专利名称：用于填充有磁流变流体的发动机底座的孔板装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种安装于使用了磁流变(MR)流体的液压发动机底座内部的孔板，更特别地涉及这样形成的孔板，其使得磁场与在流动路径(MR流体通过所述流动路径流动)的所有区域上的MR流体的流动方向垂直排列，并使得流动路径仅允许分别在线圈组的内部和外部沿着线圈组的周边的单向流动。
背景技术：
为了抑制发动机振动，车辆的发动机通过发动机底座而安装于车身的发动机室中。常用的发动机底座为利用橡胶材料的回弹性的橡胶底座，以及填充有液体并利用来自液体移动的粘滞阻力来抑制振动的液压底座。当然，液压发动机底座构造为抑制高频率范围和低频率范围两者的振动，并广泛用于许多类型的车辆中。图I示出了具有常规结构的液压发动机底座的横截面。液压发动机底座将液压流体保持在由绝缘体2和隔膜7限定的内部空间中，且所述内部空间具有安装于其中的孔板
4,并被分隔为上液体室3和下液体室6。孔板4具有沿着其内周边的流动路径5以用于液压流体流动通过，并具有选择性地安装于其中心的断开器。联接至绝缘体2的双头螺栓I被联接至发动机支架。因此，由弹性材料形成的绝缘体2通过施加在双头螺栓I上的负载的变化和振动而被反复弹性地压缩和恢复，且液压流体流动通过上液体室3和下液体室6中的流动路径5。液压流体的这种流动使断开器振动，且在高频率范围内的振动通过断开器的振动而得到抑制，在低频率范围内的振动通过液压流体经过流动路径5的流动而得到抑制。液压底座可填充有MR流体而不是普通的液压流体。磁流变(MR)流体为具有混合于合成烃类液体中的光滑磁性粒子的悬浮液，并具有这样的剪切应力特性，该剪切应力根据是否在附近施加了磁场和所施加的磁场的强度而改变。因此，如图2所示，填充MR流体的液压底座的孔板4’具有流动路径5’和线圈8，所述流动路径5’在所述孔板4’中竖直形成，线圈8进一步安装成在MR流体经过的流动路径5’的附近施加磁场。通过控制施加至线圈8的电流量，使得底座的动态刚度和阻尼特性可根据车辆行驶的条件来控制。当不施加磁场时，MR流体显示出类似于一般液压流体的流动性质，但当磁场在附近施加时，粒子排列成列而改变了所述流体的流动特性。特别地，当不施加磁场时，MR流体的剪切应力被作为粘度和剪切速率的倍数的值而确定，当施加磁场时，MR流体的剪切应力变为加上了屈服剪切应力的的值(粘度和剪切速CN 102913586 A
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率的倍数)。所述屈服剪切应力与施加磁场的强度成正比增加。如图2所示，为了垂直于流动方向而排列MR流体内的粒子，施加磁场的方向应与MR流体的流动方向垂直。然而，在相关技术方法中，尽管在线圈离流动路径一侧的一定距离设置的结构中，·磁场在区域“A”和区域“C”中垂直于MR流体的流动方向而排列，但在区域“B”中磁场在(与MR流体的流动方向)平行的方向上形成，且不穿过MR流体，这因此降低了控制效率。尽管降低的控制效率可通过升高施加至线圈的电流值或通过形成更长的流动路径而得以恢复，但这涉及尺寸增加的限制(这增加了产生的热量)。公开于该发明背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的一般背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。
发明内容
