CN113685471A - 一种光控调节的电磁减震器及其控制系统 - Google Patents

一种光控调节的电磁减震器及其控制系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种光控调节的电磁减震器，包括上筒、上限位光传感孔对、中间位光传感孔对、下限位光传感孔对、活动轴、第一主线圈、第一辅助线圈、遮光体、活动轴永磁铁、下筒、固定轴、固定轴永磁铁、第二主线圈和第二辅助线圈；一种光控调节的电磁减震器及其控制系统，还包括电源模块、限位信号转换模块、上位机、应用处理单元和线圈驱动模块。本发明提供的一种光控调节的电磁减震器及其控制系统，不但阻尼控制范围大，能自动适应工况，而且结构简单和紧凑，特别是用在较宽工况范围时，其运营成本相对低廉。

Description

一种光控调节的电磁减震器及其控制系统
技术领域
本发明涉及减震器领域，特别是涉及一种光控调节的电磁减震器及其控制系统。
背景技术
减震器工作时会产生阻尼效应，用以抑制避震对象抖动时的变化速度和变化幅度，当选用阻尼小的减震器时，对避震对象的往复运动抑制作用就较小，当选用阻尼大的减震器时，对避震对象的往复运动抑制作用就较大。
发明人在实现本发明实施例过程中发现：
对于一般单体的减震器应用来说，其阻尼范围是固定的，则适应的工况范围就会相对狭窄；若选用不同阻尼范围的单体减震器共同使用，不但结构复杂和体积庞大，而且运用成本高居难下。因此，当前在减震器领域缺少一种这样的产品：阻尼选择范围大，能自动适应工况，而且结构简单和紧凑，特别是用在较宽工况范围时，其运营成本相对低廉。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种光控调节的电磁减震器及其控制系统。
本发明所采用的技术方案是：
一种光控调节的电磁减震器，包括上筒（1）、上限位光传感孔对（2）、中间位光传感孔对（3）、下限位光传感孔对（4）、活动轴（5）、第一主线圈（6）、第一辅助线圈（7）、遮光体（8）、活动轴永磁铁（9）、下筒（10）、固定轴（11）、固定轴永磁铁（12）、第二主线圈（13）和第二辅助线圈（14）；其中，所述上筒（1）壁的中间部，分别依次固设有上限位光传感孔对（2）、中间位光传感孔对（3）和下限位光传感孔对（4），这些孔对的一端为发光部，用于安装光源，而另一端为受光部，用于安装光敏传感器；所述上筒（1）的一端与所述下筒（10）的一端沿筒壁重叠连接，并且其重叠部分不与所述上限位光传感孔对（2）、中间位光传感孔对（3）和下限位光传感孔对（4）产生干涉；所述活动轴（5）的一部设置在所述上筒（1）内，沿其轴线上依次固设有所述第一主线圈（6）、第一辅助线圈（7）、遮光体（8）和活动轴永磁铁（9），其中活动轴永磁铁（9）固设在其端部，而所述活动轴（5）的另一部贯穿于所述上筒（1）之外，用于连接欲减震载体；所述遮光体（8）为不透光的帽形结构体，其帽沿部紧邻所述上筒（1）的内壁，帽沿部所形成的平面垂直于所述活动轴（5）的轴线，并且紧邻所述活动轴永磁铁（9）的下部平面；所述固定轴（11）的一部固设在所述下筒（10）内，沿其轴线上依次固设有所述固定轴永磁铁（12）、第二主线圈（13）和第二辅助线圈（14），其中固定轴永磁铁（12）固设在其端部，而所述固定轴（11）的另一部与所述下筒（10）连接成一体，固设在欲减震载体相对的参照体上；所述活动轴永磁铁（9）与固定轴永磁铁（12）的相对面磁极性相同；所述第一主线圈（6）和第一辅助线圈（7）产生的磁极性与所述活动轴永磁铁（9）磁极性方向相同；所述第二主线圈（13）和第二辅助线圈（14）产生的磁极性与所述固定轴永磁铁（12）磁极性方向相同。
由公知的磁性原理可知，异性相吸，同极性相斥，本方案有两种调节阻尼的设置方式，第一种是，通过活动轴永磁铁（9）与固定轴永磁铁（12）相对面磁极性相同的设置方式；第二种是，通过控制相应的线圈通电与否、改变其电流大小的设置方式；这两种方式的组合，不但可以调节相斥作用力的大小，而且可以改进单一采用永磁铁减震器的方式，拓展减震器调节阻尼的范围。
进一步地，所述上限位光传感孔对（2）、中间位光传感孔对（3）或下限位光传感孔对（4）采用对射式光电传感器。
进一步地，所述上限位光传感孔对（2）、中间位光传感孔对（3）或下限位光传感孔对（4）的发光部采用一个光源或两个光源，其发光部不接光源的孔用遮光物阻隔，其受光部的孔相应安装漫反射式光电传感器或反射式光电传感器。
进一步地，一种光控调节的电磁减震器控制系统，还包括电源模块（101)、限位信号转换模块(102)、上位机(103)、应用处理单元(104)和线圈驱动模块(105)；所述电源模块（101)用于为控制系统提供电源；所述限位信号转换模块(102)用于接收和转换光电信号，这些光电信号是根据所述活动轴（5）在所述上筒（1）的壁内运动时，通过所述上限位光传感孔对（2）、中间位光传感孔对（3）和下限位光传感孔对（4）检测到的相应信号；并与所述上位机(103)一起传来的控制信号，送至所述应用处理单元(104)，产生相应的控制信号后，再送至所述线圈驱动模块(105)，最终用来控制和驱动所述第一主线圈（6）、第一辅助线圈（7）、第二主线圈（13）和第二辅助线圈（14）进行工作。
