一種磁流變減振器活塞閥以及磁流變減振器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種磁流變減振器活塞閥，包括：活塞，其中心安裝空心活塞桿；以及多個第一阻尼通孔，其沿所述活塞中心軸線形成圓環(huán)形排列；多個第二阻尼通孔，其沿所述活塞中心軸線形成圓環(huán)形排列；并且所述多個第二阻尼通孔位于所述多個第一阻尼通孔的徑向外側(cè)；電磁圈，其設(shè)置在所述第一阻尼通孔周向開設(shè)的環(huán)形槽內(nèi)；電控單元，其通過穿過所述空心活塞桿的引線與所述電磁圈電聯(lián)，能夠通過控制所述電磁圈電流改變磁流變減振液黏度，進(jìn)而改變所述磁流變減振器的阻尼力。本發(fā)明還公開了一種磁流變減振器。
【專利說明】
一種磁流變減振器活塞閥以及磁流變減振器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及汽車零部件領(lǐng)域，具體涉及一種磁流變減振器活塞閥以及磁流變減振器。
【背景技術(shù)】
[0002]汽車減振器安裝在車橋與車架之間，可緩解路面帶來的沖擊，迅速吸收顛簸時產(chǎn)生的震動，使車輛恢復(fù)到正常行駛狀態(tài)。隨著汽車制造研發(fā)水平的不斷提高，人們對于汽車舒適性有了更高的要求。懸架減振器對汽車舒適性起著至關(guān)重要的作用，傳統(tǒng)減振器受減振器結(jié)構(gòu)和性能的限制，難以滿足不同路面、不同工況的實(shí)時阻尼力調(diào)節(jié)，其性能的提高受到限制。磁流變減振器作為一種可控懸架減振器，具有良好的阻尼特性。磁流變減振器內(nèi)裝減振液為磁流變液，是一種新型的智能材料，在外磁場的作用下，能產(chǎn)生明顯的磁流變效應(yīng)，從而改變黏度，而當(dāng)撤除外加磁場的作用時，流體又恢復(fù)原來的流動性質(zhì)，即在液態(tài)和固態(tài)之間進(jìn)行快速可逆的轉(zhuǎn)換，且這種轉(zhuǎn)換是在毫秒量級的時間內(nèi)完成的，該材料的響應(yīng)快(ms量級)、可逆性好(撤去磁場后，又恢復(fù)初始狀態(tài))、以及通過調(diào)節(jié)磁場大小來控制材料的力學(xué)性能連續(xù)變化。
[0003 ] 在中國專利申請201310204154.8中公開了一種螺旋閥孔式磁流變減振器，但是在該發(fā)明申請中
【申請人】將電磁圈固定安裝在底座上，在實(shí)際應(yīng)用的過程中，由于電磁線圈位置固定，產(chǎn)生的電流不能夠在磁流變減振液中很好地分布，從而對腔體內(nèi)的磁流變減震液黏度可控性差，使活塞在產(chǎn)生阻尼力時，控制響應(yīng)較慢，并且準(zhǔn)確度差。
[0004]同時，在中國專利申請201210449699.0中公開了一種汽車磁流變液減振器，但是在該申請中電磁圈與阻尼孔分離，并且具有一定的距離，雖然電磁線圈可運(yùn)動，但是減振液在通過阻尼孔時產(chǎn)生的阻尼力與電磁線圈固定在底座上磁流變減振器相比同樣存在著可控性差以及控制響應(yīng)度不夠靈敏的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]基于上述現(xiàn)有技術(shù)中的問題，本發(fā)明設(shè)計開發(fā)了一種磁流變減振器活塞閥，在活塞本體中安裝電磁線圈，并且在電磁線圈設(shè)置阻尼通孔，解決了現(xiàn)有技術(shù)中對磁流變減振液黏度可控性差、控制響應(yīng)速度慢以及對活塞阻尼力控制精度低等問題。
[0006]本發(fā)明的另外一個目的是通過彈性閥片與活塞上的阻尼通孔間的可變縫隙改變磁流變減振液在通過減振器活塞上阻尼通孔產(chǎn)生的阻尼力，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)改變減振器阻尼力。
[0007]本發(fā)明提供的技術(shù)方案為:
