專利名稱：自冷卻式執(zhí)行機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種主動懸架系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
機(jī)動車的主動懸架系統(tǒng)通常包括和車輪相連的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。根據(jù)控制器的指令，這些執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制著機(jī)動車車身的姿態(tài)。
其中一種執(zhí)行機(jī)構(gòu)就是電磁執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其中流經(jīng)線圈的電流產(chǎn)生磁場，該磁場使和車輪耦接的銜鐵產(chǎn)生運(yùn)動。該線圈電流由動力電路所提供。上述線圈和電路中的電流均產(chǎn)生熱量。
由于包括動力電路在內(nèi)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)元件的操作環(huán)境很差，所以它們均被封裝在護(hù)罩中。由于該動力電路被設(shè)置在很小的封閉空間內(nèi)，所以散熱就非常重要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個方面是一種用于主動懸架系統(tǒng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。上述執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括銜鐵和封閉上述銜鐵的護(hù)罩。該護(hù)罩的內(nèi)部容積能夠根據(jù)銜鐵的運(yùn)動而變化。根據(jù)上述銜鐵的運(yùn)動，空氣通過由護(hù)罩形成的第一孔。
在一個實施例中，上述護(hù)罩還形成有第二孔，根據(jù)上述銜鐵的運(yùn)動，空氣可移動通過該孔。根據(jù)銜鐵的運(yùn)動，空氣可以經(jīng)由上述第一和第二孔被吸入到內(nèi)部容積內(nèi)，或者經(jīng)由第一和第二孔從內(nèi)部容積內(nèi)排出。可替換的，根據(jù)上述銜鐵的運(yùn)動，空氣可經(jīng)由第一孔被吸入上述護(hù)罩內(nèi)并經(jīng)由第二孔排出。
在其他的實施例中，影響銜鐵運(yùn)動的電路被設(shè)置在護(hù)罩的內(nèi)部中。
其他的實施例包括上述護(hù)罩形成一個在第一和第二孔之間延伸的迷宮。在迷宮內(nèi)放置有一個可選的過濾器。
可設(shè)置任選的第一和第二單向閥，從而使空氣經(jīng)由第一孔進(jìn)入護(hù)罩內(nèi)部，并經(jīng)由第二孔從護(hù)罩內(nèi)部排出。上述第二單向閥還可以設(shè)置成使水能夠經(jīng)由第二孔從護(hù)罩內(nèi)部排出。
在其他的實施例中，上述護(hù)罩包括和上述銜鐵耦接的第一部分；耦接到上述第一部分的第二部分。上述第一部分包括連接到第二部分上的柔性部分。例如，該第一部分可以包括風(fēng)箱。其他的實施例包括上述護(hù)罩的第一部分包括一個可移動部分，而第二部分為一個剛性部分。
第一部分包括第一氣缸，第二部分包括第二氣缸。這樣，第一和第二氣缸具有不同的半徑，從而根據(jù)銜鐵的運(yùn)動，第一和第二氣缸中的一個能夠滑到另一個之內(nèi)。或者，第一部分包括一個活塞頭，第二部分包括一個能夠容納上述活塞頭的氣缸。該活塞頭和氣缸一起限定一個能夠根據(jù)銜鐵運(yùn)動而改變的容積。
在其他的實施例中，第一部分限定一個根據(jù)銜鐵的運(yùn)動空氣移動通過的第二孔。
在其他的實施例中，第二部分限定根據(jù)銜鐵的運(yùn)動空氣移動通過的第二孔和第一孔。第二部分可在第一和第二孔之間可選地限定一個迷宮。
本發(fā)明的其他實施例包括設(shè)置有第一單向閥，從而使空氣經(jīng)由第一孔進(jìn)入護(hù)罩內(nèi)部。隨后第二單向閥可設(shè)置成使空氣經(jīng)由第二孔從護(hù)罩內(nèi)部排出。
在另一個方面，本發(fā)明包括一種用以冷卻主動懸架系統(tǒng)上執(zhí)行機(jī)構(gòu)部件的方法，該方法是通過封閉具有內(nèi)部容積的護(hù)罩內(nèi)的部件來完成的。隨后增大該內(nèi)部容積。這就使空氣被吸入該內(nèi)部容積內(nèi)并流過執(zhí)行機(jī)構(gòu)的部件。隨后減小該內(nèi)部容積，從而從護(hù)罩內(nèi)排出空氣。
