CN111878537A - 自适应阻尼器以及基于阻尼器的装置 - Google Patents

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CN111878537A CN202010818103.4A CN202010818103A CN111878537A CN 111878537 A CN111878537 A CN 111878537A CN 202010818103 A CN202010818103 A CN 202010818103A CN 111878537 A CN111878537 A CN 111878537A
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Abstract

本发明提供了一种自适应阻尼器以及基于阻尼器的装置,包括装置壳体、功能杆、第一弹性组件、第二弹性组件、第一阻尼调节组件以及第二阻尼调节组件,所述功能杆穿过装置壳体中的运动通道且与装置壳体之间形成第一容纳空间、第二容纳空间,所述第一阻尼调节组件、第二阻尼调节组件分别安装在第一容纳空间、第二容纳空间中,所述第二弹性组件安装在第一阻尼调节组件和第二阻尼调节组件之间,所述第一弹性组件包括第一弹性体以及第二弹性体,所述第一弹性体、第二弹性体分别安装在装置壳体的两端,本发明能够在受到振动冲击的情况下实现阻尼可调的自适应减振和缓冲,能够解决多种振动和冲击的场景,结构灵活,应用范围广泛。

Description

自适应阻尼器以及基于阻尼器的装置
技术领域
本发明涉及阻尼器技术领域,具体地,涉及一种自适应阻尼器以及基于阻尼器的装置。
背景技术
摩擦阻尼器是目前国内外广泛研究的各种阻尼器中构造比较简单的一种,从上世纪70年代末,为适应不同建筑结构的耗能减振要求,工程研究人员先后开发了多种类不同形式的摩擦阻尼器,不仅在新建被动控制结构中被多国应用,也在结构的抗振加固及提高木结构抗振性能中得到应用。
摩擦阻尼器是一类利用摩擦面在受压环境下相对运动产生的摩擦力,使外界输入能量转换为其他形式能量,实现物体运动状态的改变。传统的摩擦阻尼器是通过如高强螺栓、过盈接触的方式赋予摩擦面一定大小的预压力,在冲击或振动来临时,摩擦面之间克服滑动摩擦产生相对运动,从而实现耗能目的,然而传统摩擦阻尼器由于摩擦面之间的压力固定,摩擦阻尼器的摩擦调整的对冲击和振动大小的缓冲或调节力度恒定,不能适应当前的实际需求。
专利文献CN209130098U公开了一种新型弹簧阻尼器及含有该弹簧阻尼器的插座盖合结构,所述新型弹簧阻尼器包括阻尼架和弹簧,所述阻尼架包括限定板以及设于所述限定板一侧端面中间并向外凸伸的延伸部,所述弹簧的一端套装在所述延伸部的外周,且所述弹簧的外径小于所述限定板的尺寸;所述弹簧在非压缩状态下的轴向长度大于所述延伸部的长度;所述延伸部的中心沿轴向的方向设有前后贯穿所述阻尼架的通孔,但该设计受到强冲击时,缓冲结构单一,抗冲击能力差。
发明内容
针对现有技术中的缺陷,本发明的目的是提供一种自适应阻尼器以及基于阻尼器的装置。
根据本发明提供的一种自适应阻尼器,包括装置壳体、功能杆、第一弹性组件、第二弹性组件、第一阻尼调节组件以及第二阻尼调节组件;
所述装置壳体中设置有运动通道,所述功能杆穿过运动通道且与装置壳体之间被安装在装置壳体中的第二弹性组件分割形成第一容纳空间、第二容纳空间;
所述第一阻尼调节组件、第二阻尼调节组件分别安装在第一容纳空间、第二容纳空间中;
所述第一弹性组件包括第一弹性体以及第二弹性体,所述第一弹性体安装在第一阻尼调节组件远离第二弹性组件的一端,所述第二弹性体安装在第二阻尼调节组件远离第二弹性组件的一端。
