CN114223109A - 具有独立定位传感器组件的圆形力产生器 - Google Patents

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Abstract

一种振动消除模块，包括具有第一偏心体的第一转子、具有第二偏心体的第二转子以及与第一转子和第二转子电磁连通的定子组件。中心轴在第一转子和第二转子之间延伸。运行时，第一转子和第二转子在平衡位置以及多个偏心位置之间绕公共旋转轴相对于彼此旋转。控制器具有加速计组件和转子位置传感器组件。控制器至少基于加速计组件向定子组件输送电流。共用壳体中包含第一转子和第二转子、定子组件、中心轴和控制器。

Description

具有独立定位传感器组件的圆形力产生器
技术领域
本发明一般涉及电动机领域，更具体而言，涉及具有壳体的圆形力产生器，该壳体具有包含在其中的转子位置传感器组件。
背景技术
圆形力产生器组件为一种基于转子组件的速度和偏心质量生成各种力的机构。此等机构中的两个或多个可以结合使用，以在垂直于转子组件的旋转轴的各种方向上生成线性力。这些垂直方向的线性力通常用于抵消各种机器中的无用振动。
发明内容
根据本发明的一个方面，振动消除模块包括具有第一偏心体的第一转子、具有第二偏心体的第二转子以及与第一转子和第二转子电磁连通的定子组件。中心轴在第一转子和第二转子之间延伸。第一转子和第二转子在平衡位置和多个偏心位置之间绕公共旋转轴相对于彼此旋转地操作。控制器具有加速计组件和转子位置传感器组件。控制器至少基于加速计组件向定子组件输送电流。共用壳体包含第一转子和第二转子、定子组件、中心轴和控制器。
根据本发明的另一个方面的防振模块，其具有集成电子控制，并包括位于在壳体内并具有相应转子质量块的至少两个电机。至少两个电机选择性地操作，以限定径向速度偏移，径向速度偏移进一步限定平衡。集成控制器位于壳体内，并与至少两个电机操作连通。控制器包括不平衡加速计和转子位置组件，不平衡加速计感测来自待抵消源的振动输入，转子位置组件监测所述至少两个电机的旋转并与控制器和不平衡加速计配合，以限定相应转子质量块的径向速度偏移。在运行时，至少两个电机选择性地与转子位置组件和不平衡加速计配合，以限定平衡。
根据本发明的另一个方面的一种振动消除模块，包括位于共用壳体内并具有第一偏心体的第一电机。第二电机位于共用壳体内，并具有第二偏心体。第一和第二电机选择性地操作以定义振动消除力。控制器具有位于印刷电路板上的加速计组件和转子位置传感器组件。控制器和印刷电路板各自位于共用壳体内。控制器至少基于加速计组件和转子位置传感器组件向定子组件输送电流，以定义振动消除力。
本发明的这些和其他方面、目的和特征将由本领域的技术人员在研究以下说明书、权利要求书和附图后理解和领会。
附图说明
在附图中：
图1是包含独立转子位置传感器组件的圆形力产生器的一个方面的侧面透视图；
图2是图1的圆形力产生器的第二侧面透视图；
图3是图2的圆形力产生器的一个分解透视图；
图4是图2的圆形力产生器的另一个分解透视图；
图5是沿V-V线截取的图1的圆形力产生器截面图；
图6是沿VI-VI线截取的图1的圆形力产生器截面图；
图7是图5的圆形力产生器的其中一个转子和定子组件的截面图；
图8是除去部分外壳的圆形力产生器的透视图；
图9是在IX区域截取的、图8的圆形力产生器的转子位置传感器组件的分解透视图；
图10是图8所示的圆形力产生器的第一和第二转子组件的分解透视图；
图11是示出处于平衡位置的第一和第二转子的示意图；
图12是示出处于表示最大偏心位置的偏心位置的第一和第二转子的示意图；
图13是圆形力产生器的端盖和其中一个定子的部分分解透视图；
图14是圆形力产生器的其中一个转子的分解透视图；
图15是圆形力产生器的其中一个转子的转子框架的透视图；
图16是图15的转子框架的透视图，其中加入了磁体组件；
图17是图16转子框架和磁体组件的第二透视图；
图18是示出磁化转子组件的材料的过程的示意图；
图19是示出结合在第一和第二转子内的磁性材料的电机通信极和传感器极的结构示意图；
图20是将转子位置传感器组件结合在壳体内的圆形力产生器的示例第一俯视图；
图21是图20所示的圆形力产生器的第二俯视图；以及
图22是图20所示的圆形力产生器的第三俯视图。
具体实施方式
在本公开中，出于描述目的，术语“上”、“下”、“右”、“左”，“后”，“前”以及相应的派生词“竖直”和“水平”具体涉及如图1中所定向的本发明。可以理解的是，本发明可以采取各种可选择的定向，除非另行明确规定。还应理解的是，在附图中示出的以及在下文说明书中描述的特定设备和过程仅为所附权利要求限定范围内的发明构思的示例性实施例。因此，除非权利要求书另有明确说明，与这里公开的实施例相关的特定尺寸以及其他物理特性不应被认为是限制性的。
如图1至图12中所示，附图标记10一般指圆形力产生器，通常为振动消除模块的形式，其包括多个转子12，用于生成与各种机械组件内不合宜的摆动或振动相反作用的各种偏心力。圆形力产生器10是具有集成电子控制的防振模块，用于在相对于彼此的各种位置操作多个转子12，以生成本文所述的振动消除力16。
根据该设备的各个方面，圆形力产生器10包括电机18，电机18具有第一转子20和第二转子24，第一转子20具有第一偏心体22，第二转子24具有第二偏心体26。中心轴28在第一以及第二转子20、24之间延伸。第一转子20和第二转子24相对于彼此和中心轴28绕公共旋转轴30旋转地操作。该旋转操作可用于将第一偏心体22和第二偏心体26相对于彼此定位，以限定平衡位置32和多个偏心位置34。定子组件36与第一转子20和第二转子24电磁连通。控制器38向定子组件36输送电流40，并调节第一转子20和第二转子24以及第一偏心体22和第二偏心体26的相对位置。第一转子20和第二转子24、定子组件36和控制器38包含在共用壳体42内。
