ES2314213T3 - Amortiguador electromagnetico. - Google Patents

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ES2314213T3 ES03736066T ES03736066T ES2314213T3 ES 2314213 T3 ES2314213 T3 ES 2314213T3 ES 03736066 T ES03736066 T ES 03736066T ES 03736066 T ES03736066 T ES 03736066T ES 2314213 T3 ES2314213 T3 ES 2314213T3
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Takuhiro c/o KAYABA INDUSTRY CO. LTD. WTC KONDO
Yoshihiro Suda
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Abstract

Un amortiguador electromagnético comprendiendo: - un cuerpo del amortiguador (30) el cual realiza un movimiento telescópico en respuesta a una entrada desde el exterior; - un mecanismo de husillo de bolas (16), el cual está dispuesto en el cuerpo del amortiguador (30), convierte el movimiento telescópico en un movimiento giratorio y está compuesto de una tuerca esférica (17) y un árbol del husillo (18); - un motor (32) el cual está provisto coaxialmente con el cuerpo del amortiguador (30) y genera una resistencia electromagnética que se opone contra el movimiento giratorio que entra en el interior del árbol giratorio (6) del motor (32), en el que el árbol del husillo (18) y el árbol giratorio (6) del motor (32) están constituidos como un elemento de árbol unido, y en el que el cuerpo del amortiguador tiene un cilindro exterior (23) y un cilindro interior (19) para ser insertado de forma deslizante en el interior del cilindro exterior (23), y en el que la tuerca esférica (17) del mecanismo de husillo de bolas (16) está fijada a una parte superior del cilindro interior (19) y el árbol del husillo (18), el cual está unido con el árbol giratorio (6) del motor (32), está acoplado helicoidalmente con la tuerca esférica (17), caracterizado porque el cilindro exterior (23) está fabricado de una única pieza de material tubular recto provisto de un diámetro constante y el motor (32) está unido coaxialmente con una parte superior del cilindro exterior (23), y el árbol del husillo (18) y el árbol giratorio (6) están unidos mediante una sección intermedia del árbol (21) la cual está sostenida de forma que puede girar mediante una pared interior del cilindro exterior (23) a través de un rodamiento (13).

Description

Amortiguador electromagnético.
Campo técnico
La presente invención se refiere a un amortiguador electromagnético según el preámbulo de la reivindicación 1 el cual convierte el movimiento telescópico del cuerpo de un amortiguador en un movimiento de giro de un motor que utiliza un mecanismo de husillo de bolas y amortigua la vibración utilizando la resistencia electromagnética generada por el motor.
Antecedentes técnicos
Un amortiguador electromagnético del tipo anterior es conocido a partir del documento US A 5070284. Amortiguadores relacionados son conocidos a partir de los documentos JP 2001 334982 A, JP 62004937 A y WO-A- 9216769.
Un conjunto de suspensión para un vehículo en el cual está dispuesto un amortiguador hidráulico, en paralelo con un resorte de suspensión, entre la carrocería del coche y un eje es ampliamente conocido.
Además la publicación japonesa de patente abierta a consulta pública Nº 5-44758A ha expuesto un conjunto de suspensión en el cual bobinas de electroimán están construidas en una parte de un amortiguador hidráulico. En este conjunto de suspensión, las bobinas están fijadas a un cilindro del amortiguador hidráulico y los imanes están fijados a un vástago del pistón, respectivamente, y se aplica corriente eléctrica a las bobinas, generando de ese modo una fuerza de accionamiento (fuerza electromagnética) a lo largo de la dirección de la carrera del vástago del pistón de modo que se controla la cantidad de movimiento telescópico del conjunto de suspensión de acuerdo con las condiciones del desplazamiento de un vehículo.
Sin embargo, en un conjunto de suspensión de este tipo en el cual las bobinas del electroimán están construidas en un amortiguador hidráulico, se requiere una presión hidráulica, una fuente de energía y similares, por lo que es complicado en su estructura y no es ventajoso con respecto a los costes.
Por otra parte, está bajo estudio un nuevo amortiguador electromagnético que no requiera una presión hidráulica, una presión de aire, una fuente de energía o similar. Un amortiguador electromagnético de este tipo está básicamente constituido como se representa en un modelo ejemplificado en la figura 2.
En este amortiguador electromagnético, el movimiento telescópico del amortiguador se convierte en movimiento giratorio utilizando un mecanismo de husillo de bolas y un motor es accionado debido al movimiento giratorio y el movimiento telescópico del amortiguador se amortigua por la resistencia generada en ese momento que resulta de la fuerza electromagnética.
