一種磁流變液可調(diào)阻尼減震器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明是屬于減震器領(lǐng)域的一種磁流變液可調(diào)阻尼減震器，包括缸筒、上端蓋、活塞桿、活塞、膜片、下端蓋、外接油路和阻尼調(diào)節(jié)閥；阻尼調(diào)節(jié)閥安裝在減震器缸筒外部，通過(guò)外接油路將磁流變液引出到阻尼調(diào)節(jié)閥，阻尼調(diào)節(jié)閥外包有線圈，可通過(guò)改變線圈電流大小和磁場(chǎng)與阻尼調(diào)節(jié)閥內(nèi)部油路的角度來(lái)調(diào)節(jié)經(jīng)過(guò)阻尼調(diào)節(jié)閥的磁流變液粘度，從而改變減震器輸出阻尼力。本發(fā)明中阻尼調(diào)節(jié)閥，便于工作時(shí)散熱和安裝維護(hù)；線圈外置，方便散熱與安裝，而不涉及密封問(wèn)題；阻尼閥中油路可根據(jù)實(shí)際要求布置，通過(guò)改變阻尼油路長(zhǎng)度來(lái)改變阻尼調(diào)節(jié)范圍。本發(fā)明在實(shí)現(xiàn)阻尼可調(diào)的基礎(chǔ)上，對(duì)原有減震器結(jié)構(gòu)改動(dòng)較小，加工安裝與維護(hù)難度較低。
【專利說(shuō)明】
_種磁流變液可調(diào)阻尼減震器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明屬于汽車減震器領(lǐng)域，具體涉及一種磁流變液可調(diào)阻尼減震器。
【背景技術(shù)】
[0002]汽車減震器是懸架系統(tǒng)的重要部件，主要用于吸收車輛行駛中產(chǎn)生的沖擊與振動(dòng)，以提高乘客的舒適感。傳統(tǒng)的被動(dòng)式懸架中所用液壓式減震器主要通過(guò)調(diào)節(jié)內(nèi)部單向閥的阻尼力來(lái)實(shí)現(xiàn)減震，車輛行駛過(guò)程中阻尼系數(shù)不可調(diào)，對(duì)各種路況適應(yīng)性不強(qiáng)。主動(dòng)式懸架可以根據(jù)路況，改變懸架剛度和減震器阻尼系數(shù)，但需要外在能量源，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，開(kāi)發(fā)成本高。半主動(dòng)式懸架采用可調(diào)節(jié)阻尼的主動(dòng)減震器，結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，成本相對(duì)較低，正逐漸成為汽車懸架發(fā)展趨勢(shì)。本發(fā)明中一種磁流變液可調(diào)阻尼減震器就是一種可調(diào)阻尼的主動(dòng)減震器，其設(shè)計(jì)思路是，通過(guò)調(diào)節(jié)磁場(chǎng)強(qiáng)度，改變通過(guò)阻尼孔的磁流變液粘度，從而調(diào)節(jié)所產(chǎn)生的阻尼力。氮?dú)馐覂?nèi)充高壓氮?dú)?，減震器復(fù)原階段，減震器內(nèi)壓力下降，氮?dú)馐裔尫艍毫δ?，推?dòng)膜片上行，幫助減震器活塞回復(fù)原位。
[0003]目前為止，采用磁流變技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)阻尼可調(diào)的減震器主要有:CN101435479A公布了一種磁流變阻尼器，CN204061700U公布了一種基于磁流體的減震器，CN102913587A公布了一種具有良好阻尼特性且便于維修的磁流變減震器，CN103939519A公布了一種雙極平面板式磁流變減震器，CN104963983A公布了一種線圈外包式磁流變液減震器。這些中國(guó)專利文獻(xiàn)所公開(kāi)的技術(shù)方案各有其優(yōu)點(diǎn)，也切實(shí)地解決中工程實(shí)際中遇到的一些實(shí)際問(wèn)題，然而這些結(jié)構(gòu)大多采用的是阻尼孔內(nèi)置于缸筒內(nèi)部的方式，阻尼調(diào)節(jié)范圍小，線圈內(nèi)置或繞在缸筒外圈，結(jié)構(gòu)復(fù)雜、安裝維護(hù)難度高。