根据该设备的各个方面，壳体42进一步包括转子位置传感器组件44，其可用于监测第一转子20和第二转子24以及第一偏心体22和第二偏心体26相对于彼此以及相对于定子组件36的旋转位置46。虽然本公开提出了分别与第一定子60和第二定子62配合的第一转子20和第二转子24，同样可以使用附加的转子12和定子组件36，以使得圆形力产生器10可以包括至少两个电机18，其通常为位于共用壳体42内的第一和第二电机。这些至少两个电机18中的每一个相对于中心轴28操作，中心轴28相对于壳体42是静止的。
再次参照图1-10，定子组件36通常包括对应于第一转子20的第一定子60和对应于第二转子24的第二定子62。在此等实施例中，控制器38向第一定子60和第二定子62输送专用电流40，以通过电动势64操作第一转子20和第二转子24中的每一个。输送至第一转子20和第二转子24的电流40可用于使第一转子20和第二转子24以及第一偏心体22和第二偏心体26相对于彼此以相同的速度旋转。当以相同速度旋转时，圆形力产生器10可用于施加一致的振动消除力16，该振动消除力施加于大致垂直于第一转子20和第二转子24的旋转轴30的方向上。
第一定子60和第二定子62也可操作为接收稍微不同大小的电流40。在这种情况下，输送至第一定子60和第二定子62的不同电流40可用于改变第一转子20和第二转子24相对于彼此的相对位置。这种结构反过来也改变了第一偏心体22和第二偏心体26相对于彼此的相对偏心率70。据此，通过改变第一转子20和第二转子24的相对偏心率70可以在幅度上调节振动消除力16。振动消除力16的频率也可以通过增加或减少第一转子20和第二转子24相对于第一定子60和第二定子62的相对转速或径向间隔偏移来调节。
如图8至图12所示，第一转子20和第二转子24各自包括磁体耦合器80和轴耦合器82，其中相应的偏心体在磁体耦合器80与轴耦合器82之间延伸。中心轴28延伸穿过中心轴，使得第一转子20和第二转子24中的每一个能够绕旋转轴30旋转操作。在该设备的各个方面中，中心轴28是通过壳体42的部分保持在适当位置的固定构件。第一转子20和第二转子24包括是的第一转子20和第二转子24能够绕中心轴28旋转的一系列轴承84。据此，中心轴28将振动消除力16从第一转子20和第二转子24传递到壳体42中。壳体42通常连接至需要由圆形力产生器10生成的振动消除力16的机构的歧管或其他结构部件上。另外，多个圆形力产生器10可包括在特定机械设备114内，以在多个方向上以及多个轴向平面内提供振动消除力16。
再次参照图8和图12，在圆形力产生器10的操作期间，第一定子60和第二定子62与第一转子20和第二转子24配合以生成电动势64，该电动势使第一转子20和第二转子24绕中心轴28旋转。与第一转子20和第二转子24的磁体耦合器80连接的专用磁体组件90包括单独的磁体部分。此等部分包括电机通信极92和转子位置传感器极94。电机连通极92表示转子磁体，其与第一定子60和第二定子62的定子极96配合以生成电动势64，该电动势驱动第一转子20和第二转子24相对于中心轴28旋转。转子位置传感器极94从磁体耦合器80向外延伸，并与转子位置传感器组件44相互作用，转子位置传感器组件44与用于圆形力产生器10的印刷电路板(PCB)98连接。当第一转子20和第二转子24绕中心轴28旋转时，转子位置传感器极94与转子位置传感器组件44相互作用，以提供关于转子12的旋转位置46的信息。第一转子20和第二转子24中的每一个包括与第一转子20和第二转子24的相应转子位置传感器极94相互作用的专用定位传感器100。因此，专用定位传感器100与第一转子20和第二转子24协作并彼此配合，以提供关于第一转子20和第二转子24相对于彼此的相对位置和相对偏心率70的信息。如上所述，此等相对偏心率70为变化状态，以生成不同大小的振动消除力16。专用定位传感器100与PCB 98的控制器38连通。
控制器38或PCB 98的其他部分可以包括外力检测单元110，或者，其可以与外力检测单元110连接，该外力检测单元110通常以位于PCB 98上的一个或多个加速计(例如不平衡加速计)的形式提供。外力检测单元110包括加速计组件116，该加速计组件116测量外力112的大小和方位，外力112通常为振动或振动输入，该振动或振动输入可由圆形力产生器10所附接至的机械设备114生成。控制器38可以与外力检测单元110和专用定位传感器100配合，以调节输送至第一定子60和第二定子62的电流40。据此，控制器38操作为调节第一转子20和第二转子24相对于彼此的位置，并且还以适当的速度旋转第一转子20和第二转子24，以抵消由外力检测单元110测量的外力112。控制器38利用各种算法以及其他软件相关指令处理来自外力检测单元110以及专用定位传感器100的信息(即，振动输入)，进而控制第一定子60和第二定子62的操作。
在圆形力产生器10的操作期间，外力检测单元110测量外力112。外力112的测量值被传送至控制器38，并且指令和电流40被提供到第一定子60和第二定子62，用于操作第一转子20和第二转子24以生成振动消除力16。专用定位传感器100通常以霍尔传感器的形式检测第一转子20和第二转子24中的每一个的旋转位置46和旋转速度。以此方式，专用定位传感器100向控制器38提供关于第一转子20和第二转子24中的每一个的旋转位置46和旋转速度的信息。此等信息旨在使控制器38在需要时能够对所提供的电流40进行调整，进而使振动消除力16与外力112保持基本匹配的对立。该匹配的对立对减轻并有可能抵消外力112的平衡关系进行了修订。在圆形力产生器10的操作期间，外力检测单元110和专用定位传感器100定期或基本上连续地向控制器38提供信息。控制器38使用此等信息确保振动消除力16与外力112保持基本对立平衡。此外，如下文更为全面描述，外力检测单元110和专用定位传感器100分别位于PCB 98上，因此包括控制器38的圆形力产生器10为整体式单元220。