优选地,阻尼装置包括中间调节模式和/或端部调节模式,其中:
在端部调节模式下,在外力的驱使下所述第一弹性体、第二弹性体发生弹性形变并分别能够驱使第一阻尼调节组件、第二阻尼调节组件靠近第二弹性组件运动进而能够驱使第二弹性组件发生弹性形变;
在中间调节模式下,第二弹性组件包括第三弹性体、第四弹性体以及调节柄,所述第三弹性体和第四弹性体之间设置有与功能杆径向相垂直的调节间隙,在外力的驱使下所述调节柄的一端能够在调节间隙中靠近或远离功能杆运动并分别驱使第一阻尼调节组件、第二阻尼调节组件靠近或远离第一弹性体、第二弹性体运动。
优选地,所述第一阻尼调节组件能够采用如下任一种结构:
-所述第一阻尼调节组件包括第一支撑架以及第一滚动体,所述第一滚动体安装在第一支撑架上且在外力的驱使下所述第一支撑架能够带动第一滚动体沿功能杆的轴向方向运动;
-所述第一阻尼调节组件为平动体,在外力的驱使下所述平动体能够沿功能杆的轴向方向运动;
所述第二阻尼调节组件能够采用如下任一种结构:
-所述第二阻尼调节组件包括第二支撑架以及第二滚动体,所述第二滚动体安装在第二支撑架上且在外力的驱使下所述第二支撑架能够带动第二滚动体沿功能杆的轴向方向运动;
-所述第二阻尼调节组件为平动体,在外力的驱使下所述平动体能够沿功能杆的轴向方向运动。
优选地,所述第一滚动体的数量为一个或多个,所述第二滚动体的数量为一个或多个;
所述第一滚动体、第二滚动体都采用滚动件;
当所述滚动件的数量为多个时,包括如下任一种布置方式:
-多个所述的滚动件沿功能杆长度的方向按体积大小依次布置并形成滚动件组,所述滚动件组的数量为一个或多个,当滚动件组的数量为一个时,所述滚动件组安装在功能杆的一侧;当所述滚动件组的数量为多个时,多个所述滚动件组沿功能杆的周向均匀或非均匀布置;
-多个所述的滚动件沿功能杆的周向均匀或非均匀布置并形成一层滚动件组。
优选地,所述中间调节模式、端部调节模式都能够采用手动调节或非手动调节,其中所述非手动调节包括如下任一种驱动结构形式:
-电机调节;
-智能材料驱动;
-气压或液压驱动;
-磁力驱动;
-相变材料驱动。
优选地,所述第二弹性组件包括第三弹性体、第四弹性体;
所述功能杆与装置壳体之间形成第三容纳空间且所述第三容纳空间设置在第三弹性体和第四弹性体之间;
所述功能杆沿周向设置有第一阻挡体、第二阻挡体并都延伸到第三容纳空间中,所述第一阻挡体、第二阻挡体沿功能杆的长度方向间隔布置,其中,所述第一阻挡体通过设置在第三容纳空间一侧的第一弹簧与装置壳体连接,所述第二阻挡体通过设置在第三容纳空间另一侧的第二弹簧与装置壳体连接。
优选地,所述第三容纳空间中填充有流体,所述第一阻挡体、第二阻挡体分别与装置壳体之间设置有间隙;
所述第一阻挡体、第二阻挡体依次将第三容纳空间分割成第一腔室、第二腔室、第三腔室;
所述第一腔室和第二腔室、第二腔室和第三腔室分别通过间隙连通。
优选地,所述第一阻挡体、第二阻挡体上分别设置有通孔,所述第一阻挡体上的通孔连通第一腔室和第二腔室,所述第二阻挡体上的通孔连通第二腔室和第三腔室。
优选地,所述功能杆上还设置有第三阻挡体,所述第三阻挡体设置在第二腔室中并将第二腔室分割成两部分空间,其中,两部分空间通过第三阻挡体上的通孔和/或第三阻挡体与装置壳体之间的间隙连通;
所述装置壳体上还设置有电磁线圈,所述流体采用磁流变液。
根据本发明提供的一种基于阻尼器的装置,采用所述的自适应阻尼器。
与现有技术相比,本发明具有如下的有益效果:
1、本发明通过多个弹性体、流体以及阻挡体的设置,提供了一个可变阻尼的复合阻尼器,能够在受到外力冲击的情况下进行自适应的减振和缓冲,能够适用于多种减振和缓冲的应用场景,应用范围广泛,实用性强。
