專利名稱：用于電磁阻尼器的偏轉器和包括該偏轉器的電磁阻尼器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種偏轉器，其相對于電磁阻尼器的旋轉軸被同軸地設置， 并且涉及一種包括所述偏轉器的電磁阻尼器。
背景技術：
電磁阻尼器包括用于建立氣態(tài)流體流的裝置，該氣態(tài)流體流典型地包括 空氣流，用于冷卻設置在阻尼器的轉子上的環(huán)中和定子內的感應線圈，定子圍繞轉子且安裝在車輛的底盤上。 一個這樣的裝置是在文獻EP-A-1467310 作為例子描述的風扇。在電石茲阻尼器中，風扇還經(jīng)常用于冷卻其它發(fā)熱元件，例如電路。 一些 阻尼器包括兩個風扇；它們通常連接到阻尼器的軸。因此，當阻尼器開始操 作時， 一個或多個風扇建立空氣流，其朝向阻尼器的線圈和朝向電路流動以 冷卻它們?？傊捎谛阅艿脑黾语L扇有助于增加阻尼器產生的總緩行扭矩 的百分之十。然而，這樣的風扇的使用具有局限性。這是因為，由于阻尼器轉子的軸通常連接到變速箱或倍速傳動箱的輸出 軸，轉子的軸連續(xù)旋轉。風扇的驅動因此造成機械功率的不可忽略的消耗， 即使當阻尼器不運行時。換句話說，即使當阻尼器沒有啟動時，風扇仍消耗 不必要的機械扭矩，其導致燃油的不必要的消耗，通常為柴油。當阻尼器連 接到機動車輛的后軸的輸入軸時，也是這樣的。簡言之， 一旦或只要電磁阻尼器的轉子旋轉，即使阻尼器沒有啟動，通 風損耗可被觀察到。這些損耗，其還被稱為非道路損耗，且其由風扇的驅動 造成，使得車輛的速度輸出相當大地降低，因為它們增加了轉子軸的旋轉速 度的百分之三的功率。而且，這些風扇產生噪音。因此，例如卡車、客車和公共汽車的所謂重型車輛以及例如垃圾收集車 的專用車輛的制造商越來越頻繁地表示當阻尼器不工作時，應遵守非道路損 耗的最大值的規(guī)定。這些損耗必須大大小于當阻尼器工作時有風扇造成的損耗。此外，在阻尼器非使用階段中，風扇噪音不應超過預定水平。為了減輕上述各種缺陷， 一些阻尼器裝備有可脫離風扇。因此進行了具 有線圈或推動型的電磁離合器的實驗。還進行了具有靜粘態(tài)或液壓控制的風 扇的其它實驗。然而，在所有情況下，軸流式風扇和提議的方案的問題是不 能換為徑流式風扇，因為提議的裝置包括平行于阻尼器的軸線設置的元件。 通過形成垂直于空氣流的屏， 一些這些元件則至少部分阻擋離心式風扇的流 動。但是，在電磁阻尼器中包括位于到被冷卻的空間的入口處的風扇，和在 出口處的風扇，設置在出口的風扇必須是徑流式風扇，因為存在連接阻尼器 的輸出軸的機械單元(后軸、變速箱等)。由于在這一點使用軸流式風扇， 將導致非常大的壓力降，其大大減少了阻尼器內部經(jīng)過的空氣流。發(fā)明內容本發(fā)明的目的是要減輕上述各種缺點。更特別地，本發(fā)明必須提出一種方案，如果可能，該方案使得可以具有 結實、簡單的和緊湊的系統(tǒng)，當該方案與本發(fā)明之前使用的風扇相比包括附 加的零件時，使得其可以容納在阻尼器內，或至少使得它們不造成阻尼器的 整體尺寸的增加。至少，本發(fā)明必須提出一種方案，用于改善阻尼器的性能，特別是通過 減少非負載損耗。換句話說，本發(fā)明必須適于線圈的冷卻，同時限制軸上的 扭矩的消耗，特別是在阻尼器的非使用期間。本發(fā)明的目的是通過用于電磁阻尼器的偏轉器實現(xiàn)的，該阻尼器包括具 有風扇的旋轉軸，該風扇用于使得冷卻氣態(tài)流體流過感應線圈，該感應線圏 在操作中用于在圍繞旋轉軸和感應線圈的定子中產生渦流。根據(jù)本發(fā)明，偏轉器包括主體，該主體設置有至少一個返回面，稱為徑 向返回面，用于使得阻尼器氣態(tài)流體徑向排放，所述主體適于使得其可以非 旋轉地且相對于阻尼器的軸同軸地設置偏轉器。為了減輕本發(fā)明前使用的阻尼器的上述缺點，本發(fā)明因此提出使用固定 機械接口并且沿冷卻氣態(tài)流體的流動方向觀察把其設置在阻尼器的后部，就是說基本上在本發(fā)明前使用的阻尼器中設置風扇的位置。