专利名称：自冷却式执行机构的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种主动悬架系统。
背景技术：
机动车的主动悬架系统通常包括和车轮相连的执行机构。根据控制器的指令，这些执行机构控制着机动车车身的姿态。
其中一种执行机构就是电磁执行机构，其中流经线圈的电流产生磁场，该磁场使和车轮耦接的衔铁产生运动。该线圈电流由动力电路所提供。上述线圈和电路中的电流均产生热量。
由于包括动力电路在内的执行机构元件的操作环境很差，所以它们均被封装在护罩中。由于该动力电路被设置在很小的封闭空间内，所以散热就非常重要。
发明内容
本发明的一个方面是一种用于主动悬架系统的执行机构。上述执行机构包括衔铁和封闭上述衔铁的护罩。该护罩的内部容积能够根据衔铁的运动而变化。根据上述衔铁的运动，空气通过由护罩形成的第一孔。
在一个实施例中，上述护罩还形成有第二孔，根据上述衔铁的运动，空气可移动通过该孔。根据衔铁的运动，空气可以经由上述第一和第二孔被吸入到内部容积内，或者经由第一和第二孔从内部容积内排出。可替换的，根据上述衔铁的运动，空气可经由第一孔被吸入上述护罩内并经由第二孔排出。
在其他的实施例中，影响衔铁运动的电路被设置在护罩的内部中。
其他的实施例包括上述护罩形成一个在第一和第二孔之间延伸的迷宫。在迷宫内放置有一个可选的过滤器。
可设置任选的第一和第二单向阀，从而使空气经由第一孔进入护罩内部，并经由第二孔从护罩内部排出。上述第二单向阀还可以设置成使水能够经由第二孔从护罩内部排出。
在其他的实施例中，上述护罩包括和上述衔铁耦接的第一部分；耦接到上述第一部分的第二部分。上述第一部分包括连接到第二部分上的柔性部分。例如，该第一部分可以包括风箱。其他的实施例包括上述护罩的第一部分包括一个可移动部分，而第二部分为一个刚性部分。
第一部分包括第一气缸，第二部分包括第二气缸。这样，第一和第二气缸具有不同的半径，从而根据衔铁的运动，第一和第二气缸中的一个能够滑到另一个之内。或者，第一部分包括一个活塞头，第二部分包括一个能够容纳上述活塞头的气缸。该活塞头和气缸一起限定一个能够根据衔铁运动而改变的容积。
在其他的实施例中，第一部分限定一个根据衔铁的运动空气移动通过的第二孔。
在其他的实施例中，第二部分限定根据衔铁的运动空气移动通过的第二孔和第一孔。第二部分可在第一和第二孔之间可选地限定一个迷宫。
本发明的其他实施例包括设置有第一单向阀，从而使空气经由第一孔进入护罩内部。随后第二单向阀可设置成使空气经由第二孔从护罩内部排出。
在另一个方面，本发明包括一种用以冷却主动悬架系统上执行机构部件的方法，该方法是通过封闭具有内部容积的护罩内的部件来完成的。随后增大该内部容积。这就使空气被吸入该内部容积内并流过执行机构的部件。随后减小该内部容积，从而从护罩内排出空气。
在本发明的一些实施例中，增大上述内部容积包括让空气经由第一孔吸入护罩。减小上述内部容积包括让空气经由第一孔从护罩内排出。
在本发明的其他实施例中，增大上述内部容积包括让空气经由第一孔被吸入护罩。减小上述内部容积包括让空气经由第二孔从护罩内排出。使空气吸入上述孔的一种方式就是使密封第一孔的第一单向阀打开。随后，使空气从护罩内排出可以是使密封第二孔的第二单向阀打开。
本发明的其他实施例包括可通过减小护罩内部容积，使水经由第二孔从护罩内排出。
在本发明的其他实施例中，改变上述内部容积即增大或减小上述内部容积，可以包括使电流经过护罩内的线圈。这样，上述执行机构具有耦接到护罩柔性部分上的可移动衔铁。
