• 专利附录
  • 专利说明
  • 权利要求
  • 类似技术
  • 同族专利
  • 引用文献
  • 法律状态
  • 优先权
    • 专利摘要:
    Eine Gasfederbaueinheit beinhaltet eine Gasfeder und einen linearen Elektromotor, der den Betrieb der Gasfeder unterstützt. Ein Spulensatz für einen linearen Elektromotor ist an einem Körper der Gasfeder angebracht. Der Spulensatz erzeugt ein Magnetfeld, das mit einem an einem Kolben angebrachten Magneten zusammenwirkt. Das Antreiben des Magneten in einem elektrischen Feld unterstützt das Antreiben des Kolbens der Gasfeder, um den Betrieb der Gasfeder zu unterstützen, wobei ihr Einbauraum verringert wird.
    公开号:DE102004008411A1
    申请号:DE200410008411
    申请日:2004-02-20
    公开日:2004-10-07
    发明作者:Walter Douglas Wixom Bauman；Jack R. Roach；Mark M. Rose
    申请人:ArvinMeritor Technology LLC；
    IPC主号:F16F15-03
    专利说明:
    [0001] Die vorliegende Erfindung betriffteine Gasfeder und insbesondere eine Gasfeder, die durch einen linearenElektromotor unterstütztwird.
    [0002] Als Luft- oder Gasfedern bekannteVorspannungsteile, die der Einfachheit halber als Gegenwirkungs-Verbindungsgliederbezeichnet werden können,werden in Handelsprodukten, insbesondere in der Automobilindustrie,immer üblicher.Sie finden aber auch in vielen anderen Bereichen Anwendung, wo immerdie Notwendigkeit besteht, eine Gegengewichtskraft für Schließeinheiten,wie zum Beispiel Deckel, Türenund Schrankvorderseiten, bereitzustellen. Der Ersatz von mechanischenFedervorrichtungen durch Gasfedern kommt ebenfalls immer häufiger vor.Auf dem Gebiet der Automobilindustrie zum Beispiel werden Luftfedernzur Unterstützung beim Öffnen undHalten von Kofferraumdeckeln und Hebetüren verwendet. Bei solchenAnwendungen werden die Gegengewichts-Federbaueinheiten zusammengedrückt, wennder Deckel geschlossen wird, und sie ziehen sich unter der Differenzdruckkraft,die auf den Kolben wirkt, wenn der Deckel geöffnet wird, auseinander.
    [0003] Bei vielen Anwendungen wird ein verhältnismäßig hoherZylinderinnendruck benötigt,damit sich die Feder auseinanderzieht. Diese hohen Betriebsdrücke stellenstrenge Dichtungsanforderungen an die Luftfederbauteile, was dieKomplexitätdes Herstellungsverfahrens erhöhenkann.
    [0004] Dementsprechend ist es wünschenswert, eineGasfeder bereitzustellen, die eine Unterstützungseinrichtung beinhaltet,um die Wirksamkeit der Gasfeder zu erhöhen, ohne den benötigten Einbauraumsehr zu vergrößern.
    [0005] Die Gasfederbaueinheit gemäß der vorliegendenErfindung stellt eine Gasfeder und einen linearen Elektromotor bereit,der den Betrieb der Gasfeder unterstützt.
    [0006] Eine Gasfederbaueinheit weist einenHauptkörperund einen Kolben auf. Ein Spulensatz für einen linearen Elektromotorist an der Gasfeder angebracht, um ein Magnetfeld zu erzeugen, dasmit einem an dem Kolben angebrachten Magnetpaket zusammenwirkt.Wenn der lineare Elektromotor aktiviert wird, unterstützt diedurch das Magnetpaket erzeugte Kraft den Kolben, sich in Bewegungzu setzen. Wenn sich der Kolben und das Magnetpaket der vollen Kompressions-oder Ausfahrstellung nähern, wirddas durch den Spulensatz erzeugte Magnetfeld umgeschaltet, um dasMagnetpaket in eine entgegengesetzte Richtung anzutreiben. Das Anhalten desKolbens wird ebenfalls gedämpft,indem das Magnetpaket umgekehrt wird, wenn der Kolben das Hubendeerreicht.
