CN112013072B - 一种单筒式磁流变减振器及车辆 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种单筒式磁流变减振器及车辆，涉及车辆减振技术领域。该减振器包括活塞总成和缸体，活塞总成可移动地设于缸体内且将缸体内部分为压缩腔和拉伸腔，活塞总成沿轴向贯穿开设有拉伸阻尼通道和压缩阻尼通道，压缩阻尼通道内壁沿周向设第一连通槽，且压缩阻尼通道内设有第一单向阀组件以控制压缩阻尼通道开闭，第一单向阀组件包括第一环状阀体、第一阀芯和第一弹性件，第一环状阀体固定于压缩阻尼通道的内壁；第一阀芯可移动地设于压缩阻尼通道内，具有与压缩阻尼通道内壁抵接以封堵压缩阻尼通道的第一状态及移动到第一连通槽处以导通压缩阻尼通道的第二状态；第一弹性件分别与第一环状阀体和第一阀芯连接。该减振器提高了减振器可靠性。

Description

一种单筒式磁流变减振器及车辆

技术领域

本发明涉及车辆减振技术领域，具体涉及一种单筒式磁流变减振器及车辆。

背景技术

单筒式磁流变减振器是利用电磁反应，以来自监测车身和车轮运动传感器的输入信息为基础，对路况和驾驶环境做出实时响应。磁流变液是一种磁性软粒悬浮液，当液体被注入减振器活塞内的电磁线圈后，线圈的磁场将改变其流变特性(或产生流体阻力)，从而产生反应迅速、可控性强的阻尼力，实现减振。

现有的单筒式磁流变减振器主要包括活塞、活塞杆和缸体。活塞可移动地置于缸体内且活塞将缸体内部分为压缩腔和拉伸腔，压缩腔和拉伸腔内均充满磁流变液，位于压缩腔的下游还设有气腔，气腔内冲入高压氮气，磁流变液体与高压氮气用浮动活塞隔开；活塞上设有励磁线圈，线圈与活塞外套间设有阻尼通道；活塞杆一端与活塞连接，活塞杆另一端延伸出缸体外与车架连接。其工作原理为：当汽车产生振动时，活塞在车身的压迫下先朝向压缩腔压缩运动(压缩行程)，压缩腔内的磁流变液通过阻尼通道进入拉伸腔之中，在进入阻尼通道时，励磁线圈通电产生磁场，磁流变液的流变特性可急剧变化，瞬间产生压缩阻尼力，增大磁流变液的通过阻力，减缓冲击；随后，活塞在高压氮气的压力下朝向拉伸腔运动(回复行程)，拉伸腔内的磁流变液通过阻尼通道回流至压缩腔之中，期间同样会受到来自励磁线圈产生的拉伸阻尼力。

较为理想的压拉阻尼比(压缩阻尼力和拉伸阻尼力的比值)一般在1/4～1/2，但是现有的单筒式磁流变减振器，活塞在拉伸和压缩时，磁流变液是经过同一阻尼通道进行拉伸和压缩运动的，即在相同电流(磁场强度不变)条件下，压拉阻尼比接近1:1，为得到理想的压拉阻尼比，在活塞拉伸运动时就必须增大电流以增强磁场强度提升拉伸阻尼力，这就会导致消耗较多电能。随后提出的改进的单筒式磁流变减振器在活塞上分别设置拉伸阻尼孔和压缩阻尼孔，在压缩阻尼孔上设置单向阀，使活塞压缩运动时单向阀开启，活塞拉伸运动时单向阀关闭，实现在磁场强度不变(电流不变)的情况下，通过改变压缩和拉伸时磁流变液经过阻尼通道的通道数，以此得到较为理想的压拉阻尼比，节省电力资源。但是现有的单向阀多采用市场上的簧片阀结构，长时间使用后，其簧片易变形失效，导致漏液，可靠性降低，需要频繁更换。

基于此，亟需一种单筒式磁流变减振器及车辆，用以解决如上提到的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种单筒式磁流变减振器及车辆，既能够得到较为理想的压拉阻尼比，同时，也提高了减振器的稳定可靠性，延长使用寿命。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种单筒式磁流变减振器，包括缸体和活塞总成，所述活塞总成可移动地设于所述缸体内且将所述缸体内部分为压缩腔和拉伸腔，所述活塞总成上设有电磁线圈，所述活塞总成上沿轴向贯穿开设有拉伸阻尼通道和压缩阻尼通道，所述拉伸阻尼通道和压缩阻尼通道的两端均分别与所述压缩腔和所述拉伸腔连通；所述压缩阻尼通道的内壁沿周向开设有第一连通槽，且所述压缩阻尼通道内设置有第一单向阀组件，所述第一单向阀组件用于控制所述压缩阻尼通道的开闭，所述第一单向阀组件包括：

