DE10045954A1 - Electromagnetic oscillation damper has mechanical movement inducing voltages in coils upon relative displacement of magnetic element - Google Patents
Electromagnetic oscillation damper has mechanical movement inducing voltages in coils upon relative displacement of magnetic elementInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen elektromagnetischen Schwingungsdämpfer, umfassend einen Magnetträger mit mindestens einem Magnetelement, und einen Spulenträger mit mindestens zwei aufeinanderfolgend angeordneten Spulen, wobei der Magnetträger und der Spulenträger entlang einer Bewegungssachse gegeneinander verschiebbar sind.The invention relates to an electromagnetic vibration damper, comprising a magnetic carrier with at least one magnetic element, and one Coil carrier with at least two consecutively arranged coils, the Magnet carrier and the coil carrier against each other along an axis of movement are movable.
Derartige Schwingungsdämpfer beruhen auf dem Prinzip, daß bei einem Auftreten von mechanischen Schwingungen eine Relativbewegung zwischen den Spulen und den Magnetelementen entsteht. Durch die Relativbewegung zwischen den Spulen und dem Magnetfeld der Magnetelemente wird in den Spulen eine elektrische Spannung induziert. Sind die Enden der Spulen kurzgeschlossen, so resultiert aus den Selbstinduktivitäten der Spulen eine der mechanischen Relativbewegung entgegengerichtete Kraft wie bei einer mechanischen Feder. Weiterhin wird über den elektrischen Widerstand der Spule elektrische Energie in Wärme umgewandelt, wodurch dem schwingenden System Energie entzogen und damit ein Dämpfungseffekt bewirkt wird. Durch eine Beeinflussung des elektrischen Stroms in dem Spulenkreis, beispielsweise durch die Einkopplung eines einstellbaren elektrischen Widerstandes oder von Filtereinrichtungen kann das Dämpfungsverhalten des Schwingungsdämpfers gezielt auf die zu erwartenden mechanischen Schwingungen abgestimmt werden. Weiterhin ist es möglich, durch die Einspeisung eines Steuerstroms eine aktive Schwingungsberuhigung vorzunehmen.Such vibration dampers are based on the principle that when mechanical vibrations a relative movement between the coils and the Magnetic elements are created. Due to the relative movement between the coils and the Magnetic field of the magnetic elements, an electrical voltage is induced in the coils. If the ends of the coils are short-circuited, this results from the self-inductances the coils have a force opposing the mechanical relative movement as in a mechanical spring. Furthermore, the electrical resistance of the coil electrical energy is converted into heat, causing the vibrating system Energy is withdrawn and a damping effect is brought about. By influencing of the electrical current in the coil circuit, for example by coupling one adjustable electrical resistance or filter devices can do that Damping behavior of the vibration damper targeted to the expected mechanical vibrations. It is also possible to use the Feeding a control current to carry out an active vibration stabilization.
Ein einfacher elektromagnetischer Schwingungsdämpfer ist beispielsweise aus der DE 35 43 492 C2 bekannt. Bei diesem Schwingungsdämpfer ist ein mit seinen Polen in Bewegungsrichtung ausgerichteter Permanentmagnet an einem Magnetträger befestigt. Der Magnetträger ist gegenüber einem Spulenträger axial bewegbar. An dem Spulenträger ist eine einzige Spule vorgesehen, deren Erstreckung in Axialrichtung derjenigen des Permanentmagneten entspricht. Die Spulenenden bzw. die elektrische Anschlüsse der Spule sind entweder kurzgeschlossen oder aber über eine Dämpfungssteuerung miteinander verbunden, welche eine Regelung des Stroms in dem Spulenkreis erlaubt.A simple electromagnetic vibration damper is for example from DE 35 43 492 C2 known. This vibration damper is in with its poles Direction of movement aligned permanent magnet attached to a magnet carrier. The magnet carrier can be moved axially relative to a coil carrier. To the A single coil is provided, the extension of which in the axial direction corresponds to that of the permanent magnet. The coil ends or the electrical The coil connections are either short-circuited or via a Damping control connected to each other, which regulates the current in the Coil circle allowed.
Weiterhin ist aus der EP 0 454 796 B1 ein elektromagnetischer Schwingungsdämpfer bekannt, bei dem an dem Magnetträger mehrere Magnetelemente vorgesehen sind. Durch die frequenzabhängige Einspeisung eines Steuerstroms in die Spule des Spulenträgers wird bei niedrigeren Frequenzen eine aktive Dämpfung und bei höheren Frequenzen eine passive Dämpfung bewirkt.Furthermore, EP 0 454 796 B1 is an electromagnetic vibration damper is known in which a plurality of magnetic elements are provided on the magnetic carrier. Due to the frequency-dependent feeding of a control current into the coil of the The coil carrier becomes active damping at lower frequencies and higher at higher frequencies Frequencies causes passive damping.
Schließlich ist aus der DE 41 34 730 C2 ein elektromagnetischer Schwingungsdämpfer der eingangs genannten Art bekannt, der eine Vielzahl von jeweils in Reihe angeordneten Spulen und Magnetelementen aufweist.Finally, from DE 41 34 730 C2 is an electromagnetic vibration damper of the type mentioned, which is a variety of each in series arranged coils and magnetic elements.
Vor diesem Hintergrund liegt Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen elektromagnetischen Schwingungsdämpfer zu schaffen, der neben einem guten Dämpfungsvermögen eine hohe Ausfallsicherheit und eine hohe thermische Beständigkeit aufweist.Against this background, the invention is based on the object to create electromagnetic vibration damper, which in addition to a good one Damping ability high reliability and high thermal Resistance.
Dazu wird vorgeschlagen, bei einem elektromagnetischen Schwingungsdämpfer der eingangs genannten Art innerhalb eines der Axialerstreckung eines Magnetelementes entsprechenden axialen Längenabschnittes an dem Spulenträger zwei oder mehr Spulen in Richtung der Bewegungsachse aufeinanderfolgend anzuordnen.For this purpose, it is proposed that in the case of an electromagnetic vibration damper type mentioned within one of the axial extent of a magnetic element corresponding axial length section on the coil carrier two or more coils to be arranged in succession in the direction of the movement axis.
