CN104842737A - 用于悬架阻尼的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了用于悬架阻尼的方法和装置。承载弹簧联接在簧载元件与非簧载元件之间。磁性导螺杆阻尼器联接在簧载元件与非簧载元件之间。磁性导螺杆阻尼器包括与电动机串联布置的磁性导螺杆，并且磁性导螺杆包括转子螺杆和定子螺母。转子螺杆包括形成第一螺旋磁性螺纹的转子磁体组件并且可旋转地联接到电动机。定子螺母包括形成第二螺旋磁性螺纹的定子磁体组件和定子框架。定子磁体组件包括与转子磁体组件的轴向长度相等的轴向长度。转子螺杆的旋转通过第一螺旋磁性螺纹与第二螺旋磁性螺纹的相互作用实现定子螺母的线性平移。

Description

用于悬架阻尼的方法和装置

技术领域

本公开涉及用于抑制簧载元件与非簧载元件之间的振动的设备。

背景技术

此部分中的陈述仅提供与本发明有关的背景信息。因此，该陈述并不意欲构成先前技术的承认。

悬架***吸收并消散振动输入，从而将簧载元件与在非簧载元件上经历的脉冲和振动能量输入分开。悬架***用于固定***和移动***（包括客车）上。已知的悬架***元件包括与阻尼元件（例如 ，减震器）并联和/或串联地联接的弹簧，所述阻尼元件包括流体的或气动能量吸收和消散特征。

当用于车辆***上时，包括弹簧和阻尼器的悬架***被配置成同时提供与乘客乘坐舒适性、车辆操纵和路面保持能力有关的性能特征。乘坐舒适性通常与车辆的主弹簧的弹簧常数、乘客就座的弹簧常数、轮胎以及阻尼器的阻尼系数有关地来管理。为了最佳乘坐舒适性，用于舒适乘坐的相对低的阻尼力是优选的。车辆操纵与车辆的姿态变化有关，姿态是按照侧倾、俯仰和横摆来定义。为了最佳车辆操纵，需要相对大的阻尼力或稳固的乘坐来避免车辆姿态在转弯、加速和减速过程中的过快变化。路面保持能力通常与轮胎与地面之间的接触量有关。为了最佳化路面控制能力，当驾驶在不规则路面上时需要大阻尼力来防止个别轮胎与路面之间丧失接触。已知的车辆悬架阻尼器使用各种方法来调整阻尼特征以响应车辆操作特征（包括主动阻尼***）的改变。

发明内容

承载弹簧联接在簧载元件与非簧载元件之间。磁性导螺杆阻尼器联接在簧载元件与非簧载元件之间。磁性导螺杆阻尼器包括与电动机串联布置的磁性导螺杆，并且磁性导螺杆包括转子螺杆和定子螺母。转子螺杆包括形成第一螺旋磁性螺纹的转子磁体组件并且可旋转地联接到电动机。定子螺母包括形成第二螺旋磁性螺纹的定子磁体组件和定子框架。定子磁体组件包括与转子磁体组件的轴向长度相等的轴向长度。转子螺杆的旋转通过第一螺旋磁性螺纹与第二螺旋磁性螺纹的相互作用实现定子螺母的线性平移。

本发明包括以下方案：

1. 一种在簧载元件与非簧载元件之间的悬架组件，包括：

联接在簧载元件与非簧载元件之间的承载弹簧；

联接在簧载元件与非簧载元件之间的磁性导螺杆阻尼器；

磁性导螺杆阻尼器包括与电动机串联布置的磁性导螺杆；

磁性导螺杆包括转子螺杆和定子螺母；

所述转子螺杆包括形成第一螺旋磁性螺纹的转子磁体组件，所述转子螺杆可旋转地联接到电动机；

所述定子螺母包括形成第二螺旋磁性螺纹的定子磁体组件和定子框架；

所述定子磁体组件包括与转子磁体组件的轴向长度相等的轴向长度；以及

其中转子螺杆的旋转通过第一螺旋磁性螺纹与第二螺旋磁性螺纹的相互作用实现定子螺母的线性平移。

2. 如方案1所述的悬架组件，其中所述承载弹簧与所述磁性导螺杆阻尼器并联布置。

3. 如方案1所述的悬架组件，其中所述定子磁体组件与所述转子磁体组件之间的磁力联接在承载弹簧支撑簧载元件并且磁性导螺杆阻尼器处于额定位移的静态负载状况下处于最大状态。

4. 如方案1所述的悬架组件，其中所述定子磁体组件与所述转子磁体组件之间的磁力联接在承载弹簧支撑簧载元件并且磁性导螺杆阻尼器处于簧载元件的额定位移的静态负载状况下处于最大状态，并且其中磁力联接随着磁性导螺杆将磁性导螺杆阻尼器伸展或缩回的位移而减小。

