DE112020000562B4

DE112020000562B4 - Elektromagnetischer Dämpfer mit Luftfeder

Info

Publication number: DE112020000562B4
Application number: DE112020000562.3T
Authority: DE
Inventors: Miguel DHAENS; Monzer Al Sakka; Christophe Lauwerys
Original assignee: Tenneco Automotive Operating Co Inc
Current assignee: Tenneco Automotive Operating Co Inc
Priority date: 2019-01-28
Filing date: 2020-01-27
Publication date: 2024-05-08
Anticipated expiration: 2040-01-28
Also published as: CN113227604B; DE112020000562T5; WO2020159861A1; CN113227604A; US20200238780A1; US11338637B2

Abstract

Bereitgestellt wird ein Dämpfersystem für ein Fahrzeug, das einen Gasdruckdämpfer, einen elektromagnetischen Aktuator und eine Gasdruckfeder einschließt. Der Gasdruckdämpfer schließt eine erste und eine zweite Arbeitskammer ein, die durch eine Fluidsteuerblende fluidisch verbunden sind. Der elektromagnetische Aktuator schließt eine Statorbaugruppe mit einem Statorhohlraum und einen Magnetrotor ein, der gleitend in dem Statorhohlraum aufgenommen ist. Der Magnetrotor ist an einem Dämpferrohr befestigt, das sich in der zweiten Arbeitskammer befindet. Der Statorhohlraum und ein Ende des Dämpferrohrs wirken zusammen, um die erste Arbeitskammer zu definieren. Die Gasdruckfeder schließt eine Balgkammer ein, die sich ringförmig um das Dämpferrohr erstreckt. Das Dämpferrohr weist eine Öffnung zwischen der zweiten Arbeitskammer und der Balgkammer auf.

Description

GEBIET
Die vorliegende Offenbarung betrifft Stoßdämpfer/Dämpfer für Kraftfahrzeuge. Genauer gesagt betrifft die vorliegende Offenbarung aktive Stoßdämpfer/Dämpfer, die einen elektromagnetischen Aktuator verwenden, um eine unterschiedliche Dämpfungsgröße auf Grundlage einer Frequenz sowie einer Geschwindigkeit eines Eingangs in den Stoßdämpfer/Dämpfer bereitzustellen.
STAND DER TECHNIK
Die Angaben in diesem Abschnitt stellen lediglich Hintergrundinformationen bereit, die sich auf die vorliegende Offenbarung beziehen, und sind nicht unbedingt Stand der Technik.
Stoßdämpfer werden in der Regel in Verbindung mit Kraftfahrzeugaufhängungssystemen oder anderen Aufhängungssystemen verwendet, um unerwünschte Schwingungen zu dämpfen, die während der Bewegung des Aufhängungssystems auftreten. Um diese unerwünschten Schwingungen zu dämpfen, sind Kraftfahrzeugstoßdämpfer im Allgemeinen zwischen der gefederten Masse (Karosserie) und der ungefederten Masse (Aufhängung/Antriebsstrang) des Fahrzeugs verbunden.
Typische passive Stoßdämpfer stellen unabhängig von der Frequenz des Eingangs die gleiche Größe der Dämpfungskraft bereit. Bei gegebener Eingangsgeschwindigkeit bleibt die von einem herkömmlichen passiven Stoßdämpfer erzeugte Dämpfungskraft unabhängig von der Frequenz des Eingangs gleich. In der Regel liegt die Primärfahrfrequenz eines Personenkraftwagens im Bereich von 1 bis 2 Hertz. Wenn ein Fahrzeug über eine Fahrbahnoberfläche mit einem niedrigeren Frequenzeingang fährt, wird eine höhere Dämpfung bevorzugt, um die Fahrbahneingaben zu steuern. Bei Handhabungsereignissen (bei denen die Richtungsstabilität kritisch ist) wird auch ein höheres Maß an Dämpfung bevorzugt. Zum Beispiel kann das Fahrzeug bei Handhabungsereignissen einem Wanken der Karosserie ausgesetzt sein. Die Häufigkeit des Wankens der Karosserie in einem üblichen Personenkraftwagen liegt gewöhnlich zwischen 2 und 4 Hertz, abhängig von der Wanksteifigkeit und der Höhe des Schwerpunkts des Fahrzeugs. Wenn das Dämpfersystem größere Erregungskräfte erfährt, sind höhere Dämpfungskräfte erforderlich. Bei Verwendung herkömmlicher passiver Stoßdämpfer führen die höheren Dämpfungskräfte zu einer höheren Härte und einer Verringerung der Fahrqualität.
Aktive Stoßdämpfer ändern die Dämpfung des Stoßdämpfers in Echtzeit, um verschiedene Fahrzeugaufhängungseingaben anzusprechen. Es gibt viele Arten von aktiven Stoßdämpfern. Eine Art von aktivem Stoßdämpfer verwendet einen elektromagnetischen Aktuator, der eine Magnetkraft auf eine Kolbenstange des Stoßdämpfers ausübt, unabhängig von den Dämpfungskräften, die durch die Druckstufenventilanordnung und Zugstufenventilanordnung erzeugt werden. Derartige elektromagnetische Aktuatoren umfassen üblicherweise eine Kombination von Permanentmagneten und einer Vielzahl von Spulen, die koaxial zueinander angeordnet sind. Die Permanentmagnete können an dem Außenrohr des Stoßdämpfers angebracht sein und die Vielzahl von Spulen kann mit der Kolbenstange gekoppelt sein oder umgekehrt. Wenn der Vielzahl von Spulen Strom zugeführt wird, erzeugen die Vielzahl von Spulen ein elektromagnetisches Feld, das mit dem Magnetfeld der Permanentmagnete wechselwirkt und eine Magnetkraft auf die Kolbenstange ausübt. Durch die Magnetkraft wird die Dämpfungskraft des Stoßdämpfers wirksam erhöht oder erniedrigt, wodurch die Aufhängung entweder gestrafft oder gelockert wird.
Im Gegensatz zu passiven Stoßdämpfern können elektromagnetische Stoßdämpfer unabhängig von der Geschwindigkeit der Kolbenstangeneingänge Dämpfungskräfte erzeugen. Infolgedessen erfordern große Erregungskräfte keine größere hydraulische Dämpfung des Stoßdämpfers und führen daher nicht zu einer erhöhten Härte. Dies ist ein großer Vorteil der elektromagnetischen Stoßdämpfer, denn er löst den Kompromiss in hydraulischen Dämpfungssystemen zwischen primärer Karosseriesteuerung (die große Dämpfungskräfte erfordert) und sekundärem Komfort (der geringe Dämpfungskräfte erfordert). Aktive Stoßdämpfer können zwar Fahr- und Handhabungsverbesserungen bereitstellen, sind aber aufgrund der hohen Kosten der im elektromagnetischen Aktuator verwendeten elektromagnetischen Materialien erheblich teurer als herkömmliche passive Stoßdämpfer. Elektromagnetische Stoßdämpfer neigen auch dazu, schwer und sperrig zu sein, da in der Regel ein Stoßdämpfer umkonstruiert werden muss, um den Platzbedarf für die Permanentmagnete und die Vielzahl von Spulen des elektromagnetischen Aktuators unterzubringen.
