一種磁致伸縮減震器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種磁致伸縮減震器，屬于機(jī)械工程領(lǐng)域；本實(shí)用新型克服了磁致伸縮材料伸縮量小、難以提供足夠的流通面積變化量的技術(shù)問題，磁致伸縮減震器主要由活塞系統(tǒng)、滑閥系統(tǒng)和磁致伸縮驅(qū)動(dòng)器組成；活塞系統(tǒng)包括壓縮閥、工作活塞、活塞環(huán)、1號(hào)限位擋圈、2號(hào)限位擋圈、伸張閥和鎖緊螺母；滑閥系統(tǒng)包括回復(fù)彈簧、滑閥芯和滑閥體；磁致伸縮驅(qū)動(dòng)器包括磁致伸縮棒、永久磁鐵、線圈、線圈骨架、運(yùn)動(dòng)輸出桿、預(yù)緊彈簧、連接螺母、磁致伸縮驅(qū)動(dòng)器底座和磁致伸縮驅(qū)動(dòng)器外殼；本實(shí)用新型可以實(shí)現(xiàn)減震器油液流通面積能夠在較大范圍內(nèi)變化，使得減震器阻尼系數(shù)連續(xù)快速變化，能夠隨著車輛所行駛的道路條件不同智能改變，使車輛行駛更加平順。
【專利說明】一種磁致伸縮減震器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種磁致伸縮減震器，屬于機(jī)械工程領(lǐng)域，具體應(yīng)用于行走車輛的半主動(dòng)懸架。
【背景技術(shù)】
[0002]半主動(dòng)懸架就是通過傳感器感知路面平坦情況的參數(shù)，調(diào)整減震器的阻尼系數(shù)，穩(wěn)定行車狀態(tài)改善乘車舒適程度的車輛懸架系統(tǒng)。半主動(dòng)懸架無動(dòng)力源，工作時(shí)幾乎不消耗汽車動(dòng)力，而且還能獲得與全主動(dòng)懸架相近的性能，故有較好的應(yīng)用前景。半主動(dòng)懸架的核心裝置就是阻尼系數(shù)主動(dòng)可調(diào)的減震器。目前半主動(dòng)懸架減震器的主要的阻尼系數(shù)調(diào)節(jié)方式有步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)節(jié)流孔徑的連續(xù)變化調(diào)節(jié)和減震器油液粘性調(diào)節(jié)。第一類節(jié)流閥結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高，第二類阻尼液中固體顆粒與基礎(chǔ)液體之間比重相差較大，易分離、沉降，工作溫度范圍不寬。
[0003]本實(shí)用新型應(yīng)用磁致伸縮材料，在外加磁場(chǎng)的作用下會(huì)產(chǎn)生伸長(zhǎng)現(xiàn)象。通過不斷的改進(jìn)，伸縮率已經(jīng)能達(dá)到2000ppm，完全可以應(yīng)用到減震器節(jié)流閥孔徑的調(diào)節(jié)上，改變減震器阻尼系數(shù)。同時(shí)磁致伸縮材料響應(yīng)迅速，有很強(qiáng)的帶負(fù)載能力以及低的磁致伸縮各向異性，使之更合適應(yīng)用到半主動(dòng)懸架上。與壓電材料相比，它的伸縮率可達(dá)壓電材料的兩倍，同時(shí)滯后性很小，易于控制。
[0004]本實(shí)用新型通過磁致伸縮材料在磁場(chǎng)中的伸長(zhǎng)特性調(diào)節(jié)減震器阻尼液節(jié)流閥孔面積，實(shí)現(xiàn)半主動(dòng)懸架中減震器阻尼系數(shù)主動(dòng)調(diào)節(jié)。
[0005]目前半主動(dòng)懸架的技術(shù)被歐美的幾家公司壟斷，而且已有結(jié)構(gòu)存在諸多問題，包括可靠性和成本。重新進(jìn)行半主動(dòng)懸架阻尼的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是解決這些問題的根本。磁致伸縮材料憑借其自身特性，在減震器阻尼系數(shù)調(diào)節(jié)上有很大的優(yōu)勢(shì)。同時(shí)，我國是稀土大國，原材料的開采不成問題，如果這種新型阻尼結(jié)構(gòu)得到推廣，將打破國外對(duì)此項(xiàng)技術(shù)的壟斷，并且?guī)?dòng)一系列相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是克服了磁致伸縮材料伸縮量小、難以提供足夠的流通面積變化量的技術(shù)問題，提供了一種磁致伸縮減震器，通過磁致伸縮材料在磁場(chǎng)中的伸長(zhǎng)現(xiàn)象，改變減震器中的節(jié)流閥孔的面積，實(shí)現(xiàn)減震器阻尼系數(shù)連續(xù)可調(diào)。