上述线圈既可以进行通断控制，又可以进行电流大小控制，最终根据上位机(103)和应用处理单元(104)设定的需求来实现阻尼大小的自动调节。
进一步地，所述应用处理单元(104)包括CPU或MCU芯片。
进一步地，所述上位机(103)还包括手机或平板电脑。
本发明的有益效果是，本发明提供的一种光控调节的电磁减震器及其控制系统，不但阻尼选择范围大，能自动适应工况，而且结构简单和紧凑，特别是用在较宽工况范围时，其运营成本相对低廉。
附图说明
图1为本发明一种光控调节的电磁减震器典型示意图。
图2为本发明一种光控调节的电磁减震器控制系统示意图。
图3为本处理单元包括CPU或MCU芯片的实例。
图4为上位机包括手机或平板电脑的实例。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面对本发明的具体实施方式做详细说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其他方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。
如图1，为本发明一种光控调节的电磁减震器典型示意图，包括上筒（1）、上限位光传感孔对（2）、中间位光传感孔对（3）、下限位光传感孔对（4）、活动轴（5）、第一主线圈（6）、第一辅助线圈（7）、遮光体（8）、活动轴永磁铁（9）、下筒（10）、固定轴（11）、固定轴永磁铁（12）、第二主线圈（13）和第二辅助线圈（14）；其中，所述上筒（1）壁的中间部，分别依次固设有上限位光传感孔对（2）、中间位光传感孔对（3）和下限位光传感孔对（4），这些孔对的一端为发光部，用于安装光源，而另一端为受光部，用于安装光敏传感器；所述上筒（1）的一端与所述下筒（10）的一端沿筒壁重叠连接，并且其重叠部分不与所述上限位光传感孔对（2）、中间位光传感孔对（3）和下限位光传感孔对（4）产生干涉；所述活动轴（5）的一部设置在所述上筒（1）内，沿其轴线上依次固设有所述第一主线圈（6）、第一辅助线圈（7）、遮光体（8）和活动轴永磁铁（9），其中活动轴永磁铁（9）固设在其端部，而所述活动轴（5）的另一部贯穿于所述上筒（1）之外，用于连接欲减震载体；所述遮光体（8）为不透光的帽形结构体，其帽沿部紧邻所述上筒（1）的内壁，帽沿部所形成的平面垂直于所述活动轴（5）的轴线，并且紧邻所述活动轴永磁铁（9）的下部平面；所述固定轴（11）的一部固设在所述下筒（10）内，沿其轴线上依次固设有所述固定轴永磁铁（12）、第二主线圈（13）和第二辅助线圈（14），其中固定轴永磁铁（12）固设在其端部，而所述固定轴（11）的另一部与所述下筒（10）连接成一体，固设在欲减震载体相对的参照体上；所述活动轴永磁铁（9）与固定轴永磁铁（12）的相对面磁极性相同；所述第一主线圈（6）和第一辅助线圈（7）产生的磁极性与所述活动轴永磁铁（9）磁极性方向相同；所述第二主线圈（13）和第二辅助线圈（14）产生的磁极性与所述固定轴永磁铁（12）磁极性方向相同。
由公知的磁性原理可知，异性相吸，同极性相斥，本方案有两种调节阻尼的设置方式，第一种是，通过活动轴永磁铁（9）与固定轴永磁铁（12）相对面磁极性相同的设置方式；第二种是，通过控制相应的线圈通电与否、改变其电流大小的设置方式；这两种方式的组合，不但可以调节相斥作用力的大小，而且可以改进单一采用永磁铁减震器的方式，拓展减震器调节阻尼的范围。
作为一个具体应用，所述上限位光传感孔对（2）、中间位光传感孔对（3）或下限位光传感孔对（4）采用对射式光电传感器。
作为另一个具体应用，所述上限位光传感孔对（2）、中间位光传感孔对（3）或下限位光传感孔对（4）的发光部采用一个光源或两个光源，其发光部不接光源的孔用遮光物阻隔，其受光部的孔相应安装漫反射式光电传感器或反射式光电传感器。
如图2，为本发明一种光控调节的电磁减震器控制系统示意图，一种光控调节的电磁减震器控制系统，还包括电源模块（101)、限位信号转换模块(102)、上位机(103)、应用处理单元(104)和线圈驱动模块(105)；所述电源模块（101)用于为控制系统提供电源；所述限位信号转换模块(102)用于接收和转换光电信号，这些光电信号是根据所述活动轴（5）在所述上筒（1）的壁内运动时，通过所述上限位光传感孔对（2）、中间位光传感孔对（3）和下限位光传感孔对（4）检测到的相应信号；并与所述上位机(103)一起传来的控制信号，送至所述应用处理单元(104)，产生相应的控制信号后，再送至所述线圈驱动模块(105)，最终用来控制和驱动所述第一主线圈（6）、第一辅助线圈（7）、第二主线圈（13）和第二辅助线圈（14）进行工作。
上述线圈既可以进行通断控制，又可以进行电流大小控制，最终根据上位机(103)和应用处理单元(104)设定的需求来实现阻尼大小的自动调节。
如图3，为本处理单元包括CPU或MCU芯片的实例，作为其具体应用，所述应用处理单元(104)包括CPU或MCU芯片。
如图4，为上位机包括手机或平板电脑的实例，作为另外的具体应用，所述上位机(103)还包括手机或平板电脑。

