专利名称：用于车辆的电磁减震器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于车辆等的减震器，其插入在车身和车轴之间用于缓冲从道路传来的振动，尤其涉及一种用于车辆的电磁减震器，其具有将一螺旋轴可转动地拧入一球螺母的装置，从而通过该螺旋轴将轴力传输元件的直线运动转换成发动机中的一个发动机轴的旋转运动，其中由该发动机轴的旋转运动产生的电磁力被用作了阻尼力。
背景技术：
油压型减震器通常已知插入在车辆的车身和车轴之间。这种油压型减震器悬挂着车身，同时通过缓冲从道路传来的振动来改善车辆的驾驶舒适性。
用于车辆的油压型电磁阻尼减震器可以提供很大阻尼力，但是却需要油。所以，此电磁减震器需要可防止漏油的密封装置以及复杂的阀门机构。一旦漏油就可能无法获得所需的阻尼力。
在这种情况下，一种新的不需油、空气、电源等等的电磁减震器最近被研究并其论文已公开(汽车电磁悬挂装置研究汽车技术协会，预先编辑发行文献号NO.4-00，2000)。
该电磁减震器的基本结构包括，如图4所示的实施例，一球螺母87、一安装该球螺母87的凸缘74、一固定有一环形支架的凸缘77、一导杆76将该凸缘74连接到该凸缘77上、一螺旋轴88可转动地拧入该球螺母87，以及一发动机89，其通过一连接件83和一轴89a连接到该螺旋轴88的上端。
并且，在通过将电磁减震器插入车身和车轴之间来将电磁减震器用作车辆悬挂装置的时候，电磁减震器的上端通过将一个凸缘80固定在发动机89上的凸缘68上来连接在车身上，而其下端通过环形支架78连接在车轴上。
在这种情况下，发动机89的下端通过一个凸缘70和一个连杆71连接在一个凸缘72上，一个球轴承84固定在凸缘72的内表面，而螺旋轴88的上部可转动的插入球轴承84的内部。
此外，凸缘72通过一个连杆73连接在凸缘75上，而导杆76可滑动的插入形成在凸缘75中的一个孔中，该孔仅仅允许球螺母87作直线运动。
根据使用电磁减震器的悬挂装置的原理，例如，当球螺母87在由道路输入的振动下沿箭头″a″方向直线运动的时候，球螺母87的直线运动在球螺母87中的球以及螺旋轴88周边的螺旋凹槽88a的引导下转变为球螺母87内部的螺旋轴88的旋转运动。
因此，当轴89a沿着箭头″b″方向进行旋转运动的时候，螺旋轴88的旋转运动通过连接在螺旋轴88上端的连接装置83传递，从而在发动机69中产生一感应电动势。当发动机89中的每个电极(未特别显示)在没有电源的时候短路或为获得所需的电磁力连接在控制电路上的时候，发动机89内部线圈会在该感应电动势作用下产生电流，并且发动机89会产生一电磁力。
此刻，所产生的电磁力与轴89a的转动方向相反，并且由于电磁力将产生一个抵抗轴89a转动的扭矩，导致发动机89的轴89a的转动受到限制。
然后，对轴89a的转动限制导致限制螺旋轴68的转动，并且从而使得该力矩作为限制球螺母87直线运动的阻尼力。
也就是，力矩的作用成为了限制电磁减震器伸长以及缩短运动的阻尼力。
此处，当留意球螺母87的时候，如图5所示，在球螺母87中设置有许多小直径的球87a，这些球87a与螺旋轴88的螺旋槽88a相啮合形成了一对螺纹，而螺旋轴88拧入到球螺母67中并相对其转动。
因此，当球螺母87在轴向直线移动的时候，球沿着凹槽88a运动，从而向螺旋轴88强制供给旋转力以转动螺旋轴88。
如此，因为螺旋轴88和球螺母87互相平滑地移动，所以其对于将电磁减震器需要的直线运动转换为旋转运动是十分有用的机构。
发明内容
如上所述的不用油的电磁减震器是很有用的，因为不需要防止漏油的密封机构或复杂的阀机构，而另一方面，当其用于悬挂装置的时候将带来如下的许多问题。
即，因为通常电磁减震器倾斜布置在车身和车轴之间，因此存在一种情况，作用在行驶的车辆上的减震器上的力输入到球螺母上时不仅沿着轴向而且也沿着倾斜方向，就如由于车辆转向、粗糙的道路等等引起的振动形成的向上输入或振动而引起弯曲力。
凸缘75承受这个弯曲力，但是在凸缘75和导杆76之间或在凸缘75和螺旋轴88之间由于机械加工不可避免地形成有一个轻微的间隙，因此会存在由于间隙松动所引起的凸缘75不能完全承受弯曲力的情况。
同样，由于机械加工在球螺母67和螺旋轴88之间的间隙也存在松动的问题，同样会形成松配合。
结果，当一个较大的力在倾斜方向输入到电磁减震器中的时候，有可能，如图6所示，电磁减震器将倾斜，并且螺旋轴88的中心轴″c″将偏离球螺母87的中心轴″d″。
其原因是因为在电磁减震器中球螺母87是安装并固定在导杆76上端的，所以当球螺母87承受从固定在76下端的环形支架78传来的水平力的时候，一个围绕球螺母87和螺旋轴88啮合部分的转动力矩将作用于球螺母87上。结果，球螺母87的中心轴将不可避免地偏出螺旋轴88的中心轴，如图6所示。
球螺母87仅仅通过许多球87a连接在螺旋轴88上，因此，由于球87b、87c中心轴之间的偏差使得同心作用在球87b、87c上的载荷将会造成球87b、87c或螺旋轴88的螺纹损坏。
然后由于球87b、87c或螺旋轴88的螺纹的损坏将会导致螺旋轴88和球螺母87转动或减震器的伸缩方向的运动不能很好的完成，电磁减震器的运转恶化将引起其故障。
