一种永磁电磁耦合控制馈能悬架作动器制造技术

本发明专利技术公开了一种永磁电磁耦合控制馈能悬架作动器，包括活塞杆、上端盖、外缸筒、内缸筒和馈能线圈，内缸筒内设有弹簧电磁式活塞组件、第一电极、下端盖、第二电极、下端缓冲弹簧、第一励磁线圈、第一永磁体、第二励磁线圈、第二永磁体、第三励磁线圈、第三永磁体、上端缓冲弹簧、第三电极、第四电极；外缸筒的端部与上端盖固连，另一端与下端盖固连；第一励磁线圈与第一永磁体相连，第二励磁线圈与第二永磁体相连，第三励磁线圈与第三永磁体相连，第三永磁体通过上端缓冲弹簧与上端盖内部相连，第一永磁体通过下端缓冲弹簧与下端盖内部相连；活塞杆依次穿设于上端盖、上端缓冲弹簧、第三永磁体和弹簧电磁式活塞组件后与第二永磁体固连。

A Permanent Magnet Electromagnetic Coupling Control Actuator for Energy Feeding Suspension

The invention discloses a permanent magnet electromagnetic coupling control feed suspension actuator, which comprises a piston rod, an upper cover, an outer cylinder, an inner cylinder and a feed coil. The inner cylinder is provided with a spring electromagnetic piston assembly, a first electrode, a lower cover, a second electrode, a lower buffer spring, a first excitation coil, a first permanent magnet, a second excitation coil, a second permanent magnet and a third excitation coil. The third permanent magnet, the upper buffer spring, the third electrode and the fourth electrode; the end of the outer cylinder is fixed with the upper cover and the other end is fixed with the lower cover; the first excitation coil is connected with the first permanent magnet, the second excitation coil is connected with the second permanent magnet, the third excitation coil is connected with the third permanent magnet, and the third permanent magnet is connected with the inner part of the upper cover through the upper buffer spring; the first excitation coil is connected with the second permanent magnet. The permanent magnet is connected with the inner part of the lower cover through the lower cushion spring, and the piston rod is fixed with the second permanent magnet after passing through the upper cover, the upper cushion spring, the third permanent magnet and the spring electromagnetic piston assembly in turn.

