专利名称：用于电磁阻尼器的偏转器和包括该偏转器的电磁阻尼器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种偏转器，其相对于电磁阻尼器的旋转轴被同轴地设置， 并且涉及一种包括所述偏转器的电磁阻尼器。
背景技术：
电磁阻尼器包括用于建立气态流体流的装置，该气态流体流典型地包括 空气流，用于冷却设置在阻尼器的转子上的环中和定子内的感应线圈，定子围绕转子且安装在车辆的底盘上。 一个这样的装置是在文献EP-A-1467310 作为例子描述的风扇。在电石兹阻尼器中，风扇还经常用于冷却其它发热元件，例如电路。 一些 阻尼器包括两个风扇；它们通常连接到阻尼器的轴。因此，当阻尼器开始操 作时， 一个或多个风扇建立空气流，其朝向阻尼器的线圈和朝向电路流动以 冷却它们。总之，由于性能的增加风扇有助于增加阻尼器产生的总緩行扭矩 的百分之十。然而，这样的风扇的使用具有局限性。这是因为，由于阻尼器转子的轴通常连接到变速箱或倍速传动箱的输出 轴，转子的轴连续旋转。风扇的驱动因此造成机械功率的不可忽略的消耗， 即使当阻尼器不运行时。换句话说，即使当阻尼器没有启动时，风扇仍消耗 不必要的机械扭矩，其导致燃油的不必要的消耗，通常为柴油。当阻尼器连 接到机动车辆的后轴的输入轴时，也是这样的。简言之， 一旦或只要电磁阻尼器的转子旋转，即使阻尼器没有启动，通 风损耗可被观察到。这些损耗，其还被称为非道路损耗，且其由风扇的驱动 造成，使得车辆的速度输出相当大地降低，因为它们增加了转子轴的旋转速 度的百分之三的功率。而且，这些风扇产生噪音。因此，例如卡车、客车和公共汽车的所谓重型车辆以及例如垃圾收集车 的专用车辆的制造商越来越频繁地表示当阻尼器不工作时，应遵守非道路损 耗的最大值的规定。这些损耗必须大大小于当阻尼器工作时有风扇造成的损耗。此外，在阻尼器非使用阶段中，风扇噪音不应超过预定水平。为了减轻上述各种缺陷， 一些阻尼器装备有可脱离风扇。因此进行了具 有线圈或推动型的电磁离合器的实验。还进行了具有静粘态或液压控制的风 扇的其它实验。然而，在所有情况下，轴流式风扇和提议的方案的问题是不 能换为径流式风扇，因为提议的装置包括平行于阻尼器的轴线设置的元件。 通过形成垂直于空气流的屏， 一些这些元件则至少部分阻挡离心式风扇的流 动。但是，在电磁阻尼器中包括位于到被冷却的空间的入口处的风扇，和在 出口处的风扇，设置在出口的风扇必须是径流式风扇，因为存在连接阻尼器 的输出轴的机械单元(后轴、变速箱等)。由于在这一点使用轴流式风扇， 将导致非常大的压力降，其大大减少了阻尼器内部经过的空气流。发明内容本发明的目的是要减轻上述各种缺点。更特别地，本发明必须提出一种方案，如果可能，该方案使得可以具有 结实、简单的和紧凑的系统，当该方案与本发明之前使用的风扇相比包括附 加的零件时，使得其可以容纳在阻尼器内，或至少使得它们不造成阻尼器的 整体尺寸的增加。至少，本发明必须提出一种方案，用于改善阻尼器的性能，特别是通过 减少非负载损耗。换句话说，本发明必须适于线圈的冷却，同时限制轴上的 扭矩的消耗，特别是在阻尼器的非使用期间。本发明的目的是通过用于电磁阻尼器的偏转器实现的，该阻尼器包括具 有风扇的旋转轴，该风扇用于使得冷却气态流体流过感应线圈，该感应线圏 在操作中用于在围绕旋转轴和感应线圈的定子中产生涡流。根据本发明，偏转器包括主体，该主体设置有至少一个返回面，称为径 向返回面，用于使得阻尼器气态流体径向排放，所述主体适于使得其可以非 旋转地且相对于阻尼器的轴同轴地设置偏转器。为了减轻本发明前使用的阻尼器的上述缺点，本发明因此提出使用固定 机械接口并且沿冷却气态流体的流动方向观察把其设置在阻尼器的后部，就是说基本上在本发明前使用的阻尼器中设置风扇的位置。