Un motor 50 está sostenido por un bastidor de soporte 60 y está provisto un bastidor de desplazamiento 40 el cual está guiado de tal manera que el bastidor de desplazamiento 40 puede deslizar libremente con respecto al bastidor de soporte 60. Entre un árbol del husillo 46 y una tuerca esférica 47 que constituyen un mecanismo de husillo de bolas 45, la tuerca esférica 47 está fijada al bastidor de desplazamiento anteriormente mencionado 40 y el árbol del husillo 46, para ser acoplado en forma helicoidal con la tuerca esférica 47, está coaxialmente unido con un árbol giratorio 51 del motor anteriormente mencionado 50 a través de un acoplamiento 55.
El bastidor de soporte 60 tiene una abrazadera superior 61, una abrazadera inferior 62 y una abrazadera intermedia 63 la cual está colocada entre la abrazadera superior 61 y la abrazadera inferior 62. El bastidor de soporte 60 está constituido de tal manera que estas abrazaderas están unidas entre sí por medio de una pluralidad de varillas de unión 64. El árbol del husillo anteriormente mencionado 46 está sostenido de forma giratoria mediante un rodamiento 65 instalado en la abrazadera intermedia 63, de tal manera que el árbol del husillo 46 pasa a través del rodamiento 65.
El bastidor de desplazamiento anteriormente mencionado 40 tiene una abrazadera superior 41, una abrazadera inferior 42 y una pluralidad de varillas de guía 43 las cuales unen éstas abrazaderas 41 y 42. Las varillas de guía 43 del bastidor de desplazamiento 40 pasan de forma deslizante a través de la abrazadera inferior 32 del bastidor de soporte anteriormente mencionado 30, por lo que las varillas de guía 43 guían el bastidor de desplazamiento 40 de tal manera que el bastidor de desplazamiento 40 puede deslizar en paralelo con el árbol del husillo 46.
La tuerca esférica anteriormente mencionada 47 está fijada a la abrazadera superior 41 y un gran número de bolas están dispuestas a lo largo de la ranura roscada en el interior de la tuerca esférica 47 aunque estas bolas no están representadas en el dibujo. El árbol del husillo anteriormente mencionado 46 está acoplado en forma helicoidal con la tuerca esférica 47 a través del gran número de bolas anteriormente mencionado.
Cuando la tuerca esférica 47 junto con el bastidor de desplazamiento 40 se mueve a lo largo del árbol del husillo 46, el movimiento giratorio se aplica al árbol del husillo 46 por medio del mecanismo de husillo de bolas 45.
Si el amortiguador electromagnético está interpuesto entre la carrocería de un coche y un eje, por ejemplo, y se utiliza como una suspensión del coche, una abrazadera de montaje 66 del bastidor de soporte 60 la cual está colocada por encima del motor 50 y en un extremo superior del amortiguador electromagnético, estará unida en el lado de la carrocería del coche y un ojal de montaje 44, el cual está provisto en la abrazadera inferior 42 del bastidor de desplazamiento 40 en un extremo inferior del amortiguador electromagnético, estará unido en el lado del eje.
Cuando la vibración entra en el amortiguador electromagnético desde la superficie de una carretera y la tuerca esférica 47 realiza un movimiento lineal en la dirección de una flecha X junto con el bastidor de desplazamiento 40, el árbol del husillo 46 realiza un movimiento giratorio en la posición debido al acoplamiento helicoidal de la ranura roscada del árbol del husillo 46 y las bolas las cuales están dispuestas a lo largo de la ranura roscada en el interior de la tuerca esférica 47.
El movimiento giratorio del árbol del husillo 46 es transmitido, como un movimiento giratorio de un árbol giratorio 51 en la dirección de una flecha Y, a través del acoplamiento 55 unido al extremo superior del árbol del husillo 46, girando de ese modo el motor 50.
En el motor 50, por ejemplo imanes permanentes están dispuestos en el rotor del motor 50 y bobinas del estator de los respectivos polos magnéticos forman cortocircuito directamente entre sí o las bobinas están conectadas a través del circuito de control de forma que se pueda obtener la fuerza electromagnética deseada. Con el progreso de los giros del rotor del motor 50, corrientes eléctricas fluyen a través de las bobinas debido a la fuerza electromotriz inducida. Todo este tiempo, la fuerza electromagnética que aparece como resultado a partir del flujo de las corrientes eléctricas se convierte en un momento de torsión para oponerse contra los giros del árbol giratorio 51 del motor 50.