第一环状阀体，固定安装于所述压缩阻尼通道的内壁上，所述第一环状阀体上设有第一通道，所述第一通道与所述压缩阻尼通道连通；

第一阀芯，所述第一阀芯可移动地设置于所述压缩阻尼通道内，且所述第一阀芯具有与所述压缩阻尼通道的内壁抵接以封堵所述压缩阻尼通道的第一状态，以及移动到所述第一连通槽处以导通所述压缩阻尼通道的第二状态；

第一弹性件，两端分别与所述第一环状阀体和所述第一阀芯连接；

当所述活塞总成朝向所述压缩腔运动时，所述压缩腔内的磁流变液流入所述压缩阻尼通道内推动所述第一阀芯压缩所述第一弹性件，并移动到所述第二状态，使所述压缩腔与所述拉伸腔连通；当所述活塞总成朝向所述拉伸腔运动时，所述拉伸腔内的磁流变液流经所述第一通道推动所述第一阀芯拉伸所述第一弹性件，并移动到所述第一状态，使所述压缩腔与所述拉伸腔隔断。

可选地，所述第一阀芯的侧壁上设有第二通道，所述第二通道与所述第一通道连通，在所述第一阀芯的底部移动至所述第一连通槽处时，所述第一通道通过所述第二通道与所述第一连通槽连通。

可选地，所述活塞总成包括：

上活塞，所述上活塞上设有所述第一单向阀组件；

下活塞，所述下活塞和所述上活塞相互套接，所述压缩阻尼通道穿设于所述上活塞的内侧壁和所述下活塞的外侧壁之间的间隙设置，所述拉伸阻尼通道穿设于所述上活塞的外侧壁和所述下活塞的内侧壁之间的间隙设置；

固定件，所述固定件与所述下活塞和所述上活塞均固定连接。

可选地，所述上活塞包括固定连接的第一连接部和第一套接部，所述第一单向阀组件安装于所述第一连接部上；所述下活塞包括固定连接的第二连接部、第二套接部和第三套接部；所述第一套接部套设于所述第二套接部的外周，所述第三套接部套设于所述第一套接部的外周，且所述第一套接部与所述第二连接部抵接，所述第二套接部和所述第三套接部均与所述第一连接部抵接；

所述压缩阻尼通道和所述拉伸阻尼通道均贯穿所述第一连接部和所述第二连接部设置，且所述压缩阻尼通道位于所述第一套接部的内侧壁和所述第二套接部的外侧壁之间，所述拉伸阻尼通道位于所述第一套接部的外侧壁和所述第三套接部的内侧壁之间。

可选地，所述压缩阻尼通道内设有第一环形安装凹槽，所述第一环形安装凹槽的开口处设有第一抵接凹槽，所述第一环状阀体固定安装于所述第一抵接凹槽上；所述第一环形安装凹槽的底部设有第一止挡台阶，所述第一阀芯可移动地抵接于所述第一止挡台阶上；所述第一连通槽设于所述第一环形安装凹槽的侧壁上。

可选地，所述电磁线圈固定套设于所述第一套接部的外周。

可选地，所述单筒式磁流变减振器还包括活塞杆，所述活塞杆一端穿设所述上活塞与所述下活塞连接，所述固定件穿设所述下活塞与所述活塞杆可拆卸固定连接。

可选地，所述拉伸阻尼通道的过流流量小于所述压缩阻尼通道的过流流量。

可选地，所述拉伸阻尼通道的内壁沿周向设有第二连通槽，所述拉伸阻尼通道内设有第二单向阀组件，所述第二单向阀组件用于控制所述拉伸阻尼通道的开闭，所述第二单向阀组件包括：

第二环状阀体，固定安装于所述拉伸阻尼通道的内壁上，所述第二环状阀体上设有第三通道，所述第三通道和所述拉伸阻尼通道连通；

第二阀芯，所述第二阀芯可移动地设置于所述拉伸阻尼通道内，且所述第二阀芯具有与所述拉伸阻尼通道的内壁抵接以封堵所述拉伸阻尼通道的第三状态，以及移动到所述第二连通槽处以导通所述拉伸阻尼通道的第四状态；

第二弹性件，两端分别与所述第二环状阀体和所述第二阀芯连接；

当所述活塞总成朝向所述拉伸腔运动时，所述拉伸腔内的磁流变液流入所述拉伸阻尼通道内推动所述第二阀芯压缩所述第二弹性件，并移动到所述第四状态，使所述拉伸腔与所述压缩腔连通；当所述活塞总成朝向所述压缩腔运动时，所述压缩腔内的磁流变液流经所述第三通道推动所述第二阀芯拉伸所述第二弹性件，并移动到所述第三状态，使所述拉伸腔与所述压缩腔隔断。