[0007]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型是采用如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，結(jié)合【專利附圖】

【附圖說明】如下:
[0008]一種磁致伸縮減震器，主要由活塞系統(tǒng)、滑閥系統(tǒng)和磁致伸縮驅(qū)動(dòng)器組成；
[0009]所述活塞系統(tǒng)由通過鎖緊螺母4鎖緊并依次套裝在滑閥系統(tǒng)中滑閥體20上的I號(hào)限位擋圈6、壓縮閥22、工作活塞23、伸張閥5和2號(hào)限位擋圈25組成；
[0010]所述滑閥系統(tǒng)由滑閥體20、安裝在滑閥體20內(nèi)部且相對(duì)滑閥體20做軸向運(yùn)動(dòng)的滑閥芯7和安裝在滑閥芯7與滑閥體20之間的回復(fù)彈簧21組成；[0011]所述磁致伸縮驅(qū)動(dòng)器由磁致伸縮棒11、套在磁致伸縮棒11外的線圈骨架17、纏繞在線圈骨架17上的線圈10、套在線圈10外面的永久磁鐵16、連接螺母19、底端壓著磁致伸縮棒11的運(yùn)動(dòng)輸出桿8、安裝在運(yùn)動(dòng)輸出桿8與連接螺母19之間的預(yù)緊彈簧18、在磁致伸縮棒11底端的磁致伸縮驅(qū)動(dòng)器底座15和與磁致伸縮驅(qū)動(dòng)器底座15連接的磁致伸縮驅(qū)動(dòng)器外殼9組成；
[0012]連接螺母19 一端連接滑閥體20，另一端連接磁致伸縮驅(qū)動(dòng)器外殼9。
[0013]技術(shù)方案中滑閥體20下部邊緣設(shè)有三層且對(duì)稱四段的環(huán)形縫隙，滑閥體20上部圓柱部分設(shè)有通孔；滑閥芯7設(shè)有與滑閥體20對(duì)應(yīng)的三層且對(duì)稱四段的環(huán)形縫隙，滑閥芯7軸向設(shè)有縫隙，軸向的縫隙通向滑閥芯7的上端并與三層且對(duì)稱四段的環(huán)形縫隙相通。
[0014]技術(shù)方案中工作活塞23設(shè)有四個(gè)通孔，邊緣設(shè)有活塞環(huán)24 ;活塞環(huán)24用于密封工作活塞23與工作缸筒27之間的縫隙；
[0015]伸張閥5與壓縮閥22分別由二個(gè)以上直徑不同的圓鋼片疊加而成，蓋住工作活塞23四個(gè)通孔的部分面積。
[0016]技術(shù)方案中連接螺母19中間設(shè)有通孔，運(yùn)動(dòng)輸出桿8從中穿過，運(yùn)動(dòng)輸出桿8頂在滑閥芯7底端；運(yùn)動(dòng)輸出桿8帶動(dòng)滑閥芯7相對(duì)滑閥體20做軸向運(yùn)動(dòng)。
[0017]技術(shù)方案中磁致伸縮減震器還包括工作缸筒27、固定在工作缸筒27頂端的吊環(huán)1、固定在工作缸筒27底端的活塞桿導(dǎo)向器13、固定在工作缸筒27上部的彈簧托2、在工作缸筒27內(nèi)封閉高壓氮?dú)庥玫母?dòng)活塞3和ο型密封圈26、連接到磁致伸縮驅(qū)動(dòng)器底座15上的活塞桿12以及安裝在活塞桿導(dǎo)向器13與活塞桿12之間的活塞桿密封圈14 ；
[0018]磁致伸縮減震器通過吊環(huán)I和活塞桿12連接到車輛懸架系統(tǒng)中，傳遞運(yùn)動(dòng)和力；
[0019]線圈10通過磁致伸縮驅(qū)動(dòng)器底座15的孔和活塞桿12的孔連接到外部驅(qū)動(dòng)電路。
[0020]技術(shù)方案中工作缸筒27、活塞系統(tǒng)下面部分和活塞桿導(dǎo)向器13上部形成A腔室28 ;滑閥芯7和滑閥體20形成B腔室29 ;工作缸筒27、活塞系統(tǒng)上面部分和浮動(dòng)活塞3形成C腔室30 ；
[0021]技術(shù)方案中線圈10通電，磁致伸縮棒11伸長(zhǎng)，運(yùn)動(dòng)輸出桿8向上運(yùn)動(dòng)，推動(dòng)滑閥芯7向上運(yùn)動(dòng)，滑閥芯7的環(huán)形縫隙與滑閥體20的環(huán)形縫隙相結(jié)合；磁致伸縮減震器拉伸的時(shí)候，活塞桿12帶動(dòng)磁致伸縮驅(qū)動(dòng)器、滑閥系統(tǒng)和活塞系統(tǒng)相對(duì)吊環(huán)I和工作缸筒27向下運(yùn)動(dòng)；一部分減震器油液從A腔室28通過滑閥體20的環(huán)形縫隙和滑閥芯7的環(huán)形縫隙進(jìn)入B腔室29，通過滑閥體20的通孔進(jìn)入C腔室30 ;另一部分減震器油液通過壓縮閥22與工作活塞23的縫隙、工作活塞23上的通孔、伸張閥5與工作活塞23的縫隙，從A腔室28流到C腔室30 ;磁致伸縮減震器壓縮的時(shí)候，活塞桿12帶動(dòng)磁致伸縮驅(qū)動(dòng)器、滑閥系統(tǒng)和活塞系統(tǒng)相對(duì)吊環(huán)I和工作缸筒27向上運(yùn)動(dòng)；一部分減震器油液從C腔室30通過滑閥體20的通孔進(jìn)入B腔室29，再通過滑閥芯7的環(huán)形縫隙和滑閥體20的環(huán)形縫隙進(jìn)入A腔室28 ;另一部分減震器油液通過伸張閥5與工作活塞23的縫隙、工作活塞23上的通孔、壓縮閥22與工作活塞23的縫隙，從C腔室30流到A腔室28 ；
