CN102128231A - 用于改善阻尼力的带有主通道和次通道的磁流变(mr)活塞组件 - Google Patents

Abstract

磁流变(MR)阻尼器包括具有主通道的活塞组件，其沿纵轴线布置并容纳在缸体中。MR流体也包含在该缸体内。具有主通道的活塞组件或主通道MR活塞组件包括活塞体，其具有第一端部，第一端部与第二端部轴向间隔并限定了贯通其中的孔。主通道被限定在活塞体的主体外表面中，其围绕轴线从第二端部处的孔延伸到主体外表面中的线圈凹槽。次通道被限定在主体外表面中，其从线圈凹槽朝向第一端部延伸，用于提高低的主通道MR活塞组件速度下MR阻尼力性能。

Description

用于改善阻尼力的带有主通道和次通道的磁流变(MR)活塞组件

技术领域

本发明涉及用于可控阻尼应用的磁流变(MR)阻尼器，其包括MR活塞组件，该组件带有用于布线的主通道，更特别地，次通道限定在主通道MR活塞组件的活塞体中，并且从限定在活塞体中的槽相对于活塞体的轴线朝活塞体的第一端部延伸的一段次通道改善MR阻尼力性能，特别是在低的MR活塞组件速度下性能。

背景技术

传统的活塞阻尼器也包括磁流变(MR)阻尼器。MR阻尼器包括容纳MR流体的缸体。MR活塞可滑动地接合缸体内部。杆的第一端部连接于该MR活塞并且该杆的第二端部延伸到缸体外面。杆和缸体连接于两个分离结构，用于抑制或阻尼这两个结构沿着MR活塞的行进方向的相对运动。阻尼力在MR阻尼器的缸体内部产生，其抵抗杆和MR活塞沿着MR阻尼器轴线的运动。

MR流体由微金属颗粒、载体流体和稳定剂组成。微金属颗粒(例如铁)悬浮在载体流体中。MR流体中的微金属颗粒的尺寸范围可以在0.1到10微米，并且当在放大时通过人眼观看时表现为椭圆体或秤球体的形状。如果金属颗粒太大，则金属颗粒可能从悬浮在MR载体流体中的状态沉淀下来。如果金属颗粒太小，金属颗粒的上所需的磁性作用开始减小。典型的MR流体由按MR载体流体的体积计算20％-40％的微金属颗粒组成。MR流体中的载体流体可以是一种油，比如烃油、硅油和酯油。优先地，在MR流体中使用烃油。烃油具有所需的高润滑性并可获得很宽的粘性范围。稳定剂是载体流体中的添加剂，其抑制金属颗粒的逐渐的重力沉淀。如果金属颗粒在MR流体中沉淀，稳定剂帮助阻止金属沉淀物变得结实。如果出现结实的金属沉淀物，将金属沉淀物随机地重新混合回到MR流体中将变得困难。对于MR流体，低蒸气压也是所希望的，使得MR流体不易蒸发。该MR流体应该适于在大温度范围上工作。

在施加磁场情况下，MR流体显示出选择性受控的流体行为。当磁场未施 加到MR流体时，微金属颗粒随机地悬浮在MR流体中。在没有磁场的情况下，MR流体具有低粘度并显示出流动性。当磁场施加于MR流体时，微金属颗粒在几毫秒之内在MR流体中形成颗粒链。颗粒链通常沿着所施加电场的磁通量方向排列。颗粒链的形成使MR流体特性从液态变为准固体态，增加了粘性并显示出类似于粘弹性材料的行为。在经受变形中，粘弹性材料显示出粘性和弹性特性。当施加应力时，粘性材料抵抗剪切流并且随时间线性地产生应变。当被拉伸时，弹性材料瞬间地产生应边，但是一旦该应力被取消，它们很快地回到初始状态。在存在磁场的情况下作为粘弹性材料的MR流体显示出这两种性质。MR流体也显示出与时间有关的应变特性。

在MR阻尼器操作中，当活塞在缸体中以往复速度运动时，MR流体穿过MR活塞中的开口。开口中的MR流体暴露于变化的磁场，通过对布置在MR活塞中的电线圈提供变化的电流产生该变化的磁场。该活塞(由金属软磁材料形成)结合有电线圈形成电磁体。电磁体对缸体中的MR流体施加磁场。磁场的施加造成MR流体中微金属颗粒在所述开口中形成颗粒链，该颗粒链大体沿着磁通量方向并且垂直于流过活塞的MR流体流的方向排列。微金属颗粒链限制MR流体运动穿过活塞中的开口，并导致MR流体的屈服应力增大。MR流体屈服应力的增大导致MR阻尼器中力的增大。如本领域技术人员所理解的，施加到电磁体的电流可以改变以在MR阻尼器变化的活塞速度下产生MR流体变化的力操作条件。因而，可以产生MR活塞的变化的阻尼效应。变化的阻尼效应允许实现MR活塞和缸体之间的相对运动的可变受控阻尼。悬挂系统中MR阻尼器的阻尼性能主要取决于MR阻尼器的阻尼力—活塞组件速度特性。MR阻尼器的可变受控的阻尼性能可以使用阻尼力—活塞组件速度曲线进行测量和评估。

根据2003年9月2日授权的现有的美国专利No.6,612,409并参考附图1-2已知：MR阻尼器10包括带有主通道的MR活塞组件，该主通道围绕轴线布置在缸体14中的布线12。此后，带有用于布线的主通道的MR活塞组件将被称作“主通道MR活塞组件”。MR流体16也布置在缸体14内。主通道MR活塞组件12包括同轴的活塞体18。围绕活塞体18的同轴环状结构20限定环形的大体可磁激励MR流体通道22。活塞体18还包括第一端部24和轴向地远离第一端部24的第二端部26。第一端板28连接于第一端部24，第二端板30连接于 第二端部26。活塞体18限定贯通其中的同轴的孔32。活塞体18包括主体外表面34。活塞体18在主体外表面34中关于轴线A限定圆周线圈凹槽36。主通道38也限定在主体外表面34中，从位于第二端部26的孔32延伸到线圈凹槽36。主通道38包括第一主通道部分39和第二主通道部分39A。第一主通道部分从第二端部26延伸至线圈凹槽36。第二主通道部分39A位于第二端部26，从第二端部26处的孔32延伸至第一主通道部分39。一导电体40布置在第二端部处26的孔32中，并穿过主通道38进入线圈凹槽36。导电体40进一步地配置成形成线圈凹槽36中的电线圈42。第二端部26处的孔32、主通道38和线圈凹槽36用非磁性材料44填充，用于有效地密封此处的导电体40和电线圈42。同轴的杆46连接在第一端部24处并且包括贯通其中的同轴开口48。通过保持环35，杆46在第一端板28处与活塞体18连接。开口48包括导电装置，用于通过导电体40和电线圈42给活塞体18提供电流。电连接至MR阻尼器外部电源的电连接装置50通过导电体40和电线圈42给活塞体18供电。活塞体18可以进一步地包括一个或更多个基本不可磁激励MR通道52，或者旁路孔，其配置于孔32的外围并与轴线A间隔开。流过大体可磁激励通道22和基本不可磁激励通道52的横截面区域的MR流体16设计成满足特定MR阻尼器应用的性能要求。

对于MR阻尼器中的主通道MR活塞组件，阻尼力—活塞组件速度性能曲线描绘沿着y轴表示的MR流体力数据和沿着x轴表示的主通道MR活塞组件速度数据。阻尼力—主通道MR活塞组件速度曲线与力轴(或y轴)相交，当从正的速度侧接近时相交于0上方的y截值，当从负速度侧接近时相交于0下方的y截值。0上方的y截值与0下方的y截值的较宽差值将导致力在有限的正值和有限的负值之间增大的不希望的跳跃。例如，在使用MR阻尼器的车辆系统中，在主通道MR活塞组件的运动方向的每一次改变时上述不希望的力的跳跃越高，对车辆行驶造成不希望的不平顺性值越高。车辆行驶时上述不希望的不平顺性可能给乘客带来负面感觉。理论上，需要通过原点(x＝0，y＝0)建立的阻尼力—主通道MR活塞组件速度性能曲线，以使得不希望的不平顺性因素车辆平滑行驶的干扰最小化。

如现有技术图1所示，限定在主通道MR活塞组件中的单个旁路孔52有助于降低y截值点使之更接近于原点，并可以使得在低的主通道MR活塞组件速 度下车辆行驶更加平顺。然而，阻尼力—主通道MR活塞组件速度曲线的y截值点之后的倾斜斜坡部分通常包括至少两个不同的倾斜倾坡分段(或多个斜坡级)。每个不同的斜坡级具有独有的正的且减小的斜率值。在斜坡转变与和拐点之间，第二斜坡级导致较低的力能力。两级的倾斜斜坡形成转变成所需性能曲线的拐点，该曲线在超过拐点后并且横跨中到高的主通道MR活塞组件速度在增大力数值下具备较低的正斜率。