现在参照图3至图10，圆形力产生器10包括外壳42，外壳42包含用于圆形力产生器10的机械和电气的各种部件。这些部件中的每一个都包含在壳体42中，并且可以用作整体式单元220，用于至少部分地消除机械组件的各种振动型外力112。圆形力产生器10包括与第一转子20和第二转子24配合的第一定子60和第二定子62，以生成绕中心轴28操作第一转子20和第二转子24的电动势64。第一转子20和第二转子24中的每一个都包括专用轴承84，专用轴承84联接到第一转子20和第二转子24中的每一个的轴耦合器82和磁体耦合器80。出于定位轴承84，并进而定位第一转子20和第二转子24的目的，各种压缩环120可以定位于轴承84之间，以在圆形力产生器10的操作期间定义第一转子20和第二转子24沿中心轴28的轴向位移。此等轴承84可以是公共轴承84的形式提供，并且可以滑动配合至中心轴28，以便每个轴承84为第一转子20和第二转子24中的每一个提供平稳的操作。如上所述，中心轴28固定于壳体42内，并在轴座124处连接至端盖122，并且可以模制至或以其他方式连接至用于圆形力产生器10的壳体42上。
第一定子60和第二定子62通常附接至壳体42和端盖122上，或者，可以模制在壳体42和端盖122内。据此，第一定子60和第二定子62可以相对于圆形力产生器10放置在安全和固定的位置。PCB 98固定于壳体42内，并相对于第一转子20和第二转子24定位。特别地，PCB98包括专用定位传感器100，其与转子磁体的传感器部分164相互作用以提供关于第一转子20和第二转子24中的每一个相对于壳体42以及相互之间的旋转位置46的信息。
在第一转子20和第二转子24的操作期间，第一偏心体22和第二偏心体26绕中心轴28旋转，以生成不同大小的振动消除力16。如图11所示，在第一偏心体22和第二偏心体26彼此相对定位的情况下，第一转子20和第二转子24的旋转生成一个零值的振动消除力16，而零值指示平衡位置32。当第一偏心体22和第二偏心体26绕中心轴28相对于彼此旋转时，第一偏心体22和第二偏心体26的相对偏心率70增大。如图12所示，当第一偏心体22和第二偏心体26位于彼此相邻的偏心位置34时，生成第一偏心体22和第二偏心体26的最大相对偏心率130。在这种结构中，第一转子20和第二转子24的旋转能够生成最大的振动消除力16。
根据该设备的各个方面，可以通过改变第一转子20和第二转子24绕中心轴28旋转的速度来改变振动消除力16的频率。振动消除力16的大小还可以通过改变第一偏心体22和第二偏心体26相对于彼此的相对位置或相对偏心率70来改变。因此，如果第一偏心体22和第二偏心体26位于图12中所示的最大相对偏心率130处，可以以低频率生成高幅度的振动消除力16，并绕中心轴28缓慢旋转。如果无需改变振动消除力16的大小，但需要改变频率，则可以改变第一偏心体22和第二偏心体26的相对偏心率70，以生成较小的相对偏心率70。如果结合更快的旋转，第一偏心体22和第二偏心体26的这种关系通过离心力保持振动消除力16的大小一致。因此，这种更快的旋转同时增加了频率，并且第一转子20和第二转子24可以以更大的速度绕中心轴28旋转。因此，通过改变第一转子20和第二转子24的相对偏心度70，同时增加第一转子20和第二转子24的速度，可以在仅改变振动消除力16的频率的同时施加一致的振动消除力16。据此，通过改变第一转子20和第二转子24的相对偏心率70以及第一转子20和第二转子24绕中心轴28旋转的速度，可以生成振幅和频率范围很宽的振动消除力16。
参照图13至图19，第一转子20和第二转子24的专用磁体组件90包括电机部分162和传感器部分164。如上所述，每个专用磁体组件90的电机部分162包括电机连通极92，电机连通极92与相应的第一定子60和第二定子62相互作用以生成电动势64，电动势64分别绕中心轴28操作第一转子20和第二转子24。通常，每个专用磁体组件90的电机部分162内的电机通信极92的数量为(14)。应当理解的是，该数量可以基于圆形力产生器10的特定设计中所需的定子极96以及电机连通极92的数量而相应调整。
再次参照图13至图19，专用磁体组件90的传感器部分164通常包括更多数量的转子位置传感器极94，这些转子位置传感器极位于电机连通极92周围。在该设备的各个方面中，且如图19所示，每个专用磁体组件90包括62个转子位置传感器极94，该转子位置传感器极围绕每个专用磁体组件90的传感器部分164延伸。该数量的转子位置传感器极94对于第一转子20和第二转子24以及第一偏心体22和第二偏心体26相对于彼此的定位提供了一定程度的传感器清晰度和分辨率。应当理解的是，在每个专用磁体组件90的传感器部分164内可以包括更多数量的转子位置传感器极94。更多数量的转子位置传感器极94可相对于第一转子20和第二转子24的相对位置生成更大的传感器清晰度和分辨率。因此，可以针对每个专用磁体组件90的电机部分162和传感器部分164，对第一转子20和第二转子24的每个专用磁体组件90的磁化过程进行定制，进而实现可扩展性。在不改变第一转子20和第二转子24的结构几何形状的前提下，可以在磁化过程中顺应传感器类型的变化、定子极96的数量、电机部件的变化和其他变化。
如图19所示，转子位置传感器极94可包括一对原始位置传感器极140。这些初始位置传感器极140可以被构造为比每个专用磁体组件90的传感器部分164内转子位置传感器极94的其余部分更大。这些原始位置传感器极140被构造为提供特定的磁性特征，用于指示在专用定位传感器100处存在相应的第一偏心体22和第二偏心体26。当经过专用定位传感器100时，原始位置传感器极140提供不同于转子位置传感器极94的其余部分的特定磁性特征。由于原始位置传感器极140与专用定位传感器100之间的信号的这种偏差的存在，可提供一种信号，以指示第一转子20和第二转子24相对于第一定子60和第二定子62处于或经过相应转子12的特定旋转位置46，例如平衡位置32，或经过第一转子20和第二转子24中的每一个的原始位置148。
