磁激励运动控制装置制造方法及图纸

一种磁激励运动控制装置，包括：　　　　限定一个空腔的第一部件；　　　　可位于上述的空腔内并当位于空腔中时可沿着轴线相对第一部件运动的第二部件，该第二部件包括至少一个磁极，该至少一个磁极包括具有第一轴向尺寸的第一部分以及具有第二轴向尺寸的第二部分，第一轴线尺寸大于第二轴向尺寸；　　　　第一部件和第二部件中的至少一个包括至少一个可动的指状物；　　　　磁场发生器，位于第一部件和第二部件的另一个部件上，该磁场发生器使第一部件的一部分和第二部件的一部分中的一个压向第一部分的该部分和第二部件的该部分的另一个。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种磁激励运动控制装置。特别地，本专利技术涉及磁激励运动控制装置，该装置根据所产生的磁场而改变第一元件和第二元件之间的接触力。
技术介绍
磁激励运动(magnetically actuated motion)控制装置，如磁性控制阻尼器或支柱，可以提供运动控制，例如由所加磁场的大小来控制的衰减。在磁性控制阻尼器上的大量研究工作都把重点放在电流变(ER)或磁流变(MR)阻尼器上。对于两种类型的阻尼装置，其原理是特定流体的粘度与所加的电场或磁场成比例地变化。因此，可以通过控制所加的场来控制可由流体获得的阻尼力。ER和MR阻尼器的例子曾分别在美国专利5,018,606和5,284,330中讨论过，这两个专利都被转让给北卡罗来纳州卡利的Lord公司(Lord Corporation of Cary，North Carolina)。一般地，MR流体具有高的浓度和粘度，从而可以比ER流体产生出更大的阻尼力。此外，MR流体的粘度可以通过容易产生的磁场来精确地控制，所述磁场是通过对简单低压电磁线圈进行激励而产生的。因此，应用MR流体的阻尼器比ER阻尼器更为首选。由于ER和MR阻尼器都为流体阻尼，因此这些阻尼器的制造都必须配备精确的阀门和密封装置。特别地，这种阻尼器一般都需要动态密封和适应的容积元件，因此，在先技术的MR和ER阻尼器都不容易制造或组装。此外，ER和MR流体阻尼器在高速工作时会有巨大的“断路状态”力(“off-state”force)，这种“断路状态”力会使制造和组装更加复杂。断路状态力是指当阻尼器不被激励时在阻尼器中作用的那些力。由于在先技术的MR和ER流体装置的这些缺点，取代传统MR流体运动控制装置的磁激励运动控制装置得到了发展。这种磁激励在先技术的装置在美国专利6,378,671中公开，题目为“磁激励运动控制装置”；在申请日为2002年2月20日、编号为10/080,293的获批的’365申请的待审批申请中，题目为“包含磁激励运动控制装置的系统”。这两个所述的专利和待审批申请都转让给北卡罗来纳州卡利的Lord公司。在这些申请中公开的在先技术磁激励装置并不含有MR或ER流体，但可以提供一种可变的库仑或摩擦阻尼，该阻尼由所加磁场或电场的大小所控制。在先技术磁激励运动控制装置克服了MR和ER流体装置的多个缺点。例如，在先技术磁激励运动控制装置可以相对简单地并低成本地制造和组装；允许组件之间更加宽松的机械公差和配合；不需要动态密封或适应容积元件；具有特别小的断路状态力，并在断路状态和最大阻尼力之间具有更宽的动态范围。这种宽的动态范围在装置工作于高速时特别明显。在上一段中所述的待审批申请中公开的一种典型在先技术磁激励运动控制装置如图1，2和3所示。该在先技术运动控制装置或阻尼器在图1中以标号101表示，它包括一个管状的外壳103，该外壳限定了空腔105，其中有一个活塞107位于其中并可沿轴线123线性运动。该阻尼器的每一端优选地包括一个传统的结构，该结构可以使该阻尼器101容易地固定在其他结构上，例如U形环121，用于将该端部固定到阻尼元件的某一部位上。该外壳103包括至少一个轴向对准的槽109。该槽也可以称为纵向延伸槽。图1的该在先技术装置101包含8个槽。所有这8个槽如图2所示，而其中的5个如图1所示。