需要具备主通道MR活塞组件的改进的MR阻尼器，其使得低MR活塞速度下的两级倾斜斜坡最小化，并提供改善的力能力。

发明内容

根据该发明的一个实施例，磁流变(MR)阻尼器具有纵向轴线。该MR阻尼器包括容纳MR流体的同轴的缸体。MR阻尼器还包括主通道MR活塞组件，其同轴地布置在缸体内，并且适于可滑动地接合在缸体中以在缸体中进行轴往复运动。主通道MR活塞组件包括活塞体，其限定同轴的贯通其中的孔。活塞体进一步包括主体外表面和第一端部以及轴向远离第一端部的第二端部。活塞体的第一端部和第二端部通常垂直于轴线。活塞体进一步包括第一端板，其连接于第一端部，以及第二端板，其连接于第二端部。活塞体还包括围绕轴线限定于主体外表面中的圆周线圈凹槽，以及限定于主体外表面中的主通道，其从第二端部处的孔延伸至线圈凹槽。活塞体还进一步包括布置在孔和主通道内的导电体，其进一步地配置成形成布置在线圈凹槽中的电线圈。活塞体还进一步包括非磁性材料，其用于填充主通道和在第二端部处的孔，从而有效地密封其中的导电体和电线圈。该主通道MR活塞组件进一步包括一环形结构，其大体相对于轴线围绕活塞体并连接于活塞体，并限定大体可磁激励的MR流体通道，该通道与轴线成平行、环形间隔的关系。主通道MR活塞组件还进一步包括同轴的杆，其限定贯通其中的同轴开口。该杆连接于第一端板。杆上的开口大体与活塞体中第一端部处的所述孔对准。所述开口包括导电体装置，其与导电体电连接。MR阻尼器的改进是次通道，其限定在主通道MR活塞组件的活塞体的主体外表面上。次通道从线圈凹槽朝着第一端部延伸，并填充有非磁性材料。MR阻尼器的主通道MR活塞组件的活塞体上的次通道提供改进的低速度MR阻尼力性能。

根据该发明的另一实施例，磁流变(MR)阻尼器具有纵向轴线。该MR阻尼器包括同轴的缸体，其包括布置在其中的MR流体。该MR阻尼器进一步包括多主通道MR活塞组件，其同轴地布置在缸体内。多主通道MR活塞组件适宜可滑动地接合在缸体内并在其中进行轴向往复运动。多主通道MR活塞组件包括活塞体，其限定贯通其中的同轴的孔。多主通道MR活塞组件中的活塞体包括主体外表面。活塞体进一步包括第一端部和轴向远离第一端部的第二端部，并且第一和第二端部大体垂直于所述轴线。活塞体进一步包括第一端板，其连接于第一端部，以及第二端板，其连接于第二端部。活塞体进一步包括第一和第二圆圈线圈凹槽，其围绕轴线限定在主体外表面中。活塞体中的第二圆周线圈凹槽相对于第一圆周线圈凹槽邻近第一端部围绕所述轴线限定在主体外表面中。活塞体内的第二圆周线圈凹槽不与活塞体中的第一圆周线圈凹槽重叠。活塞体进一步包括第一主通道，其限定在主体外表面中，从第二端部处的孔延伸至线圈凹槽。活塞体进一步包括第二主通道，其限定在主体外表面中，从第一线圈凹槽延伸至第二线圈凹槽。活塞体还包括导电体，其布置在孔、第一主通道、第一线圈凹槽、第二主通道和第二线圈凹槽内。该导电体还形成布置在第一线圈凹槽内的第一电线圈和布置在第二线圈凹槽内的第二电线圈。活塞体还包括非磁性材料，其填充第一线圈凹槽、第二线圈凹槽、第一主通道、第二主通道和第二端部处的孔，用于有效地密封其中的导电体和第一、第二电线圈。活塞体还进一步包括次通道，其限定于主体外表面中，从第二线圈凹槽朝着第一端部延伸。次通道填充有非磁性材料。多主通道MR活塞组件进一步包括环形结构，其环绕所述轴线围绕活塞体并且连接于活塞体。环形结构进一步限定大体可磁激励MR流体通道，该流体通道与所述轴线成平行、环形间隔的关系。多主通道MR活塞组件还进一步包括同轴的杆，其限定贯通其中的同轴的开口并连接于第一端板。杆上的开口在第一端部处大体与活塞体上的孔对准。杆中的开口还包括与导电体电连接的导电体装置。次通道提供改良的低速度MR阻尼力性能。

根据该发明另一实施例，给出了一种用于改善低速度磁流变(MR)阻尼力性能的方法。该方法包括提供MR阻尼器的步骤，阻尼器具有纵向轴线。该MR阻尼器包括容纳MR流体的同轴的缸体。MR阻尼器还包括主通道MR活塞组件，其同轴地布置在缸体内，并且适于可滑动地接合在缸体中以在缸体中 进行轴往复运动。主通道MR活塞组件包括活塞体，其限定同轴的贯通其中的孔。通道MR活塞组件的活塞体包括主体外表面。活塞体包括第一端部以及轴向远离第一端部的第二端部，第一端部和第二端部大体垂直于轴线。活塞体进一步包括第一端板，其连接于第一端部，以及第二端板，其连接于第二端部。活塞体还包括围绕轴线限定于主体外表面中的圆周线圈凹槽。活塞体还包括限定于主体外表面中的主通道，其从第二端部处的孔延伸至线圈凹槽。活塞体还进一步包括布置在孔和主通道内的导电体。活塞体的导电体配置成形成布置在线圈凹槽中的电线圈。活塞体还进一步包括非磁性材料，其用于填充主通道和在第二端部处的孔，从而有效地密封其中的导电体和电线圈。活塞体还包括次通道，其限定在活塞体的主体外表面上并从线圈凹槽朝着第一端部延伸。次通道填充有非磁性材料。主通道MR活塞组件进一步包括一环形结构，其大体相对于轴线围绕活塞体并连接于活塞体。主通道MR活塞组件的环形结构限定大体可磁激励MR流体通道，该通道与轴线成平行、环形间隔的关系。主通道MR活塞组件还进一步包括同轴的杆，其限定贯通其中的同轴开口。该杆连接于第一端板，杆上的开口大体与活塞体中第一端部处的所述孔对准，所述开口包括导电体装置，其与导电体电连接。该MR阻尼器包括在MR阻尼器操作期间有效的阻尼力—主通道MR活塞组件速度性能操作范围。主通道和该次通道用于在性能操作范围中建立MR阻尼器的基础性能曲线。该基础性能曲线包括第一y截值点，其随后是在低的主通道MR活塞组件速度下的通常正的、单斜率的倾斜斜坡。单斜率倾斜斜坡过渡成基础性能曲线上的第一拐点。第一拐点位于第一主通道MR活塞速度处。第一拐点跃变成基础性能曲线上的通常低的正斜率德倾斜斜坡。该低的正斜率德倾斜斜坡横跨中到高的主通道MR活塞组件速度。

根据该发明再一实施例，磁流变(MR)阻尼系统包括控制器和至少一个与控制器电连接的MR阻尼器，且控制器可操作地控制MR阻尼器的操作。所述至少一个MR阻尼器具有纵向轴线。该MR阻尼器包括容纳MR流体的同轴的缸体。MR阻尼器还包括主通道MR活塞组件，其同轴地布置在缸体内，并且适于可滑动地接合在缸体中以在缸体中进行轴往复运动。主通道MR活塞组件包括活塞体，其限定同轴的贯通其中的孔。活塞体进一步包括主体外表面和第一端部以及轴向远离第一端部的第二端部。活塞体的第一端部和第二端部通常 垂直于轴线。活塞体进一步包括第一端板，其连接于第一端部，以及第二端板，其连接于第二端部。活塞体还包括围绕轴线限定于主体外表面中的圆周线圈凹槽，以及限定于主体外表面中的主通道，其从第二端部处的孔延伸至线圈凹槽。活塞体还进一步包括布置在孔和主通道内的导电体，其进一步地配置成形成布置在线圈凹槽中的电线圈。活塞体还进一步包括非磁性材料，其用于填充主通道和在第二端部处的孔，从而有效地密封其中的导电体和电线圈。MR阻尼器还包括次通道，其限定在主通道MR活塞组件的活塞体的主体外表面上。次通道从线圈凹槽朝着第一端部延伸并填充有非磁性材料。主通道MR活塞组件进一步包括一环形结构，其大体相对于轴线围绕活塞体并连接于活塞体，并限定大体可磁激励MR流体通道，该通道与轴线成平行、环形间隔的关系。主通道MR活塞组件还进一步包括同轴的杆，其限定贯通其中的同轴开口并连接于第一端板。杆上的开口大体与活塞体中的所述孔对准，所述开口包括导电体装置，其与导电体电连接。在低的主通道MR活塞组件速度下，包括限定在活塞体中的次通道的主通道MR活塞组件改善MR阻尼系统的性能。