KURZDARSTELLUNG
Dieser Abschnitt stellt eine allgemeine Kurzdarstellung der Offenbarung bereit und ist keine umfassende Offenbarung ihres vollständigen Schutzumfangs oder aller ihrer Merkmale.
Gemäß einem Gesichtspunkt der vorliegenden Offenbarung wird ein Dämpfersystem für ein Fahrzeug bereitgestellt. Das Dämpfersystem umfasst einen Gasdruckdämpfer, einen elektromagnetischen Aktuator und eine Gasdruckfeder. Der Gasdruckdämpfer schließt eine erste Arbeitskammer und eine zweite Arbeitskammer ein. Die erste und die zweite Arbeitskammer sind jeweils mit einem Druckgas beaufschlagt und durch eine Fluidsteuerblende fluidisch verbunden. Der Gasdruckdämpfer weist ein Dämpferrohr auf, in dem sich die zweite Arbeitskammer befindet. Das Dämpferrohr erstreckt sich zwischen einem ersten und einem zweiten Dämpferrohrende.
Der elektromagnetische Aktuator des Dämpfersystems schließt einen Magnetrotor und eine Statorbaugruppe ein. Der Magnetrotor ist an dem Dämpferrohr fixiert und erstreckt sich ringförmig um dieses. Die Statorbaugruppe erstreckt sich ringförmig um einen Statorhohlraum. Der Statorhohlraum nimmt mindestens einen Abschnitt des Magnetrotors und das erste Dämpferrohrende gleitend auf. Infolgedessen ist die Statorbaugruppe relativ zu dem Dämpferrohr und dem Magnetrotor in einer Kompressionsrichtung und einer Ausdehnungsrichtung verschiebbar. Infolge dieser Anordnung ist die erste Arbeitskammer des Gasdruckdämpfers innerhalb des Statorhohlraums und des ersten Dämpferrohrendes positioniert und wird von diesem begrenzt. Das Volumen der ersten Arbeitskammer verringert sich, wenn sich die Statorbaugruppe in der Kompressionsrichtung relativ zu dem Dämpferrohr bewegt, und vergrößert sich, wenn sich die Statorbaugruppe in der Ausdehnungsrichtung relativ zu dem Dämpferrohr bewegt.
Der Magnetrotor schließt eine Gruppierung von Permanentmagneten ein, die ein Permanentmagnetfeld aufweisen, und die Statorbaugruppe schließt eine Vielzahl von Spulen ein. Ein elektromagnetisches Feld wird als Reaktion auf das Anlegen eines elektrischen Stroms an die Vielzahl von Spulen erzeugt. Dieses elektromagnetische Feld wirkt mit dem Permanentmagnetfeld der Permanentmagnete zusammen, um eine magnetische Dämpfungskraft auf das Dämpfersystem anzuwenden, die einer Verschiebung der Statorbaugruppe relativ zu dem Dämpferrohr in der Kompressionsrichtung und/oder der Ausdehnungsrichtung entgegenwirken (d. h. standhalten) kann.
Die Gasdruckfeder des Dämpfersystems umfasst ein Balgelement, das sich zwischen einem ersten und einem zweiten Balgende erstreckt. Das erste Balgende ist abdichtend mit der Statorbaugruppe in Eingriff und das zweite Balgende ist abdichtend mit dem Dämpferrohr in Eingriff, um eine Balgkammer zu definieren, die sich ringförmig um mindestens einen Abschnitt des Dämpferrohrs erstreckt. Das Dämpferrohr weist eine Öffnung zwischen der zweiten Arbeitskammer und der Balgkammer auf. Die zweite Arbeitskammer ist daher sowohl mit der ersten Arbeitskammer (über die Fluidsteuerblende) als auch mit der Balgkammer (über die Öffnung im Dämpferrohr) in Fluidverbindung angeordnet. Dementsprechend wird man zu schätzen wissen, dass das hierin offenbarte Dämpfersystem keinen Kolben und keine Kolbenstange aufweist, die in Längsrichtung relativ zu dem Dämpferrohr verschiebbar sind.
Vorteilhafterweise stellt das Dämpfersystem der vorliegenden Offenbarung einen Stoßdämpfer mit aktiver Dämpfung und Energiegewinnungsfähigkeit bei reduzierten Kosten, Größe, Komplexität und Gewicht gegenüber anderen aktiven Dämpfern bereit. Das Vorhandensein eines Gasdruckdämpfers parallel zu sowohl dem elektromagnetischen Aktuator als auch einer Gasdruckfeder verringert den Lastbedarf des elektromagnetischen Aktuators und verringert die Größe und damit die Kosten des elektromagnetischen Aktuators. Es werden Verbesserungen des Fahrkomforts gegenüber hochfrequenten Bewegungen (z. B. Flattern, Schütteln, Filtern) erreicht, und auch eine verbesserte Steuerung der Karosseriebewegung (z. B. Nicken, Heben und Rollen) wird im Vergleich zu passiven Stoßdämpfern erreicht. Währenddessen stellt der Gasdruckdämpfer auch eine Fail-Safe-Funktion bereit, falls der elektromagnetische Aktuator defekt ist. Die Gasdruckfeder bietet auch die Möglichkeit, Fahrhöhe und Lastausgleich bereitzustellen.
Weitere Anwendungsgebiete und Vorteile ergeben sich aus der hierin bereitgestellten Beschreibung. Es sollte verstanden werden, dass die Beschreibung und speziellen Beispiele lediglich der Veranschaulichung dienen und sollen den Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung nicht einschränken.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die hierin beschriebenen Zeichnungen dienen lediglich der Veranschaulichung ausgewählter Ausführungsformen und nicht aller möglichen Implementierungen und zielen nicht darauf ab, den Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung zu begrenzen.

1 ist eine Veranschaulichung eines beispielhaften Fahrzeugs, das mit einem Stoßdämpfer gemäß den Lehren der vorliegenden Offenbarung ausgestattet ist;
2 ist ein seitliche Querschnittsansicht eines Stoßdämpfers, das gemäß den Lehren der vorliegenden Offenbarung aufgebaut ist;
3 ist eine perspektivische Teilansicht des in 2 veranschaulichten Stoßdämpfers;
4 ist eine perspektivische Teilansicht, die einen Abschnitt der Statoranordnung des in 2 veranschaulichten Stoßdämpfers darstellt; und
5 ist eine perspektivische Teilansicht, welche die Statorbaugruppe und Gleitlager des in 2 veranschaulichten Stoßdämpfers darstellt.

