本發(fā)明涉及減震器領(lǐng)域，具體涉及一種用于車輛上的磁電反應(yīng)式可變阻尼減震器。

背景技術(shù)：

車輛在行駛過程中，其對減震器阻尼強弱的要求會隨負載、道路狀況、車速、縱向加速度、側(cè)向加速度、垂直加速度等形式狀態(tài)的變化而改變，同時也會因駕駛員個性的差異而不同。當(dāng)行駛狀況發(fā)生變化或有調(diào)節(jié)減震器阻尼的需要時，不能相應(yīng)調(diào)節(jié)阻尼強度的減震器難以達到令人滿意的減震效果，會使車輛舒適性受到嚴重影響。

為解決上述問題，現(xiàn)在常用的可變阻尼減震器有CDC連續(xù)減震器和MRC磁流變減震器。然而，CDC連續(xù)減震器在使用過程中需要消耗電能，而MRC磁流變減震器在使用過程中不僅需要消耗電能，還需使用特殊的阻尼液。

因此，設(shè)計一種磁電反應(yīng)式可變阻尼減震器，能夠?qū)崿F(xiàn)阻尼可調(diào)，且能產(chǎn)生電能，節(jié)約能源，顯然具有積極的現(xiàn)實意義。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的發(fā)明目的是提供一種磁電反應(yīng)式可變阻尼減震器。

為達到上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種磁電反應(yīng)式可變阻尼減震器，用于車輛減震，其包括減震器外殼、設(shè)于減震器外殼內(nèi)壁的永久磁鐵套筒以及設(shè)于永久磁鐵套筒內(nèi)的電磁線圈活塞，所述減震器外殼的下端設(shè)有下蓋，所述減震器外殼的上端設(shè)有上蓋，所述上蓋上設(shè)有一圓孔，所述電磁線圈活塞上固定設(shè)有一中空的減震器桿，所述減震器桿上遠離電磁線圈活塞的一端經(jīng)圓孔伸出上蓋，所述圓孔上設(shè)有上蓋密封圈，所述減震器桿的內(nèi)部設(shè)有一連接至電磁線圈活塞內(nèi)部電氣件的導(dǎo)線。

進一步地，所述減震器外殼內(nèi)部位于上蓋內(nèi)側(cè)設(shè)有上緩沖膠塊，位于下蓋內(nèi)側(cè)設(shè)有下緩沖膠塊。

進一步地，所述減震器桿內(nèi)部設(shè)有一測距光纖，所述測距光纖延伸到電磁線圈活塞的底部。

進一步地，所述電磁線圈活塞包括中空的T型架和復(fù)數(shù)個線圈繞組，所述減震器桿與T型架固定連接，所述T型架包括橫部和垂直設(shè)于橫部上的縱部,所述線圈繞組層疊套設(shè)于縱部上，所述橫部設(shè)有一電磁閥,所述電磁閥的氣孔開設(shè)于橫部的上表面上，所述縱部的底面上設(shè)有一導(dǎo)氣孔,所述氣孔和導(dǎo)氣孔經(jīng)T型架內(nèi)部連通。

優(yōu)選地，所述減震器桿與T型架經(jīng)螺紋連接。

進一步地，所述線圈繞組包括中空的硅鋼片載體，所述硅鋼片載體內(nèi)部均勻設(shè)有復(fù)數(shù)根由硅鋼片載體中心向邊緣發(fā)散的繞線分支，每一根所述繞線分支上均繞設(shè)有電磁線圈，每一根所述繞線分支上的電磁線圈繞線方向均相同，所述電磁線圈與導(dǎo)線相連。

進一步地，所述電磁閥包括設(shè)于電磁閥腔體內(nèi)的電磁閥鐵芯，所述電磁閥鐵芯的頂端設(shè)有對應(yīng)氣孔的橡膠墊，所述電磁閥鐵芯內(nèi)部設(shè)有彈簧，所述彈簧一端固定連接到電磁閥鐵芯內(nèi)部，另一端固定連接到一電磁閥密封蓋，所述電磁閥密封蓋位于電磁閥鐵芯下方，所述電磁閥鐵芯的底部設(shè)有緩沖橡膠圈，所述電磁閥內(nèi)壁上位于電磁閥鐵芯外圍設(shè)有電磁閥電磁線圈。

進一步地，所述電磁線圈活塞上還設(shè)有霍爾傳感器，所述霍爾傳感器位于復(fù)數(shù)個線圈繞組中的最下面一個線圈繞組上。

優(yōu)選地，所述永久磁鐵套筒由復(fù)數(shù)個永久磁鐵以N極和S極交錯排列的形式層疊而成，且所述永久磁鐵的充磁方向水平垂直于電磁線圈活塞的中心線的長度方向，在同等長度下，所述線圈繞組的層數(shù)與永久磁鐵的個數(shù)之比為3：2。

進一步地，所述永久磁鐵和線圈繞組的表面敷有聚四氟乙烯石墨涂層。

由于上述技術(shù)方案運用，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點：

1．本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)減震器的阻尼可調(diào)，且在運動過程中能夠產(chǎn)生電能，并通過電路控制可以將電能存儲或供給給車上的用電設(shè)備，能夠節(jié)約能源；