一种车辆，包括如上所述的单筒式磁流变减振器。

本发明的有益效果：

本发明提供的一种单筒式磁流变减振器及车辆，通过在活塞总成上设置压缩阻尼通道和拉伸阻尼通道，且在压缩阻尼通道上设置第一单向阀组件以控制压缩阻尼通道的开闭，当活塞总成朝向压缩腔运动(压缩行程)时，第一单向阀组件开启，压缩腔内的磁流变液经压缩阻尼通道和拉伸阻尼通道流入拉伸腔内；当活塞总成朝向拉伸腔运动(回复行程)时，第一单向阀组件关闭，拉伸腔内的磁流变液仅通过拉伸阻尼通道回流至压缩腔内，以此实现在一定磁场强度(电流不变)下，使磁流变液在压缩和拉伸运动时经过的通道数不同，从而达到较为理想的压拉阻尼比，节省电力能源。

第一单向阀组件具体包括第一环状阀体、第一阀芯和第一弹性件，第一环状阀体固定安装于压缩阻尼通道的内壁上，第一环状阀体上设有第一通道，第一通道和压缩阻尼通道连通；第一阀芯可移动地设于压缩阻尼通道内，且具有与压缩阻尼通道的内壁抵接以封堵压缩阻尼通道的第一状态，以及移动到第一连通槽处以导通压缩阻尼通道的第二状态；第一弹性件两端分别与第一环状阀体和第一阀芯连接。当活塞总成朝向压缩腔运动时，压缩腔内的磁流变液流入压缩阻尼通道内推动第一阀芯压缩第一弹性件，并移动到第二状态，使压缩腔与拉伸腔连通；当活塞总成朝向拉伸腔运动时，拉伸腔内的磁流变液流经第一通道推动第一阀芯拉伸第一弹性件，并移动到第一状态，使压缩腔与拉伸腔隔断，整个结构稳定可靠，无需频繁更换，延长了使用寿命。

附图说明

图1是本发明实施例提供的单筒式磁流变减振器的整体结构示意图；

图2是本发明实施例提供的单筒式磁流变减振器的整体剖视结构示意图；

图3是本发明实施例提供的单筒式磁流变减振器的整体分解结构示意图；

图4是本发明实施例提供的单筒式磁流变减振器的部分分解结构示意图一；

图5是图4的纵向剖视结构示意图；

图6是本发明实施例提供的单筒式磁流变减振器的部分分解结构示意图二；

图7是本发明实施例提供的单筒式磁流变减振器的部分剖视结构示意图；

图8是本发明实施例提供的单筒式磁流变减振器中的浮动活塞的整体结构示意图；

图9是本发明实施例提供的单筒式磁流变减振器中的浮动活塞的剖视结构示意图；

图10是本发明实施例提供的单筒式磁流变减振器中的第一单向阀组件的整体结构示意图；

图11是本发明实施例提供的单筒式磁流变减振器中的第一单向阀组件的剖视结构示意图；

图12是本发明实施例提供的单筒式磁流变减振器中的缸盖总成的整体结构示意图；

图13是本发明实施例提供的单筒式磁流变减振器中的缸盖总成的剖视结构示意图。

图中：

1、缸体；11、压缩腔；12、拉伸腔；

2、活塞总成；21、上活塞；211、第一连接部；2111、第一环形安装凹槽；2112、第一连通槽；2113、第一抵接凹槽；2114、第一止挡台阶；2115、第一固定安装孔；212、第一套接部；2121、第二环形凹槽；2122、第二通孔；22、下活塞；221、第二连接部；2211、第二环形安装凹槽；2212、第二固定安装孔；2213、第二连通槽；222、第二套接部；2221、第三固定安装孔；223、第三套接部；2231、第三环形凹槽；23、压缩阻尼通道；24、拉伸阻尼通道；25、活塞外套；26、固定件；

3、浮动活塞；31、活塞本体；311、第一环形凹槽；312、承压凹槽；32、导向带；33、第一密封圈；

4、电磁线圈；

5、第一单向阀组件；51、第一环状阀体；511、第一通道；52、第一阀芯；521、第二通道；53、第一弹性件；

6、第二单向阀组件；61、第二环状阀体；611、第三通道；62、第二阀芯；63、第二弹性件；

7、活塞杆；71、第一通孔；

8、电线；

9、缸盖总成；91、缸盖本体；911、第三通孔；9111、第四环形凹槽；9112、第五环形凹槽；9113、第六环形凹槽；92、第二密封圈；93、油封；94、第三密封圈；95、缓冲部。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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发明和简化描述，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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置。