此外，因为悬挂弹簧没有连接在上述电磁减震器上，当上述电磁减震器插入车辆的车轴和车身之间的时候，存在一种情况，即采用上述电磁减震器的一些车辆的车身会降低，而电磁减震器不能作为减震器来工作。本发明鉴于上述问题而提出，其目的是提供一种可用于车辆上的电磁减震器，其中电磁减震器运用电磁力作为阻尼力，也就是不使用油的情况下也能产生阻尼力。
为了实现上述目的，本发明的第一种形式提供一用于车辆的电磁减震器，其中，一个车轴-侧管可滑动地插到一个车身-侧管的外侧，一个上部悬挂弹簧接收器连接在该车身-侧管上，一个下部悬挂弹簧接收器连接在该车轴-侧管上，一个发动机连接在该车身-侧管内部或外部，以及一个布置在该车轴-侧管内部的球螺母，该球螺母与该车轴-侧管一起移动。一个螺旋轴直接地或通过一个动力传输装置连接在该发动机轴上、或与该发动机轴形成整体，该螺旋轴可转动的拧在该球螺母中，其中该球螺母的直线运动被转变成该螺旋轴的旋转运动，该旋转运动被传输到该发动机轴，从而产生电磁力，并且由该电磁力抵抗该发动机轴的转动所引起的力矩被用于限制车轴-侧管的直线运动的阻尼力。
本发明的第二种形式提供一种用于车辆的电磁减震器，其中，一个车轴-侧管可滑动的插入到一个车身-侧管的外侧，一个上部悬挂弹簧接收器连接在该车身-侧管上，一个下部悬挂弹簧接收器连接在该车轴-侧管上，一个发动机连接在该车轴-侧管的外侧或内侧，并且一个球螺母布置在该车身-侧管的内部，该球螺母与该车身-侧管一起运动。一个螺旋轴直接地或通过一个动力传输装置连接在该发动机轴上、或与该发动机轴形成整体，该螺旋轴可转动的拧在该球螺母中，其中该球螺母的直线运动被转变成该螺旋轴的旋转运动，该旋转运动被传输到该发动机轴，从而产生电磁力，并且由该电磁力抵抗该发动机轴的转动所引起的力矩被用作限制车身-侧管的直线运动的阻尼力。
因而，根据本发明的第一种或第二种形式的用于车辆的电磁减震器可以将发动机所产生的电磁力作为阻尼力，并且可以在不使用油的情况下产生阻尼力。
并且因为该车轴-侧管可滑动插入在车身-侧管中，即便是弯曲力施加于该用于车辆的电磁减震器上的时候也可以防止该车轴-侧管向该车身-侧管倾斜。从而，该球螺母的中心轴线不会偏离该螺旋轴的中心轴线，防止了对该球螺母和该螺旋轴的损坏，也就是防止了对该用于车辆的电磁减震器的损坏。
此外，按照该电磁减震器，当发动机连接在车身-侧管内部的情况下，由于用于车辆的电磁减震器的关键部件，例如发动机、球螺母、以及螺旋轴都是被车轴-侧管和车身-侧管盖着的。因此，应用于车辆上的时候，雨水、泥、石头等等都不会进入电磁减震器或直接地撞击该关键部件。因此可以有效防止雨水、泥、石等等对该用于车辆的电磁减震器的损坏。
此外，因为悬挂弹簧接收器布置在该用于车辆的电磁减震器中，可以在该电磁减震器上连接一个悬挂弹簧。从而当插入到车身和车轴之间的时候，弹簧可以作为一个减震器并且可以应用于各种车辆上。
这样一来，通过上述效果，当使用电磁力作为阻尼力的时候，该电磁减震器可以在不使用油的情况下被应用于车辆上。
本发明的第三种形式提供一种用于车辆的电磁减震器，其中，一个车轴-侧管可滑动地插入到一个车轴-侧管的外侧，一个上部悬挂弹簧接收器连接在该车身-侧管上，一个下部悬挂弹簧接收器连接在该车轴-侧管上，一个线圈围旋绕在一个可转动的插入该车身-侧管内侧的轴上，一个永磁体相对该车身-侧管的线圈布置，用于在车身-侧管内部产生磁场，并且一个球螺母布置在该车轴-侧管内部，该球螺母同该车轴-侧管一起运动。一个螺旋轴直接地或通过一个动力传输装置连接在该发动机轴上、或与该发动机轴形成整体，该螺旋轴可转动的拧在该球螺母中，其中该球螺母的直线运动被转变成该螺旋轴的旋转运动，该旋转运动被传输到该发动机轴，从而产生电磁力，并且由该电磁力抵抗该发动机轴的转动所引起的力矩被用作限制该车轴-侧管的直线运动的阻尼力。
本发明的第四种形式提供一种用于车辆的电磁减震器，其中，一个车身-侧管可滑动地插入到一个车轴-侧管的外侧，一个上部悬挂弹簧接收器连接在该车轴-侧管上，一个下部悬挂弹簧接收器连接在该车身-侧管上，一个线圈围旋绕在一个可转动的插入该车身-侧管内侧的轴上，一个永磁体相对该车身-侧管的线圈布置，用于在该车身-侧管内部产生磁场，并且一个球螺母布置在该车身-侧管内部，该球螺母同该车身-侧管一起运动。一个螺旋轴直接地或通过一个动力传输装置连接在该发动机轴上、或与该发动机轴形成整体，该螺旋轴可转动的拧在该球螺母中，其中该球螺母的直线运动被转变成该螺旋轴的旋转运动，该旋转运动被传输到该发动机轴，从而产生电磁力，并且由该电磁力抵抗该发动机轴的转动所引起的力矩被用作限制该车身-侧管的直线运动的阻尼力。
这样一来，在本发明的第三或第四种形式的用于车辆的电磁减震器中，电磁力产生在线圈中，并且通过电磁力抵抗发动机轴的转动所产生的扭矩来用于限制该车身-侧管或该车轴-侧管的直线运动的阻尼力。因此这种电磁减震器也可以与本发明的第一或第二中形式一样产生同样的效果。
此外，该线圈或该永磁体直接地连接在该车身-侧管或该车轴-侧管内部，并且不需要框架来盖住它。从而，相对于发动机布置在车身-侧管或车轴-侧管内部的布置，线圈产生的热不会残留在该车身-侧管或该车轴-侧管内部。