在本發(fā)明的一些實施例中，增大上述內(nèi)部容積包括讓空氣經(jīng)由第一孔吸入護(hù)罩。減小上述內(nèi)部容積包括讓空氣經(jīng)由第一孔從護(hù)罩內(nèi)排出。
在本發(fā)明的其他實施例中，增大上述內(nèi)部容積包括讓空氣經(jīng)由第一孔被吸入護(hù)罩。減小上述內(nèi)部容積包括讓空氣經(jīng)由第二孔從護(hù)罩內(nèi)排出。使空氣吸入上述孔的一種方式就是使密封第一孔的第一單向閥打開。隨后，使空氣從護(hù)罩內(nèi)排出可以是使密封第二孔的第二單向閥打開。
本發(fā)明的其他實施例包括可通過減小護(hù)罩內(nèi)部容積，使水經(jīng)由第二孔從護(hù)罩內(nèi)排出。
在本發(fā)明的其他實施例中，改變上述內(nèi)部容積即增大或減小上述內(nèi)部容積，可以包括使電流經(jīng)過護(hù)罩內(nèi)的線圈。這樣，上述執(zhí)行機(jī)構(gòu)具有耦接到護(hù)罩柔性部分上的可移動銜鐵。


圖1示出一種執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其中空氣通過相同的孔進(jìn)出護(hù)罩；圖2示出密封進(jìn)氣孔的單向閥；圖3示出密封排氣孔的單向閥。
具體實施例方式
用于機(jī)動車的自適應(yīng)懸架系統(tǒng)包括四個分別安裝在機(jī)動車四個角上的電磁執(zhí)行機(jī)構(gòu)10。根據(jù)控制器的信號，該執(zhí)行機(jī)構(gòu)10通過施力來動態(tài)地控制車輛底盤和路面之間的間隔。這些力可共同控制著上述底盤相對于路面的姿態(tài)。
圖1中示出一種示意性執(zhí)行機(jī)構(gòu)10，其根據(jù)控制器(未示出)提供的信號將電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能。該信號由執(zhí)行機(jī)構(gòu)10內(nèi)的電路板12上安裝的元件所接收。根據(jù)上述控制信號，電路板12上的元件共同動作，經(jīng)由線圈14產(chǎn)生電流，該線圈14設(shè)置成與銜鐵16磁耦接。線圈14進(jìn)一步被鋼等鐵質(zhì)材料所環(huán)繞。上述電流使銜鐵16沿著線圈14的縱向軸線移動?？刂破骺稍O(shè)置在護(hù)罩的內(nèi)部或者外部。美國專利4,981,309公開一種適合的執(zhí)行機(jī)構(gòu)10，其內(nèi)容作為參考結(jié)合在這里。
上述執(zhí)行機(jī)構(gòu)10可在充滿灰塵和潮氣、沙石崩濺以及偶爾動物出現(xiàn)的情況下進(jìn)行操作。為了能夠在這些惡劣的環(huán)境下操作，執(zhí)行機(jī)構(gòu)10設(shè)置有護(hù)罩18，該護(hù)罩內(nèi)封裝著電路板12、線圈14和銜鐵16。
護(hù)罩18的上部20形成一種硬殼(rigid bell)，用以保護(hù)電路板12和線圈14。這種硬殼具有和護(hù)罩18的柔性下部24相連的開口22。和銜鐵16相結(jié)合的擋板16被耦接到上述柔性下部24的一端。該上部和下部20，24一起形成大致管狀的結(jié)構(gòu)。護(hù)罩18的下部24在周向上是柔性的。在上述示意性實施例中，該下部24包括根據(jù)上述銜鐵16軸向運(yùn)動而膨脹和收縮的風(fēng)箱。
由于歐姆電阻損失，流經(jīng)線圈14和電路板12中不同電子元件的電流會產(chǎn)生熱量。由于這些生熱元件封裝在護(hù)罩18內(nèi)，所以護(hù)罩18內(nèi)的溫度就會升高，導(dǎo)致元件過早產(chǎn)生故障。
當(dāng)銜鐵16在進(jìn)氣沖程中向下運(yùn)動時，上述風(fēng)箱膨脹并經(jīng)由過濾器32占據(jù)的迷宮所隔開的內(nèi)孔28和外孔30抽入冷卻空氣。優(yōu)選的，上述內(nèi)孔28鄰近電路板12，使經(jīng)過濾的冷卻空氣能夠立即通過電路板12。當(dāng)上述銜鐵16在排氣沖程中向上運(yùn)動時，該風(fēng)箱收縮并經(jīng)由上述內(nèi)、外孔28、30將熱氣排出。
如圖1所示，外孔30在內(nèi)孔28之下。這種關(guān)系能夠使進(jìn)入或冷凝在上述迷宮內(nèi)的水從護(hù)罩18內(nèi)排出。
在圖1所示的實施例中，空氣經(jīng)由相同的孔28、30進(jìn)出護(hù)罩18。這種結(jié)構(gòu)存在一些缺點。首先，任何進(jìn)氣內(nèi)的潮氣均可以冷凝在護(hù)罩18內(nèi)。這樣的話，水就會聚集在擋板26上。其次，在排氣沖程中，上述風(fēng)箱吹拂電路板12，空氣經(jīng)過電路板12至少一次。這樣，空氣就會比在進(jìn)氣沖程中從外界吸入的空氣溫度高。因此經(jīng)過電路板12的空氣平均溫度就高于外界新鮮空氣經(jīng)過電路板12的溫度。但這種缺點在圖2、3所示的實施例中能夠得以克服，其中空氣可以經(jīng)由不同的孔進(jìn)出護(hù)罩18。