Bei einer Relativbewegung zwischen dem Magnetträger und dem Spulenträger werden die Magnetelemente an den Spulen vorbeigeführt. Durch die Verwendung mehrerer kleiner Spulen über den Längenabschnitt ist bei einem Durchgang eines Magnetelementes die induzierte Spannung in den einzelnen Spulen im Vergleich zu einer einzigen, sich über den gesamten Längenabschnitt erstreckenden Spule verhältnismäßig klein. In der Zusammenwirkung der einzelnen Spulen kann das Verhalten einer einzigen großen Spule nachgebildet werden. Bei großen Spulen ist die eigene Selbstinduktion jedoch oftmals so groß, daß kleine Bewegungen mit geringen Relativgeschwindigkeiten nicht mehr gedämpft werden können. Der Schwingungsdämpfer wäre dann eine starre Verbindung, welche den Fahrkomfort und die Fahrsicherheit beeinträchtigen würde. Bei einer Aufteilung in mehrere separate Spulen kann dem durch eine situationsabhängige Zu- und Abschaltung ausgewählter Spulen begegnet werden. Andererseits wird sichergestellt, daß bei niedrigen Relativgeschwindigkeiten auch hohe Dämpferkräfte zur Verfügung gestellt werden können. Weiterhin wird die Bildung einer bedingt ausfallsicheren Schaltung ermöglicht, so daß bei einem Ausfall einzelner Spulen eine, wenn auch geringere Dämpfungswirkung aufrechterhalten werden kann. Die Unterbrechung eines oder gegebenenfalls auch mehrerer Spulenstromkreise führt nicht mehr zu einem Totalverlust der Dämpfungswirkung für den betreffenden Längenabschnitt.With a relative movement between the magnet carrier and the coil carrier the magnetic elements are guided past the coils. By using multiple small coils over the length section is one during one pass Magnetic element compared to the induced voltage in the individual coils single, extending over the entire length section relatively small. In the interaction of the individual coils, the behavior of a single one large coil can be reproduced. With large coils is your own self-induction however often so large that small movements with low relative speeds can no longer be steamed. The vibration damper would then be a rigid one Connection that would affect driving comfort and driving safety. at A division into several separate coils can be done by a situation-dependent Activation and deactivation of selected coils can be met. On the other hand ensures that at low relative speeds also high damper forces Can be made available. Furthermore, the formation of a is conditional failsafe circuit enables so that in the event of failure of individual coils, although less damping effect can be maintained. The Interruption of one or possibly several coil circuits does not result more to a total loss of damping effect for the person concerned Length section.
Die Spulen innerhalb eines Längenabschnittes bilden eine Spulengruppe. In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind zur Verbesserung der Ausfallsicherheit die Spulen innerhalb eines Längenabschnittes mehrphasig geschaltet. Zudem machen sich Inhomogenitäten des relativ zu den Spulen bewegten magnetischen Feldes weniger bemerkbar. Durch zeitlich versetzte Maxima der induzierten Spannungen in den einzelnen Phasen ergibt sich ein Effekt der Vergleichmäßigung der Gesamtinduktion und damit ein homogeneres Dämpfungsverhalten, bei dem Belastungsspitzen im Vergleich zu einer einzigen großen Spule geringer bleiben. Beispielsweise können je Längenabschnitt drei oder fünf Spulen vorgesehen werden, wobei jede Spule einer eigenen Phase zugeordnet ist. Es können auch größere Anzahlen von Spulen je Spulengruppe vorgesehen werden, jedoch steigt dann der Verkabelungsaufwand erheblich an. Außerdem können in einer Spulengruppe auch mehrere Spulen einer Phase zugeordnet werden.The coils within a length section form a coil group. In a advantageous embodiment of the invention are to improve the reliability the coils are switched in multiple phases within a length section. Also do inhomogeneities of the magnetic field moving relative to the coils are less noticeable. By temporally offset maxima of the induced voltages in the In individual phases there is an effect of equalizing the total induction and thus a more homogeneous damping behavior when compared to peak loads stay lower to a single large spool. For example, each Length section three or five coils are provided, each coil one assigned to own phase. Larger numbers of coils can also be used Coil group are provided, but then the wiring effort increases considerably. In addition, several coils of one can be in a coil group Phase.
Es ist möglich, bei mehreren, in Axialrichtung hintereinanderliegenden Spulengruppen für jede Spulengruppe eine eigene, mehrphasige Verschaltung vorzunehmen, wobei die Spulen über die Grenzen der Spulengruppen nicht unmittelbar elektrisch miteinander verkoppelt sind. Jede Spulengruppe kann so individuell angesteuert, d. h. ein- oder ausgeschaltet werden. Zur Erzeugung größerer Axialkräfte werden jedoch vorzugsweise mehrere Längenabschnitte mit Spulengruppen vorgesehen, wobei die mehrphasige Verschaltung der Spulen längsabschnittübergreifend erfolgt. Die Spulen jeweils einer Phase sind dann in Reihe geschaltet.It is possible for several coil groups lying one behind the other in the axial direction each coil group to make its own, multi-phase connection, the Coils do not directly electrically cross each other across the limits of the coil groups are coupled. Each coil group can be controlled individually, i. H. one or turned off. To generate larger axial forces, however, are preferred several lengths with coil groups are provided, the multi-phase The coils are interconnected across the longitudinal sections. The coils one each Phases are then connected in series.
Für eine in den einzelnen Phasen betragsgleiche, jedoch phasenverschobene elektrische Spannung ist es besonders günstig, wenn die Reihenfolge der Zuordnung der Spulen zu den Phasen in Richtung der Bewegungsachse für alle Spulengruppen gleich ist. For an electrical with the same amount in the individual phases, but out of phase It is particularly favorable when the order of the coils is assigned to voltage the phases in the direction of the axis of movement are the same for all coil groups.
In einer weiteren, vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind einzelne Spulen elektrisch überbrückbar. Weiterhin ist eine Ansteuereinrichtung zum Ein- und Ausschalten der jeweiligen Überbrückung vorgesehen. Durch Zu- bzw. Abschalten einzelner Spulen läßt sich so das Dämpfungs- und Federungsverhalten des Schwingungsdämpfers auch unter Berücksichtigung der thermischen Beanspruchung an den gewünschten Dämpfungszweck besonders gut anpassen. Beispielsweise kann durch die Überbrückung einzelner Spulen die thermische Belastung bei nur geringen benötigten Dämpfungskräften vermindert werden. Für eine besonders hohe Flexibilität ist es vorteilhaft, wenn jede der Spulen individuell elektrisch überbrückbar ist. Weisen die einzelnen Spulen unterschiedliche Induktivitäten auf, lassen sich durch eine gezielte Auswahl der Spulen vielfältige, insbesondere auch nichtlineare Kennlinienverläufe des Dämpfungsverhaltens realisieren.In a further advantageous embodiment of the invention, individual coils are can be bridged electrically. There is also a control device for switching on and off Switching off the respective bridging provided. By switching on or off individual coils, the damping and suspension behavior of the Vibration damper also taking thermal stress into account adapt the desired damping purpose particularly well. For example by bridging individual coils, the thermal load is low required damping forces can be reduced. For a particularly high degree of flexibility it is advantageous if each of the coils can be electrically bridged individually. Assign the individual inductors on different coils can be determined by a targeted Selection of the coils diverse, in particular also non-linear characteristic curves of the Realize damping behavior.
Alternativ oder auch in Ergänzung hierzu kann weiterhin eine Möglichkeit geschaffen werden, mit der die Spulen einer Phase insgesamt elektrisch überbrückbar sind. Auch zum Ein- und Ausschalten der Gesamtüberbrückung wird eine Ansteuereinrichtung vorgesehen.Alternatively or in addition to this, a possibility can still be created with which the coils of a phase can be electrically bridged as a whole. Also A control device is used to switch the total bridging on and off intended.