附图说明

本发明将参考随后的附图进一步进行描述，其中：

图1是现有技术磁流变(MR)阻尼器的纵向截面视图，该阻尼器包括主通道MR活塞组件，该组件进一步包括活塞体并布置在含有MR流体的缸体内；

图2是现有技术活塞体的立体图，该活塞替容纳在图1的主通道MR活塞组件内，显示了其细节；

图3是根据本发明的活塞体的立体图，图示了主通道、次通道和基本不可磁激励MR流体通道；

图4是MR阻尼器活塞—杆组件的纵向截面视图，其包括主通道MR活塞组件，该组件进一步包括图3所示的活塞体，并显示了其细节；

图5是图3所示的活塞体的次通道的横截面视图，显示了其细节；

图6是显示图3的活塞体中的主通道和次通道的放大视图。

图7是图4的主通道MR活塞组件的大体可磁激励MR流体通道的放大视图，显示了其细节；

图8是各种活塞组件的阻尼力—主通道MR活塞组件速度曲线的数学模型 数据的曲线图；

图9是曲线图，显示了根据本发明对于各种通道宽度的可磁激励MR流体通道的中间间隙中的单位磁通密度与离主、次通道中心的距离之间的关系；

图10的曲线图显示了带有旁路孔的主通道MR活塞和不带旁路孔而带有次通道的主通道MR活塞的测量得到的阻尼力—活塞速度的关系；

图11的曲线图显示了包括图4的次通道的主通道MR活塞组件的阻尼力—主通道活塞组件速度曲线与包括布置在主通道MR活塞组件中的多个基本不可磁激励MR流体通道的主通道MR活塞组件的阻尼力—主通道活塞组件速度曲线的对比；

图12的曲线图显示了图4的主通道MR活塞组件的阻尼力—主通道活塞组件速度曲线与根据本发明可选实施例的由控制器电子实现的多条其它阻尼力—主通道活塞组件速度曲线的比较；

图13是根据本发明可选实施例得多主通道MR活塞组件的纵向截面视图，该组件包括次通道和其细节；

图14显示了根据本发明可选实施例的包括图4的MR阻尼器的MR阻尼系统；

图15显示了根据本发明可选实施例的包括图4的MR阻尼器的车辆中的悬挂系统；

图16显示根据本发明可选实施例的带有次通道的活塞体，该次通道沿轴向排列并与主通道错开；以及

图17显示根据本发明可选实施例的布置在活塞体中的次通道，其与主通道未轴向排列。

具体实施方式

本发明第一实施例，参考附图3-7，MR阻尼器110具有纵向轴线A′。阻尼器110包括同轴的缸体114。缸体114其中容纳有MR流体116。流体116可以是现有技术中用于MR型阻尼器的任何MR流体。带有用于布线的主通道的圆筒形MR活塞组件或者主通道MR活塞组件112同轴地布置在缸体114中。缸体114和主通道MR活塞组件112可以由各种足够刚性的材料形成，这些材料例如为钢、铝、金属、金属合金、复合材料等。组件112适合于可滑动地接合 在缸体114中用于在其中进行轴向往复操作。为了确保可滑动的接合，组件112的直径尺寸与缸体114的直径尺寸相近。

组件112包括活塞体118，其限定贯通其中的同轴的孔132。活塞体118可以由低碳钢或类似的软磁材料形成。本领域技术人员知晓，流体116的性质以及组件112的组成材料可以在不限制本发明操作范围的情况下进行改变。

孔132一般地由钻孔操作形成。活塞体118一般地为圆筒形实心体；然而，活塞体可以是其它形状而不限制本发明的操作。活塞体118的直径宽度小于缸体114的直径。活塞体118包括主体外表面134。活塞体118还包括第一端部124和轴向远离第一端部124的第二端部126。端部124、126大体垂直于轴线A′。活塞体118进一步包括邻近第一端部124的第一端板128和邻近第二端部126的第二端板130。

圆周线圈凹槽136围绕轴线A′限定在主体外表面134中。如图3所示，圆周线圈凹槽136位于第一和第二端部124、126之间的大约二分之一距离处，并且大体垂直于轴线A′。或者，线圈凹槽136可以以垂直于轴线A′的定向之外的其它定向以及除第一和第二端部124、126之间的大约二分之一距离之外的其它距离定位。主通道138限定在主体外表面134中，从第二端部126处的孔132延伸至线圈凹槽136。主通道138包括第一和第二主通道部分139、139A。第一主通道部分139从第二端部126延伸至线圈凹槽136。第二主通道部分139A从孔132开始在第二端部126中延伸并与第一主通道部分139对齐。通过从主体外表面134机加工或剔除材料可以在主体外表面134中形成线圈凹槽136和主通道138。导电体140在第二端部126中布置于孔132内。导电体140由适于传导电流的金属材料组成，优选由铜制成。导电体140穿过主通道138并进入线圈凹槽136地布置。导电体140进一步地被配置在线圈凹槽136中以形成电线圈142。电线圈142布置在线圈凹槽136中。

非磁性材料144用于填充主通道138和第二端部126处的孔132。非磁性材料144有效地密封其中的导电体140和电线圈142。非磁性材料144是绝缘的并且是不导电的材料，以防止线圈和导电体与活塞体电接触。当组件112布置在缸体114中时，非磁性材料144还防止导电体140和线圈142接触MR流体116。因此，阻止MR阻尼器110中不希望的短路。非磁性材料144可以由包覆成型材料制作。该包覆成型材料一般地由聚合材料形成。

环形的磁通环状结构120大体绕轴线A′报围活塞体118。通过将环状结构120卷压在端板128、130上，可以紧固端板128、130并将其相对于活塞体118保持在位。环形结构120限定大体可磁激励MR流体通道122，其与轴线A′成平行、环形间隔的关系。术语“通道”指贯穿通道。大体可磁激励MR流体通道通常为具有圆形横截面区域的圆筒形通道。大体可磁激励MR流体通道可以形成为线性的或非线性的形状。大体可磁激励MR流体通道122具有一段长度，并且在MR阻尼器操作期间，MR流体116在缸体114中通过该段长度流过主通道MR活塞组件112。大体可磁激励MR流体通道的环形直径一般为25-40毫米。该段长度的大体可磁激励MR流体通道122还包括第一和第二端板128、130中的开口。在MR阻尼器操作期间，与MR流体116相关的MR流体特性在大体可磁激励流体通道122中受到电气控制。或者，大体可磁激励MR流体通道为大体环状的圆筒形通道，其流动截面形状为大体圆环形的多个分段。大体可磁激励MR流体通道122的流动截面积基本上沿着通道长度基本恒定。

同轴的杆146限定有贯通其中的同轴的开口148。该杆146连接于第一端板128。杆146通过压配合在活塞体118中而连接于活塞体118，并由钢保持环135和第一端板128限固，该第一端板通过卷压环状结构120保持在位。杆146的远离第一端板128的另一端通常连接于MR阻尼器外部的结构。杆146中的开口148大体与活塞体118中第一端部124处的孔132对准。开口148包括与导电体140电连接的导电体装置150。供给至导电体装置150的电流可以从外部提供并进行控制以便动态地调节MR阻尼器中的阻尼力。例如：外接电源或控制器可以用于提供可变的电流。

如图3所示，在MR阻尼器操作期间，基本不可磁激励MR流体通道152允许缸体114内的MR流体116自由地流过活塞体118和端板128、130。基本不可磁激励MR流体通道152由活塞体118和第一、第二端板128、130限定并贯通其中。第一基本不可磁激励MR流体通道152布置在孔132的外围，其沿轴向并与轴线A′成径向间隔开的关系。在MR阻尼器操作期间，基本不可磁激励MR流体通道一般是线性的并允许MR流体自由地流过活塞体。基本不可磁激励MR流体通道基本上不受所施加的磁场的影响。

基本不可磁激励MR流体通道152在本领域也公知为非磁性液压旁路孔，或者更简单点说叫做旁路孔。本领域技术人员知晓，旁路孔的使用取决于特定 MR阻尼器应用下所需的力性能。此外，对于特定的阻尼器应用挑选选择不可磁激励通道的特定流动截面积。基本不可磁激励MR流体通道的中心线的半径一般为8到11毫米的半径，其尺寸取决于应用情况。基本不可磁激励MR流体通道的尺寸取决于MR阻尼器的应用。

次通道154限定在主体外表面134中，从线圈凹槽136朝着第一端部124延伸。次通道154用非磁性材料144填充。材料114防止MR流体116流入次通道154。次通道中需要该非磁性材料以维持大体可磁激励MR流体通道的横截面积，并将次通道上方的磁通密度降低至类似于主通道的程度。因此，主、次通道的组合以类似于非磁性旁路孔的方式作用。参考附图6-7，次通孔154具有长度L、宽度W以及深度D。如图6所示，次通道154的长度L从线圈凹槽136a延伸至第一端部124。可以理解，次通道的长度L可以是任何适当的长度，其取决于MR阻尼器所需要的性能要求。从线圈凹槽136延伸至第一端部124的长度L通常大于宽度W和深度D。

第一主通道部分139具有长度L1、宽度W1以及深度D1(未图示)。类似于第一主通道部分139，第二主通道部分具有长度L2、宽度W2以及深度D2。第一主通道部分139的宽度W1和深度D1大约等于次通道154的宽度W和深度D，其还与第二主通道部分139A的宽度W2和深度D2相等。主、次通道中一致的深度和宽度允许在MR阻尼器操作期间直的、均匀的MR流体流入/流出大体可磁激励MR流体通道。主、次通道一般的宽度在2到6毫米之间。次通道的深度D一般为大约1到4毫米。可以理解，本发明不局限于彼此相等的具有一致宽度和一致深度的第一主通道部分和次通道以及第二主通道部分。例如，次通道可以具有相对于第一主通道部分的相应宽度和深度增大的宽度和深度。用在不同的通道上的不同的宽度和深度可以提供不同的旁路力特性。参考图6，第一主通道部分139和次通道154形成具有半矩形的横截面形状。或者，第一主通道部分和次通道以及第二主通道部分可以形成其他的形状，例如：半圆形、半三角形、半梯形等。进一步的可选实施例可以包括具有与第一主通道部分不同的形状的次通道。改变通道的形状可以提供不同力特性，以便使得活塞组件更好地适用于特定应用。

