CN115217896A - 螺线管组件及悬架系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种螺线管组件及悬架系统。一种相关联车辆的悬架系统。悬架系统包括沿着轴线在第一端与第二端之间延伸并限定了腔室的外储存管。活塞组件至少部分地位于腔室中。活塞组件包括活塞杆和活塞头。螺线管组件连接到活塞杆。螺线管组件包括芯部，芯部包括芯部头和芯部主体。线轴围绕芯部主体延伸并限定了空间。线圈在空间内绕线轴缠绕。感应板至少部分地位于线轴与芯部头之间。当输入电流被调制时，感应板促进了与场感应相反的涡电流的感应，从而减弱了磁场建立和衰减的力波动。

Description

螺线管组件及悬架系统
技术领域
本发明总体上涉及一种用于悬架系统的螺线管组件和一种具有螺线管组件的悬架系统。
背景技术
诸如汽车之类的车辆通常具有悬架系统，该悬架系统包括安装在车辆的车轮与车身或下部结构之间的吸收器单元。悬架系统通常基于车辆集成来配置，以通过吸收来自车辆的车轮或其他部分上的力的能量来保持车轮与驱动表面接触。随着技术的不断发展，已经开发了各种类型的吸收器单元。一种特别流行的吸收器单元的类型被配置成可在两种不同刚度设置中的一种下操作。两种不同的刚度设置也可以分别被称为“舒适模式”和“运动模式”。
美国专利No.10,746,247中公开了一种这样的现有技术的吸收器单元。吸收器单元包括设置在中心轴线上的活塞组件。活塞组件包括设置在中心轴线上并附接到活塞头的活塞杆。调节器附接到活塞杆并且限定了隔室以容纳活塞头。调节器具有第一孔和第二孔。限制器将隔室分成第一部分和第二部分。致动器设置在隔室中并且可在打开位置和关闭位置之间移动。线圈围绕芯部(core)设置，用于产生电磁场以在操作刚度设置之间切换。当在刚度设置之间切换时，由于磁力波动(ripple)对线圈的不同输入频率作出反应，因此不稳定性和系统行为会偏离舒适模式或运动模式。
因此，一直希望改进悬架系统的操作框架和效率，该悬架系统提供可切换的刚性模式，并减少力波动反应。
发明内容
前面已经相当广泛地概述了本发明的特征和技术优点，以便可以更好地理解下面对本发明的详细描述。在下文中将描述形成本发明的权利要求的主题的本发明的附加特征和优点。所属领域的技术人员应了解，所公开的概念和特定实施方式可容易地用作修改或设计用于实现本发明的相同目的的其它实施方式的基础。本领域技术人员还应当认识到，这样的等同实施方式不脱离所附权利要求中阐述的本发明的精神和范围。本部分提供了本公开的一般概述，并且不应被解释为与本公开相关联的所有目的、方面、特征和优点的完整和全面的列表。
本发明提供了具有螺线管组件的悬架系统，该螺线管组件通过提供减小或消除由线圈的不同输入频率引起的磁力波动的感应板来改进提供可切换的刚度模式的悬架系统的操作框架和效率。
本发明的一个方面是提供一种用于相关联车辆的悬架系统的螺线管组件。螺线管组件包括芯部，该芯部包括芯部头和芯部主体。线轴围绕芯部主体延伸并限定了空间。线圈在空间内绕所述线轴缠绕，并且感应板至少部分地位于线轴与芯部头之间。
本发明的另一方面是提供一种相关联的车辆的悬架系统。悬架系统包括外储存管，所述外储存管沿着轴线在第一端与第二端之间延伸并且限定了腔室。活塞组件至少部分地位于所述腔室中。所述活塞组件包括活塞杆和活塞头。螺线管组件连接到所述活塞杆。螺线管组件包括芯部，所述芯部包括芯部头和芯部主体。线轴绕所述芯部主体延伸并限定了空间。线圈在所述空间内绕所述线轴缠绕。感应板至少部分地位于所述线轴与所述芯部头之间。
根据本文提供的描述，其他应用领域将变得显而易见。本发明内容中的描述和具体示例仅旨在用于例示的目的，而不旨在限制本公开的范围。