In einer weiteren, vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist jede Spule an einem eigenen Halter befestigt. Diese Anordnung der Spulen an separaten Haltern erlaubt es, die Ausbildung von Wirbelströmen an dem Spulenträger zu vermindern.In a further advantageous embodiment of the invention, each coil is on one own bracket attached. This arrangement of the coils on separate holders allows to reduce the formation of eddy currents on the coil carrier.
Die Halter werden beispielsweise jeweils an einem einstückigen Tragabschnitt des Spulenträgers befestigt, wozu dann jeder Halter mit dem Tragabschnitt zu verbinden ist. Vorzugsweise werden jedoch die Halter selbst miteinander verbunden, um gemeinsam einen Abschnitt des Spulenträgers auszubilden. Ein zusätzlicher Tragabschnitt ist in diesem Falle dann nicht erforderlich. Werden die Halter stapelbar ausgebildet, so kann die Montage einfach gehandhabt werden.The holders are, for example, each on an integral support section of the Fixed coil carrier, for which purpose each holder is then connected to the support section. However, the holders themselves are preferably connected to one another in order to form a portion of the bobbin. An additional support section is in then not necessary in this case. If the holders are designed to be stackable, so can the assembly can be handled easily.
Vorzugsweise sind die Halter in Radialrichtung mit nach außen weisenden Flanschen versehen, die im gestapelten Zustand der Halter in Form von Rippen nach außen radial abstehen. Über diese Rippen wird eine große Oberfläche geschaffen, die eine günstige Wärmeabfuhr von den einzelnen Spulen erlaubt. Damit kann auch bei starker Dämpfung, die mit einer großen Wärmeentwicklung verbunden ist, eine thermische Überlastung der Spulen verhindert werden. The holders are preferably in the radial direction with flanges pointing outwards provided that in the stacked state of the holder in the form of ribs radially outwards protrude. A large surface is created over these ribs, which is favorable Heat dissipation from the individual coils allowed. So even with strong damping, which is associated with a large amount of heat, a thermal overload of the Coils can be prevented.
In einer weiteren, vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist der Spulenträger Segmentringe auf. Dabei ist jeweils ein Segmentring zwischen zwei benachbarte Halter eingegliedert. Durch die zusätzlichen Schnittstellen zwischen den einzelnen Bauteilen wird der Ausbildung von Wirbelströmen an dem Spulenträger weiter entgegengewirkt. Zudem können die Segmentringe dazu verwendet werden, die Steifigkeit des Spulenkörpers zu erhöhen. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn der Spulenkörper durch die Halter selbst, d. h. ohne zusätzlichen Tragabschnitt, gebildet wird.In a further advantageous embodiment of the invention, the coil carrier has Segment rings on. There is a segment ring between two adjacent holders incorporated. Due to the additional interfaces between the individual components the formation of eddy currents on the coil carrier is further counteracted. In addition, the segment rings can be used to increase the rigidity of the Increase bobbin. This is particularly advantageous if the Bobbin by the holder itself, d. H. without additional support section becomes.
Zur Verbesserung der Wärmeabführung können auch an den Segmentringen radial nach außen vorspringende Rippen ausgebildet werden.To improve heat dissipation, radial can also be applied to the segment rings protruding ribs are formed on the outside.
Die Halter werden beispielsweise als Ringe mit einer Profilvertiefung zur Aufnahme einer Spule ausgebildet. Die Profilvertiefung erfolgt derart, daß bei einer aufeinanderfolgenden Anordnung der mit den Spulen bestückten Halter jeweils benachbarte Spulen in Richtung der Bewegungsachse durch einen Wandabschnitt eines Halters getrennt sind. Hierdurch läßt sich eine gegenseitige Beeinflussung der Spulen untereinander verringern.The holders are used, for example, as rings with a profile recess to accommodate one Coil formed. The profile deepening takes place in such a way that in a successive Arrangement of the holder equipped with the coils each adjacent coils in the direction the movement axis are separated by a wall section of a holder. hereby mutual interference between the coils can be reduced.
Im Hinblick auf große Stückzahlen ist es vorteilhaft, die Halter als Blechringe auszubilden, die sich besonders einfach aus Blechstücken oder -ronden umformen lassen.With regard to large quantities, it is advantageous to use the holder as sheet metal rings to train those who can easily transform themselves from sheet metal pieces or blanks to let.
In einer weiteren, vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind der Magnetträger und der Spulenträger an zwei axial beabstandeten Lagerstellen aneinander in Richtung der Bewegungsachse gleitbewegbar geführt. Damit ergibt sich im Gegensatz zu herkömmlichen elektromagnetischen Schwingungsdämpfern, die lediglich eine einzige Lagerstelle besitzen, eine verbesserte Führung der zueinander bewegbaren Teile. Die Lagerstellen können beispielsweise nach dem Prinzip einer Kolbenstangenführung oder in Form eines in einer Führungsbohrung aufzunehmenden Gleitzapfens ausgebildet werden.In a further advantageous embodiment of the invention, the magnet carrier and the coil carrier at two axially spaced bearing points together in the direction of Movement axis slidably guided. In contrast to conventional electromagnetic vibration damper, which is only a single Bearing have an improved guidance of the mutually movable parts. The Bearings can, for example, on the principle of a piston rod guide or in the form of a sliding pin to be received in a guide bore become.