参考图3，主通道部分139和次通道154沿轴线A′轴向排列。此外，主通道部分139还与次通道154轴向对准，但被线圈凹槽136分隔开。或者，主通 道部分和次通道可以轴向排列，但是次通道并未完全延伸到第一端部。参考附图3和6，第一主通道部分139的宽度W1与次通道139A的宽度W大体轴向对齐。第一主通道部分139的宽度W1通常不与次通道154的宽度W相偏离。

当不操作时，组件112在MR阻尼器110的缸体114内静止。导电体装置150、导电体140和电线圈142不被通电，未横跨大体可磁激励MR流体通道122中的MR流体116产生磁场。由于未横跨大体可磁激励MR流体通道122产生磁场，金属颗粒保持随机地悬浮在MR流体116中。当不操作时，MR流体116具有液体的行为特性。

当操作时，组件112以变化的速度在缸体114中往复运动，作用于组件112上的力取决于横跨大体可磁激励MR流体通道122中的MR流体116所施加的变化的磁场。磁场的大小取决于通过导电体装置150经由导电体140施加到电线圈142的电流的大小。MR流体116可以被转向至旁路孔152，该旁路孔152基本上不受磁场作用。所以，在低的主通道MR活塞组件操作速度下，主通道MR活塞组件112产生最小的阻尼力。在车辆悬架系统中，例如，这提供车辆乘客所希望的“平滑的”车辆行驶特性。

操作中的主通道MR阻尼器的性能通过检验MR阻尼器的阻尼力—主通道MR活塞组件速度的曲线来理解。参考图8，图示了多条阻尼力—主通道MR活塞组件速度的曲线160、162、164、166。曲线160、162分别代表不带主通道且不带液压旁路孔的现有技术MR活塞组件的理想化操作性能以及带有主通道但不带有旁路孔的现有技术MR活塞组件的理想化操作性能。性能曲线164、166分别状表带有主、次通道但不带旁路孔的MR阻尼器的理想化操作性能以及带有主通道且带有旁路孔的MR阻尼器的理想化操作性能。

与包括主线槽通道的曲线162相比，主通道MR活塞组件的理想化性能曲线160既不具有非磁性的液压旁路孔也不具有主线槽通道。曲线160的y截值在大约y＝3,000牛顿处。穿过低、中、高的主通道MR活塞组件速度，曲线160上的y截值随后是大体单一较低值的正斜率的倾斜斜坡或力搁板。曲线162(其包括主线槽通道)的y截值在y＝1,975牛顿处。曲线162上的y截值随后是大体正的倾斜斜坡，在大约x＝0.035米/秒到达拐点。在大约在x＝0.035米/秒的拐点之后，穿过中到高的主通道MR活塞组件速度，曲线162的拐点转变为曲线160所示的大体单一低值的正斜率的力搁架。当阻尼器速度经过0时，理想化的 性能曲线160和162上显示的高的y截值力引起不希望的行驶不平顺性。通常采用液压旁路孔来减小该截值。

曲线164的y截值在大约y＝300牛顿处。曲线164上的y截值随后是大体正的、单斜率的倾斜斜坡，在大约x＝0.05米/秒处到达拐点。与仅设有主通道的曲线162相比，曲线164中次通道的加入有效地降低了截值力。在大约x＝0.05的拐点之后，穿过中到高的主通道MR活塞组件速度，曲线164的拐点转变为类似于曲线160、162所描绘的大体单一低值的正斜率的倾斜力搁架。曲线166的主通道MR活塞组件包括单个非磁性的液压旁路孔并且y截值在大约y＝75牛顿处。曲线166上的y截点随后是大体大体正的、单斜率的倾斜斜坡，在大约x＝0.08米/秒处到达拐点。在大约x＝0.8米/秒的拐点之后，穿过中到高的主通道MR活塞组件速度，曲线166的拐点转变为大体单一低值的正斜率的倾斜力搁架，该力搁架比曲线160中所示的力搁架小大约200牛顿。

在包含带有主通道MR活塞组件(具有次通道)的MR阻尼器的车辆悬挂系统中，较低的y截值点以及在包括次通道的主通道MR活塞组件的增大的低速度范围上具有正的单斜率的倾斜斜坡一起产生改进的车辆性能。当如图3所示次通道从圆周线圈凹槽延伸至第一端部时，次通道的长度与阻尼力—主通道MR活塞组件速度基础曲线上的y截值点有一定关系，该曲线与主通道MR活塞组件有关。随着该段次通道在长度上朝着第一端部增加，阻尼力—主通道MR活塞组件基础曲线上的y截值点对应地降低。当MR阻尼器用在车辆悬挂系统中时，朝着阻尼力—主通道MR活塞组件基础曲线的原点降低y截值点提供更加“平滑的”行驶。

图8中用于包括次通道的主通道MR活塞组件的阻尼力—主通道MR活塞速度曲线可以根据实际应用进行优化。例如，相对于大体可磁激励MR流体通道122的宽度的增大的次通道154的宽度W形成这样的阻尼力—主通道MR活塞组件速度曲线，其拐点，相对于基础的阻尼力—主通道MR活塞速度曲线上的相应拐点，位于操作曲线上增大的主通道MR活塞组件速度处。参考图9，显示间隙长度与通道宽度的比率对主通道或次通道正上方流体间隙的中部中磁通密度的影响，其中比率的数值从0.1到1.0。零(0)距离指通道(槽)的中心线并且那里的磁通密度是最小的。一(1)的距离等于可磁激励MR流体间隙的每单位径向长度。随着通道的边缘远离通道外边缘地到达并接近每1单位的名 义间隙磁通密度，磁通密度增加。由此附图可以清楚看到，通道上方间隙中磁通密度的大小由槽宽度与间隙长度的相对关系控制，间隙/槽的比率越低，磁通密度越低。通过尽可能降低槽中心线处的磁通密度提高旁路性能。

参考图10，显示的是包括次通道的主通道MR阻尼器的测量的阻尼力—主通道MR活塞组件速度曲线170、172。曲线170、172包括该环形的大体可磁激励MR流体通道，其上包括在第一和第二端板处的锥形端部，所述锥形端部是MR流体进入主通道MR活塞组件的进口/出口部位。主通道MR活塞组件112(包括不带非磁性液压的旁路孔的次通道154)通过曲线170进行描绘。曲线170的y截值点大约在y＝500牛顿处。y截值点随后是大体正的单斜率的倾斜斜坡，在大约x＝0.4米/秒处进入拐点。在大约x＝0.04米/秒的拐点之后并且穿过中到高的主通道MR活塞组件速度，大约在x＝500牛顿处的零速度截值转变为大体单一低值正斜率的力搁架。比较地，曲线172是带有单个旁路孔的主通道活塞。曲线172的y截值点在大约x＝100牛顿处，随后是两级斜坡，在大约x＝0.07米/秒处产生一拐点，并且在大约x＝0.07米/秒的拐点之后且贯穿中到高的主通道MR活塞组件速度，转变为大体单一低值正斜率的力搁架。在大约x＝0.27米/秒处，曲线172的力搁架比曲线170的力搁架大体小大约200牛顿。总体而言，次通道的使用允许消除液压旁路孔，该旁路孔提供以下优点：在低的速度下显著的力改进((+1000N))，加上在较高速度下附加的力改进(+200)，以及消除拐点之前的两斜坡的力—速度特性。负值表示该布置的零速度截值稍高于旁路孔；这可以通过加入非常小的液压MR流体旁路孔或如图9所建议的通过加宽主、次通道进行弥补。

用于包括次通道的主通道MR活塞组件的阻尼力—主通道MR活塞速度曲线还可以依据布置在主通道MR活塞组件中的旁路孔的数量进一步优化。参考图11，数学模型曲线174、176和178分别显示的是没有旁路孔的、带有两个旁路孔的和带有三个旁路孔的主通道MR活塞组件。如图11所描述的，通过将阻尼力—主通道MR活塞组件曲线上拐点的位置分布在x轴上增大的主通道MR活塞组件速度处，增加旁路孔的数量提高低端速度响应。因此，新的阻尼力—主通道MR活塞速度曲线172和174以及它们对应的拐点被提升到位于不包括旁路孔的基础阻尼力—主通道MR活塞速度曲线170的右边。本领域普通技术人员能够理解，曲线的拐点范围根据主通道MR活塞组件中包含的旁路孔的数 量建立。根据MR阻尼器应用中所需的性能特性设置必要数量的旁路孔。