并且即使线圈产生的热被传输到该车身-侧管或该车轴-侧管，该热量已可以有效的被车身-侧管或车轴-侧管所释放。
因而，因为可以避免线圈本身的温度升高，所以构成线圈的电线的绝缘性能不会由于电线绝缘涂层的化学变化而恶化。
从而可以防止线圈漏电并且限制了该用于车辆的电磁减震器的损坏。
这样一来，通过上述效果，当使用电磁力作为阻尼力的时候，该电磁减震器可以在不使用油的情况下被应用于车辆上。
在本发明的第一或第三种形式的优选方式中，球螺母连接在插入到车身-侧管内部的连接管的一端，而连接管的另一端连接在车轴-侧管上。
此外，在本发明的第二或第四种形式的优选方式中，球螺母连接在插入到车轴-侧管内部的连接管的一端，而连接管的另一端连接在车身-侧管上。
上述优选方式中，因为连接管布置在车身-侧管或车轴-侧管内部，并且球螺母是直接地连接在该连接管上而没有连接在车身-侧管或车轴-侧管上，所以即便由于石头之类的撞击电磁减震器而产生了震动也可以保护该球螺母。
另外，如果使用的连接管比车身-侧管或车轴-侧管短，与球螺母连接在车身-侧管或车轴-侧管中部的情况相比较，该球螺母可以仅仅通过将连接在球螺母上的连接管插入到车身-侧管或车轴-侧管内部而设置在车身-侧管或车轴-侧管的中部，从而容易对其进行加工，此外，在本发明的第一或第三种形式的更优选的方式中，设置有一个转动防止装置，使得该车身-侧管不会相对于该球螺母转动。
此外，在本发明的第二或第四种形式的更优选的方式中，设置有一个转动防止装置，使得该车轴-侧管不会相对于该球螺母转动。
从而，在上述优选方式的电磁减震器中，由于该车身-侧管或该车轴-侧管不会相对球螺母转动，尤其当该用于车辆的电磁减震器被作为支柱形式使用并且被安装在车身上的时候，球螺母同车身-侧管一起运动或车轴-侧管随着车辆转弯而转动，然后这个旋转运动被传输到发动机轴或车轴上。从而可以防止产生在发动机或线圈中的电磁力对每次车辆转弯都产生阻尼力或者球螺母转动使螺旋轴直线地移动，使得防止了车辆高度增加或减少地变化。
并且在第一种形式或者的三种形式的更优选的方式中，车辆的安装部分设置有连接在车身-侧管和发动机之间的上部悬挂弹簧接收器，并且一个悬挂弹簧被插入在该上部悬挂弹簧接收器和该下部悬挂弹簧接收器之间。
在这种优选方式中，因为发动机布置在汽车车身的内部，其可以防止雨水、泥或者石头直接地撞击发动机，从而可以避免由此所引发的发动机故障。
并且因为发动机的长度没有增加减震器本身的长度，所以该用于车辆的电磁减震器作为减震器使用的时候可以具有足够的行程。
此外，此用于车辆的电礠减震器由于设置有悬挂弹簧可以在车身和车轴之间作为减震器工作，而可以被用于各种车辆上。
此外，在第一种形式、第二种形式、第三种形式或者第四种形式的优选方式中，车辆的安装部分设置有连接在车身-侧管顶部或者发动机上的上部悬挂弹簧接收器，并且一个悬挂弹簧被插入在该上部悬挂弹簧接收器或者该下部悬挂弹簧接收器之间。
从而，此用于车辆的电磁减震器由于设置有悬挂弹簧可以在车身和车轴之间作为减震器工作，而可以被用于各种车辆上。
此外，在第一种形式、第二种形式、第三种形式或者第四种形式的更优选方式中，车辆的安装部分的结构包括一个可连接在车辆上的支架，一个衬套被该支架固定并围绕，并且一个滚动轴承被该衬套固定并围绕，其中该上部悬挂弹簧接收器连接在该支架上，并且该车身-侧管或者该发动机安装在该滚动轴承的内表面。
在上述优选方式中，尤其当该用于车辆的电磁减震器被作为支柱形式使用并被安装在车辆上的时候，该电磁减震器本身随着车辆转弯而相对车身转动，从而限制了车轴-侧管相对于车身侧管的转动。因此，球螺母转动然后此旋转运动将被传递到该发动机轴或者车轴。从而可以防止产生在发动机或线圈中的电磁力产生阻尼力或者该球螺母对每次车辆转弯都转动使螺旋轴直线地移动，从而防止了车辆高度增加或减少地变化。
本发明的这些及其他目的、特征、形式以及优点通过参照所附附图所公开的本发明的一个最优方案的下述详细说明对本领域技术人员来说将会变得更加明显。
图1是根据本发明的一个第一实施例的用于车辆的电磁减震器的侧剖图。
图2是根据本发明的一个第二实施例的用于车辆的电磁减震器的侧剖图。
图3是根据本发明的一个第三实施例的用于车辆的电磁减震器的侧剖图。
图4是现有技术的电磁减震器的示意图。
图5是一个螺旋轴拧入到一个球螺母中的状态的侧剖图。
图6是一个球螺母的中心轴线偏离一个螺旋轴的中心轴线的状态的侧剖图。
具体实施例方式
下面将参照附图对本发明优选的实施例进行说明。通过本发明的实施例的说明，本领域技术人员应当理解此处公开的内容仅仅是为了描述，并非用于对所附权利要求及其等同部分进行限制。
第一实施例一个根据本发明的用于车辆的电磁减震器包括，如图1所示，一个外管2，其为车轴-侧管，一个内管1，其为通过轴承构件9、10可滑动地插入到该外管2内部的车身-侧管，一个同轴连接在该外管2内部的连接管5，一个发动机″M″连接在该内管1的上端并且具有短接的电极，一个球螺母3连接在该连接管5的上端，一个螺旋轴4连接在该发动机″M″的一个框架32内部的一个发动机轴″MS″上，一个下部悬挂弹簧接收器6固定在该外管2的外侧面上，一个车辆安装部分″T″带有一个上部悬挂弹簧接收器7，其通过一个螺母19连接到一个布置在上述发动机″M″上的轴13上，并且一个悬挂弹簧8插入在该上部悬挂弹簧接收器7和该下部悬挂弹簧接收器6之间，其结构为图1所示的支柱形式。
