CN105987119B - 使用磁流变流体的滚动悬置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种使用磁流变流体的滚动悬置。使用磁流变流体的滚动悬置可以包括：托架，其具有管状形状的悬置部；隔离件，其由弹性材料制成并且装配到悬置部中，所述隔离件具有在其中的两个液体室并且具有芯部，所述两个液体室通过流动路径而彼此连通，所述芯部联接到所述隔离件的中央；以及线圈，其围绕所述隔离件的外侧缠绕，其中磁流变流体封装在液体室中，在隔离件由于施加到芯部的载荷而弹性变形的同时磁流变流体流动，磁流变流体的流量可以根据施加到线圈的电流的量而调节。

Description

使用磁流变流体的滚动悬置

相关申请的交叉引用

本发明要求2015年3月17日提交的韩国专利申请第10-2015-36515号的优先权，该申请的全部内容结合于此用于通过该引用的所有目的。

技术领域

本发明涉及一种滚动悬置，所述滚动悬置固定地安装到车身并且支撑动力传动系的运行，更特别地，本发明涉及一种使用磁流变流体(MRF)的滚动悬置，其能够通过使用磁流变流体而根据车辆的行驶状态来控制滚动悬置的特性，所述磁流变流体具有在形成磁场时变化的流动特性。

背景技术

在乘用车中，通过将发动机和变速器联接而构造的动力传动系通常根据动力传动系的尺寸和布置而以四点悬置方式(其在四个点处支撑动力传动系的运行)或者以三点悬置方式(其在三个点处支撑动力传动系的运行)进行安装。

同时，高性能车辆采用如图1A所示的四点悬置方式从而更加牢固地支撑动力传动系的运行，其中所述高性能车辆设计为发动机中置(Midship)类型(其中动力传动系设置在车身的中央或者后侧)以在前后方向上分配车辆的重量。

在四点悬置方式中，发动机悬置7和变速器(TM)悬置8设置在动力传动系6的两侧处以支撑载荷，滚动悬置1在驱动轴9(所述驱动轴9将发动机的旋转力传递到车轮)的前侧和后侧处连接到动力传动系6的下侧，由此支撑动力传动系6的滚动运动。

也就是说，发动机悬置7和TM(变速器)悬置8分别设置在动力传动系6的两侧处以支撑动力传动系6的载荷，附接在动力传动系6的下侧处的滚动悬置1额外地与动力传动系6连接，从而使得滚动悬置1与发动机悬置7和TM(变速器)悬置8共同具有控制位移和衰减振动的功能。

如图1B所示，相关技术中的滚动悬置1具有这样的结构，其中，托架3与具有管状形状的悬置部2通过螺栓连接而固定地紧固到车身，由弹性材料制成的隔离件5安装到悬置部2。联接到动力传动系6的芯部4联接在隔离件5的中央处，凹槽5a分别在芯部4的上侧和下侧处形成，从而允许隔离件5的上下振动更容易地发生。

同时，在滚动悬置1的隔离件5的特性增强时(在隔离件5变得更硬时)，行驶性能因动力传动系6的滚动角减小而变得更好。然而，在隔离件5的特性减小时(在隔离件5大幅地弹性变形时)，由于在车辆怠速时，隔离件5在隔离振动方面是有利的，因此噪声、振动和平稳性(NVH)性能得以改善。

因此，在具有相关技术的结构的高性能车辆的情况下，设定隔离件5的特性同时强调行驶性能而非NVH性能；结果，存在这样的问题，即，NVH性能反比于行驶性能而劣化。

因此，对于滚动悬置存在有这样的需要：所述滚动悬置能够在车辆怠速时维持滚动悬置的较低特性，而当车辆开始移动或行驶时根据行驶状态增加所述滚动悬置的特性。

公开于该发明背景技术部分的信息仅仅用于加深对本发明的总体背景技术的理解，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

本发明的各个方面致力于提供一种使用磁流变流体的滚动悬置，所述滚动悬置能够在车辆开始移动或者行驶时根据需要通过使用磁流变流体来增大滚动悬置的特性而改善行驶性能，并且能够在车辆怠速时通过减小滚动悬置的特性而改善NVH性能。

根据本发明的各个方面，使用磁流变流体的滚动悬置可以包括：托架，其具有管状形状的悬置部；隔离件，其由弹性材料制成并且装配到悬置部中，所述隔离件具有在其中的两个液体室并且具有芯部，所述两个液体室通过流动路径而彼此连通，所述芯部联接到所述隔离件的中央；以及线圈，其围绕所述隔离件的外侧缠绕，其中磁流变流体封装在液体室中，在隔离件由于施加到芯部的载荷而弹性变形的同时，磁流变流体流动，磁流变流体的流量可以根据施加到线圈的电流的量而调节。