参考图12，本发明的另一可选实施例包括利用一控制器(未显示)，其与MR阻尼器(未显示)的主通道加次通道的MR活塞组件(未显示)电连接。查询表包括数值(未显示)。控制器读取这些值以在MR阻尼器的主通道MR活塞组件的拐点操作范围上可操作地电子控制MR阻尼器的主通道MR活塞组件。对于力—主通道MR活塞组件速度曲线的动态电子控制，在主通道MR活塞组件中不必构造实际的旁路孔或仅构造非常小的旁路孔。如果需要小旁路孔以获得较低的y截值点，所述小的旁路孔可以具有大约小于1.0毫米的尺寸。该主通道加次通道的MR活塞组件包括初始的阻尼力—主通道MR活塞组件速度曲线180，其在大约y＝150牛顿处具有初始的y截值点并且初始的拐点布置在大约x＝0.03米/秒处。这些数据值代表多条预定的特性化的阻尼力—主通道MR活塞组件速度曲线182、184中至少一条的特性。所述多条预定的特性化的阻尼力—主通道MR活塞组件速度曲线182、184中的所述至少一条代表与如图11的实施例所显示的限定于主通道MR活塞组件中的多个基本不可磁激励MR流体通道中的至少一个有关、多条阻尼力—主通道MR活塞组件速度曲线中的至少一条。所述多条阻尼力—主通道MR活塞组件速度曲线中的所述至少一条包括多个y截值点中的至少一个和多个拐点中的至少一个。所述多个拐点布置在多个主通道MR活塞组件速度处。所述多个y截值点中的所述至少一个小于y＝150牛顿的初始y截值点。所述多条主通道MR活塞组件速度中的至少一条(大约x＝0.2米/秒和大约x＝0.3米/秒)大于大约x＝0.03米/秒的初始主通道MR活塞组件速度。拐点操作范围包括初始的阻尼力—主通道MR活塞组件速度曲线180以及所述多条预定的特性化的阻尼力—主通道MR活塞组件速度曲线184、182中的所述至少一条。该控制器配置为电子地选择所述多条预定的特性化阻尼力—主通道MR活塞组件速度曲线中的所述至少一条之外的至少一条，使得初始的阻尼力—主通道MR活塞组件速度曲线限定MR阻尼器的主通道MR活塞组件的操作，以及选择所述多条预定的特性化阻尼力—主通道MR活塞组件速度曲线中的所述至少一条中的至少一条，使得所述多条预定的特性化阻尼力—主通道MR活塞组件速度曲线中的所述至少一条中的被选择的至少一条限定MR阻尼器的主通道MR活塞组件的操作。在MR阻尼器的主通道MR活塞组件操作期间进行控制器的曲线选择以优化低的主通道MR活塞组件速度 下的MR阻尼器的主通道MR活塞组件的性能。对于图12的实施例，拐点范围(附图11中的实施例中引入的)可以在不需要在活塞体中提供多个旁路孔的情况下获得。单个小的旁路孔可以与主、次通道相结合以控制以并降低y截值点或零速度(米/秒)下的力截值。因此，在拐点范围上实时地电子控制阻尼力—主通道MR活塞速度曲线显著地增加低主通道MR活塞速度下MR阻尼器的操作范围，该MR阻尼器包括具有次通道的主通道MR活塞组件。另外，与利用实际的旁路孔的主通道MR活塞组件的实施比较起来，对于中到高的频率，力搁架上的降低不明显。这是因为阻尼器性能的界限由基础曲线180设定。由于主通道MR活塞组件中没有实际的旁路孔，因此看不到力搁架的降低。查询表可以在控制器内部。可选地，查询表可以从远离控制器的远程位置获取。

本发明的另一可选实施例包括次通道，其带有从线圈凹槽朝第一个端部的第一长度段和从线圈凹槽朝第一端部的第二长度段。第二长度大于第一长度。第一长度包括第一阻尼力—主通道MR活塞组件速度曲线，其具有第一y截值点和第一拐点。第一拐点位于第一主通道MR活塞速度处。第二长度包括第二阻尼力—主通道MR活塞组件速度曲线，其具有第二y截值点和第二拐点。第二拐点位于第二主通道MR活塞组件速度处。第二y截值点是小于第一y截值点。第二主通道MR活塞组件速度大于第一主通道MR活塞组件速度，使得在描述第一、第二阻尼力—主通道MR活塞组件速度曲线的阻尼力—主通道MR活塞组件曲线图中，第二拐点位于第一拐点右边。

在附图3-12的实施例中，主活塞组件形成有活塞体，其包括主通道和单个次通道。可选的第二实施例包括这样的活塞体构造，其包括多个主通道和一次通道，或包括双线圈活塞组件。参考图13，其中与图3-12的实施例相似的原件的附图标记相差100，MR阻尼器(未显示)包括具有用于布线的两个主通道的双线圈活塞组件213。此后，带有用于布线的两个主通道的双线圈活塞组件被称作“多主通道MR活塞组件”。多主通道MR活塞组件213具有纵轴线A″。组件213布置在缸体(未显示)中，缸体容纳有MR流体(未显示)。组件213同轴地布置在缸体中，并适合于可滑动地接合在缸体中以在其中进行轴往复运动。多主通道MR活塞组件213包括活塞体219，其限定贯通其中的同轴孔232。活塞体219包括主体外表面234。活塞体219进一步地包括第一端部224和轴向地远离第一端部224的第二端部226。第一和第二端部224、226大体垂直于轴 线A″。第一端板228连接第一端部224，第二端板230连接第二端部226。第一圆周线圈凹槽285围绕轴线A″限定于主体外表面234。第二圆周线圈凹槽286围绕轴线A″限定于主体外表面234。第二线圈凹槽286相对于第一线圈凹槽285接近第一端部224围绕轴线A″限定于主体外表面234。第二线圈凹槽286不与第一线圈凹槽285重叠。限定于主体外表面234的第一主通道287从第二端部226处的孔232延伸至第一线圈凹槽285。第一主通道287包括第一主通道部分288，其布置成从第二端部226到第一线圈凹槽285。第二主通道289限定于主体外表面234，其从第一线圈凹槽285延伸至第二线圈凹槽286。导电体240布置在孔232、第一主通道287、第一线圈凹槽285、第二主通道289和第二线圈凹槽286中。导电体240进一步地构造成形成第一电线圈290(其布置在第一线圈凹槽285中)和第二电线圈291(其布置在第二线圈凹槽286中)。非磁性材料244填充第一和第二线圈凹槽285、286、主通道287、289以及在第二端部230处的孔232，以有效地密封此处的导电体240和第一、第二电线圈290、291。次通道254限定于主体外表面234，其从第二线圈凹槽286延伸至第一端部224。次通道254填充有非磁性材料244。环形结构220大体相对轴线A″围绕活塞体219。环形结构220连接于活塞体219并限定大体可磁激励MR流体通道222，其相对于轴线A″具有平行、环形间隔的关系。同轴的杆246限定了贯通其中的同轴的开口248。通过保持环235，杆246连接于第一端板228。杆246中的开口248大体与活塞体219中的孔232对正，并包括与导电体240电连接的导电体装置250。活塞体219和第一、第二端板228、230还限定了贯通其中的基本不可磁激励的MR流体通道252。基本不可磁激励MR流体通道252布置在孔232的外围，其沿轴向并与轴线A″成径向间隔开的关系。活塞体219、结构220和组件213具有与附图3-12的实施例中类似对应的结构相同的直径宽度，但是每一结构比附图3-12中的实施例具有更大的轴向长度。第一主通道部分288、第二主通道289和次通道254轴向排列。第一主通道部分288与第二主通道289对准。第一主通道部分288和第二主通道289还与次通道254对准。次通道254包括长度段L，长度段L从第二线圈凹槽286延伸至第一端部224。此处描述的第一实施例的组件113的结构、设计和变形同样地适合于第二实施例的组件213。

如同在附图3-12的实施例所述，组件213同样地可以与一控制器电连接。 控制器获取查询表，其包含代表多条阻尼力—主通道MR活塞组件速度性能曲线的数值，其中如同先前此处的描述，这些曲线在MR阻尼器的拐点操作的范围内具有不同的拐点。当活塞体的长度大于活塞体的直径时通常使用带有多主通道MR活塞组件的双线圈活塞。

如同附图4和13所描述的，电连接装置是铜线150、250，其通过杆146、246进入孔132、232以与导电体140、240连接。可选地，杆可以具有电连接装置，该电连接装置包括连接到连接器(未显示)的电极(未显示)，其由密封件进行保护，所述连接器连接至活塞体内的电连接器。

在另外的可选实施例中，包括次通道的主通道MR活塞组件的力性能可以通过增大旁路孔的截面直径进一步优化。增大旁路孔的截面直径可以产生新的阻尼力—速度曲线，相对于原来的旁路孔情况下的y截值点和拐点，该新的曲线具有更低的y截值点以及在增大的主通道MR活塞组件速度处的拐点。

在另外的可选实施例中，包括次通道的主通道MR活塞组件的力性能可以通过提供主通道的宽度和次通道的宽度进一步优化。次通道的宽度大约等于主通道的宽度。主、次通道的宽度通道与大体可磁激励MR流体通道的径向间隙长度有关，使得相对于大体可磁激励MR流体通道的长度增大主、次通道的宽度建立新的阻尼力—主通道MR组件性能曲线。在MR阻尼器的性能操作范围内，该新的主通道MR组件性能曲线包括第二y截值点和第二拐点。第二拐点位于第二主通道MR活塞速度处。在基础阻尼力—MR活塞组件速度曲线上，第二主通道MR活塞速度大于第一主通道MR活塞速度。在基础阻尼力—MR活塞组件速度曲线上，第二y截值点小于第一y截值点。