5. 如方案1所述的悬架组件，其中所述定子磁体组件安装在所述定子框架的中间部分上，并且所述定子螺母进一步包括在所述定子框架的一端处与所述定子磁体组件相邻的导电嵌入物。

6. 如方案5所述的悬架组件，其中所述导电嵌入物包括由非铁磁导电材料制成的环形设备。

7. 如方案5所述的悬架组件，其中所述导电嵌入物包括由铁磁导电材料制成的环形设备。

8. 如方案1所述的悬架组件，其进一步包括位于所述定子磁体组件的第一端和第二端上的可控电线圈。

9. 如方案1所述的悬架组件，其中所述定子磁体组件安装在所述定子框架的中间部分上，并且所述定子螺母进一步包括在定子框架的第一端处与定子磁体组件相邻的第一导电嵌入物和在定子框架的第二端处与定子磁体组件相邻的第二导电嵌入物。

10. 如方案1所述的悬架组件，其中所述定子磁体组件进一步包括可控电磁磁体设备，所述设备包括电线圈，所述线圈与定子磁体组件处于同一位置并且可控以动态地调整定子磁体组件与转子磁体组件之间的磁力联接。

11. 如方案1所述的悬架组件，其进一步包括与磁性导螺杆阻尼器串联布置的至少一个弹簧，其中承载弹簧与所述至少一个弹簧和磁性导螺杆阻尼器的串联布置并联布置。

12. 如方案11所述的悬架组件，其进一步包括联接在簧载元件与非簧载元件之间的至少一个阻尼器。

13. 如方案12所述的悬架组件，其中联接在簧载元件与非簧载元件之间的所述至少一个阻尼器与承载弹簧并联布置。

14. 如方案12所述的悬架组件，其中联接在簧载元件与非簧载元件之间的所述至少一个阻尼器与磁性导螺杆阻尼器并联布置。

15. 如方案12所述的悬架组件，其中联接在簧载元件与非簧载元件之间的所述至少一个阻尼器与所述至少一个弹簧并联布置。

16. 如方案11所述的悬架组件，其中与磁性导螺杆阻尼器串联布置的所述至少一个弹簧包括布置在一对弹簧之间的磁性导螺杆阻尼器。

17. 如方案16所述的悬架组件，其进一步包括与磁性导螺杆阻尼器并联布置的弹簧。

18. 如方案17所述的悬架组件，其进一步包括与磁性导螺杆阻尼器并联布置的阻尼器。

19. 如方案17所述的悬架组件，其进一步包括与所述一对弹簧中的一个并联布置的阻尼器。

20. 如方案16所述的悬架组件，其中所述一对弹簧中的每一个包括各自优选的弹簧常数并且磁性导螺杆阻尼器包括优选的质量，各自优选的弹簧常数和优选的质量被选择以实现与簧载元件与非簧载元件之间的不良操作频率相关的选定频率下的阻尼。

21. 如方案1所述的悬架组件，其中定子磁体组件与转子磁体组件之间的磁力联接在所述磁性导螺杆将磁性导螺杆阻尼器伸展或收缩的位移的情况下处于恒定状态。

22. 一种在簧载元件与非簧载元件之间的悬架组件，包括：

与磁性导螺杆阻尼器并联布置的第一弹簧，所述第一弹簧和磁性导螺杆阻尼器的所述并联布置与第二弹簧串联布置；

磁性导螺杆阻尼器包括与电动机串联联接的磁性导螺杆；

磁性导螺杆包括转子螺杆和定子螺母；

所述转子螺杆包括形成第一螺旋磁性螺纹的转子磁体组件，所述转子螺杆可旋转地联接到电动机；

所述定子螺母包括形成第二螺旋磁性螺纹的定子磁体组件和定子框架；

所述定子磁体组件包括与定子框架的轴向长度相等的轴向长度；以及

其中转子螺杆的旋转通过第一螺旋磁性螺纹与第二螺旋磁性螺纹的相互作用实现定子螺母的线性平移。

23. 如方案22所述的悬架组件，其中定子磁体组件与转子磁体组件之间的磁力联接在磁性导螺杆将磁性导螺杆阻尼器伸展或收缩的位移的情况下处于恒定状态。

24. 一种在簧载元件与非簧载元件之间的悬架组件，包括：

与簧载元件与非簧载元件之间的磁性导螺杆阻尼器并联布置的承载弹簧，其中承载弹簧支撑簧载元件并且磁性导螺杆阻尼器在静态负载状况下处于额定位移下；

磁性导螺杆阻尼器包括与电动机串联联接的磁性导螺杆，所述磁性导螺杆包括：转子螺杆，所述转子螺杆包括由铁磁材料制成的形成第一螺旋螺纹的转子组件，所述转子螺杆可旋转地联接到电动机；以及定子螺母，所述定子螺母包括定子框架和形成第二螺旋磁性螺纹的定子磁体组件；