處于電磁阻尼器的后部的穩(wěn)定徑向返回裝置的設置巧妙地使用了阻尼5器的設計。該阻尼器包括旋轉軸，該旋轉軸連接到變速箱的主輸出軸或副 輸出軸、機動車輛的后軸的輸入軸、半拖掛車或掛車的后軸、或倍速傳動箱； 以及固定到旋轉軸的轉子；感應線圈，其設置在轉子上的環(huán)中和定子內，定 子環(huán)繞轉子且安裝在車輛的底盤上；發(fā)電機，其安裝在轉子的旋轉軸的一端 上且為感應線圈供電；軸流式風扇，用于使得冷卻氣態(tài)流體進入阻尼器內部 且使得其流過感應線圏。氣態(tài)流體的排放借助于使得氣態(tài)流體的流動相對于 阻尼器的軸線橫向定位的裝置。代替本發(fā)明前使用的徑流式風扇，本發(fā)明因此使用永久固定的裝置，其不需要任何控制裝置，且其形狀可以被優(yōu)化成減少沿壁的冷卻氣態(tài)流體的湍貴.流和摩擦引起的噪,通過較好地控制線圏的冷卻，而且通過較好地控制車輛在不使用阻尼器 時，即約為其時間的85%的燃油消耗，本發(fā)明因此使得可以增加阻尼器的性能。本發(fā)明提出的方案簡單地整合阻尼器的設計，而不是笨重的，且重量輕 且非常經(jīng)濟。單獨考慮或根據(jù)可能的技術合并，本發(fā)明還涉及下列特征偏轉器的主體是單獨部件；偏轉器的主體由阻尼器的后部板形成；偏轉器的主體由平板形成；偏轉器的主體具有大體截圓錐體形狀；偏轉器包括兩個徑向返回面，其每個被設置在偏轉器的主體的大約一半上；偏轉器包括三個徑向返回面，其中的一個被設置在偏轉器的主體的大約 第一半上，且其中的另外兩個一起被設置在偏轉器的主體的大約第二半上；徑向返回面中的每個具有近似呈圓弧的通道的形狀；徑向返回面中的每個具有近似螺旋弓形通道的形狀；徑向返回面通過附加元件或與偏轉器的主體形成一個件而形成，且具有 螺旋離心式或離心式風扇的葉片的 一般形式。磁阻尼器實現(xiàn)。


參考附圖給出，其中圖l是電磁阻尼器的透視圖，具有局部切除，該阻尼器包括安裝在阻尼器的旋轉軸上的多個風扇，該旋轉軸固定到變速箱的輸出軸； 圖2在透視圖中顯示了本發(fā)明的一個實施例的偏轉器； 圖3在前視圖中顯示了本發(fā)明的一個不同實施例的偏轉器； 圖4在沿圖3中的IV-IV線的截面視圖中顯示了圖3的偏轉器； 圖5在具有切除的透視圖中顯示了圖3的偏轉器；和 圖6顯示了本發(fā)明的偏轉器的結構，關于阻尼器轉子的線圈。 給出這些附圖是用于圖示而不是限制本發(fā)明。 在這些附圖中，相同或相似的元件用相同的參考標號表示。
具體實施方式
圖1描述了在阻尼器的旋轉軸上安裝有兩個風扇的電磁阻尼器的一般結構。電磁阻尼器在具有部分軸向切除的透視圖中示出，且示出為安裝在機動 車輛的變速箱105上。通過產生交替分布在定子110的鐵^磁件m中的石茲場， 該阻尼器用于減緩車輛的傳動軸且這里更特別地減緩變速箱105的輸出軸， 這里是通過在作為參考該文獻的FR-A-2861912中作為例子描述的倍速器' 該阻尼器還包括單圏螺旋形冷卻套103。套103設置有入口管C和排出管D。 套103通過內部件121劃界出腔室，冷卻液在該腔室內部循環(huán)，這里是車輛 的熱能發(fā)動機的腔室。阻尼器包括連接到變速箱105輸出軸的旋轉軸102和旋轉地安裝到旋轉 軸102的轉子101。感應線圈107設置在轉子101上的環(huán)中和圍繞該轉子101 的定子110內部。包括冷卻水套103和內部件121的定子110安裝在車輛的 底盤上。阻尼器還包括安裝在轉子101的旋轉軸102的一端上的發(fā)電機106、 構成發(fā)電機106電樞的轉子(未示出)、促使通常為空氣的冷卻氣態(tài)流體流 過感應線圈且由此冷卻轉子101的兩個風扇108和109。風扇109軸向地動 作，而被稱為離心式的風扇108徑向地動作，也就是說是離心式，這兩個風 扇的葉片被相應地i殳置。