CN117656742A - 悬架装置及具有其的车辆 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种悬架装置及具有其的车辆。该悬架装置包括:直线电机总成和散热器,直线电机总成包括直线电机,直线电机的内部具有至少一个腔室,所述腔室内设有液压油;散热器具有散热器进口和散热器出口,所述腔室内的液压油从散热器进口进入散热器,再从散热器出口流回所述腔室。根据本发明的悬架装置,通过设置散热器,可以对直线电机的液压油进行冷却,从而降低直线电机的温度,有利于提升直线电机的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及车辆技术领域,具体而言,涉及一种悬架装置及具有该悬架装置的车辆。
背景技术
相关技术中,直线电机工作时会产生热量,导致直线电机工作温度升高,影响直线电机的使用寿命。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决现有技术中的上述技术问题之一。为此,本发明提出一种悬架装置,具有冷却功能,以保证悬架装置处于良好的工作状态。
本发明还提出了一种具有上述悬架装置的车辆。
根据本发明实施例的悬架装置包括:直线电机总成和散热器,所述直线电机总成包括直线电机,所述直线电机的内部具有至少一个腔室,所述腔室内设有液压油;所述散热器具有散热器进口和散热器出口,所述腔室内的液压油从所述散热器进口进入所述散热器,再从所述散热器出口流回所述腔室。
根据本发明实施例的悬架装置,通过设置散热器,可以对直线电机的液压油进行冷却,从而降低直线电机的温度,有利于提升直线电机的使用寿命。
根据本发明的一些实施例,所述腔室包括第一腔室和第二腔室,所述第一腔室和所述第二腔室内均设有液压油,所述第一腔室和所述第二腔室二者中的一个腔室的液压油从所述散热器进口进入所述散热器,再从所述散热器出口进入另一个腔室。
根据本发明的一些实施例,所述第一腔室具有第一腔接口,所述第二腔室具有第二腔接口,所述悬架装置还包括连接管路,所述连接管路包括第一接口、第二接口、第三接口、第四接口,所述第一接口与所述第一腔接口连接,所述第二接口与所述第二腔接口连接,所述第三接口与所述散热器进口连接,所述第四接口与所述散热器出口连接,所述液压油通过所述连接管路在所述直线电机与所述散热器之间流动。
根据本发明的一些实施例,所述连接管路包括:第一主路和第二主路,所述第一主路的一端为所述第一接口,所述第一主路的另一端为所述第四接口;所述第二主路的一端为所述第二接口,所述第二主路的另一端为所述第三接口。
根据本发明的一些实施例,所述连接管路还包括:第一支路、第二支路、第一主单向阀、第二主单向阀、第一支单向阀以及第二支单向阀,所述第一支路的一端与所述第一主路在第一支第一连接点连接,所述第一支路的另一端与所述第二主路在第一支第二连接点连接;所述第二支路的一端与所述第二主路在第二支第二连接点连接,所述第二支路的另一端与所述第一主路在第二支第一连接点连接,所述第一支第一连接点比所述第二支第一连接点靠近所述第一接口,所述第二支第二连接点比所述第一支第二连接点靠近所述第二接口;所述第一主单向阀设置在所述第二支第一连接点与所述第一支第一连接点之间且允许液压油从所述第二支第一连接点向所述第一支第一连接点流动;所述第二主单向阀设置在所述第二支第二连接点与所述第一支第二连接点之间且允许液压油从所述第二支第二连接点向所述第一支第二连接点流动;所述第一支单向阀设置在所述第一支路上且允许液压油从所述第一支第一连接点向所述第一支第二连接点流动;所述第二支单向阀设置在所述第二支路上且允许液压油从所述第二支第一连接点向所述第二支第二连接点流动。
根据本发明的一些实施例,所述直线电机包括电机定子和电机动子,所述电机定子内形成容置空间,所述电机动子可移动地设置在所述容置空间内,所述第一腔室位于所述电机动子的一端,所述第二腔室位于所述电机动子的另一端。
根据本发明的一些实施例,所述电机动子的一端设有第一单向节流阀,所述电机动子的另一端设有第二单向节流阀,所述电机动子内限定出第三腔室,所述第三腔室内设有液压油,所述第三腔室与所述第一腔室通过所述第一单向节流阀连通,所述第三腔室与所述第二腔室通过所述第二单向节流阀连通。
根据本发明的一些实施例,所述第一单向节流阀和所述第二单向节流阀均包括单向阀部和节流阀部,所述第一单向节流阀和所述第二单向节流阀正向导通时,所述单向阀部打开,所述节流阀部关闭;所述第一单向节流阀和所述第二单向节流阀反向导通时,所述单向阀部关闭,所述节流阀部打开。
根据本发明的一些实施例,所述直线电机还包括:第一蓄压器和/或第二蓄压器,所述第一蓄压器位于所述直线电机外且与所述第一腔室相连,所述第二蓄压器位于所述直线电机外且与所述第二腔室相连。
根据本发明的一些实施例,所述直线电机与所述散热器之间的连接管路上设有开关阀,所述开关阀打开时,所述液压油能够在所述直线电机与所述散热器之间流通;所述开关阀关闭时,所述直线电机与所述散热器隔绝开。