其中转子螺杆的旋转通过第一螺旋螺纹与第二螺旋磁性螺纹的相互作用实现定子螺母的线性平移。

附图说明

现在将参照附图通过实例来描述一个或多个实施例，其中：

图1示出根据本公开的包括磁性导螺杆（MLS）阻尼器的被动悬架组件，该阻尼器用来抑制簧载元件与非簧载元件之间的振动；

图2示出根据本公开的MLS阻尼器的一个实施例的侧视图，该MLS阻尼器被配置成在簧载元件与非簧载元件之间提供振动抑制；

图3-1示出根据本公开的包括与簧载元件与非簧载元件之间的MLS阻尼器并联布置的承载弹簧的悬架组件；

图3-2示出根据本公开的包括与包括与一个或一对弹簧串联布置的MLS阻尼器的组件并联布置的承载弹簧的悬架组件；

图3-3示出根据本公开的包括与阻尼器和包括MLS阻尼器的弹簧/阻尼器组件并联布置的承载弹簧的悬架组件；

图3-4示出根据本公开的包括与第二弹簧和MLS阻尼器的并联布置串联布置的第一弹簧的悬架组件；

图4-1示出根据本公开的包括定子磁体组件的MLS的部分，该定子磁体组件沿定子框架的整个长度和小于定子磁体轴向长度的转子磁体轴向长度轴向地延伸；

图4-2示出根据本公开的包括定子磁体组件的MLS的部分，该定子磁体组件沿定子框架的中间部分轴向地延伸并且长度对应于转子磁体轴向长度；

图4-3示出根据本公开的MLS的部分，MLS包括包含定子磁体组件和导电嵌入物的定子框架和包括转子磁体组件的转子；

图5示出根据本公开的MLS的部分，MLS包括包含具有电线圈元件的定子磁体组件的定子框架和包括转子磁体组件的转子；

图6示出根据本公开的MLS的部分，MLS包括包含定子磁体组件的定子框架和具有非铁质芯和与定子磁体组件相邻的铁质螺纹部分的转子；以及

图7示出根据本公开的与悬架组件相关的频率响应数据，其中MLS是布置在车辆底盘与车轮之间的调谐质量阻尼器的一部分。

具体实施方式

现在参照附图，其中仅为了说明某些示例性实施例而并非为了限制其的目的进行展示，图1示意性地示出包括联接在簧载元件与非簧载元件之间的承载弹簧22的悬架组件20。悬架组件20还包括联接在簧载元件与非簧载元件之间的磁性导螺杆（MLS）阻尼器25。承载弹簧22与MLS阻尼器25并联布置。如图所示，簧载元件是车辆的底盘10并且非簧载元件16包括支撑接触地面的车轮组件18的下控制臂14。下控制臂14在铰接点12处附接到底盘10，并且与上控制臂或与底盘10的另一个附接点合作以提供用于安装车轮组件18的密封元件。关于安装车轮组件18的细节是各种的并且已知的且因此本文并不描述。悬架组件20可以用来以具有类似效应的固定设置抑制簧载元件与非簧载元件之间的振动。悬架组件20并入MLS阻尼器25以便响应于静态和动态负载来实现优选的悬架性能，从而在车辆操纵过程中将底盘10与振动隔离开并且使得底盘10稳定。静态负载理解为当底盘10静止时由底盘10施加在悬架组件20和车轮组件18上的力的量。此***提供用于乘客舒适性的所需的乘坐性能和车轮/轮胎抓地力，同时适应由于质量改变导致的静态负载改变并且适应在用于车辆上时的控制操纵过程中的动态负载改变。术语弹簧刚度系数、弹簧常数和刚度是类似术语，全部指代与弹簧的偏转有关的由弹簧施加的力的改变。

悬架组件20是在非簧载元件16与簧载元件10（即，下控制臂14与底盘10）之间支撑和传递静态和动态力和负载输入的承载元件。所示实施例中的悬架组件20包括并联布置在下控制臂14与底盘10之间的弹簧22和MLS阻尼器25。如图所示，弹簧22和MLS阻尼器25在下控制臂14上在铰接点15处共同终止并且在底盘上在铰接点17处共同终止。替代地，弹簧22和MLS阻尼器25可以在下控制臂14上在不同的铰接点处终止和/或在底盘10上在不同的铰接点处终止，从而导致用于由不同的元件施加的力的不同的力矩臂。在静态负载状况下，弹簧22支撑来自底盘10的所有负载输入，并且MLS阻尼器25处于额定位移下。动态负载的引入导致弹簧22与MLS阻尼器25一致的位移。