本发明的各个方面涉及提供一种孔板结构，其可避免如上限制，并更有效地控制MR流体的流动特性。在本发明的一个方面中，一种用于填充磁流变(MR)流体的发动机底座的孔板装置可包括线圈组、芯组件单元和流动路径隔离器；所述线圈组具有在其上缠绕的线圈，并且是环形形状；所述芯组件单元容纳所述线圈组，以盘状形状形成，并限定流动路径，所述流动路径的上通道设置于所述芯组件单元的顶面，且所述流动路径的下通道设置于所述芯组件单元的底面，其中所述流动路径沿着所述线圈组的周长环状形成，所述流动路径隔离器安装于所述上通道和所述下通道之间，使得经过所述流动路径的MR流体仅能够单向循环。在本发明的另一方面中，一种用于填充有磁流变(MR)流体的发动机底座的孔板装置可包括线圈组和芯组件单元；所述线圈组具有在其上缠绕的线圈，并且是环形形状；所述芯组件单元容纳所述线圈组，以盘状形状形成，并限定至少两个流动路径；其中至少两个上通道在所述芯组件单元的顶面形成，且至少两个下通道设置于所述芯组件单元的底面中，其中所述至少两个流动路径沿着所述线圈组的周长环状形成，且其中所述至少两个流动路径的顶部和底部的任意一个在所述线圈组单元的纵向方向上排列。所述至少两个流动路径在所述芯组件单元内在两个位置中形成，并彼此流体隔离，并可包括内流动路径和外流动路径，所述内流动路径在所述线圈组单元的内部形成，所述外流动路径在所述线圈组单元的外部形成，其中第一流动路径和第二流动路径隔离器分别临近所述内流动路径和所述外流动路径安装，以改变MR流体的流动方向。所述芯组件单元可包括圆板形状的下板、圆板形状的下芯、圆板形状的上芯和圆板形状的上板；所述圆板形状的下板包括在其中心形成的突出部分，以及对应于所述内流动路径和所述外流动路径的第一下通道和第二下通道；所述圆板形状的下芯安装于所述下板之上，并包括第一通道孔和第一孔，所述第一通道孔在所述下芯中形成，并与所述外流动路径的第二下通道连通，所述第一孔在所述下芯的中心形成，其中形成沿着所述第一孔的内周长向上突出的内边缘，并形成沿着所述下芯的外周长向上突出的外边缘；所述圆板形状的上芯在所述下芯之上安装，并包括第二通道孔和第二孔，所述第二通道孔在所述上芯中形成，所述第二孔在所述上芯的中心形成，其中形成沿着所述第二孔的内周长向下突出
6的内边缘，并形成沿着所述上芯的外周长向下突出，使得突出部分联接至所述第二孔的内边缘的外边缘，其中所述第二通道孔通过第一空间而与所述第一下通道流体连通，所述第一空间在所述下芯的内边缘与所述上芯的内边缘之间形成，其中所述第一通道孔与第二空间流体连通，所述第二空间在所述上芯的外边缘与所述下芯的外边缘之间形成，且其中所述芯组件设置于所述下芯与所述上芯之间；所述圆板形状的上板安装于所述上芯之上，并包括所述内流动路径和所述外流动路径的第一上通道和第二上通道，其中所述上芯的第二 通道孔与所述第一上通道流体连通，且所述第二空间与所述第二上通道流体连通。所述第一流动路径隔离器设置于在所述第一下通道和所述第二通道孔之间的所述第一空间中。所述第二流动路径隔离器设置于在所述第一通道孔和所述第二上通道之间的所述第二空间中。所述线圈组安装于所述下芯的内边缘和所述上芯的外边缘之间。所述下芯和所述上芯由具有比所述下板和所述上板更高的相对导磁率的材料制得。所述内流动路径或所述外流动路径可具有安装于其中的两个或更多个流动路径隔离器以防止所述内流动路径和所述外流动路径之间的流体连通，且取决于所述流动路径隔离器的数目而另外形成上通道和下通道。如上构造的本发明的示例性实施方案具有如下效果通过使流动路径沿着线圈组的周长仅在一个方向上循环，通过增加受到磁场影响的有效区域(其中MR流体的流动方向与磁场垂直的区域)而能够更有效地控制MR流体的流动特性。根据本发明的示例性实施方案的孔板可具有在两个位置处形成的流动路径，使得MR流体可更快流动，并可同时控制更大量的MR流体。此外，根据本发明的示例性实施方案的流动路径为如下的结构外流动路径的顶部和内流动路径的底部从线圈组垂直突出，使得在突出部分流动的MR流体沿着整个流动路径周长与磁场形成直角，从而使得控制性能的进一步提高成为可能(参照图3中由箭头表不的突出部分)。因此，可将较低的电流施加至线圈组，以防止所产生热量的增加，且线圈组可更小地形成。尽管在相关技术中流动路径在竖直方向上笔直形成，从而当线圈组中存在故障时阻尼功能大大降低，根据本发明的示例性实施方案的孔板具有环状形成的流动路径，从而即使未施加磁场时(如在使用普通液压流体的液压发动机底座中)，在MR流体流动时也可弓I起合适的粘滞阻力，以能够提供最小量的阻尼功能。此外，下芯和上芯由具有高的相对导磁率的材料制得，且下板和上板由具有低的相对导磁率的材料制得，使得磁力线集中于流动路径而改进控制效率。通过纳入本文的附图以及随后与附图一起用于说明本发明的某些原理的具体实施方式
