一种磁流变减振器活塞阀以及磁流变减振器的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种磁流变减振器活塞阀，包括：活塞，其中心安装空心活塞杆；以及多个第一阻尼通孔，其沿所述活塞中心轴线形成圆环形排列；多个第二阻尼通孔，其沿所述活塞中心轴线形成圆环形排列；并且所述多个第二阻尼通孔位于所述多个第一阻尼通孔的径向外侧；电磁圈，其设置在所述第一阻尼通孔周向开设的环形槽内；电控单元，其通过穿过所述空心活塞杆的引线与所述电磁圈电联，能够通过控制所述电磁圈电流改变磁流变减振液黏度，进而改变所述磁流变减振器的阻尼力。本发明还公开了一种磁流变减振器。
【专利说明】
一种磁流变减振器活塞阀以及磁流变减振器
技术领域
[0001]本发明涉及汽车零部件领域，具体涉及一种磁流变减振器活塞阀以及磁流变减振器。
【背景技术】
[0002]汽车减振器安装在车桥与车架之间，可缓解路面带来的冲击，迅速吸收颠簸时产生的震动，使车辆恢复到正常行驶状态。随着汽车制造研发水平的不断提高，人们对于汽车舒适性有了更高的要求。悬架减振器对汽车舒适性起着至关重要的作用，传统减振器受减振器结构和性能的限制，难以满足不同路面、不同工况的实时阻尼力调节，其性能的提高受到限制。磁流变减振器作为一种可控悬架减振器，具有良好的阻尼特性。磁流变减振器内装减振液为磁流变液，是一种新型的智能材料，在外磁场的作用下，能产生明显的磁流变效应，从而改变黏度，而当撤除外加磁场的作用时，流体又恢复原来的流动性质，即在液态和固态之间进行快速可逆的转换，且这种转换是在毫秒量级的时间内完成的，该材料的响应快(ms量级)、可逆性好(撤去磁场后，又恢复初始状态)、以及通过调节磁场大小来控制材料的力学性能连续变化。
[0003 ] 在中国专利申请201310204154.8中公开了一种螺旋阀孔式磁流变减振器，但是在该发明申请中
【申请人】将电磁圈固定安装在底座上，在实际应用的过程中，由于电磁线圈位置固定，产生的电流不能够在磁流变减振液中很好地分布，从而对腔体内的磁流变减震液黏度可控性差，使活塞在产生阻尼力时，控制响应较慢，并且准确度差。
[0004]同时，在中国专利申请201210449699.0中公开了一种汽车磁流变液减振器，但是在该申请中电磁圈与阻尼孔分离，并且具有一定的距离，虽然电磁线圈可运动，但是减振液在通过阻尼孔时产生的阻尼力与电磁线圈固定在底座上磁流变减振器相比同样存在着可控性差以及控制响应度不够灵敏的问题。
【发明内容】
[0005]基于上述现有技术中的问题，本发明设计开发了一种磁流变减振器活塞阀，在活塞本体中安装电磁线圈，并且在电磁线圈设置阻尼通孔，解决了现有技术中对磁流变减振液黏度可控性差、控制响应速度慢以及对活塞阻尼力控制精度低等问题。
[0006]本发明的另外一个目的是通过弹性阀片与活塞上的阻尼通孔间的可变缝隙改变磁流变减振液在通过减振器活塞上阻尼通孔产生的阻尼力，进而实现改变减振器阻尼力。
[0007]本发明提供的技术方案为:
[0008]—种磁流变减振器活塞阀，包括:
[0009]活塞，其中心安装空心活塞杆；以及
[0010]多个第一阻尼通孔，其沿所述活塞中心轴线形成圆环形排列；
[0011]多个第二阻尼通孔，其沿所述活塞中心轴线形成圆环形排列；并且所述多个第二阻尼通孔位于所述多个第一阻尼通孔的径向外侧；
[0012]电磁圈，其设置在所述活塞上，并且位于所述第一阻尼通孔径向内侧开设的环形槽内；
[0013]电控单元，其通过穿过所述空心活塞杆的引线与所述电磁圈电联，能够通过控制所述电磁圈电流改变磁流变减振液黏度，进而改变所述磁流变减振器的阻尼力。
[0014]优选的是，还包括:
[0015]第一阀片，其具有弹性并设置在所述活塞的一侧，所述第一阀片和所述第一阻尼通孔之间具有第一间隙；在磁流变减振液正向作用下，能够产生弹性变形，封闭所述第一阻尼通孔；