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本發(fā)明的目的是針對(duì)上述問(wèn)題，提供一種磁流變液可調(diào)阻尼減震器，采用阻尼調(diào)節(jié)閥，使用阻尼油路代替細(xì)長(zhǎng)阻尼孔，實(shí)現(xiàn)了阻尼油路與線圈外置，有利于減震器的散熱、加工制造與安裝維護(hù)，延長(zhǎng)了減震器的使用壽命，解決了阻尼孔與線圈加工安裝難度高，阻尼孔長(zhǎng)度受限等不足。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種磁流變液可調(diào)阻尼減震器，包括缸筒、上端蓋、活塞桿、活塞、膜片、下端蓋、外接油路和阻尼調(diào)節(jié)閥；
[0006]所述缸筒為中空?qǐng)A筒，兩端分別由上端蓋和下端蓋進(jìn)行密封，所述活塞桿穿過(guò)上端蓋與活塞相連；
[0007]所述缸筒內(nèi)部由活塞和膜片自上而下依次隔為復(fù)原腔、壓縮腔和氮?dú)馐?所述復(fù)原腔和壓縮腔內(nèi)充有磁流變液，所述氮?dú)馐覂?nèi)充有高壓氮?dú)?所述阻尼調(diào)節(jié)閥安裝在缸筒的外部，所述外接油路包括外接油路a和外接油路b，阻尼調(diào)節(jié)閥的一端通過(guò)外接油路a與復(fù)原腔的油口 a連通，另一端通過(guò)外接油路b與壓縮腔的油口 b連通;所述活塞在所述油口 a與油口 b之間活動(dòng);所述阻尼調(diào)節(jié)閥外圈饒有線圈。
[0008]上述方案中，所述阻尼調(diào)節(jié)閥為阻尼調(diào)節(jié)閥a;
[0009]所述阻尼調(diào)節(jié)閥a外圈饒有線圈為線圈a，所述線圈a磁場(chǎng)方向與所述阻尼調(diào)節(jié)閥a內(nèi)部油路方向相平行。
[0010]上述方案中，所述阻尼調(diào)節(jié)閥為阻尼調(diào)節(jié)閥b;
[0011]所述阻尼調(diào)節(jié)閥b外圈饒有的線圈為線圈b，所述線圈b磁場(chǎng)方向與所述阻尼調(diào)節(jié)閥b內(nèi)部油路方向相垂直。
[0012]上述方案中，所述阻尼調(diào)節(jié)閥內(nèi)部油路直徑為I?3mm。
[0013]上述方案中，所述活塞桿與上端蓋之間設(shè)有襯套及油封。
[0014]上述方案中，所述下端蓋上加工有圓形連接孔，下端蓋通過(guò)連接孔與外部相連。
[0015]本發(fā)明的有益效果是:與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明阻尼調(diào)節(jié)閥旁置于減振器缸筒外部，便于阻尼孔系列化加工，對(duì)原有減震器結(jié)構(gòu)改動(dòng)較小、安裝維護(hù)方便;本發(fā)明線圈纏繞在阻尼調(diào)節(jié)閥外部，便于散熱；且線圈不在缸筒內(nèi)部，不涉及密封問(wèn)題，也不包裹在缸筒外部，結(jié)構(gòu)小巧;本發(fā)明可通過(guò)改變線圈纏繞方式來(lái)優(yōu)化空間磁場(chǎng)分布，即磁場(chǎng)穿過(guò)阻尼調(diào)節(jié)閥中油路時(shí)與油路之間的角度，提高阻尼調(diào)節(jié)效果;本發(fā)明阻尼調(diào)節(jié)閥內(nèi)部采用阻尼油路來(lái)充當(dāng)細(xì)長(zhǎng)阻尼孔，可通過(guò)改變阻尼油路長(zhǎng)度來(lái)改變阻尼調(diào)節(jié)范圍。
【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1為本發(fā)明第一種實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖2為本發(fā)明第二種實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖中:1、活塞桿;2、襯套及油封;3、上端蓋;4、復(fù)原腔;5、活塞;6、壓縮腔;7、膜片；8、氮?dú)馐?9、下端蓋;10、缸筒；11、油口a; 12、外接油路a; 13、阻尼調(diào)節(jié)閥a; 14、線圈a; 15、夕卜接油路b; 16、油口b; 17、連接孔;18、阻尼調(diào)節(jié)閥b; 19、線圈b。
【具體實(shí)施方式】