Adicionalmente, es posible cambiar libremente la intensidad del momento de torsión que se basa en la fuerza electromagnética y se opone contra la dirección de los giros del árbol giratorio 51 cambiando la intensidad de la resistencia en el circuito de control el cual está conectado con las bobinas.
El momento de torsión electromagnético, que se convierte en una resistencia contra los giros del árbol giratorio 51, limita los giros del árbol del husillo anteriormente mencionado 46. El momento de torsión funciona como una resistencia para limitar el movimiento lineal de la tuerca esférica 47 del mecanismo de husillo de bolas 45, esto es, como una fuerza de amortiguación contra la vibración que entra en el amortiguador electromagnético.
Sin embargo, se teme que puedan aparecer los siguientes problemas si el amortiguador electromagnético, el cual genera la resistencia electromagnética convirtiendo el movimiento telescópico del cuerpo del amortiguador en un movimiento giratorio del motor 50 mediante el mecanismo de husillo de bolas como se ha descrito antes en este documento, se aplica realmente a un vehículo.
En primer lugar, se deben tener en cuenta las características de la fuerza de amortiguación que es generada por el amortiguador electromagnético. Con el progreso del movimiento lineal de la tuerca esférica 47, el árbol del husillo 46 gira y el movimiento giratorio es transmitido al motor 50 a través del acoplamiento 55. Puesto que el momento de inercia del acoplamiento 55 es relativamente grande, su influencia en la fuerza de amortiguación no se puede ignorar.
Aquí se proporcionará una descripción de cuánto afecta el momento de inercia a la fuerza de amortiguación anteriormente mencionada.
La fuerza de amortiguación generada por el amortiguador electromagnético, esto es, la resistencia (carga) contra el movimiento telescópico es aproximadamente la suma total del momento de inercia del rotor del motor, el momento de inercia del árbol del husillo y el acoplamiento y la resistencia electromagnética generada por el motor. Puesto que la aceleración angular del giro del árbol del husillo es proporcional a la aceleración del movimiento telescópico del amortiguador, después de todo, el momento de inercia del rotor o el acoplamiento es proporcional a la aceleración del movimiento telescópico del amortiguador.
El momento de inercia del rotor o del acoplamiento es proporcional a la aceleración del movimiento telescópico del amortiguador y por lo tanto la fuerza de amortiguación que no se basa en la fuerza electromagnética del motor se genera contra la fuerza en la dirección axial del amortiguador, la cual entra desde la superficie de una carretera al interior del amortiguador.
Especialmente si entra una fuerza repentina en una dirección axial, una mayor fuerza de amortiguación, esto es, una resistencia contra la vibración será generada de acuerdo con ello. Esta fuerza de amortiguación que excede en gran medida no amortigua la vibración y la vibración entra el lado de la carrocería del coche tal como está.
Por lo tanto, la fuerza de amortiguación debida al momento de inercia del rotor o del acoplamiento siempre aparece antes de la generación de la fuerza de amortiguación que depende de la fuerza electromagnética del motor. El rotor no puede ser excluido considerando la constitución entre el rotor y el acoplamiento, pero si es posible excluir o limitar la influencia que ejerce el momento de inercia del acoplamiento sobre la fuerza de amortiguación, la capacidad de absorción de la vibración aumentará de acuerdo con ello. Esto hace los vehículos más confortables de conducir.
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Además, con referencia a la capacidad de control de los amortiguadores electromagnéticos sobre la fuerza de amortiguación, aunque es posible controlar libremente la intensidad de la resistencia electromagnética generada por el motor, es difícil controlar la fuerza de amortiguación que aparece resultante del momento de inercia del acoplamiento sobre la base de la aceleración del movimiento telescópico del amortiguador anteriormente mencionado. Por lo tanto, desde el punto de vista del control de la fuerza de amortiguación de acuerdo con las condiciones del desplazamiento, es preferible que el momento de inercia de acoplamiento o similar influya menos.
También, si el árbol giratorio y el árbol del husillo están constituidos como componentes separados y están unidos entre sí mediante el acoplamiento, la duración de la junta del acoplamiento será susceptible de ser un punto crucial porque la fuerza giratoria resultante de la vibración es transmitida siempre al acoplamiento como el amortiguador para el vehículo. Por lo tanto, a fin de mantener la fiabilidad, el acoplamiento será caro.
También, en una constitución de este tipo en la que el árbol giratorio y el árbol del husillo están conectados por el acoplamiento, en número de componentes, tales como el acoplamiento, se aumenta y por lo tanto se incrementa la línea de montaje, afectando de ese modo también a la productividad y a los costes de fabricación.