Claims (6)

1.一种光控调节的电磁减震器，其特征在于，包括上筒（1）、上限位光传感孔对（2）、中间位光传感孔对（3）、下限位光传感孔对（4）、活动轴（5）、第一主线圈（6）、第一辅助线圈（7）、遮光体（8）、活动轴永磁铁（9）、下筒（10）、固定轴（11）、固定轴永磁铁（12）、第二主线圈（13）和第二辅助线圈（14）；其中，所述上筒（1）壁的中间部，分别依次固设有上限位光传感孔对（2）、中间位光传感孔对（3）和下限位光传感孔对（4），这些孔对的一端为发光部，用于安装光源，而另一端为受光部，用于安装光敏传感器；所述上筒（1）的一端与所述下筒（10）的一端沿筒壁重叠连接，并且其重叠部分不与所述上限位光传感孔对（2）、中间位光传感孔对（3）和下限位光传感孔对（4）产生干涉；所述活动轴（5）的一部设置在所述上筒（1）内，沿其轴线上依次固设有所述第一主线圈（6）、第一辅助线圈（7）、遮光体（8）和活动轴永磁铁（9），其中活动轴永磁铁（9）固设在其端部，而所述活动轴（5）的另一部贯穿于所述上筒（1）之外，用于连接欲减震载体；所述遮光体（8）为不透光的帽形结构体，其帽沿部紧邻所述上筒（1）的内壁，帽沿部所形成的平面垂直于所述活动轴（5）的轴线，并且紧邻所述活动轴永磁铁（9）的下部平面；所述固定轴（11）的一部固设在所述下筒（10）内，沿其轴线上依次固设有所述固定轴永磁铁（12）、第二主线圈（13）和第二辅助线圈（14），其中固定轴永磁铁（12）固设在其端部，而所述固定轴（11）的另一部与所述下筒（10）连接成一体，固设在欲减震载体相对的参照体上；所述活动轴永磁铁（9）与固定轴永磁铁（12）的相对面磁极性相同；所述第一主线圈（6）和第一辅助线圈（7）产生的磁极性与所述活动轴永磁铁（9）磁极性方向相同；所述第二主线圈（13）和第二辅助线圈（14）产生的磁极性与所述固定轴永磁铁（12）磁极性方向相同。
2.根据权利要求1所述的一种光控调节的电磁减震器，其特征在于，所述上限位光传感孔对（2）、中间位光传感孔对（3）或下限位光传感孔对（4）采用对射式光电传感器。
3.根据权利要求1所述的一种光控调节的电磁减震器，其特征在于，所述上限位光传感孔对（2）、中间位光传感孔对（3）或下限位光传感孔对（4）的发光部采用一个光源或两个光源，其发光部不接光源的孔用遮光物阻隔，其受光部的孔相应安装漫反射式光电传感器或反射式光电传感器。
4.一种包括权利要求1至3所述一种光控调节的电磁减震器控制系统，其特征在于，还包括电源模块（101)、限位信号转换模块(102)、上位机(103)、应用处理单元(104)和线圈驱动模块(105)；所述电源模块（101)用于为控制系统提供电源；所述限位信号转换模块(102)用于接收和转换光电信号，这些光电信号是根据所述活动轴（5）在所述上筒（1）的壁内运动时，通过所述上限位光传感孔对（2）、中间位光传感孔对（3）和下限位光传感孔对（4）检测到的相应信号；并与所述上位机(103)一起传来的控制信号，送至所述应用处理单元(104)，产生相应的控制信号后，再送至所述线圈驱动模块(105)，最终用来控制和驱动所述第一主线圈（6）、第一辅助线圈（7）、第二主线圈（13）和第二辅助线圈（14）进行工作。
5.根据权利要求4所述的一种光控调节的电磁减震器控制系统，其特征在于，所述应用处理单元(104)包括CPU或MCU芯片。
6.根据权利要求4所述的一种光控调节的电磁减震器控制系统，其特征在于，所述上位机(103)还包括手机或平板电脑。
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