[0008]—種磁流變減振器活塞閥，包括:
[0009]活塞，其中心安裝空心活塞桿；以及
[0010]多個第一阻尼通孔，其沿所述活塞中心軸線形成圓環(huán)形排列；
[0011]多個第二阻尼通孔，其沿所述活塞中心軸線形成圓環(huán)形排列；并且所述多個第二阻尼通孔位于所述多個第一阻尼通孔的徑向外側(cè)；
[0012]電磁圈，其設(shè)置在所述活塞上，并且位于所述第一阻尼通孔徑向內(nèi)側(cè)開設(shè)的環(huán)形槽內(nèi)；
[0013]電控單元，其通過穿過所述空心活塞桿的引線與所述電磁圈電聯(lián)，能夠通過控制所述電磁圈電流改變磁流變減振液黏度，進(jìn)而改變所述磁流變減振器的阻尼力。
[0014]優(yōu)選的是，還包括:
[0015]第一閥片，其具有彈性并設(shè)置在所述活塞的一側(cè)，所述第一閥片和所述第一阻尼通孔之間具有第一間隙；在磁流變減振液正向作用下，能夠產(chǎn)生彈性變形，封閉所述第一阻尼通孔；
[0016]第二閥片，其具有彈性并設(shè)置在所述活塞的另一側(cè)，所述第二閥片和所述第二阻尼通孔之間具有第二間隙;在磁流變減振液反向作用下，能夠產(chǎn)生彈性變形，封閉所述第二阻尼通孔；
[0017]其中，所述第二閥片具有位置對應(yīng)于所述第一阻尼通孔的多個圓孔或環(huán)形槽。
[0018]優(yōu)選的是，還包括:調(diào)整墊片，其設(shè)置在所述第二閥片外側(cè)，用于調(diào)整所述第二間隙。
[0019]優(yōu)選的是，還包括:限位擋圈，其設(shè)置在所述調(diào)整墊片外側(cè)，用于限定所述第二閥片安裝位置。
[0020]優(yōu)選的是，所述電磁圈通過卡簧軸向固定在所述環(huán)形槽內(nèi)。
[0021]優(yōu)選的是，所述第一閥片包括槽片及圓片;其中，所述槽片具有彈性并設(shè)置在所述活塞的一側(cè)，所述圓片具有彈性并設(shè)置在所述槽片的外側(cè)。
[0022]優(yōu)選的是，還包括:導(dǎo)向環(huán)，其設(shè)置在所述活塞外壁上。
[0023]優(yōu)選的是，所述第一閥片在磁流變減振液反向作用下，能夠產(chǎn)生彈性變形，使所述第一間隙變大，改變磁流變減振液的流動方向和阻尼力；
[0024]所述第二閥片在磁流變減振液正向作用下，能夠產(chǎn)生彈性變形，使所述第二間隙變大，改變磁流變減振液的流動方向和阻尼力。
[0025]—種磁流變減振器，包括使用所述的磁流變減振器活塞閥。
[0026]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比較所具有的有益效果:
[0027]1、在減振器活塞閥中加入電磁線圈，在電磁線圈的周向設(shè)置阻尼通孔，由于電磁線圈與阻尼通孔距離近，并且電磁線圈可以隨著活塞在工作腔內(nèi)運(yùn)動，使通過電磁線圈通電后產(chǎn)生的可變磁場來改變通過活塞復(fù)原阻尼孔和流通阻尼孔的磁流變減振液粘度，進(jìn)而改變減振器阻尼力作的可控性好、精準(zhǔn)度高以及控制響應(yīng)靈敏；
[0028]2、減振器活塞桿為空心活塞桿，活塞桿中心沿用戶端的軸向盲孔和活塞下方的鍵槽孔呈十字交叉結(jié)構(gòu)，該十字交叉結(jié)構(gòu)是電磁線圈引線的引出通道，鍵槽孔利于電磁線圈連接時引線位置的變化，使電磁線圈安裝快捷，方便；
[0029]3、通過控制電磁線圈電流大小來改變磁流變減振液的粘度，響應(yīng)快，可逆性好，使磁流變減振器活塞閥的產(chǎn)生阻尼力具有較快的控制響應(yīng)；
[0030]4、通過調(diào)整復(fù)原閥片的厚度和片數(shù)改變復(fù)原閥片的變形剛度，從而改變復(fù)原閥片與復(fù)原阻尼通孔的縫隙，通過調(diào)整流通閥片的厚度改變流通閥片的變形剛度，從而改變流通閥片與流通阻尼通孔的縫隙，使磁流變減振液在可變縫隙中產(chǎn)生不同的阻尼力，進(jìn)而改變減振器的阻尼力，通過活塞的運(yùn)動速度不同可實(shí)現(xiàn)減振器阻尼力的改變，使本發(fā)明在改變阻尼力上具有多樣性，并且響應(yīng)效果好，阻尼力改變明顯。