Descripción de la invención
Una ventaja de la presente invención es proporcionar un amortiguador electromagnético capaz de excluir tanto como sea posible la influencia del momento de inercia que es difícil de controlar y capaz de hacer los vehículos más confortables de conducir.
Otra ventaja de la presente invención es proporcionar un amortiguador electromagnético que sea durable y productivo y que sea capaz de reducir los costes de fabricación.
A fin de conseguir las ventajas descritas antes, la presente invención proporciona el amortiguador electromagnético según la reivindicación 1. Un amortiguador electromagnético expuesto en este documento comprende: un cuerpo del amortiguador el cual realiza un movimiento telescópico en respuesta a una entrada desde el exterior; un mecanismo de husillo de bolas, el cual está dispuesto en el cuerpo del amortiguador, convierte el movimiento telescópico en movimiento giratorio y está compuesto de una tuerca esférica y un árbol del husillo; y un motor el cual está previsto coaxialmente con el cuerpo del amortiguador y genera una resistencia electromagnética para oponerse contra el movimiento giratorio que entra dentro del árbol giratorio del motor y el árbol del husillo y el árbol giratorio del motor están constituidos como un elemento de árbol unido.
El cuerpo del amortiguador tiene un cilindro exterior y un cilindro interior el cual está insertado de forma deslizante en el interior del cilindro exterior y el motor está unido coaxialmente con una parte superior del cilindro exterior.
La tuerca esférica del mecanismo de husillo de bolas está fijada a una parte superior del cilindro interior. El árbol del husillo, el cual está unido con el árbol giratorio del motor, está acoplado helicoidalmente con la tuerca esférica.
Una sección intermedia del árbol que une el árbol del husillo y el árbol giratorio está sostenida de forma giratoria mediante una superficie interior del cilindro exterior a través de un rodamiento.
Está dispuesto de tal manera que el diámetro de la sección intermedia del árbol es más delgado que aquél del árbol del husillo y además el diámetro del árbol giratorio es más delgado que aquél de la sección intermedia del árbol.
Por lo tanto, cuando el cuerpo del amortiguador realiza un movimiento telescópico, el movimiento telescópico se convierte en movimiento giratorio mediante el mecanismo de husillo de bolas y la resistencia electromagnética que crea resistencia contra el movimiento giratorio es generada por el motor. La resistencia electromagnética se convierte en la fuerza de amortiguación la cual se opone contra el movimiento telescópico del cuerpo del amortiguador y absorbe y reduce la energía de impacto. Esto hace el vehículo más confortable de conducir y también mejora la capacidad de conducción del mismo.
Puesto que el árbol del husillo y el árbol giratorio del motor están formados como un elemento de árbol unido, el momento de inercia se hace mucho más pequeño. Especialmente en la tapa inicial de entrada de la fuerza exterior en el interior del cuerpo del amortiguador, la fuerza de amortiguación que se basa en el momento de inercia se puede reducir. Por lo tanto, es posible fabricar un vehículo más confortables de conducir. También, en el caso en el que la fuerza de amortiguación que se va a generar esté controlada de acuerdo con las condiciones de desplazamiento, la influencia que ejerce la fuerza electromagnética del motor sobre la fuerza de amortiguación siendo fácil de controlar se convierte en relativamente mayor, por lo que se mejora en gran medida la capacidad de control general de la fuerza de amortiguación.
También, puesto que el árbol del husillo y el árbol giratorio del motor están formados como un elemento de árbol unido a diferencia del caso en el cual el árbol del husillo y el árbol giratorio están constituidos como componentes separados y están unidas entre sí mediante el acoplamiento, el número de componentes se puede reducir, el montaje y el proceso se puede facilitar, la productividad se puede mejorar y los costes de fabricación se pueden reducir.
Breve descripción de los dibujos
La figura 1 es una vista en sección que muestra una forma de realización de la presente invención.
La figura 2 es un diagrama de bloques de un ejemplo convencional.
Mejor modo de llevar a cabo la invención
Se proporcionará a continuación una descripción sobre la base de una forma de realización representada en la figura 1.
Un cuerpo del amortiguador 30 el cual constituye un amortiguador electromagnético según la presente invención comprende un cilindro exterior 23 y un cilindro interior 19 para ser insertado coaxialmente y de forma deslizante en el interior del cilindro exterior 23.