Entsprechende Bezugszeichen bezeichnen entsprechende Teile über die verschiedenen Ansichten der Zeichnungen hinweg.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Die folgende Beschreibung ist lediglich beispielhafter Natur und soll die vorliegende Offenbarung, die Anmeldung oder Verwendungen in keiner Weise einschränken.
Beispielhafte Ausführungsformen werden bereitgestellt, damit diese Offenbarung gründlich ist und dem Fachmann den Schutzumfang vollständig vermittelt. Zahlreiche spezifische Details werden dargelegt, wie Beispiele spezifischer Komponenten, Vorrichtungen und Verfahren, um ein gründliches Verständnis von Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung bereitzustellen. Es wird für den Fachmann offensichtlich sein, dass spezifische Details nicht eingesetzt werden müssen, dass beispielhafte Ausführungsformen in vielen verschiedenen Formen verkörpert sein können und dass keine davon derart ausgelegt werden sollte, dass sie den Schutzumfang der Offenbarung einschränkt. In manchen beispielhaften Ausführungsformen werden gut bekannte Prozesse, gut bekannte Vorrichtungsstrukturen und gut bekannte Technologien nicht im Detail beschrieben.
Die hierin verwendete Terminologie dient lediglich der Beschreibung bestimmter beispielhafter Ausführungsformen und soll nicht einschränkend sein. Wie hierin verwendet, können die Singularformen „ein/eine“ und „der/die/das“ auch die Pluralformen einschließen, es sei denn, der Kontext weist eindeutig auf etwas anderes hin. Die Begriffe „umfasst“, „umfassend“, „einschließlich/schließt ein“ und „aufweisend/weist auf” sind einschließend und spezifizieren daher das Vorhandensein von angegebenen Merkmalen, ganzen Zahlen, Schritten, Operationen, Elementen und/oder Komponenten, schließen aber nicht das Vorhandensein oder Hinzufügen eines/r oder mehrerer anderer Merkmale, ganzer Zahlen, Schritte, Operationen, Elemente, Komponenten und/oder Gruppen davon aus. Die hierin beschriebenen Verfahrensschritte, Prozesse und Operationen sind nicht derart auszulegen, dass ihre Durchführung notwendigerweise in der speziellen erörterten oder veranschaulichten Reihenfolge erforderlich ist, es sei denn, diese ist spezifisch als eine Durchführungsreihenfolge angegeben. Es versteht sich auch, dass zusätzliche oder alternative Schritte eingesetzt werden können.
Wenn ein Element oder eine Schicht als „auf“, „im Eingriff mit“, „verbunden mit“ oder „gekoppelt mit“ einem anderen Element oder einer anderen Schicht bezeichnet wird, kann es direkt auf, im Eingriff, in Verbindung oder gekoppelt mit dem anderen Element oder der Schicht sein, oder es können dazwischenliegende Elemente oder Schichten vorhanden sein. Im Gegensatz dazu dürfen, wenn ein Element als „direkt auf“, „direkt im Eingriff mit“, „direkt verbunden mit“ oder „direkt gekoppelt mit“ einem anderen Element oder einer anderen Schicht bezeichnet wird, keine dazwischenliegenden Elemente oder Schichten vorhanden sein. Andere Wörter, die zur Beschreibung der Beziehung zwischen Elementen verwendet werden, sollten in ähnlicher Weise interpretiert werden (z. B. „zwischen“ und „direkt zwischen“, „angrenzend“ und „direkt angrenzend“ usw.). Wie hierin verwendet, schließt der Begriff „und/oder“ alle Kombinationen von einem oder mehreren der zugehörigen aufgeführten Elemente ein.
Obwohl die Begriffe erste/r/s, zweite/r/s, dritte/r/s usw. hierin verwendet werden können, um verschiedene Elemente, Komponenten, Bereiche, Schichten und/oder Abschnitte zu beschreiben, sollten diese Elemente, Komponenten, Bereiche, Schichten und/oder Abschnitte nicht durch diese Begriffe eingeschränkt werden. Diese Begriffe können nur verwendet werden, um ein Element, eine Komponente, einen Bereich, eine Schicht oder einen Abschnitt von einem anderen Bereich, einer anderen Schicht oder einem anderen Abschnitt zu unterscheiden. Begriffe, wie „erste/r/s“, „zweite/r/s“ und andere numerische Begriffe, implizieren, wenn sie hierin verwendet werden, keine Sequenz oder Reihenfolge, es sei denn, dies wird durch den Kontext eindeutig angegeben. Somit könnte ein erstes Element, eine erste Komponente, ein erster Bereich, eine erste Schicht oder ein erster Abschnitt, der/die/das im Folgenden erörtert wird, als ein zweites Element, eine zweite Komponente, ein zweiter Bereich, eine zweite Schicht oder ein zweiter Abschnitt bezeichnet werden, ohne von den Lehren der beispielhaften Ausführungsformen abzuweichen.
Raumbezogene Begriffe, wie etwa „innen/innere/r/s“, „außen/äußere/r/s“, „unter“, „unterhalb“, „tiefere/r/s/untere/r/s“, „oberhalb/über“, „höhere/r/s/obere/r/s“ und dergleichen können hier zur Erleichterung der Beschreibung verwendet werden, um die Beziehung eines Elements oder Merkmals zu einem oder mehreren anderen Elementen oder Merkmalen zu beschreiben, wie in den Figuren veranschaulicht. Raumbezogene Begriffe können dazu bestimmt sein, zusätzlich zu der in den Figuren dargestellten Ausrichtung andere Ausrichtungen der Vorrichtung im Gebrauch oder im Betrieb zu umfassen. Wenn beispielsweise die Vorrichtung in den Figuren umgedreht wird, würden Elemente, die als „unter“ oder „unterhalb“ anderer Elemente oder Merkmale beschrieben werden, dann „über“ den anderen Elementen oder Merkmalen ausgerichtet sein. Somit kann der Beispielbegriff „unter“ sowohl eine Ausrichtung von sowohl über als auch unter umfassen. Die Vorrichtung kann anders ausgerichtet sein (um 90 Grad gedreht oder in anderen Ausrichtungen), und die hierin verwendeten raumbezogenen Deskriptoren können entsprechend interpretiert werden.