[0016]第二阀片，其具有弹性并设置在所述活塞的另一侧，所述第二阀片和所述第二阻尼通孔之间具有第二间隙;在磁流变减振液反向作用下，能够产生弹性变形，封闭所述第二阻尼通孔；
[0017]其中，所述第二阀片具有位置对应于所述第一阻尼通孔的多个圆孔或环形槽。
[0018]优选的是，还包括:调整垫片，其设置在所述第二阀片外侧，用于调整所述第二间隙。
[0019]优选的是，还包括:限位挡圈，其设置在所述调整垫片外侧，用于限定所述第二阀片安装位置。
[0020]优选的是，所述电磁圈通过卡簧轴向固定在所述环形槽内。
[0021]优选的是，所述第一阀片包括槽片及圆片;其中，所述槽片具有弹性并设置在所述活塞的一侧，所述圆片具有弹性并设置在所述槽片的外侧。
[0022]优选的是，还包括:导向环，其设置在所述活塞外壁上。
[0023]优选的是，所述第一阀片在磁流变减振液反向作用下，能够产生弹性变形，使所述第一间隙变大，改变磁流变减振液的流动方向和阻尼力；
[0024]所述第二阀片在磁流变减振液正向作用下，能够产生弹性变形，使所述第二间隙变大，改变磁流变减振液的流动方向和阻尼力。
[0025]—种磁流变减振器，包括使用所述的磁流变减振器活塞阀。
[0026]本发明与现有技术相比较所具有的有益效果:
[0027]1、在减振器活塞阀中加入电磁线圈，在电磁线圈的周向设置阻尼通孔，由于电磁线圈与阻尼通孔距离近，并且电磁线圈可以随着活塞在工作腔内运动，使通过电磁线圈通电后产生的可变磁场来改变通过活塞复原阻尼孔和流通阻尼孔的磁流变减振液粘度，进而改变减振器阻尼力作的可控性好、精准度高以及控制响应灵敏；
[0028]2、减振器活塞杆为空心活塞杆，活塞杆中心沿用户端的轴向盲孔和活塞下方的键槽孔呈十字交叉结构，该十字交叉结构是电磁线圈引线的引出通道，键槽孔利于电磁线圈连接时引线位置的变化，使电磁线圈安装快捷，方便；
[0029]3、通过控制电磁线圈电流大小来改变磁流变减振液的粘度，响应快，可逆性好，使磁流变减振器活塞阀的产生阻尼力具有较快的控制响应；
[0030]4、通过调整复原阀片的厚度和片数改变复原阀片的变形刚度，从而改变复原阀片与复原阻尼通孔的缝隙，通过调整流通阀片的厚度改变流通阀片的变形刚度，从而改变流通阀片与流通阻尼通孔的缝隙，使磁流变减振液在可变缝隙中产生不同的阻尼力，进而改变减振器的阻尼力，通过活塞的运动速度不同可实现减振器阻尼力的改变，使本发明在改变阻尼力上具有多样性，并且响应效果好，阻尼力改变明显。
【附图说明】
[0031 ]图1为本发明所述的磁流变减振器装配图。
[0032]图2为本发明所述的磁流变减振器活塞阀的结构图。
[0033]图3为本发明所述的磁流变减振器活塞阀的局部结构图。
[0034]图4为本发明所述的磁流变减振器活塞杆的主视图。
[0035]图5为本发明所述的磁流变减振器活塞杆的左视图。
[0036]图6为本发明所述的磁流变减振器活塞杆的剖视图。
[0037]图7为本发明所述的磁流变减振器活塞阀流通阀片主视图。
[0038]图8为本发明所述的磁流变减振器活塞阀复原阀槽片主视图。
[0039]图9为本发明所述的磁流变减振器活塞阀复原阀圆片主视图。
【具体实施方式】
[0040]下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
[0041]如图1所示，本发明提供了一种磁流变减振器，该磁流变减振器由压盖1、油封2、导向套总成3、储油缸4、工作缸11、空心活塞杆5、限位缓冲垫6、引线7、磁流变活塞总成9、有杆腔8、无杆腔10、底阀总成12、橡胶衬套13等组成。