隔离件可以配合到金属壳体中并且安装到托架上，线圈可以围绕壳体的外周面缠绕。

液体室可以位于置于液体室之间的芯部的两侧处。

凹槽可以在壳体中形成，以使得缠绕线圈中的一股或多股被朝向一侧取出。

液体室可以位于置于液体室之间的芯部的两侧处。

流动路径可以在液体室之间沿着隔离件的内周面的圆周在两侧处形成。

根据具有上述构造的本发明，磁流变流体的流动特性在施加电力时变化，从而能够在车辆怠速时改善NVH性能，并且在车辆开始移动或行驶时改善行驶性能。

由于隔离件通过装配到壳体中而联接到金属壳体，因此可以容易地进行组装，而隔离件也可以安装到相关技术的托架中。

应当理解，此处所使用的术语“车辆”或“车辆的”或其它类似术语一般包括机动车辆，例如包括运动型多用途车辆(SUV)、客车、卡车、各种商用车辆的乘用汽车，包括各种舟艇、船舶的船只，航空器等等，并且包括混合动力车辆、电动车辆、可插式混合动力电动车辆、氢动力车辆以及其它替代性燃料车辆(例如源于非石油的能源的燃料)。本文所指的混合动力车辆为具有两个或更多个动力源的车辆，例如汽油动力和电动车辆。

本发明的方法和装置具有其它的特征和优点，这些特征和优点从并入本文中的附图和随后的具体实施方案中将是显而易见的，或者将在并入本文中的附图和随后的具体实施方案中进行详细阐述，这些附图和具体实施方案共同用于解释本发明的特定原理。

附图说明

图1A是示出了根据相关技术的滚动悬置安装成用于支撑动力传动系的运行的位置的视图。

图1B是示出了相关技术的滚动悬置的视图。

图2是示出了根据本发明的示例性滚动悬置的视图。

图3A是示出了橡胶在框架和芯部上硫化之前的外观，以及隔离件通过将橡胶在框架和芯部上整体地硫化而制造的外观的视图。

图3B是示出了在壳体和隔离体联接的状态下，线圈围绕壳体的外周面缠绕的外观的视图。

图3C是示出了隔离件和壳体的组件装配到托架的悬置部的视图，其中线圈如图3B所示那样围绕壳体缠绕。

图4是示出了沿着图3C的线A-A剖开的截面外观的视图。

图5是示出了其中示例性滚动悬置在垂直于图3C的剖面线A-A的方向上被切开的外观的视图。

图6是示出了当施加电流时，在液体室的周边形成的磁场的外观的视图。

应当了解，所附附图并不必须是按比例绘制的，其示出了某种程度上经过简化了的本发明的基本原理的各个特征。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、位置和形状将部分地由具体所要应用和使用的环境来确定。

具体实施方式

现在将对本发明的各个实施方案进行详细说明，这些实施方案的示例被示出在附图中并描述如下。虽然结合示例性实施方案对本发明进行了描述，但是应当了解，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可替选形式、修改形式、等同形式及其它实施方案。

本发明的滚动悬置100具有这样的结构，其中隔离件20联接到壳体30并且安装到托架10的悬置部11上，预定量的磁流变流体封装到在隔离件20中形成的两个液体室23a和23b中，以能够流过流动路径24a和24b，线圈40围绕壳体30的外周面缠绕。

磁流变流体是悬浮体，其中具有磁性的(纳米级)颗粒与合成烃类液体混合，并且磁流变流体具有这样的特征：所述磁流变流体的剪切应力根据周边处的磁场强度而变化。也就是说，磁场根据施加到线圈40的电流量而产生，而磁流变流体的剪切应力根据磁场的强度增大或减小(允许或者限制流动)，从而得以控制隔离件20的阻尼特征。

如图2所示，在隔离件20与壳体30联接的状态下，本发明的滚动悬置100通过具有管状形状的悬置部11安装到托架10上。

通过螺栓连接紧固到动力传动系的芯部21在芯部21设置在框架22的中央处的状态下插入模具中，所述框架22具有管状形状并且维持隔离件20的形状，橡胶在模具中被硫化然后硬化，从而形成隔离件20。

如图3A所示，液体室23a和23b在隔离件20的芯部21的上侧和下侧处形成，以使得磁流变流体可以封装到液体室23a和23b中，并且流动路径24a和24b(见图5)在芯部21的两侧处形成以使得磁流变流体可以在液体室23a和23b之间流动，其中所述液体室23a和23b具有外周面凹入预定深度的形状。在各个实施例中，液体室23a和23b形成为具有相对于水平和垂直轴线对称的形状并且芯部21插入液体室之间，流动路径24a和24b在液体室23a和23b之间沿着隔离件20的圆周在芯部21的两侧处形成。