【附圖說明】
[0031 ]圖1為本發(fā)明所述的磁流變減振器裝配圖。
[0032]圖2為本發(fā)明所述的磁流變減振器活塞閥的結(jié)構(gòu)圖。
[0033]圖3為本發(fā)明所述的磁流變減振器活塞閥的局部結(jié)構(gòu)圖。
[0034]圖4為本發(fā)明所述的磁流變減振器活塞桿的主視圖。
[0035]圖5為本發(fā)明所述的磁流變減振器活塞桿的左視圖。
[0036]圖6為本發(fā)明所述的磁流變減振器活塞桿的剖視圖。
[0037]圖7為本發(fā)明所述的磁流變減振器活塞閥流通閥片主視圖。
[0038]圖8為本發(fā)明所述的磁流變減振器活塞閥復(fù)原閥槽片主視圖。
[0039]圖9為本發(fā)明所述的磁流變減振器活塞閥復(fù)原閥圓片主視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0040]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說明，以令本領(lǐng)域技術(shù)人員參照說明書文字能夠據(jù)以實(shí)施。
[0041]如圖1所示，本發(fā)明提供了一種磁流變減振器，該磁流變減振器由壓蓋1、油封2、導(dǎo)向套總成3、儲油缸4、工作缸11、空心活塞桿5、限位緩沖墊6、引線7、磁流變活塞總成9、有桿腔8、無桿腔10、底閥總成12、橡膠襯套13等組成。
[0042]減振器缸筒由工作缸11和儲油缸4組成，儲油缸4內(nèi)裝部分磁流變減振液，其下端與底座焊接在一起，底座上安裝橡膠襯套13;工作缸11內(nèi)裝磁流變減振液，前端設(shè)有油封2和導(dǎo)向套總成3，油封2用于封閉磁流變減振器液，防止發(fā)生漏油現(xiàn)象，導(dǎo)向套總成3起到支撐和保證空心活塞桿5和缸筒同軸度的作用，油封2和導(dǎo)向套總成3的中部設(shè)有可供空心活塞桿穿過的通孔，工作缸11底端支座上裝有底閥總成12。減振器空心活塞桿5從壓蓋I端穿入缸筒后與磁流變活塞總成9結(jié)構(gòu)固定連接?；钊?05將工作缸11分為有桿腔8和無桿腔10?？招幕钊麠U5上設(shè)有限位緩沖墊6，保護(hù)減振器，避免活塞抵觸到減振器缸底，中部均設(shè)有可供空心活塞桿5穿過的固定孔?？招幕钊麠U5內(nèi)沿軸向設(shè)有可供引線穿過的通道，活塞905上設(shè)有與引線連接的電磁線圈906。
[0043]如圖2?9所示，磁流變減振器活塞閥是磁流變減振器的重要組成部分，本發(fā)明提供了一種磁流變減振器活塞閥，其主體結(jié)構(gòu)由限位擋圈901、調(diào)整墊片902、流通閥片903、導(dǎo)向環(huán)904、活塞905、電磁線圈906、復(fù)原閥片907、復(fù)原閥槽片9071、復(fù)原閥圓片9072、復(fù)原閥阻尼孔9051、流通閥阻尼孔9052構(gòu)成;其中，活塞905采用活塞粉末冶金材料，粉末冶金材料的金屬顆粒縫隙有良好的含油特性，對活塞外壁上的導(dǎo)向環(huán)904有潤滑作用，導(dǎo)向環(huán)904與減振器工作缸11內(nèi)壁是滑動摩擦副，導(dǎo)向環(huán)904采用聚四氟乙烯材料，當(dāng)活塞桿5運(yùn)動時，可起到良好的潤滑、密封和導(dǎo)向作用。
[0044]如圖2所示，活塞905上軸向分布多個復(fù)原阻尼孔9051和流通阻尼孔9052，復(fù)原阻尼孔9051和流通阻尼孔9052的中心沿活塞905中心軸線形成圓形陣列，復(fù)原阻尼孔9051的陣列圓半徑比流通阻尼孔9052小，活塞905在復(fù)原阻尼孔9051里周向開有環(huán)形槽，環(huán)形電磁線圈906安放到環(huán)形槽中，并通過卡簧軸向固定，電磁線圈906引線穿過減振器活塞桿5，連接到電控懸架電控單元E⑶上。