参考附图14，本发明另外的可选实施例包括控制器395，其电连接于至少一个主MR阻尼器300，该主MR阻尼器包括如同此处先前描述的次通道。这种电路拓扑结构可以在锻炼设备(例如划船练习器或阶梯踩踏机)中获得应用，这种锻炼设备使用减震器以提供运动阻力。应用中需要的MR阻尼器的数量取决于设备的要求。另外的可选实施例使用MR阻尼器300，以给建筑物、桥或受地震影响的其它结构提供运动隔离。在又一可选实施例中，MR阻尼器300可以用于具有振动阻尼要求的户外应用中的车辆或结构。其它应用留给本领域技术人员。

用于MR阻尼器的另一可选实施例可以在装置的悬挂系统中用作减震器， 该装置包括用于运输的轮子。运输装置可以为飞机、汽车、高尔夫球车、摩托车或其它类型的车辆。在车辆应用中，包括具有次通道的主通道MR活塞组件的MR阻尼器可以逐渐减少或完全消除车辆的乘客在组件的速度范围上感觉到的不希望的车辆结构振荡。参考附图15，MR悬挂系统布置在车辆中，且包括次通道的主通道MR阻尼器400与车辆上的每个车轮497相关联。每一车轮处的MR阻尼器电连接到控制器595，其包括查询表496并为每一车轮在MR阻尼器400的拐点范围上独立地提供独特的阻尼力—MR活塞组件性能曲线。因此，满足每一车轮独特的悬挂要求，并且可以给车辆实现独立悬挂系统。附图15的实施例是附图12的实施例的应用，该实施例在先前介绍过。可选地，依据每组车轮的必要阻尼要求，控制器可以使用来自查询表的数值以将同样的阻尼力—MR活塞组件性能曲线施加到两个前轮，以及将不同的阻尼力—MR活塞组件性能曲线施加到两个后轮。在又一可选实施例中，控制器可以将来自于查询表的同样的阻尼力—MR活塞组件性能曲线同时施加到车辆上的全部四个车轮。

可以理解，本发明不限于如之前附图3所述的实施例中主通道和次通道在活塞体上对准的情形。一些MR阻尼器应用可以适用于次通道相对于主通道的其它可选布置以满足特定的性能要求。在另外的可选实施例中，参考附图16，主通道539和次通道554相对于通过活塞体518和杆546的纵轴线A″′轴向排列。主通道539和次通道554被圆周线圈凹槽536分开。主、次通道539、554轴向排列，然而，次通道554相对于轴线A″′径向地偏离主通道539。因此，次通道554相对于轴线A″′偏离主通道539地具有转动角。次通道布置成从线圈凹槽536到活塞体518的主体外表面上的第一端部524。在另一可选实施例中，参考附图17，次通道654配置成与通过活塞体618和杆646的轴线A″″间隔开。次通道654相对于轴向方向旋转一角度，起始于线圈凹槽636并终止于第一端部624。可选地，次通道可以在这样一种构造下限定于活塞体的主体外表面，该构造起始于线圈凹槽并在达到活塞体的第一端部之前终止。可以理解，次通道可以从线圈凹槽朝/到活塞体的第一端部在活塞体外表面中以布置形成。

虽然不限于任何特定的理论，应相信，在包含次通道的情况下可以改善低主通道MR活塞组件性能。包括次通道能够允许消除或减小对力具有负影响的非磁性液压旁路孔。尤其对于在非常低的活塞速度下同时需要高的力以用于有 效减震控制的情况。当轴向排列时，主、次通道对最小化起步阻力(力截值)最有效。

理论上，与主、次通道轴向对准且次通道长度从线圈凹槽到第一端部相偏离的其它次通道配置和长度所提供的结果没有上面描述的那样优化。非最佳性能是由于MR流体的流动方向的变化，当通道未对准时，这种变化在分离时需要。

从这里描述一个或多个实施例获得了一些好处和优点。在主通道MR活塞组件的活塞体中限定次通道能够改进低的主通道MR活塞组件速度下MR阻尼力性能。加入次通道允许更低的y截值点，并且随后是低的主通道MR活塞组件速度下的大体正的单斜率的倾斜斜坡。在低的阻尼器速度下，低的y截值点和大体正的单斜率的倾斜斜坡产生较高的力能力，其对车辆操纵具有显著影响。在主通道MR活塞组件中加入单个旁路孔可以进一步降低y截值点同时增大低主通道MR主组件速度范围或拐点。在主通道MR活塞组件中利用次通道可以降低满足应用中MR阻尼器要求的多个旁路孔的必要性。与主通道MR活塞组件电连接的控制器可以获取查询表，该查询表提供代表包括多个旁路孔中的至少一个的主通道MR活塞组件的特性的数值。这在不需要在主通道MR阻尼器组件中实施旁路孔的情况下提高动态性能可操作性。

尽管本发明已经参照优选实施例进行描述，它不限于此。在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以做出各种变化和修改。例如，包括活塞体的主通道MR活塞组件不限于任何特定的设计、结构、形状、尺寸或布置。具体地，大体可磁激励通道、基本不可磁激励通道(旁路孔)、杆和活塞体中的开口以及这些构成元件的对应结构、尺寸、形状、几何结构、位置、方向和数量可以改变而不限制本发明的应用。

在阅读说明书和回顾附图的情况下，本领域技术人员能够立即明了，可以有其它无数实施例，而且这些实施例是可预期的并落在本发明权利要求的范围。本发明的范围在随后的权利要求中标明，并且包括落在其等同含义以及等同范围的所有变化。

Claims (20)

1.具有纵向轴线的磁流变(MR)阻尼器，包括：

在其中容纳MR流体的同轴缸体；以及

主通道MR活塞组件，其同轴地布置在所述缸体内，并适于可滑动地接合在所述缸体中以用于在缸体中进行轴向往复运动，该主通道MR活塞组件包括：

活塞体，其限定贯通其中的同轴的孔，活塞体包括：

主体外表面；

第一端部和轴向远离第一端部的第二端部，并且第一端部和第二端部大体垂直于所述轴线；

连接于第一端部的第一端板以及连接于第二端部的第二端板；

圆周线圈凹槽，其围绕轴线限定于主体外表面中；

主通道，其限定于主体外表面中，从第二端部处的所述孔延伸至圆周线圈凹槽；

导电体，其布置在所述孔和主通道中，并且还配置成形成布置于圆周线圈凹槽中的电线圈；以及

非磁性材料，其用于填充主通道和第二端部处的所述孔，从而有效地密封其中的导电体和电线圈；

环形结构，其大体环绕所述轴线包围活塞体并连接于活塞体，该环形结构限定大体可磁激励MR流体通道，该大体可磁激励MR流体通道相对于所述轴线具有平行、环形间隔的关系；以及

同轴的杆，该杆限定了贯通其中的同轴的开口并连接于第一端板，杆中的所述开口大体与活塞体中第一端部处的所述孔对准，并且包括与导电体电连接的导电体装置；其中：

在活塞体的主体外表面中限定次通道，所述次通道从圆周线圈凹槽朝第一端部延伸，次通道填充有所述非磁性材料，并提供改进的低速MR阻尼力性能。

2.根据权利要求1所述的MR阻尼器，其中，所述次通道包括一长度段，并且该长度段从圆周线圈凹槽延伸至第一端部。

3.根据权利要求2所述的MR阻尼器，其中，所述主通道进一步包括第一主通道部分，其从第二端部延伸至圆周线圈凹槽，所述第一主通道部分与所述次通道轴向排列。

4.根据权利要求1所述的MR阻尼器，其中，所述主通道进一步地包括第一主通道部分，其从第二端部延伸至圆周线圈凹槽延伸，所述主通道部分与所述次通道轴向排列。

5.根据权利要求1所述的MR阻尼器，其中，所述次通道包括从圆周线圈凹槽朝第一端部的第一长度段和从圆周线圈凹槽朝第一端部的第二长度段，并且第二长度段长于第一长度段，第一长度段包括具有第一y截值点和第一拐点的第一阻尼力—主通道MR活塞组件速度曲线，所述第一拐点位于第一主通道MR活塞速度处，第二长度段包括具有第二y截值点和第二拐点的第二阻尼力—主通道MR活塞组件速度曲线，所述第二拐点位于第二主通道MR活塞组件速度处，并且第二y截值点小于第一y截值点，第二主通道MR活塞组件速度大于第一主通道MR活塞组件速度，使得在描绘第一、第二阻尼力—主通道MR活塞组件速度曲线的阻尼力—主通道MR活塞组件曲线图上，第二拐点位于第一拐点的右侧。

6.根据权利要求1所述的MR阻尼器，其中，主通道MR活塞组件包括第一基本不可磁激励MR流体通道，所述第一基本不可磁激励MR流体通道由活塞体和第一、第二端板限定并贯通其中，所述第一基本不可磁激励MR流体通道布置在所述孔的外围，其沿轴向并与所述轴线成径向间隔开的关系。