    [0007] Die vorliegende Erfindung stelltdeshalb eine Federbaueinheit bereit, bei der ein linearer Elektromotordie Verrichtung der Arbeit unterstützt und zweckmäßig eingebautist.
    [0008] Die verschiedenen Merkmale und Vorteile dieserErfindung sind dem Fachmann aus der nachfolgenden ausführlichenBeschreibung der gegenwärtigbevorzugten Ausführungsformersichtlich. Die der ausführlichenBeschreibung beigefügtenZeichnungen könnenkurz wie folgt beschrieben werden:
    [0009] 1 isteine schematische Ansicht einer an einem beweglichen Schließteil befestigtenGasfeder, die drei Gleichgewichtsstellungen zeigt;
    [0010] 2 istein Längsschnittdurch eine gemäß der vorliegendenErfindung ausgestaltete Gasfeder; und
    [0011] 3 istein Längsschnittdurch eine Gasfeder gemäß eineralternativen Ausführungsformder vorliegenden Erfindung.
    [0012] 1 zeigteine allgemeine Ansicht einer als ein Gegenwirkungs-Verbindungsgliedbezeichneten Gasfederbaueinheit 10. Die Gasfederbaueinheit 10 istschematisch als Gegenwirkungselement für ein bewegliches Schließteil 11 einesFahrzeugs 13 in einer Zwischenstellung (II) zwischen einemkomprimierten Zustand (I) und einem ausgefahrenen Zustand (III)dargestellt. Die Gasfederbaueinheit 10 kann natürlich invielen anderen Anwendungen verwendet werden. Ein linearer Elektromotor 14 wirdzur Unterstützungbei der Komprimierung, dem Ausfahren und der Dämpfung der Gasfederbaueinheit 10 verwendet.
    [0013] Unter Bezugnahme auf 2 beinhaltet die Gasfederbaueinheit 10 denlinearen Elektromotor 14 und eine Gasfeder 16.Die Gasfeder 16 schließteinen vorzugsweise zylindrischen Hauptkörper 12 ein. Der Körper 12 hatein geschlossenes Ende 15, an dem eine Befestigungsvorrichtung(schematisch bei 17 dargestellt) angebracht ist. Das gegenüberliegendeEnde des Hauptkörpers 12 istdurch einen Abschlussstopfen 18 verschlossen, der eine Öffnung 20 definiert,um den linearen Durchgang einer Kolbenstange 22 entlangeiner Gasfederachse A zu ermöglichen.Die Kolbenstange 22 beinhaltet eine Befestigungsvorrichtung(schematisch bei 24 dargestellt). Es versteht sich, dassverschiedene Befestigungsvorrichtungen, zum Beispiel fest angebrachteGewindeanschlüsse,und bewegliche Anschlüsse,zum Beispiel Kugelgelenke, im Rahmen der vorliegenden ErfindungAnwendung finden können.
    [0014] Der lineare Elektromotor 14 beinhalteteinen Spulensatz 26, der an der Gasfeder 16 angebracht ist.Der lineare Elektromotor 14 erzeugt eine lineare Kraft,die die Gasfeder 16 im Betrieb unterstützt. Da der Körper 12 zylindrischist, ist der Spulensatz 26 rohrförmig, um so am besten um denHauptkörper 12 herumzu passen. Andere komplementäreFormen fürden Körper 12 unddie Spule 26 könnenebenfalls im Rahmen der vorliegenden Erfindung Anwendung finden.Der Körper 12 und/oderdie Kolbenstange 22 sind vorzugsweise aus einem nichtmagnetischen Materialhergestellt, um das Funktionieren des linearen Elektromotors 14 nichtzu stören.
