CN104033534A - 电机械式减振器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于对在两个构件之间出现的机械振动进行衰减的车辆用电机械式减振器，通过其能将驱动力矩传送到发电机以产生阻尼力，其中所述减振器（18）具有第一传动机构（26）和第二传动机构（28），它们实施为具有齿圈、行星轮和太阳轮的行星传动机构，其中，定子壳体（20）作为传动机构元件集成在第一传动机构（26）和第二传动机构（28）中；发电机的转子（22）在两个端侧上分别与相应的行星传动机构的太阳轮（40和44）相连接；在所述两个传动机构（26、28）中齿圈（30、32）、行星轮（38、42）和太阳轮（40、44）分别具有相对于轴向倾斜地定向的斜齿；在两个太阳轮（40、44）上的斜齿定向相反。

Description

电机械式减振器
技术领域
本发明涉及一种用于对在两个构件之间出现的机械振动进行衰减的车辆用电机械式减振器，通过其能将驱动力矩传送到发电机以产生阻尼力，其中所述减振器具有第一传动机构和第二传动机构，所述第一传动机构和第二传动机构实施为具有齿圈、行星轮和太阳轮的行星传动机构。
背景技术
电机械式减振器可以用在机动车的可振动的机械系统中的液压减振器的位置处。像液压减振器一样，电机械式减振器从可振动的系统吸收能量。然而，该能量不转化为热能。而是借助于振动能量驱动配属于电减振器的发电机，该发电机将振动能量转化为电能，电能可以存储在机动车的车载电网中。
由DE10115858A1已知了一种机动车用的电机械式减振器，该电机械式减振器用于对在两个构件之间出现的机械振动进行衰减。机械振动转化为驱动力矩，借助于驱动力矩能驱动发电机以产生感应电压。
在由DE10115858A1已知的电机械式减振器中，由于通常车辆激励很小且波长很长而使效率较低。此外，在发电机中运转的转子出现的旋转运动在正常的行驶工作中较小。然而，由于这种通常较小的转子旋转运动，由于发电机中磁场的小的同质性，在特殊的行驶情况中会出现的力峰值被强烈地感觉到。此外，对电机械式减振器来说，不容易抑制机械振动中高频的振动分量，更确切地说，在减振器的热负荷方面。
DE102010035087A1描述了一种具有行星传动机构的电机械式旋转减振器。在此，发电机或行星传动机构与一铰接杆连接。该铰接杆又与车辆 的车桥连接。在减振器从压缩变换为回弹时，仅在直到空隙被克服的死时间之后才由行星传动机构中的间隙建立阻尼力，并驱动传动机构进入另外的旋转方向。
发明内容
因此，本发明的目的在于，提供一种用于车辆的电机械式减振器，其中在行星传动机构的两个构件之间能实现尽可能无间隙的力传递。
为此，根据本发明的减振器的特征在于，定子壳体作为传动机构元件集成在第一传动机构和第二传动机构中；发电机的转子在两个端侧上分别与相应的行星传动机构的太阳轮相连接；在所述两个传动机构中齿圈、行星轮和太阳轮分别具有相对于轴向倾斜地定向的斜齿；在两个太阳轮上的斜齿定向相反。
斜齿提供了齿面之间连续的接触，且具有比直齿传动机构更小的间隙。此外，斜齿啮合的传动机构的声学特性更好。通过设置相反的斜齿，由于斜齿而补偿了轴向力且不产生额外的支承负荷。在两个太阳齿上的斜齿定向相反，从而由于斜齿而抵消了轴向力。
在根据本发明的减振器的一种有利的设计方案中，所述斜齿定向为相对于所述传动机构的齿轮轴向成约45°角。由此在基于斜齿取消轴向力方面实现了有利的效率。
在根据本发明的减振器的另一个有利的设计方案中，传动机构布置在发电机的两侧。如果发电机的转子在两个端侧都与斜齿行星传动机构的太阳轮连接，则有利地以对称或均匀分布的方式将力引入发电机中。
在根据本发明的减振器的另一个有利的设计方案中，第一传动机构的径向外部的齿圈与定子壳体形成一体式的结构单元；齿圈是所述两个行星传动机构的输入元件，通过所述输入元件能将驱动力矩导入所述传动机构中。在节省结构空间的设计的背景下，优选使发电机的定子和两个行星传动机构的径向外部的齿圈一起形成一体式的结构单元，其中齿圈起到传动机构的输入元件的作用。
为了进一步节省结构空间，有利的是，定子壳体同时作为集成在第一传动机构和第二传动机构中的传动机构元件。通过这种构造得到了结构空间极小的单元。定子的旋转运动通过传动机构传递至发电机的转子。
在根据本发明的减振器的另一有利的设计方案中，为了将振动引入减振器中使定子壳体与一第一构件以不能相对转动的方式连接，其中优选地，行星传动机构的行星架以不能相对转动的方式连接在第二构件上。因此，力在不被衰减的情况下被引入减振器中、进而仅“丢失”了最少的能量。
本发明的其它优点、特征和应用可能性由如下的说明结合在附图中示出的实施例得到。
附图说明
在说明书中、在权利要求中和在附图中使用了在下文所附的附图标记列表中使用的术语以及相应的附图标记。附图示出：
图1示意性示出车轮的轮悬架装置；以及
图2以示意性的剖视图示出固定在车身上的电机械式减振器。
具体实施方式
图1中示出机动车的车轮4的轮悬架装置2。车轮4可旋转地支承在轮毂托架6上。轮毂托架6通过横向控制臂8铰接在车身10上。此外，倾斜控制臂12作用于轮毂托架6上。倾斜控制臂12通过联接部件14和减振器18与车身10连接。
图2中示出了铰接部件16，该铰接部件固定在联接部件14上并以可旋转的方式支承在减振器中。
根据图2，电机械式的减振器18具有位于径向外部的定子壳体20以及与该定子壳体共同作用的转子22。定子壳体20在其内侧上带有定子绕组24，该定子绕组与转子22中的未示出的电磁体共同作用。
像在图2中示出的，定子壳体20通过两个传动机构26和28与转子22驱动连接。为此，根据图2，定子壳体20在两侧分别通过齿圈30和32 延长。与定子绕组24相比直径更大的齿圈30、32沿轴向与定子壳体20相邻且形成了设计为行星传动机构的传动机构26、28的力矩输入元件。
在实施为行星传动机构的传动机构26中，齿圈30以其内齿34与行星轮啮合，仅示出了行星轮中的行星轮38。行星轮又与太阳轮40啮合，该太阳轮相对于转子22的旋转轴共轴地与该转子连接。
根据图2，第一传动机构26的行星轮以可旋转的方式支承在行星架46上。行星架46又与固定的弓形件（未示出）以不能相对转动的方式连接，该弓形件安装在车身10上。
第一传动机构28的太阳轮40以不能相对转动的方式由一轴支承，在该轴上——在图2中的右端侧上——形成第二传动机构28的太阳轮44。第二传动机构28和第一传动机构20一样也实施为行星传动机构，其中行星轮——其中仅示出了行星轮42——在径向外部与定子壳体20的、固定安装在车身10上的齿圈32的内齿36啮合。
第二传动机构28的与行星轮连接的连接件52同第一传动机构26的连接件50一起形成了减振器18的力矩输出元件。
因此，铰接部件16与发电机的定子壳体20连接。定子壳体20在两个端侧上分别一体形成有齿圈30和齿圈32。通过齿圈30、32驱动行星轮38、42。通过行星轮38、42驱动在转子22上的两个太阳轮40、44。
两个传动机构26、28中的齿圈30、32、行星轮38、42和太阳轮40、44分别具有相对于轴向倾斜定向的齿，其中在这两个太阳轮40、44上的斜齿定向相反。
在行驶运行期间，铰接部件16被加载了运行引起的机械振动，该机械振动引起铰接部件16相对于旋转轴的旋转振动。通过这种旋转振动使定子被以驱动力矩驱动。该驱动力矩通过齿圈30、32引导至传动机构26、28中。在此，第一传动机构26和第二传动机构28的传动比设计为：即使当机械振动较小和/或波长较长时也能得到适合于有效的电压感生的转子转速。
附图标记列表
2 轮悬架装置
4 车轮
6 轮毂托架
8 横向控制臂
10 车身
12 倾斜控制臂
14 联接部件
16 铰接部件
18 减振器
20 定子壳体
22 转子
24 定子绕组
26 第一传动机构
28 第二传动机构
30 第一传动机构的齿圈
32 第二传动机构的齿圈
34 齿圈32的内齿
36 齿圈34的内齿
38 第一传动机构的行星轮
40 第一传动机构的太阳轮
42 第二传动机构的行星轮
44 第二传动机构的太阳轮
46 第一传动机构的行星架
48 第二传动机构的行星架
50 第一传动机构的连接件
52 第二传动机构的连接件。