7.根据权利要求6所述的MR阻尼器，其中，不包括所述第一基本不可磁激励MR流体通道的主通道MR活塞组件限定初始的阻尼力—主通道MR活塞组件速度曲线，该曲线具有初始的y截值点和初始拐点，所述初始拐点位于初始主通道MR活塞组件速度处，并且，包括所述第一基本不可磁激励MR流体通道的主通道MR活塞组件限定第一y截值点和第一拐点，所述第一拐点在第一主通道MR活塞组件速度处，并且，第一y截值点小于初始y截值点，第一主通道MR活塞组件速度大于初始主通道MR活塞组件速度，使得在描绘初始、第一阻尼力—主通道MR活塞组件速度曲线的阻尼力—主通道MR活塞组件曲线图上，第一拐点位于初始拐点的右侧。

8.根据权利要求7所述的MR阻尼器，其中，主通道MR活塞组件包括第二基本不可磁激励MR流体通道，所述第二基本不可磁激励MR流体通道由活塞体和第一、第二端板所限定并贯通其中，所述第二基本不可磁激励MR流体通道布置在所述孔的外围，其沿轴向并与所述轴线成径向间隔开关系，并且第二基本不可磁激励MR流体通道限定具有第二y截值点和第二拐点的第二阻尼力—主通道MR活塞组件速度曲线，所述第二拐点在第二主通道MR活塞组件速度处，并且第二y截值点小于第一y截值点，第二主通道MR活塞组件速度大于第一主通道MR活塞组件速度，使得在描绘初始、第一、第二阻尼力—主通道MR活塞组件速度曲线的阻尼力—主通道MR活塞组件曲线图上，第二拐点位于第一拐点的右侧。

9.根据权利要求1所述的MR阻尼器，其中，MR阻尼器进一步包括：

控制器，其与MR阻尼器的主通道MR活塞组件电连接；以及

包括数值的查询表，所述数值排列在查询表中，并且所述数值由控制器获取以在MR阻尼器的主通道MR活塞组件的拐点操作范围上可操作地控制MR阻尼器的主通道MR活塞组件；

其中，所述主通道MR活塞组件包括初始阻尼力—主通道MR活塞组件速度曲线，该曲线具有初始y截值点和初始拐点，并且所述初始拐点在初始主通道MR活塞组件速度处；

其中，所述数值包括多条预定的特性化的阻尼力—主通道MR活塞组件速度曲线中的至少一条的特性，并且所述多条预定的特性化的阻尼力—主通道MR活塞组件速度曲线中的所述至少一条表示与限定于主通道MR活塞组件中的多个基本不可磁激励MR流体通道中的至少一个相关的、多条阻尼力—主通道MR活塞组件速度曲线中的至少一条，所述多条阻尼力—主通道MR活塞组件速度曲线中的所述至少一条包括多个y截值点中的至少一个和多个拐点中的至少一个，所述多个拐点处在多个主通道MR活塞组件速度处，所述多个y截值点中的所述至少一个小于初始y截值点，所述多个主通道MR活塞组件速度中的所述至少一个大于初始主通道MR活塞组件速度；

其中，所述拐点操作范围包括所述初始阻尼力—主通道MR活塞组件速度曲线以及所述多条预定的特性化的阻尼力—主通道MR活塞组件速度曲线中的所述至少一条；以及

其中，在MR阻尼器的主通道MR活塞组件操作期间，所述的控制器配置为电子地选择以下中的至少一个以优化低的主通道MR活塞组件速度下MR阻尼器的主通道MR活塞组件的性能：

(i)不选择所述多条预定的特性化的阻尼力—主通道MR活塞组件速度曲线中的所述至少一条，使得所述初始阻尼力—主通道MR活塞组件速度曲线限定MR阻尼器的主通道MR活塞组件的操作；以及

(ii)选择所述多条预定的特性化的阻尼力—主通道MR活塞组件速度曲线中的所述至少一条中的至少一条，使得所述多条预定的特性化的阻尼力—主通道MR活塞组件速度曲线中的所述至少一条中被选择的至少一条限定MR阻尼器的主通道MR活塞组件的操作。

10.具有纵向轴线的磁流变(MR)阻尼器，包括：

在其中容纳MR流体的同轴缸体；以及

多主通道MR活塞组件，其同轴地布置在所述缸体内，并适于可滑动地接合在所述缸体中以用于在缸体中进行轴向往复运动，该多主通道MR活塞组件包括：

活塞体，其限定贯通其中的同轴的孔，活塞体包括：

主体外表面；

第一端部和轴向远离第一端部的第二端部，并且第一端部和第二端部大体垂直于所述轴线；

连接于第一端部的第一端板以及连接于第二端部的第二端板；

第一圆周线圈凹槽，其围绕所述轴线限定于主体外表面中；

第二圆周线圈凹槽，其围绕所述轴线限定于主体外表面中，所述第二圆周线圈凹槽相对于第一圆周线圈凹槽邻近第一端部包围所述轴线限定于主体外表面中，并且第二圆周线圈凹槽不与第一圆周线圈凹槽重叠；

第一主通道，其限定于主体外表面中，从第二端部处的所述孔延伸至所述线圈凹槽，所述第一主通道包括布置成从第二端部到所述线圈凹槽的第一主通道部分；

第二主通道，其限定于主体外表面中，从第一圆周线圈凹槽延伸至第二圆周线圈凹槽；

导电体，其布置在所述孔、所述第一主通道、所述第一圆周线圈凹槽、所述第二主通道和所述第二圆周线圈凹槽中，所述导电体还配置成形成布置于第一圆周线圈凹槽中的第一电线圈和布置于第二圆周线圈凹槽中的第二电线圈；以及

非磁性材料，其用于填充第一圆周线圈凹槽、第二圆周线圈凹槽、第一主通道、第二主通道和第二端部处的所述孔，以有效地密封其中的导电体和第一、第二电线圈；和

限定于主体外表面中的次通道，所述次通道从第二圆周线圈凹槽朝第一端部延伸，所述次通道填充有所述非磁性材料

环形结构，其大体环绕所述轴线包围活塞体并连接于活塞体，该环形结构限定大体可磁激励MR流体通道，该大体可磁激励MR流体通道相对于所述轴线具有平行、环形间隔的关系；以及

同轴的杆，该杆限定了贯通其中的同轴的开口并连接于第一端板，杆中的所述开口大体与活塞体中第一端部处的所述孔对准，并且包括与导电体电连接的导电体装置；其中：

所述次通道提供改进的低速MR阻尼力性能。

11.根据权利要求10所述的MR阻尼器，其中，所述第一主通道部分、所述第二主通道和所述次通道轴向排列，并且该次通道包括一长度段，该长度段从第二圆周线圈凹槽延伸至第一端部。

12.根据权利要求10所述的MR阻尼器，其中，所述多主通道MR活塞组件包括第一基本不可磁激励MR流体通道，所述第一基本不可磁激励MR流体通道由活塞体和第一、第二板限定并贯通其中，所述第一基本不可磁激励MR流体通道布置在所述孔的外围，其沿轴向并与所述轴线成径向间隔开关系。

13.根据权利要求10所述的MR阻尼器，其中，MR阻尼器进一步包括：

控制器，其与MR阻尼器的多主通道MR活塞组件电连接；以及

包括数值的查询表，所述数值排列在查询表中，并且所述数值由控制器获取以在MR阻尼器的多主通道MR活塞组件的拐点操作范围上可操作地控制MR阻尼器的多主通道MR活塞组件；

其中，所述多主通道MR活塞组件包括初始阻尼力—多主通道MR活塞组件速度曲线，该曲线具有初始y截值点和初始拐点，并且所述初始拐点在初始多主通道MR活塞组件速度处；

其中，所述数值包括多条预定的特性化的阻尼力—多主通道MR活塞组件速度曲线中的至少一条的特性，并且所述多条预定的特性化的阻尼力—多主通道MR活塞组件速度曲线中的所述至少一条表示与限定于多主通道MR活塞组件中的多个基本不可磁激励MR流体通道中的至少一个相关的、多条阻尼力—多主通道MR活塞组件速度曲线中的至少一条，所述多条阻尼力—多主通道MR活塞组件速度曲线中的所述至少一条包括多个y截值点中的至少一个和多个拐点中的至少一个，所述多个拐点处在多个多主通道MR活塞组件速度处，所述多个y截值点中的所述至少一个小于初始y截值点，所述多个多主通道MR活塞组件速度中的所述至少一个大于初始多主通道MR活塞组件速度；

其中，所述拐点操作范围包括所述初始阻尼力—多主通道MR活塞组件速度曲线以及所述多条预定的特性化的阻尼力—多主通道MR活塞组件速度曲线中的所述至少一条；以及

其中，在MR阻尼器的多主通道MR活塞组件操作期间，所述控制器配置为电子地选择以下中的至少一个以优化低的多主通道MR活塞组件速度下MR阻尼器的多主通道MR活塞组件的性能：

(i)不选择所述多条预定的特性化的阻尼力—多主通道MR活塞组件速度曲线中的所述至少一条，使得所述初始阻尼力—多主通道MR活塞组件速度曲线限定MR阻尼器的多主通道MR活塞组件的操作；以及