Unter Bezugnahme auf 1 wird ein Fahrzeug 10 einschließlich einer hinteren Aufhängung 12, einer vorderen Aufhängung 14 und einer Karosserie 16 veranschaulicht. Die hintere Aufhängung 12 weist eine sich quer erstreckende Hinterachsbaugruppe (nicht dargestellt) auf, die angepasst ist, um die Fahrzeughinterräder 18 funktionsfähig zu stützen. Die Hinterachsbaugruppe ist über ein Paar Dämpfer 20 mit der Karosserie 16 betriebsfähig verbunden. In ähnlicher Weise schließt die vordere Aufhängung 14 eine quer verlaufende Vorderachsbaugruppe (nicht dargestellt) ein, die die Fahrzeugvorderräder 19 betriebsfähig stützt. Die Vorderachsbaugruppe ist über ein weiteres Paar Dämpfer 20 mit der Karosserie 16 betriebsfähig verbunden. Die Dämpfer 20 an den vier Ecken des Fahrzeugs 10 dämpfen die relative Bewegung des ungefederten Abschnitts (d. h. der vorderen und hinteren Aufhängung 14 bzw. 12) und des gefederten Abschnitts (d. h. der Karosserie 16) des Fahrzeugs 10 und stellen eine Federkraft bereit, die die Karosserie 16 von dem ungefederten Abschnitt des Fahrzeugs 10 wegdrückt, sodass die Dämpfer 20 das Gewicht der Karosserie 16 tragen. Obwohl das Fahrzeug 10 als ein Personenkraftwagen mit Vorder- und Hinterachsbaugruppen dargestellt wurde, können die Dämpfer 20 mit anderen Arten von Fahrzeugen oder Maschinen oder in anderen Arten von Anwendungen, wie Fahrzeugen, die unabhängige vordere und/oder unabhängige hintere Aufhängungssysteme enthalten, verwendet werden. Ferner sind die Begriffe „Dämpfer“ und „Dämpfersystem“, wie hier verwendet, austauschbar und sollen sich auf Stoßdämpfer und Stoßdämpfersysteme im Allgemeinen beziehen, die Dämpfer- und Luftfederelemente in derselben Stoßdämpfereinheit einschließen.
Unter zusätzlicher Bezugnahme auf 2 ist einer der in 1 veranschaulichte Dämpfer 20 detaillierter dargestellt. Jeder Dämpfer 20 umfasst einen Gasdruckdämpfer 22, einen elektromagnetischen Aktuator 24 und eine Gasdruckfeder 26. Der Gasdruckdämpfer 22 schließt eine erste Arbeitskammer 28 und eine zweite Arbeitskammer 30 ein. Die erste und die zweite Arbeitskammer 28, 30 sind jeweils mit einem Druckgas (wie Luft) beaufschlagt und durch eine Fluidsteuerblende 32 fluidisch verbunden. Der Gasdruckdämpfer 22 weist ein Dämpferrohr 34 auf, in dem sich die zweite Arbeitskammer 30 befindet. Das Dämpferrohr 34 ist zylindrisch geformt, erstreckt sich ringförmig um eine Längsachse 36 und weist ein erstes und ein zweites Dämpferrohrende 38, 40 auf. Im veranschaulichten Beispiel ist die Fluidsteuerblende 32 eine Blendenbohrung, die sich durch das erste Dämpferrohrende 38 erstreckt. Man wird jedoch zu schätzen wissen, dass die Fluidsteuerblende 32 die Form mehrerer Blenden annehmen könnte, die sich durch das erste Dämpferrohrende 38 erstrecken, oder ein oder mehrere Zweiwegeventile sein könnten, die am ersten Dämpferrohrende 38 montiert sind. In Konfigurationen, in denen die Fluidsteuerblende 32 ein Zweiwegeventil ist, kann der Öffnungsdruck des Zweiwegeventils auf einen vorgegebenen Schwellenwert eingestellt werden, bei dem kein Fluidstrom durch die Fluidsteuerblende 32 erlaubt wird, bis die Druckdifferenz zwischen der ersten und der zweiten Arbeitskammer 28, 30 die Öffnungsdruckschwelle des Zweiwegeventils überschreitet. Das zweite Dämpferrohrende 40 ist geschlossen (d. h. abgedichtet).
Der elektromagnetische Aktuator 24 umfasst eine Kombination aus einem Magnetrotor 42 und einer Statorbaugruppe 44. Der elektromagnetische Aktuator 24 steuert aktiv die Längsbewegung der Statorbaugruppe 44 relativ zum Dämpferrohr 34 unabhängig von den vom Gasdruckdämpfer 22 erzeugten Dämpfungskräften. Mit anderen Worten arbeitet der elektromagnetische Aktuator 24 parallel zum Gasdruckdämpfer 22, um Längsbewegungen des Dämpfers 20 zu steuern (d. h. zu dämpfen).
Unter zusätzlicher Bezugnahme auf 3 bis 5 befindet sich der elektromagnetische Aktuator 24 vollständig außerhalb der zweiten Arbeitskammer 30 im Dämpferrohr 34. Der Magnetrotor 42 ist an dem Dämpferrohr 34 befestigt und erstreckt sich ringförmig um dieses. Die Statorbaugruppe 44 erstreckt sich ringförmig um einen Statorhohlraum 46. Der Statorhohlraum 46 nimmt mindestens einen Abschnitt des Magnetrotors 42 und das erste Dämpferrohrende 38 gleitend auf. Infolgedessen ist die Statorbaugruppe 44 relativ zu dem Dämpferrohr 34 und dem Magnetrotor 42 in einer Kompressionsrichtung 48 und einer Ausdehnungsrichtung 50 verschiebbar. Die Kompressions- und Ausdehnungsrichtungen 48, 50 weisen in entgegengesetzte Richtungen 48, 50 und sind parallel zur Längsachse 36. Durch diese Anordnung ist die erste Arbeitskammer 28 des Gasdruckdämpfers 22 innerhalb des Statorhohlraums 46 und des ersten Dämpferrohrendes 38 positioniert und wird von diesem begrenzt. Das Volumen der ersten Arbeitskammer 28 verringert sich, wenn sich die Statorbaugruppe 44 in Druckrichtung 48 relativ zum Dämpferrohr 34 bewegt, und vergrößert sich, wenn sich die Statorbaugruppe 44 in Ausdehnungsrichtung 50 relativ zum Dämpferrohr 34 bewegt.
Die Statorbaugruppe 44 schließt einen Statorkörper 52 mit einer Endwand 54 ein, die ein erstes Befestigungsfitting 56 aufweist. Das zweite Dämpferrohrende 40 schließt ein zweites Befestigungsfitting 58 ein. Das erste und zweite Befestigungsfitting 56, 58 sind konfiguriert, um an dem ungefederten Abschnitt (d. h. der vorderen und hinteren Aufhängung 14 bzw. 12) und dem gefederten Abschnitt (d. h. der Karosserie 16) des Fahrzeugs 10 befestigt zu werden. In dem veranschaulichten Beispiel sind das erste und das zweite Befestigungsfitting 56, 58 in Form von Schleifenstrukturen gezeigt; man wird jedoch zu schätzen wissen, dass andere Arten von Befestigungskonfigurationen möglich sind und als innerhalb des Schutzumfangs der vorliegenden Offenbarung liegend betrachtet werden. Das erste und das zweite Befestigungsfitting 56, 58 sind durch einen Längsabstand 60 voneinander beabstandet, der in der Länge abnimmt, wenn sich die Statorbaugruppe 44 in der Kompressionsrichtung 48 relativ zu dem Dämpferrohr 34 bewegt, und der in der Länge zunimmt, wenn sich die Statorbaugruppe 44 in der Ausdehnungsrichtung 50 relativ zu dem Dämpferrohr 34 bewegt.