附图说明
将容易理解本发明的其它优点，这是因为通过参照以下结合附图考虑的详细说明，本发明的其它优点变得更好理解，其中：
图1是根据本公开的原理的悬架系统的立体图；
图2是图1的悬架系统的活塞组件的立体图；
图3是图2的活塞组件的活塞头的截面立体图；以及
图4是图3的活塞头的横截面侧视图，例示出了螺线管组件和感应板。
具体实施方式
现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。总体上，题述实施方式涉及一种用于车辆的悬架系统的螺线管组件。然而，仅提供示例实施方式以使得本公开将是彻底的，并将范围充分地传达给本领域技术人员。阐述了许多具体细节，诸如具体部件、装置和方法的示例，以提供对本公开的实施方式的透彻理解。对于本领域技术人员显而易见的是，不需要采用具体细节，示例实施方式可以以许多不同的形式实施，并且不应被解释为限制本公开的范围。在一些示例实施方式中，没有详细描述公知的过程、公知的装置结构和公知的技术。
参见附图，其中相同的附图标记贯穿若干幅图表示对应的部件，提供了一种包括螺线管组件的悬架系统。螺线管组件通过提供减小或消除由线圈的不同输入频率引起的磁力波动的感应板来改进提供可切换的刚度模式的悬架系统的操作框架和效率。
首先参考图1，悬架系统20包括限定了腔室36、38的外储存管24。外储存管24沿着轴线A在第一端26与第二端28之间延伸。悬架系统20包括位于腔室36、38中并沿轴线A延伸的活塞组件30。活塞组件30包括延伸到活塞头34的活塞杆32，活塞头34的尺寸类似于储存管24的内径。活塞头34将腔室36、38分成压缩腔室36和回弹腔室38。压缩腔室36位于第二端28与活塞头34之间，并且回弹腔室38位于第一端26与活塞头34之间。在工作中，活塞头34在压缩期间(即，在压缩方向上)从第一端26朝向第二端28行进，并且在回弹期间(即，在回弹方向上)从第二端28朝向第一端26行进。附接环40可以位于第二端28上以将悬架系统20连接到相关联的车辆。杆引导套筒42可位于第一端26上。杆引导套筒42包括包围外表面储存管24的轴向延伸部分44和覆盖第一端26的径向延伸部分46。径向延伸部分46限定了用于可滑动地容纳和引导活塞杆32的开口。
螺线管组件48在活塞杆32的远端与活塞头34之间延伸，从而将活塞头34与活塞杆32连接，从而有利于活塞杆32使活塞头34在压缩冲程与回弹冲程之间移动。线缆50通过由活塞杆32限定的通道52(图2和图3)电连接到螺线管组件48，用于向螺线管组件48提供电流以产生电磁场。
图2是活塞组件30的立体图，该活塞组件30包括活塞头34的一部分和螺线管组件48的切口以示出其中的内部部件。图3是图2的活塞头34和螺线管组件48的放大图。螺线管组件48包括主体54，该主体54具有大致筒形形状，并且具有顶部56，该顶部56也具有大致筒形形状，邻近活塞杆32的远端设置。顶部56围绕中心轴线A环形地并且从中心轴线A径向向外延伸。主体54还包括从顶部56围绕中心轴线A环形地径向向外延伸到近端60的底部58。主体54限定了在顶部56与近端60之间延伸以容纳活塞头34的隔室62。换句话说，底部58在活塞头34与活塞杆32之间延伸，从而连接活塞头34和活塞杆32。在一些实施方式中，主体54还可以包括具有大致筒形形状的套环部分64，套环部分64设置在活塞杆32的通道52中并且沿着轴线A延伸以将主体54连接到活塞杆32。套环部分64还可以限定沿着中心轴线A延伸的套环通道66，用于容纳线缆50并将线缆50连接到螺线管组件48。在一些实施方式中，主体54限定了至少一个第一孔68和与至少一个第一孔68轴向间隔开的至少一个第二孔70。在一些实施方式中，至少一个第一孔68包括多个轴向对准且周向排列的第一孔68。在一些实施方式中，至少一个第二孔70包括多个轴向对准且周向排列的第二孔70。轴承环71可以位于顶部56的外表面与活塞杆32之间。