如上所述，转子位置传感器组件44、PCB 98和控制器38都包含在圆形力产生器10的壳体42内。壳体42可以包括模具150以及附着并密封到模具150的PCB盖152。PCB98可以位于生成外力112的机械设备114附近，如此，位于PCB 98上的外力检测单元110的加速计就可以靠近机械设备114，以感测要消除的外力112。PCB盖152有助于保护PCB 98免受外部环境的影响，同时还可以实现机械设备114和外力检测单元110的加速计之间能够紧密接近。模具150可以是套模或单独模制件的形式。模具150还可以覆盖模制在电机18的一部分上并附接至电机18的其他部件上。端盖122可用于包围容纳第一定子60和第二定子62和第一转子20和第二转子24以及中心轴28的电机腔154。当组装圆形力产生器10时，第一定子60和第二定子62中的一个定子可以模制在模具150内。中心轴28也可以模制在模具150内。随后，圆形力产生器10的其他部件可滑动地插入电机腔154内以与中心轴28接合。再随后，相对的端盖122可以固定至模具150上，以包围电机腔154，并将圆形力产生器10的各种部件包括在其中。可以设想，第一定子60和第二定子62的另一定子可以模制在端盖122内，或者可以附接至端盖122上。以便在端盖122附接至壳体42的模具150时固定于电机腔154内。
如图18和图19所示，第一转子20和第二转子24的专用磁体组件90可以由各种磁性材料制成。这些磁性材料可以是永磁体、粘结或烧结的钕、各种其它含铁材料和其它磁性材料的形式。
为了防止流体、湿气、碎片和其他异物的渗透，壳体42可以包括一个或多个密封垫圈156，该垫圈在端盖122与壳体42的模具150之间以及PCB盖152与壳体42的模具150之间的接合处提供密封接合。
如图18所示，在某些方面，粘结钕可用作第一转子20和第二转子24中的每个专用磁体组件90的磁性材料。在构成专用磁体组件90的电机部分和传感器部分162、164时，相应转子12可以放置于磁化夹具160内的固定位置上。在该磁化夹具160内，可以同时生成电机通信极92和转子位置传感器极94的位置。专用磁体组件90的磁性材料通常为与热塑性粘结剂168混合的钕粉末166，热塑性粘结剂168被注射模制到用于转子12的磁体耦合器80上，以构成每个专用磁体组件90的结构。在磁化夹具160内，钕粉末166被磁化，以同时生成每个专用磁体组件90的电机通信极92和转子位置传感器极94。该过程生成了转子位置传感器极94和电机通信极92两者相对于第一转子20和第二转子24中的每一个的一致的磁化图案。该过程还在电机通信极和转子位置传感器极92、94中实现突出的传感器清晰度和分辨率，进而增加了在圆形力产生器10的操作期间使用特定控制算法来相对于彼此操作第一转子20和第二转子24的精度。
如图18所示，出于同时生成电机通信极92和转子位置传感器极94的目的，磁化夹具在不同方向上生成磁化图案。电机通信极92通常与在用于第一转子20和第二转子24的每个专用磁体组件90内的定子相互作用。据此，电机部分162的磁化方向180通常从磁体耦合器80的内部182指向向外方向184。相反，每个专用磁体组件90的转子位置传感器极94通常沿着向外方向184与各种定位传感器相互作用。因此，每个专用磁体组件90的传感器部分164的磁化方向180沿着向内方向188发生，通常从磁体耦合器80的外部186发生。这些相反方向的磁化过程同时生成每个专用磁体组件90的电机通信极92和转子位置传感器极94。该过程还可以生成非常精确和一致的电机通信极92和转子位置传感器极94图案，包括结合在转子位置传感器极94环内的原始位置传感器极140。据此，当第一转子20和第二转子24绕中心轴28旋转时，电机连通极92和转子位置传感器极94中的每一个都可以生成相对于第一转子20和第二转子24的速度和相对位置高度的传感器清晰度和分辨率。
出于辅助电机通信极92和转子位置传感器极94的操作的目的，每个磁体耦合器80以及每个转子20、24的相应轴耦合器82、转子背铁以及第一偏心体22和第二偏心体26可以由整体成形的铸铁件制成，使得每个第一转子20和第二转子24包括单个整体铸铁件。该铸铁材料可以用于磁体耦合器80的专用转子背铁，该磁体耦合器80用作专用定位传感器100的磁屏蔽构件。每个专用磁体组件90的电机部分162包含在铸铁磁体耦合器80内。每个专用磁体组件90的传感器部分164至少部分地延伸至磁体耦合器80的外部。因此，铸铁磁体耦合器80保护专用定位传感器100免受来自每个专用磁体组件90的电机部分162的干扰。这有助于确保由每个专用磁体组件90的精确定位的传感器部分164提供的传感器清晰度和分辨率不被每个专用磁体组件90的电机部分162的磁场干扰或消弱。此外，由于铸铁磁体耦合器80具备隔离功能，专用定位传感器100可以采用霍尔效应传感器的形式。霍尔效应传感器通常价格低廉且易于制造。这种构造还有助于实现前述磁干扰隔离，进而获得精确的位置读数和精确的信息分辨率以及精确的电机控制。
如上所述，图1至图19示出了电动机通信极92和转子位置传感器极94的示例数量。应当理解的是，电机通信极92和转子位置传感器极94的数量可以根据特定定子的构造、需要振动消除力的机械设备114的设计、圆形力产生器10的构造、圆形力产生器10的尺寸以及其他类似的考虑因素而变化。
如图1至图6所示，圆形力产生器10可以包括用于接收数据连接和用于传送各种信息并将电流40输送至圆形力产生器10的电连接的外部连接器210。另外，施加振动消除力16的振动的相关数据也可以被传送至圆形力产生器10中。外部连接器210还可用于链接多个圆形力产生器10，以使得能够协同操作。该协同操作可用于在消除力16的方向、频率、幅度和振幅上生成更大的变化。