發(fā)電機106供應產生交替分布的磁場所需的激勵能量。該發(fā)電機106包括由圍繞構成具有交替極性的多個石茲極的鐵心的電線的線圈環(huán)或繞組104形 成的感應定子，和轉子。感應定子圍繞電樞轉子，具有較小的氣隙。橋式整流器(未示出)設置在發(fā)電機106的電樞轉子和線圈之間，如文獻 EP-A-0331559和FR-A-1467310所述。線圈104通過DC電源供電，該DC電源例如是裝備有該阻尼器的車輛 的電池。該電流強度根據(jù)阻尼器必須產生的阻尼扭矩而被調整。這是因為， 通過調整線圏104的感應電流的強度，發(fā)電機106產生的電流的強度被調節(jié)， 且最終，產生阻尼和熱扭矩的渦流的強度產生在阻尼器的定子IIO的鐵磁件 121中。流，這提供了雙倍的優(yōu)點。第一優(yōu)點包括從車輛電池獲得非常低的外部電能， 例如約為所需的總能量的20%到30%。第二優(yōu)點是通過發(fā)動機自己消耗從將 要被阻尼的軸獲取的 一定數(shù)量的機械能來產生電流。發(fā)電機106產生的激勵電流為阻尼器的轉子101的感應線圏107供電， 以產生磁場。線圈107由圍繞轉子101的主要部分形成的鐵心的電線的繞組 形成。鐵心屬于由鐵磁材料制造的轉子101的主體且形成凸起柱。磁場感應 阻尼器的定子101且在其中產生渦流，特別是在由鐵磁材料制造的定子110 的內部件121中。通過它們的作用，渦流與給予它們方向的誘因相反，該誘 因即轉子的旋轉運動，轉子101的旋轉運動因此產生阻尼軸102的反向旋轉 扭矩。渦流的產生伴隨著發(fā)熱，通過焦耳效應，特別是定子110的內部件121 的焦耳效應，該部件被冷卻套103中循環(huán)的流體冷卻。同時，由于風扇108 和109的動作，在阻尼器內建立空氣流。該空氣在風扇109的作用下進入阻 尼器，軸向地穿過具有穿孔的蓋113，然后流到阻尼器的內部，特別是冷卻 線圈107，從而最終通過離心式的后部風扇108穿過有孔的支撐件114徑向 地凈皮驅除。該配置給出了一定滿足。然而特別是出于經(jīng)濟原因，希望能消除后部風扇。根據(jù)本發(fā)明的提議，后部風扇可被偏轉器1 (圖2)或20 (圖3以及下 列等等)替換，且相應地設置有孔的支撐件114。圖1的后部支撐件114因此被出口件替換。該出口件由可鑄材料制造，例如像冷卻套103 —樣基于鋁。該件同時被設置，以構造出口板。圖2顯示了根據(jù)本發(fā)明的實施例的偏轉器1的透視圖。偏轉器1整合在 電磁阻尼器的出口板10中，也就是說與其形成一個件，且包括設置有三個返回面3-5的主體2，稱為徑向返回面，圍繞開口6設置。開口6在中心， 而返回面3至5用于從阻尼器徑向地排出氣態(tài)流體，例如穿過設置在主體2 中的徑向出口孔7。由于開口 6，主體2可相對于阻尼器的軸102同軸地設 置。此外，開口6相應地設置，與軸102的軸承配合或成為其一部分，該軸 102因此穿過偏轉器而不使得其與軸102旋轉地整合。由于本發(fā)明的這樣的 配置，偏轉器可以被安裝成相對于出口板是不動的，正如在實施例中描述的 那樣，其是出口板的主要部分。圖2所示的偏轉器包括分別用3、 4和5表示的三個返回面。這些返回 面中的每個都被設置成適應軸向地穿過阻尼器內部的冷卻氣態(tài)流體流的相 應部分，從而給予其朝向板的徑向出口開口的徑向方向，例如朝向出口孔7。 返回面3占據(jù)了開口 6周圍的空間的大約一半，兩個返回面4、 5中的每個 占據(jù)該空間的大約四分之一。這是由于在板10中存在凸起11，朝向阻尼器 的內部定向。返回面3、 4和5中的每個具有形成為螺旋弓形的通道的大致形狀。然 而，替換地，這些面的每一個可以具有環(huán)形弓形的形狀。重要的是使返回面 3、 4和5被設置，使得它們可以重新定向相對緩和的氣態(tài)流體的流動，也就 是說不是突然的，從而盡可能地避免機械損井毛。