致动器72可以至少部分地位于隔室62中。致动器72可在关闭位置与打开位置之间移动。在关闭位置，致动器72限制来自第一孔68和第二孔70中的至少一个的流体流动，以提供更刚性的吸收特性。在打开位置，通过第一孔68和第二孔70的流体流动不受限制，以提供较小刚性的吸收特性。
螺线管组件48包括邻近致动器72位于隔室62中的芯部74。芯部74可以限定芯部主体76，芯部主体76朝向活塞头32延伸到从芯部主体76径向向外延伸的芯部头78。突出部79可从芯部头78与芯部主体76相反地轴向延伸。线轴80围绕芯部主体76延伸并且限定了用于定位线圈84的空间82，线圈84围绕线轴80缠绕以限定具有内径和外径的环形绕组。线缆50电连接到线圈84以产生电磁场。致动器72包括与芯部主体76相反地抵接芯部头78的柱塞86。在一些实施方式中，柱塞86限定了等于芯部头78的外径的外径。柱塞86从芯部头78朝向第二端28延伸。柱塞引导件88围绕柱塞86以与柱塞86紧靠接合(hugging engagement)的方式延伸。在一些实施方式中，柱塞86可以由磁性材料形成，使得柱塞86基于电磁场的存在而在打开位置与关闭位置之间移动。在一些实施方式中，柱塞引导件88可以将磁通量引导到柱塞86。更具体地，在关闭位置，柱塞86朝向芯部74移动，以限制流体流过第一孔68和第二孔70中的至少一个，以提供更刚性的阻尼特性。在打开位置，柱塞86远离芯部74移动，以允许流体流过第一孔68和第二孔70，以提供较小刚性或较软的阻尼特性。
现在参考图3和图4，将进一步描述螺线管组件48的进一步细节。螺线管组件48包括位于线圈84下方的感应板90。感应板90可以是环形形状并且定位成与线轴80抵接。感应板90可以由不锈钢、钢合金、铝、铝合金、铜或铜合金形成。在一些实施方式中，感应板90由具有至少1,100,00西门子/米的电导率的材料、具有1,100,000西门子/米的电导率的钢材料、具有38,000,000西门子/米的电导率的铝材料、具有58,700,000西门子/米的电导率的铜材料或其组合形成。感应板90包括夹在线轴80与芯部头78之间的顶环部分92。顶环部分92可以包括从线圈84的绕线(wrapping)的内径径向向内定位的内径。顶环部分92还可以包括从线圈84的绕线的外径径向向外定位的外径。在一些实施方式中，顶环部分92的外径抵接主体54的底部58，并且顶环部分92的内径抵接芯部主体76的外径。感应板90还可以包括朝向第二端28并远离线圈84轴向延伸的桥接部分94。桥接部分94可以与芯部头78的外径紧靠接合并且与主体54的底部58间隔开。钩部分96从桥接部分94径向向外延伸并与主体54的底部58抵接。O形环98位于由主体54的顶环部分92、桥接部分94、钩部分96和底部58限定的空间中。在一些实施方式中，至少一个第一焊接界面100可位于感应板90与芯部74之间。在一些实施方式中，至少一个第二焊接界面102可位于感应板90与主体54之间。因此，感应板90可以将螺线管组件48的部分与流体气密地密封。
在工作中，相关联的控制器指示对线圈84的电流供应。在一些实施方式中，该电流供应约为2kHz频率。当电流被供应到线圈84时，随着电流被调制而发生磁场建立(buildup)和衰减。该磁场建立和衰减导致在整个螺线管组件48中感应涡电流。涡电流在感应板90中感应出相反的磁场，从而减弱了磁场建立和衰减的力波动。