根据本发明的一些实施例,所述第一支第一连接点与所述第一接口之间的所述第一主路上设有第一单向节流阀,所述第二支第二连接点与所述第二接口之间的所述第二主路上设有第二单向节流阀,所述第一单向节流阀和所述第二单向节流阀均包括单向阀部和节流阀部,所述第一单向节流阀和所述第二单向节流阀正向导通时,所述单向阀部打开,所述节流阀部关闭;所述第一单向节流阀和所述第二单向节流阀反向导通时,所述单向阀部关闭,所述节流阀部打开。
根据本发明的一些实施例,所述电机动子的一端设有第一阻尼固定阀,所述电机动子的另一端设有第二阻尼固定阀,所述电机动子内限定出第三腔室,所述第三腔室内设有液压油,所述第三腔室与所述第一腔室通过所述第一阻尼固定阀连通,所述第三腔室与所述第二腔室通过所述第二阻尼固定阀连通。
根据本发明的一些实施例,所述直线电机还包括:第一蓄压器和/或第二蓄压器,所述第一蓄压器位于所述直线电机外且与所述第一腔室相连,所述第二蓄压器位于所述直线电机外且与所述第二腔室相连。
根据本发明的一些实施例,所述直线电机还包括下支柱,所述下支柱的上端与所述电机动子相连接,所述下支柱的下端具有下摆臂连接部。
根据本发明的一些实施例,所述直线电机还包括:上盖板、上支柱、上塔顶安装支架以及下盖板,所述上盖板封盖所述电机定子的上端开口,所述上支柱与所述上盖板固定相连且向上延伸,所述上塔顶安装支架具有塔顶车身连接部,所述上塔顶安装支架套设在所述上支柱外,且所述上塔顶安装支架与所述上支柱的配合处设有弹性垫圈,所述下盖板封盖所述电机定子的下端开口,所述下支柱穿过所述下盖板。
根据本发明的一些实施例,所述直线电机总成还包括:上摆臂、下摆臂、转向节及制动器总成、弹性件,所述上摆臂具有摆臂车身连接部,所述下摆臂具有副车架连接部,所述下支柱的所述下摆臂连接部与所述下摆臂相连,所述转向节及制动器总成的上端与所述上摆臂枢转相连,所述转向节及制动器总成的下端与所述下摆臂枢转相连,所述弹性件的上端支撑所述电机定子,所述弹性件的下端固定于所述下摆臂。
根据本发明的一些实施例,所述电机动子相对于所述电机定子向外伸出时,所述第二单向节流阀正向导通,所述第一单向节流阀反向导通,所述第二腔室的液压油经所述第二腔接口、所述第二接口进入所述第二主路,经由所述第二主单向阀进入所述散热器进口,所述散热器内的液压油进一步经所述散热器出口进入所述第一主路,经由所述第一主单向阀进入所述第一腔室。
根据本发明的一些实施例,所述电机动子相对于所述电机定子向内缩回时,所述第一单向节流阀正向导通,所述第二单向节流阀反向导通,所述第一腔室的液压油经所述第一腔接口、所述第一接口进入所述第一支路,经由所述第一支单向阀进入所述散热器进口,所述散热器内的液压油进一步经所述散热器出口进入所述第二支路,经由所述第二支单向阀进入所述第二腔室。
根据本发明另一方面实施例的车辆,包括上述的悬架装置。
根据本发明实施例的车辆,其悬架装置集成了阻尼调节功能和冷却功能,使得直线电机的工作寿命得以延长,悬架装置的平稳性、工作可靠性也得以提升。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
附图说明
图1是根据本发明实施例的悬架装置的示意图;
图2是根据本发明一个实施例的直线电机的剖视图;
图3是直线电机、连接管路与散热器的连接示意图;
图4是下支柱下移时连接管路的连通状态示意图;
图5是下支柱上移时连接管路的连通状态示意图;
图6是根据本发明另一个实施例的直线电机、连接管路与散热器的连接示意图;
图7是根据本发明又一个实施例的直线电机、连接管路与散热器的连接示意图;
图8是根据本发明又另一个实施例的直线电机、连接管路与散热器的连接示意图;
图9是根据本发明再一个实施例的直线电机、连接管路与散热器的连接示意图;
图10是第一单向节流阀的示意图;
图11是第二单向节流阀的示意图;
图12是根据本发明实施例的车辆的示意图。
附图标记:
车辆10000、悬架装置1000、直线电机总成100、直线电机10、电机定子1、电机动子2、第一腔室31、第一腔接口311、第二腔室32、第一腔接口321、第三腔室33、第一单向节流阀41、第一单向阀部411、第一节流阀部412、第二单向节流阀42、第二单向阀部421、第二节流阀部422、第一阻尼固定阀43、第二阻尼固定阀44、开关阀45、第一蓄压器51、第二蓄压器52、下支柱61、下摆臂连接部611、上盖板62、上支柱63、上塔顶安装支架64、弹性垫圈65、下盖板66、密封圈67、油封68、塔顶支架螺栓69、上摆臂20、下摆臂30、转向节及制动器总成40、弹性件50、弹簧固定座60;
散热器200、散热器进口201、散热器出口202;
连接管路300、第一主路301、第二主路302、第一支路303、第一支第一连接点3031、第一支第二连接点3032、第二支路304、第二支第一连接点3041、第二支第二连接点3042、第一主单向阀305、第二主单向阀306、第一支单向阀307、第二支单向阀308。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接或可以互相通讯;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面结合图1-图12详细描述根据本发明实施例的悬架装置1000及具有该悬架装置1000的车辆10000。