图2示意性地示出MLS阻尼器25的一个实施例的侧视图，该阻尼器被配置成在簧载元件10与非簧载元件16之间提供振动抑制。MLS阻尼器25包括在簧载元件10与非簧载元件16之间与电动机60可旋转地串联联接的MLS 30。MLS 30类似于机械导螺杆，其中以相反的螺旋螺纹形式的机械联接由以具有相反极性的径向极化的螺旋磁体的形式的功能等效的磁性联接取代，如本文所描述。MLS 30包括定子螺母40和同轴的转子螺杆50。如图所示，定子螺母40被配置为MLS 30的凹平移部分并且类似于带螺纹的螺母。如图所示，转子螺杆50被配置为MLS 30的凸旋转部分并且类似于带螺纹的螺杆。替代地，定子螺母40可以被配置为MLS 30的平移凸部分，并且转子螺杆50可以被配置为MLS 30的旋转凹部分。转子螺杆50在定子螺母40中的旋转通过螺旋磁性螺纹的相互作用导致转子螺杆50相对于定制螺母40的线性平移。转子螺杆50的旋转可以通过用作电机的电动机60响应于输入到其的电能的旋转来引起。转子螺杆50的旋转可以通过簧载元件10与非簧载元件16之间的压缩力或张力来引起，这导致转子螺杆50在定子螺母40内旋转，其中电动机60对应地旋转。电动机60在这些情况下可以用作发电机以获得电功率。转子螺杆50的旋转取决于旋转方向增加或减少簧载元件10与非簧载元件16之间的线性距离，其中伴随的张力或压缩力取决于作用于簧载元件10与非簧载元件16上的力。因此，转子螺杆50相对于定子螺母40的线性平移调整簧载元件10相对于非簧载元件16的位移。阻尼通过控制转子螺杆50相对于定子螺母40的线性平移的速率来引入。

定子螺母40包括圆柱形的环形框架42和制造在环形框架42的内表面上的定子磁体组件44。定子磁体组件44包括例如由多个永磁体元件形成的连续螺旋磁性螺纹。定子磁体组件44被布置为多个交替纹层状的磁体部分，所述交替纹层状的磁体部分形成由相反极性的径向极化的磁体形成的螺旋形缠绕的螺纹。极性是仅为了说明概念的目的示出并且包括北极性部分55和南极性部分57。定子框架42包括第一端45、中间部分46以及第二端47，其中第一端45接近电动机60并且第二端47接近非簧载元件16。如图所示并且在一个实施例中，定子磁体组件44沿定子框架42从第一端45基本上完全轴向地延伸到第二端47。

转子螺杆50包括制造在联接到可旋转轴58（其联接到电动机60的转子66）的圆柱形框架52的外表面上的转子磁体组件54。转子磁体组件54包括多个永磁体元件，所述永磁体元件各自具有布置成形成与定子磁体组件44的螺旋磁性螺纹具有相同节距的连续螺旋磁性螺纹的北极性部分55和南极性部分57。转子磁体组件54被布置为多个交替纹层状的永磁体部分，所述交替纹层状的永磁体部分形成由相反极性的径向极化的磁体形成的螺旋形缠绕的螺纹。转子框架52在此实施例中优选地由铁或其他铁磁材料制成。转子磁体组件54的特征在于转子磁体轴向长度58，并且定子磁体组件44的特征在于定子磁体轴向长度48。在一个实施例中并且如图所示，定子磁体轴向长度48基本上等于定子框架42的长度，并且转子磁体轴向长度58基于所需的磁力联接来确定，该磁力联接是结合转子螺杆50和定子螺母40的直径来确定。如本文定义和使用的磁力联接是指施加在两个相邻元件（例如，MLS 30的转子50和定子螺母40）之间的磁力的量，并且可以被测量并由将元件中的一个相对于另一个元件移动所需的线性力或旋转扭矩的量来指示。

转子螺杆50的外径被确定尺寸以便在没有物理接触的情况下同轴地配合在定子螺母40的内径内的一个。当不施加外力时，元件的磁通量使其自己对准到零力位置。影响磁力联接的设计的参数包括转子螺杆50和定子螺母40的直径、螺距以及转子磁体组件54与定子磁体组件44的面对表面之间的间隙。直径是基于表面积之间的折衷来选择，从而影响磁体之间的磁力联接，并且物理尺寸影响包装和成本。螺距是基于用于电动机60的启动扭矩与所需的旋转速度和对应的响应时间（如由转子螺杆50相对于定子螺母40的旋转导致的MLS 30长度的时间变率改变所指示）之间的折衷来选择。转子磁体组件54与定子磁体组件44的面对表面之间的间隙是基于机械设计考虑（诸如制造和组装公差）与所需的磁力联接之间的折衷来选择。磁性导螺杆没有与竖直力传递相关的机械接触并且因此具有低摩擦和磨损。低摩擦力促进悬架性能的改进，而低磨损增加可靠性并减少维护。

