)，其性能将会恶化。因而传统被动悬架不能同时满足舒适性和安全性的要求，这就限制了车辆性能的进一步提闻。 半主动悬架和主动悬架的能够改善汽车的性能，但是主动悬架需要消耗大量的能量，使得其工程实用受到了限制。半主动悬架是介于主动悬架和被动悬架之间的一种悬架，它只能改变一个悬架参数(刚度或阻尼)，其由于结构简单，几乎不消耗车辆动力，而且还能获得与主动悬架相近的性能，因而受到了汽车界的重视。但是，现有的半主动悬架主要针对悬架的阻尼系数进行改变，刚度可变的半主动悬架也局限在空气悬架或油气悬架的应用当中。 另一方面，现今全球环境问题和能源问题日益突出，如何有效地减小汽车能源消耗和尾气排放也成为了汽车工程亟待解决的关键问题。传统被动悬架将振动能量通过油液阻尼以热能的行驶耗散掉，如果能对这部分振动能量进行回收，能有效地提高汽车燃油经济性、降低对环境的污染。 因此，需要研究新型车辆悬架技术，使其在对悬架振动能量进行回收的同时，有效地改善整车的平顺性和安全性。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是:在汽车行驶过程中，能够回收悬架的部分振动能量，提高整车的燃油经济性，降低能耗和排放；同时，能够实时地调整悬架系统刚度，提高整车的平顺性和操稳性。 为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种刚度可变的电磁馈能悬架，包括上吊耳、下吊耳、电机罩、电机固定板、上支座、中支座、下支座、弹簧A、弹簧B、定子底座、阻尼可调装置以及馈能装置。 其中，上吊耳焊接在电机罩上，且与簧载质量连接，下吊耳则焊接在定子底座上，与非簧载质量连接；电机固定板沿轴向为阶梯状，其中，电机固定板直径较大的一端横截面为圆柱形，其外壁与电机罩内壁通过螺纹连接，而直径较小的一端横截面为正方形，以利于对电机固定板的安装；电机固定板均布有四个轴向的阶梯光孔，用于固定步进电机，且沿轴线攻有螺纹孔，用于固定活塞杆；定子底座的内壁则与定子的外壁通过螺纹连接。 结构中共有上支座、中支座和下支座三个支座，均用来支撑弹簧，其中，上支座空套在活塞杆上，且在弹簧A的弹性力作用下，被顶在电机固定板上；中支座焊套在缸筒上，既用来支撑弹簧A，也用来支撑弹簧B ;下支座则焊套在定子上；弹簧A安装在上支座和中支座之间，弹簧B安装在中支座和下支座之间。 阻尼可调装置与弹簧A并联安装，通过调节阻尼可调装置的阻尼，即可实现悬架系统刚度的调节。其中，阻尼可调装置包括活塞杆、连杆、阀芯、密封圈、缸筒和活塞；连杆置于活塞杆的内腔中，连杆的一端与阀芯通过螺纹连接，另一端则开有凹槽，与步进电机轴连接，从而在步进电机地带动下可以自由旋转一定角度；密封圈安装在阀芯和活塞杆之间，防止缸筒内油液泄露；活塞固套在活塞杆上，将缸筒分成上腔和下腔两个腔；阀芯为圆柱形，且沿着底面和侧面被斜切掉一部分，从而与活塞杆的内腔、节流小孔、通路形成上腔和下腔之间的油液流通路径。 活塞杆与活塞固连，且贯通穿过缸筒，活塞杆的一端外壁攻有螺纹，并开有圆柱形内腔，在内腔的侧壁同时开有节流小孔，节流小孔位于上腔中；沿着内腔的底端，开有“L”型的通路，通路的出口位于下腔中；活塞杆的另一端则贴有永磁体。 馈能装置包括定子、电枢绕组和永磁体，可以将悬架的部分振动能量转化为电能进行回收，同时，馈能装置在有外界电源供电的情况下，也可对系统进行主动控制，定子与活塞杆同轴布置，且与定子底座相连的一端沿外壁攻有螺纹，电枢绕组嵌于定子内，而永磁体由于贴在活塞杆上，其随着活塞杆一起运动。 本专利技术主要有以下几个优点:(I)通过调节阻尼可调装置中节流小孔的开度，可以调整悬架系统的刚度，克服了一般半主动悬架系统刚度难以调节的缺点。 (2)馈能装置可以实现对悬架部分振动能量的回收，提高了整车的燃油经济性，降低了汽车的能耗和尾气排放。 (3)馈能装置无电源供电时，可以通过调节其馈能电路实现电机阻尼系数的调节，此时悬架系统的刚度和阻尼系数均实现了实时可调；而当馈能装置有外界电源供电时，又可以作为作动器，对悬架的振动进行主动控制，因此，本专利技术能够有效地提高整车的平顺性和操稳性。 【附图说明】 图1是专利技术实施例的系统结构示意图。 图2是活塞杆和活塞的总成结构示意图。 图3是专利技术实施例的工作原理意图。 