CN102364154A - 无源阻尼可调磁流变液减振器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无源阻尼可调磁流变液减振器。在阻尼缸下端装有活塞体，它与阻尼缸底面间设有弹簧；阻尼缸中部装有T形活塞体，活塞体小端圆柱面中部的凹槽内嵌有线圈，线圈向外依次装有内、外孔体，内、外孔体形成间隙配合；阻尼缸上端安装T形阻尼腔盖体，感应缸的上端与感应腔盖连接，感应缸的内孔、阻尼腔盖体和感应腔盖下端间固定有永磁体；活塞杆的穿过感应腔盖、感应铁芯、阻尼腔盖体与活塞体中心的螺纹孔连接；感应铁芯的凹槽内嵌有感应线圈，两线圈通过活塞杆中间的引线孔连接；阻尼腔盖体、活塞体与阻尼缸之间形成了密封的内腔，腔内充有磁流变液。本发明能根据振动情况自动调节减振器的阻尼力大小，且不需要外加电源和控制器。

Description

无源阻尼可调磁流变液减振器

技术领域

本发明涉及一种磁流变液减振器，尤其是涉及一种无源阻尼可调磁流变液减振器。

背景技术

摩托车、电动车和自行车在骑行时由于路面坑洼或复杂地形，会引起乘员与地面间接的刚性振动，从而影响骑行安全和舒适性，目前大都配有弹簧或配上液力式减振器进行减振。但是单纯的弹簧减振无法很快将振动衰减，造成乘员的颠簸，增加了骑乘的危险性和不舒适度；传统的液力式减振器阻尼特性恒定，在振动剧烈和振动轻微时阻尼特性表现一致，而骑行过程中为了尽快衰减剧烈振动，需要增大阻尼力，传统的液力式减振器没有阻尼调节功能，因此无法实现这一要求。磁流变液（Magnetorheological Fluid , 简称MR流体）是由高磁导率、低磁滞性的微小软磁性颗粒和非导磁性液体混合而成的悬浮体，这种悬浮体在零磁场条件下呈现出低粘度的牛顿流体特性，而在强磁场作用下，则呈现出高粘度、低流动性的Binghan体特性，属可控流体，可实现减振器的阻尼改变。而目前开发的磁流变液阻尼器需要外加电源和控制器对磁流变液的磁场强度进行控制，造成器件复杂和成本的增加；此外，目前磁流变液阻尼器阻尼通道为直线型，阻尼力偏小，要增大阻尼力需增大阻尼通道长度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种无源阻尼可调磁流变液减振器，从而能够在无需外加电源即可实现减振器阻尼可调，且在同样结构尺寸、相同磁场强度下可以获得更大阻尼力的磁流变液阻尼器。

本发明解决上述技术问题采用的技术方案是：

在阻尼缸内部的下端安装有活塞体，活塞体与阻尼缸间嵌有第一密封圈，活塞体与阻尼缸底面之间形成的密封腔内设有弹簧；阻尼缸内部的中部安装有T形活塞体，T形活塞体大端圆柱面与阻尼缸间嵌有第二密封圈，顶盖套装在T形活塞体小端圆柱面下部，顶盖与阻尼缸间嵌有第三密封圈；T形活塞体小端圆柱面中部的凹槽内嵌有线圈，T形活塞体大端与顶盖之间的线圈向外依次装有内孔体和外孔体，内孔体和外孔体形成间隙配合，外孔体上下端分别通过螺钉与T形活塞体大端与顶盖连接，活塞体大端面的中心开有螺纹孔与引线孔；阻尼缸内部的上端安装T形阻尼腔盖体，T形阻尼腔盖体大端下面压在阻尼缸的台肩上，T形阻尼腔盖体小端圆柱面与阻尼缸间嵌有第四密封圈，T形阻尼腔盖体孔内从上至下安装有密封垫及隔离环，感应缸的下端与T形阻尼腔盖体大端上面连接，感应缸的上端与感应腔盖连接，感应缸的内孔、阻尼腔盖体和感应腔盖下端之间固定有永磁体，活塞杆的一端装有连接环，中空的活塞杆的另一端穿过感应腔盖、感应铁芯、T形阻尼腔盖体、密封垫和隔离环后与活塞体中心的螺纹孔连接，感应铁芯固定在活塞杆上，感应铁芯的凹槽内嵌有感应线圈，安装于感应铁芯上的感应线圈与安装于活塞体上的线圈通过活塞杆中间的引线孔用导线连接；T形阻尼腔盖体、活塞体与阻尼缸之间形成了一个密封的内腔，腔内充有磁流变液。