处于电磁阻尼器的后部的稳定径向返回装置的设置巧妙地使用了阻尼5器的设计。该阻尼器包括旋转轴，该旋转轴连接到变速箱的主输出轴或副 输出轴、机动车辆的后轴的输入轴、半拖挂车或挂车的后轴、或倍速传动箱； 以及固定到旋转轴的转子；感应线圈，其设置在转子上的环中和定子内，定 子环绕转子且安装在车辆的底盘上；发电机，其安装在转子的旋转轴的一端 上且为感应线圈供电；轴流式风扇，用于使得冷却气态流体进入阻尼器内部 且使得其流过感应线圏。气态流体的排放借助于使得气态流体的流动相对于 阻尼器的轴线横向定位的装置。代替本发明前使用的径流式风扇，本发明因此使用永久固定的装置，其不需要任何控制装置，且其形状可以被优化成减少沿壁的冷却气态流体的湍贵.流和摩擦引起的噪,通过较好地控制线圏的冷却，而且通过较好地控制车辆在不使用阻尼器 时，即约为其时间的85%的燃油消耗，本发明因此使得可以增加阻尼器的性能。本发明提出的方案简单地整合阻尼器的设计，而不是笨重的，且重量轻 且非常经济。单独考虑或根据可能的技术合并，本发明还涉及下列特征偏转器的主体是单独部件；偏转器的主体由阻尼器的后部板形成；偏转器的主体由平板形成；偏转器的主体具有大体截圓锥体形状；偏转器包括两个径向返回面，其每个被设置在偏转器的主体的大约一半上；偏转器包括三个径向返回面，其中的一个被设置在偏转器的主体的大约 第一半上，且其中的另外两个一起被设置在偏转器的主体的大约第二半上；径向返回面中的每个具有近似呈圓弧的通道的形状；径向返回面中的每个具有近似螺旋弓形通道的形状；径向返回面通过附加元件或与偏转器的主体形成一个件而形成，且具有 螺旋离心式或离心式风扇的叶片的 一般形式。磁阻尼器实现。
参考附图给出，其中图l是电磁阻尼器的透视图，具有局部切除，该阻尼器包括安装在阻尼器的旋转轴上的多个风扇，该旋转轴固定到变速箱的输出轴； 图2在透视图中显示了本发明的一个实施例的偏转器； 图3在前视图中显示了本发明的一个不同实施例的偏转器； 图4在沿图3中的IV-IV线的截面视图中显示了图3的偏转器； 图5在具有切除的透视图中显示了图3的偏转器；和 图6显示了本发明的偏转器的结构，关于阻尼器转子的线圈。 给出这些附图是用于图示而不是限制本发明。 在这些附图中，相同或相似的元件用相同的参考标号表示。
具体实施方式
图1描述了在阻尼器的旋转轴上安装有两个风扇的电磁阻尼器的一般结构。电磁阻尼器在具有部分轴向切除的透视图中示出，且示出为安装在机动 车辆的变速箱105上。通过产生交替分布在定子110的铁^磁件m中的石兹场， 该阻尼器用于减緩车辆的传动轴且这里更特别地减緩变速箱105的输出轴， 这里是通过在作为参考该文献的FR-A-2861912中作为例子描述的倍速器' 该阻尼器还包括单圏螺旋形冷却套103。套103设置有入口管C和排出管D。 套103通过内部件121划界出腔室，冷却液在该腔室内部循环，这里是车辆 的热能发动机的腔室。阻尼器包括连接到变速箱105输出轴的旋转轴102和旋转地安装到旋转 轴102的转子101。感应线圈107设置在转子101上的环中和围绕该转子101 的定子110内部。包括冷却水套103和内部件121的定子110安装在车辆的 底盘上。阻尼器还包括安装在转子101的旋转轴102的一端上的发电机106、 构成发电机106电枢的转子(未示出)、促使通常为空气的冷却气态流体流 过感应线圈且由此冷却转子101的两个风扇108和109。风扇109轴向地动 作，而被称为离心式的风扇108径向地动作，也就是说是离心式，这两个风 扇的叶片被相应地i殳置。发电机106供应产生交替分布的磁场所需的激励能量。