Die Gasdruckfeder 26 des Dämpfersystems 20 schließt ein Balgelement 62 ein, das sich ringförmig um Abschnitte der Statorbaugruppe 44 und des Dämpferrohrs 34 und in Längsrichtung zwischen dem ersten und dem zweiten Balgende 64, 66 erstreckt. Das erste Balgende 64 ist abdichtend mit der Statorbaugruppe 44 in Eingriff und das zweite Balgende 66 ist abdichtend mit dem Dämpferrohr 34 in Eingriff, um eine Balgkammer 68 zu definieren, die sich ringförmig um mindestens einen Abschnitt des Dämpferrohrs 34 erstreckt. Obwohl andere Konfigurationen möglich sind, ist in der veranschaulichten Ausführungsform das Balgelement 62 aus einem elastischen Material wie Gummi (d. h. das Balgelement 62 kann in Form einer Gummimanschette bereitgestellt sein), wobei das erste Balgende 64 mit einer ersten sich in Umfangsrichtung erstreckenden Klemme 70 an der Statorbaugruppe 44 befestigt ist und das zweite Balgende 66 an dem Dämpferrohr 34 an einer Stelle befestigt ist, die sich in Längsrichtung zwischen dem zweiten Dämpferrohrende 40 und dem Magnetrotor 42 befindet, mit einer zweiten sich in Umfangsrichtung erstreckenden Klemme 72. Infolgedessen ist der elektromagnetische Aktuator 24 innerhalb des Balgelements 62 der Gasdruckfeder 26 positioniert.
Das Dämpferrohr 34 weist Öffnungen 74 auf, die sich zwischen der zweiten Arbeitskammer 30 und der Balgkammer 68 erstrecken. In der veranschaulichten Ausführungsform sind die Öffnungen 74 im Dämpferrohr 34 in Form mehrerer Entlüftungslöcher bereitgestellt, die sich durch das Dämpferrohr 34 an Stellen erstrecken, die in Längsrichtung zwischen dem Magnetrotor 42 und dem zweiten Balgende 66 positioniert sind. Daher ist die zweite Arbeitskammer 30 sowohl mit der ersten Arbeitskammer 28 (über die Fluidsteuerblende 32) als auch mit der Balgkammer 68 (über die Öffnungen 74 im Dämpferrohr 34) in Fluidverbindung angeordnet. Man wird zu schätzen wissen, dass die Öffnungen 74 in dem Dämpferrohr 34 alternativ ein einzelnes Entlüftungsloch oder ein oder mehrere Zweiwegeventile sein können.
Im Gegensatz zu hydraulischen Dämpfern weist der hierin offenbarte Dämpfer 20 keinen Kolben und keine Kolbenstange auf (d. h., diese sind nicht vorhanden), die in Längsrichtung relativ zu dem Dämpferrohr 34 verschiebbar sind. Die Fluidsteuerblende 32 weist eine erste Querschnittsfläche und die Öffnungen 74 im Dämpferrohr 34 eine zweite Querschnittsfläche auf. Die erste Querschnittsfläche stellt die Gesamtquerschnittsfläche der Fluidsteuerblende 32 dar und ist somit die Summe der Querschnittsflächen aller die Fluidsteuerblende 32 bildenden Blendenlöcher bei Konfigurationen, bei denen mehrere Blendenlöcher verwendet werden. Die zweite Querschnittsfläche stellt die Gesamtquerschnittsfläche die Öffnungen 74 in dem Dämpferrohr 34 dar und ist daher die Summe der Querschnittsflächen aller Entlüftungslöcher in Konfigurationen, in denen mehrere Entlüftungslöcher verwendet werden. Die zweite Querschnittsfläche der Öffnungen 74 im Dämpferrohr 34 ist größer als die erste Querschnittsfläche der Fluidsteuerblende 32. Infolgedessen übersteigt der Gasdruck in der ersten Arbeitskammer 28 den Gasdruck in der zweiten Arbeitskammer 30, wenn sich die Statorbaugruppe 44 in Kompressionsrichtung 48 relativ zum Dämpferrohr 34 bewegt, und der Gasdruck in der zweiten Arbeitskammer 30 übersteigt den Gasdruck in der ersten Arbeitskammer 28, wenn sich die Statorbaugruppe 44 in Ausdehnungsrichtung 50 relativ zum Dämpferrohr 34 bewegt. Die Fluidsteuerblende 32 kann so abgestimmt sein, dass der Gasdruckdämpfer 22 dazu beiträgt, Schwingungen zu dämpfen, die in Radsprungfrequenzen auftreten, wie Schwingungen im Bereich von 6 bis 8 Hertz oder 10 bis 12 Hertz.
Der Magnetrotor 42 schließt eine Gruppierung von Permanentmagneten 76 ein, die ein permanentes Magnetfeld aufweisen, und die Statorbaugruppe 44 schließt eine Vielzahl von Spulen 78 ein. Ein elektromagnetisches Feld wird als Reaktion auf das Anlegen eines elektrischen Stroms an die Vielzahl von Spulen 78 erzeugt. Dieses elektromagnetische Feld interagiert mit dem Permanentmagnetfeld der Permanentmagnete 76, um eine magnetische Dämpfungskraft auf den Dämpfer 20 auszuüben, die einer Verschiebung der Statorbaugruppe 44 relativ zum Dämpferrohr 34 in der Kompressionsrichtung 48 und/oder der Ausdehnungsrichtung 50 entgegenwirken (d. h. standhalten) kann.
Der Dämpfer 20 schließt auch einen Positionssensor (nicht dargestellt) ein, der angeordnet ist, um die Längsposition der Statorbaugruppe 44 relativ zum Dämpferrohr 34 zu messen. Obwohl andere Anordnungen möglich sind, kann der Positionssensor ein optischer Sensor sein, der an der Statorbaugruppe 44 montiert und konfiguriert/platziert ist, um codierte Streifen zu lesen, die in das Dämpferrohr 34 graviert oder anderweitig daran angebracht sind. Der Positionssensor ist über ein Kommunikationsnetz (nicht dargestellt), wie ein CAN-Bus, mit einer Steuerung (nicht dargestellt) elektrisch verbunden. Es können verschiedene Arten von Positionssensoren verwendet werden. Als nicht einschränkendes Beispiel kann der Positionssensor ein lineares Potentiometer, ein Hall-Effekt-Sensor oder ein optischer Encoder sein. Obwohl verschiedene Arten von Positionssensoren verwendet werden können, weist der Positionssensor vorzugsweise eine Auflösung von 0,1 Millimetern (mm) oder weniger auf, um ein akzeptables Maß an Genauigkeit sicherzustellen. Die Steuerung ist elektrisch mit einer Leistungsquelle (nicht dargestellt) verbunden, die wiederum elektrisch mit den Spulen 78 der Statorbaugruppe 44 verbunden ist. Die Steuerung steuert die Leistungsquelle, um den Spulen 78 selektiv elektrischen Strom zuzuführen. Daher ist die Steuerung betreibbar, um die Kraftmenge zu steuern, die der elektromagnetische Aktuator 24 auf die Statorbaugruppe 44 anwendet, basierend mindestens teilweise auf Positionsmessungen (d. h. Höhe), die vom Positionssensor bereitgestellt werden. Ein Akku (nicht dargestellt) kann auch elektrisch mit den Spulen 78 der Statorbaugruppe 44 verbunden sein. Wie nachstehend noch näher erläutert wird, kann die Statorbaugruppe 44 optional dazu verwendet werden, Längsbewegungen der Statorbaugruppe 44 relativ zum Dämpferrohr 34 in elektrischen Strom umzuwandeln. Der von den Spulen 78 der Statorbaugruppe 44 erzeugte elektrische Strom kann verwendet werden, um den Akku zu laden oder andere elektrische Komponenten des Fahrzeugs zu betreiben. Somit kann die Steuerung programmiert sein, um mehrere Betriebsmodi bereitzustellen, einschließlich eines aktiven Dämpfungsbetriebsmodus und eines Energiegewinnungsbetriebsmodus.
