CONTROLADOR DE AMORTIGUADOR ELECTROMAGNÉTICO.
Dispositivo de control de amortiguador electromagnético (6) para un amortiguador electromagnético,
comprendiendo el amortiguador un primer elemento que contiene un imán, y un segundo elemento que contiene un solenoide, en el que un giro relativo del primer elemento y el segundo elemento genera una fuerza electromagnética en el solenoide que actúa como fuerza de amortiguación al giro relativo, caracterizado por un elemento limitador de corriente que funciona en base a la tensión eléctrica generada en el solenoide debido al giro relativo del primer elemento y el segundo elemento, el elemento limitador de corriente limitando la corriente que pasa por el solenoide a una corriente predeterminada dependiendo de una tensión generada en el solenoide
Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/JP2003/009736.
Solicitante: THE FOUNDATION FOR THE PROMOTION OF INDUSTRIAL SCIENCE
KAYABA INDUSTRY CO., LTD.
Nacionalidad solicitante: Japón.
Dirección: 4-6-1, KOMABA, MEGURO-KU TOKYO 153-8505 JAPON.
Inventor/es: SUDA, YOSHIHIRO, HIO,Kouji , KONDO,Takuhiro , YAMAGATA,Hideki.
Fecha de Publicación: .
Fecha Solicitud PCT: 31 de Julio de 2003.
Clasificación Internacional de Patentes:
- B60G17/015B2
- F16F15/03 MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION; ARMAMENTO; VOLADURA. › F16 ELEMENTOS O CONJUNTOS DE TECNOLOGIA; MEDIDAS GENERALES PARA ASEGURAR EL BUEN FUNCIONAMIENTO DE LAS MAQUINAS O INSTALACIONES; AISLAMIENTO TERMICO EN GENERAL. › F16F RESORTES; AMORTIGUADORES; MEDIOS PARA AMORTIGUAR LAS VIBRACIONES. › F16F 15/00 Supresión de las vibraciones en los sistemas (dispositivos de suspensión de los asientos de vehículos B60N 2/50 ); Medios o dispositivos para evitar o reducir las fuerzas de desequilibrio, p. ej. debidas al movimiento (ensayo estático o equilibrado dinámico de máquinas o estructuras G01M 1/00). › utilizando medios electromagnéticos (F16F 9/53 tiene prioridad).
Clasificación PCT:
- F16F15/03 F16F 15/00 […] › utilizando medios electromagnéticos (F16F 9/53 tiene prioridad).
Clasificación antigua:
- F16F15/03 F16F 15/00 […] › utilizando medios electromagnéticos (F16F 9/53 tiene prioridad).
Países PCT: Alemania, España, Francia, Reino Unido, Italia.
Fragmento de la descripción:
Controlador de amortiguador electromagnético.
Campo de la técnica
Esta invención se refiere a un dispositivo de control de amortiguador electromagnético, de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación independiente 1, tal como es conocido, por ejemplo, de WO 02/087909, utilizado en vehículos y edificios y en particular se refiere a un dispositivo de control de amortiguador electromagnético para regular la fuerza de amortiguación de suspensiones electromagnéticas sin aplicar energía eléctrica externa.
Técnica anterior
Un amortiguador electromagnético convencional incluye un cilindro y un cuerpo exterior configurados para extenderse y contraerse entre sí. El desplazamiento del cilindro hace que una tuerca fija en el cilindro haga girar un eje de rótula dotado de hilos de rosca de manera que el giro de un motor conectado al eje de rótula genera una fuerza electromotriz inducida. Regulando la corriente eléctrica que pasa por el motor se obtiene una fuerza de amortiguación adecuada.
Un amortiguador y un accionador según el documento WO 02/087909 citado anteriormente son accionados eléctricamente, de manera que el comportamiento operativo de un sistema de suspensión está adaptado de manera óptima a diferentes tipos de vehículos.
Un dispositivo de control de amortiguador electromagnético para regular la corriente eléctrica citada anteriormente tal como se propone en JP 2001-311452 A, aumenta la tensión de inducción en el amortiguador electromagnético variando la velocidad de trabajo para conmutar un transistor que conmuta la salida de corriente eléctrica del motor, de manera que puede obtenerse la fuerza de amortiguación deseada en el amortiguador electromagnético.
Sin embargo, para accionar un circuito de regulación para este tipo de control se requiere un suministro de energía eléctrica externo al circuito de regulación en el dispositivo de control de amortiguador electromagnético convencional descrito anteriormente. En otras palabras, el amortiguador electromagnético convencional presenta el problema de que el efecto de amortiguación no podría obtenerse en un estado en el que el suministro de energía esté desconectado. Además, como que la velocidad de trabajo del transistor de conmutación viene establecida por un programa de control basado en la tensión generada en el motor, no resulta fácil modificar las características de la fuerza de amortiguación del amortiguador electromagnético.