该发电机106包括由围绕构成具有交替极性的多个石兹极的铁心的电线的线圈环或绕组104形 成的感应定子，和转子。感应定子围绕电枢转子，具有较小的气隙。桥式整流器(未示出)设置在发电机106的电枢转子和线圈之间，如文献 EP-A-0331559和FR-A-1467310所述。线圈104通过DC电源供电，该DC电源例如是装备有该阻尼器的车辆 的电池。该电流强度根据阻尼器必须产生的阻尼扭矩而被调整。这是因为， 通过调整线圏104的感应电流的强度，发电机106产生的电流的强度被调节， 且最终，产生阻尼和热扭矩的涡流的强度产生在阻尼器的定子IIO的铁磁件 121中。流，这提供了双倍的优点。第一优点包括从车辆电池获得非常低的外部电能， 例如约为所需的总能量的20%到30%。第二优点是通过发动机自己消耗从将 要被阻尼的轴获取的 一定数量的机械能来产生电流。发电机106产生的激励电流为阻尼器的转子101的感应线圏107供电， 以产生磁场。线圈107由围绕转子101的主要部分形成的铁心的电线的绕组 形成。铁心属于由铁磁材料制造的转子101的主体且形成凸起柱。磁场感应 阻尼器的定子101且在其中产生涡流，特别是在由铁磁材料制造的定子110 的内部件121中。通过它们的作用，涡流与给予它们方向的诱因相反，该诱 因即转子的旋转运动，转子101的旋转运动因此产生阻尼轴102的反向旋转 扭矩。涡流的产生伴随着发热，通过焦耳效应，特别是定子110的内部件121 的焦耳效应，该部件被冷却套103中循环的流体冷却。同时，由于风扇108 和109的动作，在阻尼器内建立空气流。该空气在风扇109的作用下进入阻 尼器，轴向地穿过具有穿孔的盖113，然后流到阻尼器的内部，特别是冷却 线圈107，从而最终通过离心式的后部风扇108穿过有孔的支撑件114径向 地净皮驱除。该配置给出了一定满足。然而特别是出于经济原因，希望能消除后部风扇。根据本发明的提议，后部风扇可被偏转器1 (图2)或20 (图3以及下 列等等)替换，且相应地设置有孔的支撑件114。图1的后部支撑件114因此被出口件替换。该出口件由可铸材料制造，例如像冷却套103 —样基于铝。该件同时被设置，以构造出口板。图2显示了根据本发明的实施例的偏转器1的透视图。偏转器1整合在 电磁阻尼器的出口板10中，也就是说与其形成一个件，且包括设置有三个返回面3-5的主体2，称为径向返回面，围绕开口6设置。开口6在中心， 而返回面3至5用于从阻尼器径向地排出气态流体，例如穿过设置在主体2 中的径向出口孔7。由于开口 6，主体2可相对于阻尼器的轴102同轴地设 置。此外，开口6相应地设置，与轴102的轴承配合或成为其一部分，该轴 102因此穿过偏转器而不使得其与轴102旋转地整合。由于本发明的这样的 配置，偏转器可以被安装成相对于出口板是不动的，正如在实施例中描述的 那样，其是出口板的主要部分。图2所示的偏转器包括分别用3、 4和5表示的三个返回面。这些返回 面中的每个都被设置成适应轴向地穿过阻尼器内部的冷却气态流体流的相 应部分，从而给予其朝向板的径向出口开口的径向方向，例如朝向出口孔7。 返回面3占据了开口 6周围的空间的大约一半，两个返回面4、 5中的每个 占据该空间的大约四分之一。这是由于在板10中存在凸起11，朝向阻尼器 的内部定向。返回面3、 4和5中的每个具有形成为螺旋弓形的通道的大致形状。然 而，替换地，这些面的每一个可以具有环形弓形的形状。重要的是使返回面 3、 4和5被设置，使得它们可以重新定向相对緩和的气态流体的流动，也就 是说不是突然的，从而尽可能地避免机械损井毛。这里通过铸造基于铝的材料获得包括主体2和出口板10的组件，且在 30位置可看到四个凸缘。