参照图1-图9所示,根据本发明实施例的悬架装置1000可以包括直线电机总成100和散热器200。
其中,直线电机总成100包括直线电机10,直线电机10的内部具有至少一个腔室,所述腔室内设有液压油。散热器200具有散热器进口201和散热器出口202,腔室内的液压油从散热器进口201进入散热器200,在散热器200内冷却后,再从散热器出口202流回所述腔室。
在一些实施例中,腔室包括第一腔室31和第二腔室32,第一腔室31和第二腔室32为密闭空间,第一腔室31和第二腔室32内均设有液压油。第一腔室31和第二腔室32二者中的一个腔室的液压油从散热器进口201进入散热器200,在散热器200内冷却后,再从散热器出口202进入另一个腔室。
在一些实施例中,直线电机10包括电机定子1和电机动子2,电机定子1内形成容置空间,电机动子2可移动地设置在容置空间内,且电机动子2与电机定子1接触配合,第一腔室31位于电机动子2的一端,第二腔室32位于电机动子2的另一端。参照图2-图9所示,第一腔室31位于电机动子2的上端,第二腔室32位于电机动子2的下端。
在一些实施例中,散热器200可以包括散热壳体,散热壳体的内部设有散热腔,散热器进口201和散热器出口202开设在散热壳体上,且散热器进口201和散热器出口202均与散热腔连通。可选地,散热器200可以采用风冷方式进行冷却,空气流过散热壳体时能够带走散热壳体的热量,从而降低散热壳体的温度,进而降低散热腔内的液压油温度,这样,从散热器出口202进入直线电机10的液压油温度较低,能够对直线电机10进行冷却,防止直线电机10的工作温度过高而影响直线电机10寿命。
可选地,散热壳体的外表面和/或散热腔的腔壁上可以设置散热翅片,以增加散热表面积,提升散热效率。
可选地,散热器进口201可以位于散热器200的底部,散热器出口202可以位于散热器200的顶部,这样,液压油能够自下而上经过散热器200,充满整个散热腔,从而更充分地对液压油进行冷却、散热。
可选地,在一些实施例中,第一腔室31和第二腔室32二者中压力较高的腔室的液压油能够从散热器进口201进入散热器200,再从散热器出口202进入压力较低的腔室,直至两个腔室内的压力平衡。电机动子2相对于电机定子1的轴向移动作为液压油循环的动力源,例如,当电机动子2向下移动时,第二腔室32的液压油能够从散热器进口201进入散热器200,再从散热器出口202进入第一腔室31;当电机动子2向上移动时,第一腔室31的液压油能够从散热器进口201进入散热器200,再从散热器出口202进入第二腔室32。
根据本发明实施例的悬架装置1000,通过设置散热器200,可以对直线电机10的液压油进行冷却,从而降低直线电机10的温度,有利于提升直线电机10的使用寿命。为保证直线电机总成100内部的液压油温度处于要求范围内,将第一腔室31和第二腔室32的液压油引出,连通至外部的散热器200,液压油在散热器200冷却散热后再流回第一腔室31和第二腔室32。利用车辆10000行驶时直线电机10电机动子2的轴向移动作为液压油循环的动力源,在无外动力源的情况下满足了直线电机总成100的冷却需求,降低了能耗。
在本发明的一些实施例中,第一腔室31具有第一腔接口311,第二腔室32具有第二腔接口321,第一腔室31内的液压油可以经第一腔接口311进、出第一腔室31,第二腔室32内的液压油可以经第二腔接口321进、出第二腔室32。
在图中未示出的一些实施例中,第一腔接口311直接与散热器进口201相连接,第二腔接口321直接与散热器出口202相连接,这样,散热器200与直线电机总成100距离较近,且散热器200与直线电机总成100之间可以不设置连接管路300,或者仅在第一腔接口311与散热器进口201之间、第二腔接口321与散热器出口202之间设置简单连接管,悬架装置1000结构紧凑且简单。当电机动子2向上移动时,第一腔室31的液压油能够从散热器进口201进入散热器200,再从散热器出口202进入第二腔室32。当电机动子2向下移动时,此时,散热器出口202可以充当进液口,散热器进口201可以充当出液口,第二腔室32的液压油能够从进液口进入散热器200,再从出液口进入第一腔室31。
在本发明的一些实施例中,参照图3-图9所示,悬架装置1000还可以包括连接管路300,连接管路300包括第一接口、第二接口、第三接口、第四接口,第一接口与第一腔接口311连接,第二接口与第二腔接口321连接,第三接口与散热器进口201连接,第四接口与散热器出口202连接,液压油通过连接管路300在直线电机10与散热器200之间流动。这样,散热器200可以布置在距离直线电机总成100较远的位置,例如可以将散热器200布置在前舱里,有利于合理利用车辆10000空间。
在本发明的一些实施例中,参照图3-图9所示,连接管路300可以包括:第一主路301和第二主路302,第一主路301的一端为第一接口,第一主路301的另一端为第四接口;第二主路302的一端为第二接口,第二主路302的另一端为第三接口。