Werden hohe Axialkräfte benötigt, so ist eine große Anzahl von Spulen und Magnetelementen erforderlich. Dies führt bei einer Reihenanordnung der Spulen und Magnetelemente zu einer großen Baulänge des Schwingungsdämpfers. Eine Verkürzung der Baulänge bzw. eine kompakte Bauweise des Schwingungsdämpfers läßt sich dadurch erzielen, daß an dem Magnetträger parallel zu dem mindestens einen Magnetelement mindestens ein weiteres Magnetelement vorgesehen ist, und daß weiterhin an dem Spulenträger parallel zu den mindestens zwei aufeinanderfolgend angeordneten Spulen wenigstens zwei weitere, aufeinanderfolgend angeordnete Spulen vorgesehen sind. Auch hier sind insbesondere im Hinblick auf eine hohe Ausfallsicherheit innerhalb eines axialen Längenabschnittes des Spulenträgers, der der Axialerstreckung eines weiteren Magnetelementes entspricht, zwei oder mehr der weiteren Spulen in Axialrichtung aufeinanderfolgend angeordnet.If high axial forces are required, there is a large number of coils and Magnetic elements required. This leads to a series arrangement of the coils and Magnetic elements to a large length of the vibration damper. A shortening the length or a compact design of the vibration damper can be thereby achieve that parallel to the at least one on the magnetic carrier Magnetic element is provided at least one further magnetic element, and that continue on the bobbin parallel to the at least two consecutive arranged coils at least two further, successively arranged coils are provided. Again, especially with regard to high reliability within an axial length section of the coil carrier, that of the axial extent corresponds to a further magnetic element, two or more of the further coils in Axial direction successively arranged.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in:The invention is illustrated below with reference to the drawing Exemplary embodiments explained in more detail. The drawing shows in:
Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines elektromagnetischen Schwingungsdämpfers nach der Erfindung in räumlicher Ansicht, der entlang seiner Bewegungsachse aufgeschnitten ist, Fig. 1 shows a first embodiment of an electromagnetic shock absorber according to the invention in three-dimensional view, which is cut along its axis of motion,
Fig. 2 eine schematische Darstellung von zwei Spulengruppen, jeweils bestehend aus drei Spulen, die jeweils einer Phase zugeordnet sind, neben zwei Magnetelementen mit der Verschaltung der Spulen, Fig. 2 is a schematic representation of two coil groups, each consisting of three coils which are each assigned to a phase, in addition to two magnetic elements with the connection of the coils,
Fig. 3 eine räumliche Ansicht einer Spule mit dem zugehörigen Halter und einem Segmentring im nichtzusammengebauten Zustand, Fig. 3 is a perspective view of a coil associated with the holder and a split ring in the non-assembled state,
Fig. 4 eine Halbschnittansicht einer Spule, des zugehörigen Halters und eines Segmentringes in einer Ausführungsvariante zu der in Fig. 3 dargestellten Baugruppe, Fig. 4 is a half sectional view of a coil of the associated holder and a segmented ring in a variant to the embodiment shown in Fig. 3 assembly,
Fig. 5 eine Halbschnittansicht einer weiteren Ausführungsvariante für eine Baugruppe bestehend aus einer Spule, einem zugehörigen Halter und einem Segmentring, Fig. 5 is a half sectional view of a further embodiment for an assembly consisting of a coil, an associated holder and a split ring,
Fig. 6 eine schematische Längsschnittansicht des elektromagnetischen Schwingungsdämpfers aus Fig. 1 mit einer innenliegenden Lagerstelle, Fig. 6 is a schematic longitudinal sectional view of the electromagnetic shock absorber of FIG. 1 with an inner bearing location,
Fig. 7 eine schematische Längsschnittansicht eines weiteren elektromagnetischen Schwingungsdämpfers mit zwei außenliegenden Lagerstellen, und in Fig. 7 is a schematic longitudinal sectional view of a further electromagnetic vibration damper with two external bearings, and in
Fig. 8 eine Teil-Längsschnittansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels eines elektromagnetischen Schwingungsdämpfers, bei dem zwei parallel zueinander angeordnete Spule-Magnet-Anordnungen vorgesehen sind. Fig. 8 is a partial longitudinal sectional view are provided of a second embodiment of an electromagnetic shock absorber in which two mutually parallel coil-magnet arrangements.
Das erste Ausführungsbeispiel in Fig. 1 zeigt einen elektromagnetischen Schwingungsdämpfer 1, der beispielsweise in einem Fahrwerk eines Kraftfahrzeuges einsetzbar ist. Dieser Schwingungsdämpfer 1 umfaßt zwei entlang einer Bewegungsachse A (Axialrichtung) zueinander bewegbare Teile, die bei einer Schwingungsanregung gegeneinander verschoben werden. Bei einer Verwendung als Schwingungsdämpfer in einer Radaufhängung ist eines der beiden Teile in bekannter Art und Weise mit dem Fahrzeugaufbau und das andere Teil mittelbar, beispielsweise über einen Radträger oder einen Lenker mit einem Fahrzeugrad verbunden. Dabei kann der Schwingungsdämpfer 1 neben einer Dämpfungsfunktion auch die Funktion einer Feder übernehmen.The first exemplary embodiment in FIG. 1 shows an electromagnetic vibration damper 1 which can be used, for example, in the chassis of a motor vehicle. This vibration damper 1 comprises two parts which can be moved with respect to one another along an axis of movement A (axial direction) and which are displaced relative to one another when vibration is excited. When used as a vibration damper in a wheel suspension, one of the two parts is connected in a known manner to the vehicle body and the other part is indirectly connected to a vehicle wheel, for example via a wheel carrier or a handlebar. In addition to a damping function, the vibration damper 1 can also assume the function of a spring.
Eines der beiden Teile ist als Magnetträger 2 ausgebildet, an dem eine Vielzahl von Magnetelementen 3 befestigt sind. Die Magnetelemente 3 sind in Richtung der Bewegungsachse A aufeinanderfolgend angeordnet, wobei die einzelnen Magnetelemente 3 jeweils durch einen Abstandhalter 4 aus Weicheisen voneinander getrennt sind. Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel sitzen die Magnetelemente 3 wie auch die Abstandhalter 4 radial außenseitig auf einem im wesentlichen zylindrischen Tragkörper 5. Dabei ist jedes der Magnetelemente 3 als ein den Tragkörper 5 umgebender Ring ausgebildet. Prinzipiell ist es möglich, die Magnetelemente 3 als Elektromagnete auszubilden. Hier sind die Magnetelemente 3 jedoch Permanentmagnete, da dann eine elektrische Verkabelung auf der Seite des Magnetträgers 2 vollständig entfallen kann. Die einzelnen Magnetelement-Ringe, die konzentrisch zu der Bewegungsachse A angeordnet sind, können dabei jeweils aus mehreren Bogensegmenten zusammengesetzt sein.One of the two parts is designed as a magnetic carrier 2 to which a large number of magnetic elements 3 are attached. The magnetic elements 3 are arranged in succession in the direction of the axis of movement A, the individual magnetic elements 3 being separated from one another by a spacer 4 made of soft iron. In the embodiment shown in FIG. 1, the magnetic elements 3 as well as the spacers 4 are seated radially on the outside on an essentially cylindrical support body 5 . Each of the magnetic elements 3 is designed as a ring surrounding the supporting body 5 . In principle, it is possible to design the magnetic elements 3 as electromagnets. Here, however, the magnetic elements 3 are permanent magnets, since electrical wiring on the side of the magnet carrier 2 can then be completely dispensed with. The individual magnetic element rings, which are arranged concentrically to the movement axis A, can each be composed of several arc segments.