圖2示出了由進(jìn)氣閥34密封的內(nèi)孔28。該進(jìn)氣閥34是一種單向閥瓣或截止閥，其被定向成能夠使外界空氣進(jìn)入護(hù)罩18內(nèi)，而且還能防止空氣從護(hù)罩18內(nèi)逸出。相反的，如圖3所示，擋板26內(nèi)的排氣孔由排氣閥所密封。該排氣閥和進(jìn)氣閥34一樣，上單向閥瓣或截止閥。但是，該排氣閥設(shè)置得可使空氣離開而不是進(jìn)入上述護(hù)罩18。擋板26上的排氣孔的設(shè)置是有好處的，這是因為擋板26處于上述執(zhí)行機(jī)構(gòu)10的最低位置。因此重力可使任何積累的濕氣收集在擋板26上，并且經(jīng)由上述排氣孔從護(hù)罩18排出。但是，上述排氣孔并不是必須設(shè)置在執(zhí)行機(jī)構(gòu)的最低點上。
可以替換的是，可以將銜鐵16和擋板26分別作為活塞桿(piston arm)和活塞頭來形成護(hù)罩18。擋板26很容易地固定到一個氣缸的內(nèi)部。在這種情況下，護(hù)罩的內(nèi)部體積，即氣缸壁和擋板所限定的容積就會根據(jù)銜鐵16的運(yùn)動而改變。
在圖2、3中示出具有進(jìn)氣閥34和排氣閥36的護(hù)罩18，如圖1中所探討的那樣，進(jìn)氣沖程將空氣吸進(jìn)護(hù)罩18內(nèi)，并使之經(jīng)由電路板12。但是在排氣沖程中，空氣經(jīng)由排氣孔排出護(hù)罩18。
圖2、3所示的結(jié)構(gòu)至少有兩個優(yōu)點，其中空氣經(jīng)由不同的孔進(jìn)出護(hù)罩18。首先，電路板12處的平均空氣溫度很低。因此空氣就能更有效地冷卻電路板12。其次，任何冷凝在護(hù)罩18內(nèi)的水能夠經(jīng)由上述排出孔從護(hù)罩18內(nèi)排出。在排氣沖程中當(dāng)排氣閥36打開時，上述排出過程能夠自動地進(jìn)行。
在這里所述的實施例中，由于風(fēng)箱根據(jù)上述銜鐵16的運(yùn)動而膨脹和收縮，所以能夠改變護(hù)罩18的內(nèi)部容積。但是也可以使用其他結(jié)構(gòu)，來改變護(hù)罩的容積。舉例來說，將銜鐵16耦接到可滑動進(jìn)出第二剛性氣缸的第一剛性氣缸。在這種情況下，第一和第二氣缸所封閉的容積也會根據(jù)上述銜鐵的運(yùn)動而改變。
可以理解的是，盡管通過詳細(xì)敘述已經(jīng)說明了本發(fā)明，但是上述敘述僅僅是用于示意，而不是限制本發(fā)明的范圍，本發(fā)明的范圍由權(quán)利要求的范圍所限定。其他的方面、優(yōu)點和修改都會落在下列權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種主動懸架系統(tǒng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，包括銜鐵；和封閉上述銜鐵的護(hù)罩，該護(hù)罩的內(nèi)部容積能夠根據(jù)銜鐵的運(yùn)動而變化，該護(hù)罩限定有根據(jù)上述銜鐵運(yùn)動空氣所通過的第一孔。
2.如權(quán)利要求1所述的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，進(jìn)一步包括控制銜鐵運(yùn)動的電路，該電路被設(shè)置在護(hù)罩的內(nèi)部容積中。
3.如權(quán)利要求1所述的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其特征在于，上述護(hù)罩還進(jìn)一步限定有第二孔，根據(jù)上述銜鐵的運(yùn)動，空氣可通過該孔。
4.如權(quán)利要求3所述的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其特征在于，上述第一和第二孔可設(shè)置成根據(jù)銜鐵的第一運(yùn)動，空氣經(jīng)由上述第一和第二孔被吸入到內(nèi)部容積內(nèi)，而根據(jù)銜鐵的第二運(yùn)動，空氣經(jīng)由第一和第二孔從內(nèi)部容積內(nèi)排出。
5.如權(quán)利要求3所述的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其特征在于，上述第一和第二孔可設(shè)置成根據(jù)銜鐵的第一運(yùn)動，空氣經(jīng)由上述第一孔被吸入到內(nèi)部容積內(nèi)，而根據(jù)銜鐵的第二運(yùn)動，空氣經(jīng)由第二孔從內(nèi)部容積內(nèi)排出。