Die Permanentmagnete 76 im Magnetrotor 42 des elektromagnetischen Aktuators 24 sind am Dämpferrohr 34 fixiert und erstrecken sich ringförmig um dieses. Die Permanentmagnete 76 weisen eine ringähnliche Form auf und sind auf dem Dämpferrohr 34 in einer längsgestapelten Anordnung angeordnet (d. h. die Permanentmagnete 76 sind auf dem Dämpferrohr 34 übereinander gestapelt). Die Permanentmagnete 76 bestehen aus einem Material, das magnetisiert ist. Beispielhaft und ohne Einschränkung können die Permanentmagnete 76 ein Halbach-, Quasi-Halbach- oder geschlitztes Magnetisierungsmuster aufweisen. Obwohl andere Anordnungen möglich sind, kann das Dämpferrohr 34 aus einem ferromagnetischen Material hergestellt sein. Beispielhaft und ohne Einschränkungen kann das Dämpferrohr 34 aus Eisen oder ferritischem Edelstahl hergestellt sein. Durch das ferromagnetische Material des Dämpfers 34 und das Magnetisierungsmuster der Gruppierung von Permanentmagneten 76 konzentriert sich das von der Gruppierung von Permanentmagneten 76 erzeugte Magnetfeld auf die der Statorbaugruppe 44 zugewandten Seite des Magnetrotors.
Optional kann eine Beschichtung oder dünne, nichtmagnetische Hülse (nicht dargestellt) auf die Seite des Magnetrotors 42 aufgebracht werden, die der Statorbaugruppe 44 zugewandt ist (d. h. die Außenfläche des Magnetrotors 42), um die Gruppierung von Permanentmagneten 76 vor Korrosion und Verschleiß zu schützen und eine glatte, gerade Kontaktfläche für das Gleitlager 80 bereitzustellen. Als nicht einschränkendes Beispiel kann die Beschichtung oder dünne, nichtmagnetische Hülse aus Phenolharz bestehen.
Der Statorkörper 52 der Statorbaugruppe 44 schließt einen Statorträger 82 ein, der eine röhrenförmigen Form aufweist. Der Statorträger 82 erstreckt sich in Längsrichtung von der Endwand 54 und ringförmig um die Vielzahl von Spulen 78. Jede Spule 78 in der Vielzahl von Spulen 78 wird von einem modularen Ring 84 getragen, der einen L-förmigen Querschnitt aufweist, und jeder modulare Ring 84 wird in dem Statorträger 82 aufgenommen und von diesem getragen. Der Statorträger 82 ist an der Endwand 54 der Statorbaugruppe 44 fixiert und bewegt sich daher mit dieser. Obwohl auch andere Materialien verwendet werden können, kann der Statorträger 82 aus einem ferromagnetischen Material, wie ferritischem Edelstahl, hergestellt sein. Wenn das erste Dämpferrohrende 38 in dem Statorhohlraum 46 aufgenommen ist, erstrecken sich die mehreren Spulen 78 ringförmig um den Magnetrotor 42 und sind radial innerhalb des Statorträgers 82 positioniert. Die Vielzahl von Spulen 78 ist radial nach außen von der Gruppierung von Permanentmagneten 76 beabstandet, sodass die Statorbaugruppe 44 frei ist, in Längsrichtung relativ zum Magnetrotor 42 zu gleiten.
Die Gruppierung von Permanentmagneten 76 weist ein Permanentmagnetfeld auf, das einen elektrischen Strom in der Vielzahl von Spulen 78 erzeugt, wenn sich die Statorbaugruppe 44 in Längsrichtung entlang der Längsachse 36 relativ zu dem Dämpferrohr 34 und somit dem Magnetrotor 42 bewegt. Dieser elektrische Strom kann verwendet werden, um den Akku zu laden oder andere elektrische Komponenten des Fahrzeugs 10 mit Leistung zu versorgen, wenn der Dämpfer 20 im Energiegewinnungsbetriebsmodus arbeitet.
Die Leitungsversorgung sendet im aktiven Dämpfungsbetriebsmodus elektrischen Strom an die Vielzahl von Spulen 78. Wenn dies der Fall ist, erzeugen die Vielzahl von Spulen 78 ein elektromagnetisches Feld, das mit dem Permanentmagnetfeld der Permanentmagnete 76 wechselwirkt, um eine magnetische Dämpfungskraft auf die Statorbaugruppe 44 auszuüben. Die Wechselwirkung zwischen dem elektromagnetischen Feld und dem Permanentmagnetfeld bewirkt, dass die Endwand 54 der Statorbaugruppe 44 in Abhängigkeit von der Richtung der Polarität des elektromagnetischen Felds und des Permanentmagnetfelds zum ersten Dämpferrohrende 38 hin oder von diesem weg gedrückt wird. In dem aktiven Dämpfungsbetriebsmodus sorgt der elektromagnetische Aktuator 24 für eine Steuerung primärer Fahrzeugkarosseriebewegungen im Frequenzbereich von 0 bis 1,5 Hertz und eine Dämpfung für höherfrequente Schwingungen (Schwingungen über 20 Hertz).