如下面的详细说明所述，该外管2是圆柱形的，并且其下端通过一个盖子″C″封闭。一个连接在一个车轴侧面的轴支架14设置在该外管2的下表面，并且该下部悬挂弹簧接收器6固定在该外管2的外表面上。
该内管1是圆柱形的，并且该发动机″M″连接在内管1的上端，并且一个装备有一个缓冲弹簧20的弹簧座21安装在内管1的下端，其中该内管1可滑动的插入该外管2内部。一个唇缘″R″布置在外管2的开口端并且随内管1一起滑动。因此，雨水、灰尘等等不会进入该用于车辆的电磁减震器内部。
并且一个键1a布置在该内管1下端的外表面，并且一个键槽(未显示)沿着轴向布置在该外管2的内表面。该键1a与该键槽啮合，使得该外管2不会相对该内管1转动。
然而，键1a和键槽是布置用于防止内管1相对其后将要描述的球螺母3转动的。也就是，球螺母3布置在连接在外管2上的连接管5的顶端，因此，由于键1a和键槽之间的关系内管1不会相对球螺母3转动。除了将键1a和键槽布置在内管1和外管2之间，键1a和键槽也可以布置在连接管5的外表面和内管1的内表面之间，或者在球螺母3的外表面和内管1的内表面之间，并且防止内管1相对外管2的转动可以通过除了键和键槽之外的结构来实现。
如上所述，内管1和外管2通过轴承构件9、10互相滑动并且接触，因此，当弯曲力作用于该用于车辆的电磁减震器上的时候，外管2不会相对内管1倾斜。
连接管5拧到与外管2同轴的螺帽″C″中，同时一个与螺帽″C″接触的减震器23布置在外管2内部。当该用于车辆的电磁减震器收缩到极点的时候，减震器23将会在布置在内管1下端的一个弹簧座21以及螺帽″C″之间产生缓冲振动，从而保护该电磁减震器，并且防止了连接在内管1上端的发动机″M″对其后将要描述的球螺母3的干涉。另一方面，当该用于车辆从电磁减震器展开到极点的时候，球螺母3被通过上述的缓冲弹簧20与球螺母3接触的方式受到了保护。
连接管5是圆柱形的并且，如上所述，其具有一个拧到布置在外管2下端的螺帽″C″中的下端，该连接管5被插入内管1中，同时具有一个连接着球螺母3的上端。从而，连接管5随着外管2一起移动。
下面将对连接在内管1上方的发动机″M″进行说明。发动机″M″包括一个圆柱形的作为磁轭(未显示)的框架，一个永磁体连接在该框架上用以在框架内部产生磁场，一个发动机轴″MS″通过一个轴承可转动的插入该框架中，一个线圈相对该永磁体卷绕在发动机轴″MS″上，一个集电环布置在该发动机轴″MS″的外表面，并且一个电刷连接在一个电刷架上。发动机″M″是公知的，并且连接在该内管1的上端。
上述实施例中的发动机″M″是一个直流电动机，但是也可以是例如无电刷电动机、交流发动机、以及除具有直流电刷的发动机之外的各种发动机。每个发动机″M″的电极是短接的或者连接在一个控制装置上。
螺旋轴4上端拧入发动机″M″的发动机轴″MS″中，同时通过轴承11、12可转动的插入内管1内部。减震器22布置在螺旋轴4的下端的顶端，它的一个螺旋槽(未显示)拧在球螺母3中。当球螺母3移到螺旋轴4的下端，也就是，当该用于车辆从电磁减震器展开到极点的时候，减震器22防止了球螺母3从螺旋轴4滑下，同时减轻了弹簧座22对球螺母3的干涉，从而防止了球螺母3损坏。
在该实施例中，螺旋轴4的上端拧入并且连接在发动机轴″MS″上，但是只要螺旋轴4的旋转运动能被传输到发动机轴″MS″上，其连接方法并不限于螺纹方式，也可以使用其它惯常采用的方法。例如，该螺旋轴4以及该发动机轴″MS″也可以整体地模制在一起。
另外地，一个动力传输装置也可以布置在螺旋轴4和发动机轴″MS″之间将螺旋轴4的旋转运动传递给发动机轴″MS″。在这种情况下，因为该动力传输装置(未显示)是一个布置在发动机轴″MS″顶端的齿轮而成为了一个中心齿轮，并且此外一个中心齿轮布置在内管1的内表面，同时一个行星齿轮布置在螺旋轴4中。也就是，一个齿轮机构也可以是行星齿轮插入在发动机轴″MS″中的中心齿轮以及内管1中的中心齿轮之间，并且每个齿轮互相啮合。此外，另外地，一个扭力杆也可以使用在发动机轴″MS″和螺旋轴4之间。
如上所述，在齿轮机构被用作动力传输装置的情况下，根据每个齿轮的齿轮齿数比的不同发动机轴″MS″的转速相对螺旋轴4的转速增加或者减小。在使用扭力杆的情况下，扭力杆在某种程度上对螺旋轴4的转速进行了缓冲。因此，尤其当螺旋轴的转速4变化时，该变化可以延迟传递给发动机轴″MS″。
至于球螺母3，虽然其结构没有显示在该附图中，但是例如，一个形成在球螺母内表面的螺旋球保持部分与螺旋轴的螺旋螺纹槽啮合，并且许多球布置在该保持部分中。一个连通螺旋球保持部分两端之间的通道布置在该球螺母内部，用于球在其中循环转动。在螺旋轴拧入球螺母的情况下，球螺母中的球与螺旋轴的螺旋槽相接合，并且作为螺旋轴的旋转运动的结果，球自身由于与螺旋轴的螺旋槽的摩擦而转动，从而与齿条-齿轮传动机构等等相比运动更平滑。
如上所述，球螺母3可转动的沿着螺旋槽连接在螺旋轴4上，其中随着球螺母3直线地向上或者向下，球螺母3中的球也向上或者向下移动。此刻，因为球沿着螺旋轴4的螺旋槽移动，所以螺旋轴4也被迫转动。