這里通過鑄造基于鋁的材料獲得包括主體2和出口板10的組件，且在 30位置可看到四個凸緣。這些凸緣30用于被穿通以形成通孔，用于固定件， 例如螺栓，從而把冷卻套103固定在該組件上。該組件還包括其它孔(未示 出)，用于把其安裝到變速箱105的殼體。自然凸緣30的數(shù)目依賴于應用的 用途。出口孔7形成在兩個軸向定位的側邊31、 32中，每個側邊31、 32將兩 個凸緣30連接在一起。還設置上隔離部34和下隔離部33，通過凹進減重。上隔離部34是兩個部分，凸起11設置在兩個部分之間。凸起11是因 為設置在軸102和變速箱105的第二輸出軸之間的倍速器的存在。更準確地， 該倍速器包括齒輪，第一齒輪安裝在該凸起11中。設置有另一齒輪。該齒 輪嚙合第一齒輪，且與軸102的有槽的端部形成配合，該軸102穿過由第一套或中間套35限定的開口 6。該套35由彎曲形狀的輻板37連接到第二套或 外部套36,該外部套36軸向地延伸返回面3至5。輻板37和套35、 36在 圖4至6中也可看到。連接部23中的每個把側邊31、 31中的一個連接到外部套36。連接部 23是返回面3和相應的返回面4和返回面5之間的間隔壁，返回面4和5 通過凸起ll彼此間隔開。因此形成盲腔，其被返回面3至5、外部套36、 側邊31、 32、隔離部34、 33、和連^l妻部23限定，如圖2所示。返回面3至5為大致彎曲的，以把空氣返回到孔7。返回面的數(shù)目依賴 于應用。因此，在其它例子中，該面的^t目不同于三個，例如為四個或兩個。 為此，在一個實施例中，連接部是被偏置的。因此圖3顯示了才艮據(jù)本發(fā)明的偏轉器的不同實施例。偏轉器20對應偏 轉器l，其整合在電磁阻尼器的出口板10中，也就是說與其形成一個件，且 包括主體2,其主體2具有開口 6,因此主體2可相對于阻尼器的軸102同 軸地設置，且具有在圖4和5中可看到徑向出口孔7。另一方面，偏轉器20不同于偏轉器1的之處在于，主體2設置有兩個 徑向返回面21和22,其繞開口 6設置且用于從阻尼器徑向地排出氣態(tài)流體， 例如通過徑向出口孔7。這兩個返回面21、 22中的每個占據(jù)開口 6周圍的返 回空間的大約 一半，也就是說它們中的每個具有半圓形的弓形的大致形狀。選擇偏轉器20的直徑，且偏轉器20設置在板10上，因此在這兩個返 回面21、 22之間凸起的連接部23a、 23b位于板的沒有出口孔7的區(qū)域。這 是因為連接部23a、 23b中的每個將隔離部33、 34中的一個連接到外部套36。 連接部23a是返回面21和22的下部(根據(jù)圖3和5所示)之間的間隔壁， 且連接部23b是返回面21和22的上部(根據(jù)圖3和5所示)之間的間隔壁。 連接部23b也位于凸起11的前部， 一點兒沒有削弱偏轉器20的作用。因此 形成盲腔，其被返回面21， 22、外部套36、側邊31、 32、隔離部34、 33、 和連接部23a, 23b限定，如圖3和5所示。圖4顯示了圖3的偏轉器20,其為沿圖3的軸向截面的形式。該截面中 的視圖更具體顯示了返回面21至22的彎曲形狀，如果沒有這些返回面，氣 態(tài)流體流將正面地落在出口板10上。圖5顯示了圖3的偏轉器20的透視圖，其被部分切除以更顯著地顯示 偏轉器20的返回壁21、 22的彎曲形狀。圖6顯示了與阻尼器的轉子101的感應線圏107—起的偏轉器20。該附 圖更顯著地顯示了返回面21、 22設置在線圈107的軸向延伸部中和冷卻氣 態(tài)流體沿軸向方向到達這些返回面上，從而適于徑向地朝向阻尼器的外部， 及主要穿過出口孔7。如圖6所示，偏轉器20相對于線圈107的配置使用與上述參考圖2所 述的偏轉器1類似的方式。自然，本發(fā)明不限于所述的示例性實施例。因此發(fā)電機106可用在通過 電纜連接到線圈107的收集環(huán)上刮擦的電刷發(fā)電機替換。風扇109可以是具 有至少兩級的風扇，用于改善通風機的性能和減少非負載損耗。這樣的風扇 有助于冷卻線圈，同時限制軸上的扭矩的消耗，特別是在阻尼器的非使用期 間。為此，這樣的風扇包括轂(hub)和徑向圍繞該轂設置的至少兩組葉片。 第 一組葉片直接繞該中心設置且形成風扇的第 一級，另 一組或另幾組葉片繞 第一組葉片設置且朝向風扇的外部接連地形成風扇的第二級、第三極等，每 個級具有比下級多的多個葉片。通過葉片從中心到外圍的傾斜的變化，具有 至少兩級的風扇的"i殳計優(yōu)化了風扇的效率。