Die Vielzahl von Spulen 78 kann auf verschiedene Weise aufgebaut sein. In der veranschaulichten Ausführungsform, gezeigt in 4, schließt die Vielzahl von Spulen 78 zwei Sätze von drei Phasenwicklungen 130, 132 ein, die elektrisch parallel zueinander geschaltet sind. Jeder Satz von drei Phasenwicklungen 130, 132 schließt eine erste Stromphasenwicklung 130a, 132a, eine zweite Stromphasenwicklung 130b, 132b und eine dritte Stromphasenwicklung 130c, 132c ein. Die ersten Stromphasenwicklungen 130a, 132a sind durch eine erste Brücke 134a, die zweiten Stromphasenwicklungen 130b, 132b durch eine zweite Brücke 134b und die dritten Stromphasenwicklungen 130c, 132c durch eine dritte Brücke 134c elektrisch verbunden sind. Die Phase des elektrischen Stroms, den die Stromversorgung an die ersten Stromphasenwicklungen 130a, 132a sendet, unterscheidet sich von der Phase des elektrischen Stroms, den die Stromversorgung an die zweiten Stromphasenwicklungen 130b, 132b und die dritten Stromphasenwicklungen 130c, 132c sendet, und umgekehrt. Beispielhaft und ohne Einschränkung kann jede Phase des elektrischen Stroms um 120 Grad verzögert werden. Dies stellt eine höhere Leistungsdichte und einen besseren Wirkungsgrad bereit, so dass kleinere, leichtere Wicklungen 130, 132 verwendet werden können, um die gleiche Menge an elektromagnetischer Kraft wie größere, einphasige Wicklungen zu erzeugen.
Jede der ersten Stromphasenwicklungen 130a, 132a, der zweiten Stromphasenwicklungen 130b, 132b und der dritten Stromphasenwicklungen 130c, 132c sind aus Kupferdrahtschlaufen ausgebildet und in Längsrichtung durch Basisabschnitte 86 der modularen Ringe 84, die zwischen jeder der Vielzahl von Spulen 78 angeordnet sind, beabstandet. Die gestapelte Anordnung der modularen Ringe 84 schafft eine Vielzahl von ringförmigen Nuten 88 in der Statorbaugruppe 44, in denen sich die Vielzahl von Spulen 78 befindet. Die Vielzahl von Ringnuten 88 weist einen U-förmigen Querschnitt auf, der entlang des Statorhohlraums 46 offen und auf den anderen drei Seiten geschlossen ist, um das von der Vielzahl von Spulen 78 erzeugte elektromagnetische Feld in Richtung des Magnetrotors 42 zu konzentrieren/zu lenken.
Gemäß einer Ausführungsform sind die Vielzahl von Spulen 78 und die modularen Ringe 84 in ein Harz eingebettet, das die Vielzahl von Spulen 78 und die modularen Ringe 84 als eine einzige Einheit zusammenhält. Optional können ein oder mehrere Temperatursensoren (nicht dargestellt) in das Harz angrenzend an die modularen Ringe 84 eingebettet sein, um Betriebstemperaturen innerhalb der Statorbaugruppe 44 zu überwachen. Die Temperatursensoren können elektrisch mit der Steuerung verbunden sein, die einen Betriebsmodus ändern oder unterbrechen und/oder ein Kühlsystem (nicht dargestellt) basierend auf Temperaturmesswerten der Temperatursensoren aktivieren kann, um eine Überhitzung der Statorbaugruppe 44 zu verhindern.
Das Gleitlager 80 der Statorbaugruppe 44 ist radial zwischen der Vielzahl von Spulen 78 und den Permanentmagneten 76 des Magnetrotors 42 platziert. Das Gleitlager 80 bewegt sich in Längsrichtung mit der Statorbaugruppe 44 und ist in einem Gleitsitz mit dem Magnetrotor 42 angeordnet, sodass der Magnetrotor 42 und die Statorbaugruppe 44 in Längsrichtung relativ zueinander gleiten können. Das Gleitlager 80 verringert die Reibung und leitet die Übertragung des Magnetrotors 42 und der Statorbaugruppe 44 in eine Richtung, die parallel zur Längsachse 36 ist. Aufgrund von Fertigungstoleranzen gibt es typischerweise eine Seite des Statorhohlraums 46, wo der magnetische Fluss etwas höher ist. Infolgedessen neigt die Statorbaugruppe 44 dazu, sich an eine Seite des Magnetrotors 42 anzuschmiegen, was den Verschleiß beschleunigt. Das Gleitlager 80 hilft, die Statorbaugruppe 44 über dem Magnetrotor 42 zentriert zu halten und verhindert, dass sich die Statorbaugruppe 44 relativ zum Dämpferrohr 34 neigt oder kardanisch bewegt, um die Lebensdauer zu verbessern und den Verschleiß zu verringern. Das Material des Gleitlagers 80 kann beim Inkontaktbringen mit dem Magnetrotor 42 einen Reibungskoeffizienten von weniger als 0,25 aufweisen. Das Material des Gleitlagers 80 kann auch ein nichtmagnetisches Material mit einer magnetischen Permeabilität von weniger als 0,000005 Henry pro Meter (H/m) sein, um eine Verformung der magnetischen Feldlinien des Permanentmagnetfelds und des elektromagnetischen Feldes zu vermeiden. Als nicht einschränkendes Beispiel kann das Gleitlager 80 aus einem Material wie Phenolharz, glasverstärktem Polyamid oder Polytetrafluorethylen (PTFE) hergestellt sein.
Die Statorbaugruppe 44 kann auch einen Abstreifring 90 einschließen, der den Magnetrotor 42 in einem Gleitsitz berührt, um zu verhindern, dass Verunreinigungen in den Statorhohlraum 46 eindringen. Obwohl mehrere Konfigurationen möglich sind, ist in der veranschaulichten Ausführungsform der Abstreifring 90 an einem distalen Ende 92 des Statorträgers 82, der der Endwand 54 des Statorkörpers 52 gegenüberliegt, an dem Statorkörper 52 befestigt.
Die vorstehende Beschreibung der Ausführungsformen wurde zu Zwecken der Veranschaulichung und Beschreibung bereitgestellt. Sie beabsichtigt nicht, erschöpfend zu sein oder die Offenbarung zu beschränken. Individuelle Elemente oder Merkmale einer bestimmten Ausführungsform sind im Allgemeinen nicht auf diese bestimmte Ausführungsform beschränkt, sondern sind, soweit zutreffend, austauschbar und können in einer ausgewählten Ausführungsform verwendet werden, selbst wenn dies nicht eigens dargestellt oder beschrieben ist. Genau so kann auch in vielfacher Weise variiert werden. Solche Variationen sind nicht als eine Abweichung von der vorliegenden Offenbarung anzusehen, und alle diese Modifikationen sind als in dem Schutzumfang der Offenbarung eingeschlossen beabsichtigt.