图1示出一种执行机构，其中空气通过相同的孔进出护罩；图2示出密封进气孔的单向阀；图3示出密封排气孔的单向阀。
具体实施例方式
用于机动车的自适应悬架系统包括四个分别安装在机动车四个角上的电磁执行机构10。根据控制器的信号，该执行机构10通过施力来动态地控制车辆底盘和路面之间的间隔。这些力可共同控制着上述底盘相对于路面的姿态。
图1中示出一种示意性执行机构10，其根据控制器(未示出)提供的信号将电能转换成机械能。该信号由执行机构10内的电路板12上安装的元件所接收。根据上述控制信号，电路板12上的元件共同动作，经由线圈14产生电流，该线圈14设置成与衔铁16磁耦接。线圈14进一步被钢等铁质材料所环绕。上述电流使衔铁16沿着线圈14的纵向轴线移动。控制器可设置在护罩的内部或者外部。美国专利4,981,309公开一种适合的执行机构10，其内容作为参考结合在这里。
上述执行机构10可在充满灰尘和潮气、沙石崩溅以及偶尔动物出现的情况下进行操作。为了能够在这些恶劣的环境下操作，执行机构10设置有护罩18，该护罩内封装着电路板12、线圈14和衔铁16。
护罩18的上部20形成一种硬壳(rigid bell)，用以保护电路板12和线圈14。这种硬壳具有和护罩18的柔性下部24相连的开口22。和衔铁16相结合的挡板16被耦接到上述柔性下部24的一端。该上部和下部20，24一起形成大致管状的结构。护罩18的下部24在周向上是柔性的。在上述示意性实施例中，该下部24包括根据上述衔铁16轴向运动而膨胀和收缩的风箱。
由于欧姆电阻损失，流经线圈14和电路板12中不同电子元件的电流会产生热量。由于这些生热元件封装在护罩18内，所以护罩18内的温度就会升高，导致元件过早产生故障。
当衔铁16在进气冲程中向下运动时，上述风箱膨胀并经由过滤器32占据的迷宫所隔开的内孔28和外孔30抽入冷却空气。优选的，上述内孔28邻近电路板12，使经过滤的冷却空气能够立即通过电路板12。当上述衔铁16在排气冲程中向上运动时，该风箱收缩并经由上述内、外孔28、30将热气排出。
如图1所示，外孔30在内孔28之下。这种关系能够使进入或冷凝在上述迷宫内的水从护罩18内排出。
在图1所示的实施例中，空气经由相同的孔28、30进出护罩18。这种结构存在一些缺点。首先，任何进气内的潮气均可以冷凝在护罩18内。这样的话，水就会聚集在挡板26上。其次，在排气冲程中，上述风箱吹拂电路板12，空气经过电路板12至少一次。这样，空气就会比在进气冲程中从外界吸入的空气温度高。因此经过电路板12的空气平均温度就高于外界新鲜空气经过电路板12的温度。但这种缺点在图2、3所示的实施例中能够得以克服，其中空气可以经由不同的孔进出护罩18。
图2示出了由进气阀34密封的内孔28。该进气阀34是一种单向阀瓣或截止阀，其被定向成能够使外界空气进入护罩18内，而且还能防止空气从护罩18内逸出。相反的，如图3所示，挡板26内的排气孔由排气阀所密封。该排气阀和进气阀34一样，上单向阀瓣或截止阀。但是，该排气阀设置得可使空气离开而不是进入上述护罩18。挡板26上的排气孔的设置是有好处的，这是因为挡板26处于上述执行机构10的最低位置。因此重力可使任何积累的湿气收集在挡板26上，并且经由上述排气孔从护罩18排出。但是，上述排气孔并不是必须设置在执行机构的最低点上。
可以替换的是，可以将衔铁16和挡板26分别作为活塞杆(piston arm)和活塞头来形成护罩18。挡板26很容易地固定到一个气缸的内部。在这种情况下，护罩的内部体积，即气缸壁和挡板所限定的容积就会根据衔铁16的运动而改变。