图中:1、上吊耳；2、下吊耳；3、电机罩；4、电机固定板；5、定子底座；6、上支座；7、中支座；8、下支座；9、弹簧A ;10、弹簧B ;11、活塞杆；12、连杆；13、阀芯；14、密封圈；15、缸筒；16定子；17、电枢绕组；18、永磁体；19、活塞；20、上腔；21、下腔；100、阻尼可调装置；200、馈能装置；111、内腔；112、节流小孔；113、通道。 【具体实施方式】 下面结合附图和具体实施例对本专利技术的技术方案作进一步说明。 [0021 ] 本专利技术实施例的刚度可变电磁馈能悬架中，上吊耳I焊接在电机罩3上，与簧载质量300连接，下吊耳2焊接在定子底座5上，与非簧载质量400连接。电机固定板4沿轴向为阶梯状，其中，直径较大的一端横截面为圆柱形，且沿外壁攻有螺纹，与电机罩3内壁通过螺纹连接，直径较小的一端横截面为正方形，以利于对电机固定板4的安装。电机固定板4同时均布有四个轴向的阶梯光孔，用于固定步进电机，且沿轴线攻有螺纹孔，用于固定活塞杆11。步进电机固定在电机固定板4上，并置于电机罩3内，步进电机的轴与连杆12的凹槽连接，带动连杆12旋转运动。弹簧A9安装在上支座6和中支座7之间，其中，上支座6空套在活塞杆11上，且在弹簧A9的弹性力作用下，被顶在电机固定板4上。中支座7焊套在缸筒15上，而下支座8则焊套在定子16上，弹簧BlO安装在中支座7和下支座8之间。 阻尼可调装置100包括活塞杆11、连杆12、阀芯13、密封圈14、缸筒15以及活塞19。活塞杆11贯通穿过缸筒15，其一端外壁攻有螺纹，且开有圆柱形内腔111，在内腔111的侧壁开有节流小孔112。活塞19固套在活塞杆11上，且将缸筒15分成上腔20和下腔21。节流小孔112位于上腔20中，沿着内腔111的底端，开有“L”型的通路113，通路113的出口位于下腔21中，活塞杆11的另一端贴有永磁体18。连杆12置于活塞杆11的内腔111中，连杆12的一端开有凹槽，与步进电机轴连接，另一端与阀芯13通过螺纹连接。密封圈14安装在阀芯13和活塞杆11之间，防止缸筒15内油液泄露。阀芯13为圆柱形，且沿着底面和侧面被斜切掉一部分，从而与内腔111、节流小孔112、通路113形成上腔20和下腔21之间的油液流通路径。 馈能装置200包括定子16、电枢绕组17和永磁体18。定子16与活塞杆11同轴布置，且一端沿外壁攻有螺纹，与定子底座5的内壁螺纹连接，电枢绕组17嵌于定子16内，永磁体18随着活塞杆11 一起运动。 本专利技术实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种刚度可变电磁馈能悬架，其特征在于，包括上吊耳（1）、下吊耳（2）、电机罩（3）、电机固定板（4）、上支座（6）、中支座（7）、下支座（8）、弹簧A（9）、弹簧B（10）、定子底座（5）、阻尼可调装置（100）以及馈能装置（200）。

【技术特征摘要】
1.一种刚度可变电磁馈能悬架，其特征在于，包括上吊耳(I)、下吊耳(2 )、电机罩(3 )、电机固定板(4)、上支座(6)、中支座(7)、下支座(8)、弹簧A(9)、弹簧B( 10)、定子底座(5)、阻尼可调装置(100)以及馈能装置(200)。2.根据权利要求1所述的刚度可变电磁馈能悬架，其特征在于，所述上吊耳(I)固定在电机罩(3)上，且与簧载质量(300)连接，所述下吊耳(2)固定在定子底座(5)上，且与非簧载质量(400)连接；所述电机固定板(4)沿轴向为阶梯状，其中，直径较大的一端横截面为圆柱形，与电机罩(3)内壁固定连接，直径较小的一端横截面为正方形，以利于对电机固定板(4)的安装；步进电机固定于电机固定板(4)上,活塞杆(11)的一端也固定于电机固定板(4)上；所述定子(16)固定于定子底座(5)上。3.根据权利要求1所述的刚度可变电磁馈能悬架，其特征在于，所述上支座(6)空套在活塞杆(11)上，且在弹簧A (9)的弹性力作用下，被顶在电机固定板(4)上；中支座(7)固定套设于缸筒(15)上；下支座(8)固定套设于定子(16)上；所述弹簧A (9)安装在上支座(6)和中支座(7)之间，弹簧B (10)安装在中支座(7)和下支座(8)之间。4.根据权利要求1所述的刚度可变电磁馈能悬架，其特征在于，所述阻尼可调装置(100)包括活塞杆(11)、连...

【专利技术属性】
技术研发人员：施德华，陈龙，汪若尘，汪少华，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32