各种端子212可以包括在连接器内并延伸至PCB 98以及控制器38。还可以包括各种套圈214，用于将壳体42附接至机械设备114的特定结构或靠近机械设备114。可以将多个端子212定位于对称且共面的构造和方位中，以在两个电机18和PCB 98之间配置单个连接平面。PCB 98和电机18的对称定向使得PCB 98上的应变减小。PCB 98和电机18的对称性还使得PCB 98的外力检测单元110的至少一个加速计的集中放置，从而得到更精确的反馈。控制器38可以包括用于控制电机18的至少2个(通常为2个)电机驱动器的操作的共享或公共微控制器。因此，单个微控制器使得用于产生振动消除力16的每个电机18能够独立操作。
如图20至图22所示，描述了圆形力产生器10的一个示例性方面。这些图像反映了可用于生成振动消除力16的圆形力产生器10的特定尺寸和构造。应当理解的是，圆形力产生器10可以有各种尺寸和构造。这些构造中的每一个旨在包括自整体式单元220，该整体式单元包括第一定子60和第二定子62、第一转子20和第二转子24，以及控制器38和PCB 98的各种组件，这些组件都自包含于用于圆形力产生器10的壳体42内。该圆形力产生器10是一个整体式单元220，可用作一个即插即用设备，具有集成的车载控制设备，该控制设备可连接至机械组件上，以向其提供振动消除力16。
应当理解的是，在不脱离本发明的概念的前提下，可以对上述结构进行变化和修改，并且进一步应当理解的是，除非这些权利要求文本中另行明确说明，否则这些概念应落入前述权利要求所涵盖的范围内。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.一种振动消除模块，其包括：
第一转子，其具有第一偏心体；
第二转子，其具有第二偏心体；
定子组件，其与所述第一转子和所述第二转子电磁连通；
中心轴，其在所述第一转子和所述第二转子之间延伸，其中，在运行时，所述第一转子和所述第二转子在平衡位置以及多个偏心位置之间绕公共旋转轴相对于彼此旋转；
控制器，其具有加速计组件和转子位置传感器组件，其中，所述控制器至少基于所述加速计组件向所述定子组件输送电流；以及
共用壳体，其具有容纳第一转子和第二转子、定子组件、中心轴和控制器的电机腔。
2.根据权利要求1所述的振动消除模块，其中，所述控制器从所述加速计组件接收振动输入，并基于所述振动输入向所述定子组件输送电流。
3.根据权利要求1所述的振动消除模块，其中，所述控制器经由所述加速计组件和所述转子位置传感器组件调节所述第一偏心体和所述第二偏心体的相对位置。
4.根据权利要求1所述的振动消除模块，其中，所述加速计组件和所述转子位置传感器组件定位于包含在所述共用壳体内的印刷电路板上。
5.根据权利要求4所述的振动消除模块，其中，有一盖附接至所述共用壳体上，以将所述印刷电路板封闭于所述共用壳体内部。
6.根据权利要求5所述的振动消除模块，其中，有一垫圈位于所述盖和所述共用壳体之间，以在所述盖和所述共用壳体之间形成密封接合。
7.根据权利要求1所述的振动消除模块，其中，所述第一转子和所述第二转子中的每一个包括专用磁组件，其中每个专用磁组件包括与所述定子组件电磁连通的电机通信极和与所述转子位置传感器组件电磁连通的转子位置传感器极。
8.根据权利要求7所述的振动消除模块，其中，所述转子位置传感器极包括复位杆，所述复位杆识别所述转子位置传感器极相对于所述转子位置传感器组件的特定旋转位置。
9.根据权利要求1所述的振动消除模块，其中，所述定子组件包括对应于所述第一转子和所述第二转子的第一定子和第二定子，其中，所述第一定子和第二定子由公共微控制器操作。
10.根据权利要求9所述的振动消除模块，其中，所述公共微控制器控制所述第一定子和所述第二定子的至少两个独立的电机驱动器。
11.根据权利要求7所述的振动消除模块，其中，所述第一转子和所述第二转子各自包括由铸铁制成的相应的第一转子背铁和第二转子背铁。
12.根据权利要求11所述的振动消除模块，其中，所述第一转子背铁和所述第二转子背铁为用于位置传感器组件的磁屏蔽构件，所述磁屏蔽构件分别将来自所述第一转子和所述第二转子的电机通信极的磁干扰降至最低。
13.根据权利要求1-12中任一项所述的振动消除模块，其中，所述第一转子、所述第一偏心体和所述第一转子背铁构成整体式构件，且所述第二转子、所述第二偏心体和所述第二转子背铁构成整体式构件。
14.根据权利要求1-12中任一项所述的振动消除模块，所述振动消除模块进一步包括：
固定至所述共用壳体的端盖，其中，所述端盖包括至少部分密封所述共用壳体的电机腔的密封组件，且所述端盖包括用于将所述中心轴和所述定子组件的至少一部分固定至所述共用壳体的轴支座。
15.根据权利要求4-12中任一项所述的振动消除模块，所述振动消除模块进一步包括：
电气和数据连接器，其包括多个端子，其中，所述多个端子定位于对称且共面的定向上，该定向在所述第一定子和所述第二定子与所述印刷电路板之间限定单个连接平面。
16.根据权利要求4-12中任一项或多项所述的振动消除模块，其中，所述印刷电路板和所述定子组件定位于减小所述印刷电路板上的应变的对称定向上。
17.根据权利要求4-12中任一项所述的振动消除模块，其中，所述印刷电路板包括所述加速计组件的至少一个加速计，所述加速计位于所述印刷电路板的中心，以提供反馈和传感器清晰度。
18.根据权利要求4-12中任一项所述的振动消除模块，其中，所述控制器的转子位置传感器组件包括霍尔传感器以及所述加速计组件，且所述霍尔传感器和所述加速计组件位于所述印刷电路板上。
19.一种具有集成电子控制的防振模块，所述防振模块包括：
至少两个电机，所述电机定位于电机壳体内并具有位于所述电机壳体的电机腔内相应的转子质量块，其中，所述至少两个电机选择性地操作，以限定径向速度偏移，所述径向速度偏移进一步限定平衡；
集成控制器，其位于所述电机壳体的电机腔内并与所述至少两个电机操作连通，其中，所述控制器包括：
不平衡加速计，其感测待抵消的来自源的振动输入；以及
转子位置组件，其监测电机的旋转并与控制器和不平衡加速计配合，以限定相应转子质量块的径向速度偏移，其中，至少两个电机选择性地与转子位置组件和不平衡加速计配合操作，以限定所述平衡。
20.根据权利要求19所述的防振模块，所述防振模块进一步包括：