2、本发明通过采用线圈并形成磁场也能够实现流体液相或固液相共存的调整,实现了阻挡体跟随功能杆运动过程中阻尼可调,结构合理,灵活实用。
3、本发明中的阻尼装置包括中间调节模式和/或端部调节模式,其中,在两种调节模式下既可以采用手动,也可以采用非手动的调节方式,能够根据不同的应用场景合理设计,应用范围广泛,能够解决多种场景的缓冲和减振中阻尼可调的效果。
4、本发明中的基于阻尼器的装置可以采用多个本发明中的一个或多个自适应阻尼器进行组合设计,根据应用场景能够灵活的进行结构设置,同时实现多维阻尼装置,能够适应来自多个方向的减振和缓冲的自适应调整功能,具有防撞、减振、抗冲击的功能,能够应用于汽车、建筑等多个领域,应用范围广泛。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述,本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显:
图1为本发明的侧面剖视示意图;
图2为安装有调节柄的结构示意图;
图3为端部调节模式下非手动调节时的结构示意图;
图4为中间调节模式下非手动调节时的结构示意图;
图5为各阻挡体在第三容纳空间中的结构布置示意图;
图6为安装有电磁线圈时的结构示意图;
图7为安装有多个小线圈时的结构示意图;
图8为基于阻尼器的装置中的一个优选例的结构示意图;
图9为基于阻尼器的装置中的一个变化例的结构示意图。
图中示出:
装置壳体1 调节柄14 第三腔室27
功能杆2 第一支撑架15 第三阻挡体28
第一弹性组件3 第一滚动体16 电磁线圈29
第二弹性组件4 第二支撑架17 手动调节轮30
第一阻尼调节组件5 第二滚动体18 小线圈32
第二阻尼调节组件6 第三容纳空间19 上支撑件33
运动通道7 第一阻挡体20 下支撑件34
第一容纳空间8 第二阻挡体21 第三弹簧35
第二容纳空间9 第一弹簧22 中间第一支撑件36
第一弹性体10 第二弹簧23 中间第二支撑件37
第二弹性体11 流体24 第四弹簧38
第三弹性体12 第一腔室25 第五弹簧39
第四弹性体13 第二腔室26
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明,但不以任何形式限制本发明。应当指出的是,对本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。
本发明提供了一种自适应阻尼器,如图1所示,包括装置壳体1、功能杆2、第一弹性组件3、第二弹性组件4、第一阻尼调节组件5以及第二阻尼调节组件6,所述装置壳体1中设置有运动通道7,所述功能杆2穿过运动通道7且与装置壳体1之间被安装在装置壳体1中的第二弹性组件4分割形成第一容纳空间8、第二容纳空间9,所述第一阻尼调节组件5、第二阻尼调节组件6分别安装在第一容纳空间8、第二容纳空间9中,所述第二弹性组件4安装在第一阻尼调节组件5和第二阻尼调节组件6之间;所述第一弹性组件3包括第一弹性体10以及第二弹性体11,所述第一弹性体10安装在第一阻尼调节组件5远离第二弹性组件4的一端,所述第二弹性体11安装在第二阻尼调节组件6远离第二弹性组件4的一端。
具体地,如图2所示,在一个优选例中,所述第一阻尼调节组件5包括第一支撑架15以及第一滚动体16,所述第一滚动体16安装在第一支撑架15上且在外力的驱使下所述第一支撑架15能够带动第一滚动体16沿功能杆2的轴向方向运动,所述第二阻尼调节组件6包括第二支撑架17以及第二滚动体18,所述第二滚动体18安装在第二支撑架17上且在外力的驱使下所述第二支撑架17能够带动第二滚动体18沿功能杆2的轴向方向运动。在一个变化例中,所述第一阻尼调节组件5、第二阻尼调节组件6都为平动体,在外力的驱使下所述平动体能够沿功能杆2的轴向方向运动,当第一阻尼调节组件5、第二阻尼调节组件6都为平动体时,第一阻尼调节组件5、第二阻尼调节组件6的外部结构都能够分别与第一容纳空间8、第二容纳空间9相匹配,例如,当平动体在第一弹性体10的挤压下在第一容纳空间8中运动时,平动体与功能杆2之间的挤压力变小,进而摩擦力变小,实现功能杆2运动阻尼的调整。
