具有空气弹簧的电磁阻尼器制造技术

本发明专利技术提供了一种用于车辆的阻尼器系统，该阻尼器系统包括加压气体阻尼器、电磁致动器和加压气体弹簧。加压气体阻尼器包括通过流量控制孔流体连接的第一工作室和第二工作室。电磁致动器包括具有定子腔的定子组件和滑动地接纳在该定子腔中的磁转子。该磁转子固定到容纳第二工作室的阻尼管。定子腔和阻尼管的端部配合以限定第一工作室。加压气体弹簧包括围绕阻尼管环向延伸的波纹管室。阻尼管包括在第二工作室和波纹管室之间的开口。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有空气弹簧的电磁阻尼器
本公开涉及机动车减震器/阻尼器。更具体地讲，本公开涉及有源减震器/阻尼器，该有源减震器/阻尼器使用电磁致动器基于频率以及对该减震器/阻尼器的输入速度来提供不同量值的阻尼。
技术介绍
本节中的陈述仅提供与本公开相关的背景信息，并且不一定构成现有技术。减震器通常与机动车悬架系统或其他悬架系统结合使用，以吸收在该悬架系统的移动期间发生的不需要的振动。为了吸收这些不需要的振动，机动车减震器通常连接在车辆的簧载质量(车身)与非簧载质量(悬架/动力传动系统)之间。无论输入的频率如何，典型的无源减震器提供相同量值的阻尼力。无论输入的频率如何，对于给定的输入速度，由常规的无源减震器产生的阻尼力都保持相同。通常，客运车辆的主乘坐频率在1赫兹至2赫兹的范围内。当车辆以较低频率的输入越过道路表面时，优选使用较高阻尼量来管理道路输入。在操作事件期间(其中方向稳定性是关键的)，较高阻尼量也是优选的。例如，车辆可在操作事件期间经受车身侧倾。典型客运车辆中车身侧倾的频率通常在2赫兹至4赫兹的范围内，这取决于侧倾刚度和车辆重心的高度。当阻尼器系统经受较大的激发力时，需要较高的阻尼力。当使用常规的无源减震器时，较高的阻尼力导致更大的不平顺性以及降低的行驶质量。有源减震器实时改变减震器的阻尼以解决不同的车辆悬架输入。存在许多类型的有源减震器。一种类型的有源减震器利用电磁致动器，该电磁致动器向减震器的活塞杆施加磁力，而不受压缩阀和回弹阀所产生的阻尼力的影响。此类电磁致动器通常包括彼此同轴布置的永磁体和多个线圈的组合。永磁体可安装到减震器的外管，并且多个线圈可联接到活塞杆或反之亦然。当向该多个线圈供应电力时，该多个线圈产生与永磁体的磁场相互作用并向活塞杆施加磁力的电磁场。该磁力有效地增大或减小减震器的阻尼力，从而使悬架硬化或软化。与无源减震器不同，电磁减震器可独立于活塞杆输入的速度产生阻尼力。因此，大的激发力不需要来自减震器的更多液压阻尼，并且因此不引入增加的不平顺性。这是电磁减震器的主要优点，因为它解决了液压阻尼器系统在主车身控制(其需要大的阻尼力)与次级舒适度(其需要低的阻尼力)之间的权衡。虽然有源减震器可提供行驶和操纵方面的改进，但是由于在电磁致动器中使用的电磁材料的高成本，有源减震器比传统的无源减震器昂贵得多。电磁减震器也趋于庞大且笨重的，因为它们通常需要重新设计减震器以适应电磁致动器的永磁体和多个线圈所需的空间。
技术实现思路
本部分提供本公开内容的总体概述，并且并非是本专利技术的完整范围或其所有特征的完整公开。根据本主题公开的一个方面，提供了一种用于车辆的阻尼器系统。阻尼器系统包括加压气体阻尼器、电磁致动器和加压气体弹簧。加压气体阻尼器包括第一工作室和第二工作室。第一工作室和第二工作室各自填充有加压气体并且通过流量控制孔流体连接。加压气体阻尼器具有容纳第二工作室的阻尼管。阻尼管在第一阻尼管端部与第二阻尼管端部之间延伸。阻尼器系统的电磁致动器包括磁转子和定子组件。磁转子固定到阻尼管并围绕该阻尼管环向延伸。定子组件围绕定子腔环向延伸。定子腔滑动地接纳磁转子的至少一部分和第一阻尼管端部。因此，定子组件能够相对于阻尼管和磁转子在压缩方向和延伸方向上平移。由于这种布置，加压气体阻尼器的第一工作室定位在定子腔内并由该定子腔和第一阻尼管端部限定。第一工作室的体积在定子组件相对于阻尼管在压缩方向上移动时减小，并且在定子组件相对于阻尼管在延伸方向上移动时增大。磁转子包括具有永久磁场的永磁体阵列，并且定子组件包括多个线圈。响应于将电流施加到多个线圈而产生电磁场。该电磁场与永磁体的永久磁场相互作用以将磁阻尼力施加到阻尼器系统，该磁阻尼力可对抗(即，抵抗)定子组件相对于阻尼管在压缩方向和/或延伸方向上的平移。阻尼器系统的加压气体弹簧包括在第一波纹管端部和第二波纹管端部之间延伸的波纹管元件。第一波纹管端部与定子组件密封地接合，并且第二波纹管端部与阻尼管密封地接合以限定围绕阻尼管的至少一部分环向延伸的波纹管室。阻尼管包括在第二工作室和波纹管室之间的开口。因此，第二工作室被布置成与第一工作室(经由流量控制孔)和波纹管室(经由阻尼管中的开口)两者流体连通。因此，应当理解，本文所公开的阻尼器系统没有能够相对于阻尼管纵向平移的活塞和活塞杆。有利地，本公开的阻尼器系统以比其他有源阻尼器低的成本、尺寸、复杂性和重量提供具有有源阻尼和能量收集能力的减震器。与电磁致动器和加压气体空气弹簧两者并联的加压气体阻尼器的存在降低了电磁致动器的负载要求，并且减小了电磁致动器的尺寸并因此降低了成本。与无源减震器相比，所述有源减震器在高频运动(例如，颠簸、抖动、滤波)上实现了乘坐舒适度的改善，并且还实现了改善的车身运动控制(例如，俯仰、起伏和侧倾)。