Claims (6)

1.一种用于对在两个构件之间出现的机械振动进行衰减的车辆用电机械式减振器，通过其能将驱动力矩传送到发电机以产生阻尼力，其中所述减振器（18）具有第一传动机构（26）和第二传动机构（28），所述第一传动机构和第二传动机构实施为具有齿圈、行星轮和太阳轮的行星传动机构，其特征在于，定子壳体（20）作为传动机构元件集成在第一传动机构（26）和第二传动机构（28）中；发电机的转子（22）在两个端侧上分别与相应的行星传动机构的太阳轮（40和44）相连接；在所述两个传动机构（26、28）中齿圈（30、32）、行星轮（38、42）和太阳轮（40、44）分别具有相对于轴向倾斜地定向的斜齿；在两个太阳轮（40、44）上的斜齿定向相反。
2.根据权利要求1所述的电机械式减振器，其特征在于，所述斜齿定向为相对于所述传动机构（26、28）的齿轮轴向成约45°角。
3.根据权利要求1或2所述的电机械式减振器，其特征在于，所述传动机构（26、28）布置在所述发电机的两侧。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的电机械式减振器，其特征在于，所述第一传动机构（26）的径向外部的齿圈（30）、所述第二传动机构（28）的径向外部的齿圈（32）与定子壳体（20）形成一体式的结构单元；所述齿圈（30、32）是所述两个行星传动机构的输入元件，通过所述输入元件能将驱动力矩导入所述传动机构（26、28）中。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的电机械式减振器，其特征在于，为了将振动引入减振器（18）中，所述定子壳体（20）与联接部件（14）以不能相对转动的方式连接。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的电机械式减振器，其特征在于，所述行星传动机构的行星架通过相应的行星架之间的连接元件与车身（10）以不能相对转动的方式连接。
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