所述的内孔体和外孔体形成间隙配合为圆柱体间隙配合或螺纹间隙配合。所述的T形活塞体大端圆柱面开有等分的环形通槽。所述的顶盖圆柱面上开有等分的环形通槽。

本发明具有的有益效果是：

1、采用磁感应电流为磁流变液提供磁场所需的电流源，在振动剧烈时，感应线圈运动速度快，产生的感应电流大，可以为磁流变液提供较强的磁场强度，产生较大的阻尼力；在振动轻微时，感应电流小，提供的磁场强度小，阻尼力相对变小，因此，该发明具有根据振动情况自动调节减振器的阻尼力大小，且不需要外加电源和控制器；

2、通过将阻尼通道的剖面边线形状改为螺旋形状，有效的增大了阻尼通道的长度，与直线型阻尼通道相比，可以减小活塞尺寸及减振器的尺寸，从而减小减振器的重量，实现轻量化。

附图说明

图1是本发明的机械结构图。

图2是图1活塞体的A-A剖视图。

图3是顶盖6的剖视图。

图中：1、阻尼缸，2、磁流变液，3、弹簧，4、活塞体，5、密封圈，6、顶盖，7、线圈，8、内孔体，9、外孔体，10、T形活塞体，11、活塞杆，12、密封圈，13、隔离环，14、密封垫，15、T形阻尼腔盖体，16、永磁体，17、感应缸，18、感应线圈，19、感应铁芯，20、固定螺母，21、感应腔盖，22、连接环。

具体实施方式

以下结合附图和实施方式对本发明作进一步的说明。

如图1所示，本发明在阻尼缸1内部的下端安装有活塞体4，活塞体4与阻尼缸1间嵌有第一密封圈5，活塞体4与阻尼缸1底面之间形成的密封腔内设有弹簧3，这样即使没有外力，当活塞体4往下压缩时，由于有弹簧3的存在，活塞体4也有向上的推力，使得活塞体4回到中位。阻尼缸1内部的中部安装有T形活塞体10，T形活塞体10大端圆柱面与阻尼缸1间嵌有第二密封圈，顶盖6套装在T形活塞体10小端圆柱面下部，顶盖6与阻尼缸1间嵌有第三密封圈；T形活塞体10小端圆柱面中部的凹槽内嵌有线圈7，T形活塞体10大端与顶盖6之间的线圈7向外依次装有内孔体8和外孔体9，内孔体8和外孔体9形成间隙配合，外孔体9上下端分别通过螺钉与T形活塞体10大端与顶盖6连接，活塞体10大端面的中心开有螺纹孔与引线孔；阻尼缸1内部的上端安装T形阻尼腔盖体15，T形阻尼腔盖体15大端下面压在阻尼缸1的台肩上，T形阻尼腔盖体15小端圆柱面与阻尼缸1间嵌有第四密封圈12，T形阻尼腔盖体15孔内从上至下安装有密封垫14及隔离环13，感应缸17的下端与T形阻尼腔盖体15大端上面连接，感应缸17的上端与感应腔盖21连接，感应缸17的内孔、阻尼腔盖体15和感应腔盖21下端之间固定有永磁体16，活塞杆11的一端装有连接环22，中空的活塞杆11的另一端穿过感应腔盖21、感应铁芯19、T形阻尼腔盖体15、密封垫14和隔离环13后与活塞体10中心的螺纹孔连接，感应铁芯19用固定螺母20固定在活塞杆11上，感应铁芯19的凹槽内嵌有感应线圈18，安装于感应铁芯19上的感应线圈18与安装于活塞体10上的线圈7通过活塞杆11中间的引线孔用导线连接；T形阻尼腔盖体15、活塞体4与阻尼缸1之间形成了一个密封的内腔，腔内充有磁流变液2。

所述的内孔体8和外孔体9形成间隙配合为圆柱体间隙配合或螺纹间隙配合。

如图2所示，所述的T形活塞体10大端圆柱面开有等分的环形通槽。如图3所示，所述的顶盖6圆柱面上开有等分的环形通槽。因此，磁流变液2可以在活塞体10的上腔与下腔之间流动。