也就是，球螺母3的直线运动通过上述机构转变为了螺旋轴4的旋转运动。从而，因为球螺母3通过连接管5与外管2整体地移动，外管2的直线运动转变为了螺旋轴4的旋转运动。
车辆安装部分″T″包括可连接到车辆上的一对向上的支架17以及一个向下的支架18，一个连接在支架18上的上部悬挂弹簧接收器7，衬套15被一对支架17、18固定和围绕着，并且滚动轴承16被衬套15固定和围绕着，其中布置在发动机″M″上端的轴13安装在滚动轴承16的内表面。
该支架17、18分别形成得像圆盘一样，其内表面具有一个凹形部分以便来固定并包围衬套15，并且包括多个在其边缘附近的孔(未显示)，螺钉拧入其中然后拧入车身中。
衬套15被支架17、18的凹形部分固定和包围，并且滚动轴承16被在衬套15的上形成的一个凹口固定。轴13与滚动轴承16的内表面啮合，同时车辆-安装部分″T″通过螺母19固定在轴13上。因此，该用于车辆的电磁减震器可相对该车辆-安装部分″T″旋转。
然而，根据上述结构，因为在该用于车辆的电磁减震器中，例如球螺母3或者螺旋轴4等关键部分是通过内管1和外管2盖住的，所以当应用于车辆上的时候，雨水、泥、石头等等不会进入该用于车辆的电磁减震器并且不会直接地碰撞上述关键部分。从而可以有效地避免由上述原因引起的电磁减震器的损坏。
此外，因为该上部和下部悬挂弹簧接收器布置在该用于车辆的电磁减震器上，并且该悬挂弹簧插入在悬挂弹簧接收器之间，即使电磁减震器插入在车身和车轴之间，它也可以当作减震器使用并且可以被用于各种车辆上。
然而，图1中所示的该用于车辆的电磁减震器的基本型式乃是所谓的竖型电磁减震器，其中发动机所连接的内管连接在车身上，并且外管连接在车轴上，但是也可以是另一种颠倒的类型，其中，车身-侧管是外管并且车轴-侧管是内管，并且发动机可以不连接在作为车身-侧管的内管上，而是连接在作为车轴-侧管的外管上。
此外，如图所示，发动机″M″连接在内管1的上端，但是也可以连接在内管1内部，其中，因为不但球螺母3和螺旋轴4而且发动机″M″都是通过内管1和外管2盖住的，因此即便应用于车辆上的时候，雨水、泥、石头等等都不会进入电磁减震器或直接地撞击发动机″M″。从而可以更有效地避免由上述原因引起的电磁减震器的损坏。
并且，在发动机″M″连接在外管2上的情况下(未显示)，球螺母3也可以不用连接管5直接连接到内管1上。并且如果此处所用的连接管5比内管1短，与球螺母3连接在内管1中间部分的情况相比，球螺母3可以仅仅通过插入连接在内管1内部的球螺母3上的连接管5而布置在内管1的中间部分，使其便于加工。
下面将对操作情况进行说明。在该用于车辆的电磁减震器中，内管1通过车辆安装部分″T″连接在车辆车身上，并且外管2通过轴支架14连接在车轴上，其中，随着车辆行驶过程中的路面反映或者道路的震动等等，该电磁减震器展开或者收缩。
也就是，外管2沿着内管1的外表面直线移动。然后，连接在与外管2联接的连接管5顶端的球螺母3同样直线移动，并且如上所述球螺母3的直线运动转变为螺旋轴4的旋转运动，最终被传输到发动机″M″的发动机轴″MS″。
在动力传输装置布置在螺旋轴4和发动机轴″MS″之间、并且该动力传输装置是一个行星齿轮的情况下，根据行星齿轮的齿轮齿数比，发动机″M″的发动机轴″MS″的转速超过螺旋轴4的转速增加或者减小。
从而，随着发动机″M″的发动机轴″MS″转动，绕着发动机轴″MS″的线圈穿过连接在发动机″M″的框架上的永磁体的磁通量从而生产一感应电动势。然后，当发动机″M″的每个电极短接的时候，也就是当线圈短接的时候，由于感应电动势将会在线圈中产生电流，从而生产电磁力，也就是产生一个抵抗发动机轴″MS″转动的力矩。
因此，该抵抗发动机轴″MS″转动的力矩将限制发动机轴″MS″的旋转运动。从而，螺旋轴4的转动由于发动机轴″MS″转动的限制而受到限制，并且因此球螺母3的直线运动以及球螺母3通过连接管5所连接的外管2的最终直线运动受到了限制。因此由于磁力而产生的抵抗发动机轴″MS″转动的力矩作为了阻尼力。
如上所述，在该用于车辆的电磁减震器中，外管2在向上以及向下方向相对内管1的直线运动转变为了螺旋轴4的旋转运动，然后生产了发动机轴″MS″的旋转运动。从而在发动机″M″上产生了一电磁力并被作为了阻尼力。在该实施例中，因为使用的是一种支柱型的电磁减震器，所以滚动轴承16是布置在车辆安装部分″T″中的，并且该用于车辆的电磁减震器可以相对该车辆安装部分″T″转动。
然后，在车辆转弯的时候，该电磁减震器相对该车辆-安装部分″T″转动，但是电磁减震器本身也可以相对车身转动。因此，外管2相对内管1的转动受到了限制，并且球螺母3开始转动。球螺母3的这个转动将被传递到该发动机轴或者车轴。从而，对于每次车辆转弯，可以通过发动机或者线圈中产生的电磁力防止阻尼力的出现，或者在每次车辆转弯时防止球螺母的转动引起的螺旋轴的直线运动所导致的车辆高度的变化。
此外，键槽形成在外管2的内表面，同时键a布置在内管1中，并且外管2也不会相对内管1转动。因此，球螺母3也不会相对内管1转动。也就是，在车辆转弯的时候，由于整个用于车辆的电磁减震器在滚动轴承16上转动而限制了上述问题，并且可以通过键1a和键槽更有效地避免上述问题。