[0022]線圈10斷電，回復(fù)彈簧21使滑閥芯7回到初始位置，滑閥芯7的環(huán)形縫隙與滑閥體20的環(huán)形縫隙相互錯(cuò)開，A腔室28中的減震器油液無法通過B腔室29流通到C腔室30，C腔室30中的減震器油液也無法通過B腔室29流通到A腔室28，只能通過伸張閥5與工作活塞23的縫隙、工作活塞23上的通孔、壓縮閥22與工作活塞23的縫隙，在A腔室28和C腔室30之間來回流動(dòng)；
[0023]線圈10不通電，磁致伸縮棒11不伸長(zhǎng)，運(yùn)動(dòng)輸出桿8不向上運(yùn)動(dòng)，滑閥芯7不向上運(yùn)動(dòng)，滑閥芯7的環(huán)形縫隙與滑閥體20的環(huán)形縫隙相互錯(cuò)開，無論磁致伸縮減震器拉伸還是壓縮，A腔室28和C腔室30內(nèi)的減震器油液無法通過B腔室29相互流通。
[0024]在目前現(xiàn)有減震器油液流通的通道(伸張閥5、工作活塞23孔隙和壓縮閥22形成的通道)的基礎(chǔ)之上，本實(shí)用新型又增加了一條可控的通道，實(shí)現(xiàn)減震器油液整體的流通面積可控，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)磁致伸縮減震器阻尼系數(shù)可調(diào)。
[0025]由于磁致伸縮棒11的伸長(zhǎng)量能夠隨著線圈10兩端的電壓升高而連續(xù)變化，最終能使得滑閥芯7與滑閥體20縫隙的接合量連續(xù)變化，實(shí)現(xiàn)減震器油液整體的流通面積連續(xù)變化，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)磁致伸縮減震器阻尼系數(shù)連續(xù)可調(diào)。
[0026]回復(fù)彈簧21保證滑閥芯7在線圈斷10電后，能夠快速回到初始位置，即滑閥芯7的縫隙與滑閥體20的縫隙相互錯(cuò)開，A腔室28中的減震器油液無法通過B腔室29流通到C腔室30，C腔室30中的減震器油液也無法通過B腔室29流通到A腔室28，只能通過工作活塞23上的孔隙、伸張閥5和壓縮閥22，在A腔室28和C腔室30之間來回流動(dòng)。
[0027]磁致伸縮減震器中的減震器油液流通的路徑有兩條。一條由伸張閥5、壓縮閥22和工作活塞23中的孔隙構(gòu)成，減震效果固定；另一條由磁致伸縮驅(qū)動(dòng)器和滑閥系統(tǒng)構(gòu)成，能夠控制減震器油液流通，這條通道能夠隨著車輛行駛道路的條件不同而智能開合，使車輛行駛更加平順，同時(shí)也能夠提高整車的操縱性能。
[0028]與現(xiàn)有技術(shù)相比本實(shí)用新型的有益效果是:
[0029]與現(xiàn)有半主動(dòng)懸架的減震器相比，因?yàn)檫x用響應(yīng)迅速、帶負(fù)載能力強(qiáng)的磁致伸縮材料作為驅(qū)動(dòng)器，經(jīng)過重新設(shè)計(jì)的滑閥系統(tǒng)，本實(shí)用新型的磁致伸縮減震器可以實(shí)現(xiàn)減震器油液流通面積能夠在較大范圍內(nèi)變化，使得減震器阻尼系數(shù)連續(xù)快速變化，能夠隨著車輛所行駛的道路條件不同智能改變，使車輛行駛更加平順，同時(shí)也能夠提高整車的操縱性能，磁致伸縮減震器調(diào)節(jié)范圍廣，適應(yīng)性好。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0030]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明:
[0031]圖1是本實(shí)用新型磁致伸縮減震器總體結(jié)構(gòu)剖視圖；
[0032]圖2是磁致伸縮驅(qū)動(dòng)器結(jié)構(gòu)剖視圖；
[0033]圖3是滑閥關(guān)閉時(shí)滑閥系統(tǒng)結(jié)構(gòu)剖視圖；
[0034]圖4是滑閥開啟時(shí)滑閥系統(tǒng)結(jié)構(gòu)剖視圖；
[0035]圖5是滑閥芯的主剖視圖；