Der Magnetträger 2 ist radial von einem Spulenträger 6 umgeben, der eine Vielzahl von elektrischen Spulen 7 aufweist, die in Richtung der Bewegungsachse A aufeinanderfolgend angeordnet sind. Dabei erstrecken sich die Spulen 7 jeweils konzentrisch um die Bewegungsachse A herum. Wie insbesondere aus Fig. 1 entnommen werden kann, ist die Länge der einzelnen Spulen 7 in Axialrichtung verhältnismäßig klein, so daß innerhalb eines axialen Längenabschnittes H des Spulenträgers 6, dessen Länge der axialen Länge eines Magnetelementes 3 entspricht, mehrere Spulen 7 angeordnet sind. In dem hier dargestellten Beispiel liegen in einem solchen Längenabschnitt drei Spulen 7. Es können jedoch auch zwei oder mehr als drei Spulen 7 in einem solchen Längenabschnitt H vorgesehen werden. Die einzelnen Spulen 7 sind spiralförmig gewickelt, wodurch in Radialrichtung betrachtet mehrere Windungen nebeneinanderliegen.The magnet carrier 2 is radially surrounded by a coil carrier 6 , which has a multiplicity of electrical coils 7 which are arranged in succession in the direction of the movement axis A. The coils 7 each extend concentrically around the movement axis A. As can be seen in particular from Fig. 1, the length of the individual coils 7 is relatively small in the axial direction, so that a plurality of coils 7 are arranged within an axial length section H of the coil support 6 , the length of which corresponds to the axial length of a magnetic element 3 . In the example shown here, three coils 7 lie in such a length section. However, two or more than three coils 7 can also be provided in such a length section H. The individual coils 7 are wound spirally, which means that, viewed in the radial direction, several turns lie side by side.
Weiterhin sind die einzelnen Spulen 7 jeweils in einem Halter 8 aufgenommen, durch den die betreffende Spule 7 von einer Nachbarspule 8 axial getrennt ist. Über die Halter 8 sind die Spulen 7 innenseitig an einem Tragabschnitt 9 des Spulenkörpers 6 befestigt. Der Tragabschnitt 9 ist im wesentlichen rohrartig ausgebildet und weist an seinen beiden axialen Enden jeweils einen Flansch 10 bzw. 11 auf, über den je Ende ein Deckel 12 bzw. 13 zum Abschließen der axialen Durchgangsöffnung des rohrartigen Tragabschnittes 9 befestigt ist. Die beiden Deckel 12 und 13 dienen nicht nur dem Schutz des innerhalb des Tragabschnittes 9 gebildeten Innenraums, in dem der Magnetträger 2 mit den Magnetelementen 3 hin- und herbewegbar ist, sondern auch der beidseitigen Lagerung des Magnetträgers 2 an dem Spulenträger 6.Furthermore, the individual coils 7 are each received in a holder 8 , by which the coil 7 in question is axially separated from a neighboring coil 8 . The coils 7 are fastened on the inside to a support section 9 of the coil body 6 via the holders 8 . The support section 9 is essentially tubular and has a flange 10 and 11 at each of its two axial ends, via which a cover 12 or 13 is attached at each end to close off the axial passage opening of the tubular support section 9 . The two covers 12 and 13 not only serve to protect the inner space formed inside the supporting portion 9, in which the magnetic carrier 2 back to the magnetic elements 3 and forth, but also the reversible storage of the magnet carrier 2 on the bobbin. 6
Bei dem in den Fig. 1 und 6 dargestellten Ausführungsbeispiel weist der erste Deckel 12, der mit dem Tragabschnitt 9 des Spulenträgers 6 verspannt ist, eine Durchgangsöffnung 14 auf, in welche eine Gleitbuchse 15 eingepreßt ist. In dieser Gleitbuchse 15 ist eine mit dem Tragkörper 5 des Magnetträgers 2 verbundene Stange 16 in Axialrichtung A in der Art einer Kolbenstange eines hydraulischen Schwingungsdämpfers geführt. Das freie Ende der Stange 16 ist wie bei herkömmlichen Schwingungsdämpfern ausgebildet.In the embodiment shown in FIGS . 1 and 6, the first cover 12 , which is clamped to the support section 9 of the coil carrier 6 , has a through opening 14 into which a sliding bush 15 is pressed. In this sliding bushing 15 , a rod 16 connected to the supporting body 5 of the magnetic carrier 2 is guided in the axial direction A in the manner of a piston rod of a hydraulic vibration damper. The free end of the rod 16 is designed as in conventional vibration dampers.
Die zweite, gegenüberliegende Lagerstelle wird durch einen Führungszapfen 17 auf Seiten des Spulenträgers 6 und eine entsprechende Aufnahmebohrung 18 auf Seiten des Magnetträgers 2 gebildet. Der Führungszapfen 17 ist an dem zweiten Deckel 13 befestigt, der wiederum mit dem Tragabschnitt 9 des Spulenträgers 6 verspannt ist. Er ragt in die konzentrisch in dem Tragkörper 5 des Magnetträgers 3 ausgebildete Aufnahmebohrung 18 hinein und gleitet in einer in die Aufnahmebohrung 18 eingepreßten Gleitbuchse 19. Durch die doppelseitige Lagerung des Magnetträgers 2 an dem Spulenträger 6 ergibt sich eine gegen Querkräfte unempfindliche Konstruktion. An der axialen Außenseite des zweiten Deckels 13 ist ein Augengelenk 20 vorgesehen, über das der Spulenträger 6 an seinem Einbauort schwenkbar befestigt werden kann. Anstelle des Augengelenks 20 können jedoch auch andere, bei Schwingungsdämpfern übliche Kopplungselemente vorgesehen werden.The second, opposite bearing point is formed by a guide pin 17 on the side of the coil carrier 6 and a corresponding receiving bore 18 on the side of the magnet carrier 2 . The guide pin 17 is fastened to the second cover 13 , which in turn is clamped to the support section 9 of the coil carrier 6 . It protrudes into the concentrically formed in the supporting body 5 of the magnet carrier 3 into receiving bore 18 and slides in a pressed into the receiving bore 18 sliding bush 19th The double-sided mounting of the magnet carrier 2 on the coil carrier 6 results in a construction which is insensitive to transverse forces. On the axial outside of the second cover 13 , an eye joint 20 is provided, by means of which the coil carrier 6 can be pivotally attached at its installation location. Instead of the eye joint 20 , however, other coupling elements which are customary in the case of vibration dampers can also be provided.
In Abwandlung zu der in Fig. 1 gezeigten Bauweise ist es auch möglich, beide Lagerstellen entsprechend der ersten Lagerstelle in der Art einer Kolbenstangenführung auszubilden, wie dies beispielhaft für einen durchgehenden Magnetträger 3 in Fig. 7 dargestellt ist.In a modification of the design shown in FIG. 1, it is also possible to design both bearing points in the manner of a piston rod guide corresponding to the first bearing point, as is shown by way of example for a continuous magnet carrier 3 in FIG. 7.