Un objetivo de la invención es, por lo tanto, presentar un dispositivo de control de amortiguador electromagnético capaz de modificar arbitrariamente las características de la fuerza de amortiguación del amortiguador electromagnético sin requerir un suministro de energía eléctrica externo.
Descripción de la invención
Para conseguir el objeto anterior, esta invención, que está definida por las características de la reivindicación 1, presenta un dispositivo de control de amortiguador electromagnético para dicho amortiguador electromagnético que comprende un primer elemento que contiene un imán, y un segundo elemento que contiene un solenoide, en el que un giro relativo del primer elemento y el segundo elemento genera una fuerza electromagnética en el solenoide que actúa como fuerza de amortiguación al giro relativo. El dispositivo comprende un elemento limitador de corriente que funciona en base a la tensión eléctrica generado en el solenoide debido al giro relativo del primer elemento y el segundo elemento. El elemento limitador de corriente limita la corriente que pasa por el solenoide a una corriente predeterminada determinada en función de la tensión generada en el solenoide.
Además, el dispositivo de control de amortiguador electromagnético comprende una pluralidad de circuitos limitadores de corriente cada uno de los cuales comprende el elemento limitador de corriente, y los circuitos limitadores están conectados en paralelo y configurados para funcionar a diferentes tensiones para limitar la corriente que pasa por el solenoide a la corriente predeterminada.
Todavía además, el dispositivo de control de amortiguador electromagnético comprende además un circuito limitador de corriente que comprende un elemento de tensión fija que genera una tensión fija y el elemento limitador de corriente que limita la corriente eléctrica que pasa por el solenoide a la corriente predeterminada, en el que la tensión fija generada por el elemento de tensión fija se aplica al elemento limitador de corriente para así limitar la corriente que pasa por el solenoide a la corriente predeterminada, cuando la tensión eléctrica generada en el solenoide ha alcanzado a una tensión predeterminada.
Todavía adicionalmente, el elemento de tensión fija comprende un regulador de derivación y el elemento limitador de corriente comprende un transistor de efecto de campo, en el que el regulador de derivación está configurado para generar la tensión fija cuando la tensión eléctrica generada en el solenoide ha alcanzado la tensión predeterminada, y el transistor de efecto de campo está configurado para controlar la corriente eléctrica que pasa entre una fuente y un drenaje a una corriente fija cuando la tensión fija se aplica a una compuerta del transistor de efecto de campo.
Todavía además, el circuito limitador de corriente comprende además un circuito de ajuste que regula la tensión fija generada por el elemento de tensión fija.
Todavía además, el regulador de derivación comprende por lo menos un primer terminal conectado a un lado de alto potencial y un segundo terminal conectado a un lado de bajo potencial y un terminal de tensión de referencia al cual se aplica una tensión de referencia para el funcionamiento del regulador de derivación, y el circuito limitador de corriente comprende además un elemento de resistencia variable que queda interpuesto entre el terminal de tensión de referencia y el primer terminal o entre el terminal de tensión de referencia y el segundo terminal y un circuito de ajuste que establece la tensión fija generada por el elemento de tensión fija.
Todavía además, el amortiguador electromagnético comprende un motor que incluye un estator como primer elemento y un rotor como segundo elemento, un cilindro que realiza un movimiento lineal, y un elemento convertidor de movimiento que comprende un elemento giratorio roscado en el cilindro para convertir el movimiento lineal en un movimiento giratorio. El elemento giratorio va fijado al rotor o al estator, y está configurado para generar una fuerza de amortiguación utilizando una fuerza electromagnética que actúa entre el rotor y el estator. De acuerdo con la octava invención, el amortiguador electromagnético comprende un estator como primer elemento y un rotor como segundo elemento, un brazo conectado al rotor o al estator, un elemento fijo conectado al rotor o al estator, y un amortiguador auxiliar interpuesto entre el brazo y el elemento fijo, y el amortiguador electromagnético está configurado para provocar que el rotor o el estator gire según un movimiento oscilante del brazo y genere una fuerza de amortiguación utilizando una fuerza electromagnética que actúa sobre el motor.
Esta invención es, por lo tanto, capaz de regular la fuerza de amortiguación del amortiguador electromagnético por medio de un simple circuito sin el suministro de energía eléctrica externa al dispositivo de control de amortiguador electromagnético.
Por otra parte, la fuerza de amortiguación del amortiguador electromagnético puede regularse en etapas múltiples mediante un simple circuito.
También, el movimiento oscilante del brazo hace girar el rotor o bien el estator y se genera una fuerza de amortiguación utilizando la fuerza electromagnética que actúa en el motor de manera que puede aplicarse una fuerza de amortiguación adecuada al amortiguador electromagnético independientemente de la estructura del amortiguador electromagnético.