[0036]圖6是滑閥芯的俯視圖；
[0037]圖7是滑閥體的主剖視圖；
[0038]圖8是滑閥體的俯視圖；
[0039]圖9是運(yùn)動(dòng)輸出桿的主視圖；
[0040]圖10是運(yùn)動(dòng)輸出桿的俯視圖；
[0041]圖11是連接螺母的主剖視圖；
[0042]圖12是連接螺母的俯視圖；[0043]圖13是磁致伸縮驅(qū)動(dòng)器外殼的主剖視圖；
[0044]圖14是磁致伸縮驅(qū)動(dòng)器外殼的俯視圖；
[0045]1、吊環(huán)；2、彈簧托；3、浮動(dòng)活塞；4、鎖緊螺母；5、伸張閥；6、1號(hào)限位擋圈；7、滑閥芯；8、運(yùn)動(dòng)輸出桿；9、磁致伸縮驅(qū)動(dòng)器外殼；10、線圈；11、磁致伸縮棒；12、活塞桿；13、活塞桿導(dǎo)向器；14、活塞桿密封圈；15、磁致伸縮驅(qū)動(dòng)器底座；16、永久磁鐵；17、線圈骨架；18、預(yù)緊彈簧；19、連接螺母；20、滑閥體；21、回復(fù)彈簧；22、壓縮閥；23、工作活塞；24、活塞環(huán)；25、2號(hào)限位擋圈；26、0型密封圈；27、工作缸筒；28、A腔室；29、B腔室；30、C腔室。
【具體實(shí)施方式】
[0046]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作詳細(xì)的描述:
[0047]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作詳細(xì)描述:
[0048]磁致伸縮減震器安裝在車輛懸架系統(tǒng)中。車輪與車身通過懸架系統(tǒng)連接。在車輛行駛過程中，由于地面給車輪的反向作用力，使得車輪相對(duì)于車身會(huì)產(chǎn)生向上或者向下的運(yùn)動(dòng)。當(dāng)車輪相對(duì)于相對(duì)于車身向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，磁致伸縮減震器處于壓縮過程，當(dāng)車輪相對(duì)與車身向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，磁致伸縮減震器處于拉伸過程。
[0049]磁致伸縮減震器通過吊環(huán)I和活塞桿12連接到車輛懸架系統(tǒng)中，傳遞運(yùn)動(dòng)和力?；钊麠U12通過磁致伸縮驅(qū)動(dòng)器、滑閥系統(tǒng)連接到活塞系統(tǒng)上，吊環(huán)I焊接在工作缸筒27上。磁致伸縮減震器拉伸的時(shí)候，活塞桿12帶動(dòng)磁致伸縮驅(qū)動(dòng)器、滑閥系統(tǒng)和活塞系統(tǒng)相對(duì)吊環(huán)I和工作缸筒27向下運(yùn)動(dòng)。磁致伸縮減震器壓縮的時(shí)候，活塞桿12帶動(dòng)磁致伸縮驅(qū)動(dòng)器、滑閥系統(tǒng)和活塞系統(tǒng)相對(duì)吊環(huán)I和工作缸筒27向上運(yùn)動(dòng)。
[0050]A腔室28由工作缸筒27，活塞系統(tǒng)下面部分，活塞桿導(dǎo)向器13上部圍成的。B腔室29由滑閥芯7和滑閥體20圍成的。C腔室由活塞系統(tǒng)上面部分和浮動(dòng)活塞3形成的。
[0051]活塞系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如下:
[0052]伸張閥5、工作活塞23、活塞環(huán)24、壓縮閥22、I號(hào)限位擋圈6、2號(hào)限位擋圈25均套在滑閥體20上，通過鎖緊螺母4鎖緊。工作活塞23有四個(gè)通孔，邊緣有活塞環(huán)24，磁致伸縮減震器中的A腔室28、C腔室30的減震器油液無法通過工作活塞23與工作缸筒27之間的縫隙相互流通。伸張閥5與壓縮閥22由許多直徑不同的圓鋼片疊加而成，蓋住每一個(gè)圓孔的部分面積。伸張閥5、壓縮閥22在減震器油液的推動(dòng)下邊緣會(huì)翹起，但是在I號(hào)限位擋圈6和2號(hào)限位擋圈25的作用下又不會(huì)產(chǎn)生過大的變形，以免閥片被破壞。在磁致伸縮減震器拉伸的時(shí)候，A腔室28的減震器油液會(huì)通過壓縮閥22與工作活塞23的縫隙進(jìn)入工作活塞23的4個(gè)孔隙，然后通過伸張閥5與工作活塞23的縫隙進(jìn)入C腔室30。如果工作活塞23運(yùn)動(dòng)速度過快，伸張閥5在減震器油液的推動(dòng)下會(huì)產(chǎn)生邊緣翹曲，增加減震器油液流通面積。磁致伸縮減震器壓縮的時(shí)候，C腔室30的減震器油液會(huì)通過伸張閥5與工作活塞23的縫隙進(jìn)入工作活塞23的4個(gè)孔隙，然后通過壓縮閥22與工作活塞23的縫隙進(jìn)入A腔室28。如果工作活塞23運(yùn)動(dòng)速度過快，壓縮閥22在減震器油液的推動(dòng)下會(huì)產(chǎn)生邊緣翹曲，增加減震器油液流通面積。