Un motor 32 está dispuesto por encima de cilindro exterior 23 y un árbol del husillo 18 el cual constituye un mecanismo de husillo de bolas 16 está dispuesto coaxialmente en el cilindro interior 19. Una tuerca esférica 17 para ser acoplada de forma helicoidal con el árbol del husillo 18 está fijada a una parte superior del cilindro interior 19. Cuando el cilindro interior 19 realiza un movimiento telescópico con respecto al cilindro exterior 23, el árbol del husillo 18 para ser acoplado en forma helicoidal con la tuerca esférica 17 realiza un movimiento giratorio en la posición.
Está dispuesto de tal modo que una sección del árbol 6 del motor 32 está provista en la línea de extensión del árbol del husillo 18 como un elemento de árbol unido con el árbol del husillo 18 y un giro del árbol del husillo 18 lleva a cabo un giro del motor 32.
En esta forma de realización, el motor 32 es un motor provisto de una escobilla de corriente continua y comprende una pluralidad de imanes permanentes 4a y 4b para la generación de campos magnéticos, un rotor 2 en el cual están enrolladas bobinas 2a, un conmutador 3, una escobilla 5, un soporte de la escobilla 7, una sección del árbol 6 y similar. Además, una sección de extensión del cilindro exterior 23 cubre el exterior de los componentes anteriores.
El cilindro exterior 23 tiene el papel de un bastidor de un estator del motor 32 y el cilindro exterior 23 tiene también el papel de un cilindro exterior para cubrir una sección del motor del amortiguador electromagnético.
Los extremos superior e inferior de la sección del árbol 6 del motor 32 están sostenidos de forma giratoria en el cilindro exterior 23 a través de rodamientos de bolas 12 y 22 los cuales están instalados en el cilindro exterior 23.
La pluralidad de bobinas 2a del rotor 2 el cual está fijado a la sección del árbol 6 están conectadas al conmutador 3 instalado por encima de la sección del árbol 6 a través de una pluralidad de hilos conductores (no representados en el dibujo). El conmutador 3 está en contacto con la escobilla 5 la cual está conectada en el cilindro exterior 23 a través del soporte de la escobilla 7 instalado en una dirección lateral del conmutador 3. Además, la escobilla 5 está conectada con hilos de plomo 8.
Una tapa 10 está unida a un extremo superior del cilindro exterior 23 y de ese modo se evita la permeabilidad de agua y de agua con barro en el interior del cilindro exterior 23. Una sección de fijación del árbol 11 para fijar el amortiguador electromagnético al lado de la carrocería del coche está provista como una prolongación en el extremo superior de la tapa 10 y coaxialmente con el cilindro exterior 23.
Además, los imanes permanentes 4a y 4b están colocados alrededor del rotor 2 e instalados en una circunferencia interior del cilindro exterior 23. Por lo tanto, los campos magnéticos permanecen en el rotor 2. En este caso, el cilindro exterior 23 funciona no sólo como el bastidor del motor 32, sino también como el yugo del estator.
Adicionalmente, los imanes permanentes 4a y 4b están dispuestos en el cilindro exterior 23 de tal manera que están encarados entre sí. Sin embargo, es justificable que el número de la disposición sea superior a dos en tanto en cuanto los imanes permanentes estén instalados de tal manera que se generen campos magnéticos.
Adicionalmente, los hilos de plomo 8 están conectados con un circuito de control o similar (no representado en el dibujo) o los hilos de plomo 8 los cuales están conectados con los respectivos polos magnéticos están conectadas directamente entre sí. Por lo tanto, las bobinas están conectadas a un circuito cerrado de forma que se genera el momento de torsión electromagnético que resiste los giros de la sección del árbol 6.
En este caso, si no existe la necesidad particular de proporcionar el circuito de control, será innecesario disponer los hilos de plomo 8 fuera del cilindro exterior 23. Será suficiente si los polos magnéticos respectivos forman cortocircuito en el cilindro exterior 23.
En esta forma de realización, se describe el caso en el cual un motor provisto de una escobilla de corriente continua se utiliza como el motor 32, pero se puede utilizar un motor sin escobillas de corriente continua, un motor de corriente alterna o un motor de inducción.
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Además, será suficiente con que los imanes permanentes estén fijados en el lado del rotor de la sección del árbol 6 y las bobinas estén dispuestas en la circunferencia interior del cilindro exterior 23.
Una abrazadera de montaje del ojal 29 está fijada al extremo inferior del cilindro interior 19 del cuerpo del amortiguador 30 y debido a la abrazadera de montaje del ojal 29, el cilindro interior 19 está unido en el lado del eje del vehículo.