，本发明的方法和装置所具有的其他特征和优点将更为具体地变得清楚或得以阐明。
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说明书4/6页图I为填充有普通液压流体的发动机底座的横截面图。图2为图解填充有MR流体的液压发动机底座中安装的相关技术的孔板结构的图，且MR流体中粒子的排列状态取决于是否施加了磁场。图3为立体图和局部放大的横截面图，其图解了根据本发明的示例性实施方案的孔板的内部形状。图4为图解图3中的孔板的分解图。图5为图解翻转倒置的图3中的孔板的图，以及翻转的孔板的分解图。·图6为图解切成不同部分以显示每个部分的截面形状的图3中的孔板的图。图7为图解根据本发明的示例性实施方案的孔板的组装顺序的图。图8为图解根据本发明的另一个示例性实施方案的孔板的内部的透视图。应当了解，所附附图并非一定是按比例的，其显示了本发明的基本原理的图示性的各种特征的略微简化的画法。本文所公开的本发明的具体设计特征包括例如具体尺寸、方向、位置和外形将部分地由具体预期应用和使用的环境来确定。在这些图形中，贯穿附图的多幅图形，附图标记引用本发明的同样的或等同的部分。
具体实施例方式下面将对本发明的各个实施方案详细地作出引用，这些实施方案的实例被显示在附图中并描述如下。尽管本发明将与示例性实施方案相结合进行描述，但是应当意识到，本说明书并非旨在将本发明限制为那些示例性实施方案。相反，本发明旨在不但覆盖这些示例性实施方案，而且覆盖可以被包括在由所附权利要求所限定的本发明的精神和范围之内的各种选择形式、修改形式、等价形式及其它实施方案。在下文中，将参照附图详细描述根据本发明的示例性实施方案的一种用于填充有MR流体的发动机底座的孔板。根据本发明的一个示例性实施方案的孔板包括芯组件，所述芯组件容纳所述线圈组，以盘状形状形成，并限定流动路径，在所述流动路径中，上通道设置于所述芯组件的上表面中，下通道设置于所述芯组件的下表面中。如图3所示，所述芯组件由联接在一起的下板10、下芯20、上芯30和上板50形成，且线圈组40安装于下芯20和上芯30之间。流动路径分别沿着线圈组40的内周长和外周长而形成环状的内流动路径和外流动路径，从而通过总流动路径而扩大前述磁场的有效面积。为了使MR流体在仅一个方向上循环通过所述流动路径，进一步将流动路径隔离器60和70安装于所述上通道和所述下通道之间。参考图4和图5，下板10以圆板形状形成，并包括在其中心形成的突出部分11，且内流动路径和外流动路径的下通道12a和12b在所述下板10中各自的预定位置处形成。螺栓孔Ila在突出部分11中限定，以通过突出部分11和上板50的孔51而固定和联接螺栓。安装在下板10之上的下芯20以圆板形状形成，并限定通道孔25，所述通道孔25在与所述外流动路径的下通道12b连通的位置处。具有预定内径的孔24在下芯20的中心形成，以使得所述内流动路径的下通道12a在与突出部分11预定距离处暴露。为了形成内流动路径和外流动路径，并形成要在其中安置线圈组40的预定空间23，预定高度的内边缘