除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

如图1-图7所示，本实施例公开的一种单筒式磁流变减振器包括缸体1和活塞总成2，缸体1内设有活塞总成2，活塞总成2上安装有第一单向阀组件5。具体地，活塞总成2可移动地设于缸体1内且将缸体1内部分为压缩腔11和拉伸腔12。活塞总成2上设有电磁线圈4。沿活塞总成2的轴向上贯穿开设有拉伸阻尼通道24和压缩阻尼通道23，压缩阻尼通道23的内壁沿周向开设有第一连通槽2112。第一单向阀组件5设于压缩阻尼通道23内以控制压缩阻尼通道23的开闭，当活塞总成2朝向压缩腔11运动(压缩行程)时，第一单向阀组件5开启，压缩腔11内的磁流变液经压缩阻尼通道23和拉伸阻尼通道24流入拉伸腔12内；当活塞总成2朝向拉伸腔12运动(回复行程)时，第一单向阀组件5关闭，拉伸腔12内的磁流变液仅通过拉伸阻尼通道24回流至压缩腔11内，以此实现在一定磁场强度(电流不变)下，使磁流变液在压缩和拉伸运动时经过的通道数不同，从而达到较为理想的压拉阻尼比(理想的压缩阻尼力和拉伸阻尼力的比值一般在1/4～1/2)，节省了电力能源。

第一单向阀组件5具体包括第一环状阀体51、第一阀芯52和第一弹性件53。第一环状阀体51固定安装于压缩阻尼通道23的内壁上，第一环状阀体51上设有第一通道511，第一通道511和压缩阻尼通道23连通。第一阀芯52可移动地设于压缩阻尼通道23内，且第一阀芯52具有与压缩阻尼通道23的内壁抵接以封堵压缩阻尼通道23的第一状态，以及移动到第一连通槽2112处以导通压缩阻尼通道23的第二状态。第一弹性件53两端分别与第一环状阀体51和第一阀芯52连接。当活塞总成2朝向压缩腔11运动时，压缩腔11内的磁流变液流入压缩阻尼通道23内推动第一阀芯52压缩第一弹性件53，并移动到第二状态，使压缩腔11与拉伸腔12连通；当活塞总成2朝向拉伸腔12运动时，拉伸腔12内的磁流变液流经第一通道511推动第一阀芯52拉伸第一弹性件53，并移动到第一状态，使压缩腔11与拉伸腔12隔断，整个结构稳定可靠，无需频繁更换，延长了使用寿命。

可选地，如图1和图2所示，缸体1为圆筒形封闭缸，缸体1内部填充有磁流变液和高压氮气，磁流变液和高压氮气用浮动活塞3隔开，当磁流变液受到压迫时，会通过浮动活塞3对高压氮气进行挤压，当磁流变液受到的压迫消失时，磁流变液在高压氮气的作用力下做回复运动，以此形成磁流变液的往复运动。

可选地，如图8和图9所示，浮动活塞3包括活塞本体31、导向带32和第一密封圈33，活塞本体31外周套设有导向带32和第一密封圈33。具体地，活塞本体31可移动地设于缸体1内。导向带32固定套设于活塞本体31外周且导向带32与缸体1内壁可相对移动地接触。第一密封圈33固定套设于活塞本体31外周且第一密封圈33与缸体1内壁可相对移动地接触。

进一步地，活塞本体31为圆筒形，其与高压氮气接触的一面设于承压凹槽312，当高压氮气受压时，承压凹槽312能够集中承压，分散了第一密封圈33和导向带32处的压力，从而减少高压氮气泄漏的可能性。活塞本体31外周设有第一环形凹槽311，第一环形凹槽311设有两个，沿活塞本体31轴向间隔设置。

相应地，导向带32设于其中一个第一环形凹槽311内，且导向带32的厚度大于第一环形凹槽311的宽度，以使导向带32至少部分凸出第一环形凹槽311与缸体1的内壁接触实现导向作用。优选地，导向带32选用PTFE复合材料，增强耐磨与导向功能。可以理解的是，通过导向带32与缸体1内壁的接触也能对高压氮气和磁流变液起到一定的隔离作用。

相应地，第一密封圈33设于另一个第一环形凹槽311内，且第一密封圈33的直径大于第一环形凹槽311的宽度，以使第一密封圈33至少部分凸出第一环形凹槽311与缸体1的内壁摩擦抵接实现密封作用。优选地，第一密封圈33为O形圈。通过承压凹槽312对高压氮气的集中承压以及第一密封圈33和导向带32与缸体1的抵接，实现了将磁流变液与高压氮气隔开，降低了两者串流的可能性。

压缩腔11和拉伸腔12内均充满磁流变液，两腔室的磁流变液可通过活塞总成2上的压缩阻尼通道23和拉伸阻尼通道24相互流通，压缩腔11的下方设置有浮动活塞3隔开的高压氮气腔室。

示例性地，当活塞总成2受外力碰撞朝向压缩腔11运动时(即压缩行程)，对高压氮气腔室和压缩腔11产生挤压，使压缩腔11内的磁流变液流经压缩阻尼通道23和拉伸阻尼通道24流入拉伸腔12内；当活塞总成2朝向压缩腔11运动到极限位置时，在高压氮气的推动下朝向拉伸腔12运动(即回复行程)，则拉伸腔12内的磁流变液经拉伸阻尼通道24回流至压缩腔11内，从而实现活塞总成2的往复运动，实现了对车辆的减振。