电动机60包括布置在同轴电机定子64内的电机转子66，所述电机定子安装在联接到簧载构件10的框架62中。电机转子66通过轴58可旋转地联接到MLS转子螺杆50。根据操作需要包括其他电机元件，诸如轴承和***，但是本文未示出。电动机60可以是能够沿顺时针和逆时针方向都受控旋转的任何适合的电动机配置。适合的电动机配置包括同步电机、感应电机或永磁体DC电机。在一个实施例中，电动机60被配置为电机/发电机。电机控制器70通过电缆电气联接到电动机60。电机控制器70包括例如功率开关以便响应于从控制器80发出的控制命令来转换在电功率存储设备（例如，电池）90与电动机60之间传递的电功率。电动机60被配置成施加充分的扭矩以克服旋转惯性（包括转子磁体组件54与定子磁体组件44之间的磁力联接），以便使得转子50在导致MLS 30的长度在预定速率（例如，如以毫米/毫秒为单位测量出）改变的速率下转动。

簧载元件10相对于非簧载元件16的移动在MLS阻尼器25上施加压缩力或张力。在任一种状况下，此压缩力或张力导致转子螺杆50相对于定子螺母40旋转，并且转子螺杆50的旋转与电动机60的转子66的旋转一致地发生。电动机60可以操作为电机以在顺时针方向或逆时针方向上旋转从而使得转子螺杆50旋转，并且因此扩展MLS阻尼器25的长度或缩短MLS阻尼器25的长度。此外，MLS阻尼器25上压缩力或张力的存在可以导致转子螺杆50相对于定子螺母40旋转，该旋转与电动机60的转子66的旋转一致地发生。当MLS阻尼器25的长度响应于张力或压缩力而被延长或缩短时，电动机60可以操作为在顺时针方向或逆时针方向上的发电机以便与转子螺杆50一起旋转。

图3-1示意性地示出联接在簧载元件10（例如，车辆底盘）与非簧载元件16（例如，车轮）之间的悬架组件20的第一实施例。承载弹簧22联接在簧载元件10与非簧载元件16之间。MLS阻尼器25联接在簧载元件10与非簧载元件16之间。悬架组件20的此实施例包括与MLS阻尼器25并联布置的承载弹簧22，其中该并联布置联接在簧载元件10与非簧载元件16之间。不包括其他悬架元件。簧载元件10相对于非簧载元件16的移动在MLS阻尼器25上施加压缩力或张力，该力变换为转子螺杆相对于定子螺母的旋转从而在响应于作用在底盘或车轮上的外力（诸如道路中的凸起或弯曲）实现弹簧22的阻尼的速率下延长或缩短MLS阻尼器25的长度。当外力超出MLS阻尼器25中的磁力联接时，MLS阻尼器25可以跳过螺纹，但是跳过螺纹的作用不能导致对MLS阻尼器25的机械损坏。

图3-2示意性地示出联接在簧载元件10（例如，车辆底盘）与非簧载元件16（例如，车轮）之间的悬架组件20'的第二实施例。如图3-1中所示，承载弹簧22联接在簧载元件10与非簧载元件16之间，并且MLS阻尼器25联接在簧载元件10与非簧载元件16之间。悬架组件20'的此实施例包括与MLS阻尼器25和至少一个弹簧126的串联布置并联布置的承载弹簧22。然而，为了说明而非为了限制，将MLS阻尼器25展示为布置在图3-2的串联布置的一对弹簧126之间。MLS阻尼器25具有可以是硬性的弹簧作用，并且因此比一些应用中所需要的更加刚性。串联的弹簧126使得旋转惯性的刚性作用变柔软并且减少MLS阻尼器25中螺纹跳过的可能性。来自电机和MLS阻尼器25的MLS的额外质量连同用于弹簧126的适当调谐的弹簧刚度系数可以有利地提供抑制在特定频率（例如，8至10 Hz）下发生的振动输入的调谐质量阻尼器以减少车轮跳动，由此改进乘坐和轮胎抓地力。图7用图表示出与调谐质量阻尼器的一个实施例的设计相关的频率响应数据。