在本发明的一些实施例中,第一腔接口311直接与散热器进口201通过第一主路301相连接,第二腔接口321直接与散热器出口202通过第二主路302相连接。这样,当电机动子2向上移动时,第一腔室31的液压油能够经第一主路301从散热器进口201进入散热器200,再经第二主路302从散热器出口202进入第二腔室32。当电机动子2向下移动时,此时,散热器出口202可以充当进液口,散热器进口201可以充当出液口,第二腔室32的液压油能够经第二主路302从进液口进入散热器200,再经第一主路301从出液口进入第一腔室31。
在本发明的一些实施例中,参照图3-图9所示,连接管路300还可以包括:第一支路303、第二支路304、第一主单向阀305、第二主单向阀306、第一支单向阀307以及第二支单向阀308,第一支路303的一端与第一主路301在第一支第一连接点3031连接,第一支路303的另一端与第二主路302在第一支第二连接点3032连接;第二支路304的一端与第二主路302在第二支第二连接点3042连接,第二支路304的另一端与第一主路301在第二支第一连接点3041连接。第一支第一连接点3031比第二支第一连接点3041更靠近第一接口,第二支第二连接点3042比第一支第二连接点3032更靠近第二接口。
第一主单向阀305设置在第二支第一连接点3041与第一支第一连接点3031之间,且第一主单向阀305允许液压油从第二支第一连接点3041向第一支第一连接点3031流动,而不允许液压油从第一支第一连接点3031向第二支第一连接点3041流动。第二主单向阀306设置在第二支第二连接点3042与第一支第二连接点3032之间,且第二主单向阀306允许液压油从第二支第二连接点3042向第一支第二连接点3032流动,而不允许液压油从第一支第二连接点3032向第二支第二连接点3042流动。第一支单向阀307设置在第一支路303上,且第一支单向阀307允许液压油从第一支第一连接点3031向第一支第二连接点3032流动,而不允许液压油从第一支第二连接点3032向第一支第一连接点3031流动。第二支单向阀308设置在第二支路304上,且第二支单向阀308允许液压油从第二支第一连接点3041向第二支第二连接点3042流动,而不允许液压油从第二支第二连接点3042向第二支第一连接点3041流动。
根据本发明实施例的悬架装置1000,通过设置连接管路300,且连接管路300包括第一主路301、第二主路302、第一支路303、第二支路304、第一主单向阀305、第二主单向阀306、第一支单向阀307以及第二支单向阀308,使得直线电机10的电机动子2在上下运动的过程中,液压油始终可以从散热器200下方的散热器进口201进入、从散热器200上方的散热器出口202流出,散热效果较好。
在本发明的一些实施例中,参照图2-图5、图7-图8所示,电机动子2的一端设有第一单向节流阀41,电机动子2的另一端设有第二单向节流阀42,例如,第一单向节流阀41设置在电机动子2的上端,第二单向节流阀42设置在电机动子2的下端。电机动子2内限定出第三腔室33,第三腔室33内设有液压油,第三腔室33与第一腔室31通过第一单向节流阀41连通,第三腔室33与第二腔室32通过第二单向节流阀42连通。可选地,电机定子1和电机动子2均为筒状结构,电机动子2的外周面与电机定子1的内周面接触配合。第一单向节流阀41和第二单向节流阀42设置在电机动子2的两端开口处。
第一单向节流阀41和第二单向节流阀42能够调节直线电机10的阻尼。具体而言,在车辆10000正常行驶时,路面的振动传递给与电机动子2相连的下支柱61,再由下支柱61传递给电机动子2,使下支柱61和电机动子2沿轴向相对于电机定子1运动,该相对运动因直线电机10内部第一单向节流阀41、第二单向节流阀42及液压油产生的阻尼而衰减。第一单向节流阀41和第二单向节流阀42在图2-图5、图7-图8中仅做示意,不代表其结构,分别在复原和压缩工况下起作用。直线电机10内部油液通过连接管路300连通至散热器200或直线电机10内部油液直接连通至散热器200,悬架装置1000整体内部油液形成循环,使得第一腔室31、第三腔室33、第二腔室32这三个腔体中的液压油循环流动,带走直线电机10产热及油液摩擦产热,达到冷却直线电机10和液压油的目的。
根据本发明实施例的悬架装置1000包括散热器200、第一单向节流阀41和第二单向节流阀42,集成了冷却功能和阻尼控制功能。
在本发明的一些实施例中,参照图10-图11所示,第一单向节流阀41和第二单向节流阀42均包括单向阀部和节流阀部,第一单向节流阀41和第二单向节流阀42正向导通时,单向阀部打开,节流阀部关闭;第一单向节流阀41和第二单向节流阀42反向导通时,单向阀部关闭,节流阀部打开。具体而言,第一单向节流阀41包括第一单向阀部411和第一节流阀部412,第二单向节流阀42包括第二单向阀部421和第二节流阀部422。第一单向节流阀41正向导通时,第一单向阀部411打开,第一节流阀部412关闭;第一单向节流阀41反向导通时,第一单向阀部411关闭,第一节流阀部412打开。第二单向节流阀42正向导通时,第二单向阀部421打开,第二节流阀部422关闭;第二单向节流阀42反向导通时,第二单向阀部421关闭,第二节流阀部422打开。