2．本發(fā)明在減震器內(nèi)部安裝了測距光纖，能夠間接測量出車輛底盤的高度，提高產(chǎn)品的兼容性。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實施例一的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明的線圈繞組機構(gòu)示意圖。

圖3是本發(fā)明的電磁線圈活塞結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是本發(fā)明作為動力裝置的工作原理初始狀態(tài)示意圖。

圖5是本發(fā)明作為動力裝置的第一線圈繞組通電為N極后的示意圖。

圖6是本發(fā)明作為動力裝置的第二線圈繞組通電為S極時的示意圖。

圖7是本發(fā)明作為動力裝置的第二線圈繞組通電為S極后的示意圖。

圖8是本發(fā)明作為動力裝置的第三線圈繞組通電為N極后的示意圖。

其中：1、減震器外殼；2、永久磁鐵套筒；3、電磁線圈活塞；4、下蓋；5、上蓋；6、減震器桿；7、上蓋密封圈；8、導(dǎo)線；9、上緩沖膠塊；10、下緩沖膠塊；11、測距光纖；12、T型架；13、線圈繞組；14、氣孔；15、導(dǎo)氣孔；16、硅鋼片載體；17、電磁線圈；18、電磁閥鐵芯；19、橡膠墊；20、彈簧；21、電磁閥密封蓋；22、緩沖橡膠圈；23、電磁閥電磁線圈；24、霍爾傳感器。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步描述：

實施例一：

參見圖1至3所示，一種磁電反應(yīng)式可變阻尼減震器，用于車輛減震，其包括減震器外殼1、設(shè)于減震器外殼內(nèi)壁的永久磁鐵套筒2以及設(shè)于永久磁鐵套筒內(nèi)的電磁線圈活塞3，所述減震器外殼的下端設(shè)有下蓋4，所述減震器外殼的上端設(shè)有上蓋5，所述上蓋上設(shè)有一圓孔，所述電磁線圈活塞上固定設(shè)有一中空的減震器桿6，所述減震器桿上遠離電磁線圈活塞的一端經(jīng)圓孔伸出上蓋，所述圓孔上設(shè)有上蓋密封圈7，所述減震器桿的內(nèi)部設(shè)有一連接至電磁線圈活塞內(nèi)部電氣件的導(dǎo)線8。

上文中，所述電磁線圈活塞在永久磁鐵套筒、上蓋和下蓋組成的封閉空間內(nèi)可以上下自由運動，所述電磁線圈活塞和與永久磁鐵套筒的內(nèi)壁組成的上下兩個氣室內(nèi)充滿惰性氣體，其中，所述電磁線圈活塞和與永久磁鐵套筒的內(nèi)壁之間有一定間隙，該間隙用于上下兩個氣室氣體的交換，間隙的大小影響減震器固有的阻尼。

本實施例中，所述減震器外殼內(nèi)部位于上蓋內(nèi)側(cè)設(shè)有上緩沖膠塊9，位于下蓋內(nèi)側(cè)設(shè)有下緩沖膠塊10。

所述減震器桿內(nèi)部設(shè)有一測距光纖11，所述測距光纖延伸到電磁線圈活塞的底部，所述測距光纖用于測量電磁線圈活塞到下蓋的距離，間接可以測量車身底盤的高度，提高產(chǎn)品的兼容性。

所述電磁線圈活塞包括中空的T型架12和復(fù)數(shù)個線圈繞組13，所述減震器桿與T型架固定連接，所述T型架包括橫部和垂直設(shè)于橫部上的縱部,所述線圈繞組層疊套設(shè)于縱部上，所述橫部設(shè)有一電磁閥,所述電磁閥的氣孔14開設(shè)于橫部的上表面上，所述縱部的底面上設(shè)有一導(dǎo)氣孔15,所述氣孔和導(dǎo)氣孔經(jīng)T型架內(nèi)部連通。

所述減震器桿與T型架經(jīng)螺紋連接。

所述線圈繞組包括中空的硅鋼片載體16，所述硅鋼片載體內(nèi)部均勻設(shè)有復(fù)數(shù)根由硅鋼片載體中心向邊緣發(fā)散的繞線分支，每一根所述繞線分支上均繞設(shè)有電磁線圈17，每一根所述繞線分支上的電磁線圈繞線方向均相同，所述電磁線圈與導(dǎo)線相連，本實施例中，所述繞線分支為5根，其與纏繞的線圈的直徑和匝數(shù)有關(guān)。

所述電磁閥包括設(shè)于電磁閥腔體內(nèi)的電磁閥鐵芯18，所述電磁閥鐵芯的頂端設(shè)有對應(yīng)氣孔的橡膠墊19，用于密封氣孔，所述電磁閥鐵芯內(nèi)部設(shè)有彈簧20，用于推動電磁閥鐵芯密封氣孔，所述彈簧一端固定連接到電磁閥鐵芯內(nèi)部，另一端固定連接到一電磁閥密封蓋21，所述電磁閥密封蓋位于電磁閥鐵芯下方，所述電磁閥鐵芯的底部設(shè)有緩沖橡膠圈22，用于電磁閥鐵芯動作時候的緩沖和消音，所述電磁閥內(nèi)壁上位于電磁閥鐵芯外圍設(shè)有電磁閥電磁線圈23。