[0053]磁致伸縮驅(qū)動(dòng)器結(jié)構(gòu)如下:
[0054]線圈骨架17套在磁致伸縮棒11上，線圈骨架17上纏繞著線圈10，線圈10通電后產(chǎn)生磁場(chǎng)。永久磁鐵16套在線圈10外邊。磁致伸縮棒11在通電線圈10產(chǎn)生的磁場(chǎng)和永久磁鐵16產(chǎn)生的磁場(chǎng)共同作用下會(huì)伸長(zhǎng)。在一定范圍內(nèi)，線圈10的輸入電壓越大,磁致伸縮棒11的伸長(zhǎng)量越大。磁致伸縮棒11的底端為磁致伸縮驅(qū)動(dòng)器底座15，上端為運(yùn)動(dòng)輸出桿8。運(yùn)動(dòng)輸出桿8底端壓著磁致伸縮棒11，頂端穿過連接螺母19，連接螺母19小端與磁致伸縮驅(qū)動(dòng)器外殼9通過螺紋連接，大端與滑閥體20通過螺紋連接。運(yùn)動(dòng)輸出桿8與連接螺母19之間裝有預(yù)緊彈簧18，通過預(yù)緊彈簧18使得磁致伸縮棒11預(yù)緊。磁致伸縮驅(qū)動(dòng)器外殼9將磁致伸縮棒11、永久磁鐵16、線圈10、線圈骨架17、運(yùn)動(dòng)輸出桿8、預(yù)緊彈簧18、連接螺母19與減震器油液分隔開來?；钊麠U12通過螺紋連接到磁致伸縮驅(qū)動(dòng)器底座15上，磁致伸縮驅(qū)動(dòng)器底座15通過螺紋連接到磁致伸縮驅(qū)動(dòng)器外殼9上。線圈10通過磁致伸縮驅(qū)動(dòng)器底座15和活塞桿12的孔連接到外部驅(qū)動(dòng)電路。
[0055]當(dāng)線圈10通電后，磁致伸縮棒11伸長(zhǎng)，推動(dòng)運(yùn)動(dòng)輸出桿8克服預(yù)緊彈簧18的預(yù)緊力向上運(yùn)動(dòng)。
[0056]滑閥系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如下:
[0057]滑閥體20通過連接螺母19與磁致伸縮驅(qū)動(dòng)器外殼9連接，滑閥芯7安裝在滑閥體20內(nèi)部，可以相對(duì)滑閥體20做軸向運(yùn)動(dòng)，滑閥芯7與滑閥體20之間裝有回復(fù)彈簧21。
[0058]連接螺母19大端通過螺紋連接到滑閥體20，小端通過螺紋連接到磁致伸縮驅(qū)動(dòng)器外殼9。連接螺母19中間為光孔，運(yùn)動(dòng)輸出桿8從中穿過，頂在滑閥芯7底端。運(yùn)動(dòng)輸出桿8運(yùn)動(dòng)會(huì)帶動(dòng)滑閥芯7運(yùn)動(dòng)相對(duì)于滑閥體20做軸向運(yùn)動(dòng)?；y體20加工有縫隙，下部邊緣加工有三層且對(duì)稱四段的環(huán)形縫隙，上部圓柱部分加工有通孔。滑閥芯7同樣加工有三層且對(duì)稱四段的環(huán)形縫隙，并且軸向也加工有縫隙，將三層縫隙連通并與滑閥芯7的上部相通。當(dāng)滑閥芯7相對(duì)于滑閥體20運(yùn)動(dòng)到某一位置時(shí)，滑閥芯7與滑閥體20的環(huán)形縫隙是相互結(jié)合的，其他位置逐漸錯(cuò)開直至完全錯(cuò)開。
[0059]活塞系統(tǒng)，滑閥系統(tǒng)和磁致伸縮驅(qū)動(dòng)器之間的關(guān)系如下:
[0060]在線圈10沒有通電的時(shí)候，磁致伸縮棒11沒有伸長(zhǎng)，運(yùn)動(dòng)輸出桿8沒有向上運(yùn)動(dòng)，也就是滑閥芯7在初始位置的時(shí)候，滑閥芯7的縫隙與滑閥體20的環(huán)形縫隙是相互錯(cuò)開的。線圈10通電后，磁致伸縮棒11伸長(zhǎng)，運(yùn)動(dòng)輸出桿8向上運(yùn)動(dòng)，壓動(dòng)滑閥芯7向上運(yùn)動(dòng)，滑閥芯7與滑閥體20的環(huán)形縫隙相結(jié)合，那么在磁致伸縮減震器拉伸的時(shí)候，減震器油液從A腔室28通過滑閥體20與滑閥芯7的環(huán)縫隙進(jìn)入B腔室29，通過滑閥體20的孔隙進(jìn)入C腔室30，磁致伸縮減震器壓縮的時(shí)候，減震器油液從C腔室30通過滑閥體20的孔隙進(jìn)入B腔室29，再通過滑閥芯7與滑閥體20的環(huán)形縫隙進(jìn)入A腔室28，也就是說在原有減震器油液流通的通道(壓縮閥22，工作活塞23上的孔隙，伸張閥5)的基礎(chǔ)之上，又增加了一條可控的通道。