本发明的工作原理：

将连接环22与车体连接，阻尼缸1的下端与车桥连接，当车体发生振动时，活塞杆11会带动感应铁芯19、感应线圈18在永磁体16内切割磁力线，感应线圈18上会产生电流，振动越小，电流越小，振动截止大，电流也就越大，感应线圈18又与线圈7连接在一起，因此感应线圈18上的电流又与线圈7上的电流一样，当车体往下压时，带动活塞杆11、活塞体10等一起下压，从而使得顶盖6下端的磁流变液2通过顶盖6的三个空腔（如图3所示）流向内孔体8和外孔体9形成的间隙，并通过活塞体10的三个空腔（如图2所示）流到活塞体10上端的空腔，当车体往上跳时，反之亦然。因此，线圈7上的电流控制磁流变液2的固、液态程度变化，并对活塞体10产生的反作用力也会发生改变，从而使得活塞杆11回到中位上。

外孔体9的内侧开有内螺纹，内孔体8的外侧开有外螺纹，并通过螺纹啮合在一起，因此外孔体9、内孔体8之间形成的空隙剖面边线为螺旋形状，因此有效的增大了阻尼通道的长度，可减小减振器的重量，实现轻量化。

Claims (4)

1.一种无源阻尼可调磁流变液减振器，其特征在于：在阻尼缸（1）内部的下端安装有活塞体（4），活塞体（4）与阻尼缸（1）间嵌有第一密封圈，活塞体（4）与阻尼缸（1）底面之间形成的密封腔内设有弹簧（3）；阻尼缸（1）内部的中部安装有T形活塞体（10），T形活塞体（10）大端圆柱面与阻尼缸（1）间嵌有第二密封圈，顶盖（6）套装在T形活塞体（10）小端圆柱面下部，顶盖（6）与阻尼缸（1）间嵌有第三密封圈；T形活塞体（10）小端圆柱面中部的凹槽内嵌有线圈（7），T形活塞体（10）大端与顶盖（6）之间的线圈（7）向外依次装有内孔体（8）和外孔体（9），内孔体（8）和外孔体（9）形成间隙配合，外孔体（9）上下端分别通过螺钉与T形活塞体（10）大端与顶盖（6）连接，活塞体（10）大端面的中心开有螺纹孔与引线孔；阻尼缸（1）内部的上端安装T形阻尼腔盖体（15），T形阻尼腔盖体（15）大端下面压在阻尼缸（1）的台肩上，T形阻尼腔盖体（15）小端圆柱面与阻尼缸（1）间嵌有第四密封圈，T形阻尼腔盖体（15）孔内从上至下安装有密封垫（14）及隔离环（13），感应缸（17）的下端与T形阻尼腔盖体（15）大端上面连接，感应缸（17）的上端与感应腔盖（21）连接，感应缸（17）的内孔、阻尼腔盖体（15）和感应腔盖（21）下端之间固定有永磁体（16），活塞杆（11）的一端装有连接环（22），中空的活塞杆（11）的另一端穿过感应腔盖（21）、感应铁芯（19）、T形阻尼腔盖体（15）、密封垫（14）和隔离环（13）后与活塞体（10）中心的螺纹孔连接，感应铁芯（19）固定在活塞杆（11）上，感应铁芯（19）的凹槽内嵌有感应线圈（18），安装于感应铁芯（19）上的感应线圈（18）与安装于活塞体（10）上的线圈（7）通过活塞杆（11）中间的引线孔用导线连接；T形阻尼腔盖体（15）、活塞体（4）与阻尼缸（1）之间形成了一个密封的内腔，腔内充有磁流变液。

2.根据权利要求1所述的无源阻尼磁流变液减振器，其特征在于：所述的内孔体（8）和外孔体（9）形成间隙配合为圆柱体间隙配合或螺纹间隙配合。

3.根据权利要求1所述的无源阻尼磁流变液减振器，其特征在于：所述的T形活塞体（10）大端圆柱面开有等分的环形通槽。

4.根据权利要求1所述的无源阻尼磁流变液减振器，其特征在于：所述的顶盖（6）圆柱面上开有等分的环形通槽。

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