图3-3示意性地示出联接在簧载元件10（例如，车辆底盘）与非簧载元件16（例如，车轮）之间的悬架组件20''的第三实施例。如图3-1和3-2中所示，承载弹簧22联接在簧载元件10与非簧载元件16之间，并且MLS阻尼器25联接在簧载元件10与非簧载元件16之间。此外，各种阻尼器115、128和129被示出为联接在簧载元件10与非簧载元件16之间，并且各种额外的弹簧127和129被示出为联接在簧载元件10与非簧载元件16之间。悬架组件20''的此实施例包括与阻尼器115并联布置并且与包括MLS阻尼器25的弹簧/阻尼器组件并联布置的承载弹簧22。弹簧/阻尼器组件包括第一子组件，该第一子组件包括与弹簧127并联布置的MLS阻尼器25。阻尼器128也被示出为与MLS阻尼器25和弹簧127并联。第一子组件与至少一个弹簧126串联布置，该弹簧126与对应的阻尼器129并联布置。然而，为了说明而非为了限制，在图3-3中展示弹簧126和阻尼器129的一对这样的并联布置。预想构成弹簧/阻尼器组件的弹簧126、127与阻尼器128、129之间的各种其他组合，包括其中可以排除弹簧126、127和阻尼器128、129中的一个或多个的组合。因此，图3-3的包括性示出被理解为不排除少于所有弹簧126、127与阻尼器128、129的这些组合，因为这些各种组合在本领域普通技术人员根据本发明的技术范围之内。阻尼器115、128和129以及弹簧126和127的添加（以各种组合并且具有适当调谐的弹簧刚度系数）可以有利地提供质量阻尼器，该质量阻尼器被调谐以如本领域普通技术人员理解的所关注的几个频率下进行抑制。

图3-4示意性地示出联接在簧载元件10（例如，车辆底盘）与非簧载元件16（例如，车轮）之间的悬架组件20'''的另一个实施例。悬架组件20'''的此实施例包括与弹簧127和MLS阻尼器25的并联布置串联布置的弹簧126。

图4-1示意性地示出MLS 430的一个实施例的部分，该MLS包括具有框架42和定子磁体组件44的定子螺母40和包括转子磁体组件54的转子50。转子磁体组件54被配置有转子磁体轴向长度158，并且定子磁体组件44被配置有定子磁体轴向长度148。在此实施例中，定子磁体组件44沿定子框架42从第一端45轴向地延伸到第二端47，并且定子磁体轴向长度148基本上等于定子框架42的长度。转子磁体轴向长度158是基于所需的磁力联接来确定，该磁力联接是结合转子螺杆50和定子螺母40的直径来确定。转子磁体轴向长度158小于定子磁体轴向长度148。在此配置中，转子磁体组件54沿其长度从MLS 430的完全伸展状态到MLS 430的完全缩回状态完全包含在定子磁体组件44内。因此，施加在定子磁体组件44与转子磁体组件54之间的磁力联接从MLS 430的完全伸展状态到完全缩回状态是恒定的。

图4-2示意性地示出MLS 430'的另一个实施例的部分，该MLS430'包括具有框架42和定子磁体组件44的定子螺母40和包括转子磁体组件54的转子50。在此实施例中，定子磁体组件44仅在中间部分46中沿定子框架42轴向地延伸，而并不延伸到第一端45或第二端47。在此实施例中，定子磁体轴向长度248在长度上对应于转子磁体轴向长度258。转子磁体轴向长度258被确定以当MLS 430'应用于其上的***是静态并且在静态负载状况下（其中弹簧支撑来自底盘的所有负载输入并且MLS阻尼器处于额定位移）时实现所需的磁力。在此配置中，仅当所应用的***在额定位移下是静态时，转子磁体组件54与定子磁体组件44完全一致。转子50在定子螺母40中的旋转使得转子50相对于定子螺母40线性地平移，从而使得转子磁体组件54相对于定子磁体组件44移位并且伸展或缩回MLS 430'。这导致转子磁体组件54的一部分移动超出定子磁体组件44，其中定子磁体组件44与转子磁体组件54之间的磁力联接相应减少。因此，当所应用的***在静态负载状况下（其中弹簧22支撑来自底盘的所有负载输入并且MLS阻尼器处于额定位移）时，施加在定子磁体组件44与转子磁体组件54之间的磁力联接被最大化，并且随着MLS 430'伸展或收缩而减小。修改定子磁体轴向长度248和转子磁体轴向长度258以调整重叠长度（例如，如图所示）允许MLS 430'的性能（包括作为非磁性阻尼的这些操作）的修改。