可选地，如图6所示，压缩阻尼通道23的横截面形状设为弧形，压缩阻尼通道23可设置多个，沿活塞总成2的周向均匀分布。本实施例中，压缩阻尼通道23设置四个。在其他实施例中，压缩阻尼通道23的数量和形状可根据需要设定，不以本实施例为限。

进一步地，压缩阻尼通道23内设有第一环形安装凹槽2111，第一环形安装凹槽2111的开口处设有第一抵接凹槽2113，第一环形安装凹槽2111的底部设有第一止挡台阶2114，以便于第一单向阀组件5的安装。第一连通槽2112设置于第一环形安装凹槽2111的侧壁上，且位于第一止挡台阶2114和第一抵接凹槽2113之间。

相应地，如图4所示，拉伸阻尼通道24的横截面形状也为弧形，拉伸阻尼通道24设置四个，沿活塞总成2的周向均匀分布。进一步地，拉伸阻尼通道24到活塞总成2轴线的距离大于压缩阻尼通道23到活塞总成2轴线距离，即拉伸阻尼通道24靠近活塞总成2的外沿设置，压缩阻尼通道23靠近活塞总成2的轴线设置。在其他实施例中，拉伸阻尼通道24的数量和形状、以及拉伸阻尼通道24和压缩阻尼通道23的相对位置均可根据需要设定，不以本实施例为限。

可选地，拉伸阻尼通道24内设有第二环形安装凹槽2211，第二环形安装凹槽2211与第一环形安装凹槽2111的结构类似，在第二环形安装凹槽2211的开口处设有第二抵接凹槽，在第二环形安装凹槽2211的底部设有第二止挡台阶。第二环形安装凹槽2211的侧壁上设有第二连通槽2213，第二连通槽2213位于第二止挡台阶和第二抵接凹槽之间。

进一步地，拉伸阻尼通道24的过流流量小于压缩阻尼通道23的过流流量，拉伸阻尼通道24的过流流量较小，则其受到的拉伸阻尼力则较大；压缩阻尼通道23的过流流量较大，则其受到的压缩阻尼力则较大，以此通过改变两通道的过流流量之比，更好地获得理想的压拉阻尼比。

可选地，如图2-图5所示，活塞总成2为圆柱形，其尺寸与缸体1的尺寸相匹配。进一步地，活塞总成2包括上活塞21、下活塞22和固定件26，上活塞21和下活塞22相互套接且同轴设置，固定件26与下活塞22和上活塞21均固定连接。示例性地，上活塞21可相对移动地设于拉伸腔12内，第一单向阀组件5设于上活塞21上。下活塞22可相对移动地设于压缩腔11内。压缩阻尼通道23穿设于上活塞21的内侧壁和下活塞22的外侧壁之间的间隙设置，拉伸阻尼通道24穿设于上活塞21的外侧壁和下活塞22的内侧壁之间的间隙设置。固定件26穿过下活塞22与上活塞21可拆卸固定连接，以便于活塞总成2的拆装及更换。

优选地，上活塞21包括固定连接的第一连接部211和第一套接部212，第一套接部212和第一连接部211一体成型且同轴设置。第一连接部211与第一套接部212的一端固定，第一连接部211的直径大于第一套接部212的直径。

进一步地，压缩阻尼通道23和拉伸阻尼通道24均贯穿第一连接部211设置。第一连接部211远离第一套接部212的一端上设于第一环形安装凹槽2111，在其他实施例中，可将第一安装凹槽2111设于其他适宜位置，不以本实施例为限。可选地，沿第一连接部211的中心轴线方向设有第一固定安装孔2115。

可选地，第一套接部212设为中空圆筒形，压缩阻尼通道23位于第一套接部212的内侧壁，拉伸阻尼通道24位于第一套接部212的外侧壁。优选地，第一套接部212外周设有第二环形凹槽2121。第一套接部212靠近第一连接部211的一端还设有第二通孔2122，第二通孔2122与第一固定安装孔2115和第二环形凹槽2121均连通。

相应地，下活塞22包括固定连接的第二连接部221、第二套接部222和第三套接部223，第二套接部222和第三套接部223均与第二连接部221一体成型且同轴设置。第一套接部212套设于第二套接部222外周，第三套接部223套设于第一套接部212外周，且第一套接部212与第二连接部221抵接，第二套接部222和第三套接部223均与第一连接部211抵接，以增强上活塞21与下活塞22的轴向套接稳定性。压缩阻尼通道23设于第一套接部212的内侧壁与第二套接部222的外侧壁之间，拉伸阻尼通道24设于第三套接部223的内侧壁与第一套接部212的外侧壁之间。