在一定范圍內(nèi)，線圈10兩端電壓越高，磁致伸縮棒11的伸長(zhǎng)量越大，因此通過改變線圈10的輸入電壓，可以實(shí)現(xiàn)磁致伸縮棒11的伸長(zhǎng)量連續(xù)可變，進(jìn)而使得運(yùn)動(dòng)輸出桿8的伸長(zhǎng)量連續(xù)可變，也就是滑閥芯7與滑閥體20的環(huán)形縫隙的結(jié)合量連續(xù)可變，因此減震器油液流通面積連續(xù)可控，磁致伸縮減震器的阻尼系數(shù)人為連續(xù)可變。滑閥體20與滑閥芯7對(duì)應(yīng)的縫隙有三條，這樣滑閥體20與滑閥芯7相結(jié)合后產(chǎn)生的減震器油液的流通面積會(huì)更大，磁致伸縮減震器控制效果更加明顯。
[0061]回復(fù)彈簧21保證滑閥芯7在線圈10斷電后，能夠快速回到初始位置，即滑閥芯7與滑閥體20的環(huán)形縫隙相互錯(cuò)開，A腔室28中的減震器油液無法通過B腔室29流通到C腔室30，C腔室30中的減震器油液也無法通過B腔室29流通到A腔室28，只能通過活塞系統(tǒng)，在A腔室28和C腔室30來回流動(dòng)。
[0062]具體以磁致伸縮減震器拉伸過程為例。
[0063]磁致伸縮減震器拉伸過程也就是車輪相對(duì)于車身向下運(yùn)動(dòng)的過程中，線圈10未通電，滑閥芯7與滑閥體20的環(huán)形縫隙相互錯(cuò)開，A腔室28的減震器油液會(huì)通過壓縮閥22與工作活塞23的縫隙進(jìn)入工作活塞23的4個(gè)孔隙，然后通過伸張閥5與工作活塞23的縫隙進(jìn)入C腔室30。如果工作活塞23運(yùn)動(dòng)速度過快，伸張閥5在減震器油液的推動(dòng)下會(huì)產(chǎn)生邊緣翹曲，增加減震器油液流通面積。如果希望車輪能夠相對(duì)于車身快速向下運(yùn)動(dòng)，那么就給線圈10通電，磁致伸縮棒11在通電線圈10和永久磁鐵16共同產(chǎn)生的磁場(chǎng)作用下會(huì)伸長(zhǎng)，壓動(dòng)運(yùn)動(dòng)輸出桿8向上運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)輸出桿8克服預(yù)緊彈簧18的預(yù)緊力，并且穿過連接螺母19向上運(yùn)動(dòng)，壓動(dòng)滑閥芯7向上運(yùn)動(dòng)，使得滑閥芯7的縫隙與滑閥體20的環(huán)形縫隙相結(jié)合。A腔室28的減震器油液就可以通過滑閥體20與滑閥芯7相互結(jié)合的環(huán)形縫隙流到B腔室29，然后通過滑閥體20上部的孔隙流到C腔室30。這樣就會(huì)產(chǎn)生兩條油液流通的通道，其中第二條通道減震器油液流通面積可控，磁致伸縮減震器阻尼系數(shù)就會(huì)改變。當(dāng)又需要磁致伸縮減震器有較大的阻尼力的時(shí)候，線圈10斷電，磁致伸縮棒11收縮，導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)輸出桿8向下運(yùn)動(dòng)，此時(shí)滑閥芯7在回復(fù)彈簧21的作用下迅速向下運(yùn)動(dòng)，滑閥芯7與滑閥體20的環(huán)形縫隙再一次錯(cuò)開，減震器油液無法通過這條路徑流動(dòng)。通過控制線圈10的電壓，可以實(shí)現(xiàn)磁致伸縮棒11的伸長(zhǎng)量連續(xù)可變，進(jìn)而使得運(yùn)動(dòng)輸出桿8的伸長(zhǎng)量連續(xù)可變，也就是滑閥芯7與滑閥體20的環(huán)形縫隙的結(jié)合量連續(xù)可變，因此減震器油液流通面積連續(xù)可控，磁致伸縮減震器的阻尼系數(shù)人為連續(xù)可變。
[0064]磁致伸縮減震器壓縮過程原理一樣。
[0065]一個(gè)減震器如果只有伸張閥5、壓縮閥22和工作活塞23，通過設(shè)計(jì)伸張閥片和壓縮閥片的剛度和組數(shù)，可以實(shí)現(xiàn)固定的減震器活塞桿12運(yùn)動(dòng)速度和減震器阻尼力之間的關(guān)系。通過加裝磁致伸縮驅(qū)動(dòng)器和滑閥系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)多一條可控的減震器油液流通通道，實(shí)現(xiàn)減震器活塞桿12運(yùn)動(dòng)速度和減震器阻尼力之間連續(xù)變化的關(guān)系，實(shí)現(xiàn)減震器阻尼系數(shù)連續(xù)可調(diào)。