如图3示出了直线电机10阻尼功能与冷却功能集成的控制原理。直线电机10内部具有第一腔室31、第二腔室32和第三腔室33,第一腔室31和第三腔室33通过第一单向节流阀41连通,第三腔室33和第二腔室32通过第二单向节流阀42连通。电机动子2嵌入电机定子1内部,电机定子1通电后与电机动子2作用使得电机动子2轴向移动,实现悬架高度调节功能。当电机定子1不通电时,直线电机10仅作为减振器进行使用。电机动子2和电机定子1的相对运动可产生一定的阻尼,但对阻尼调节主要起作用的还是第一单向节流阀41、第二单向节流阀42及电机动子2。直线电机10外部设置有第一主单向阀305、第二主单向阀306、第一支单向阀307、第二支单向阀308,用以保证在电机动子2上下运动过程中,液压油始终可以从散热器进口201进、散热器出口202出。
在本发明的一些实施例中,电机动子2相对于电机定子1向外伸出时,第二单向节流阀42正向导通,第一单向节流阀41反向导通,第二腔室32的液压油经第二腔接口321、第二接口进入第二主路302,经由第二主单向阀306进入散热器进口201,散热器200内的液压油进一步经散热器出口202进入第一主路301,经由第一主单向阀305进入第一腔室31。
如图4的向上箭头示出了直线电机10下支柱61拉伸状态的液压油流向。拉伸动作下,电机动子2向下移动,电机动子2相对于电机定子1向外伸出,第二单向节流阀42正向导通,第二节流阀部422不起作用,第二单向阀部421打开,第一单向节流阀41的第一节流阀部412起作用,第一单向阀部411关闭,少量第三腔室33液压油进入第一腔室31,控制第一单向节流阀41的第一节流阀部412的开闭大小即可控制拉伸动作下的阻尼。电机动子2下移过程中,高压的第二腔室32液体大部分从下侧第二腔接口321流出,经由第二主单向阀306进入散热器进口201,液压油经过冷却从散热器出口202排出,经过第一主单向阀305进入低压第一腔室31。
在本发明的一些实施例中,电机动子2相对于电机定子1向内缩回时,第一单向节流阀41正向导通,第二单向节流阀42反向导通,第一腔室31的液压油经第一腔接口311、第一接口进入第一支路303,经由第一支单向阀307进入散热器进口201,散热器200内的液压油进一步经散热器出口202进入第二支路304,经由第二支单向阀308进入第二腔室32。
如图5的向下箭头示出了直线电机10下支柱61压缩状态的液压油流向。压缩动作下,电机动子2向上移动,电机动子2相对于电机定子1向内缩回,第一单向节流阀41正向导通,第一节流阀部412不起作用,第一单向阀部411打开,第二单向节流阀42的第二节流阀部422起作用,第二单向阀部421关闭,少量第三腔室33液压油进入第二腔室32,控制第二单向节流阀42的第二节流阀部422的开闭大小即可控制压缩动作下的阻尼。电机动子2上移过程中,高压的第一腔室31液体大部分从上侧第一腔接口311流出,经由第一支单向阀307进入散热器进口201,液压油经过冷却从散热器出口202排出,经过第二支单向阀308进入低压第二腔室32。
通过设置第一主单向阀305、第二主单向阀306、第一支单向阀307、第二支单向阀308,使得无论电机动子2上移或者下移,液压油均可保证从底部的散热器进口201进入,从顶部的散热器出口202排出。电机动子2上下运动的过程中,实现了第一腔室31、第三腔室33、第二腔室32的液压油交换和冷却外循环。通过控制第一单向节流阀41和第二单向节流阀42的节流阀部开度,可以调节悬架装置1000阻尼的大小。
在本发明的一些实施例中,参照图7-图8所示,直线电机10还可以包括第一蓄压器51和/或第二蓄压器52,第一蓄压器51位于直线电机10外,且第一蓄压器51与第一腔室31相连,第二蓄压器52位于直线电机10外,且第二蓄压器52与第二腔室32相连。蓄压器能够调节液压油的冲击。可选地,可以仅在第一腔接口311和第二腔接口321中的其中一处设置蓄压器。或者可选地,在直线电机10的第一腔接口311和第二腔接口321处均设置蓄压器,用以调节电机动子2往返运动油液所带来的冲击,如图7示出了带蓄压器的直线电机10阻尼功能和冷却功能集成的控制原理。在直线电机10上端设置第一蓄压器51,在直线电机10下端设置第二蓄压器52,用于缓和冷却环路的换向冲击。
在本发明的一些实施例中,参照图8所示,直线电机10与散热器200之间的连接管路300上设有开关阀45,开关阀45打开时,液压油能够在直线电机10与散热器200之间流通;开关阀45关闭时,直线电机10与散热器200隔绝开。可选地,开关阀45可以是常开阀,在需要对直线电机10进行冷却时,保持常开状态,在不需要对直线电机10进行冷却时,可以将常开阀关闭。
可选地,在图7装置的基础上可增加一个开关阀45,如图8所示。该悬架阻尼由第一单向节流阀41、第二单向节流阀42、开关阀45共同控制。通过控制开关阀45的开闭,控制连接管路300的通断。在开关阀45打开时,连接管路300也起到一定的阻尼作用,第一单向节流阀41、第二单向节流阀42起到辅助调节阻尼的作用。在开关阀45关闭时,仅通过直线电机10内部的第一单向节流阀41、第二单向节流阀42进行阻尼调节。通过控制开关阀45的开闭,可灵活控制悬架阻尼力。