这些槽穿过外壳壁，以确定出柔性的带状物、翼片或指状物111。这些槽109通过外壳103壁延伸并在轴向几乎贯通了外壳的整个长度。活塞107包括一个轴112，该轴具有一个磁活性部分113，由至少一个、优选为两个电磁线圈115固定在一个磁性可穿透的磁芯117上所组成。这部分113在下文也被称为活塞头。虽然在这磁芯117是空心的，但它也可以是一个实心轴。空心的磁芯可以允许连接导线119布置在其中。如图3所示，活塞头113上有多个环状磁极114A，114B，114C和114D，这些磁极位于与线圈115轴向部分相邻的位置上。这些磁极114A-114D具有大致同样的尺寸。这些磁极的总的轴向尺寸大致相同，在图3上以P表示，而恒定的横向尺寸大约为直径D的1/4，在图3用D/4表示。在磁极横向沿着尺寸D/4扩张时其轴向磁极尺寸P基本上保持不变。这些磁极的截面基本上为矩形，当线圈没有被激励时，在磁极外围和外壳壁之间保持恒定的径向间隙127。在该在先技术装置101中，当电磁铁被激励时所产生的磁通基本上相等地通过磁极114A-D、活塞头113内部和外壳壁104，这种恒定的磁通在图3上用等距磁通线125表示。恒定的磁通主要是由于磁极、活性部分113和壁104的恒定的尺寸的结果。一个电源118通过导线119对线圈115进行供给电流。流经线圈115的电流产生一个磁场，该磁场将外壳103向活塞头113吸引。如上所述，产生的磁场在图3中用磁场线125表示。如图3所示，该磁场围绕线圈115，并从磁极114、活塞头113的内部以及外壳壁104中通过。与活塞头113类似，外壳103也由一种可以受磁场作用的导磁材料制成，包括但不限于钢铁和其他铁合金材料。流经线圈115的电流量一般与所产生的磁场强度直接成正比。因此，通过控制流经线圈115的电流，可以控制外壳103内表面与活塞107外表面之间的法向力或压紧力，从而控制阻尼器101的阻尼效果。尽管有槽的外壳103和活塞107的活塞头113可以由其他导磁材料所组成，但优选地由低碳、高导磁率钢制成。槽109优选地等间距地布置在外壳103的圆周方向上，以保持轴向周期对称。一对线圈115优选地连接成可以在相反方向上产生磁场，如图3上对应磁场线125的方向箭头所示。这种结构允许每个线圈115产生的磁场可以在相邻的线圈115中间的区域中相加而不是相互抵消。由该装置101产生的阻尼效果可以在如图2所示的横剖图上看到，该图显示了有槽外壳103与活塞107两者间的关系。在没有磁场作用的时候，活塞107，特别是活塞头113，宽松地配合在外壳103内，以在外壳103和活塞107的磁活性部分113之间确定一个小的径向空隙127。也就是说，外壳103并没有压靠在活塞头113上。当电流通过线圈115时，产生的磁场就会将外壳103中具有弹性的指状物111径向向内吸引，如箭头126所示，从而使外壳103以一个与所加磁场——即所加电流——成比例的力压靠活塞107。尽管该在先技术的阻尼装置在许多应用中都比较有效，但该在先技术的磁激励装置101也有其自身的缺点。活塞107的活性部分113的空心结构和包括磁极114和活塞头113在内的导磁材料的性质使得该装置会变得磁饱和。出现磁饱和后，这些在先技术的装置在所能提供的阻尼力的大小和范围上有所限制。在先技术的磁激励装置并没能使外壳和活塞之间的接触区域中的磁通变得最大。在磁场产生时，这些在先技术的装置在外壳和活塞头之间的接触区域中以及区域外的位置上产生的磁通大小基本一样。在上文中说明了当前已知的装置和方法中的局限性。因此，很明显，提供一种旨在克服上述中的一个或多个缺点的装置是十分有利的。因此，本文提供了一种合适的替代装置，其包括的特点将在下文中给出全面的介绍。
技术实现思路
根据本专利技术的一个方面，提供了一种磁激励运动控制装置。该磁激励运动控制装置包括限定一个空腔的第一部件；第二部件，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：J·戴维·卡尔森，
申请(专利权)人：洛德公司，
类型：发明
国别省市：