Die Verschaltung der Spulen 7 wird nun anhand von Fig. 2 näher erläutert, in der lediglich die innerhalb von zwei Längenabschnitten H angeordneten Spulen 7 neben einem Magnetelement 3 dargestellt sind. Jeweils drei Spulen 7 sind in einem solchen Längenabschnitt H zu einer Spulengruppe zusammengefaßt, wobei hier alle Spulengruppen gleichartig ausgebildet sind. Weiterhin sind die Pole des Magnetelementes 3 radial zu der Bewegungsachse A ausgerichtet. In Fig. 2 werden zur Unterscheidung die einzelnen Spulen 7 mit den Induktivitäten L1, L2 und L3 bezeichnet. Diese können alle gleich sein, sich aber auch unterscheiden. Zudem ist der jeweilige Spulenwiderstand R1, R2 und R3 separat dargestellt. Die einzelnen Spulen 7 der Spulengruppen sind hier elektrisch mehrphasig geschaltet, wobei die Anzahl der Phasen mit der Anzahl der Spulen in einer Spulengruppe übereinstimmt. Jede Spule einer solchen Gruppe ist einer anderen Phase zugeordnet.The connection of the coils 7 will now be explained in more detail with reference to FIG. 2, in which only the coils 7 arranged within two length sections H are shown next to a magnetic element 3 . In each case, three coils 7 are combined in such a length section H to form a coil group, with all coil groups being of the same design here. Furthermore, the poles of the magnetic element 3 are aligned radially to the movement axis A. In FIG. 2, the individual coils 7 are designated with the inductances L 1 , L 2 and L 3 to distinguish them. These can all be the same, but can also differ. In addition, the respective coil resistance R 1 , R 2 and R 3 is shown separately. The individual coils 7 of the coil groups are here electrically connected in multiple phases, the number of phases corresponding to the number of coils in a coil group. Each coil in such a group is assigned to a different phase.
Weiterhin ist jede der Spulen 7 durch einen Leitungsabschnitt I1, I2 bzw. I3 überbrückt, der jeweils durch einen Schalter S1, S2 bzw. S3 geöffnet oder geschlossen werden kann, um die jeweilige Spule 7 zu- oder abzuschalten. Zudem ist für jede Phase ein Leitungsabschnitt I4 vorgesehen, der eine Überbrückung sämtlicher Spulen einer Phase erlaubt. Auch in diesem Leitungsabschnitt 14 ist wiederum ein Schalter S4 angeordnet. Über eine Betätigung der Schalter S1 bis S4, die mittels einer hier nicht näher dargestellten Ansteuereinrichtung erfolgt, kann das Dämpfungsverhalten des elektromagnetischen Schwingungsdämpfers unterschiedlichen Betriebssituationen angepaßt werden. Fallen einzelne der Spulen 7 aus, so läßt sich durch eine entsprechende Ansteuerung der Schalter S1 bis S4 ein Totalausfall der Dämpfungswirkung verhindern.Furthermore, each of the coils 7 is bridged by a line section I 1 , I 2 or I 3 , which can be opened or closed by a switch S 1 , S 2 or S 3 in order to switch the respective coil 7 on or off. In addition, a line section I 4 is provided for each phase, which allows all the coils of a phase to be bridged. A switch S 4 is again arranged in this line section 14 . The damping behavior of the electromagnetic vibration damper can be adapted to different operating situations by actuating the switches S 1 to S 4 , which is carried out by means of a control device (not shown here). If individual ones of the coils 7 fail, a total failure of the damping effect can be prevented by appropriate activation of the switches S 1 to S 4 .
Weiterhin können gezielt einzelne Spulen 7 oder Phasen ausgeschaltet werden, um ein bestimmtes Dämpfungsverhalten einzustellen. Dabei können die Spulen auch unterschiedliche Induktivitäten aufweisen. Beispielsweise unterscheiden sich die Induktivitäten von Phase zu Phase, wobei in einer Phase alle Induktivitäten gleich gewählt sind. Alternativ ist es möglich, die Induktivitäten aller Spulen in einer Spulengruppe gleich zu wählen, wobei sich die Induktivitäten der Spulengruppen unterscheiden.Furthermore, individual coils 7 or phases can be specifically switched off in order to set a specific damping behavior. The coils can also have different inductances. For example, the inductances differ from phase to phase, with all inductances being selected identically in one phase. Alternatively, it is possible to select the inductances of all coils in a coil group the same, the inductances of the coil groups differing.
Fig. 3 zeigt eine einzelne Spule 7 zusammen mit dem zugehörigen Halter 8 und einem Segmentring 21 des Spulenträgers 6. Die Spule 7 besitzt eine Vielzahl von radial zueinander verlaufenden Wicklungen, so daß sich eine im wesentlichen flache Spulenscheibe ergibt. Diese wird in den als Blechring ausgebildeten Halter 8 eingesetzt, der ein L-förmiges Profil besitzt und damit eine Aufnahmevertiefung für die Spule 7 ausbildet. Ein Schenkel 22 des Profils des Halters 8 umgibt dabei die Spule 7 in Radialrichtung, wobei eine schlitzförmige Öffnung 23 für die elektrischen Anschlüsse der Spule 7 vorgesehen wird. Der andere Schenkel 24 des Profils dient hingegen der Axialabstützung der Spule 7 und weiterhin als trennender Wandabschnitt zu einer Nachbarspule 7. Zur Versteifung wird bei einer axialen Stapelung der Halter 8 jeweils ein Segmentring 21 zwischengeschaltet, der ebenfalls eine Öffnung 25 für die Ableitung der elektrischen Anschlüsse der Spule 7 aufweist. Durch diese Segmentierung kann die Bildung von Wirbelströmen in dem Spulenträger 6 vermindert werden. Die Halter 8 mit den Spulen 7 werden an dem einstückigen Tragabschnitt 9 des Spulenkörpers 6 befestigt. Es ist jedoch auch möglich, die Halter 8 und Segmentringe 21 unmittelbar miteinander zu verbinden, so daß diese einen dem Tragabschnitt 9 entsprechenden rohrartigen Abschnitt des Spulenträgers 6 bilden und der einstückige Tragabschnitt 9 entfallen kann. Fig. 3 shows a single reel 7 together with the associated holder 8 and a split ring 21 of the reel carrier 6. The coil 7 has a plurality of radially mutually extending windings, so that there is a substantially flat coil disc. This is inserted into the holder 8 designed as a sheet metal ring, which has an L-shaped profile and thus forms a receiving recess for the coil 7 . One leg 22 of the profile of the holder 8 surrounds the coil 7 in the radial direction, a slot-shaped opening 23 being provided for the electrical connections of the coil 7 . The other leg 24 of the profile, on the other hand, serves to axially support the coil 7 and also as a separating wall section to a neighboring coil 7 . In the case of an axial stacking of the holders 8 , a segment ring 21 is interposed for reinforcement, which also has an opening 25 for the discharge of the electrical connections of the coil 7 . This segmentation can reduce the formation of eddy currents in the coil carrier 6 . The holder 8 with the coils 7 are attached to the one-piece supporting section 9 of the coil body 6 . However, it is also possible that the holder 8 and segment rings 21 directly to connect to each other so that they form a supporting portion 9 corresponding to the tubular section of the bobbin 6 and the integral support section can be omitted. 9
Zur Verbesserung der Wärmeabfuhr kann, wie in Fig. 4 gezeigt, an den Haltern 8 weiterhin jeweils ein radial nach außen weisender Flansch 26 ausgebildet werden, der im gestapelten Zustand der Halter 8 zwischen den Segmentringe 21 nach außen radial hervorragt. Der nach außen vorragende Teil des Flansches 26 dient als Kühlrippe zur Abfuhr von Wärme von den Spulen 7. To improve the heat dissipation, as shown in FIG. 4, a radially outward-pointing flange 26 can also be formed on the holders 8 , which in the stacked state of the holder 8 projects radially outward between the segment rings 21 . The outwardly projecting part of the flange 26 serves as a cooling fin for removing heat from the coils 7 .