Además, el cilindro interior 19 está sostenido por un casquillo 24 (elemento de soporte) de una guía de varilla 25 instalada en la circunferencia interior de un extremo inferior del cilindro exterior 23 de tal manera que el cilindro interior 19 puede deslizar libremente con respecto al cilindro exterior 23. Además, está dispuesto de tal manera que debido a una junta 31 provista en el extremo inferior de la guía de varilla 25, se evita la penetración de polvo, agua de lluvia o similar en el interior del cuerpo del amortiguador.
Adicionalmente, la guía de varilla 25 se puede omitir, pero es preferible proporcionar la guía de varilla 25 para el propósito de evitar el pandeo del cilindro interior 19 y guiar suavemente el movimiento lineal.
Además, la tuerca esférica 17 del mecanismo de husillo de bolas 16 está instalada en un extremo superior de cilindro interior 19 en un estado de tal modo que la tuerca esférica 17 está, en este caso, a fin de que el cilindro interior 19 realice un movimiento de deslizamiento con respecto al cilindro exterior 23, en otras palabras, a fin de convertir el movimiento telescópico en un movimiento giratorio.
El árbol del husillo 18 para estar acoplado helicoidalmente con la tuerca esférica 17 está dispuesto de tal manera que el árbol del husillo 18 pasa a través del centro del árbol del cilindro interior 19 y el árbol del husillo 18 gira en la posición debido al movimiento lineal del cilindro interior 19.
La constitución de la tuerca esférica 17 no está particularmente representada en el dibujo. Sin embargo, una ranura de retención de las bolas de forma helicoidal está instalada en una circunferencia interior de la tuerca esférica 17 de forma que la ranura de retención de las bolas se ajusta con una ranura roscada en forma helicoidal del árbol del husillo 18. Un gran número de bolas están dispuestas en la ranura de retención de las bolas y un canal el cual permite la conexión con comunicación de ambos extremos de la ranura helicoidal de retención de las bolas está provisto en la tuerca esférica 17 de forma que el gran número de bolas pueden circular. Cuando el árbol del husillo 18 está acoplado helicoidalmente con la tuerca esférica 17, las bolas se ajustan en el interior de la ranura roscada de forma helicoidal del árbol del husillo 18. Debido al movimiento de la tuerca helicoidal 17 en una dirección vertical, el árbol del husillo 18 realiza un movimiento giratorio por fuerza. En este momento, las propias bolas giran debido a la fuerza de fricción de las bolas y de la ranura roscada del árbol del husillo 18, permitiendo de ese modo un movimiento más suave comparado con un mecanismo de cremallera y piñón o similar.
Un primer elemento de cojín 27 compuesto de caucho o similar está instalado en un extremo inferior del árbol del husillo 18 a través de una herramienta de montaje y fijación 28. Por lo tanto, cuando el cilindro interior 19 realiza una carrera hacia la posición de descenso máxima la cual es un extremo inferior del árbol del husillo 18, el primer elemento de cojín 27 entra en contacto con la tuerca esférica 17 desde una superficie inferior y absorbe los choques de impacto que resultan de una colisión repentina. También, el primer elemento de cojín 27 se utiliza como un tope para limitar una carrera de descenso adicional de cilindro interior 19.
Además, un segundo elemento de cojín 26, el cual está colocado en la superficie inferior de un elemento de retención del rodamiento 15 para retener el rodamiento de bolas 13 para sostener de forma giratoria el árbol del husillo 18 y el cual está compuesto de caucho o similar, está insertado en el interior y retenido en una circunferencia interior superior de cilindro exterior 23. Cuando el cilindro interior 19 realiza una carrera hacia arriba a la posición de ascenso máximo, el segundo elemento de cojín 26 entra en contacto con una superficie superior de la tuerca esférica 17 y absorbe el choque del impacto de la tuerca esférica 17 resultando en una colisión repentina. También, el segundo elemento de cojín 26 se utiliza como un tope para limitar una carrera de ascenso adicional del cilindro interior 19.
