件，为不导磁的铝合金材质制作；
[0029]所述磁流变弹性体3为自制件，采用在硅橡胶基体中添加微米级直径的羰基铁粉制成，这种方式制备的磁流变弹性体比较软，刚度和阻尼可调性高；
[0030]所述螺旋弹簧5为市购标准件，具体规格根据工作筒2和活塞杆9的尺寸而定；
[0031]所述保护罩6为自制件，是普通钢铸造件；
[0032]所述密封环7为市购件，具体规格根据工作筒2和活塞杆9的尺寸而定；
[0033]所述上支座8为自制件，采用普通钢材质制作，具体尺寸根据保护罩6和活塞杆9而定；
[0034]所述活塞杆9为自制件，是普通钢机械加工件；
[0035]所述活塞10为自制件，是普通钢机械加工件；
[0036]所述调整垫片11为市购标准件，具体规格根据活塞杆9的尺寸而定；
[0037]所述压紧螺母12为市购标准件，具体规格根据活塞杆9的尺寸而定；
[0038]所述上励磁铁芯13和下励磁铁芯14为自制件，材料选择合金钢或其他强度及导磁率都很高的材质制作；
[0039]所述控制线15为市购件，是普通铜芯导线；
[0040]所述控制器16为市购件，型号为32位STM32F205RF微处理器，片内RAM为128KB，片内ROM为512KB，通过编程可以实现信号处理与控制；
[0041]所述信号线17为市购件，是普通铜芯导线，根据车高传感器18的型号而定；
[0042]所述车高传感器18为市购件，型号为宏创RQH-10030 ；
[0043]所述隔磁底板19为自制件，采用不导磁的铝合金材料制成，具体尺寸根据工作筒2和下励磁铁芯14的尺寸而定；
[0044]所述下支座20为自制件，采用普通钢材料，具体尺寸根据工作筒2和车辆安装的尺寸而定；
[0045]如附图所示，本发明所涉及的车辆座椅减振装置安装于车辆座椅的底部，隔离和降低车身振动对车辆驾驶员和乘客的影响，提高车辆乘坐的舒适性和安全性。工作过程中主要由磁流变弹性体3和螺旋弹簧5来吸收振动能量，起到吸振和减振的作用，其中螺旋螺旋弹簧5的刚度和阻尼是固定不变的，而磁流变弹性体3的刚度和阻尼是可以进行实时控制调节的；上励磁线圈4和下励磁线圈I通电后，工作筒内部形成磁场，通过改变电流大小可以改变内部磁场的强弱；根据安装在车辆的车身与车桥之间的车高传感器18，可以测量出车身与车桥相对高度变化的频率和幅度，从而判断出车辆行驶的路况，通过信号线17传递给控制器16，按照预先设定的控制策略向上励磁线圈4和下励磁线圈I发送控制信号，具体如下:当车高传感器18探测到车身发生低频、大幅度振动时，控制器16向上励磁线圈4和下激励磁线圈I发出电流信号并实时控制，使工作筒2内部的磁场增强，磁流变弹性体3的刚度和阻尼增大，整个座椅减振悬置处于高刚度、大阻尼的减振状态；当车高传感器18探测到车身发生高频、小幅度振动时，控制器16向上励磁线圈4和下激励磁线圈I发出电流信号并实时控制，使工作筒2内部的磁场减弱或消失，磁流变弹性体3的刚度和阻尼减小，车辆座椅减振装置处于低刚度、小阻尼的减振状态。