822 (以接触所述线圈组的内周边)沿着孔24的周长突出，且外边缘21沿着其外部周边向上伸出。安装在下芯20之上的上芯30以圆板形状形成，限定与所述内流动路径的上通道52a连通的通道孔35，在其中心处限定突出部分11插入的孔34，并具有沿着孔34的周长向下突出的内边缘32。内边缘32具有预定外径，以被设置于所述内流动路径的下通道12的内部。外边缘31沿着上芯30的外周长向下突出。因此，预定空间33在内边缘32和外边缘31之间限定内流动路径和外流动路径，并具有安置于其中的线圈组。安装至上芯30之上的上板50具有圆板形状，并限定所述内流动路径和所述外流动路径的上通道52a和52b。用于部分阻塞所述内流动路径的第一流动路径隔离器60安装于下芯20的中心孔24的内部以接触突出部分11(参照图5和图7)，且用于部分阻塞所述外流动路径的第二流动路径隔离器70安装于下芯20的外边缘21的内部以接触上芯30。为了在可能的最长距离上移动MR流体(以尽可能多地被磁场影响)，如图6所示，所述内流动路径和所述外流动路径各自的上通道52a和52b和下通道12a和12b以彼此之间的预定距离靠近设置，且第一流动路径隔离器60和第二流动路径隔离器70各自设置于其间。因此，流入所述内流动路径或所述外流动路径的MR流体在第一流动路径隔离器60或第二流动路径隔离器70处被阻断，并沿着所述线圈组的周长在一个方向上循环。线圈组40构造为以线圈盖联接至环形的线圈绕组，使得MR流体不直接接触线圈，并装电线以接收来自外部的电力。为了线圈组40不起伏并被固定于所述芯组件内，将线圈组40紧紧固定于下芯20的内边缘22和上芯30的外边缘31之间的两侧。为了集中磁场的磁力线，下芯20和上芯30可用具有高相对导磁率的材料制得，且下板10和上板50以及第一流动路径隔离器60和第二流动路径隔离器70可用具有低相对导磁率的材料制得。参照图7，为了将所述内流动路径的下通道12a暴露在下板10之上，在安装下芯20之后，将第一流动路径隔离器60安装于下通道20的一侧。安装第一流动路径隔离器60，以将其设置于所述内流动路径的上通道52a和下通道12a之间。线圈组40安置于第二流动路径隔离器上，且第二流动路径隔离器70安装于所述外流动路径的下通道12b的一侧。安装第二流动路径隔离器70，以将其设置于所述外流动路径的上通道52b和下通道12b之间。上芯30和下板50随后安装，以对线圈组40的内部形成内流动路径，并对线圈组40的外部形成外流动路径。选择性地，作为本发明的一个示例性实施方案，如图8所示，可将两个或更多个流动路径隔离器安装于所述内流动路径中或外流动路径中。在此情况中，可取决于流动路径隔离器的数目而另外形成上通道和下通道。即，为了使MR流体沿着线圈组的周长仅循环半转，将第一流动路径隔离器60a和第二流动路径隔离器70a另外安装在相对侧，且为了使已通过另外安装的流动通道隔离器60a和70a而被阻止流动的MR流体向外排放，可将下通道12c和12d以及上通道52c和52d另外安装于下板10和上板50中。这种流动路径的分隔可根据MR流体的性质(如粘度、粒子密度等)形成。即，如果MR流体的粘度相对相关技术中的液压流体过高，使得即使在不将电流施加至线圈组40时流量也较低(低于设定标准)，则可分隔流动路径以防止性质的降低。在此情况中，尽管受到磁场影响的有效区域可以被减
9小，但控制效率可通过调节上通道或下通道的直径或通过其他调整形式而得以补偿。为了方便解释和精确限定所附权利要求，术语“上”、“下”、“内”和“外”被用于参 考附图中所显示的特征的位置来描述示例性实施方式的这些特征。前面对本发明具体示例性实施方案所呈现的描述是出于说明和描述的目的。前面的描述并不想要成为毫无遗漏的，也不是想要把本发明限制为所公开的精确形式，显然，根据上述教导很多改变和变化都是可能的。选择示例性实施方案并进行描述是为了解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的其它技术人员能够实现并利用本发明的各种示例性实施方案及其不同选择形式和修改形式。本发明的范围意在由所附权利要求书及其等价形式所限定。