此外，在该支柱型电磁减震器中，可特别有效地防止上述问题并且勿庸置疑，在球螺母和车身-侧管或者车轴-侧管转动的情况下使用该电磁减震器的时候以及上述问题将要发生的时候，可以获得同样的效果。
并且，在上述说明中，该抵抗发动机轴″MS″的转动的力矩通过发动机″M″的每个电极的短路而产生。然而，另外地，例如，发动机″M″是连接在一电路中的，其内部电阻的变化依靠感应电动势的大小而变化，并且通过该电路，由感应电动势所引起的流入发动机″M″的电流的大小也可以改变。通过这样做，流入发动机″M″的电流可以改变，并且随之可以对产生在该用于车辆的电磁减震器上的阻尼力进行改变。
在发动机″M″连接在控制装置上的情况下，因为可以通过改变流入发动机″M″的电流大小来获得想要的阻尼力，所以不必完全从控制装置向发动机″M″提供电流，而是只需要提供操作该控制装置所需的电能。从而改善了电能的经济性。
此处，如上所述，轴承构件9、10是设置在内管1和外管2之间的，并且支撑在上下二个接点处，所以即便由于车辆行驶的时候车辆转弯、道路粗糙等等原因从倾斜方向在该用于车辆的减震器上施加了弯曲力，外管2也不会相对内管1倾斜，从而防止了螺旋轴4的中心轴线偏离球螺母3的中心轴线。
从而，因为螺旋轴和球螺母各自的中心轴线是相配的，负载不会同心地作用在球螺母的球的某一部分，从而防止了球或者螺纹的损坏。
并且，因为防止了球或者螺纹的损坏，螺旋轴相对螺母的转动或者该用于车辆的电磁减震器在展开和缩短方向的移动可以平滑的实现。
从而，由于保持了其平稳运转，该用于车辆的电磁减震器的运转不会受损从而防止了其故障的发生。
此外，如上所述，如果动力传输装置布置用作齿轮机构，例如行星齿轮机构，有可能使发动″M″的发动机轴″MS″的转速超过螺旋轴4的转速增加或减少，并且可以通过对每个齿轮的齿轮齿数比适当的组合以获得所需的阻尼力。然而，除了该行星齿轮装置之外也可以使用普通的装置例如摩擦轮作为动力传输装置。
也就是，当电磁减震器实际应用在车辆上的时候，如果每个齿轮的齿轮齿数比选择适当，可以对应于所应用的车辆模型获得所需的阻尼力，而无需根据所用的车辆模型改变发动机″M″的规格。
并且，因为阻尼力可以根据齿轮齿数比改变，当需要大的阻尼力的时候，不必对用于车辆的电磁减震器上的发动机″M″进行扩大。从而可以减少成本。
此外，在使用扭力杆作为动力传输装置的情况下，当螺旋轴的转速由于用于车辆的电磁减震器的展开或者缩短的变化而变化的时候，该变化可以延迟传递给发动机轴。也就是，发动机的转子的惯性矩可以在伸缩的出发点之后或者在展开或缩短速度变化的时候产生时间延迟。此处发动机转子的惯性矩限制了螺旋轴的旋转运动，使得用于车辆的电磁减震器产生了阻尼力。可以减小由于发动机的转子的惯性矩所导致的阻尼力的延迟产生，并且，在该用于车辆的电磁减震器的伸缩速度变化的初始时刻，由在由于电磁力产生阻尼力之前产生的发动机转子的惯性矩所引起的阻尼力可以减少。
从而，由上述转子的惯性矩产生的阻尼力控制困难等等各种问题可以尽可能减少，并且，在上述用于车辆的电磁减震器的伸缩速度变化的初始时刻，由发动机转子的惯性矩所引起的阻尼力可以减少。因此，当该用于车辆的电磁减震器应用于车辆上的时候，可以避免车辆乘坐舒适性的恶化。
下面将参照附图2对第二实施例进行说明。此处与上述实施例相同的元件就不再详细说明了，仅仅附上其附图标记。
如图2所示，第二实施例的结构为，将一个管支架26连接到发动机″M″上的一个电动机托架25连接在作为车身-侧管的内管1的上端，并且该用于车辆的电磁减震器通过将车辆安装部分″T″的滚动轴承16夹在管支架26和电动机托架25之间连接在该车辆安装部分″T″上。然而，该用于车辆的电磁减震器、车辆-安装部分″T″以及发动机″M″与上述实施例是相同的。
该管支架26是圆柱形的，并且连接在该内管1的下端，并且在围绕其中间部分外围形成布置有一个用于夹住滚动轴承16的轴瓦(step)。
该电动机托架25是圆柱形的，其上方直径扩大，并且将管支架26安装在其下部内表面，并将滚动轴承16夹在其下端和管支架26的轴瓦之间。
一个连接在螺旋轴4上端的连接轴27插入管支架26的内表面和电动机托架25中，并且其上端拧入发动机″M″的发动机轴″MS″，并且电动机托架25通过一个拧在连接轴27上方的螺母28固定在管支架26上。
此处，支架25、26分别类似上述所述的形状，但是如果螺旋轴4是可转动的连接在发动机轴″MS″上并且该用于车辆的电磁减震器是连接在滚动轴承16上的，其也可以制成不同的形状。
然而，连接在螺旋轴4上端的连接轴27是带有螺纹的并且拧在发动机轴″MS″上的，而其连接方法并不局限于螺纹连接，只要能将螺旋轴4的旋转运动传输到发动机轴″MS″也可以采用其他惯用的方法。同时与上述实施例相同，螺旋轴4、连接轴27以及发动机轴″MS″也可以整体地模压在一起。
关于操作，如上述实施例所述，球螺母通过用于车辆的电磁减震器的伸缩上升或者下降，引起螺旋轴4转动，其根据连接在螺旋轴4上的发动机轴″MS″的转动受到发动机″M″中的电磁力的限制。因此该用于车辆的电磁减震器的伸缩受到了限制。也就是可以产生阻尼力。从而可以获得与上述实施例同样的效果。