Claims

Dämpfersystem (20) für ein Fahrzeug, umfassend: einen Gasdruckdämpfer (22), der eine erste Arbeitskammer (28) und eine zweite Arbeitskammer (30) einschließt, die jeweils mit einem Druckgas beaufschlagt sind, die durch eine Fluidsteuerblende (32) fluidisch verbunden sind, wobei der Gasdruckdämpfer (22) ein Dämpferrohr (34) einschließt, in dem sich die zweite Arbeitskammer (30) befindet und sich zwischen einem ersten und einem zweiten Dämpferrohrende (38, 40) erstreckt; einen elektromagnetischen Aktuator (24), der einen Magnetrotor (42) einschließt, der an dem Dämpferrohr (34) fixiert ist und sich ringförmig um dieses erstreckt, und eine Statorbaugruppe (44), die sich ringförmig um einen Statorhohlraum (46) erstreckt, der mindestens einen Abschnitt des Magnetrotors (42) und des ersten Dämpferrohrendes (38) gleitend aufnimmt, sodass die Statorbaugruppe (44) relativ zu dem Dämpferrohr (34) und dem Magnetrotor (42) in einer Kompressionsrichtung (48) und einer Ausdehnungsrichtung (50) verschiebbar ist, wobei die erste Arbeitskammer (28) innerhalb des Statorhohlraums (46) positioniert ist; und eine Gasdruckfeder (26), die ein Balgelement (62) einschließt, das eine Balgkammer (68) definiert, die sich ringförmig um mindestens einen Abschnitt des Dämpferrohrs (34) erstreckt, wobei das Dämpferrohr (34) eine Öffnung (74) zwischen der zweiten Arbeitskammer (30) und der Balgkammer (68) einschließt, sodass die zweite Arbeitskammer (30) in dem Dämpferrohr (34) über die Fluidsteuerblende (32) mit der ersten Arbeitskammer (28) in Fluidverbindung angeordnet ist und über die Öffnung (74) im Dämpferrohr (34) mit der Balgkammer (68) in Fluidverbindung angeordnet ist.
Dämpfersystem (20) nach Anspruch 1, wobei die Statorbaugruppe (44) einen Statorkörper (52) und eine Vielzahl von Spulen (78) umfasst, die sich ringförmig um den Statorhohlraum (46) erstrecken.
Dämpfersystem (20) nach Anspruch 2, wobei der Statorkörper (52) einen Statorträger (82) einschließt, der eine röhrenförmige Form aufweist, die sich ringförmig um die Vielzahl von Spulen (78) erstreckt.
Dämpfersystem (20) nach Anspruch 3, wobei jede Spule (78) in der Vielzahl von Spulen (78) auf einem modularen Ring (84) getragen wird, der einen L-förmigen Querschnitt aufweist, wobei jeder modulare Ring (84) in dem Statorträger (82) aufgenommen und von diesem getragen wird.
Dämpfersystem (20) nach Anspruch 2, ferner umfassend: mindestens ein Gleitlager (80), das radial zwischen der Vielzahl von Spulen (78) und dem Magnetrotor (42) platziert ist, wobei sich das mindestens eine Gleitlager (80) in Längsrichtung mit der Statorbaugruppe (44) bewegt, in einem Gleitsitz mit dem Magnetrotor (42) angeordnet ist und mit dem Statorkörper (52) zusammenwirkt, um die erste Arbeitskammer (28) zu definieren.
Dämpfersystem (20) nach Anspruch 1, wobei der Magnetrotor (42) eine Gruppierung von Permanentmagneten (76) einschließt, die an dem Dämpferrohr (34) fixiert sind.
Dämpfersystem (20) nach Anspruch 6, wobei das Dämpferrohr (34) aus einem ferromagnetischen Material hergestellt ist und die Gruppierung von Permanentmagneten (76) auf dem Dämpferrohr (34) in einer in Längsrichtung gestapelten Anordnung angeordnet ist.
Dämpfersystem (20) nach Anspruch 1, wobei der Magnetrotor (42) eine Gruppierung von Permanentmagneten (76) einschließt, die ein permanentes Magnetfeld aufweisen, das einen elektrischen Strom in der Vielzahl von Spulen (78) erzeugt, wenn sich die Statorbaugruppe (44) in einem Energiegewinnungsbetriebsmodus in Längsrichtung relativ zu dem Dämpferrohr (34) bewegt, und die Vielzahl von Spulen (78) ein elektromagnetisches Feld als Reaktion auf das Anlegen eines elektrischen Stroms an die Vielzahl von Spulen (78) erzeugt, das mit dem permanenten Magnetfeld der Permanentmagnete (76) wechselwirkt, um in einem aktiven Dämpfungsbetriebsmodus eine magnetische Dämpfungskraft an das Dämpfersystem (20) anzulegen.
Dämpfersystem (20) nach Anspruch 1, wobei die Vielzahl von Spulen (78) mindestens einen Satz von Dreiphasenwicklungen (130) einschließt.
Dämpfersystem (20) nach Anspruch 1, wobei die Statorbaugruppe (44) einen Abstreifring (90) einschließt, der sich ringförmig um den Magnetrotor (42) erstreckt und diesen in einem Gleitsitz berührt, um eine Abdichtung zwischen der Statorbaugruppe (44) und dem Magnetrotor (42) zu schaffen.
Dämpfersystem (20) nach Anspruch 1, wobei die Fluidsteuerblende (32) eine erste Querschnittsfläche aufweist und die Öffnung (74) in dem Dämpferrohr (34) eine zweite Querschnittsfläche aufweist, die größer ist als die erste Querschnittsfläche der Fluidsteuerblende (32), sodass der Gasdruck in der ersten Arbeitskammer (28) den Gasdruck in der zweiten Arbeitskammer(30) übersteigt, wenn sich die Statorbaugruppe (44) in der Kompressionsrichtung (48) relativ zu dem Dämpferrohr (34) bewegt, und der Gasdruck in der zweiten Arbeitskammer (30) den Gasdruck in der ersten Arbeitskammer (28) übersteigt, wenn sich die Statorbaugruppe (44) in der Ausdehnungsrichtung (50) relativ zu dem Dämpferrohr (34) bewegt.
Dämpfersystem (20) nach Anspruch 1, wobei der Statorkörper (52) eine Endwand (54) einschließt, die ein erstes Befestigungsfitting (56) aufweist, das zweite Dämpferrohrende (40) ein zweites Befestigungsfitting (58) einschließt und das erste und das zweite Befestigungsfitting (56, 58) durch einen Längsabstand (60) voneinander beabstandet sind, dessen Länge abnimmt, wenn sich die Statorbaugruppe (44) in der Kompressionsrichtung (48) relativ zu dem Dämpferrohr (34) bewegt, und dessen Länge zunimmt, wenn sich die Statorbaugruppe (44) in der Ausdehnungsrichtung (50) relativ zu dem Dämpferrohr (34) bewegt.
Dämpfersystem (20) nach Anspruch 1, wobei die Fluidsteuerblende (32) aus ein oder mehreren Blendenlöchern besteht, die sich durch das erste Dämpferrohrende (38) erstrecken.
Dämpfersystem (20) nach Anspruch 1, wobei die Fluidsteuerblende (32) ein Zweiwegeventil ist, das an dem ersten Dämpferrohrende (38) montiert ist.
Dämpfersystem (20) nach Anspruch 1, wobei die Öffnung (74) in dem Dämpferrohr (34) aus ein oder mehreren Entlüftungslöchern besteht, die sich durch das Dämpferrohr (34) zwischen dem Magnetrotor (42) und dem zweiten Dämpferrohrende (40) erstrecken.