转子轴，其相对于所述电机壳体旋转地固定，其中，所述至少两个电机各自绕所述转子轴旋转地操作。
21.根据权利要求20所述的防振模块，其中，所述至少两个电机包括具有两个相应转子质量块的两个电机，且所述两个电机包括滑动配合至所述转子轴的公共轴承，其中，所述公共轴承与所述两个电机中的每一个协同操作。
22.根据权利要求19-21中任一项所述的防振模块，其中，每个转子质量块包括磁组件，所述磁组件包括电机通信极和转子位置传感器极，且所述转子位置传感器极包括在磁化过程期间限定的归位位置，所述归位位置同时限定所述电机通信极和所述转子位置传感器极的位置，且包括所述传感器极的归位位置。
23.根据权利要求19-21中任一项所述的防振模块，其中，所述两个相应的转子质量块各自包括由铸铁制成的转子背铁，且所述转子背铁为用于磁性转子传感器的磁屏蔽构件，其将来自所述电机通信极的磁干扰降至最低。
24.根据权利要求23所述的防振模块，其中，每个相应的转子质量块包括构成整体式构件的转子背铁和偏心质量块。
25.根据权利要求19-21中任一项所述的防振模块，其中，所述控制器是PCB组件的一部分，且所述PCB组件通过PCB盖隔绝外部环境，所述PCB盖进一步将所述PCB和所述控制器与生成感测振动输入的单元隔绝。
26.根据权利要求19-21中任一项所述的防振模块，其中，所述电机壳体包括选择性地固定至所述电机壳体的端盖，且所述端盖包括至少部分地密封所述电机壳体的电机腔的密封组件、用于固定所述转子轴的轴支座以及用于所述至少两个电机中的一个电机的定子。
27.根据权利要求25所述的防振模块，所述防振模块进一步包括：电气和数据连接器，其包括多个端子，其中，所述多个端子定位于对称且共面的定向之上，该定向在所述至少两个电机与所述PCB组件之间限定单个连接平面。
28.根据权利要求25所述的防振模块，其中，所述PCB组件和所述至少两个电机以对称定向定位，且所述对称定向减小所述PCB组件上的应变，其中，所述PCB组件包括至少一个加速计，所述加速计位于所述PCB组件上的中心，以提供精确的反馈和更大的传感器清晰度。
29.根据权利要求25所述的防振模块，其中，所述控制器的转子位置传感器组件包括霍尔传感器和所述至少一个加速计，其中，所述霍尔传感器和所述至少一个加速计位于所述PCB组件上。
30.根据权利要求19-21中任一项或多项所述的防振模块，其中，所述至少两个电机通过公共微控制器操作，且所述公共微控制器控制所述至少两个电机的至少两个独立电机驱动器。
31.一种振动消除模块，其包括：
第一电机，其位于共用壳体内并具有第一偏心体；
第二电机，其位于所述共用壳体内并具有第二偏心体，其中，所述第一电机和所述第二电机选择性地在所述共用壳体的电机腔内操作，以定义振动消除力；以及
控制器，其具有位于印刷电路板上的加速计组件和转子位置传感器组件，其中：
所述控制器和所述印刷电路板各自位于所述共用壳体的电机腔内；以及
所述控制器至少基于所述加速计组件和所述转子位置传感器组件向所述定子组件输送电流以定义振动消除力。
32.根据权利要求31所述的振动消除模块，其中，所述第一电机和所述第二电机分别包括第一定子和第二定子，其中，所述第一定子和所述第二定子分别与所述第一偏心体以及所述第二偏心体电磁连通。
33.根据权利要求32所述的振动消除模块，其中，所述控制器从所述加速计组件接收振动输入，并且所述控制器基于所述振动输入向所述第一定子和所述第二定子输送电流。
34.根据权利要求31所述的振动消除模块，其中，所述控制器经由所述加速计组件以及所述转子位置传感器组件调节所述第一偏心体以及所述第二偏心体的所述相对位置。
35.根据权利要求31所述的振动消除模块，其中，有一盖附接至所述共用壳体，以将所述控制器和所述印刷电路板封闭于所述共用壳体内。
36.根据权利要求35所述的振动消除模块，其中，有一垫圈位于所述盖和所述共用壳体之间，以限定所述盖和所述共用壳体之间的密封接合。
37.根据权利要求32所述的振动消除模块，其中，所述第一偏心体和第二偏心体中的每一个包括专用磁组件，且每个专用磁组件包括分别与所述第一定子和所述第二定子电磁连通的电机通信极，每个专用磁组件包括与所述转子位置传感器组件电磁连通的转子位置传感器极。
38.根据权利要求37所述的振动消除模块，其中，所述转子位置传感器极包括复位杆，所述复位杆识别所述转子位置传感器极相对于所述转子位置传感器组件的特定旋转位置。
39.根据权利要求32所述的振动消除模块，其中，所述第一定子和所述第二定子通过公共微控制器操作。
40.根据权利要求39所述的振动消除模块，其中，所述公共微控制器控制所述第一定子和所述第二定子的至少两个独立的电机驱动器。
41.根据权利要求31所述的振动消除模块，其中，所述第一偏心体和第二偏心体各自包括由铸铁制成的相应的第一转子背铁和第二转子背铁。
42.根据权利要求41所述的振动消除模块，其中，所述第一转子背铁和所述第二转子背铁为用于位置传感器组件的磁屏蔽构件，所述磁屏蔽构件分别将自所述第一转子和所述第二转子的电机通信极的磁干扰降至最低。
43.根据权利要求41所述的振动消除模块，其中，所述第一偏心体和所述第一转子背铁构成整体式构件，并且其中所述第二偏心体和所述第二转子背铁构成整体式构件。
44.根据权利要求32-43中任一项所述的振动消除模块，所述振动消除模块进一步包括：
固定至所述共用壳体的端盖，其中，所述端盖包括至少部分密封所述共用壳体的电机腔的密封组件，且所述端盖包括用于将所述中心轴和所述第一定子和所述第二定子中的至少一个固定至所述共用壳体的轴支座。
45.根据权利要求32-43中任一项所述的振动消除模块，所述振动消除模块进一步包括：
电气和数据连接器，其包括多个端子，其中，所述多个端子定位于对称且共面的定向上，该定向在所述第一定子和所述第二定子与所述印刷电路板之间限定单个连接平面。
46.根据权利要求32-43中任一项所述的振动消除模块，其中，所述印刷电路板以及所述第一定子和所述第二定子定位于减小所述印刷电路板上的应变的对称定向上。