同时，加压气体阻尼器在电磁致动器故障的情况下提供故障安全功能。加压气体弹簧还提供了提供车身高度调节和负载均衡的能力。根据本文提供的描述，其他适用领域和优点将变得显而易见。应当理解，具体实施方式和特定示例仅是为了说明的目的，并且不旨在限制本公开的范围。附图说明本文描述的附图仅用于所选实施方案的说明性目的，而不是所有可能的实施方式，并且不旨在限制本公开的范围。图1是根据本公开的教导内容的配备有减震器的示例性车辆的图示；图2是根据本公开的教导内容构造的减震器的侧剖视图；图3是图2所示减震器的局部透视图；图4是描绘图2所示减震器的定子组件的一部分的局部透视图；并且图5是描绘图2所示减震器的定子组件和滑移轴承的局部透视图。贯穿附图的若干视图，相对应的附图标号指示相对应的部件。具体实施方式上述描述本质上仅是示例性的，并且不旨在限制本公开、应用或用途。提供了示例性实施方案，使得本公开内容将是彻底的，并且将充分地将范围传达给本领域的技术人员。阐述了众多具体细节(诸如特定部件、装置和方法的示例)以提供对本公开内容的实施方案的彻底理解。对于本领域技术人员来说显而易见的是，不需要采用特定的细节，示例性实施方案可以许多不同的形式来体现，并且这两者不应该被解释为限制本公开的范围。在一些示例性实施方案中，未详细描述众所周知的过程、众所周知的装置结构以及众所周知的技术。本文所用的术语仅用于描述特殊的示例性实施方案的目的，并不旨在是限制性的。如本文所用，单数形式“一”、“一个”和“该”也可以旨在包括复数形式，除非上下文另外清楚地说明。术语“包含”、“包含的”、“包括”和“具有”是包含性的，并且因此指定了所声明的特征、整体、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、部件和/或其群组。除非被具体地标识为执行顺序，否则本文描述的方法步骤、过程和操作不应被解释为必须要求它们以所讨论或示出的特定顺序执行。还应当理解，可以采用附加的或代替性的步骤。当元件或层被称为“在…上”、“被接合到…”、“被连接到…”或“被联接到…”另一元件或层时，其本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于车辆的阻尼器(20)系统，所述阻尼器系统包括：/n加压气体阻尼器(22)，所述加压气体阻尼器包括各自填充有加压气体的第一工作室(28)和第二工作室(30)，所述第一工作室和所述第二工作室通过流量控制孔(32)流体连接，所述加压气体阻尼器(22)包括阻尼管(34)，所述阻尼管容纳所述第二工作室(30)并且在第一阻尼管端部与第二阻尼管端部(38,40)之间延伸；/n电磁致动器(24)，所述电磁致动器包括磁转子(42)和定子组件(44)，所述磁转子固定到所述阻尼管(34)并围绕所述阻尼管环向延伸，所述定子组件围绕定子腔(46)环向延伸，所述定子腔滑动地接纳所述磁转子(42)的至少一部分和所述第一阻尼管端部(38)，使得所述定子组件(44)能够相对于所述阻尼管(34)和所述磁转子(42)在压缩方向(48)和延伸方向(50)上平移，所述第一工作室(28)定位在所述定子腔(46)内；和/n加压气体弹簧(26)，所述加压气体弹簧包括波纹管元件(62)，所述波纹管元件限定围绕所述阻尼管(34)的至少一部分环向延伸的波纹管室(68)，所述阻尼管(34)包括在所述第二工作室(30)与所述波纹管室(68)之间的开口(74)，使得所述阻尼管(34)内部的所述第二工作室(30)被布置成经由所述流量控制孔(32)与所述第一工作室(28)流体连通，并且被布置成经由所述阻尼管(34)中的所述开口(74)与所述波纹管室(68)流体连通。/n...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20190128 US 16/258,9091.一种用于车辆的阻尼器(20)系统，所述阻尼器系统包括：
加压气体阻尼器(22)，所述加压气体阻尼器包括各自填充有加压气体的第一工作室(28)和第二工作室(30)，所述第一工作室和所述第二工作室通过流量控制孔(32)流体连接，所述加压气体阻尼器(22)包括阻尼管(34)，所述阻尼管容纳所述第二工作室(30)并且在第一阻尼管端部与第二阻尼管端部(38,40)之间延伸；
电磁致动器(24)，所述电磁致动器包括磁转子(42)和定子组件(44)，所述磁转子固定到所述阻尼管(34)并围绕所述阻尼管环向延伸，所述定子组件围绕定子腔(46)环向延伸，所述定子腔滑动地接纳所述磁转子(42)的至少一部分和所述第一阻尼管端部(38)，使得所述定子组件(44)能够相对于所述阻尼管(34)和所述磁转子(42)在压缩方向(48)和延伸方向(50)上平移，所述第一工作室(28)定位在所述定子腔(46)内；和
加压气体弹簧(26)，所述加压气体弹簧包括波纹管元件(62)，所述波纹管元件限定围绕所述阻尼管(34)的至少一部分环向延伸的波纹管室(68)，所述阻尼管(34)包括在所述第二工作室(30)与所述波纹管室(68)之间的开口(74)，使得所述阻尼管(34)内部的所述第二工作室(30)被布置成经由所述流量控制孔(32)与所述第一工作室(28)流体连通，并且被布置成经由所述阻尼管(34)中的所述开口(74)与所述波纹管室(68)流体连通。