此外，发动机″M″是布置在车辆-连接部分″T″上并且设置在车身内部的。因此，可以防止雨水、泥或者石头直接地撞击发动机，从而可以避免由此所引发的发动机故障。
根据这种结构，在设计该用于车辆的电磁减震器的时候不必考虑发动机的长度，并且对于应用到车辆上的减震器来说该电磁减震器所需的行程也可以充分地获得。
最后将对图3所示的第三实施例进行说明。图3所示第三实施例包括连接在内管1内部在其内部产生磁场的永磁体361a、31b，一个通过轴承37、38可转动的插入内管1内部的轴″S″，一个相对永磁体31a、31b缠绕在轴″S″上的线圈32，一个布置在轴″S″外周的集电环33，以及一个连接在一个电刷架(未显示)上的电刷34。从而，内管1的作用为磁轭，第三实施例中其他的部件与如上所述的第一实施例相同。
电刷34通过电刷架与电线36连接，其包括两个分别连接电刷34的导体(未显示)，并且其端部短接。因此，在这种情况下，电线36不必在内管1外面短接，并且电刷34可以在内管1内部互相短接。
虽然在图3中显示的是一个电刷34，但是事实上布置的是一对电刷34，其分别与集电环33接触，并且线圈32连接在集电环33上。从而，在转动轴″S″的时候，线圈32穿过永磁体31a、31b的磁通量从而生产一感应电动势。由于线圈32通过集电环33、电刷34以及电线36短接，线圈33中流入了电流从而产生了电磁力。
根据第三实施例，由于用于车辆的电磁减震器的伸缩而使得轴″S″转动，并且由于流入线圈的感应电动势所产生的电流可以产生电磁力。因此，勿庸置疑，第三实施例可以获得与上述实施例相同的效果，并且线圈32或永磁体31a、31b直接连接在内管1内部，因而无需设置框架来盖住它们。因此与发动机配置在内管1内部的情况相比较，可以防止由于线圈32产生的热积聚在内管1内部。
虽然通过线圈32产生的热被传输到内管1，热量也可以通过内管1有效的释放。
从而可以避免线圈本身温度的升高，并且可以防止形成线圈的导体的绝缘涂层化学变化导致的性能的恶化。
从而可以防止线圈漏电并且限制了该用于车辆的电磁减震器的损坏。尽管根据该实施例所说明的用于车辆的电磁减震器是支柱型的，但是本发明是设计用于车辆的电磁减震器，因此很明显本发明可以包含除了支柱型之外的电磁减震器。
如上所述，根据本发明，产生在发动机上的电磁力被用作阻尼力，也就是说，可以无需专门使用任何油来产生阻尼力。
因为该车轴-侧管可滑动插入在车身-侧管中，即便是弯曲力施加于该用于车辆的电磁减震器上的时候也可以防止该车轴-侧管相对于该车身-侧管倾斜。从而，该球螺母的中心轴线不会偏离该螺旋轴的中心轴线，防止了该球螺母和该螺旋轴的损坏。
此外，当发动机连接在车身-侧管内侧的情况下，由于用于车辆的电磁减震器的关键元件，例如发动机、球螺母、以及螺旋轴都是被车轴-侧管和车身-侧管盖着。因此当应用于车辆的时候，可以有效防止雨水、泥、石头等等对该用于车辆的电磁减震器的损坏。
此外，因为悬挂弹簧接收器是布置在用于车辆的电磁减震器中的，当其插入在车身和车轴之间的时候，其可以作为一个减震器并且可以应用于各种车辆上。
此外，在使用行星齿轮作为动力传输装置的情况下，可以通过对各个齿轮的齿轮齿数比适当的组合获得所需的阻尼力。然而，除了该行星齿轮装置之外也可以使用普通的装置，例如摩擦轮，作为动力传输装置。
据此，可以相应于所使用的车辆在不替换发动机规格的情况下获得所需的阻尼力。
在需要较大的阻尼力的情况下，因为阻尼力可以根据齿轮齿数此变化，所以无需在电磁减震器上使用较大尺寸的发动机。
此外，在使用扭力杆作为动力传输装置的情况下，发动机转子的惯性矩可以在电磁减震器的伸缩的出发点之后或者在展开或缩短速度变化的时候产生时间延迟。因此，在该用于车辆的电磁减震器的伸缩速度变化的初始时刻，由电磁力产生阻尼力之前产生的发动机转子的惯性矩所引起的阻尼力可以减少。
从而，由上述转子的惯性矩产生的阻尼力控制困难等等各种问题可以尽可能减少，并且，在上述用于车辆的电磁减震器的伸缩速度变化的初始时刻，由发动机转子的惯性矩所引起的阻尼力可以减少。因此，当该用于车辆的电磁减震器应用于车辆上的时候，可以避免车辆乘坐舒适性的恶化。
此外，在线圈或永磁体直接地连接在车身-侧管或车轴-侧管内部的情况下，不需要框架来盖住它。从而，相对于发动机布置在车身-侧管或车轴-侧管内部的布置，线圈产生的热不会残留在它内部。
并且即使线圈产生的热被传输到该车身-侧管或该车轴-侧管，该热量已可以有效的为车身-侧管或车轴-侧管所释放。
从而，因为可以避免线圈本身的温度升高，所以构成线圈的电线的绝缘性能不会由于电线绝缘涂层的化学变化而恶化。
因此可以防止线圈漏电并且限制了该用于车辆的电磁减震器的损坏。
本申请要求日本专利申请NO 2002-366415的优先权。日本专利申请NO2002-366415公开的全部内容在此引用加以结合。
虽然本发明仅仅通过选择的实施例进行了说明，本领域技术人员应当明了，根据此处公开的内容可以在不脱离所附权利要求所确定的本发明的范围的情况下对本发明进行各种改变和改进。此外，根据本发明的实施例的上述说明书仅仅是为了描述，并非用于对所附权利要求及其等同部分进行限制。
权利要求