Weithin ist es möglich, an den Segmentringen 21 radial umlaufende Kühlrippen 27 auszubilden, wie dies in Fig. 5 beispielhaft dargestellt ist. Zwar stehen in Fig. 5 die nach außen weisenden Flansche 26 radial nicht über die Segmentringe 26 hinaus, jedoch können auch bei der Variante nach Fig. 5 Halter 8 mit sich radial weiter nach außen erstreckenden Flanschen 26 vorgesehen werden, um die wärmeabgebende Oberfläche zu vergrößern und dadurch die thermische Belastung der Spulen 7 zu vermindern.It is furthermore possible to form radially circumferential cooling fins 27 on the segment rings 21 , as is shown by way of example in FIG. 5. Although 5, the non-radially, but can on the segment rings 26 also outwardly facing flanges 26 5 holders 8 are provided in Fig. Also in the variant of Fig. With further radially outwardly extending flanges 26 are provided to the heat-emitting surface to enlarge and thereby reduce the thermal load on the coils 7 .
Ein zweites Ausführungsbeispiel mit einer entsprechenden Anordnung der Spulen 7 und der Magnetelemente 3 ist in Fig. 8 dargestellt, wobei die Halter 8 der Spulen 7 im Detail nicht abgebildet sind, jedoch entsprechend dem vorstehenden erläuterten ersten Ausführungsbeispiel ausgebildet werden können. Das zweite Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem ersten Ausführungsbeispiel und dessen Varianten dadurch, daß dort anstelle einer einzigen Spule-Magnet Anordnung, bei der sämtliche Spulen 7 bzw. Magnetelemente 3 in Axialrichtung hintereinanderliegend angeordnet sind, nunmehr zwei derartige Spule-Magnet-Anordnungen parallel zueinander vorgesehen sind. Hierdurch läßt sich bei hohen Kräften eine kurze Baulänge des elektromagnetischen Schwingungsdämpfers realisieren.A second exemplary embodiment with a corresponding arrangement of the coils 7 and the magnetic elements 3 is shown in FIG. 8, the holders 8 of the coils 7 not being shown in detail, but can be designed in accordance with the above-described first exemplary embodiment. The second exemplary embodiment differs from the first exemplary embodiment and its variants in that instead of a single coil-magnet arrangement in which all coils 7 or magnetic elements 3 are arranged one behind the other in the axial direction, two such coil-magnet arrangements are now provided parallel to one another are. In this way, a short overall length of the electromagnetic vibration damper can be realized at high forces.
Die Spulen 7 sind jeweils an einem rohrartigen Blechteil 30 bzw. 31 angebracht. Wie Fig. 8 zu entnehmen ist, sind die beiden rohrartigen Blechteile 30 und 31 koaxial zu der Bewegungsachse A angeordnet und ineinander eingesetzt, wobei die beiden rohrartigen Blechteile 30 und 31 in einem gemeinsamen Rohr-Gehäuse 32 aufgenommen sind. Jedes der beiden Blechteile 30 und 31 ist einer Spule-Magnet-Anordnung zugeordnet, so daß die Sputen 7 der ersten Spule-Magnet-Anordnung die Spulen 7 der zweiten Spule- Magnet-Anordnung ringförmig umgeben.The coils 7 are each attached to a tubular sheet metal part 30 or 31 . As can be seen in FIG. 8, the two tubular sheet metal parts 30 and 31 are arranged coaxially to the movement axis A and inserted into one another, the two tubular sheet metal parts 30 and 31 being accommodated in a common tube housing 32 . Each of the two sheet metal parts 30 and 31 is assigned to a coil-magnet arrangement, so that the sputes 7 of the first coil-magnet arrangement surround the coils 7 of the second coil-magnet arrangement in a ring.
Die Magnetelemente 3 der ersten und zweiten Spule-Magnet-Anordnung sind ebenfalls ringartig ausgebildet und konzentrisch zu der Bewegungsachse A angeordnet, wobei entsprechend den Spulen die Magnetelemente 3 der ersten Spule-Magnet-Anordnung die Magnetelemente 3 der zweiten Spule-Magnet-Anordnung ringförmig umgeben. Wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel sind die Magnetelemente 3 als Permanentmagnete ausgebildet, deren magnetische Pole (N, S) im wesentlichen quer zu der Bewegungsachse A ausgerichtet sind. Die Axiallänge H eines solchen Magnetelementes 3 entspricht der Axiallänge von hier drei Spulen 7.The magnetic elements 3 of the first and second coil-magnet arrangement are also ring-shaped and arranged concentrically to the movement axis A, the magnetic elements 3 of the first coil-magnet arrangement surrounding the magnetic elements 3 of the second coil-magnet arrangement in a ring, corresponding to the coils , As in the first embodiment, the magnetic elements 3 are designed as permanent magnets, the magnetic poles (N, S) of which are oriented essentially transversely to the axis of movement A. The axial length H of such a magnetic element 3 corresponds to the axial length of three coils 7 here .
Jedes der ringförmigen Magnetelemente 3 kann aus mehreren Elementsegmenten zusammengesetzt werden. Beispielsweise besteht ein Magnetelement 3 aus vier gleichgeformten Viertelbogensegmenten. Die Viertelbogensegmente werden zu einem Ring zusammengesetzt, wobei die einzelnen Segmente in Umfangsrichtung jeweils durch eine Weicheisenscheibe voneinander getrennt sind. Die einzelnen Elementsegmente sind derart magnetisiert, daß deren Pole im wesentlichen quer zu der Bewegungsachse A ausgerichtet sind. Weiterhin sind Weicheisen-Lagerschalen 33 vorgesehen, welche benachbarte Magnetelemente 3 voneinander trennen und die Elementsegmente wie auch die Weicheisenscheiben axial abstützen.Each of the annular magnetic elements 3 can be composed of several element segments. For example, a magnetic element 3 consists of four uniformly shaped quarter-arc segments. The quarter-arc segments are put together to form a ring, the individual segments being separated from one another in the circumferential direction by a soft iron disk. The individual element segments are magnetized in such a way that their poles are oriented essentially transversely to the axis of movement A. Furthermore, soft iron bearing shells 33 are provided which separate adjacent magnetic elements 3 from one another and axially support the element segments as well as the soft iron disks.
Wie Fig. 8 zu entnehmen ist, weist jede Spule-Magnet-Anordnung mehrere hintereinandergestapelte Magnetelemente 3 in zwei zu der Bewegungsachse A konzentrischen Ringen auf. Die beiden Stapel sind jeweils an einem Distanzhalter 34 bzw. 35 des Magnetträgers 2 befestigt und damit in Radialrichtung festgelegt.As can be seen in FIG. 8, each coil-magnet arrangement has a plurality of magnet elements 3 stacked one behind the other in two rings concentric with the movement axis A. The two stacks are each fastened to a spacer 34 or 35 of the magnet carrier 2 and thus fixed in the radial direction.