具体地,在实际应用中,平动体的结构可以根据实际的应用场景合理选择,例如平动体采用楔形块,相应的第一容纳空间8、第二容纳空间9也采用与平动体相匹配的结构,以实现平动体的微小运动后就能够实现平动体与功能杆2之间摩擦力的调节;另外平动体的数量可以分别在第一容纳空间8、第二容纳空间9中都设置一个,也可以分别设置多个,当设置多个平动体时,多个平动体可串联布置在功能杆2的一侧,也可以沿功能杆2的周向均匀或非均匀布置。
具体地,如图2所示,本发明中的阻尼装置包括中间调节模式和/或端部调节模式,其中:在端部调节模式下,在外力的驱使下所述第一弹性体10挤压第一阻尼调节组件5,进而使第一支撑架15带动第一滚动体16靠近第二弹性组件4运动进而驱使第二弹性组件4运动发生弹性形变,由于第一容纳空间8为锥形空间、楔形空间或体积渐变的空间,因此第一滚动体16与功能杆2的挤压力变小,功能杆2与第一滚动体16之间的摩擦力变小,因此此时的功能杆2能够相对于装置壳体1运动,当解除或减小第一弹性体10挤压第一阻尼调节组件5的力时,在第二弹性组件4的回弹力的作用下,第二弹性组件4的变形处恢复到原来的形状,因此第二弹性组件4驱使第一支撑架15带动第一滚动体16靠近第一弹性体10运动,此时功能杆2与第一滚动体16之间的摩擦力变大,因此此时的功能杆2相对于装置壳体1运动的摩擦力增大,因此通过调节第一滚动体16与功能杆2之间挤压力的大小进而能够调节第一滚动体16与功能杆2之间的摩擦力,实现装置阻尼的调节。
进一步地,如图2所示,第二弹性体11能够驱使第二阻尼调节组件6靠近第二弹性组件4运动进而能够使第二弹性组件4发生弹性形变,基于与第一阻尼调节组件5相同的原理也能够实现第一滚动体16与功能杆2之间摩擦力的调节,实现装置阻尼调节的需求。
进一步地,第一弹性体10、第二弹性体11、第三弹性体12、第四弹性体13根据实际的应用场景可选择弹簧,或者选择弹性橡胶等。
具体地,如图2所示,在中间调节模式下,第二弹性组件4包括第三弹性体12、第四弹性体13以及调节柄14,所述第三弹性体12和第四弹性体13之间设置有与功能杆2径向相垂直的调节间隙,在外力的驱使下所述调节柄14的一端能够在调节间隙中靠近或远离功能杆2运动并分别驱使第一阻尼调节组件5、第二阻尼调节组件6靠近或远离第一弹性体10、第二弹性体11运动,在一个优选例中,所述装置壳体1上设置有调节柄通孔,所述调节柄14的一端延伸到调节间隙中,所述调节柄14的另一端为操作端,通过操作操作端能够实现调节柄14与功能杆2之间距离的调节,进而能够同步对第三弹性体12、第四弹性体13施加推力,此时第一支撑架15、第二支撑架17分别向远离调节柄14的方向运动或存在向远离调节柄14的方向运动的趋势,进而也能够实现功能杆2运动阻尼的调整。
进一步地,如图1所示,本发明中的第一阻尼调节组件5可以设置一个,也可以沿功能杆2轴向的方向依次设置多个,都能够实现本发明,在实际应用中,应根据具体地应用场景合理设计,以满足实际应用的需求,基于同样的原理,第二阻尼调节组件6的数量也可以根据具体地应用场场景设计。
具体地,如图1所示,所述第一滚动体16的数量为一个或多个,所述第二滚动体18的数量为一个或多个,所述第一滚动体16、第二滚动体18都采用滚动件,在一个优选例中,所述滚动件采用球珠,例如钢球,在一个变化例中,所述滚动件采用圆柱体,例如,钢圆柱体。