[0045]如圖2?9所示，活塞905兩側(cè)分別安裝流通閥片903和復(fù)原閥片907，流通閥片903具有環(huán)形槽結(jié)構(gòu)，流通閥片903遮擋流通阻尼孔9052的一端，但不遮擋復(fù)原阻尼孔9051，復(fù)原閥片907包括復(fù)原閥槽片9071和復(fù)原閥圓片9072，復(fù)原閥片907直徑小于流通阻尼孔9052陣列圓直徑，復(fù)原閥片907只遮擋復(fù)原阻尼孔9051的一端，在流通閥片903外端設(shè)有限位擋圈901與調(diào)整墊片902，分別起到限位和調(diào)整作用；通過調(diào)整流通閥片903的厚度，可改變流通閥片903的變形剛度，可改變流通阻尼孔9052阻尼力，通過調(diào)整復(fù)原閥片907的厚度和片數(shù)，可改變復(fù)原閥片的變形剛度，可改變復(fù)原阻尼孔9051阻尼力。
[0046]活塞905中心有裝活塞桿5，活塞桿5的活塞端為外螺紋結(jié)構(gòu)，通過螺母依次將限位擋圈901、調(diào)整墊片902、流通閥片903、活塞905、復(fù)原閥槽片9071、復(fù)原閥圓片9072，調(diào)整墊片902和限位擋圈901軸向固定在活塞桿5活塞端的臺肩上，活塞桿5用戶端有螺紋結(jié)構(gòu)，且端部銑扁，利于減振器在車身部位安裝固定，減振器活塞桿5為空心活塞桿，活塞桿5中心沿用戶端加工一個軸向盲孔，活塞905下方有一徑向鍵槽孔，軸向孔與鍵槽孔為十字交叉結(jié)構(gòu)，該十字交叉結(jié)構(gòu)是電磁線圈906引線7的引出通道，由于電磁線圈906安裝位置可能發(fā)生左右變化，其連接引線7位置將隨其變化，鍵槽孔滿足了不同位置引線7的引出要求，且鍵槽孔使引線7與電磁線圈906安裝快捷，方便。
[0047]本發(fā)明的一種工作過程如下:
[0048]當(dāng)減振器活塞905右移，即減振器處于壓縮行程時，流通閥片903起作用;磁流變減振液從無桿腔10流經(jīng)有桿腔8，在液壓力作用下，復(fù)原閥片907向左緊壓活塞，復(fù)原阻尼孔9051封閉，不起阻尼作用;流經(jīng)流通阻尼孔9052的磁流變減振液使流通閥片903發(fā)生撓曲變形，流通閥片903打開，磁流變減振液流經(jīng)流通閥片903變形所形成的節(jié)流縫隙，產(chǎn)生節(jié)流阻力。電控懸架電控單元ECU通過改變電磁線圈906電流大小，改變磁流變減振液黏度，從而改變流經(jīng)流通阻尼孔9052阻力；電流增大，磁流變減振液黏度增加，阻尼力(即阻力)變大；電流減小，黏度下降，阻尼力變小。
[0049]當(dāng)減振器活塞905左移，即減振器處于復(fù)原行程時，復(fù)原閥片907起作用;磁流變減振液從有桿腔8流經(jīng)無桿腔10，在液壓力作用下，流通閥片903向右緊壓活塞，流通阻尼孔9052封閉，不起阻尼作用;磁流變減振液從流通閥片903的環(huán)形槽流經(jīng)復(fù)原阻尼孔9051，并流經(jīng)復(fù)原閥片907和活塞形成的節(jié)流縫隙，產(chǎn)生節(jié)流阻力。當(dāng)活塞桿5移動速度很小時，復(fù)原閥槽片9071和復(fù)原閥圓片9072不變形，磁流變減振液從復(fù)原阻尼孔9051和復(fù)原閥槽片9071槽縫隙中流過，產(chǎn)生阻尼力，當(dāng)活塞桿5移動速度較大時，復(fù)原閥槽片9071和復(fù)原閥圓片9072發(fā)生撓曲變形，磁流變減振液從復(fù)原阻尼孔9051和復(fù)原閥槽片9071和復(fù)原閥圓片9072的變形縫隙中流過，產(chǎn)生阻尼力。由于復(fù)原閥片907片數(shù)較多，包括復(fù)原閥槽片9071和復(fù)原閥圓片9072，因此復(fù)原閥片907撓曲變形小，復(fù)原阻尼力大。電控懸架電控單元ECU通過改變電磁線圈906電流大小，改變磁流變減振液黏度，從而改變流經(jīng)流通阻尼孔9052阻力。電流增大，磁流變減振液黏度增加，阻尼力(即阻力)變大;電流減小，黏度下降，阻尼力變小。