权利要求
1.一种用于填充有磁流变流体的发动机底座的孔板装置，所述孔板装置包括线圈组，所述线圈组具有在其上缠绕的线圈，并且是环形形状；芯组件单元，所述芯组件单元容纳所述线圈组，以盘状形状形成，并限定流动路径，所述流动路径的上通道设置于所述芯组件单元的顶面，且所述流动路径的下通道设置于所述芯组件单元的底面，其中所述流动路径沿着所述线圈组的周长环状地形成；以及流动路径隔离器，所述流动路径隔离器安装于所述上通道和所述下通道之间，使得经过所述流动路径的磁流变流体仅能够单向循环。
2.根据权利要求I所述的用于填充有磁流变流体的发动机底座的孔板装置，其中所述流动路径包括在所述芯组件单元内在两个位置中形成，并彼此流体隔离的至少两个流动路径，所述至少两个流动路径包括内流动路径，所述内流动路径在所述线圈组单元的内部形成；以及外流动路径，所述外流动路径在所述线圈组单元的外部形成，其中第一流动路径隔离器和第二流动路径隔离器分别临近所述内流动路径和所述外流动路径安装，以改变磁流变流体的流动方向。
3.根据权利要求2所述的用于填充有磁流变流体的发动机底座的孔板装置，其中所述芯组件单元包括圆板形状的下板，所述圆板形状的下板包括在其中心形成的突出部分，以及对应于所述内流动路径和所述外流动路径的第一下通道和第二下通道；圆板形状的下芯，所述圆板形状的下芯安装于所述下板之上，并包括第一通道孔和第一孔，所述第一通道孔在所述下芯中形成并与所述外流动路径的第二下通道连通，所述第一孔在所述下芯的中心形成，其中形成沿着所述第一孔的内周长向上突出的内边缘，并形成沿着所述下芯的外周长向上突出的外边缘；以及圆板形状的上芯，所述圆板形状的上芯在所述下芯之上安装，并包括第二通道孔和第二孔，所述第二通道孔在所述上芯中形成，所述第二孔在所述上芯的中心形成，其中形成沿着所述第二孔的内周长向下突出的内边缘，并形成沿着所述上芯的外周长向下突出，使得突出部分联接至所述第二孔的内边缘的外边缘，其中所述第二通道孔通过第一空间而与所述第一下通道流体连通，所述第一空间在所述下芯的内边缘与所述上芯的内边缘之间形成，其中所述第一通道孔与第二空间流体连通，所述第二空间在所述上芯的外边缘与所述下芯的外边缘之间形成，且其中所述芯组件设置于所述下芯与所述上芯之间；以及圆板形状的上板，所述圆板形状的上板安装于所述上芯之上，并包括所述内流动路径和所述外流动路径的第一上通道和第二上通道，其中所述上芯的第二通道孔与所述第一上通道流体连通，且所述第二空间与所述第二上通道流体连通。
4.根据权利要求3所述的用于填充有磁流变流体的发动机底座的孔板装置，其中所述第一流动路径隔离器设置于在所述第一下通道和所述第二通道孔之间的所述第一空间中。
5.根据权利要求3所述的用于填充有磁流变流体的发动机底座的孔板装置，其中所述第二流动路径隔离器设置于在所述第一通道孔和所述第二上通道之间的所述第二空间中。
6.根据权利要求3所述的用于填充有磁流变流体的发动机底座的孔板装置，其中所述线圈组安装于所述下芯的内边缘和所述上芯的外边缘之间。
7.根据权利要求3所述的用于填充有磁流变流体的发动机底座的孔板装置，其中所述下芯和所述上芯由具有比所述下板和所述上板更高的相对导磁率的材料制得。
8.根据权利要求2所述的用于填充有磁流变流体的发动机底座的孔板装置，其中所述内流动路径或所述外流动路径具有在其中安装的两个或更多个流动路径隔离器以防止所述内流动路径和所述外流动路径之间的流体连通，且取决于所述流动路径隔离器的数目而另外形成上通道和下通道。
9.一种用于填充有磁流变流体的发动机底座的孔板装置，所述孔板装置包括线圈组，所述线圈组具有在其上缠绕的线圈，并且是环形形状；以及芯组件单元，所述芯组件单元容纳所述线圈组，以盘状形状形成，并限定至少两个流动路径，其中至少两个上通道在所述芯组件单元的顶面形成，且至少两个下通道设置于所述芯组件单元的底面中，其中所述至少两个流动路径沿着所述线圈组的周长环状形成，且其中所述至少两个流动路径的顶部和底部的任意一个在所述线圈组单元的纵向方向上排列。