    [0015] In dem Körper 12 ist die Kolbenstange 22 an einemKolben 28 befestigt. Durch die Montage der Kolbenstange 22 indem Körper 12 wirdeine Hauptkammer 30 gebildet. In dem Körper 12 ist die Kolbenstange 22 aneinem Kolben 28 befestigt, der an einer inneren Wandung 25 desKörpers 12 angreift,um so den Körper 12 ineine Hauptkammer 30 und eine äußere Kammer 31 zuunterteilen. Der Kolben 28 arbeitet als Rückschlag-und Öffnungs-Bypassstruktur,um einen kontrollierten Bypass-Gasdurchfluss zwischen den Kammern 30 und 31 bereitzustellen.Während desEinfahr- oder Kompressionshubs ist ein relativ freier Durchfluss-Bypassund währenddes Ausfahr- oder Expansionshubs ein „Öffnungs"-dosierter Gasdurchfluss am Kolben 28 vorbeivorgesehen. Es versteht sich, dass der Kolben 28 verschiedenebekannte Öffnungs-,Durchgangs- und/oder Ventilanordnungen beinhalten kann, die einenGas- und Öltransfer zwischenden Kammern 30 und 31 gewährleisten, wenn sich die Kolbenstange 22 inden Körper 12 einschiebtoder aus diesem herausschiebt.
    [0016] Am Kolben 28 ist ein Magnetpaket 32 für den linearenElektromotor 14 angebracht. Das Magnetpaket 32 istvorzugsweise so angebracht, dass es sich in der Hauptkammer 30 befindet.Währenddes Kompressions- und Expansionshubs bewegt sich der Kolben 28 relativzu dem Körper 12.Wenn sich der Kolben 28 bewegt, verändert sich die Größe der Hauptkammer 30.Wie bekannt ist, ist ein hoher Druck in der Hauptkammer 30 erforderlich,um die fürden Betrieb der Gasfeder 16 notwendige Kraft zu erzeugen. Derlineare Elektromotor 14 unterstützt den Gasdruck bei der Bewegungdes Kolbens 28, indem er die während der Bewegung erzeugteKraft vergrößert. Alternativoder zusätzlichkann ein geringerer Gasdruck in Kombination mit dem linearen Elektromotor 14 verwendetwerden, um eine Gasfederbaueinheit 10 von entsprechendemLastpotential bereitzustellen.
    [0017] Die Kolbenstange 22 kannhohl sein, um das Volumen der Hauptkammer 30, das von demMagnetpaket 32 genutzt wird, auszugleichen. In der Kolbenstange 22 isteine Kolbenkammer 34 ausgebildet, und eine innere Öffnung 36 verbindetdie Hauptkammer 30 mit der Kolbenkammer 34. Vorzugsweise nimmtdie innere Öffnung 36 einrohrförmigesTeil 38 auf, das sich entlang der Gasfederachse A erstreckt, umzu verhindern, dass ein in der Hauptkammer 30 enthaltenesflüssiges Öl 40 indie Kolbenkammer 34 der Kolbenstange 22 gelangt,wenn die Kolbenstange 22 in eine nach unten gerichtetePosition gedreht wird, wie dies in 2 dargestelltist. Vor der Montage ist in der Hauptkammer 30 eine vorgegebene Mengean flüssigem Öl 40 enthalten,um eine Schmierung und Flüssigkeitzur Dämpfungam Ende des Expansionshubs bereitzustellen, wie allgemein bekanntist. Vorzugsweise ist das Magnetpaket 32 am Kolben 28 umdas rohrförmigeTeil 38 herum befestigt.
    [0018] Eine Energiequelle 42 istan dem Spulensatz 26 befestigt. Eine Steuerungseinheit 44 wirdverwendet, um die Energiequelle 42, die einen Strom durch denSpulensatz 26 erzeugt, einzuschalten. Der durch den Spulensatz 26 laufendeStrom erzeugt ein Magnetfeld. Das Magnetfeld treibt das Magnetpaket 32 undden Kolben 28 entlang der Gasfederachse A, um eine Kompressionund ein Auseinanderziehen der Gasfederbaueinheit 10 zuunterstützen.
    [0019] Zusätzlich kann, wenn sich derKolben 28 in einer Ruhestellung befindet, die Einleitungeiner Bewegung durch eine externe Quelle, wie zum Beispiel einemanuelle Einleitung durch einen Bediener, als ein Signal für die Steuerungseinheit 44 verwendet werden,um die Erzeugung des Magnetfelds einzuleiten. Die Erzeugung desMagnetfelds treibt das Magnetpaket 32 entlang der GasfederachseA. Die durch das Magnetpaket 32 erzeugte Kraft unterstützt den Kolben 28,sich in Bewegung zu setzen.