47.根据权利要求31-43中任一项所述的振动消除模块，其中，所述印刷电路板包括所述加速计组件的至少一个加速计，所述加速计位于所述印刷电路板上的中心，以提供反馈和传感器清晰度。
48.根据权利要求31-43中任一项所述的振动消除模块，其中，所述控制器的转子位置传感器组件包括霍尔传感器和所述加速计组件，且所述霍尔传感器和所述加速计组件位于所述印刷电路板上。

Claims (48)

1.一种振动消除模块，其包括：
第一转子，其具有第一偏心体；
第二转子，其具有第二偏心体；
定子组件，其与所述第一转子和所述第二转子电磁连通；
中心轴，其在所述第一转子和所述第二转子之间延伸，其中，在运行时，所述第一转子和所述第二转子在平衡位置以及多个偏心位置之间绕公共旋转轴相对于彼此旋转；
控制器，其具有加速计组件和转子位置传感器组件，其中，所述控制器至少基于所述加速计组件向所述定子组件输送电流；以及
共用壳体，其容纳第一转子和第二转子、定子组件、中心轴和控制器。
2.根据权利要求1所述的振动消除模块，其中，所述控制器从所述加速计组件接收振动输入，并基于所述振动输入向所述定子组件输送电流。
3.根据权利要求1-2中任一项或多项所述的振动消除模块，其中，所述控制器经由所述加速计组件和所述转子位置传感器组件调节所述第一偏心体和所述第二偏心体的相对位置。
4.根据权利要求1-3中任一项或多项所述的振动消除模块，其中，所述加速计组件和所述转子位置传感器组件定位于包含在所述共用壳体内的印刷电路板上。
5.根据权利要求4所述的振动消除模块，其中，有一盖附接至所述共用壳体上，以将所述印刷电路板封闭于所述共用壳体内部。
6.根据权利要求5所述的振动消除模块，其中，有一垫圈位于所述盖和所述共用壳体之间，以在所述盖和所述共用壳体之间形成密封接合。
7.根据权利要求1-6中任一项或多项所述的振动消除模块，其中，所述第一转子和所述第二转子中的每一个包括专用磁组件，其中每个专用磁组件包括与所述定子组件电磁连通的电机通信极和与所述转子位置传感器组件电磁连通的转子位置传感器极。
8.根据权利要求7所述的振动消除模块，其中，所述转子位置传感器极包括复位杆，所述复位杆识别所述转子位置传感器极相对于所述转子位置传感器组件的特定旋转位置。
9.根据权利要求1-8中任一项或多项所述的振动消除模块，其中，所述定子组件包括对应于所述第一转子和所述第二转子的第一定子和第二定子，其中，所述第一定子和第二定子由公共微控制器操作。
10.根据权利要求9所述的振动消除模块，其中，所述公共微控制器控制所述第一定子和所述第二定子的至少两个独立的电机驱动器。
11.根据权利要求7-8中任一项或多项所述的振动消除模块，其中，所述第一转子和所述第二转子各自包括由铸铁制成的相应的第一转子背铁和第二转子背铁。
12.根据权利要求11所述的振动消除模块，其中，所述第一转子背铁和所述第二转子背铁为用于位置传感器组件的磁屏蔽构件，所述磁屏蔽构件分别将来自所述第一转子和所述第二转子的电机通信极的磁干扰降至最低。
13.根据权利要求1-12中任一项或多项所述的振动消除模块，其中，所述第一转子、所述第一偏心体和所述第一转子背铁构成整体式构件，且所述第二转子、所述第二偏心体和所述第二转子背铁构成整体式构件。
14.根据权利要求1-13中任一项或多项所述的振动消除模块，所述振动消除模块进一步包括：
固定至所述共用壳体的端盖，其中，所述端盖包括至少部分密封所述共用壳体的电机腔的密封组件，且所述端盖包括用于将所述中心轴和所述定子组件的至少一部分固定至所述共用壳体的轴支座。
15.根据权利要求4-14中任一项或多项所述的振动消除模块，所述振动消除模块进一步包括：
电气和数据连接器，其包括多个端子，其中，所述多个端子定位于对称且共面的定向上，该定向在所述第一定子和所述第二定子与所述印刷电路板之间限定单个连接平面。
16.根据权利要求4-15中任一项或多项所述的振动消除模块，其中，所述印刷电路板和所述定子组件定位于减小所述印刷电路板上的应变的对称定向上。
17.根据权利要求4-16中任一项或多项所述的振动消除模块，其中，所述印刷电路板包括所述加速计组件的至少一个加速计，所述加速计位于所述印刷电路板的中心，以提供反馈和传感器清晰度。
18.根据权利要求4-17中任一项或多项所述的振动消除模块，其中，所述控制器的转子位置传感器组件包括霍尔传感器以及所述加速计组件，且所述霍尔传感器和所述加速计组件位于所述印刷电路板上。
19.一种具有集成电子控制的防振模块，所述防振模块包括：
至少两个电机，所述电机定位于电机壳体内并具有相应的转子质量块，其中，所述至少两个电机选择性地操作，以限定径向速度偏移，所述径向速度偏移进一步限定平衡；
集成控制器，其位于所述电机壳体内并与所述至少两个电机操作连通，其中，所述控制器包括：
不平衡加速计，其感测待抵消的来自源的振动输入；以及
转子位置组件，其监测电机的旋转并与控制器和不平衡加速计配合，以限定相应转子质量块的径向速度偏移，其中，至少两个电机选择性地与转子位置组件和不平衡加速计配合操作，以限定所述平衡。
20.根据权利要求19所述的防振模块，所述防振模块进一步包括：
转子轴，其相对于所述电机壳体旋转地固定，其中，所述至少两个电机各自绕所述转子轴旋转地操作。
21.根据权利要求20所述的防振模块，其中，所述至少两个电机包括具有两个相应转子质量块的两个电机，且所述两个电机包括滑动配合至所述转子轴的公共轴承，其中，所述公共轴承与所述两个电机中的每一个协同操作。
22.根据权利要求19-21中任一项或多项所述的防振模块，其中，每个转子质量块包括磁组件，所述磁组件包括电机通信极和转子位置传感器极，且所述转子位置传感器极包括在磁化过程期间限定的归位位置，所述归位位置同时限定所述电机通信极和所述转子位置传感器极的位置，且包括所述传感器极的归位位置。
23.根据权利要求19-21中任一项或多项所述的防振模块，其中，所述两个相应的转子质量块各自包括由铸铁制成的转子背铁，且所述转子背铁为用于磁性转子传感器的磁屏蔽构件，其将来自所述电机通信极的磁干扰降至最低。
