專利名稱：磁流變液剛度阻尼可調(diào)氣體彈簧的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及汽車空氣彈簧，特別是利用磁流變液功能材料進(jìn)行空氣彈簧剛度和阻尼可調(diào)的結(jié)構(gòu)。本發(fā)明適用于各種汽車懸架，以及需要進(jìn)行彈簧剛度與阻尼方連續(xù)可調(diào)的地方。
背景技術(shù)：
汽車懸架是車身與車橋之間的傳力機(jī)構(gòu)，車輪與路面之間的各種力都要由汽車懸架傳遞。普通的汽車懸架主要由彈簧、板簧等彈性元器件，以及阻尼器件組成。其彈性系數(shù)，阻尼特性恒定，僅具有線性特性，它只能對(duì)特定路面狀態(tài)，特定激勵(lì)頻率及車輛運(yùn)行狀況起到一定的緩沖隔振作用。為了改進(jìn)這種狀態(tài)，又發(fā)展出了以空氣彈簧，油氣彈簧為代表的非線性彈簧懸架，這在一定程度上改善了汽車的平順性和高速行駛穩(wěn)定性，但彈性系數(shù)阻尼系數(shù)不能調(diào)節(jié)的特性，使得這種汽車懸架不能從根本上適應(yīng)汽車在實(shí)際使用過程中工作條件的不斷改變，從而難以有效提高汽車高速行駛安全性能。液壓主動(dòng)懸架依靠液壓驅(qū)動(dòng)力支撐懸架部件，并且對(duì)支撐力的大小進(jìn)行控制。液壓主動(dòng)懸架一般使用電液伺服控制,其對(duì)振動(dòng)的低頻有很好的響應(yīng),但對(duì)于高頻振動(dòng)卻往往無能為力。另外液壓主動(dòng)懸架結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造困難，額外消耗較高能源。半主動(dòng)懸架由彈性器件支撐車身，通過控制汽車的阻尼來調(diào)節(jié)汽車懸架的振動(dòng)水平。相對(duì)于液壓主動(dòng)懸架，半主動(dòng)懸架機(jī)構(gòu)簡單，制造容易，可靠性高，能耗低，但減振功能與不如主動(dòng)懸架。由于其懸架剛度不能調(diào)節(jié)，使得車身高度不能按路況進(jìn)行調(diào)節(jié)。為了解決這一問題專利200620103324. 9 “磁流變彈性體橡膠空氣彈簧”，“由磁流變彈性體橡膠以及其上下連接的上支板和下支板和控制系統(tǒng)組成，控制系統(tǒng)包括氣壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)和實(shí)時(shí)剛度調(diào)節(jié)系統(tǒng)。解決了橡膠空氣彈簧能自動(dòng)實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)變化高度和剛度的問題，提高汽車的減震性能，改善乘坐舒適性和操縱平穩(wěn)性?！睂＠?01010521330 “一種磁流變液壓橡膠空氣彈簧”，“包括上固定密封板、下固定密封板和橡膠外囊，所述的橡膠外囊內(nèi)設(shè)有磁流變液，所述的橡膠外囊內(nèi)還設(shè)有橡膠囊，所述的橡膠囊與上、下固定密封板相連接，所述的磁流變液與磁流變液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)相連接。從而解決了自動(dòng)實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)高度和剛度的問題，具有耐油性高、調(diào)節(jié)范圍寬、溫度適應(yīng)性強(qiáng)、響應(yīng)速度快等特點(diǎn)，且結(jié)構(gòu)簡單、體積小巧、成本低，可用于汽車主動(dòng)懸架系統(tǒng)，如與磁流變阻尼器集成可成為實(shí)時(shí)地自動(dòng)變高度、變剛度和變阻尼的汽車主動(dòng)懸架系統(tǒng)，還可應(yīng)用于其他振動(dòng)主動(dòng)控制系統(tǒng)?！?br>