进一步地,当所述滚动件的数量为多个时,包括多种布置方式,例如,多个所述的滚动件沿功能杆2长度的方向按体积大小依次布置并形成滚动件组,多个滚动件都能够同步对功能杆2挤压施力,所述滚动件组的数量为一个或多个,当滚动件组的数量为一个时,所述滚动件组安装在功能杆2的一侧;当所述滚动件组的数量为多个时,多个所述滚动件组沿功能杆2的周向均匀或非均匀布置,形成多层滚动件沿周向对功能杆2的运动摩擦力进行调整进而实现功能杆2运动阻尼的调整。再例如,多个所述的滚动件沿功能杆2的周向均匀或非均匀布置并形成一层滚动件组。
具体地,如图2所示,所述中间调节模式、端部调节模式都能够采用手动调节或非手动调节,当在端部调节模式下采用手动调节时,本发明中还包括手动调节轮30,所述手动调节轮30的一端设置有外螺纹,所述装置壳体1的运动通道7上设置有内螺纹,所述手动调节轮30匹配安装在运动通道7的内螺纹上,当转动手动调节轮30时能够实现手动调节轮30靠近或远离第一弹性体10和/或靠近或远离第二弹性体11运动,进而实现功能杆2运动阻尼的调整。
进一步地,当在中间调节模式下采用手动调节时,如图2所示,通过手动调节调节柄14的操作端,实现调节柄14与功能杆2之间运动距离的调整,进而实现功能杆2运动阻尼的调整。
具体地,所述中间调节模式、端部调节模式通过非手动调节时,能够采用多种驱动方式,例如采用电机调节,如图3所示,通过电机驱动手动调节轮30沿功能杆2轴向方向的运动,当电机转动时,电机输出轴能够驱使手动调节轮30沿功能杆2的轴向方向运动进而实现功能杆2运动阻尼的调整,或者通过电机驱动调节柄14沿功能杆2径向方向的运动,如图4所示,实现功能杆2运动阻尼的调整;例如,采用智能材料驱动,通过智能材料的性质实现第一弹性体10、第二弹性体11的驱动或调节柄14的驱使,例如采用形状记忆合金,通过温度的变化控制驱动;再例如,采用磁致伸缩材料实现驱动;再例如,采用气压或液压驱动,通过气缸或油缸实现驱动力;又例如,采用磁力驱动,通过永磁体或电磁线圈的磁力实现驱动;还可以采用相变材料驱动,通过相变材料受温度变化实现体积变化进而实现位移驱动。
具体地,如图5所示,所述第二弹性组件4包括第三弹性体12、第四弹性体13,所述功能杆2与装置壳体1之间形成第三容纳空间19且所述第三容纳空间19设置在第三弹性体12和第四弹性体13之间,所述功能杆2沿周向设置有第一阻挡体20、第二阻挡体21并都延伸到第三容纳空间19中,所述第一阻挡体20、第二阻挡体21沿功能杆2的长度方向间隔布置,其中,所述第一阻挡体20通过设置在第三容纳空间19一侧的第一弹簧22与装置壳体1连接,所述第二阻挡体21通过设置在第三容纳空间19另一侧的第二弹簧23与装置壳体1连接。
具体地,如图5所示,所述第三容纳空间19中填充有流体24,所述第一阻挡体20、第二阻挡体21分别与装置壳体1之间设置有间隙,所述第一阻挡体20、第二阻挡体21依次将第三容纳空间19分割成第一腔室25、第二腔室26、第三腔室27,所述第一腔室25和第二腔室26、第二腔室26和第三腔室27分别通过间隙连通,在一个优选例中,所述第一阻挡体20、第二阻挡体21上分别设置有通孔,所述第一阻挡体20上的通孔连通第一腔室25和第二腔室26,所述第二阻挡体21上的通孔连通第二腔室26和第三腔室27。
本发明中还设置有密封件,所述密封件设置在第三容纳空间19的两侧且安装在装置壳体1和功能杆2之间,起到密封的作用,组织第三容纳空间19中的流体通过在装置壳体1和功能杆2之间的间隙运动到其他部位造成污染,密封件可以采用多种结构形式,以适应不用应用场景的需求,例如采用O型橡胶圈。