可选地,开关阀45可以设置在第一支第一连接点3031与第一接口之间的第一主路301上,也可以设置在第二支第二连接点3042与第二接口之间的第二主路302上。
可选地,开关阀45还可以设置在第一腔室31的第一腔接口311处,或设置在第二腔室32的第二腔接口321处。
在本发明的一些实施例中,参照图6、图9所示,在直线电机10的内部不设置单向节流阀,而在第一支第一连接点3031与第一接口之间的第一主路301上设有第一单向节流阀41,第二支第二连接点3042与第二接口之间的第二主路302上设有第二单向节流阀42,第一单向节流阀41和第二单向节流阀42均包括单向阀部和节流阀部,第一单向节流阀41和第二单向节流阀42正向导通时,单向阀部打开,节流阀部关闭;第一单向节流阀41和第二单向节流阀42反向导通时,单向阀部关闭,节流阀部打开。
第一单向节流阀41和第二单向节流阀42能够调节直线电机10的阻尼且结构和工作原理与上面实施例中的第一单向节流阀41和第二单向节流阀42类似,这里不再赘述。
在本发明的一些实施例中,参照图6所示,电机动子2的一端设有第一阻尼固定阀43,电机动子2的另一端设有第二阻尼固定阀44,电机动子2内限定出第三腔室33,第三腔室33内设有液压油,第三腔室33与第一腔室31通过第一阻尼固定阀43连通,第三腔室33与第二腔室32通过第二阻尼固定阀44连通。这样,在直线电机10的内部不设置单向节流阀,而在第一支第一连接点3031与第一接口之间的第一主路301上设有第一单向节流阀41,第二支第二连接点3042与第二接口之间的第二主路302上设有第二单向节流阀42。通过在连接管路300上设置单向节流阀,也可以起到调节悬架阻尼的目的。
在本发明的一些实施例中,参照图9所示,直线电机10还可以包括:第一蓄压器51和/或第二蓄压器52,第一蓄压器51位于直线电机10外,且第一蓄压器51与第一腔室31相连,第二蓄压器52位于直线电机10外,且第二蓄压器52与第二腔室32相连。第一蓄压器51和第二蓄压器52的结构和工作原理与上面实施例中的第一蓄压器51和第二蓄压器52类似,这里不再赘述。
可选地,本发明所涉及的悬架装置1000从布置便捷的角度考虑,可取消直线电机10内部的阀系,将图3所示的上、中、下三个腔体简化为两个腔体,减小直线电机10的径向尺寸,将图3的第一单向节流阀41和第二单向节流阀42移动至直线电机总成100外部,如图9所示。可在满足小体积直线电机10空间布置要求的同时实现一定程度的阻尼力调节和冷却效果。
在本发明的一些实施例中,参照图2-图9所示,直线电机10还可以包括下支柱61,下支柱61的上端与电机动子2相连接,下支柱61的下端具有下摆臂连接部611。
在本发明的一些实施例中,参照图2所示,直线电机10还可以包括:上盖板62、上支柱63、上塔顶安装支架64以及下盖板66,上盖板62封盖电机定子1的上端开口,上支柱63与上盖板62固定相连,且上支柱63向上延伸,上支柱63与上盖板62可以焊接固定,也可以是一体成型件。上塔顶安装支架64具有塔顶车身连接部,塔顶车身连接部可以是安装孔,塔顶支架螺栓64穿过塔顶车身连接部后与车身连接,由此实现直线电机总成100上端与车身的连接。上塔顶安装支架64套设在上支柱63外,且上塔顶安装支架64与上支柱63的配合处设有弹性垫圈65,上塔顶安装支架64通过弹性垫圈65与上支柱63软连接,用以适应悬架跳动过程中的摆角变化。下盖板66封盖电机定子1的下端开口,下支柱61穿过下盖板66,以便于与下摆臂30连接。
可选地,弹性垫圈65可以是橡胶垫圈。
图2示出了直线电机10的内部构造,自上而下来看,上塔顶安装支架64通过橡胶垫圈与上支柱63软连接,用以适应悬架跳动过程中的摆角变化。第一腔接口311为第一腔室31的液压液接口,将内部液压油连通导入至外部散热器200,电机定子1含外壳及永磁体,电机定子1与上支柱63、上盖板62、下盖板66、下支柱61共同形成密闭腔体,利用密封装置保证内部液压油无渗漏。下支柱61中间段较粗,两端较细,第一单向节流阀41套装在下支柱61上端阶梯轴上,通过锁紧螺母固定,第二单向节流阀42套装在下支柱61下端阶梯轴上,通过锁紧螺母固定。第一单向节流阀41外侧套装密封圈67,第二单向节流阀42外侧套装油封68,电机动子2固定在第一单向节流阀41和第二单向节流阀42之间。通过上述布置,形成了从上到下排布的第一腔室31、第三腔室33、第二腔室32三个密闭腔体。
在本发明的一些实施例中,参照图1所示,直线电机总成100还可以包括:上摆臂20、下摆臂30、转向节及制动器总成40、弹性件50,上摆臂20具有摆臂车身连接部,下摆臂30具有副车架连接部,下支柱61的下摆臂连接部611与下摆臂30相连,转向节及制动器总成40的上端与上摆臂20枢转相连,转向节及制动器总成40的下端与下摆臂30枢转相连,弹性件50的上端支撑电机定子1,弹性件50的下端固定于下摆臂30。弹性件50可以是螺旋弹簧,螺旋弹簧的底部通过弹簧固定座60固定在下摆臂30上,螺旋弹簧作为弹性元件对悬架起到支撑作用。