1.一种用于车辆的电磁减震器，包括一个车身-侧管；一个可滑动地插入该车身-侧管内部或外面的车轴-侧管；一个连接在该车身-侧管上的上部悬挂弹簧接收器；一个连接在该车轴-侧管上的下部悬挂弹簧接收器；一个连接在该车身-侧管内部或外面的发动机；一个布置在该车轴-侧管内部的球螺母，该球螺母与该车轴-侧管一起运动；以及一个螺旋轴直接地或通过一个动力传输装置连接在该发动机的发动机轴上、或与该发动机轴形成整体，该螺旋轴可转动的拧在该球螺母中，其中该球螺母的直线运动被转变成该螺旋轴的旋转运动，该旋转运动被传输到该发动机轴，从而产生电磁力，并且由该电磁力抵抗该发动机轴的转动所引起的力矩被用作限制车轴-侧管的直线运动的阻尼力。
2.一种用于车辆的电磁减震器，包括一个车身-侧管；一个可滑动地插入该车身-侧管内部或外面的车轴-侧管；一个连接在该车身侧管上的上部悬挂弹簧接收器；一个连接在该车轴-侧管上的下部悬挂弹簧接收器；一个连接在该车轴-侧管内部或外面的发动机；一个布置在该车身-侧管内部的球螺母，该球螺母与该车身-侧管一起运动；以及一个螺旋轴直接地或通过一个动力传输装置连接在该发动机的发动机轴上、或与该发动机轴形成整体，该螺旋轴可转动的拧在该球螺母中，其中该球螺母的直线运动被转变成该螺旋轴的旋转运动并被传输到该发动机轴，从而产生电磁力，并且由该电磁力抵抗该发动机轴的转动所引起的力矩被用作限制该车身-侧管的直线运动的阻尼力。
3.一种用于车辆的电磁减震器，包括一个车身-侧管；一个可滑动地插入该车身-侧管内部或外面的车轴-侧管；一个连接在该车身-侧管上的上部悬挂弹簧接收器；一个连接在该车轴-侧管上的下部悬挂弹簧接收器；一个可转动的插入该车身-侧管内部的轴；一个围绕该轴的线圈；一个相对该线圈布置在该车身-侧管中的永磁体；一个球螺母布置在该车轴-侧管内部，该球螺母与该车轴-侧管一起运动；以及一个螺旋轴直接地或通过一个动力传输装置连接在该轴上、或与该轴形成整体，该螺旋轴可转动的拧在该球螺母中，其中该球螺母的直线运动被转变成该螺旋轴的旋转运动并被传输到该轴，从而产生电磁力，并且由该电磁力抵抗该发动机轴的转动所引起的力矩被用作限制车轴-侧管的直线运动的阻尼力。
4.一种用于车辆的电磁减震器，包括一个车身-侧管；一个可滑动地插入该车身-侧管内部或外面的车轴-侧管；一个连接在该车身-侧管上的上部悬挂弹簧接收器；一个连接在该车轴-侧管上的下部悬挂弹簧接收器；一个可转动的插入该车轴-侧管内部的轴；一个围绕该轴的线圈；一个相对该线圈布置在该车轴-侧管中的永磁体；一个球螺母布置在该车身-侧管内部，该球螺母与该车身-侧管一起运动；以及一个螺旋轴直接地或通过一个动力传输装置连接在该轴上、或与该轴形成整体，该螺旋轴可转动的拧在该球螺母中，其中该球螺母的直线运动被转变成该螺旋轴的旋转运动并被传输到该轴，从而产生电磁力，并且由该电磁力抵抗该轴的转动所引起的力矩被用作限制车身-侧管的直线运动的阻尼力。
5.根据权利要求1或3所述的用于车辆的电磁减震器，其还包括一个插入该车身-侧管内部的连接管，其中该球螺母连接在该连接管的一端，而该连接管的其另一端连接在该车轴-侧管上。
6.根据权利要求2或4所述的用于车辆的电磁减震器，其还包括一个插入该车轴-侧管内部的连接管，其中该球螺母连接在该连接管的一端，而该连接管的另一端连接在该车身-侧管上。
7.根据权利要求1或3所述的用于车辆的电磁减震器，其还包括一个转动防止装置，用于防止该车身-侧管相对该球螺母转动。
8.根据权利要求2或4所述的用于车辆的电磁减震器，其还包括一个转动防止装置，用于防止该车轴-侧管相对该球螺母转动。
9.根据权利要求1或3所述的用于车辆的电磁减震器，其还包括一个车辆安装部分，其具有连接在该车身-侧管和一个定动机之间的上部悬挂弹簧接收器；以及一个插在该上部悬挂弹簧接收器和该下部悬挂弹簧接收器之间的悬挂弹簧。
10.根据权利要求1，2，3或4所述的用于车辆的电磁减震器，其还包括一个车辆安装部分，其具有连接在该车身-侧管顶端的上部悬挂弹簧接收器和一个发动机；以及一个插在该上部悬挂弹簧接收器和该下部悬挂弹簧接收器之间的悬挂弹簧。
11.根据权利要求1，2，3或4所述的用于车辆的电磁减震器，其还包括一个车辆安装部分，该车辆安装部分包括一个将该车辆安装部分连接到车辆上的支架；一个由该支架固定以及支撑的衬套；以及一个由该衬套固定和支撑的滚动轴承，其中该上部悬挂弹簧接收器连接在该支架上，并且该车身-侧管或该发动机安装在该滚动轴承的内表面中。
全文摘要
一个车轴－侧管2可滑动的插入一个车身－侧管1内部，并且一个发动机“M”连接在该车身－侧管1内部，而一个与该车轴－侧管2一起运动的球螺母3布置在该车轴－侧管2内部，并且一个连接到该发动机轴“MS”上的螺旋轴4可转动的拧入该球螺母3中，其中，该球螺母3的直线运动被转变成该螺旋轴4的旋转运动并被传输到该发动机轴“MS”，从而产生抵抗该发动机轴“MS”转动的电磁力，并且此电磁力被用作限制车轴－侧管的直线运动的阻尼力。
文档编号F16F15/03GK1690469SQ20041006393
公开日2005年11月2日 申请日期2004年4月22日 优先权日2004年4月22日
发明者近藤卓宏, 须田义大 申请人:萱场工业株式会社, 财团法人生产技术研究奖励会