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明包括上固定密封板、下固定密封板、橡膠氣囊、內(nèi)外壓縮氣體、磁流變液阻尼管、磁流變液減振器以及緩沖墊，緩沖墊支撐筒組成。內(nèi)外壓縮氣體下為磁流變液，內(nèi)外磁流變液由磁流變液阻尼管連接。磁流變液阻尼管設(shè)置有線圈，線圈電流由外電路控制。當(dāng)汽車路況需要增加氣體彈簧剛度時(shí)，加大線圈電流，增加磁流變液阻尼，這時(shí)氣體彈簧的相對(duì)體積減少，剛度增加。反之，減小線圈電流，減小磁流變液阻尼，氣體彈簧的相對(duì)體積增カロ，剛度減少。阻尼的調(diào)節(jié)則可以通過磁流變液減振器直接調(diào)節(jié)。本發(fā)明只需在原有汽車氣體彈簧上改進(jìn)緩沖墊，充入磁流變液，加入磁流變液阻尼管以及磁流變液減振器，因此結(jié)構(gòu)非常簡單，制造特別容易。由于磁流變液的粘度可由電流連續(xù)可調(diào)，因而，本發(fā)明的氣體彈簧剛度與阻尼都連續(xù)可調(diào)，從而可以通過調(diào)整彈簧剛度來調(diào)節(jié)車身高度。


圖I是磁流變液剛度阻尼可調(diào)氣體彈簧的結(jié)構(gòu)剖視圖。其中I是上固定密封板，2是橡膠氣囊，3是外壓縮氣體，4是環(huán)箍，5是下固定密封板，6是帶磁芯線圈的磁流變液阻尼管，7是磁流變液，8是內(nèi)壓縮氣體。9是緩沖墊支撐筒，10是緩沖墊，11是磁流變液減振器。圖2是6帶磁芯線圈的阻尼管結(jié)構(gòu)剖視圖。其中12是導(dǎo)磁阻尼閥外売，13是不導(dǎo)磁阻尼閥蓋，14是磁流變液導(dǎo)管，15是線圈不導(dǎo)磁封売，16是線圈磁芯，17是線圏。
具體實(shí)施方式
以圖I為例。當(dāng)傳感器感知路況顛覆比較大時(shí)，這時(shí)由控制電路發(fā)出増加懸架剛度信號(hào)，磁流變液阻尼管6中線圈17中電流増大，從而6中磁場強(qiáng)度増大，使得6中的磁流變液粘度増大。這相當(dāng)與3和8之間的聯(lián)通孔減小，相應(yīng)地3的有效體積減小，從而氣體彈簧的剛度増大。極限狀態(tài)下，3和8完全隔離，氣體彈簧的剛度僅由3體積決定。當(dāng)傳感器感知路況顛覆比較小時(shí)，這時(shí)由控制電路發(fā)出減少懸架剛度信號(hào)，磁流變液阻尼管6中線圈17中電流減小，從而6中磁場強(qiáng)度減小，使得6中的磁流變液粘度減小。這相當(dāng)與3和8之間的聯(lián)通孔增大，相應(yīng)地3的有效體積増大，從而氣體彈簧的剛度減小。極限狀態(tài)下，3和8完全接通，氣體彈簧的剛度由3和8體積的和決定。而汽車懸架所需阻尼則由磁流變液減振器11以及阻尼管6提供。
權(quán)利要求
1.一種磁流變液剛度阻尼可調(diào)氣體彈簧，其特征是在橡膠氣囊2中有緩沖墊支撐筒9，橡膠氣囊2和緩沖墊支撐筒9中分別充有壓縮氣體3和8，在橡膠氣囊2和緩沖墊支撐筒9的下部是磁流變液7，橡膠氣囊2和緩沖墊支撐筒9中的磁流變液通過帶磁芯線圈的磁流變液阻尼管6連通，在橡膠氣囊2和緩沖墊支撐筒9中有磁流變液減振器11。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述特征，其特征是磁流變液減振器11的外筒在緩沖墊支撐筒9中密封放置，使得壓縮氣體3和8只能通過磁流變液阻尼管6連通。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述特征，其特征是平衡狀態(tài)下磁流變液7在緩沖墊支撐筒9外中的平面高于緩沖墊支撐筒9內(nèi)的平面，使得緩沖墊支撐筒9內(nèi)的體積盡量大。
全文摘要
磁流變液剛度阻尼可調(diào)氣體彈簧包括上下固定密封板、橡膠氣囊、內(nèi)外壓縮氣體、磁流變液阻尼管、磁流變液減振器以及緩沖墊，緩沖墊支撐筒，磁流變液減振器組成。內(nèi)外壓縮氣體下為磁流變液，內(nèi)外磁流變液由磁流變液阻尼管連接。磁流變液阻尼管設(shè)置有線圈，其電流由外電路控制。需要增加氣體彈簧剛度時(shí)，加大線圈電流，增加磁流變液阻尼，這時(shí)氣體彈簧的相對(duì)體積減少，剛度增加。反之，剛度減少。阻尼的調(diào)節(jié)通過磁流變液減振器直接調(diào)節(jié)。本發(fā)明只需在原有汽車氣體彈簧上改進(jìn)緩沖墊，充入磁流變液，加入磁流變液阻尼管，磁流變液減振器，結(jié)構(gòu)非常簡單，制造容易。由于磁流變液的粘度可由電流連續(xù)可調(diào)，因而，本發(fā)明的氣體彈簧剛度與阻尼都連續(xù)可調(diào)。
文檔編號(hào)F16F9/36GK102829121SQ20111015974
公開日2012年12月19日 申請(qǐng)日期2011年6月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月15日
發(fā)明者韓國立, 楊翠蓮, 張奉亭 申請(qǐng)人:浩華科技實(shí)業(yè)有限公司