6.如權(quán)利要求3所述的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其特征在于，上述護(hù)罩的壁形成一個在第一和第二孔之間延伸的迷宮。
7.如權(quán)利要求6所述的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，進(jìn)一步包括一個設(shè)置在迷宮內(nèi)的過濾器。
8.如權(quán)利要求3所述的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，進(jìn)一步包括和第一孔相連的第一單向閥，該第一單向閥構(gòu)造成使空氣經(jīng)由第一孔進(jìn)入護(hù)罩內(nèi)部。
9.如權(quán)利要求8所述的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，進(jìn)一步包括和第二孔相連的第二單向閥，該第二單向閥構(gòu)造成使空氣經(jīng)由第二孔從護(hù)罩內(nèi)部排出。
10.如權(quán)利要求9所述的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其特征在于，可設(shè)置上述第二單向閥從而使流體從護(hù)罩內(nèi)部容積中排出。
11.如權(quán)利要求1所述的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其特征在于，上述護(hù)罩包括和上述銜鐵耦接的第一部分；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閉的容積根據(jù)銜鐵的運(yùn)動而變化。
12.如權(quán)利要求11所述的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其特征在于，第一部分包括風(fēng)箱。
13.如權(quán)利要求12所述的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，進(jìn)一步包括限定第二孔的擋板，該擋板耦接到上述風(fēng)箱上。
14.如權(quán)利要求12所述的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其特征在于，第一部分進(jìn)一步包括根據(jù)銜鐵運(yùn)動進(jìn)行移動的擋板，由此該擋板將第一部分耦接到銜鐵上。
15.如權(quán)利要求14所述的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述擋板限定一個根據(jù)銜鐵運(yùn)動空氣所通過的第二孔。
16.如權(quán)利要求12所述的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述銜鐵包括耦接到風(fēng)箱上的擋板。
17.如權(quán)利要求16所述的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述擋板限定一個根據(jù)銜鐵運(yùn)動空氣所通過的第二孔。
18.如權(quán)利要求17所述的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，進(jìn)一步包括和第一孔相連的第一單向閥，該第一單向閥構(gòu)造成使空氣經(jīng)由第一孔進(jìn)入護(hù)罩內(nèi)部；和第二孔相連的第二單向閥，該第二單向閥構(gòu)造成使空氣經(jīng)由第二孔從護(hù)罩內(nèi)部排出。
19.如權(quán)利要求11所述的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其特征在于，上述第一部分包括連接到第二部分的柔性部分。
20.如權(quán)利要求19所述的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其特征在于，第二部分包括一個剛性部分。
21.如權(quán)利要求11所述的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其特征在于，上述第一部分包括一個可移動部分。
22.如權(quán)利要求21所述的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其特征在于，第一部分包括第一氣缸，第二部分包括第二氣缸，第一和第二氣缸具有不同的半徑，從而根據(jù)銜鐵的運(yùn)動，第一和第二氣缸中的一個能夠滑到另一個之內(nèi)。