權利要求
1.一種用于電磁阻尼器的偏轉器，該阻尼器包括具有風扇(108)的旋轉軸(102)，該風扇(108)使得冷卻氣態(tài)流體流過感應線圈(107)，該感應線圈(107)在操作中用于在環(huán)繞所述旋轉軸(102)和所述感應線圈(107)的定子(110)中產生渦流，其特征在于，所述偏轉器(1)包括主體(2)，該主體(2)設置有至少一個返回面(3)，稱為徑向返回面，用于使得所述氣態(tài)流體從所述阻尼器排出，所述主體(2)適于使得可以非旋轉地且相對于阻尼器的軸(102)同軸地設置所述偏轉器(1)。
2. 如權利要求1所述的偏轉器，其特征在于所述偏轉器的主體(2)是 單獨部件。
3. 如權利要求1所述的偏轉器，其特征在于所述偏轉器的主體(2)是 由所述阻尼器的后部板(10)形成。
4. 如權利要求1至3任一項所述的偏轉器，其特征在于，該偏轉器包括 兩個徑向返回面(3),其每個被設置在所述偏轉器的主體(2)的大約一半 上。
5. 如權利要求1至3任一項所述的偏轉器，其特征在于，所述偏轉器包 括三個返回面(3、 4、 5)，其中的一個(3)被設置在所述偏轉器的主體(2) 的大約第一半上，且其中的另外兩個(4、 5) —起被設置在所述偏轉器的主 體的大約第二半上。
6. 如權利要求1至5任一項所述的偏轉器，其特征在于，所述徑向返回 面(3-5)中的每一個具有近似呈圓弧的通道的形狀。
7. 如權利要求1至5任一項所述的偏轉器，其特征在于，所述徑向返回 面(3-5)中的每一個具有近似螺旋弓形通道的形狀。
8. 如前述權利要求任一項所述的偏轉器，其特征在于，所述徑向返回面 被套(36)延伸。
9. 如前述權利要求任一項所述的偏轉器，其特征在于，所述偏轉器包括 多個徑向返回面，并且在于所述徑向返回面,皮連接部(23、 23a、 23b)隔開。
10. 如前述權利要求任一項所述的偏轉器，其特征在于，所述徑向返回 面中的每個都把所述氣態(tài)流體沿屬于所述主體(2)的側邊(31、 32)的徑向孑L (7)的方向返回。
11. 一種電磁阻尼器，包括具有裝置(109)的旋轉軸(102)，該裝置(109) 用于使得冷卻氣態(tài)流體流過感應線圏(107)，該感應線圈(107)在操作中 用于在環(huán)繞所述旋轉軸(102)和所述感應線圏(107)的定子(110)中產 生滿流,其特征在于，所述用于使得氣態(tài)流體流動的裝置是根據(jù)權利要求1至10 任一項所述的偏轉器(1 )。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于電磁阻尼器的偏轉器，該阻尼器包括具有風扇的旋轉軸，該風扇用于循環(huán)冷卻氣體到感應線圈，該感應線圈在操作中在環(huán)繞所述旋轉軸和所述感應線圈的定子中產生渦流。本發(fā)明的偏轉器(1)包括主體(2)，該主體(2)設置有至少一個返回面(3)，稱為徑向返回面，用于使得氣體從阻尼器排出，所述主體(2)被設置使得可以非旋轉地且相對于阻尼器的軸同軸地設置所述偏轉器(1)。
文檔編號H02K9/06GK101322300SQ200680045761
公開日2008年12月10日 申請日期2006年12月5日 優(yōu)先權日2005年12月5日
發(fā)明者克勞迪厄·瓦西勒斯庫, 布魯諾·德西里爾, 斯蒂法尼·黑利 申請人:特爾馬公司