[0042]减振器缸筒由工作缸11和储油缸4组成，储油缸4内装部分磁流变减振液，其下端与底座焊接在一起，底座上安装橡胶衬套13;工作缸11内装磁流变减振液，前端设有油封2和导向套总成3，油封2用于封闭磁流变减振器液，防止发生漏油现象，导向套总成3起到支撑和保证空心活塞杆5和缸筒同轴度的作用，油封2和导向套总成3的中部设有可供空心活塞杆穿过的通孔，工作缸11底端支座上装有底阀总成12。减振器空心活塞杆5从压盖I端穿入缸筒后与磁流变活塞总成9结构固定连接。活塞905将工作缸11分为有杆腔8和无杆腔10。空心活塞杆5上设有限位缓冲垫6，保护减振器，避免活塞抵触到减振器缸底，中部均设有可供空心活塞杆5穿过的固定孔。空心活塞杆5内沿轴向设有可供引线穿过的通道，活塞905上设有与引线连接的电磁线圈906。
[0043]如图2?9所示，磁流变减振器活塞阀是磁流变减振器的重要组成部分，本发明提供了一种磁流变减振器活塞阀，其主体结构由限位挡圈901、调整垫片902、流通阀片903、导向环904、活塞905、电磁线圈906、复原阀片907、复原阀槽片9071、复原阀圆片9072、复原阀阻尼孔9051、流通阀阻尼孔9052构成;其中，活塞905采用活塞粉末冶金材料，粉末冶金材料的金属颗粒缝隙有良好的含油特性，对活塞外壁上的导向环904有润滑作用，导向环904与减振器工作缸11内壁是滑动摩擦副，导向环904采用聚四氟乙烯材料，当活塞杆5运动时，可起到良好的润滑、密封和导向作用。
[0044]如图2所示，活塞905上轴向分布多个复原阻尼孔9051和流通阻尼孔9052，复原阻尼孔9051和流通阻尼孔9052的中心沿活塞905中心轴线形成圆形阵列，复原阻尼孔9051的阵列圆半径比流通阻尼孔9052小，活塞905在复原阻尼孔9051里周向开有环形槽，环形电磁线圈906安放到环形槽中，并通过卡簧轴向固定，电磁线圈906引线穿过减振器活塞杆5，连接到电控悬架电控单元E⑶上。
[0045]如图2?9所示，活塞905两侧分别安装流通阀片903和复原阀片907，流通阀片903具有环形槽结构，流通阀片903遮挡流通阻尼孔9052的一端，但不遮挡复原阻尼孔9051，复原阀片907包括复原阀槽片9071和复原阀圆片9072，复原阀片907直径小于流通阻尼孔9052阵列圆直径，复原阀片907只遮挡复原阻尼孔9051的一端，在流通阀片903外端设有限位挡圈901与调整垫片902，分别起到限位和调整作用；通过调整流通阀片903的厚度，可改变流通阀片903的变形刚度，可改变流通阻尼孔9052阻尼力，通过调整复原阀片907的厚度和片数，可改变复原阀片的变形刚度，可改变复原阻尼孔9051阻尼力。
[0046]活塞905中心有装活塞杆5，活塞杆5的活塞端为外螺纹结构，通过螺母依次将限位挡圈901、调整垫片902、流通阀片903、活塞905、复原阀槽片9071、复原阀圆片9072，调整垫片902和限位挡圈901轴向固定在活塞杆5活塞端的台肩上，活塞杆5用户端有螺纹结构，且端部铣扁，利于减振器在车身部位安装固定，减振器活塞杆5为空心活塞杆，活塞杆5中心沿用户端加工一个轴向盲孔，活塞905下方有一径向键槽孔，轴向孔与键槽孔为十字交叉结构，该十字交叉结构是电磁线圈906引线7的引出通道，由于电磁线圈906安装位置可能发生左右变化，其连接引线7位置将随其变化，键槽孔满足了不同位置引线7的引出要求，且键槽孔使引线7与电磁线圈906安装快捷，方便。
[0047]本发明的一种工作过程如下:
[0048]当减振器活塞905右移，即减振器处于压缩行程时，流通阀片903起作用;磁流变减振液从无杆腔10流经有杆腔8，在液压力作用下，复原阀片907向左紧压活塞，复原阻尼孔9051封闭，不起阻尼作用;流经流通阻尼孔9052的磁流变减振液使流通阀片903发生挠曲变形，流通阀片903打开，磁流变减振液流经流通阀片903变形所形成的节流缝隙，产生节流阻力。电控悬架电控单元ECU通过改变电磁线圈906电流大小，改变磁流变减振液黏度，从而改变流经流通阻尼孔9052阻力；电流增大，磁流变减振液黏度增加，阻尼力(即阻力)变大；电流减小，黏度下降，阻尼力变小。