进一步地,如图5所示,第三弹性体12和第四弹性体13也能够起到密封的作用。
本发明中通过设置第三容纳空间19并在第三容纳空间中设置多个阻挡体,当功能杆2带动阻挡体运动时,设置在各个腔室中的流体由于受到阻挡体的挤压通过通孔或间隙从各个腔室之间流动,实现了功能杆2运动过程中的阻尼调节,使整个装置形成了复合阻尼系统,使功能杆2的运动更加平稳,在一些特定的场合能够启动减振的作用。
具体地,如图5所示,在一个优选例中,所述功能杆2上还设置有第三阻挡体28,所述第三阻挡体28设置在第二腔室26中并将第二腔室26分割成两部分空间,其中,两部分空间通过第三阻挡体28上的通孔和/或第三阻挡体28与装置壳体1之间的间隙连通。应该指出的是,第三阻挡体28的设置可根据实际情况设计,可以设计为一个,也可以设计为多个,以获得更大的减振和缓冲效果。
具体地,如图6所示,所述装置壳体1上还设置有电磁线圈29,所述流体采用磁流变液,当电磁线圈29通电时,根据通电电流的大小能够产生不同强度的磁场,进而能够使流体的状态为液体或固液共存的状态,因此能够改变阻挡体跟随功能杆2运动时的阻力,进而调节功能杆2运动的阻尼。在一个优选例中,如图7所示,所述电磁线圈29采用多个小线圈32,所述小气安全安装在装置壳体1上,小线圈32局部形成磁场也能够实现磁流变液液相或固液相共存的调整,通过改变通电电流实现了阻尼可变的主动控制,能够适用于更多的应用场景。
本发明还提供了一种基于阻尼器的装置,在一个优选例中,为一种新型弹簧组件,如图8所示,包括上支撑件33、下支撑件34以及第三弹簧35,第三弹簧35套装在自适应阻尼器的外部且所述第三弹簧35的上端连接上支撑件33,所述第三弹簧35的下端与下支撑件34连接,自适应阻尼器中的功能杆2的一端与上支撑件33固连,所述功能杆2的下端穿过下支撑件通孔并与下支撑件通孔间隙连接,其中,当下支撑件34被固定时,所述上支撑件33作为一种弹簧组件或者作为一种功能平台能够实现减振的功能,上支撑件33受到振动或其他冲击后首先第三弹簧35作为第一级的缓冲件,当上支撑件33带动功能杆2向下运动时,内部的钢球在功能杆2摩擦力的作用下存在跟随功能杆2运动的趋势或实际存在向下运动的位移,进而改变钢球与功能杆2之间的压力,进而自适应调整功能杆2与钢球之间的摩擦力,当钢球存在向下的位移时,第二弹性体11被挤压发生弹性形变,随着功能杆2运动速度的变小,第二弹性体11在自身弹性的作用下存在恢复到原来形状的弹力,从而能够驱使钢球向上运动,进而能够再次改变功能杆2与钢球之间的摩擦力,从而实现了由于第一弹性组件以及第二弹性组件的设置能够在受到外力冲击的情况下进行自适应的减振和缓冲,实现一种中间阻尼可变的弹簧或者基于该弹簧的装置。
具体地,本发明中的基于阻尼器的装置包括多种组合的结构,在一个变化例中,本发明提供了一个减振平台,如图9所示,包括上支撑件33、下支撑件34、中间第一支撑件36、中间第二支撑件37、第四弹簧38以及第五弹簧39,所述第四弹簧38的上端连接上支撑件33,所述第四弹簧38的下端连接中间第一支撑件36,所述第五弹簧39的上端连接中间第二支撑件37,所述第五弹簧39的下端连接下支撑件34,所述装置壳体1设置在中间第一支撑件36和中间第二支撑件37之间,且所述功能杆2的上端依次穿过中间第一支撑件36、第四弹簧38与上支撑件33固连,所述功能杆2的下端依次穿过中间第二支撑件37、第五弹簧39、下支撑件34上的下支撑件通孔,所述功能杆2与下支撑件通孔间隙连接,其中,当下支撑件34被固定时,所述上支撑件33作为一种弹簧或者作为一种功能平台能够实现减振缓冲的功能,并由于第一弹性组件以及第二弹性组件的设置和多个弹簧的安装能够在受到外力冲击的情况下能够进行自适应的减振和缓冲,减振效果和缓冲效果更优。