在图2、3中示出具有进气阀34和排气阀36的护罩18，如图1中所探讨的那样，进气冲程将空气吸进护罩18内，并使之经由电路板12。但是在排气冲程中，空气经由排气孔排出护罩18。
图2、3所示的结构至少有两个优点，其中空气经由不同的孔进出护罩18。首先，电路板12处的平均空气温度很低。因此空气就能更有效地冷却电路板12。其次，任何冷凝在护罩18内的水能够经由上述排出孔从护罩18内排出。在排气冲程中当排气阀36打开时，上述排出过程能够自动地进行。
在这里所述的实施例中，由于风箱根据上述衔铁16的运动而膨胀和收缩，所以能够改变护罩18的内部容积。但是也可以使用其他结构，来改变护罩的容积。举例来说，将衔铁16耦接到可滑动进出第二刚性气缸的第一刚性气缸。在这种情况下，第一和第二气缸所封闭的容积也会根据上述衔铁的运动而改变。
可以理解的是，尽管通过详细叙述已经说明了本发明，但是上述叙述仅仅是用于示意，而不是限制本发明的范围，本发明的范围由权利要求的范围所限定。其他的方面、优点和修改都会落在下列权利要求的范围内。
权利要求
1.一种主动悬架系统的执行机构，包括衔铁；和封闭上述衔铁的护罩，该护罩的内部容积能够根据衔铁的运动而变化，该护罩限定有根据上述衔铁运动空气所通过的第一孔。
2.如权利要求1所述的执行机构，进一步包括控制衔铁运动的电路，该电路被设置在护罩的内部容积中。
3.如权利要求1所述的执行机构，其特征在于，上述护罩还进一步限定有第二孔，根据上述衔铁的运动，空气可通过该孔。
4.如权利要求3所述的执行机构，其特征在于，上述第一和第二孔可设置成根据衔铁的第一运动，空气经由上述第一和第二孔被吸入到内部容积内，而根据衔铁的第二运动，空气经由第一和第二孔从内部容积内排出。
5.如权利要求3所述的执行机构，其特征在于，上述第一和第二孔可设置成根据衔铁的第一运动，空气经由上述第一孔被吸入到内部容积内，而根据衔铁的第二运动，空气经由第二孔从内部容积内排出。
6.如权利要求3所述的执行机构，其特征在于，上述护罩的壁形成一个在第一和第二孔之间延伸的迷宫。
7.如权利要求6所述的执行机构，进一步包括一个设置在迷宫内的过滤器。
8.如权利要求3所述的执行机构，进一步包括和第一孔相连的第一单向阀，该第一单向阀构造成使空气经由第一孔进入护罩内部。
9.如权利要求8所述的执行机构，进一步包括和第二孔相连的第二单向阀，该第二单向阀构造成使空气经由第二孔从护罩内部排出。
10.如权利要求9所述的执行机构，其特征在于，可设置上述第二单向阀从而使流体从护罩内部容积中排出。
11.如权利要求1所述的执行机构，其特征在于，上述护罩包括和上述衔铁耦接的第一部分；以及耦接到上述第一部分的第二部分，第一和第二部分所封闭的容积根据衔铁的运动而变化。
12.如权利要求11所述的执行机构，其特征在于，第一部分包括风箱。
13.如权利要求12所述的执行机构，进一步包括限定第二孔的挡板，该挡板耦接到上述风箱上。
14.如权利要求12所述的执行机构，其特征在于，第一部分进一步包括根据衔铁运动进行移动的挡板，由此该挡板将第一部分耦接到衔铁上。
15.如权利要求14所述的执行机构，其特征在于，所述挡板限定一个根据衔铁运动空气所通过的第二孔。
16.如权利要求12所述的执行机构，其特征在于，所述衔铁包括耦接到风箱上的挡板。
17.如权利要求16所述的执行机构，其特征在于，所述挡板限定一个根据衔铁运动空气所通过的第二孔。