所述電磁線圈活塞上還設(shè)有霍爾傳感器24，所述霍爾傳感器位于復(fù)數(shù)個線圈繞組中的最下面一個線圈繞組上，所述霍爾傳感器用于測量永久磁鐵套筒上磁極的極性。

所述永久磁鐵套筒由復(fù)數(shù)個永久磁鐵以N極和S極交錯排列的形式層疊而成，且所述永久磁鐵的充磁方向水平垂直于電磁線圈活塞的中心線的長度方向，在同等長度下，所述線圈繞組的層數(shù)與永久磁鐵的個數(shù)之比為3：2。

所述永久磁鐵和線圈繞組的表面敷有聚四氟乙烯石墨涂層，具有耐高溫和潤滑的作用。

本發(fā)明的減震器具有如下功能，現(xiàn)一一說明其工作原理：

1、減震器作為發(fā)電裝置：

當(dāng)減震器桿由于外力作用上下運動時，電磁線圈活塞內(nèi)的電磁線圈會做切割磁感線運動，如果電磁線圈是閉合的就會在電磁線圈內(nèi)部產(chǎn)生電流，即產(chǎn)生電能，且產(chǎn)生的電能的大小與電磁線圈的數(shù)量、永久磁鐵套筒磁力的大小、減震器桿運動的速度和位移量有關(guān)。

2、減震器作為動力裝置：

參見圖4至8所示，左側(cè)為永久磁鐵套筒磁極分布，右側(cè)為電磁線圈活塞中的3組線圈繞組。假設(shè)線圈繞組從下到上依次為第一組、第二組、第三組，假設(shè)永久磁鐵套筒磁極位置與電磁線圈活塞中3組線圈繞組的位置關(guān)系為圖中所示的初始位置，滿足前面所述的同等距離下線圈繞組的層數(shù)與永久磁鐵的個數(shù)之比為3：2，當(dāng)?shù)谝唤M線圈繞組通電并使線圈繞組的外部為電磁N極，其他2組線圈繞組不通電后（電流大小足夠的情況下），由于磁通量要走最短路徑的作用，在磁力的作用下，會使線圈繞組向上移動，使電磁N極正對永久磁鐵S極；

同理當(dāng)?shù)诙M線圈繞組通電并使線圈繞組的外部為電磁S極，其他2組線圈繞組不通電后, 在磁力的作用下線圈繞組又會向上運動，使電磁S極正對永久磁鐵N極。

霍爾傳感器用于檢測線圈繞組是否移動或者是否到達指定位置，測距光纖用于檢測電磁線圈活塞的位移的大小。按照如上所述使線圈繞組如此通電循環(huán)下去，就能使電磁線圈活塞在電力的驅(qū)動下做上下運動及帶動減震器桿做上下運動。當(dāng)需要減震器桿快速運動時，由于減震器內(nèi)部的上下氣室的阻力作用，可以通過打開電磁線圈活塞中的電磁閥來減小電磁線圈活塞的運動阻力。

變阻尼即是在某一外力的情況下，要求減震器桿上下運動速度的快慢。在外力相同的情況下，減震器桿向上或者向下運動的速度快，即是阻尼系數(shù)??；減震器桿向上或者向下運動的速度慢，即是阻尼系數(shù)大。

因為本發(fā)明的減震器既能發(fā)電又能作為動力，因此本減震器也有兩種方法來改變阻尼：

1、減震器在作為發(fā)電裝置的情況下變阻尼：

在不考慮前面所述減震器固有阻尼的情況下。通過改變發(fā)電裝置所帶的負載的大小即可改變阻尼的大小。例如當(dāng)減震器作為發(fā)電裝置通過充電電路向充電電池充電時，如果通過電流增大充電電流，則相當(dāng)于增大負載，阻尼就會增大。同理，當(dāng)減小充電電流時，負載減小，阻尼就會減小。

2、減震器在作為動力裝置的情況下變阻尼：

當(dāng)減震器在作為動力裝置的情況下，當(dāng)需要增大阻尼時，可以通過增加流過電磁線圈活塞中相關(guān)線圈繞組的電流來增加磁力，從而增加磁力的保持力，甚至使電磁線圈活塞做與減震器桿運動方向相反的運動來增加阻力，即增大阻尼；當(dāng)需要減小阻尼時，可以通過減小流過電磁線圈活塞中相關(guān)線圈繞組的電流來減小磁力，從而減小磁力的保持力，甚至使電磁線圈活塞做與減震器桿運動方向相同的運動來減小阻力，也可以通過控制打開電磁線圈活塞中的電磁閥減小減震器內(nèi)部上下兩個氣室氣體流動阻力來減小阻力，減小阻尼。