[0049]当减振器活塞905左移，即减振器处于复原行程时，复原阀片907起作用;磁流变减振液从有杆腔8流经无杆腔10，在液压力作用下，流通阀片903向右紧压活塞，流通阻尼孔9052封闭，不起阻尼作用;磁流变减振液从流通阀片903的环形槽流经复原阻尼孔9051，并流经复原阀片907和活塞形成的节流缝隙，产生节流阻力。当活塞杆5移动速度很小时，复原阀槽片9071和复原阀圆片9072不变形，磁流变减振液从复原阻尼孔9051和复原阀槽片9071槽缝隙中流过，产生阻尼力，当活塞杆5移动速度较大时，复原阀槽片9071和复原阀圆片9072发生挠曲变形，磁流变减振液从复原阻尼孔9051和复原阀槽片9071和复原阀圆片9072的变形缝隙中流过，产生阻尼力。由于复原阀片907片数较多，包括复原阀槽片9071和复原阀圆片9072，因此复原阀片907挠曲变形小，复原阻尼力大。电控悬架电控单元ECU通过改变电磁线圈906电流大小，改变磁流变减振液黏度，从而改变流经流通阻尼孔9052阻力。电流增大，磁流变减振液黏度增加，阻尼力(即阻力)变大;电流减小，黏度下降，阻尼力变小。
[0050]尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。
【主权项】
1.一种磁流变减振器活塞阀，其特征在于，包括: 活塞，其中心安装空心活塞杆；以及 多个第一阻尼通孔，其沿所述活塞中心轴线形成圆环形排列； 多个第二阻尼通孔，其沿所述活塞中心轴线形成圆环形排列；并且所述多个第二阻尼通孔位于所述多个第一阻尼通孔的径向外侧； 电磁圈，其设置在所述活塞上，并且位于所述第一阻尼通孔径向内侧开设的环形槽内； 电控单元，其通过穿过所述空心活塞杆的引线与所述电磁圈电联，能够通过控制所述电磁圈电流改变磁流变减振液黏度，进而改变所述磁流变减振器的阻尼力。2.如权利要求1所述的磁流变减振器活塞阀，其特征在于，还包括: 第一阀片，其具有弹性并设置在所述活塞的一侧，所述第一阀片和所述第一阻尼通孔之间具有第一间隙;在磁流变减振液正向作用下，能够产生弹性变形，封闭所述第一阻尼通孔；以及 第二阀片，其具有弹性并设置在所述活塞的另一侧，所述第二阀片和所述第二阻尼通孔之间具有第二间隙;在磁流变减振液反向作用下，能够产生弹性变形，封闭所述第二阻尼通孔； 其中，所述第二阀片具有位置对应于所述第一阻尼通孔的多个圆孔或环形槽。3.如权利要求2所述的磁流变减振器活塞阀，其特征在于，还包括:调整垫片，其设置在所述第二阀片外侧，用于调整所述第二阀片的第二间隙。4.如权利要求3所述的磁流变减振器活塞阀，其特征在于，还包括:限位挡圈，其设置在所述调整垫片外侧。5.如权利要求2中所述的磁流变减振器活塞阀，其特征在于，所述电磁圈通过卡簧轴向固定在所述环形槽内。6.如权利要求2所述的磁流变减振器活塞阀，其特征在于，所述第一阀片包括槽片及圆片;其中，所述槽片具有弹性并设置在所述活塞的一侧，所述圆片具有弹性并设置在所述槽片的外侧。7.如权利要求1-6中任一项所述的磁流变减振器活塞阀，其特征在于，还包括:导向环，其设置在所述活塞外壁上。8.如权利要求4所述的磁流变减振器活塞阀，其特征在于，所述第一阀片在磁流变减振液反向作用下，能够产生弹性变形，使所述第一间隙变大，改变磁流变减振液的流动方向和阻尼力； 所述第二阀片在磁流变减振液正向作用下，能够产生弹性变形，使所述第二间隙变大，改变磁流变减振液的流动方向和阻尼力。9.一种磁流变减振器，其特征在于，包括使用如权利要求1-8所述的磁流变减振器活塞阀。
【文档编号】F16F9/34GK105864346SQ201610451187
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年6月21日
【发明人】孙晓帮, 田雪, 王丽娜, 赵家强, 杜俊达, 吴羿翰, 张海存, 陈程
【申请人】辽宁工业大学