2.根据权利要求1所述的阻尼器(20)系统，其中所述定子组件(44)包括围绕所述定子腔(46)环向延伸的定子主体(52)和多个线圈(78)。


3.根据权利要求2所述的阻尼器(20)系统，其中所述定子主体(52)包括定子支架(82)，所述定子支架具有围绕所述多个线圈(78)环向延伸的管状形状。


4.根据权利要求3所述的阻尼器(20)系统，其中所述多个线圈(78)中的每个线圈(78)支撑在具有L形横截面的模块化环(84)上，每个模块化环(84)被接纳在所述定子支架(82)中并由所述定子支架支撑。


5.根据权利要求2所述的阻尼器(20)系统，还包括：
径向设置在所述多个线圈(78)和所述磁转子(42)之间的至少一个滑移轴承(80)，其中所述至少一个滑移轴承(80)与所述定子组件(44)一起纵向移动，被布置成与所述磁转子(42)滑动配合，并且与所述定子主体(52)配合以限定所述第一工作室(28)。


6.根据权利要求1所述的阻尼器(20)系统，其中所述磁转子(42)包括固定到所述阻尼管(34)的永磁体(76)阵列。


7.根据权利要求6所述的阻尼器(20)系统，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·德海恩斯，M·A·萨卡，C·劳韦里斯，
申请(专利权)人：天纳克汽车经营有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US