隔离件20在预定量的磁流变流体封装到液体室23a和23b中的状态下联接到具有管状形状的壳体30(例如，如图3A所示制造的隔离件这样的方式组装到壳体：隔离件在隔离件和壳体浸没在储存磁流变流体的箱中的状态下与壳体装配)。

在壳体30联接到隔离件20时，隔离件20中的磁流变流体在完全密封的状态下封装在隔离件20中，并且如图3B所示，线圈40围绕壳体30的外周面缠绕。壳体30具有这样的结构，其中，凹槽31在所述壳体30的一侧的周缘处形成，以使得线圈40中的一股或者多股可以通过凹槽31取出，并且，壳体30的两个周缘都被制造成具有与缠绕线圈40后的外周面相同的直径(也就是说，考虑到围绕外周面缠绕的线圈，壳体的两个周缘的直径都被制造成比外周面的直径稍大)。

在隔离件20联接到壳体30并且缠绕线圈40之后，如图3C所示，隔离件20通过压配合安装到托架10的悬置部11中而最终装配完成。完成的滚动悬置100的托架10通过螺栓连接紧固到车身，而线圈40连接到动力控制装置。

因此，如图4和图5所示，线圈40可以设置在悬置部11与壳体30之间并且从外部供应电流，磁流变流体可以设置在线圈40内侧并且可以通过流动路径24a和24b在液体室23a和23b之间流动。

在没有电流施加的状态下封装的磁流变流体通过隔离件20的弹性变形而在如典型流体那样在液体室23a和23b之间流动的同时衰减振动(在阻尼特征减小的状态下)。而且，如图6所示，在施加电流并且电流的量增加时，磁场在线圈40的周边处形成，并且磁流变流体的剪切应力增加(阻尼特征增加)，由此更加牢固地支撑动力传动系的运行。

也就是，本发明的滚动悬置100在车辆怠速时不施加电流，由此改善NVH性能。而且，在当车辆移动时或者根据行驶状态电流施加到线圈40的时候，磁流变流体的剪切应力增加，并且流量减少或者流动被阻止，因此抑制动力传动系的滚动运动。

作为参考，施加到线圈40的电流的量通过预定逻辑而根据车辆的行驶状态来确定，磁流变流体中的颗粒的流动方向相对于形成磁场的方向形成直角，以提高控制磁流变流体的流动的效率。

为了方便解释和精确限定所附权利要求，术语“上”或“下”、“内”或“外”等被用于参考附图中所显示的这些特征的位置来描述示例性实施方案的特征。

前面对本发明具体示例性实施方案的描述是出于说明和例证的目的。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，从而使得本领域技术人员能够利用并实现本发明的各种示例性实施方案及其各种可替选形式和修改形式。本发明的范围旨在由所附权利要求及其等同形式来限定。

Claims (6)

1.一种使用磁流变流体的滚动悬置，包括：

托架，其具有管状形状的悬置部；

隔离件，其由弹性材料制成并且装配到悬置部中，所述隔离件具有在其中的两个液体室并且具有芯部，所述两个液体室通过流动路径而彼此连通，所述芯部联接到所述隔离件的中央；以及

线圈，其围绕所述隔离件的外侧缠绕，

其中磁流变流体封装在所述液体室中，在所述隔离件由于施加到所述芯部的载荷而发生弹性变形的同时，所述磁流变流体流动；所述磁流变流体的流量根据施加到线圈的电流量而调节，

在金属壳体中形成有凹槽，从而使得缠绕在金属壳体上的线圈中的至少一股被朝向一侧取出。

2.根据权利要求1所述的使用磁流变流体的滚动悬置，其中所述隔离件装配到金属壳体中并且安装到托架上，所述线圈围绕所述壳体的外周面缠绕。

3.根据权利要求2所述的使用磁流变流体的滚动悬置，其中所述液体室位于芯部的两侧处，而所述芯部置于所述液体室之间。

4.根据权利要求1所述的使用磁流变流体的滚动悬置，其中所述液体室位于芯部的两侧处，而所述芯部置于所述液体室之间。

5.根据权利要求1所述的使用磁流变流体的滚动悬置，其中所述流动路径在液体室之间沿着隔离件的内周面的圆周在两侧处形成。

6.根据权利要求1所述的使用磁流变流体的滚动悬置，其中所述液体室位于芯部的两侧处，而所述芯部置于所述液体室之间。