【技术实现步骤摘要】
一种永磁电磁耦合控制馈能悬架作动器
本专利技术属于汽车系统及结构与磁悬浮
，具体涉及一种永磁电磁耦合控制馈能悬架作动器。
技术介绍
现代汽车正朝着安全、舒适、节能、环保、智能化的方向发展，人们对汽车的舒适性和整体品质的追求日益提升。汽车主动悬架系统的应用可显著提升整车平顺性、操纵稳定性及NVH性能，从而大大改善驾乘体验，已成为汽车技术及产品开发的热点之一。然而，现阶段此类系统的核心机构工作原理基本沿用传统液压减振器(阻尼)及直线电机(刚度/力)控制形式，系统结构复杂、动态响应迟钝、能耗高，严重制约了技术性能提升与产品推广应用。因此，引入磁悬浮技术，能更新主动悬架作动器工作原理与结构设计，并开发与磁悬浮机构相适应的悬架馈能装置，变成汽车行业急需解决的问题。现有专利技术中，一种刚度可调的半主动悬架(专利申请号：201610009523.1，授权公告号：CN105584310A)，包括上连接环、下连接环、弹簧上支座、弹簧下支座和刚度可调装置；上连接环下端面固定有弹簧上支座，下连接环上端面固定有弹簧下支座；刚度可调装置包括活塞杆、动子、定子和套筒；动子和定子位于套筒内部，且三者同轴；活塞杆穿过动子、定子和套筒的中心；活塞杆固定在上连接环下端；动子固定在活塞杆外壁；定子固定在套筒内壁上，定子上固定有励磁线圈；动子和定子的工作表面之间留有间隙，且沿工作表面轴向分布有等距等宽的小齿；励磁线圈连接控制器。该技术作动器内结构比较复杂，制造成本比较高。现有的专利技术中，旁路式馈能型车辆半主动悬架作动器(专利申请号：201721275280.2，授权公告号：CN207406687U)，包括活塞缸体、主活塞、辅助活塞筒、隔腔板、内腔下端盖、上活塞杆、下活塞杆、作动器控制器和超级电容组，旁路调节管上设置有导磁铁芯和励磁线圈的，作动器控制器上接有路面不平度位移传感器、非簧载质量位移传感器、簧载质量位移传感器、活塞杆速度传感器和电流调节器。该技术作动器内同时采用了旋转电磁馈能器和液压减振结构比较复杂，制造成本高，振动能量只有小部分被回收，液压减振系统的方式在可控性和响应速度方面没有纯电磁系统好。
技术实现思路
本专利技术的目的是解决上述问题，提供一种结构简单，使用方便，制造成本较低，可实现悬架阻尼和刚度特性的实时调节的永磁电磁耦合控制馈能悬架作动器。为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案是：一种永磁电磁耦合控制馈能悬架作动器，包括活塞杆、上端盖、外缸筒、内缸筒和馈能线圈，内缸筒内设有弹簧电磁式活塞组件、第一电极、下端盖、第二电极、下端缓冲弹簧、第一励磁线圈、第一永磁体、第二励磁线圈、第二永磁体、第三励磁线圈、第三永磁体、上端缓冲弹簧、第三电极和第四电极，内缸筒位于外缸筒内部，馈能线圈位于内缸筒和外缸筒之间；第一电极、第二电极、第三电极和第四电极相互平行布置在内缸筒内部；外缸筒的端部与上端盖固连，另一端与下端盖固连；第一励磁线圈与第一永磁体相连，第二励磁线圈与第二永磁体相连，第三励磁线圈与第三永磁体相连，第三永磁体通过上端缓冲弹簧与上端盖内部相连，第一永磁体通过下端缓冲弹簧与下端盖内部相连；活塞杆依次穿设于上端盖、上端缓冲弹簧、第三永磁体和弹簧电磁式活塞组件后与第二永磁体固连，第一永磁体、第二永磁体和第三永磁体均能在内缸筒的内壁上下滑动。优选地，所述弹簧电磁式活塞组件包括数量为三个的活塞组件弹簧、数量为两个的活塞励磁线圈和数量为两个的活塞永磁体，活塞励磁线圈套设于活塞永磁体上；相邻活塞永磁体之间通过活塞组件弹簧相连。优选地，所述活塞组件弹簧、上端缓冲弹簧、下端缓冲弹簧均由蝶形弹簧构成。优选地，所述活塞永磁体上设有电极刷，电极刷位于活塞永磁体的外表面。优选地，所述电极刷包括结构相同的第一电极刷导体和第二电极刷导体，第一电极位于第一电极刷导体和第二电极刷导体之间，电极刷能沿着第一电极滑动。优选地，所述电极刷的数量为四且均匀的分布在活塞永磁体四周。优选地，所述活塞永磁体上设有永磁体凸起，永磁体凸起为半圆结构且与内缸筒的内壁滑动接触。优选地，所述永磁体凸起的数量为四，永磁体凸起均匀的分布在活塞永磁体的四周。优选地，所述内缸筒的端部与上端盖固连，另一端与下端盖固连。本专利技术的有益效果是：1、本专利技术所提供的一种永磁电磁耦合控制馈能悬架作动器，结构简单，便于布置，悬架所需的阻尼、刚度特性由一体化结构获得，并摆脱了复杂的传统液压装置。2、本专利技术结构一致性好，便于生产制造，本专利技术中作动器核心零部件由多个完全相同的永磁体、串并联混合设计蝶形弹簧系统和励磁线圈构成，便于模块化和标准化生产加工。3、本专利技术可控性好，动态响应迅速，相对液压系统而言，电磁控制本身具有更好的可控性与响应能力；4、本专利技术符合汽车行业绿色发展的需求，一方面，完全靠电能满足主动悬架的性能需求，另一方面，将车辆振动的机械能以电能的形似回收利用。附图说明图1是本专利技术一种永磁电磁耦合控制馈能悬架作动器的结构总成示意图；图2是本专利技术弹簧电磁式活塞组件结构剖视示意图；图3是本专利技术弹簧电磁式活塞组件俯视图。附图标记说明：1、活塞杆；2、上端盖；3、外缸筒；4、内缸筒；5、馈能线圈；6、弹簧电磁式活塞组件；7、第一电极；8、下端盖；9、第二电极；10、下端缓冲弹簧；11、第一励磁线圈；12、第一永磁体；13、第二励磁线圈；14、第二永磁体；15、第三励磁线圈；16、第三永磁体；17、上端缓冲弹簧；18、第三电极；19、第四电极；61、活塞组件弹簧；62、活塞励磁线圈；63、活塞永磁体；64、电极刷；65、永磁体凸起；641、第一电极刷导体；642、第二电极刷导体。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术做进一步的说明：如图1到图3所示，本专利技术提供的一种永磁电磁耦合控制馈能悬架作动器，包括活塞杆1、上端盖2、外缸筒3、内缸筒4和馈能线圈5，内缸筒4内设有弹簧电磁式活塞组件6、第一电极7、下端盖8、第二电极9、下端缓冲弹簧10、第一励磁线圈11、第一永磁体12、第二励磁线圈13、第二永磁体14、第三励磁线圈15、第三永磁体16、上端缓冲弹簧17、第三电极18和第四电极19，内缸筒4位于外缸筒3内部，馈能线圈5位于内缸筒4和外缸筒3之间；第一电极7、第二电极9、第三电极18和第四电极19相互平行布置在内缸筒4内部。外缸筒3的端部与上端盖2固连，另一端与下端盖8固连；第一励磁线圈11与第一永磁体12相连，第二励磁线圈13与第二永磁体14相连，第三励磁线圈15与第三永磁体16相连，第三永磁体16通过上端缓冲弹簧17与上端盖2内部相连，第一永磁体12通过下端缓冲弹簧10与下端盖8内部相连；活塞杆1依次穿设于上端盖2、上端缓冲弹簧17、第三永磁体16和弹簧电磁式活塞组件6后与第二永磁体14固连，第一永磁体12、第二永磁体14和第三永磁体16均能在内缸筒4的内壁上下滑动。弹簧电磁式活塞组件6包括数量为三个的活塞组件弹簧61、数量为两个的活塞励磁线圈62和数量为两个的活塞永磁体63，活塞励磁线圈62套设于活塞永磁体63上；相邻活塞永磁体63之间通过活塞组件弹簧61相连，活塞永磁体63的另一端与活塞组件弹簧61相连。弹簧电磁式活塞组件6的数量需要根据实际悬架动挠度大小进行匹配，可根据需要进行适当的修改。在实际使本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种永磁电磁耦合控制馈能悬架作动器，其特征在于：包括活塞杆(1)、上端盖(2)、外缸筒(3)、内缸筒(4)和馈能线圈(5)，内缸筒(4)内设有弹簧电磁式活塞组件(6)、第一电极(7)、下端盖(8)、第二电极(9)、下端缓冲弹簧(10)、第一励磁线圈(11)、第一永磁体(12)、第二励磁线圈(13)、第二永磁体(14)、第三励磁线圈(15)、第三永磁体(16)、上端缓冲弹簧(17)、第三电极(18)和第四电极(19)，内缸筒(4)位于外缸筒(3)内部，馈能线圈(5)位于内缸筒(4)和外缸筒(3)之间,第一电极(7)、第二电极(9)、第三电极(18)和第四电极(19)相互平行布置在内缸筒(4)内部；外缸筒(3)的端部与上端盖(2)固连，另一端与下端盖(8)固连；第一励磁线圈(11)与第一永磁体(12)相连，第二励磁线圈(13)与第二永磁体(14)相连，第三励磁线圈(15)与第三永磁体(16)相连，第三永磁体(16)通过上端缓冲弹簧(17)与上端盖(2)内部相连，第一永磁体(12)通过下端缓冲弹簧(10)与下端盖(8)内部相连；活塞杆(1)依次穿设于上端盖(2)、上端缓冲弹簧(17)、第三永磁体(16)和弹簧电磁式活塞组件(6)后与第二永磁体(14)固连，第一永磁体(12)、第二永磁体(14)和第三永磁体(16)均能在内缸筒(4)的内壁上下滑动。...