可选地，压缩阻尼通道23和拉伸阻尼通道24均贯穿第二连接部221设置。第二连接部221远离第二套接部222的一端上设有第二环形安装凹槽2211，在其他实施例中，可将第二环形安装凹槽2211设于其他适宜位置，不以本实施例为限。第二连接部221上还设有与第一固定安装孔2115同轴设置的第二固定安装孔2212。

可选地，第二套接部222设为圆筒形，沿第二套接部222的中心轴线上设有第三固定安装孔2221，第三固定安装孔2221两端分别与第一固定安装孔2115和第二固定安装孔2212连通。进一步地，第三固定安装孔2221为渐变孔，其连接第一固定安装孔2115一端的孔径大于其连接第二固定安装孔2212一端的孔径。

可选地，第三套接部223设为中空圆筒形，其与第一套接部212和第二套接部222均同轴设置。进一步地，第三套接部223外周设有第三环形凹槽2231，第三环形凹槽2231的两端分别与第一连接部211和第二连接部221抵接。

示例性地，如图2、图5和图7所示，固定件26为螺杆或螺钉，固定件26一端依次穿设第二固定安装孔2212、第三固定安装孔2221与上活塞21螺纹固定。以此设置，安装时，先将上活塞21和下活塞22相互套接，再将固定件26一端穿设下活塞22与上活塞21螺纹固定；拆卸时，先将固定件26螺纹拆卸后，再将上活塞21与下活塞22分离即完成拆卸，因此，本设计对于活塞总成2的拆装也十分便捷。

可选地，为对活塞总成2的运动进行导向且减小活塞总成2运动中产生的磨损。上述活塞总成2还包括活塞外套25，活塞外套25固定套设于第三环形凹槽2231内，且活塞外套25的两端分别与第一连接部211和第二连接部221抵接以增强连接稳定性。进一步地，活塞外套25的厚度大于第三环形凹槽2231的宽度，以使活塞外套25至少部分凸出第三环形凹槽2231与缸体1内壁抵接实现对活塞总成2的导向及防护作用。本实施例中，活塞外套25选用PTFE复合材料，增强其耐磨与导向性能。

可选地，电磁线圈4固定套设于第二环形凹槽2121内，且电磁线圈4与拉伸阻尼通道24连通。以此设计，在相同的电磁场下，电磁线圈4更靠近拉伸阻尼通道24设置，能够产生更大的拉伸阻尼力，通过对电磁线圈4位置及拉伸阻尼通道24流量大小的设置能够便于使用者很好地调整压拉阻尼比至理想值，十分方便有效。进一步地，电磁线圈4的外壁与第一套接部212的外侧壁齐平，以使磁流变液顺畅地通过压缩阻尼通道23。优选电磁线圈4为励磁线圈。当然，在其他实施例中，还可根据需要将电磁线圈4套设于第三套接部223或者第二套接部222的外周，不以本实施例为限。

可选地，单筒式磁流变减振器还包括活塞杆7，活塞杆7一端穿设上活塞21与下活塞22卡接，固定件26穿设下活塞22与活塞杆7可拆卸固定连接。示例性地，活塞杆7一端穿设第一固定安装孔2115与固定件26在第三固定安装孔2221孔径较大的一端内螺纹固定。沿活塞杆7的轴向设有第一通孔71，第一通孔71与第二通孔2122连通。

单筒式磁流变减振器还包括电线8，电线8一端穿设第一通孔71和上活塞21与电磁线圈4电连接。示例性地，电线8通过第一通孔71被包覆于活塞杆7内，其一端穿出第一通孔71、第二通孔2122和电磁线圈4电连接，实现对电磁线圈4的供电。

可选地，第一单向阀组件5为环形单向阀，以便于其安装于第一环形安装凹槽2111内。

示例性地，如图5、图10和图11所示，第一环状阀体51为环形，第一环状阀体51安装于第一抵接凹槽2113内实现第一环状阀体51与上活塞21的安装固定，且第一环状阀体51与第一连接部211的表面平齐。相应地，第一通道511沿第一环状阀体51的周向设有四个，分别与四个压缩阻尼通道23的位置一一对应设置。

可选地，第一阀芯52也设为环形，第一阀芯52可移动地抵接于第一止挡台阶2114上，且第一阀芯52与第一环状阀体51之间存在间距，以对压缩阻尼通道23进行封堵和导通。第一阀芯52上设有第二通道521，第二通道521与第一通道511连通，在第一阀芯52移动至第一连通槽2112处时，第二通道521通过第一连通槽2112与压缩阻尼通道23连通，使压缩腔11和拉伸腔12连通。示例性地，第一阀芯52的截面为“U”形，其“U”形的两侧壁分别抵接于第一环形安装凹槽2111的内壁，其“U”形的底部抵接于第一止挡台阶2114上。第二通道521设于第一阀芯52的“U”形侧壁上。相应地，第二通道521设置四个，四个第二通道521与四个压缩阻尼通道23和四个第一通道511一一对应设置。第一连通槽2112设于第一环形安装凹槽2111靠近第二通道521的侧壁上，以便于在活塞总成2移动至第一连通槽2112时，压缩阻尼通道23内的磁流变液通过第一连通槽2112、第二通道521与第一通道511能够流入拉伸腔12内。