[0019]為了對(duì)發(fā)明的技術(shù)特征、目的和效果有更加清楚的理解，現(xiàn)對(duì)照【附圖說(shuō)明】本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】，在各圖中相同的標(biāo)號(hào)表示相同或相似的部分。附圖僅用于說(shuō)明本發(fā)明，不代表本發(fā)明的實(shí)際結(jié)構(gòu)和真實(shí)比例。
[0020]圖1所示為本發(fā)明所述磁流變液可調(diào)阻尼減震器的一種實(shí)施方式，包括缸筒10、上端蓋3、活塞桿1、活塞5、膜片7、下端蓋9、外接油路和阻尼調(diào)節(jié)閥。
[0021 ]所述缸筒10為中空?qǐng)A筒，兩端分別由上端蓋3和下端蓋9進(jìn)行密封，所述活塞桿I穿過(guò)上端蓋3與活塞5相連，所述活塞桿I與上端蓋3之間設(shè)有襯套及油封2。所述缸筒10的一端通過(guò)活塞桿I與外部連接，另一端通過(guò)下端蓋9上加工的圓形連接孔17與外部連接。
[0022]所述缸筒10內(nèi)部由活塞5和膜片7自上而下依次隔為復(fù)原腔4、壓縮腔6和氮?dú)馐?;所述復(fù)原腔4和壓縮腔6內(nèi)充有磁流變液，所述氮?dú)馐?內(nèi)充有高壓氮?dú)?。所述阻尼調(diào)節(jié)閥安裝在缸筒10的外部，所述外接油路包括外接油路al2和外接油路bl5，阻尼調(diào)節(jié)閥的一端通過(guò)外接油路al2與復(fù)原腔4的油口 all連通，另一端通過(guò)外接油路bl5與壓縮腔6的油口 bl6連通;所述阻尼調(diào)節(jié)閥安裝在缸筒10外部，對(duì)應(yīng)活塞5工作行程長(zhǎng)度，即活塞5在油口 all與油口bl6之間活動(dòng);所述阻尼調(diào)節(jié)閥外圈饒有線圈，所述線圈通電產(chǎn)生磁場(chǎng)，根據(jù)阻尼調(diào)節(jié)閥內(nèi)部實(shí)際油路布置來(lái)優(yōu)化磁場(chǎng)分布，以增大輸出阻尼力;通過(guò)改變線圈纏繞方式可以改變磁場(chǎng)空間分布，通過(guò)改變線圈圈數(shù)改變磁場(chǎng)大小，通過(guò)改變線圈中電流強(qiáng)度可改變磁場(chǎng)強(qiáng)度，磁場(chǎng)強(qiáng)度發(fā)生變化，則處于磁場(chǎng)中的磁流變液粘度發(fā)生變化，進(jìn)而調(diào)節(jié)磁流變液通過(guò)阻尼調(diào)節(jié)閥內(nèi)部油路時(shí)產(chǎn)生的阻尼力，改變磁流變液流通速度，從而限制活塞5運(yùn)動(dòng)速度。
[0023]所述阻尼調(diào)節(jié)閥內(nèi)部油路直徑較小，長(zhǎng)度相對(duì)較長(zhǎng)，起到細(xì)長(zhǎng)阻尼孔的作用。優(yōu)選的，所述阻尼調(diào)節(jié)閥內(nèi)部油路直徑為I?3_，相當(dāng)于普通減振器的細(xì)長(zhǎng)阻尼孔，起到產(chǎn)生阻尼力的作用。所述阻尼調(diào)節(jié)閥內(nèi)部油路可根據(jù)工況要求自行布置，以改變阻尼調(diào)節(jié)閥內(nèi)受磁場(chǎng)作用的油路長(zhǎng)度，所述線圈纏繞方式可根據(jù)實(shí)際工況對(duì)空間磁場(chǎng)的要求來(lái)安排，圖1和圖2所示為所述阻尼調(diào)節(jié)閥的兩種油路布置方式和述線圈的兩種纏繞方式，其中圖1中所述阻尼調(diào)節(jié)閥為阻尼調(diào)節(jié)閥al3，所述阻尼調(diào)節(jié)閥al3外圈饒有線圈為線圈al4，線圈al4產(chǎn)生的磁場(chǎng)沿豎直方向穿過(guò)阻尼調(diào)節(jié)閥al3，所述線圈al4磁場(chǎng)方向與所述阻尼調(diào)節(jié)閥al3內(nèi)部油路方向相平行，此時(shí)磁場(chǎng)對(duì)磁流變液粘度影響較小。圖2中所述阻尼調(diào)節(jié)閥為阻尼調(diào)節(jié)閥bl8，阻尼調(diào)節(jié)閥bl8外圈饒有的線圈為線圈bl9，線圈bl9產(chǎn)生的磁場(chǎng)沿水平方向穿過(guò)阻尼調(diào)節(jié)閥bl8，所述線圈bl9磁場(chǎng)方向與所述阻尼調(diào)節(jié)閥bl8內(nèi)部油路方向相垂直，此時(shí)磁場(chǎng)對(duì)磁流變液粘度影響較大。