Como ha sido descrito antes en este documento, la sección del árbol 6 del motor 32 está formada en una parte superior del árbol del husillo 18 como un cuerpo con el árbol del husillo 18 y el árbol del husillo 18 y la sección del árbol 6 constituyen una pieza del elemento de árbol. Una sección intermedia del árbol 21 la cual une el árbol del husillo 18 y la sección del árbol 6 como un relleno está formada de tal manera que la sección intermedia del árbol 21 está en la mitad del árbol del husillo 18 y la sección del árbol 6 del tamaño del diámetro. Y el árbol del husillo 18 y la sección del árbol 6 están sostenidos de forma giratoria en la sección del árbol intermedio 21 mediante el rodamiento de bolas 13. El rodamiento de bolas 13 está fijado por el elemento de retención del rodamiento cilíndrico 15 el cual está fijado a una superficie interior del cilindro exterior 23. Adicionalmente, una tuerca de fijación 14 está acoplada helicoidalmente con la sección intermedia del árbol 21 y sostiene la sección intermedia del árbol 21 de tal manera que ambos extremos del rodamiento de bolas 13 están emparedados entre la tuerca de fijación 14 y un resalte de la sección intermedia del árbol 21.
En el elemento del árbol el cual está constituido por el árbol del husillo 18 y la sección del árbol 6, los diámetros del árbol del husillo 18, la sección intermedia del árbol 21 y la sección del árbol 6 se hacen más delgadas en orden. Por lo tanto, cuando está montado el amortiguador electromagnético, el árbol del husillo 18 está helicoidalmente acoplado con la tuerca esférica 17, además la sección intermedia del árbol 21 está insertada en el interior del rodamiento de bolas 13 y finalmente la sección del árbol 6 está insertada en el interior del motor 32.
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Puesto que el árbol del husillo 18 y la sección del árbol 6 están unidos como ha sido descrito antes en este documento, el movimiento giratorio del árbol del husillo 18 es transmitido directamente al motor 32.
Cuando empuja hacia arriba una fuerza, una vibración o similar desde la superficie de la carretera actúa sobre el cilindro interior 19 del cuerpo del amortiguador 30 mientras el vehículo se está desplazando, el cilindro interior 19 realiza un movimiento lineal en una dirección telescópica y a lo largo del cilindro exterior 23. El movimiento lineal se convierte en movimiento giratorio del árbol del husillo 18 mediante el mecanismo de husillo de bolas 16 el cual está compuesto por la tuerca esférica 17 y el árbol del husillo 18.
Entonces, el movimiento giratorio del árbol del tornillo 18 es transmitido a la sección del árbol 6 la cual está unida al árbol del husillo 18. Cuando la sección del árbol 6 del motor 32 realiza un movimiento giratorio, el rotor 2, el cual tiene las bobinas 2a y está instalado en la sección del árbol 6, gira y las bobinas 2a pasan a través de campos magnéticos de los imanes permanentes 4a y 4b, por lo que se genera la fuerza electromotriz inducida. Sobre la base de la generación, se genera el momento de torsión el cual resiste contra los giros de la sección del árbol 6 debido a la fuerza electromagnética del motor 32.
Puesto que el momento de torsión inverso resultante de la fuerza electromagnética del motor 32 limita el movimiento de giro del árbol del husillo 18, el momento de torsión inverso funciona como una fuerza de amortiguación la cual retiene el movimiento lineal del cilindro interior 19 en una dirección telescópica y a lo largo del cilindro exterior 23. Por lo tanto, la energía del impacto desde la superficie de una carretera es absorbida y disminuida, el vehículo se hace más confortable de conducir y se mejora su conductibilidad.
Aquí, la fuerza de amortiguación la cual se genera en el amortiguador electromagnético es, para ser precisos, la suma total del momento de inercia del rotor 2 del motor 32, el momento de inercia del árbol del husillo 18 y la resistencia electromagnética generada por el motor 32. Sin embargo, la sección del árbol 6 y el árbol del husillo 18 están unidos. Por lo tanto, no existe la necesidad de un acoplamiento para unir la sección del árbol 6 y el árbol del husillo 18. El momento de inercia se hace mucho más pequeño.
El momento de inercia del árbol del husillo 18 se basa en la aceleración del empuje desde la superficie de la carretera y la intensidad del momento de inercia no se puede controlar libremente a diferencia de la fuerza electromagnética generada por motor 32. Por lo tanto, cuanto mayor es el momento de inercia del árbol del husillo 18, más difícil es el control de la fuerza de amortiguación por el amortiguador electromagnético.
Sin embargo, puesto que no existe acoplamiento para ser unido con el árbol del husillo 18 según la presente invención, el momento de inercia se hace mucho más pequeña. Especialmente en la etapa inicial de la entrada de una fuerza exterior en el interior del cuerpo del amortiguador 30, es posible evitar que la fuerza de amortiguación sobre la base del momento de inercia se haga demasiado grande.