[0066]彈簧托2焊接在工作缸筒27上，用于支撐懸架系統(tǒng)中的減震螺旋彈簧。磁致伸縮減震器底端為活塞桿導(dǎo)向器13和活塞桿密封圈14?；钊麠U導(dǎo)向器13通過焊接固定在工作缸筒27底部，活塞桿導(dǎo)向器13保證活塞桿12、磁致伸縮驅(qū)動(dòng)器、滑閥系統(tǒng)和活塞系統(tǒng)相對(duì)于工作缸筒27進(jìn)行軸向運(yùn)動(dòng)，活塞桿密封圈14安裝在活塞桿導(dǎo)向器13與活塞桿12之間，保證活塞桿12上下運(yùn)動(dòng)時(shí)，減震器油液不向外泄露。
[0067]磁致伸縮減震器上邊的工作缸筒27內(nèi)通過浮動(dòng)活塞3和ο型密封圈26封閉高壓氮?dú)狻８?dòng)活塞3和ο型密封圈26可以相對(duì)工作缸筒27向上或者向下運(yùn)動(dòng)。
[0068]在磁致伸縮減震器拉伸過程中，減震器油液由A腔室28流到C腔室30，由于A腔室28與C腔室30相比多了滑閥系統(tǒng)、磁致伸縮驅(qū)動(dòng)器和活塞桿12，從A腔室28流到C腔室30的油液的體積小于C腔室30體積的增長(zhǎng)量，所以需要補(bǔ)償這一部分體積。C腔室30上端的浮動(dòng)活塞3和ο型密封圈26密封的高壓氮?dú)?，在磁致伸縮減震器拉伸的時(shí)候，浮動(dòng)活塞3連同ο型密封圈26向下運(yùn)動(dòng)，用于補(bǔ)償C腔室30所需的那一部分體積。壓縮過程從C腔室30流到A腔室28的減震器油液的體積小于C腔室30體積的減少量，此時(shí)浮動(dòng)活塞3連同ο型密封圈26向上運(yùn)動(dòng)，用于容納多余的減震器油液。
【權(quán)利要求】
1.一種磁致伸縮減震器，主要由活塞系統(tǒng)、滑閥系統(tǒng)和磁致伸縮驅(qū)動(dòng)器組成；其特征在于: 所述活塞系統(tǒng)由通過鎖緊螺母(4)鎖緊并依次套裝在滑閥系統(tǒng)中滑閥體(20)上的I號(hào)限位擋圈(6)、壓縮閥(22)、工作活塞(23)、伸張閥(5)和2號(hào)限位擋圈(25)組成； 所述滑閥系統(tǒng)由滑閥體(20)、安裝在滑閥體(20)內(nèi)部且相對(duì)滑閥體(20)做軸向運(yùn)動(dòng)的滑閥芯(7)和安裝在滑閥芯(7)與滑閥體(20)之間的回復(fù)彈簧(21)組成； 所述磁致伸縮驅(qū)動(dòng)器由磁致伸縮棒(11)、套在磁致伸縮棒(11)外的線圈骨架(17)、纏繞在線圈骨架(17 )上的線圈(10 )、套在線圈(10 )外面的永久磁鐵(16 )、連接螺母(19 )、底端壓著磁致伸縮棒(11)的運(yùn)動(dòng)輸出桿(8)、安裝在運(yùn)動(dòng)輸出桿(8)與連接螺母(19)之間的預(yù)緊彈簧(18)、在磁致伸縮棒(11)底端的磁致伸縮驅(qū)動(dòng)器底座(15)和與磁致伸縮驅(qū)動(dòng)器底座(15)連接的磁致伸縮驅(qū)動(dòng)器外殼(9)組成； 連接螺母(19) 一端連接滑閥體(20)，另一端連接磁致伸縮驅(qū)動(dòng)器外殼(9)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種磁致伸縮減震器，其特征在于: 滑閥體(20)下部邊緣設(shè)有三層且對(duì)稱四段的環(huán)形縫隙，滑閥體(20)上部圓柱部分設(shè)有通孔；滑閥芯(7)設(shè)有與滑閥體(20)對(duì)應(yīng)的三層且對(duì)稱四段的環(huán)形縫隙，滑閥芯(7)軸向設(shè)有縫隙，軸向的縫隙通向滑閥芯(7)的上端并與三層且對(duì)稱四段的環(huán)形縫隙相通。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種磁致伸縮減震器，其特征在于: 工作活塞(23)設(shè)有四個(gè)通孔，工作活塞(23)邊緣設(shè)有活塞環(huán)(24)，活塞環(huán)(24)用于密封； 伸張閥(5)與壓縮閥(22)分別由二`個(gè)以上直徑不同的圓鋼片疊加而成，蓋住工作活塞(23)四個(gè)通孔的部分面積。