所以可根據(jù)阻尼調(diào)節(jié)閥內(nèi)部實(shí)際油路布置來(lái)優(yōu)化磁場(chǎng)分布，以增大輸出阻尼力。由圖1和圖2可知，圖2中阻尼調(diào)節(jié)閥bl8內(nèi)油路長(zhǎng)度明顯大于圖1中阻尼調(diào)節(jié)閥al3內(nèi)油路長(zhǎng)度，當(dāng)對(duì)阻尼調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)范圍要求不大而對(duì)調(diào)節(jié)精度要求較高時(shí)采用圖1所示的實(shí)施方式，當(dāng)要求阻尼調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)范圍較大而對(duì)調(diào)節(jié)精度要求不高時(shí)采用圖2所示的實(shí)施方式。受磁場(chǎng)作用的油路越長(zhǎng)，則阻尼調(diào)節(jié)范圍越大，而調(diào)節(jié)精度越低，反之則阻尼調(diào)節(jié)范圍縮小，調(diào)節(jié)精度提高。
[0024]本發(fā)明的工作過(guò)程:
[0025]壓縮階段，活塞桿I推動(dòng)活塞5下行，壓縮腔6壓強(qiáng)上升，壓縮腔6與復(fù)原腔4產(chǎn)生壓差，壓縮腔6磁流變液通過(guò)外接油路bl5進(jìn)入阻尼調(diào)節(jié)閥，然后自外接油路al2流入復(fù)原腔4。由于壓縮腔6中壓強(qiáng)增大，膜片7下壓，氮?dú)馐?中高壓氮?dú)膺M(jìn)一步增壓，氮?dú)馐?蓄能，起到了吸收沖擊，減小震動(dòng)的作用。
[0026]穩(wěn)定階段，活塞桿I對(duì)活塞5的壓力所產(chǎn)生的壓強(qiáng)等于復(fù)原腔4壓強(qiáng)，等于壓縮腔6壓強(qiáng)，等于氮?dú)馐?內(nèi)部壓強(qiáng)，活塞桿I對(duì)活塞5的壓力加上復(fù)原腔4對(duì)活塞5的壓力等于壓縮腔6對(duì)活塞5的壓力，壓縮腔6對(duì)膜片7的壓力等于氮?dú)馐?內(nèi)部高壓氮?dú)鈱?duì)膜片7壓力，此時(shí)整個(gè)減震器達(dá)到平衡。
[0027]復(fù)原階段，活塞桿I對(duì)活塞5的壓力降低，壓縮腔6中磁流變液推動(dòng)活塞5上行，復(fù)原腔4壓強(qiáng)增大，復(fù)原腔4與壓縮腔6產(chǎn)生壓差，磁流變液從復(fù)原腔4經(jīng)外接油路al2、阻尼調(diào)節(jié)閥和外接油路bl5流入壓縮腔6，在此過(guò)程中，壓縮腔6壓強(qiáng)與氮?dú)馐?內(nèi)壓強(qiáng)降低，氮?dú)馐?釋放能量，幫助減震器復(fù)原。
[0028]由于阻尼調(diào)節(jié)閥內(nèi)部油路直徑較小，長(zhǎng)度相對(duì)較長(zhǎng)，起到細(xì)長(zhǎng)阻尼孔的作用，磁流變液通過(guò)阻尼調(diào)節(jié)閥時(shí)，產(chǎn)生阻尼力，該阻尼力與油液通行速度成正比，從而限制了油液流通速度，進(jìn)一步地，限制了活塞5下行和上行速度，起到了緩沖減震的作用。
[0029]所述阻尼調(diào)節(jié)閥安裝在減震器缸筒外部，通過(guò)外接油路將磁流變液引出到阻尼調(diào)節(jié)閥，阻尼調(diào)節(jié)閥外包有線圈，通過(guò)改變線圈電流大小來(lái)調(diào)節(jié)經(jīng)過(guò)阻尼調(diào)節(jié)閥的磁流變液粘度，從而改變減震器輸出阻尼力。本發(fā)明中阻尼調(diào)節(jié)閥旁置于缸筒外部，便于工作時(shí)散熱，同時(shí)便于安裝與維護(hù);線圈外置，安裝簡(jiǎn)單，方便散熱而不涉及密封問(wèn)題;阻尼節(jié)閥中油路可根據(jù)實(shí)際要求布置，通過(guò)改變阻尼油路長(zhǎng)度來(lái)改變阻尼調(diào)節(jié)范圍。本發(fā)明在實(shí)現(xiàn)阻尼可調(diào)的基礎(chǔ)上，對(duì)原有減震器結(jié)構(gòu)改動(dòng)較小，加工安裝與維護(hù)難度較低，且實(shí)現(xiàn)了阻尼的連續(xù)可調(diào)。