图4-3示意性地示出MLS 430''的另一个实施例的部分，该MLS430''包括具有框架42、定子磁体组件44和一个或多个导电嵌入物59的定子螺母40和包括转子磁体组件54的转子50。在此实施例中，定子磁体组件44仅在中间部分46中沿定子框架42轴向地延伸，而并不延伸到第一端45或第二端47，并且定子磁体轴向长度348在长度上对应于转子磁体轴向长度358。转子磁体轴向长度358被选择以当MLS 430''应用于其上的***是静态并且在静态负载状况下（其中弹簧支撑来自底盘的所有负载输入并且MLS阻尼器处于额定位移）时实现所需的磁力联接。导电嵌入物59是由非铁磁导电材料（诸如铜、铝）或者在存在永磁体或电磁体的情况下引起涡电流的另一种适合的材料制成的环形设备。导电嵌入物59位于定子螺母40中，优选地位于第一端45或第二端47。替代地，导电嵌入物可以独占地位于第一端或独占地位于第二端。当定子磁体轴向长度348在长度上对应于转子磁体轴向长度358时，仅在MLS 430''处于额定位移时，转子磁体组件54沿其长度与定子磁体组件44完全一致。转子50朝向伸展状态或缩回状态的移动导致转子磁体组件54的一部分移动超出定子磁体组件44并且移动接近导电嵌入物59。转子磁体组件54与导电嵌入物59的相互作用导致产生磁力的涡电流，所述磁力产生作用以阻止转子磁体组件54的移动。因此，通过在转子磁体组件54与紧密接触的导电嵌入物59之间产生涡电流来实现阻尼。当MLS 430''处于额定位移时，定子磁体组件44与转子磁体组件54之间的磁力联接被最大化，并且随着MLS 430''伸展或收缩而减少。修改定子磁体轴向长度348和转子磁体轴向长度358以调整重叠长度（例如，如图所示）允许MLS 430''的性能的修改。替代地，导电嵌入物59是由铁磁导电材料（诸如铁）或者在存在永磁体或电磁体的情况下通过阻止转子磁体组件54的移动引起磁滞从而实现阻尼的另一种适合的材料制成的环形设备。

图5示意性地示出MLS 530的另一个实施例的部分，该MLS包括具有框架42、定子磁体组件44和电线圈元件72和73的定子螺母40和包括转子磁体组件54的转子50。在此实施例中，定子磁体轴向长度548基本上等于转子磁体轴向长度558。转子磁体轴向长度558被确定以当MLS 530在额定位移下是静态时实现所需的磁力。电线圈元件72可以位于定子螺母40中的第一端45和与非簧载元件相邻的第二端47。电线圈元件73也可以与定子磁体组件44处于同一位置，从而将定子磁体组件44转换成可控的电磁设备。在此配置中，定子磁体组件44仅在中间部分46中沿定子框架42轴向地延伸，而并不延伸到第一端45或第二端47，并且定子磁体轴向长度548在长度上对应于转子磁体轴向长度558。转子50朝向伸展状态或缩回状态的移动导致转子磁体组件54的一部分移动超出定子磁体组件44并且移动接近电线圈元件72。转子磁体组件54与电线圈元件72的相互作用产生磁力联接，所述磁力联接作用以阻止转子磁体组件54的移动。当MLS 530在额定位移下是静态时，定子磁体组件44与转子磁体组件54之间的磁力联接被最大化。在动态操作状况下，可以控制流动到与定子磁体组件44处于同一位置的电线圈元件73的电功率以增加或减小定子磁体组件44与转子磁体组件54之间的磁力联接，从而调整MLS 530的响应性。

图6示意性地示出MLS 630的一个实施例的部分，该MLS包括具有框架42和定子磁体组件44的定子螺母40和转子650。转子650配置有用于安装由非铁磁螺纹分隔物655分隔开的铁磁螺纹部分654的核芯652，这两个部分都与定子磁体组件44相邻。核芯652可以是铁质元件，或者替代地，是联接到电机转子的轴58的非铁质元件。定子磁体组件44沿定子框架42从第一端45轴向地延伸到第二端47，其中定子磁体轴向长度基本上等于定子框架42的长度。因此，转子650沿其长度从定子螺母40中转子650的完全伸展状态到转子650的完全缩回状态完全包含在定子磁体组件44内。因此，磁力联接从MLS 630的完全伸展状态到完全缩回状态是恒定的。在此实施例中，转子650相对于定子螺母40的旋转可以通过使用在转子650与定子磁体组件44之间产生的磁阻扭矩来阻止。在一个实施例中，定子磁体组件44可以包括具有控制转子650与定子磁体组件44之间的磁力联接的相应能力的可控电磁体。