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種磁致伸縮減震器，其特征在于: 連接螺母(19)中間設(shè)有通孔，運(yùn)動(dòng)輸出桿(8)從中穿過，運(yùn)動(dòng)輸出桿(8)頂在滑閥芯(7)底端；運(yùn)動(dòng)輸出桿(8)帶動(dòng)滑閥芯(7)相對(duì)滑閥體(20)做軸向運(yùn)動(dòng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種磁致伸縮減震器，其特征在于: 磁致伸縮減震器還包括工作缸筒(27)、固定在工作缸筒(27)頂端的吊環(huán)(I)、固定在工作缸筒(27)底端的活塞桿導(dǎo)向器(13)、固定在工作缸筒(27)上部的彈簧托2、在工作缸筒(27)內(nèi)封閉高壓氮?dú)庥玫母?dòng)活塞(3)和ο型密封圈(26)、連接到磁致伸縮驅(qū)動(dòng)器底座(15)上的活塞桿(12)以及安裝在活塞桿導(dǎo)向器(13)與活塞桿(12)之間的活塞桿密封圈(14)； 磁致伸縮減震器通過吊環(huán)(I)和活塞桿(12)連接到車輛懸架系統(tǒng)中，傳遞運(yùn)動(dòng)和力； 線圈(10)通過磁致伸縮驅(qū)動(dòng)器底座(15)的孔和活塞桿(12)的孔連接到外部驅(qū)動(dòng)電路。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種磁致伸縮減震器，其特征在于: 工作缸筒(27)、活塞系統(tǒng)下面部分和活塞桿導(dǎo)向器(13)上部形成A腔室(28);滑閥芯(7)和滑閥體(20)形成B腔室(29);工作缸筒(27)、活塞系統(tǒng)上面部分和浮動(dòng)活塞(3)形成C腔室(30)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種磁致伸縮減震器，其特征在于: 線圈(10)通電，磁致伸縮棒(11)伸長(zhǎng)，運(yùn)動(dòng)輸出桿(8)向上運(yùn)動(dòng)，推動(dòng)滑閥芯(7)向上運(yùn)動(dòng)，滑閥芯(7)的環(huán)形縫隙與滑閥體(20)的環(huán)形縫隙相結(jié)合；磁致伸縮減震器拉伸的時(shí)候，活塞桿(12)帶動(dòng)磁致伸縮驅(qū)動(dòng)器、滑閥系統(tǒng)和活塞系統(tǒng)相對(duì)吊環(huán)(I)和工作缸筒(27)向下運(yùn)動(dòng)；一部分減震器油液從A腔室(28)通過滑閥體(20)的環(huán)形縫隙和滑閥芯(7)的環(huán)形縫隙進(jìn)入B腔室(29 )，通過滑閥體(20 )的通孔進(jìn)入C腔室(30 );另一部分減震器油液通過壓縮閥(22 )與工作活塞(23 )的縫隙、工作活塞(23 )上的通孔、伸張閥(5 )與工作活塞(23)的縫隙，從A腔室(28)流到C腔室(30);磁致伸縮減震器壓縮的時(shí)候，活塞桿(12)帶動(dòng)磁致伸縮驅(qū)動(dòng)器、滑閥系統(tǒng)和活塞系統(tǒng)相對(duì)吊環(huán)(I)和工作缸筒(27)向上運(yùn)動(dòng)；一部分減震器油液從C腔室(30 )通過滑閥體(20 )的通孔進(jìn)入B腔室(29 )，再通過滑閥芯(7 )的環(huán)形縫隙和滑閥體(20)的環(huán)形縫隙進(jìn)入A腔室(28);另一部分減震器油液通過伸張閥(5)與工作活塞(23 )的縫隙、工作活塞(23 )上的通孔、壓縮閥(22 )與工作活塞(23 )的縫隙，從C腔室(30)流到A腔室(28)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種磁致伸縮減震器，其特征在于: 線圈(10)斷電，回復(fù)彈簧(21)使滑閥芯(7)回到初始位置，滑閥芯(7)的環(huán)形縫隙與滑閥體(20)的環(huán)形縫隙相互錯(cuò)開，A腔室(28)中的減震器油液無法通過B腔室(29)流通到C腔室(30 )，C腔室(30 )中的減震器油液也無法通過B腔室(29 )流通到A腔室(28 )，只能通過伸張閥(5 )與工作活塞(23 )的縫隙、工作活塞(23 )上的通孔、壓縮閥(22 )與工作活塞(23 )的縫隙，在A腔室(28 )和C腔室(30 )之間來回流動(dòng)。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種磁致伸縮減震器，其特征在于: 線圈(10)不通電，磁致伸縮棒(11)不伸長(zhǎng)，運(yùn)動(dòng)輸出桿(8)不向上運(yùn)動(dòng)，滑閥芯(7)不向上運(yùn)動(dòng)，滑閥芯(7)的環(huán)形縫隙與滑閥體(20)的環(huán)形縫隙相互錯(cuò)開，無論磁致伸縮減震器拉伸還是壓縮，A腔室(28)和C腔室(30)內(nèi)的減震器油液無法通過B腔室(29)相互流通 。
【文檔編號(hào)】F16F9/50GK203548689SQ201320754342
【公開日】2014年4月16日 申請(qǐng)日期:2013年11月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月25日
【發(fā)明者】岳漢奇, 高炳釗, 陳虹, 唐娜娜 申請(qǐng)人:吉林大學(xué)