    [0020] Der Kolben 28 hat eine Trägheit inder Hubrichtung entlang der Gasfederachse A. Wenn sich der Kolben 28 unddas Magnetpaket 32 der vollen Kompressions- oder Ausfahrstellungnähern,aktiviert die Steuerungseinheit 44 einen Schalter 46,der die Richtung des durch den Spulensatz 26 laufenden Stroms ändert. DasUmschalten der Stromrichtung schaltet die Magnetfeldrichtung um.Das heißt,die Pole an dem Magnetfeld sind getauscht. Das Tauschen der Polebewirkt, dass das Magnetfeld das Magnetpaket 32 entlangder Gasfederachse A zurückstößt. Während dieserZeit verlangsamen die entgegenwirkenden Kräfte des Kolbens 28 unddes Magnetpakets 32 die Kompression oder das Auseinanderziehender Gasfederbaueinheit 10. Der lineare Elektromotor 14 unterstützt somiteine Dämpfungdes Hubendes der Gasfederbaueinheit 10.
    [0021] Unter Bezugnahme auf 3 könnendie Gasfeder 16 und die Linearmotorbaueinheit 14 auch soangeordnet sein, dass das Magnetpaket 32 um den Körper 12 herumangebracht ist und der Spulensatz 26 innen am Kolben 28 angebrachtist. Der Spulensatz 26 bewegt sich während des Betriebs der Gasfederbaueinheit 10 mitdem Kolben 28. Die Drähte 48 zumVerbinden der Spule mit der Kraftquelle 42, der Steuerungseinheit 44 unddem Schalter 46 beinhalten vorzugsweise eine Spule oderein anderes Ausfahr/Einfahr-Merkmal, um eine Bewegung des Kolbens 28 zuermöglichen.
    [0022] Die vorangehende Beschreibung isteher als beispielhaft anzusehen, anstatt als durch die in ihr enthaltenenBeschränkungenbegrenzt. Viele Modifikationen und Variationen der vorliegendenErfindung sind angesichts der obigen Lehren möglich. Die bevorzugten Ausführungsformendieser Erfindung sind offenbart worden, ein Durchschnittsfachmannwürde jedocherkennen, dass bestimmte Modifikationen in den Umfang dieser Erfindungfielen. Es ist daher eindeutig, dass die Erfindung im Umfang derbeigefügtenAnsprücheauch anders als ausdrücklichbeschrieben ausgeübtwerden kann. Aus diesem Grund sollten die folgenden Ansprüche zurFestlegung des genauen Umfangs und Inhalts dieser Erfindung genaubetrachtet werden.
    权利要求:
    Claims (19)
    [1] Luftfederbaueinheit mit: einem Körper; eineman den Körperangrenzenden linearen Elektromotor; und einem in dem Körper verschiebbarangebrachten und auf die Betätigungdes linearen Elektromotors ansprechenden Kolben.
    [2] Luftfeder nach Anspruch 1, bei der der lineare Elektromotoreinen um den Körperherum angebrachten Spulensatz aufweist.
    [3] Luftfeder nach Anspruch 1, bei der der lineare Elektromotorein an dem Kolben füreine Bewegung mit diesem angebrachtes Magnetpaket aufweist.
    [4] Luftfeder nach Anspruch 3, bei der eine Kolbenstangeverschiebbar in dem Körperangebracht ist.
    [5] Luftfeder nach Anspruch 4, bei der die Kolbenstangeeine hohle Kolbenstangenkammer definiert.
    [6] Luftfeder nach Anspruch 5, die weiterhin ein sichaus der Kolbenstangenkammer erstreckendes rohrförmiges Teil aufweist, wobeisich das rohrförmigeTeil in die Hauptkammer erstreckt, so dass die Kolbenstangenkammermit der Hauptkammer in Verbindung steht.
    [7] Luftfeder nach Anspruch 6, bei der das Magnetpaketum das rohrförmigeTeil herum angebracht ist.
    [8] Luftfeder nach Anspruch 4, bei der die Kolbenstangeein zylindrisches Teil aufweist.
    [9] Luftfeder nach Anspruch 1, bei der der Körper einzylindrisches Teil aufweist.