[0050]盡管本發(fā)明的實(shí)施方案已公開如上，但其并不僅僅限于說明書和實(shí)施方式中所列運(yùn)用，它完全可以被適用于各種適合本發(fā)明的領(lǐng)域，對于熟悉本領(lǐng)域的人員而言，可容易地實(shí)現(xiàn)另外的修改，因此在不背離權(quán)利要求及等同范圍所限定的一般概念下，本發(fā)明并不限于特定的細(xì)節(jié)和這里示出與描述的圖例。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種磁流變減振器活塞閥，其特征在于，包括: 活塞，其中心安裝空心活塞桿；以及 多個第一阻尼通孔，其沿所述活塞中心軸線形成圓環(huán)形排列； 多個第二阻尼通孔，其沿所述活塞中心軸線形成圓環(huán)形排列；并且所述多個第二阻尼通孔位于所述多個第一阻尼通孔的徑向外側(cè)； 電磁圈，其設(shè)置在所述活塞上，并且位于所述第一阻尼通孔徑向內(nèi)側(cè)開設(shè)的環(huán)形槽內(nèi)； 電控單元，其通過穿過所述空心活塞桿的引線與所述電磁圈電聯(lián)，能夠通過控制所述電磁圈電流改變磁流變減振液黏度，進(jìn)而改變所述磁流變減振器的阻尼力。2.如權(quán)利要求1所述的磁流變減振器活塞閥，其特征在于，還包括: 第一閥片，其具有彈性并設(shè)置在所述活塞的一側(cè)，所述第一閥片和所述第一阻尼通孔之間具有第一間隙;在磁流變減振液正向作用下，能夠產(chǎn)生彈性變形，封閉所述第一阻尼通孔；以及 第二閥片，其具有彈性并設(shè)置在所述活塞的另一側(cè)，所述第二閥片和所述第二阻尼通孔之間具有第二間隙;在磁流變減振液反向作用下，能夠產(chǎn)生彈性變形，封閉所述第二阻尼通孔； 其中，所述第二閥片具有位置對應(yīng)于所述第一阻尼通孔的多個圓孔或環(huán)形槽。3.如權(quán)利要求2所述的磁流變減振器活塞閥，其特征在于，還包括:調(diào)整墊片，其設(shè)置在所述第二閥片外側(cè)，用于調(diào)整所述第二閥片的第二間隙。4.如權(quán)利要求3所述的磁流變減振器活塞閥，其特征在于，還包括:限位擋圈，其設(shè)置在所述調(diào)整墊片外側(cè)。5.如權(quán)利要求2中所述的磁流變減振器活塞閥，其特征在于，所述電磁圈通過卡簧軸向固定在所述環(huán)形槽內(nèi)。6.如權(quán)利要求2所述的磁流變減振器活塞閥，其特征在于，所述第一閥片包括槽片及圓片;其中，所述槽片具有彈性并設(shè)置在所述活塞的一側(cè)，所述圓片具有彈性并設(shè)置在所述槽片的外側(cè)。7.如權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的磁流變減振器活塞閥，其特征在于，還包括:導(dǎo)向環(huán)，其設(shè)置在所述活塞外壁上。8.如權(quán)利要求4所述的磁流變減振器活塞閥，其特征在于，所述第一閥片在磁流變減振液反向作用下，能夠產(chǎn)生彈性變形，使所述第一間隙變大，改變磁流變減振液的流動方向和阻尼力； 所述第二閥片在磁流變減振液正向作用下，能夠產(chǎn)生彈性變形，使所述第二間隙變大，改變磁流變減振液的流動方向和阻尼力。9.一種磁流變減振器，其特征在于，包括使用如權(quán)利要求1-8所述的磁流變減振器活塞閥。
【文檔編號】F16F9/34GK105864346SQ201610451187
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年6月21日
【發(fā)明人】孫曉幫, 田雪, 王麗娜, 趙家強(qiáng), 杜俊達(dá), 吳羿翰, 張海存, 陳程
【申請人】遼寧工業(yè)大學(xué)