第一弹性件53设于第一环状阀体51和第一阀芯52之间。示例性地，第一弹性件53连接于第一环状阀体51未设置第一通道511和第一阀芯52未设置第二通道521的部位上，以避免对磁流变液的流动造成阻碍。本实施例中，第一弹性件53为弹簧，且弹簧设有四个，四个弹簧沿第一环状阀体51周向均匀设置，以增强第一环状阀体51和第一阀芯52间连接稳定性。

按此设置，原始静止状态时，第一弹性件53处于自由伸展状态，此时拉伸腔12和压缩腔11内的磁流变液静态平衡，通过第一阀芯52抵接于第一止挡台阶2114上即可实现对压缩阻尼通道23的封堵。当活塞总成2在外力碰撞下朝向压缩腔11运动时，压缩腔11内的磁流变液进入压缩阻尼通道23并挤压第一阀芯52，第一阀芯52克服第一弹性件53的弹力，并压缩第一弹性件53，使第一阀芯52远离第一止挡台阶2114移动，当第一阀芯52移动至第一连通槽2112处时，压缩阻尼通道23导通，压缩腔11内的磁流变液依次经第一连通槽2112、第二通道521、第一通道511流入拉伸腔12内，同时压缩腔11内的磁流变液经拉伸阻尼通道24也流入拉伸腔12内；当活塞总成2朝向拉伸腔12做回复运动时，拉伸腔12内的磁流变液穿过第一通道511对第一阀芯52施加推力，同时第一弹性件53做回复运动，使第一阀芯52紧紧抵接于第一止挡台阶2114上，实现对压缩阻尼通道23的封堵，此时拉伸腔12内的磁流变液仅通过拉伸阻尼通道24流向压缩腔11。从而实现在电磁场强度不变的情况下，通过磁流变液在活塞总成2拉伸和压缩运动时通过的通道数不同，从而得到理想的压拉阻尼比，既保证了减振器的减振性能，也无需耗费过多的电能，节约能源。

可选地，上述单筒式磁流变减振器还包括第二单向阀组件6，第二单向阀组件6设于拉伸阻尼通道24内，第二单向阀组件6用于控制拉伸阻尼通道24的开闭，以在活塞总成2做压缩运动时封堵拉伸阻尼通道24，在活塞总成2做拉伸运动时导通拉伸阻尼通道24。

进一步地，第二单向阀组件6与第一单向阀组件5的结构基本相类似。第二单向阀组件6包括第二环状阀体61、第二阀芯62和第二弹性件63。第二环状阀体61与第二阀芯62通过第二弹性件63连接。

第二环状阀体61固定安装于第二抵接凹槽上以对整个第二单向阀组件6进行固定，第二环状阀体61上设有第三通道611，第三通道611和压缩腔11与第二连通槽2213均连通。

第二阀芯62安装于第二止挡台阶上以阻断拉伸阻尼通道24和第三通道611的连通。第二连通槽2213设置于第二环状阀体61和第二阀芯62之间，且第二阀芯62能够移动至第二连通槽2213处以将拉伸阻尼通道24导通。

第二弹性件63设于第二环状阀体61和第二阀芯62之间，且第二弹性件63能够在第二环状阀体61和第二阀芯62之间弹性伸缩，以带动拉第二阀芯62抵接或远离第二止挡台阶，以对拉伸阻尼通道24进行封堵和导通。

由于第二单向阀组件6与第一单向阀组件5基本结构相同，区别仅在于第二单向阀组件6安装于拉伸阻尼通道24内控制拉伸阻尼通道24的启闭，第一单向阀组件5安装于压缩阻尼通道23内控制压缩阻尼通道23的启闭，因此两者仅安装尺寸及位置不同。此处对于第二环状阀体61、第二阀芯62与第二弹性件63的具体结构不再赘述，详见上述第一环状阀体51、第一阀芯52与第一弹性件53的相关描述。