Breve descripción de dibujos
La figura 1 es una vista en sección transversal de un amortiguador electromagnético para el cual se dispone un dispositivo de control de amortiguador electromagnético de acuerdo con esta invención;
La figura 2 es un diagrama de circuito del dispositivo de control de amortiguador electromagnético de acuerdo con una primera realización de esta invención;
La figura 3 es un diagrama de circuito de un circuito limitador de corriente de acuerdo con la primera realización de esta invención;
La...
Reivindicaciones:
1. Dispositivo de control de amortiguador electromagnético (6) para un amortiguador electromagnético, comprendiendo el amortiguador un primer elemento que contiene un imán, y un segundo elemento que contiene un solenoide, en el que un giro relativo del primer elemento y el segundo elemento genera una fuerza electromagnética en el solenoide que actúa como fuerza de amortiguación al giro relativo,
caracterizado por
un elemento limitador de corriente que funciona en base a la tensión eléctrica generada en el solenoide debido al giro relativo del primer elemento y el segundo elemento, el elemento limitador de corriente limitando la corriente que pasa por el solenoide a una corriente predeterminada dependiendo de una tensión generada en el solenoide.
2. Dispositivo de control de amortiguador electromagnético (6) según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que el dispositivo (6) comprende una pluralidad de circuitos limitadores de corriente (21, 22, 23) cada uno de los cuales comprende el elemento limitador de corriente, y los circuitos limitadores de corriente (21, 22, 23) están conectados en paralelo y configurados para funcionar a diferentes tensiones para limitar la corriente que pasa por el solenoide a la corriente predeterminada.
3. Dispositivo de control de amortiguador electromagnético (6) según la reivindicación 1, caracterizado por un circuito limitador de corriente (21, 22, 23) que comprende un elemento de tensión fija que genera una tensión fija y el elemento limitador de corriente que limita la corriente eléctrica que pasa por el solenoide a la corriente predeterminada, en el que la tensión fija generada por el elemento de tensión fija se aplica al elemento limitador de corriente para así limitar la corriente que pasa por el solenoide a la corriente predeterminada, cuando la tensión eléctrica generada en el solenoide ha alcanzado a una tensión predeterminada.
4. Dispositivo de control de amortiguador electromagnético según la reivindicación 3, caracterizado por el hecho de que el circuito limitador de corriente (21, 22, 23) comprende, además, un circuito de ajuste que regula la tensión fija generada por el elemento de tensión fija.
5. Dispositivo de control de amortiguador electromagnético según la reivindicación 3, caracterizado por el hecho de que el elemento de tensión fija comprende un regulador de derivación (RG1, RG2, RG3) y el elemento limitador de corriente comprende un transistor de efecto de campo (FET1, FET2, FET3), en el que el regulador de derivación (RG1, RG2, RG3) está configurado para generar la tensión fija cuando la tensión eléctrica generada en el solenoide ha alcanzado a la tensión predeterminada, y el transistor de efecto de campo (FET1, FET2, FET3) está configurado para controlar la corriente eléctrica que pasa entre una fuente y un drenaje a una corriente fijada cuando la tensión fija se aplica a una compuerta del transistor de efecto de campo (FET1, FET2, FET3).
6. Dispositivo de control de amortiguador electromagnético según la reivindicación 5, caracterizado por el hecho de que el regulador de derivación (RG1, RG2, RG3) comprende por lo menos un primer terminal conectado a un lado de alto potencial y un segundo terminal conectado a un lado de bajo potencial y un terminal de tensión de referencia al cual se aplica una tensión de referencia para el funcionamiento del regulador de derivación (RG1, RG2, RG3), y el circuito limitador de corriente comprende, además, un elemento de resistencia variable (VR1, VR2, VR3) que queda interpuesto entre el terminal del tensión de referencia y el primer terminal o entre el terminal de tensión de referencia y el segundo terminal y un circuito de ajuste que regula la tensión fija generada por el elemento de tensión fija.
7. Dispositivo de control de amortiguador electromagnético según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que comprende un motor (5) que comprende un estator como primer elemento y un rotor como segundo elemento, un cilindro (1) que realiza un movimiento lineal, y un elemento convertidor de movimiento (3, 4) que comprende un elemento giratorio (4) roscado en el cilindro para convertir el movimiento lineal en un movimiento giratorio, el elemento giratorio (4) fijado al rotor o al estator, y configurado para generar una fuerza de amortiguación utilizando una fuerza electromagnética que actúa entre el rotor y el estator.
8. Dispositivo de control de amortiguador electromagnético según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que comprende un motor (5) que comprende un estator como primer elemento y un rotor como segundo elemento, un brazo (32) conectado al rotor o al estator, un elemento fijo (31) conectado al rotor o al estator, y un amortiguador auxiliar (34) interpuesto entre el brazo (32) y el elemento fijo (31), y configurado para provocar que el rotor y el estator giren según un movimiento oscilante del brazo (32) y se genere una fuerza de amortiguación utilizando una fuerza electromagnética que actúa sobre el motor (5).
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