Im zusammengebauten Zustand des Magnetträgers 2 und des Spulenträgers 6 greifen die Spulen 7 in den zwischen den Magnetelementen 3 der beiden Spule-Magnet- Anordnungen gebildeten Ringraum 36 ein. Dazu ist der Außendurchmesser der äußeren Spulen 7 geringfügig kleiner als der Außendurchmesser des Ringraums 36, so daß diese Spulen 6 eng an den außenliegenden Magnetelementen 3 vorbeigeführt werden. Entsprechend ist der Innendurchmesser des Ringraums 36 geringfügig kleiner, als der Innendurchmesser der inneren Spulen 7. Zur axialen Führung des Spulenträgers 6 an dem Magnetträger 2 ist an dem Spulenträger 6 ein rohrförmiger Führungszapfen 37 vorgesehen, der in einer entsprechenden Öffnung 38 an dem Magnetträger 2 axial gleitet.In the assembled state of the magnet carrier 2 and the coil carrier 6 , the coils 7 engage in the annular space 36 formed between the magnet elements 3 of the two coil-magnet arrangements. For this purpose, the outer diameter of the outer coils 7 is slightly smaller than the outer diameter of the annular space 36 , so that these coils 6 are guided closely past the external magnetic elements 3 . Accordingly, the inner diameter of the annular space 36 is slightly smaller than the inner diameter of the inner coils 7 . For the axial guidance of the coil carrier 6 on the magnet carrier 2 , a tubular guide pin 37 is provided on the coil carrier 6 , which slides axially in a corresponding opening 38 on the magnet carrier 2 .
Sind die Enden der Spulen 7 kurzgeschlossen, so wird bei einer axialen Relativverschiebung zwischen dem Magnetträger 2 und dem Spulenträger 6 durch die Bewegung der Spulen 7 gegenüber dem magnetischen Feld der Magnetelemente 3 infolge der Selbstinduktion eine der Relativbewegung entgegengerichtete Kraft erzeugt, wodurch sich Stöße passiv dämpfen lassen. Durch die elektrische Kopplung 39 der Spulen 7 mit einer Steuereinrichtung 40 ist es möglich, über die Veränderung von in die Spulenkreise geschalteten elektrischen Impedanzen das Dämpfungsverhalten gezielt zu beeinflussen. Durch das Einspeisen eines elektrischen Steuerstroms in die Spulen 7 läßt sich das Schwingungsverhalten aktiv beeinflussen. Auch ist es möglich, durch die Einspeisung eines elektrischen Stroms das Wirkprinzip der Dämpfung umzukehren, um eine gewünschte Axialkraft und/oder eine bestimmte axiale Längenveränderung zu erzeugen.If the ends of the coils 7 are short-circuited, in the event of an axial relative displacement between the magnet carrier 2 and the coil carrier 6 , the movement of the coils 7 with respect to the magnetic field of the magnetic elements 3 as a result of the self-induction generates a force opposing the relative movement, as a result of which shocks are passively damped to let. The electrical coupling 39 of the coils 7 to a control device 40 makes it possible to influence the damping behavior in a targeted manner by changing electrical impedances connected into the coil circuits. The oscillation behavior can be actively influenced by feeding an electrical control current into the coils 7 . It is also possible to reverse the operating principle of the damping by feeding in an electrical current in order to generate a desired axial force and / or a specific axial change in length.
In Abwandlung des zweiten Ausführungsbeispiels ist es weiterhin möglich, die außenliegenden Magnetelemente 3 der ersten Spule-Magnet-Anordnung zwischen den ringförmig angeordneten Spulen 7 der ersten und zweiten Spule-Magnet-Anordnung und die innenliegenden Magnetelemente 3 der zweiten Spule/Magnetanordnung innerhalb der ringförmig angeordneten Spulen 7 anzuordnen. In a modification of the second exemplary embodiment, it is furthermore possible to place the external magnetic elements 3 of the first coil-magnet arrangement between the annularly arranged coils 7 of the first and second coil-magnet arrangement and the internal magnetic elements 3 of the second coil / magnet arrangement within the annularly arranged Arrange coils 7 .
11
elektromagnetischer Schwingungsdämpfer
electromagnetic vibration damper
22
Magnetträger
magnet carrier
33
Magnetelement
magnetic element
44
Abstandhalter
spacer
55
Tragkörper
supporting body
66
Spulenträger
coil carrier
77
Spule
Kitchen sink
88th
Halter
holder
99
rohrförmiger Tragabschnitt .
tubular support section.
1010
Flansch
flange
1111
Flansch
flange
1212
erster Deckel
first lid
1313
zweiter Deckel
second lid
1414
Bohrung
drilling
1515
Gleitbuchse
bush
1616
Stange
pole
1717
Führungszapfen
spigot
1818
Aufnahmebohrung
location hole
1919
Gleitbuchse
bush
2020
Augengelenk
eyes joint
2121
Segmentring
segment ring
2222
Schenkel des Halters Leg of the holder
88th
2323
schlitzförmige Öffnung in dem Schenkel slit-shaped opening in the leg
2222
2424
Schenkel des Halters Leg of the holder
88th
2525
Öffnung in dem Segmentring Opening in the segment ring
2121
2626
nach außen weisender Flansch des Halters outward flange of the holder
88th
2727
Kühlrippe
cooling fin
3030
radial innenliegendes, rohrförmiges Blechteil
radially inner, tubular sheet metal part
3131
radial außenliegendes, rohrförmiges Blechteil
radially outer, tubular sheet metal part
3232
Rohr-Gehäuse
Tube casing
3333
Weicheisen-Lagerschale
Soft iron-bearing shell
3434
radial innenliegende Distanzhülse
radially inner spacer sleeve
3535
radial außenliegende Distanzhülse
radially outer spacer sleeve
3636
Ringraum
annulus
3737
rohrförmiger Führungszapfen
tubular guide pin
3838
Öffnung
opening
3939
elektrische Kopplung
electrical coupling
4040
Steuereinrichtung
A Bewegungsachse
H axiale Länge eines Magnetelementes bzw. eines
Längenabschnittes des
Spulenträgers
Li control device
A axis of movement
H axial length of a magnetic element or a length section of the coil carrier
L i
Induktivität der Spule i
Ii Inductance of the coil i
I i
überbrückender Leitungsabschnitt i
Ri bridging line section i
R i
Widerstand der Spule i
Si Coil resistance i
S i
Schalter in dem Leitungsabschnitt Ii
Switches in the line section I i
Claims (16)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE2000145954 DE10045954A1 (en) | 2000-09-16 | 2000-09-16 | Electromagnetic oscillation damper has mechanical movement inducing voltages in coils upon relative displacement of magnetic element |
Applications Claiming Priority (1)
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