10.根据权利要求9所述的用于填充有磁流变流体的发动机底座的孔板装置，其中所述至少两个流动路径在所述芯组件单元内在两个位置中形成，并彼此流体隔离，所述至少两个流动路径包括内流动路径，所述内流动路径在所述线圈组单元的内部形成；以及外流动路径，所述外流动路径在所述线圈组单元的外部形成，其中第一流动路径隔离器和第二流动路径隔离器分别临近所述内流动路径和所述外流动路径安装，以改变磁流变流体的流动方向。
11.根据权利要求10所述的用于填充有磁流变流体的发动机底座的孔板装置，其中所述芯组件单元包括圆板形状的下板，所述圆板形状的下板包括在其中心形成的突出部分，以及对应于所述内流动路径和所述外流动路径的第一下通道和第二下通道；圆板形状的下芯，所述圆板形状的下芯安装于所述下板之上，并包括第一通道孔和第一孔，所述第一通道孔在所述下芯中形成并与所述外流动路径的第二下通道连通，所述第一孔在所述下芯的中心形成，其中内边缘形成为沿着所述第一孔的内周长向上突出，且外边缘形成为沿着所述下芯的外周长向上突出；以及圆板形状的上芯，所述圆板形状的上芯在所述下芯之上安装，并包括第二通道孔和第二孔，所述第二通道孔在所述上芯中形成，所述第二孔在所述上芯的中心形成，其中形成沿着所述第二孔的内周长向下突出的内边缘，并形成沿着所述上芯的外周长向下突出，使得突出部分联接至所述第二孔的内边缘的外边缘，其中所述第二通道孔通过第一空间而与所述第一下通道流体连通，所述第一空间在所述下芯的内边缘与所述上芯的内边缘之间形成，其中所述第一通道孔与第二空间流体连通，所述第二空间在所述上芯的外边缘与所述下芯的外边缘之间形成，以及其中所述芯组件设置于所述下芯与所述上芯之间；以及圆板形状的上板，所述圆板形状的上板安装于所述上芯之上，并包括所述内流动路径和所述外流动路径的第一上通道和第二上通道，其中所述上芯的第二通道孔与所述第一上通道流体连通，且所述第二空间与所述第二上通道流体连通。
12.根据权利要求11所述的用于填充有磁流变流体的发动机底座的孔板装置，其中所述第一流动路径隔离器设置于在所述第一下通道和所述第二通道孔之间的所述第一空间中。
13.根据权利要求11所述的用于填充有磁流变流体的发动机底座的孔板装置，其中所述第二流动路径隔离器设置于在所述第一通道孔和所述第二上通道之间的所述第二空间中。
14.根据权利要求11所述的用于填充有磁流变流体的发动机底座的孔板装置，其中所述线圈组安装于所述下芯的内边缘和所述上芯的外边缘之间。
15.根据权利要求11所述的用于填充有磁流变流体的发动机底座的孔板装置，其中所述下芯和所述上芯由具有比所述下板和所述上板更高的相对导磁率的材料制得。
16.根据权利要求10所述的用于填充有磁流变流体的发动机底座的孔板装置，其中所述内流动路径或所述外流动路径具有在其中安装的两个或更多个流动路径隔离器以防止所述内流动路径和所述外流动路径之间的流体连通，且取决于所述流动路径隔离器的数目而另外形成上通道和下通道。
全文摘要
本发明提供了一种用于填充有磁流变流体的发动机底座的孔板装置，其可以包括线圈组、芯组件单元和流动路径隔离器，所述线圈组具有在其上缠绕的线圈并且是环形形状，所述芯组件单元容纳所述线圈组且以盘状形状形成并限定了流动路径，所述流动路径的上通道可设置于所述芯组件单元的顶面，且所述流动路径的下通道可设置于所述芯组件单元的底面，其中所述流动路径可沿着所述线圈组的周长环状地形成，所述流动路径隔离器安装于所述上通道和所述下通道之间，使得经过所述流动路径的磁流变(MR)流体仅能够单向循环。
文档编号F16F9/53GK102913586SQ20121026458
公开日2013年2月6日 申请日期2012年7月27日 优先权日2011年8月1日
发明者金壮镐 申请人:现代自动车株式会社