这些凸缘30用于被穿通以形成通孔，用于固定件， 例如螺栓，从而把冷却套103固定在该组件上。该组件还包括其它孔(未示 出)，用于把其安装到变速箱105的壳体。自然凸缘30的数目依赖于应用的 用途。出口孔7形成在两个轴向定位的侧边31、 32中，每个侧边31、 32将两 个凸缘30连接在一起。还设置上隔离部34和下隔离部33，通过凹进减重。上隔离部34是两个部分，凸起11设置在两个部分之间。凸起11是因 为设置在轴102和变速箱105的第二输出轴之间的倍速器的存在。更准确地， 该倍速器包括齿轮，第一齿轮安装在该凸起11中。设置有另一齿轮。该齿 轮啮合第一齿轮，且与轴102的有槽的端部形成配合，该轴102穿过由第一套或中间套35限定的开口 6。该套35由弯曲形状的辐板37连接到第二套或 外部套36,该外部套36轴向地延伸返回面3至5。辐板37和套35、 36在 图4至6中也可看到。连接部23中的每个把侧边31、 31中的一个连接到外部套36。连接部 23是返回面3和相应的返回面4和返回面5之间的间隔壁，返回面4和5 通过凸起ll彼此间隔开。因此形成盲腔，其被返回面3至5、外部套36、 侧边31、 32、隔离部34、 33、和连^l妻部23限定，如图2所示。返回面3至5为大致弯曲的，以把空气返回到孔7。返回面的数目依赖 于应用。因此，在其它例子中，该面的^t目不同于三个，例如为四个或两个。 为此，在一个实施例中，连接部是被偏置的。因此图3显示了才艮据本发明的偏转器的不同实施例。偏转器20对应偏 转器l，其整合在电磁阻尼器的出口板10中，也就是说与其形成一个件，且 包括主体2,其主体2具有开口 6,因此主体2可相对于阻尼器的轴102同 轴地设置，且具有在图4和5中可看到径向出口孔7。另一方面，偏转器20不同于偏转器1的之处在于，主体2设置有两个 径向返回面21和22,其绕开口 6设置且用于从阻尼器径向地排出气态流体， 例如通过径向出口孔7。这两个返回面21、 22中的每个占据开口 6周围的返 回空间的大约 一半，也就是说它们中的每个具有半圓形的弓形的大致形状。选择偏转器20的直径，且偏转器20设置在板10上，因此在这两个返 回面21、 22之间凸起的连接部23a、 23b位于板的没有出口孔7的区域。这 是因为连接部23a、 23b中的每个将隔离部33、 34中的一个连接到外部套36。 连接部23a是返回面21和22的下部(根据图3和5所示)之间的间隔壁， 且连接部23b是返回面21和22的上部(根据图3和5所示)之间的间隔壁。 连接部23b也位于凸起11的前部， 一点儿没有削弱偏转器20的作用。因此 形成盲腔，其被返回面21， 22、外部套36、侧边31、 32、隔离部34、 33、 和连接部23a, 23b限定，如图3和5所示。图4显示了图3的偏转器20,其为沿图3的轴向截面的形式。该截面中 的视图更具体显示了返回面21至22的弯曲形状，如果没有这些返回面，气 态流体流将正面地落在出口板10上。图5显示了图3的偏转器20的透视图，其被部分切除以更显著地显示 偏转器20的返回壁21、 22的弯曲形状。图6显示了与阻尼器的转子101的感应线圏107—起的偏转器20。该附 图更显著地显示了返回面21、 22设置在线圈107的轴向延伸部中和冷却气 态流体沿轴向方向到达这些返回面上，从而适于径向地朝向阻尼器的外部， 及主要穿过出口孔7。如图6所示，偏转器20相对于线圈107的配置使用与上述参考图2所 述的偏转器1类似的方式。自然，本发明不限于所述的示例性实施例。因此发电机106可用在通过 电缆连接到线圈107的收集环上刮擦的电刷发电机替换。风扇109可以是具 有至少两级的风扇，用于改善通风机的性能和减少非负载损耗。这样的风扇 有助于冷却线圈，同时限制轴上的扭矩的消耗，特别是在阻尼器的非使用期 间。为此，这样的风扇包括毂(hub)和径向围绕该毂设置的至少两组叶片。 第 一组叶片直接绕该中心设置且形成风扇的第 一级，另 一组或另几组叶片绕 第一组叶片设置且朝向风扇的外部接连地形成风扇的第二级、第三极等，每 个级具有比下级多的多个叶片。通过叶片从中心到外围的倾斜的变化，具有 至少两级的风扇的"i殳计优化了风扇的效率。