可选地,摆臂车身连接部和副车架连接部均为衬套。在将直线电机总成100安装于车辆10000上时,上摆臂20通过上内点衬套连接到车身上,下摆臂30通过下内点衬套连接到副车架上,转向节及制动器总成40通过上点的球铰副与上摆臂20的外点连接,转向节及制动器总成40通过下点的球铰副与下摆臂30的外点连接。直线电机总成100上端通过塔顶支架螺栓64与车身连接,下支柱61的下摆臂连接部611与下摆臂30相连,悬架装置1000起到在车身与轮胎之间快速调节高度和提供阻尼的作用。
散热器200在车辆10000前舱左右侧对称布置,通过进气气流风冷散热,其散热器进口201和散热器出口202与直线电机10的第一腔接口311和第二腔接口321相连接,实现直线电机10内部液压油的循环冷却。
直线电机10通电时,可使电机动子2相对于电机定子1产生轴向的相对运动,带动下支柱61沿轴向伸缩,能够调整悬架高度,实现车身举升功能。当悬架装置1000包括第一单向节流阀41和第二单向节流阀42时,还能够实现悬架装置1000的阻尼调节功能。
参照图12所示,根据本发明另一方面实施例的车辆10000,包括上述实施例的悬架装置1000。
根据本发明实施例的车辆10000,其悬架装置1000集成了阻尼调节功能和冷却功能,使得直线电机10的工作寿命得以延长,悬架装置1000的平稳性、工作可靠性也得以提升。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (18)
1.一种悬架装置,其特征在于,包括:
直线电机总成,所述直线电机总成包括直线电机(10),所述直线电机(10)的内部具有至少一个腔室,所述腔室内设有液压油;
散热器(200),所述散热器(200)具有散热器进口(201)和散热器出口(202),所述腔室内的液压油从所述散热器进口(201)进入所述散热器(200),再从所述散热器出口(202)流回所述腔室。
2.根据权利要求1所述的悬架装置,其特征在于,所述腔室包括第一腔室(31)和第二腔室(32),所述第一腔室(31)和所述第二腔室(32)内均设有液压油,所述第一腔室(31)和所述第二腔室(32)二者中的一个腔室的液压油从所述散热器进口(201)进入所述散热器(200),再从所述散热器出口(202)进入另一个腔室。
3.根据权利要求2所述的悬架装置,其特征在于,所述第一腔室(31)具有第一腔接口(311),所述第二腔室(32)具有第二腔接口(321),所述悬架装置还包括连接管路(300),所述连接管路(300)包括第一接口、第二接口、第三接口、第四接口,所述第一接口与所述第一腔接口(311)连接,所述第二接口与所述第二腔接口(321)连接,所述第三接口与所述散热器进口(201)连接,所述第四接口与所述散热器出口(202)连接,所述液压油通过所述连接管路(300)在所述直线电机(10)与所述散热器(200)之间流动。
4.根据权利要求3所述的悬架装置,其特征在于,所述连接管路(300)包括:
第一主路(301),所述第一主路(301)的一端为所述第一接口,所述第一主路(301)的另一端为所述第四接口;
第二主路(302),所述第二主路(302)的一端为所述第二接口,所述第二主路(302)的另一端为所述第三接口。
5.根据权利要求4所述的悬架装置,其特征在于,所述连接管路(300)还包括:
第一支路(303),所述第一支路(303)的一端与所述第一主路(301)在第一支第一连接点(3031)连接,所述第一支路(303)的另一端与所述第二主路(302)在第一支第二连接点(3032)连接;
第二支路(304),所述第二支路(304)的一端与所述第二主路(302)在第二支第二连接点(3042)连接,所述第二支路(304)的另一端与所述第一主路(301)在第二支第一连接点(3041)连接,所述第一支第一连接点(3031)比所述第二支第一连接点(3041)靠近所述第一接口,所述第二支第二连接点(3042)比所述第一支第二连接点(3032)靠近所述第二接口;
第一主单向阀(305),所述第一主单向阀(305)设置在所述第二支第一连接点(3041)与所述第一支第一连接点(3031)之间且允许液压油从所述第二支第一连接点(3041)向所述第一支第一连接点(3031)流动;
第二主单向阀(306),所述第二主单向阀(306)设置在所述第二支第二连接点(3042)与所述第一支第二连接点(3032)之间且允许液压油从所述第二支第二连接点(3042)向所述第一支第二连接点(3032)流动;
第一支单向阀(307),所述第一支单向阀(307)设置在所述第一支路(303)上且允许液压油从所述第一支第一连接点(3031)向所述第一支第二连接点(3032)流动;
第二支单向阀(308),所述第二支单向阀(308)设置在所述第二支路(304)上且允许液压油从所述第二支第一连接点(3041)向所述第二支第二连接点(3042)流动。
6.根据权利要求5所述的悬架装置,其特征在于,所述直线电机(10)包括电机定子(1)和电机动子(2),所述电机定子(1)内形成容置空间,所述电机动子(2)可移动地设置在所述容置空间内,所述第一腔室(31)位于所述电机动子(2)的一端,所述第二腔室(32)位于所述电机动子(2)的另一端。