(ii)选择所述多条预定的特性化的阻尼力—多主通道MR活塞组件速度曲线中的所述至少一条中的至少一条，使得所述多条预定的特性化的阻尼力—多主通道MR活塞组件速度曲线中的所述至少一条中被选择的至少一条限定MR阻尼器的多主通道MR活塞组件的操作。

14.用于改善低的主通道MR活塞组件速度下磁流变(MR)阻尼力性能的方法，包括：

提供具有纵向轴线的MR阻尼器，所述MR阻尼器包括：

在其中容纳MR流体的同轴缸体；以及

主通道MR活塞组件，其同轴地布置在所述缸体内，并适于可滑动地接合在所述缸体中以用于在缸体中进行轴向往复运动，该主通道MR活塞组件包括：

活塞体，其限定贯通其中的同轴的孔，活塞体包括：

主体外表面；

第一端部和轴向远离第一端部的第二端部，并且第一端部和第二端部大体垂直于所述轴线；

连接于第一端部的第一端板以及连接于第二端部的第二端板；

圆周线圈凹槽，其围绕轴线限定于主体外表面中；

主通道，其限定于主体外表面中，从第二端部处的所述孔延伸至圆周线圈凹槽；

导电体，其布置在所述孔和主通道中，并且还配置成形成布置于圆周线圈凹槽中的电线圈；

非磁性材料，其用于填充主通道和第二端部处的所述孔，从而有效地密封其中的导电体和电线圈；以及

限定在活塞体的主体外表面中的次通道，所述次通道从圆周线圈凹槽朝第一端部延伸，次通道填充有所述非磁性材料，

环形结构，其大体环绕所述轴线包围活塞体并连接于活塞体，该环形结构限定大体可磁激励MR流体通道，该大体可磁激励MR流体通道相对于所述轴线具有平行、环形间隔的关系；以及

同轴的杆，该杆限定了贯通其中的同轴的开口并连接于第一端板，杆中的所述开口大体与活塞体中第一端部处的所述孔对准，并且包括与导电体电连接的导电体装置；

其中，在MR阻尼器操作期间，该MR阻尼器包括初始的阻尼力—主通道MR活塞组件速度曲线，所述阻尼力—主通道MR活塞组件速度曲线包括初始y截值点，随后是低的主通道MR活塞组件速度下的大体正的单斜率倾斜斜坡，所述单斜率倾斜斜坡变成阻尼力—主通道MR活塞组件速度曲线上的初始拐点，所述初始拐点位于初始主通道MR活塞速度处，所述初始拐点随后转变成阻尼力—主通道MR活塞组件速度曲线上的通常低的正斜率倾斜斜坡，所述低的正斜率倾斜斜坡横跨中到高的主通道MR活塞组件速度，比位于初始主通道MR活塞组件速度处的初始拐点大。

15.根据权利要求14所述的方法，其中，提供所述主通道MR活塞组件的步骤进一步包括具有第一主通道部分的主通道，该第一主通道部分从第二端部延伸至圆周线圈凹槽，所述主通道部分与所述次通道轴向排列，并且所述次通道的长度从圆周线圈凹槽延伸至第一端部。

16.根据权利要求14所述的方法，其中，提供主通道MR活塞组件的步骤还包括具有第一基本不可磁激励MR流体通道的主通道MR活塞组件，所述第一基本不可磁激励MR流体通道由活塞体和第一、第二端板所限定并贯通其中，所述第一基本不可磁激励MR流体通道布置在所述孔的外围，其沿轴向并与所述轴线成径向间隔的关系，并且包括所述第一基本不可磁激励MR流体通道的所述主通道MR活塞组件包括在MR阻尼器的操作期间有效的第一阻尼力—主通道MR活塞组件速度曲线，所述第一阻尼力—主通道MR活塞组件速度曲线包括第一y截值点和第一拐点，所述第一拐点位于第一主通道MR活塞组件速度处，第一y截值点小于初始y截值点，第一主通道MR活塞组件速度大于初始主通道MR活塞组件速度，使得在描绘初始、第一阻尼力—主通道MR活塞组件速度曲线的阻尼力—主通道MR活塞组件曲线图上，第一拐点位于初始拐点的右侧。

17.根据权利要求14所述的方法，其中，提供主通道MR活塞组件的步骤还包括提供主通道的宽度以及与主通道的宽度大约相等的次通道的宽度，并且这些宽度与大体可磁激励MR流体通道的长度相关，使得相对于大体可磁激励MR流体通道的长度增大这些宽度建立新的阻尼力—主通道MR组件性能曲线，所述新的性能曲线包括在MR阻尼器性能操作范围内的第二y截值点和第二拐点，所述第二拐点位于第二主通道MR活塞速度处，所述第二主通道MR活塞速度大于第一主通道MR活塞速度，所述第二y截值点小于第一y截值点。

18.根据权利要求14所述的方法，进一步地包括提供控制器的方法，所述的控制器与MR阻尼器的主通道MR活塞组件电连接；并且所述控制器获取包括数值的查询表，所述数值储存在所述查询表中，并且所述数值由控制器使用以在MR阻尼器的主通道MR活塞组件的拐点操作范围上可操作地控制MR阻尼器的主通道MR活塞组件；

其中，所述数值包括多条预定的特性化的阻尼力—主通道MR活塞组件速度曲线中的至少一条的特性，并且所述多条预定的特性化的阻尼力—主通道MR活塞组件速度曲线中的所述至少一条表示与限定于主通道MR活塞组件中的多个基本不可磁激励MR流体通道中的至少一个相关的、多条阻尼力—主通道MR活塞组件速度曲线中的至少一条，所述多条阻尼力—主通道MR活塞组件速度曲线中的所述至少一条包括多个y截值点中的至少一个和多个拐点中的至少一个，所述多个拐点处在多个主通道MR活塞组件速度处，所述多个y截值点中的所述至少一个小于初始y截值点，所述多个主通道活塞组件速度中的所述至少一个大于初始主通道MR活塞组件速度；

其中，所述拐点操作范围包括所述初始阻尼力—主通道MR活塞组件速度曲线以及所述多条预定的特性化的阻尼力—主通道MR活塞组件速度曲线中的所述至少一条；以及

其中，在MR阻尼器的主通道MR活塞组件操作期间，所述控制器配置为电子地选择以下中的至少一个以优化低的主通道MR活塞组件速度下MR阻尼器的主通道MR活塞组件的性能：

(i)不选择所述多条预定的特性化的阻尼力—主通道MR活塞组件速度曲线中的所述至少一条，使得所述初始阻尼力—主通道MR活塞组件速度曲线限定MR阻尼器的主通道MR活塞组件的操作；以及

(ii)选择所述多条预定的特性化的阻尼力—主通道MR活塞组件速度曲线中的所述至少一条中的至少一条，使得所述多条预定的特性化的阻尼力—主通道MR活塞组件速度曲线中的所述至少一条中被选择的至少一条限定MR阻尼器的主通道MR活塞组件的操作。

19.磁流变(MR)阻尼系统，包括：

控制器；以及

至少一个磁流变(MR)阻尼器，其与控制器电连接，并且该控制器可操作地控制MR阻尼器的操作；

其中，MR阻尼器包括纵向轴线并包括：

在其中容纳MR流体的同轴缸体；以及

主通道MR活塞组件，其同轴地布置在所述缸体内，并适于可滑动地接合在所述缸体中以用于在缸体中进行轴向往复运动，该主通道MR活塞组件包括：

活塞体，其限定贯通其中的同轴的孔，活塞体包括：

主体外表面；

第一端部和轴向远离第一端部的第二端部，并且第一端部和第二端部大体垂直于所述轴线；

连接于第一端部的第一端板以及连接于第二端部的第二端板；

圆周线圈凹槽，其围绕轴线限定于主体外表面中；

主通道，其限定于主体外表面中，从第二端部处的所述孔延伸至圆周线圈凹槽；

导电体，其布置在所述孔和主通道中，并且还配置成形成布置于圆周线圈凹槽中的电线圈；

非磁性材料，其用于填充主通道和第二端部处的所述孔，从而有效地密封其中的导电体和电线圈；以及

限定在活塞体的主体外表面中的次通道，所述次通道从圆周线圈凹槽朝第一端部延伸，次通道填充有所述非磁性材料，

环形结构，其大体环绕所述轴线包围活塞体并连接于活塞体，该环形结构限定大体可磁激励MR流体通道，该大体可磁激励MR流体通道相对于所述轴线具有平行、环形间隔的关系；以及

同轴的杆，该杆限定了贯通其中的同轴的开口并连接于第一端板，杆中的所述开口大体与活塞体中第一端部处的所述孔对准，并且包括与导电体电连接的导电体装置；

其中，包括限定于活塞体中的所述次通道的主通道MR活塞组件改善低的主通道MR活塞组件速度下的MR阻尼装置性能。

20.根据权利要求19所述的MR阻尼系统，其中，MR 阻尼系统包括MR阻尼悬挂系统，该悬挂系统布置在运输设备中，所述运输设备包括至少一个车轮、和与所述至少一个车轮相关联的至少一个MR阻尼器。

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