应当理解，已经出于例示的目的提供了实施方式的前述描述。换言之，题述公开并非旨在穷举或限制本公开。换句话说，特定实施方式的各个元件或特征通常不限于该特定实施方式，而是在适用的情况下是可互换的并且可以在选定实施方式中使用，即使没有具体示出或描述。特定实施方式的各个元件或特征也可能在许多方面有所不同。此类变化不应被视为背离本公开，并且所有此类修改旨在包括在本公开的范围内。

Claims (20)

1.一种用于相关联车辆的悬架系统的螺线管组件，所述螺线管组件包括：
芯部，所述芯部包括芯部头和芯部主体；
线轴，所述线轴围绕所述芯部主体延伸并且限定了空间；
线圈，所述线圈在所述空间内绕所述线轴缠绕；以及
感应板，所述感应板至少部分地位于所述线轴与所述芯部头之间。
2.根据权利要求1所述的螺线管组件，其中，所述感应板包括位于所述线轴与所述芯部头之间的顶环部分。
3.根据权利要求2所述的螺线管组件，其中，所述顶环部分包括从所述线圈的绕线的内径径向向内定位的内径。
4.根据权利要求3所述的螺线管组件，其中，所述顶环部分包括从所述线圈的所述绕线的外径径向向外定位的外径。
5.根据权利要求2所述的螺线管组件，其中，所述感应板包括桥接部分，所述桥接部分从所述顶环部分围绕所述芯部头以紧靠接合的方式延伸。
6.根据权利要求5所述的螺线管组件，其中，所述感应板进一步包括从所述桥接部分径向向外延伸的钩部分。
7.根据权利要求6所述的螺线管组件，其中，在所述钩部分与所述桥接部分之间限定有空间，并且其中，O形环位于所述空间中。
8.根据权利要求1所述的螺线管组件，其中，焊接界面位于所述感应板与所述芯部之间并且连接所述感应板和所述芯部。
9.根据权利要求1所述的螺线管组件，其中，所述感应板由具有至少1,100,000西门子/米的电导率的材料形成。
10.根据权利要求9所述的螺线管组件，其中，所述感应板由铜形成。
11.根据权利要求9所述的螺线管组件，其中，所述感应板由铝形成。
12.根据权利要求9所述的螺线管组件，其中，所述感应板由不锈钢形成。
13.根据权利要求12所述的螺线管组件，所述螺线管组件包括围绕所述线轴、所述芯部和所述感应板延伸的主体，其中，所述主体包括限定了用于容纳所提供的线缆以电连接到所述线圈的套环通道的套环部分。
14.一种相关联的车辆的悬架系统，所述悬架系统包括：
外储存管，所述外储存管沿着轴线在第一端与第二端之间延伸并且限定了腔室；
活塞组件，所述活塞组件至少部分地位于所述腔室中，所述活塞组件包括活塞杆和活塞头；
螺线管组件，所述螺线管组件连接到所述活塞杆，所述螺线管组件包括：
芯部，所述芯部包括芯部头和芯部主体；
线轴，所述线轴围绕所述芯部主体延伸并且限定了空间；
线圈，所述线圈在所述空间内绕所述线轴缠绕；以及
感应板，所述感应板至少部分地位于所述线轴与所述芯部头之间。
15.根据权利要求14所述的悬架系统，其中，所述感应板包括位于所述线轴与所述芯部头之间的顶环部分。
16.根据权利要求15所述的悬架系统，其中，所述感应板包括桥接部分，所述桥接部分从所述顶环部分围绕所述芯部头以紧靠接合的方式朝向所述活塞头延伸。
17.根据权利要求16所述的悬架系统，其中，所述感应板进一步包括从所述桥接部分径向向外延伸的钩部分。
18.根据权利要求17所述的悬架系统，其中，在所述钩部分与所述桥接部分之间限定有空间，并且其中，O形环位于所述空间中。
19.根据权利要求14所述的悬架系统，其中，焊接界面位于所述感应板与所述芯部之间并且连接所述感应板和所述芯部。
20.根据权利要求14所述的悬架系统，其中，所述感应板由铜、铝或不锈钢中的至少一种形成。
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