7.根据权利要求6所述的悬架装置,其特征在于,所述电机动子(2)的一端设有第一单向节流阀(41),所述电机动子(2)的另一端设有第二单向节流阀(42),所述电机动子(2)内限定出第三腔室(33),所述第三腔室(33)内设有液压油,所述第三腔室(33)与所述第一腔室(31)通过所述第一单向节流阀(41)连通,所述第三腔室(33)与所述第二腔室(32)通过所述第二单向节流阀(42)连通。
8.根据权利要求7所述的悬架装置,其特征在于,所述第一单向节流阀(41)和所述第二单向节流阀(42)均包括单向阀部和节流阀部,所述第一单向节流阀(41)和所述第二单向节流阀(42)正向导通时,所述单向阀部打开,所述节流阀部关闭;所述第一单向节流阀(41)和所述第二单向节流阀(42)反向导通时,所述单向阀部关闭,所述节流阀部打开。
9.根据权利要求8所述的悬架装置,其特征在于,所述直线电机(10)还包括:
第一蓄压器(51),所述第一蓄压器(51)位于所述直线电机(10)外且与所述第一腔室(31)相连;
和/或,第二蓄压器(52),所述第二蓄压器(52)位于所述直线电机(10)外且与所述第二腔室(32)相连。
10.根据权利要求8所述的悬架装置,其特征在于,所述直线电机(10)与所述散热器(200)之间的连接管路(300)上设有开关阀(45),所述开关阀(45)打开时,所述液压油能够在所述直线电机(10)与所述散热器(200)之间流通;所述开关阀(45)关闭时,所述直线电机(10)与所述散热器(200)隔绝开。
11.根据权利要求6所述的悬架装置,其特征在于,所述第一支第一连接点(3031)与所述第一接口之间的所述第一主路(301)上设有第一单向节流阀(41),所述第二支第二连接点(3042)与所述第二接口之间的所述第二主路(302)上设有第二单向节流阀(42),所述第一单向节流阀(41)和所述第二单向节流阀(42)均包括单向阀部和节流阀部,所述第一单向节流阀(41)和所述第二单向节流阀(42)正向导通时,所述单向阀部打开,所述节流阀部关闭;所述第一单向节流阀(41)和所述第二单向节流阀(42)反向导通时,所述单向阀部关闭,所述节流阀部打开。
12.根据权利要求11所述的悬架装置,其特征在于,所述电机动子(2)的一端设有第一阻尼固定阀(43),所述电机动子(2)的另一端设有第二阻尼固定阀(44),所述电机动子(2)内限定出第三腔室(33),所述第三腔室(33)内设有液压油,所述第三腔室(33)与所述第一腔室(31)通过所述第一阻尼固定阀(43)连通,所述第三腔室(33)与所述第二腔室(32)通过所述第二阻尼固定阀(44)连通。
13.根据权利要求11或12所述的悬架装置,其特征在于,所述直线电机(10)还包括:
第一蓄压器(51),所述第一蓄压器(51)位于所述直线电机(10)外且与所述第一腔室(31)相连;
和/或,第二蓄压器(52),所述第二蓄压器(52)位于所述直线电机(10)外且与所述第二腔室(32)相连。
14.根据权利要求6所述的悬架装置,其特征在于,所述直线电机(10)还包括下支柱(61),所述下支柱(61)的上端与所述电机动子(2)相连接,所述下支柱(61)的下端具有下摆臂连接部(611)。
15.根据权利要求14所述的悬架装置,其特征在于,所述直线电机(10)还包括:
上盖板(62),所述上盖板(62)封盖所述电机定子(1)的上端开口;
上支柱(63),所述上支柱(63)与所述上盖板(62)固定相连且向上延伸;
上塔顶安装支架(64),所述上塔顶安装支架(64)具有塔顶车身连接部,所述上塔顶安装支架(64)套设在所述上支柱(63)外,且所述上塔顶安装支架(64)与所述上支柱(63)的配合处设有弹性垫圈(65);
下盖板(66),所述下盖板(66)封盖所述电机定子(1)的下端开口,所述下支柱(61)穿过所述下盖板(66)。
16.根据权利要求7所述的悬架装置,其特征在于,所述电机动子(2)相对于所述电机定子(1)向外伸出时,所述第二单向节流阀(42)正向导通,所述第一单向节流阀(41)反向导通,所述第二腔室(32)的液压油经所述第二腔接口(321)、所述第二接口进入所述第二主路(302),经由所述第二主单向阀(306)进入所述散热器进口(201),所述散热器(200)内的液压油进一步经所述散热器出口(202)进入所述第一主路(301),经由所述第一主单向阀(305)进入所述第一腔室(31)。
17.根据权利要求7所述的悬架装置,其特征在于,所述电机动子(2)相对于所述电机定子(1)向内缩回时,所述第一单向节流阀(41)正向导通,所述第二单向节流阀(42)反向导通,所述第一腔室(31)的液压油经所述第一腔接口(311)、所述第一接口进入所述第一支路(303),经由所述第一支单向阀(307)进入所述散热器进口(201),所述散热器(200)内的液压油进一步经所述散热器出口(202)进入所述第二支路(304),经由所述第二支单向阀(308)进入所述第二腔室(32)。
18.一种车辆,其特征在于,包括权利要求1-17中任一项所述的悬架装置。
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