图7用图表示出与图3-2的悬架组件20'的一个实施例相关的频率响应数据，该数据是根据相对于频率（Hz）705的车身移动或乘坐（mm）710、车轮竖直移动（mm）720和轮胎偏转或抓地力（mm）730，其中MLS阻尼器是布置在图3-2的车辆底盘与车轮之间的调谐质量阻尼器的一个实施例的一部分。所描绘的数据包括相对于频率描绘出的车身移动或乘坐715、车轮竖直移动725和轮胎偏转或抓地力735。串联的弹簧126可以被调谐以结合来自MLS阻尼器25的额外重量使得生硬变柔和，以提供在特定频率（例如，8 Hz）下阻尼的调谐质量阻尼器，以减少车轮跳动，由此改进乘坐和轮胎抓地力。

本公开已描述某些优选实施例和对其的修改。其他人在阅读和理解说明书之后可以想到其他修改和改变。因此，本公开并不意欲限于披露为预期用于执行本公开的最佳模式的特定实施例，而是本公开将包括落入随附权利要求范围内的所有实施例。

Claims (10)

1.一种在簧载元件与非簧载元件之间的悬架组件，包括：

联接在簧载元件与非簧载元件之间的承载弹簧；

联接在簧载元件与非簧载元件之间的磁性导螺杆阻尼器；

磁性导螺杆阻尼器包括与电动机串联布置的磁性导螺杆；

磁性导螺杆包括转子螺杆和定子螺母；

所述转子螺杆包括形成第一螺旋磁性螺纹的转子磁体组件，所述转子螺杆可旋转地联接到电动机；

所述定子螺母包括形成第二螺旋磁性螺纹的定子磁体组件和定子框架；

所述定子磁体组件包括与转子磁体组件的轴向长度相等的轴向长度；以及

其中转子螺杆的旋转通过第一螺旋磁性螺纹与第二螺旋磁性螺纹的相互作用实现定子螺母的线性平移。

2.如权利要求1所述的悬架组件，其中所述承载弹簧与所述磁性导螺杆阻尼器并联布置。

3.如权利要求1所述的悬架组件，其中所述定子磁体组件与所述转子磁体组件之间的磁力联接在承载弹簧支撑簧载元件并且磁性导螺杆阻尼器处于额定位移的静态负载状况下处于最大状态。

4.如权利要求1所述的悬架组件，其中所述定子磁体组件与所述转子磁体组件之间的磁力联接在承载弹簧支撑簧载元件并且磁性导螺杆阻尼器处于簧载元件的额定位移的静态负载状况下处于最大状态，并且其中磁力联接随着磁性导螺杆将磁性导螺杆阻尼器伸展或缩回的位移而减小。

5.如权利要求1所述的悬架组件，其中所述定子磁体组件安装在所述定子框架的中间部分上，并且所述定子螺母进一步包括在所述定子框架的一端处与所述定子磁体组件相邻的导电嵌入物。

6.如权利要求5所述的悬架组件，其中所述导电嵌入物包括由非铁磁导电材料制成的环形设备。

7.如权利要求5所述的悬架组件，其中所述导电嵌入物包括由铁磁导电材料制成的环形设备。

8.如权利要求1所述的悬架组件，其进一步包括位于所述定子磁体组件的第一端和第二端上的可控电线圈。

9.一种在簧载元件与非簧载元件之间的悬架组件，包括：

与磁性导螺杆阻尼器并联布置的第一弹簧，所述第一弹簧和磁性导螺杆阻尼器的所述并联布置与第二弹簧串联布置；

磁性导螺杆阻尼器包括与电动机串联联接的磁性导螺杆；

磁性导螺杆包括转子螺杆和定子螺母；

所述转子螺杆包括形成第一螺旋磁性螺纹的转子磁体组件，所述转子螺杆可旋转地联接到电动机；

所述定子螺母包括形成第二螺旋磁性螺纹的定子磁体组件和定子框架；

所述定子磁体组件包括与定子框架的轴向长度相等的轴向长度；以及

其中转子螺杆的旋转通过第一螺旋磁性螺纹与第二螺旋磁性螺纹的相互作用实现定子螺母的线性平移。

10.一种在簧载元件与非簧载元件之间的悬架组件，包括：

与簧载元件与非簧载元件之间的磁性导螺杆阻尼器并联布置的承载弹簧，其中承载弹簧支撑簧载元件并且磁性导螺杆阻尼器在静态负载状况下处于额定位移下；

磁性导螺杆阻尼器包括与电动机串联联接的磁性导螺杆，所述磁性导螺杆包括：转子螺杆，所述转子螺杆包括由铁磁材料制成的形成第一螺旋螺纹的转子组件，所述转子螺杆可旋转地联接到电动机；以及定子螺母，所述定子螺母包括定子框架和形成第二螺旋磁性螺纹的定子磁体组件；

其中转子螺杆的旋转通过第一螺旋螺纹与第二螺旋磁性螺纹的相互作用实现定子螺母的线性平移。