23.如權(quán)利要求21所述的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其特征在于，第一部分包括活塞頭，第二部分包括可以容納該活塞頭的氣缸，該活塞頭和氣缸一起限定一個能夠根據(jù)銜鐵運(yùn)動而變化的容積。
24.如權(quán)利要求11所述的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其特征在于，上述第一部分限定根據(jù)銜鐵運(yùn)動空氣所通過的第二孔。
25.如權(quán)利要求24所述的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，進(jìn)一步包括和第一孔相連的第一單向閥，該第一單向閥構(gòu)造成使空氣經(jīng)由第一孔進(jìn)入護(hù)罩內(nèi)部；和第二孔相連的第二單向閥，該第二單向閥構(gòu)造成使空氣經(jīng)由第二孔從護(hù)罩內(nèi)部排出。
26.如權(quán)利要求11所述的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其特征在于，上述第二部分限定根據(jù)銜鐵運(yùn)動空氣所通過的第二孔；并且限定第一孔。
27.如權(quán)利要求26所述的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其特征在于，第二部分在第一和第二孔之間限定一個迷宮。
28.一種具有主動懸架系統(tǒng)的機(jī)動車，該主動懸架系統(tǒng)包括如權(quán)利要求1所述的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。
29.一種主動懸架系統(tǒng)，包括如權(quán)利要求1所述的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。
30.一種機(jī)動車，包括如權(quán)利要求29所述的主動懸架系統(tǒng)。
31.一種用以冷卻主動懸架系統(tǒng)內(nèi)執(zhí)行機(jī)構(gòu)部件的方法，該方法包括改變護(hù)罩的內(nèi)部容積，從而使空氣吸入該護(hù)罩內(nèi)并流經(jīng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的部件；改變該內(nèi)部容積，以從護(hù)罩內(nèi)排出空氣。
32.如權(quán)利要求31所述的方法，其特征在于，上述改變內(nèi)部容積包括增大該內(nèi)部容積。
33.如權(quán)利要求32所述的方法，其特征在于，上述改變內(nèi)部容積包括減小該內(nèi)部容積。
34.如權(quán)利要求33所述的方法，其特征在于，上述增大內(nèi)部容積包括讓空氣經(jīng)由第一孔被吸入護(hù)罩，而上述減小內(nèi)部容積包括讓空氣經(jīng)由第一孔從護(hù)罩內(nèi)排出。
35.如權(quán)利要求33所述的方法，其特征在于，上述增大內(nèi)部容積包括讓空氣經(jīng)由第一孔被吸入護(hù)罩，而上述減小內(nèi)部容積包括讓空氣經(jīng)由第二孔從護(hù)罩內(nèi)排出。
36.如權(quán)利要求35所述的方法，其特征在于，使空氣吸入上述護(hù)罩就是使密封第一孔的第一單向閥打開，而使空氣從護(hù)罩內(nèi)排出就是使密封第二孔的第二單向閥打開。
37.如權(quán)利要求35所述的方法，其特征在于，上述減小護(hù)罩內(nèi)部容積進(jìn)一步包括使流體經(jīng)由第二孔從護(hù)罩內(nèi)排出。
38.如權(quán)利要求33所述的方法，其特征在于，上述增大和減小內(nèi)部容積可以分別包括使電流經(jīng)過護(hù)罩內(nèi)的線圈，上述執(zhí)行機(jī)構(gòu)的可移動銜鐵耦接到護(hù)罩部分上。
39.一種封閉銜鐵的護(hù)罩，該護(hù)罩的內(nèi)部容積根據(jù)銜鐵的運(yùn)動而變化，內(nèi)部容積的變化使空氣通過由護(hù)罩所限定的孔。
全文摘要
一種主動懸架系統(tǒng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括銜鐵和封閉有內(nèi)部容積的護(hù)罩。該內(nèi)部容積能夠根據(jù)銜鐵的運(yùn)動而變化。該護(hù)罩的壁形成有根據(jù)上述銜鐵運(yùn)動空氣移動通過的第一孔。
文檔編號H02K11/04GK1709729SQ20051007635
公開日2005年12月21日 申請日期2005年6月10日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月17日
發(fā)明者詹姆斯·A·帕里森, 約翰·J·布林 申請人:伯斯有限公司