进一步地,所述手动调节轮30的上端安装在中间第一支撑件36上,所述手动调节轮30的下端与装置壳体1花键连接,因此所述功能杆2仅能够沿轴向运动,而不能实现相对于装置壳体1的转动,能够达到更好的自适应抗冲击的效果,且既能够实现单向抗冲击,又能够实现双向抗冲击的效果。
更进一步地,本发明中的基于阻尼器的装置可以采用多个本发明中的自适应阻尼器进行组合设计,实现多维阻尼装置,能够适应来自多个方向的减振和缓冲的自适应调整功能,具有防撞、减振、抗冲击的功能,可以应用于汽车、建筑以及多个行业,应用范围广泛。
在本申请的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请的限制。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是,本发明并不局限于上述特定实施方式,本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改,这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下,本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims (10)

1.一种自适应阻尼器,其特征在于,包括装置壳体(1)、功能杆(2)、第一弹性组件(3)、第二弹性组件(4)、第一阻尼调节组件(5)以及第二阻尼调节组件(6);
所述装置壳体(1)中设置有运动通道(7),所述功能杆(2)穿过运动通道(7)且与装置壳体(1)之间被安装在装置壳体(1)中的第二弹性组件(4)分割形成第一容纳空间(8)、第二容纳空间(9);
所述第一阻尼调节组件(5)、第二阻尼调节组件(6)分别安装在第一容纳空间(8)、第二容纳空间(9)中;
所述第一弹性组件(3)包括第一弹性体(10)以及第二弹性体(11),所述第一弹性体(10)安装在第一阻尼调节组件(5)远离第二弹性组件(4)的一端,所述第二弹性体(11)安装在第二阻尼调节组件(6)远离第二弹性组件(4)的一端。
2.根据权利要求1所述的自适应阻尼器,其特征在于,阻尼装置包括中间调节模式和/或端部调节模式,其中:
在端部调节模式下,在外力的驱使下所述第一弹性体(10)、第二弹性体(11)发生弹性形变并分别能够驱使第一阻尼调节组件(5)、第二阻尼调节组件(6)靠近第二弹性组件(4)运动进而能够驱使第二弹性组件(4)发生弹性形变;
在中间调节模式下,第二弹性组件(4)包括第三弹性体(12)、第四弹性体(13)以及调节柄(14),所述第三弹性体(12)和第四弹性体(13)之间设置有与功能杆(2)径向相垂直的调节间隙,在外力的驱使下所述调节柄(14)的一端能够在调节间隙中靠近或远离功能杆(2)运动并分别驱使第一阻尼调节组件(5)、第二阻尼调节组件(6)靠近或远离第一弹性体(10)、第二弹性体(11)运动。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的自适应阻尼器,其特征在于,所述第一阻尼调节组件(5)能够采用如下任一种结构:
-所述第一阻尼调节组件(5)包括第一支撑架(15)以及第一滚动体(16),所述第一滚动体(16)安装在第一支撑架(15)上且在外力的驱使下所述第一支撑架(15)能够带动第一滚动体(16)沿功能杆(2)的轴向方向运动;
-所述第一阻尼调节组件(5)为平动体,在外力的驱使下所述平动体能够沿功能杆(2)的轴向方向运动;
所述第二阻尼调节组件(6)能够采用如下任一种结构:
-所述第二阻尼调节组件(6)包括第二支撑架(17)以及第二滚动体(18),所述第二滚动体(18)安装在第二支撑架(17)上且在外力的驱使下所述第二支撑架(17)能够带动第二滚动体(18)沿功能杆(2)的轴向方向运动;
-所述第二阻尼调节组件(6)为平动体,在外力的驱使下所述平动体能够沿功能杆(2)的轴向方向运动。
4.根据权利要求3所述的自适应阻尼器,其特征在于,所述第一滚动体(16)的数量为一个或多个,所述第二滚动体(18)的数量为一个或多个;
所述第一滚动体(16)、第二滚动体(18)都采用滚动件;
当所述滚动件的数量为多个时,包括如下任一种布置方式:
-多个所述的滚动件沿功能杆(2)长度的方向按体积大小依次布置并形成滚动件组,所述滚动件组的数量为一个或多个,当滚动件组的数量为一个时,所述滚动件组安装在功能杆(2)的一侧;当所述滚动件组的数量为多个时,多个所述滚动件组沿功能杆(2)的周向均匀或非均匀布置;
-多个所述的滚动件沿功能杆(2)的周向均匀或非均匀布置并形成一层滚动件组。
5.根据权利要求1所述的自适应阻尼器,其特征在于,所述中间调节模式、端部调节模式都能够采用手动调节或非手动调节,其中所述非手动调节包括如下任一种驱动结构形式:
-电机调节;
-智能材料驱动;
-气压或液压驱动;
-磁力驱动;
-相变材料驱动。
6.根据权利要求1所述的自适应阻尼器,其特征在于,所述第二弹性组件(4)包括第三弹性体(12)、第四弹性体(13);
所述功能杆(2)与装置壳体(1)之间形成第三容纳空间(19)且所述第三容纳空间(19)设置在第三弹性体(12)和第四弹性体(13)之间;
所述功能杆(2)沿周向设置有第一阻挡体(20)、第二阻挡体(21)并都延伸到第三容纳空间(19)中,所述第一阻挡体(20)、第二阻挡体(21)沿功能杆(2)的长度方向间隔布置,其中,所述第一阻挡体(20)通过设置在第三容纳空间(19)一侧的第一弹簧(22)与装置壳体(1)连接,所述第二阻挡体(21)通过设置在第三容纳空间(19)另一侧的第二弹簧(23)与装置壳体(1)连接。
7.根据权利要求6所述的自适应阻尼器,其特征在于,所述第三容纳空间(19)中填充有流体(24),所述第一阻挡体(20)、第二阻挡体(21)分别与装置壳体(1)之间设置有间隙;
所述第一阻挡体(20)、第二阻挡体(21)依次将第三容纳空间(19)分割成第一腔室(25)、第二腔室(26)、第三腔室(27);
所述第一腔室(25)和第二腔室(26)、第二腔室(26)和第三腔室(27)分别通过间隙连通。
8.根据权利要求7所述的自适应阻尼器,其特征在于,所述第一阻挡体(20)、第二阻挡体(21)上分别设置有通孔,所述第一阻挡体(20)上的通孔连通第一腔室(25)和第二腔室(26),所述第二阻挡体(21)上的通孔连通第二腔室(26)和第三腔室(27)。
9.根据权利要求8所述的自适应阻尼器,其特征在于,所述功能杆(2)上还设置有第三阻挡体(28),所述第三阻挡体(28)设置在第二腔室(26)中并将第二腔室(26)分割成两部分空间,其中,两部分空间通过第三阻挡体(28)上的通孔和/或第三阻挡体(28)与装置壳体(1)之间的间隙连通;
所述装置壳体(1)上还设置有电磁线圈(29),所述流体采用磁流变液。
10.一种基于阻尼器的装置,其特征在于,采用权利要求1至9中任一项所述的自适应阻尼器。
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CN113187848A (zh) * 2021-05-27 2021-07-30 哈尔滨工业大学 一种缓冲装置
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