权利要求
1.一种用于电磁阻尼器的偏转器，该阻尼器包括具有风扇(108)的旋转轴(102)，该风扇(108)使得冷却气态流体流过感应线圈(107)，该感应线圈(107)在操作中用于在环绕所述旋转轴(102)和所述感应线圈(107)的定子(110)中产生涡流，其特征在于，所述偏转器(1)包括主体(2)，该主体(2)设置有至少一个返回面(3)，称为径向返回面，用于使得所述气态流体从所述阻尼器排出，所述主体(2)适于使得可以非旋转地且相对于阻尼器的轴(102)同轴地设置所述偏转器(1)。
2. 如权利要求1所述的偏转器，其特征在于所述偏转器的主体(2)是 单独部件。
3. 如权利要求1所述的偏转器，其特征在于所述偏转器的主体(2)是 由所述阻尼器的后部板(10)形成。
4. 如权利要求1至3任一项所述的偏转器，其特征在于，该偏转器包括 两个径向返回面(3),其每个被设置在所述偏转器的主体(2)的大约一半 上。
5. 如权利要求1至3任一项所述的偏转器，其特征在于，所述偏转器包 括三个返回面(3、 4、 5)，其中的一个(3)被设置在所述偏转器的主体(2) 的大约第一半上，且其中的另外两个(4、 5) —起被设置在所述偏转器的主 体的大约第二半上。
6. 如权利要求1至5任一项所述的偏转器，其特征在于，所述径向返回 面(3-5)中的每一个具有近似呈圆弧的通道的形状。
7. 如权利要求1至5任一项所述的偏转器，其特征在于，所述径向返回 面(3-5)中的每一个具有近似螺旋弓形通道的形状。
8. 如前述权利要求任一项所述的偏转器，其特征在于，所述径向返回面 被套(36)延伸。
9. 如前述权利要求任一项所述的偏转器，其特征在于，所述偏转器包括 多个径向返回面，并且在于所述径向返回面,皮连接部(23、 23a、 23b)隔开。
10. 如前述权利要求任一项所述的偏转器，其特征在于，所述径向返回 面中的每个都把所述气态流体沿属于所述主体(2)的侧边(31、 32)的径向孑L (7)的方向返回。
11. 一种电磁阻尼器，包括具有装置(109)的旋转轴(102)，该装置(109) 用于使得冷却气态流体流过感应线圏(107)，该感应线圈(107)在操作中 用于在环绕所述旋转轴(102)和所述感应线圏(107)的定子(110)中产 生满流,其特征在于，所述用于使得气态流体流动的装置是根据权利要求1至10 任一项所述的偏转器(1 )。
全文摘要
本发明涉及一种用于电磁阻尼器的偏转器，该阻尼器包括具有风扇的旋转轴，该风扇用于循环冷却气体到感应线圈，该感应线圈在操作中在环绕所述旋转轴和所述感应线圈的定子中产生涡流。本发明的偏转器(1)包括主体(2)，该主体(2)设置有至少一个返回面(3)，称为径向返回面，用于使得气体从阻尼器排出，所述主体(2)被设置使得可以非旋转地且相对于阻尼器的轴同轴地设置所述偏转器(1)。
文档编号H02K9/06GK101322300SQ200680045761
公开日2008年12月10日 申请日期2006年12月5日 优先权日2005年12月5日
发明者克劳迪厄·瓦西勒斯库, 布鲁诺·德西里尔, 斯蒂法尼·黑利 申请人:特尔马公司