[0046]本发明按照设想实施特例进行了说明，但不局限于上述实例，凡是符合本发明的思路，采用相似结构及材料替换的方法所获得的技术方案，都属于本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种半主动式磁流变弹性体车辆座椅减振装置，其特征在于:该装置包括下励磁线圈、工作筒、磁流变弹性体、上励磁线圈、螺旋弹簧、保护罩、密封环、上支座、活塞杆、活塞、调整垫片、压紧螺母、上励磁铁芯、下励磁铁芯、控制线、控制器、信号线、车高传感器、隔磁底板、下支座。在工作筒内安置有作为电磁场加载源的励磁线圈和励磁铁芯，磁流变弹性体位于上下励磁铁芯之间；螺旋弹簧安置于活塞和上励磁铁芯之间，可以支撑活塞，同时能够辅助减振装置吸收和降低振动能量；车高传感器把车身的振动信号传输给控制器；控制器通过控制线可以改变工作筒内部电磁场的强弱，进而实现磁流变弹性体刚度和阻尼的实时调节，满足车辆行驶过程中座椅系统对多路况的减振要求，提高车辆的驾乘舒适性。 所述上励磁线圈和上下励磁线圈由漆包铜导线绕制，为自制件，其功能是作为电磁场中电流加载源并调节电磁场强度； 所述上励磁铁芯和下励磁铁芯为自制件，选择合金钢或其他强度及导磁率都很高的材料制作，其功能是作为电磁场的加载源； 所述磁流变弹性体是实心圆柱体，为自制件，采用在硅橡胶基体中添加微米级直径的羰基铁粉制成，这种方式制备的磁流变弹性体比较软，刚度和阻尼可调性高，其功能是车辆座椅的减振和吸振； 所述工作筒为圆形筒状件，为自制件，其上设有连线孔，选择不导磁的铝合金材质制作，其功能是隔断磁场并为活塞提供工作空间； 所述螺旋弹簧为市购标准件，具体规格根据工作筒和活塞杆的尺寸而定，其功能是活塞的支撑以及车辆座椅的减振和吸振； 所述保护罩为自制件，是普通钢铸造件，其功能是防尘和保护工作筒； 所述上支座为自制件，采用普通钢材质制作，具体尺寸根据保护罩、活塞杆和车辆安装的尺寸而定，其功能是连接减振装置与车辆座椅； 所述下支座为自制件，采用普通钢材料，具体尺寸根据工作筒2和车辆安装的尺寸而定，其功能是连接减振装置与车辆座椅； 所述控制器为市购件，型号为32位STM32F205RF微处理器，片内RAM为128KB，片内ROM为512KB，通过编程可以实现信号处理与控制； 所述车高传感器为市购件，型号为宏创RQH-10030，安装在车辆的车身与车桥之间，其功能是用来测量车身与车桥相对高度变化的频率和幅度； 所述隔磁底板为自制件，采用不导磁的铝合金材料制成，具体尺寸根据工作筒和下励磁铁芯的尺寸而定，其功能是隔断底部磁场。
【专利摘要】一种半主动式磁流变弹性体车辆座椅减振装置，它包括下励磁线圈、工作筒、磁流变弹性体、上励磁线圈、螺旋弹簧、保护罩、密封环、上支座、活塞杆、活塞、调整垫片、压紧螺母、上励磁铁芯、下励磁铁芯、控制线、控制器、信号线、车高传感器、隔磁底板、下支座。工作筒内安置有作为电磁场加载源的励磁线圈和励磁铁芯，磁流变弹性体位于上下励磁铁芯之间；车高传感器把车身的振动信号传输给控制器；控制器通过控制线可以改变励磁线圈中的电流大小，导致励磁线圈和励磁铁芯内的磁场强弱发生改变，从而实时调节磁流变弹性体的刚度和阻尼；螺旋弹簧可以辅助减振装置吸收和降低振动能量。通过固定刚度、阻尼的螺旋弹簧和可调刚度、阻尼的磁流变弹性体的共同作用，提供一种半主动式磁流变弹性体车辆座椅减振装置，从而提高车辆的驾乘舒适性。
【IPC分类】B60N2-54, B60N2-50
【公开号】CN104802680
【申请号】CN201510255891
【发明人】孙凌玉, 李立军
【申请人】北京航空航天大学
【公开日】2015年7月29日
【申请日】2015年5月19日