24.根据权利要求23所述的防振模块，其中，每个相应的转子质量块包括构成整体式构件的转子背铁和偏心质量块。
25.根据权利要求19-21中任一项或多项所述的防振模块，其中，所述控制器是PCB组件的一部分，且所述PCB组件通过PCB盖隔绝外部环境，所述PCB盖进一步将所述PCB和所述控制器与生成感测振动输入的单元隔绝。
26.根据权利要求19-21中任一项或多项所述的防振模块，其中，所述电机壳体包括选择性地固定至所述电机壳体的端盖，且所述端盖包括至少部分地密封所述电机壳体的电机腔的密封组件、用于固定所述转子轴的轴支座以及用于所述至少两个电机中的一个电机的定子。
27.根据权利要求25-26中任一项或多项所述的防振模块，所述防振模块进一步包括：电气和数据连接器，其包括多个端子，其中，所述多个端子定位于对称且共面的定向之上，该定向在所述至少两个电机与所述PCB组件之间限定单个连接平面。
28.根据权利要求25-27中任一项或多项所述的防振模块，其中，所述PCB组件和所述至少两个电机以对称定向定位，且所述对称定向减小所述PCB组件上的应变，其中，所述PCB组件包括至少一个加速计，所述加速计位于所述PCB组件上的中心，以提供精确的反馈和更大的传感器清晰度。
29.根据权利要求25-28中任一项或多项所述的防振模块，其中，所述控制器的转子位置传感器组件包括霍尔传感器和所述至少一个加速计，其中，所述霍尔传感器和所述至少一个加速计位于所述PCB组件上。
30.根据权利要求19-29中任一项或多项所述的防振模块，其中，所述至少两个电机通过公共微控制器操作，且所述公共微控制器控制所述至少两个电机的至少两个独立电机驱动器。
31.一种振动消除模块，其包括：
第一电机，其位于共用壳体内并具有第一偏心体；
第二电机，其位于所述共用壳体内并具有第二偏心体，其中，所述第一电机和所述第二电机选择性地操作，以定义振动消除力；以及
控制器，其具有位于印刷电路板上的加速计组件和转子位置传感器组件，其中：
所述控制器和所述印刷电路板各自位于所述共用壳体内；以及
所述控制器至少基于所述加速计组件和所述转子位置传感器组件向所述定子组件输送电流以定义振动消除力。
32.根据权利要求31所述的振动消除模块，其中，所述第一电机和所述第二电机分别包括第一定子和第二定子，其中，所述第一定子和所述第二定子分别与所述第一偏心体以及所述第二偏心体电磁连通。
33.根据权利要求32所述的振动消除模块，其中，所述控制器从所述加速计组件接收振动输入，并且所述控制器基于所述振动输入向所述第一定子和所述第二定子输送电流。
34.根据权利要求31-33中任一项或多项所述的振动消除模块，其中，所述控制器经由所述加速计组件以及所述转子位置传感器组件调节所述第一偏心体以及所述第二偏心体的所述相对位置。
35.根据权利要求31-34中任一项或多项所述的振动消除模块，其中，有一盖附接至所述共用壳体，以将所述控制器和所述印刷电路板封闭于所述共用壳体内。
36.根据权利要求35所述的振动消除模块，其中，有一垫圈位于所述盖和所述共用壳体之间，以限定所述盖和所述共用壳体之间的密封接合。
37.根据权利要求32-36中任一项或多项所述的振动消除模块，其中，所述第一偏心体和第二偏心体中的每一个包括专用磁组件，且每个专用磁组件包括分别与所述第一定子和所述第二定子电磁连通的电机通信极，每个专用磁组件包括与所述转子位置传感器组件电磁连通的转子位置传感器极。
38.根据权利要求37所述的振动消除模块，其中，所述转子位置传感器极包括复位杆，所述复位杆识别所述转子位置传感器极相对于所述转子位置传感器组件的特定旋转位置。
39.根据权利要求32-38中任一项或多项所述的振动消除模块，其中，所述第一定子和所述第二定子通过公共微控制器操作。
40.根据权利要求39所述的振动消除模块，其中，所述公共微控制器控制所述第一定子和所述第二定子的至少两个独立的电机驱动器。
41.根据权利要求31-40中任一项或多项所述的振动消除模块，其中，所述第一偏心体和第二偏心体各自包括由铸铁制成的相应的第一转子背铁和第二转子背铁。
42.根据权利要求41所述的振动消除模块，其中，所述第一转子背铁和所述第二转子背铁为用于位置传感器组件的磁屏蔽构件，所述磁屏蔽构件分别将自所述第一转子和所述第二转子的电机通信极的磁干扰降至最低。
43.根据权利要求41-42中任一项或多项所述的振动消除模块，其中，所述第一偏心体和所述第一转子背铁构成整体式构件，并且其中所述第二偏心体和所述第二转子背铁构成整体式构件。
44.根据权利要求32-43中任一项或多项所述的振动消除模块，所述振动消除模块进一步包括：
固定至所述共用壳体的端盖，其中，所述端盖包括至少部分密封所述共用壳体的电机腔的密封组件，且所述端盖包括用于将所述中心轴和所述第一定子和所述第二定子中的至少一个固定至所述共用壳体的轴支座。
45.根据权利要求32-44中任一项或多项所述的振动消除模块，所述振动消除模块进一步包括：
电气和数据连接器，其包括多个端子，其中，所述多个端子定位于对称且共面的定向上，该定向在所述第一定子和所述第二定子与所述印刷电路板之间限定单个连接平面。
46.根据权利要求32-45中任一项或多项所述的振动消除模块，其中，所述印刷电路板以及所述第一定子和所述第二定子定位于减小所述印刷电路板上的应变的对称定向上。
47.根据权利要求31-46中任一项或多项所述的振动消除模块，其中，所述印刷电路板包括所述加速计组件的至少一个加速计，所述加速计位于所述印刷电路板上的中心，以提供反馈和传感器清晰度。
48.根据权利要求31-47中任一项或多项所述的振动消除模块，其中，所述控制器的转子位置传感器组件包括霍尔传感器和所述加速计组件，且所述霍尔传感器和所述加速计组件位于所述印刷电路板上。
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