Por lo tanto, es posible fabricar un vehículo más confortable de conducir. También, en el caso en el que la fuerza de amortiguación que se va a generar esté controlada de acuerdo con las condiciones del desplazamiento, la influencia que la fuerza de electromagnética del motor 32 ejerce sobre la fuerza de amortiguación siendo fácil de controlar se hace relativamente grande, por lo que la capacidad de control global de la fuerza de amortiguación se mejora en gran medida.
También, puesto que el árbol del husillo 18 y la sección del árbol 6 del motor 32 están formados como un elemento de árbol unido a diferencia del caso en el cual el árbol del husillo 18 y la sección del árbol 6 están constituidos como componentes separados y están unidos entre sí mediante un acoplamiento, el número de componentes se puede reducir, el montaje y el proceso se pueden facilitar, la productividad se puede mejorar y los costes de fabricación se pueden reducir.
Además, puesto que no se requiere el acoplamiento para la unión del árbol del husillo 18 y la sección del árbol 6, es posible acortar la longitud en la dirección axial y aligerar globalmente el amortiguador.
Los diámetros de los árboles del husillo 18, la sección intermedia del árbol 21 y la sección del árbol 6 se hacen más delgadas en orden. Por lo tanto, cuando se monta el amortiguador electromagnético, el árbol del husillo 18 está acoplado helicoidalmente con la tuerca esférica 17, además la sección intermedia del árbol 21 está insertada en el interior del rodamiento de bolas 13 y finalmente la sección del árbol 6 se puede insertar en el interior del motor 32. Por lo tanto, esto facilita el montaje y mejorar la productividad.
La presente invención no está limitada a las formas de realización descritas antes en este documento. Es evidente que la presente invención incluye diversas mejoras y modificaciones las cuales pueden ser realizadas por una persona experta en la técnica dentro del ámbito de las ideas técnicas proporcionadas en la siguiente reivindicaciones.
Aplicabilidad industrial
El amortiguador electromagnético según la presente invención se puede aplicar como un amortiguador para un vehículo.

Claims (4)

1. Un amortiguador electromagnético comprendiendo:
- un cuerpo del amortiguador (30) el cual realiza un movimiento telescópico en respuesta a una entrada desde el exterior;
- un mecanismo de husillo de bolas (16), el cual está dispuesto en el cuerpo del amortiguador (30), convierte el movimiento telescópico en un movimiento giratorio y está compuesto de una tuerca esférica (17) y un árbol del husillo (18);
- un motor (32) el cual está provisto coaxialmente con el cuerpo del amortiguador (30) y genera una resistencia electromagnética que se opone contra el movimiento giratorio que entra en el interior del árbol giratorio (6) del motor (32),
en el que el árbol del husillo (18) y el árbol giratorio (6) del motor (32) están constituidos como un elemento de árbol unido, y
en el que el cuerpo del amortiguador tiene un cilindro exterior (23) y un cilindro interior (19) para ser insertado de forma deslizante en el interior del cilindro exterior (23), y
en el que la tuerca esférica (17) del mecanismo de husillo de bolas (16) está fijada a una parte superior del cilindro interior (19) y el árbol del husillo (18), el cual está unido con el árbol giratorio (6) del motor (32), está acoplado helicoidalmente con la tuerca esférica (17),
caracterizado porque el cilindro exterior (23) está fabricado de una única pieza de material tubular recto provisto de un diámetro constante y el motor (32) está unido coaxialmente con una parte superior del cilindro exterior (23), y el árbol del husillo (18) y el árbol giratorio (6) están unidos mediante una sección intermedia del árbol (21) la cual está sostenida de forma que puede girar mediante una pared interior del cilindro exterior (23) a través de un rodamiento (13).
2. Un amortiguador electromagnético según la reivindicación 1 caracterizado porque el diámetro de la sección intermedia del árbol (21) es más delgado que aquél del árbol del husillo (18) y además el diámetro del árbol giratorio (6) es más delgado que aquél de la sección intermedia del árbol (21).
3. Un amortiguador electromagnético según la reivindicación 1 caracterizado porque un primer elemento de cojín (27), el cual entra en contacto con una superficie inferior de la tuerca esférica (17) en una posición de la carrera de máximo descenso del cilindro interior (19), está instalado en el extremo inferior del árbol del husillo (18).
4. Un amortiguador electromagnético según la reivindicación 1 caracterizado porque un segundo elemento de cojín (26), el cual entra en contacto con una superficie superior de la tuerca esférica (17) en una posición de la carrera de máximo ascenso del cilindro interior (19) está instalado en la superficie inferior del rodamiento (18).
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