18.如权利要求17所述的执行机构，进一步包括和第一孔相连的第一单向阀，该第一单向阀构造成使空气经由第一孔进入护罩内部；和第二孔相连的第二单向阀，该第二单向阀构造成使空气经由第二孔从护罩内部排出。
19.如权利要求11所述的执行机构，其特征在于，上述第一部分包括连接到第二部分的柔性部分。
20.如权利要求19所述的执行机构，其特征在于，第二部分包括一个刚性部分。
21.如权利要求11所述的执行机构，其特征在于，上述第一部分包括一个可移动部分。
22.如权利要求21所述的执行机构，其特征在于，第一部分包括第一气缸，第二部分包括第二气缸，第一和第二气缸具有不同的半径，从而根据衔铁的运动，第一和第二气缸中的一个能够滑到另一个之内。
23.如权利要求21所述的执行机构，其特征在于，第一部分包括活塞头，第二部分包括可以容纳该活塞头的气缸，该活塞头和气缸一起限定一个能够根据衔铁运动而变化的容积。
24.如权利要求11所述的执行机构，其特征在于，上述第一部分限定根据衔铁运动空气所通过的第二孔。
25.如权利要求24所述的执行机构，进一步包括和第一孔相连的第一单向阀，该第一单向阀构造成使空气经由第一孔进入护罩内部；和第二孔相连的第二单向阀，该第二单向阀构造成使空气经由第二孔从护罩内部排出。
26.如权利要求11所述的执行机构，其特征在于，上述第二部分限定根据衔铁运动空气所通过的第二孔；并且限定第一孔。
27.如权利要求26所述的执行机构，其特征在于，第二部分在第一和第二孔之间限定一个迷宫。
28.一种具有主动悬架系统的机动车，该主动悬架系统包括如权利要求1所述的执行机构。
29.一种主动悬架系统，包括如权利要求1所述的执行机构。
30.一种机动车，包括如权利要求29所述的主动悬架系统。
31.一种用以冷却主动悬架系统内执行机构部件的方法，该方法包括改变护罩的内部容积，从而使空气吸入该护罩内并流经执行机构的部件；改变该内部容积，以从护罩内排出空气。
32.如权利要求31所述的方法，其特征在于，上述改变内部容积包括增大该内部容积。
33.如权利要求32所述的方法，其特征在于，上述改变内部容积包括减小该内部容积。
34.如权利要求33所述的方法，其特征在于，上述增大内部容积包括让空气经由第一孔被吸入护罩，而上述减小内部容积包括让空气经由第一孔从护罩内排出。
35.如权利要求33所述的方法，其特征在于，上述增大内部容积包括让空气经由第一孔被吸入护罩，而上述减小内部容积包括让空气经由第二孔从护罩内排出。
36.如权利要求35所述的方法，其特征在于，使空气吸入上述护罩就是使密封第一孔的第一单向阀打开，而使空气从护罩内排出就是使密封第二孔的第二单向阀打开。
37.如权利要求35所述的方法，其特征在于，上述减小护罩内部容积进一步包括使流体经由第二孔从护罩内排出。
38.如权利要求33所述的方法，其特征在于，上述增大和减小内部容积可以分别包括使电流经过护罩内的线圈，上述执行机构的可移动衔铁耦接到护罩部分上。
39.一种封闭衔铁的护罩，该护罩的内部容积根据衔铁的运动而变化，内部容积的变化使空气通过由护罩所限定的孔。
全文摘要
一种主动悬架系统的执行机构包括衔铁和封闭有内部容积的护罩。该内部容积能够根据衔铁的运动而变化。该护罩的壁形成有根据上述衔铁运动空气移动通过的第一孔。
文档编号H02K11/04GK1709729SQ20051007635
公开日2005年12月21日 申请日期2005年6月10日 优先权日2004年6月17日
发明者詹姆斯·A·帕里森, 约翰·J·布林 申请人:伯斯有限公司