[0030]應(yīng)當(dāng)理解，雖然本說(shuō)明書(shū)是按照各個(gè)實(shí)施例描述的，但并非每個(gè)實(shí)施例僅包含一個(gè)獨(dú)立的技術(shù)方案，說(shuō)明書(shū)的這種敘述方式僅僅是為清楚起見(jiàn)，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將說(shuō)明書(shū)作為一個(gè)整體，各實(shí)施例中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當(dāng)組合，形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實(shí)施方式。
[0031]上文所列出的一系列的詳細(xì)說(shuō)明僅僅是針對(duì)本發(fā)明的可行性實(shí)施例的具體說(shuō)明，它們并非用以限制本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡未脫離本發(fā)明技藝精神所作的等效實(shí)施例或變更均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種磁流變液可調(diào)阻尼減震器，其特征在于，包括缸筒(10)、上端蓋(3)、活塞桿(1)、活塞(5)、膜片(7)、下端蓋(9)、外接油路和阻尼調(diào)節(jié)閥； 所述缸筒(10)為中空?qǐng)A筒，兩端分別由上端蓋(3)和下端蓋(9)進(jìn)行密封，所述活塞桿(I)穿過(guò)上端蓋(3)與活塞(5)相連； 所述缸筒(10)內(nèi)部由活塞(5)和膜片(7)自上而下依次隔為復(fù)原腔(4)、壓縮腔(6)和氮?dú)馐?8);所述復(fù)原腔(4)和壓縮腔(6)內(nèi)充有磁流變液，所述氮?dú)馐?8)內(nèi)充有高壓氮?dú)?所述阻尼調(diào)節(jié)閥安裝在缸筒(10)的外部，所述外接油路包括外接油路a( 12)和外接油路b(15)，阻尼調(diào)節(jié)閥的一端通過(guò)外接油路a(12)與復(fù)原腔(4)的油口 a(ll)連通，另一端通過(guò)外接油路b(15)與壓縮腔(6)的油口 b(16)連通;所述活塞(5)在所述油口 a(ll)與油口 b(16)之間活動(dòng);所述阻尼調(diào)節(jié)閥外圈饒有線圈。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁流變液可調(diào)阻尼減震器，其特征在于，所述阻尼調(diào)節(jié)閥為阻尼調(diào)節(jié)閥a(13); 所述阻尼調(diào)節(jié)閥a(13)外圈饒有線圈為線圈a(14)，所述線圈a(14)磁場(chǎng)方向與所述阻尼調(diào)節(jié)閥a(13)內(nèi)部油路方向相平行。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁流變液可調(diào)阻尼減震器，其特征在于，所述阻尼調(diào)節(jié)閥為阻尼調(diào)節(jié)閥b(18); 所述阻尼調(diào)節(jié)閥b(18)外圈饒有的線圈為線圈b(19)，所述線圈b(19)磁場(chǎng)方向與所述阻尼調(diào)節(jié)閥b(18)內(nèi)部油路方向相垂直。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁流變液可調(diào)阻尼減震器，其特征在于，所述阻尼調(diào)節(jié)閥內(nèi)部油路直徑為I?3mm。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁流變液可調(diào)阻尼減震器，其特征在于，所述活塞桿(I)與上端蓋(3)之間設(shè)有襯套及油封(2)。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁流變液可調(diào)阻尼減震器，其特征在于，所述下端蓋(9)上加工有圓形連接孔(17)，下端蓋(9)通過(guò)連接孔(17)與外部連接。
【文檔編號(hào)】F16F9/53GK105909722SQ201610440467
【公開(kāi)日】2016年8月31日
【申請(qǐng)日】2016年6月17日
【發(fā)明人】謝方偉, 吳殿成, 孫奇, 張波, 王存堂
【申請(qǐng)人】江蘇大學(xué)