    [10] Luftfeder nach Anspruch 1, die weiterhin einen nichtmagnetischenKörperaufweist.
    [11] Luftfeder nach Anspruch 2, bei der der Spulensatzim wesentlichen rohrförmigist.
    [12] Luftfeder nach Anspruch 1, bei der ein Magnetpaketfür denlinearen Elektromotor um den Körperherum angebracht ist.
    [13] Luftfeder nach Anspruch 12, bei der ein Spulensatzfür dielinearen Elektromotoren an dem Kolben angebracht und mit diesemverschiebbar ist.
    [14] Luftfeder nach Anspruch 1, die weiterhin eine nichtmagnetischeKolbenstange aufweist.
    [15] Verfahren zum Antreiben einer Luftfeder, das folgendeSchritte umfasst: (a) Erzeugung eines Magnetfelds um einenGasfederkörper;und (b) Antreiben eines an einem Kolben in dem Gasfederkörper befestigtenMagnetpakets als Reaktion auf Schritt (a).
    [16] Verfahren nach Anspruch 15, das weiterhin folgendenSchritt umfasst: (c) Umkehrung des Magnetfelds, um die Richtungder Kolbenbewegung umzukehren.
    [17] Verfahren nach Anspruch 16, bei dem der Schritt(b) weiterhin ein vorübergehendesErzeugen des Magnetfelds zur Einleitung der Kolbenbewegung umfasst.
    [18] Verfahren nach Anspruch 17, bei dem der Schritt(b) weiterhin das Abschalten des Magnetfelds nach Einleitung derKolbenbewegung umfasst.
    [19] Verfahren nach Anspruch 17, bei dem der Schritt(b) weiterhin die vorübergehendeErzeugung des Magnetfelds, um das Anhalten des Kolbens zu dämpfen, umfasst.
    类似技术:
    公开号 | 公开日 | 专利标题
    US8950559B2|2015-02-10|Adjustable shock absorber
    ES2296101T3|2008-04-16|Valvula neumatica.
    KR0166223B1|1998-12-01|공압실린더
    DE10316957B3|2004-10-14|Schwingungsdämpfer mit amplitudenselektiver Dämpfkraft
    DE3518327C2|1989-02-09|
    US7441638B2|2008-10-28|Front fork
    EP1601500B1|2014-07-09|Steuerventil für eine Stossvorrichtung, Verfahren für eine Stossvorrichtung und Stossvorrichtung
    US20170211557A1|2017-07-27|Double-acting refrigeration compressor
    CA2637511C|2012-05-22|Fluid damper
    JP3364215B1|2003-01-08|複動式増圧シリンダ及びシリンダ内増圧方法
    EP0935262B1|2006-11-15|Elektromagnet
    US4706787A|1987-11-17|Vibration damper with variable damping force
    CN1246561C|2006-03-22|用于移动家具部件的阻尼装置
    US20070157612A1|2007-07-12|Compact hydraulic actuator system
    EP0262382A1|1988-04-06|Durch ein Hilfsverschlussteil vorgesteuertes Ventil
    JP3649248B2|2005-05-18|弁アクチュエーター
    EP0364757B1|1993-12-01|Stossdämpfer zur Dämpfung von Bewegungsabläufen
    KR940011814A|1994-06-22|댐핑력 제어형 유압완충기
    JP4994455B2|2012-08-08|流体作動機械およびその弁構成
    JP2006528311A|2006-12-14|騒音を減衰する減衰円板を有する電磁弁
    JP6235374B2|2017-11-22|開閉器の操作機構
    US7011191B2|2006-03-14|Locking strut
    WO2003089781A1|2003-10-30|Dosiervorrichtung für fluide, insbesondere kraftfahrzeug-einspritzventil
    US7255074B2|2007-08-14|Linear EMV actuator using permanent magnet and electromagnet
    EP2236853B1|2014-04-30|Verstellbare Dämpfventileinrichtung
    同族专利:
    公开号 | 公开日
    JP2004340370A|2004-12-02|
    US20050173850A1|2005-08-11|
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    2004-10-07| OP8| Request for examination as to paragraph 44 patent law|
    2009-11-05| 8131| Rejection|
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
    [返回顶部]