【技术特征摘要】
1.一种永磁电磁耦合控制馈能悬架作动器，其特征在于：包括活塞杆(1)、上端盖(2)、外缸筒(3)、内缸筒(4)和馈能线圈(5)，内缸筒(4)内设有弹簧电磁式活塞组件(6)、第一电极(7)、下端盖(8)、第二电极(9)、下端缓冲弹簧(10)、第一励磁线圈(11)、第一永磁体(12)、第二励磁线圈(13)、第二永磁体(14)、第三励磁线圈(15)、第三永磁体(16)、上端缓冲弹簧(17)、第三电极(18)和第四电极(19)，内缸筒(4)位于外缸筒(3)内部，馈能线圈(5)位于内缸筒(4)和外缸筒(3)之间,第一电极(7)、第二电极(9)、第三电极(18)和第四电极(19)相互平行布置在内缸筒(4)内部；外缸筒(3)的端部与上端盖(2)固连，另一端与下端盖(8)固连；第一励磁线圈(11)与第一永磁体(12)相连，第二励磁线圈(13)与第二永磁体(14)相连，第三励磁线圈(15)与第三永磁体(16)相连，第三永磁体(16)通过上端缓冲弹簧(17)与上端盖(2)内部相连，第一永磁体(12)通过下端缓冲弹簧(10)与下端盖(8)内部相连；活塞杆(1)依次穿设于上端盖(2)、上端缓冲弹簧(17)、第三永磁体(16)和弹簧电磁式活塞组件(6)后与第二永磁体(14)固连，第一永磁体(12)、第二永磁体(14)和第三永磁体(16)均能在内缸筒(4)的内壁上下滑动。2.根据权利要求1所述的一种永磁电磁耦合控制馈能悬架作动器，其特征在于：所述弹簧电磁式活塞组件(6)包括数量为三个的活塞组件弹簧(61)、数量为两个的活塞励磁线圈(62)和数量为...

【专利技术属性】
技术研发人员：王凯，丁渭平，杨明亮，丁天禹，
申请(专利权)人：西南交通大学，
类型：发明
国别省市：四川,51