按此设置，当活塞总成2做压缩运动时，第一单向阀组件5在压缩腔11内磁流变液的推力下开启，第二单向阀组件6在压缩腔11内磁流变液的挤压下关闭，此时压缩腔11内的磁流变液仅通过压缩阻尼通道23流入拉伸腔12内；当活塞总成2做拉伸运动时，第一单向阀组件5在拉伸腔12内磁流变液的挤压下关闭，第二单向阀组件6在拉伸腔12内磁流变液的推力下开启，拉伸腔12内的磁流变液仅通过拉伸阻尼通道24流入压缩腔11内。此时由于电磁线圈4更靠近拉伸阻尼通道24设置，在拉伸阻尼通道24和压缩阻尼通道23的过流流量同样大的情况下，拉伸阻尼通道24内的拉伸阻尼力要大于压缩阻尼通道23受到的压缩阻尼力，从而能够得到较为理想的压拉阻尼比。当然，在其他实施例中，可通过对电磁线圈4的位置设置及拉伸阻尼通道24和压缩阻尼通道23的过流流量比(一般设拉伸阻尼通道24的过流流量小于压缩阻尼通道23的过流)的设置也能得到较为理想的压拉阻尼比。

按本实施例设计思想，使用者可根据需求通过对电磁线圈4的位置、第一单向阀组件5、第二单向阀组件6、拉伸阻尼通道24与压缩阻尼通道23的过流量比等相关参数设置，得到较为理想的压拉阻尼比，十分快捷、有效。

如图2、图12和图13所示，为对缸体1进行密封以及对活塞杆7的运动进行导向，上述单筒式磁流变减振器还包括缸盖总成9，缸盖总成9安装于缸体1开口处且对拉伸腔12进行密封。缸盖总成9包括缸盖本体91、第二密封圈92、油封93、第三密封圈94和缓冲部95。油封93、第二密封圈92、第三密封圈94和缓冲部95均与缸盖本体91连接。

示例性地，缸盖本体91固定安装于缸体1开口处以对缸体1进行密封。沿缸盖本体91轴向设有第三通孔911，活塞杆7远离活塞总成2的一端穿设第三通孔911设置且活塞杆7可沿第三通孔911相对于缸盖本体91来回移动，以对活塞的运动起到良好的导向作用。第三通孔911内壁设有第四环形凹槽9111和第五环形凹槽9112，第五环形凹槽9112的截面为“L”形。缸盖本体91外周设有第六环形凹槽9113。

可选地，第二密封圈92设为O形圈，其固定安装于第四环形凹槽9111内，第二密封圈92的厚度大于第四环形凹槽9111的宽度，以使第二密封圈92至少部分凸出与活塞杆7抵接以对活塞杆7与第三通孔911间存在的间隙进行密封。

可选地，油封93的截面也相应设为“L”形，安装于第五环形凹槽9112内，且油封93的“L”形侧面与活塞杆7抵接以对拉伸腔12内的磁流变液进行密封，防止漏液。

第三密封圈94固定安装于第六环形凹槽9113内，第三密封圈94的厚度大于第六环形凹槽9113的宽度，以使第三密封圈94至少凸出部分与缸体1内壁抵接以对缸体1内壁与缸盖本体91间存在的间隙进行密封。本实施例中，第三密封圈94也选用O形圈。

缓冲部95固定安装于缸盖本体91靠近拉伸腔12的一端，缓冲部95为橡胶材质以减缓磁流变液对缸盖本体91的冲击，实现防护作用。

本实施例还提供了一种车辆，包括如上所述的单筒式磁流变减振器。

综上，本发明提供的一种单筒式磁流变减振器，通过在活塞总成2上设置压缩阻尼通道23和拉伸阻尼通道24，且在压缩阻尼通道23上设置第一单向阀组件5，以控制压缩阻尼通道23的开闭，当活塞总成2朝向压缩腔11运动(压缩行程)时，第一单向阀组件5开启，压缩腔11内的磁流变液经压缩阻尼通道23和拉伸阻尼通道24流入拉伸腔12内；当活塞总成2朝向拉伸腔12运动(回复行程)时，第一单向阀组件5关闭，拉伸腔12内的磁流变液仅通过拉伸阻尼通道24回流至压缩腔11内，以此实现在一定磁场强度(电流不变)，使磁流变液压缩和拉伸时经过的通道数不同，从而达到较为理想的压拉阻尼比，且节省了电力能源。

第一单向阀组件5具体包括第一环状阀体51、第一阀芯52和第一弹性件53，第一环状阀体51固定安装于压缩阻尼通道23的内壁上，第一环状阀体51上设有第一通道511，第一通道511和压缩阻尼通道23连通；第一阀芯52可移动地设于压缩阻尼通道23内，且具有与压缩阻尼通道23的内壁抵接以封堵压缩阻尼通道23的第一状态，以及移动到第一连通槽2112处以导通压缩阻尼通道23的第二状态；第一弹性件53两端分别与第一环状阀体51和第一阀芯52连接。当活塞总成2朝向压缩腔11运动时，压缩腔11内的磁流变液流入压缩阻尼通道23内推动第一阀芯52压缩第一弹性件53，并移动到第二状态，使压缩腔11与拉伸腔12连通；当活塞总成2朝向拉伸腔12运动时，拉伸腔12内的磁流变液流经第一通道511推动第一阀芯52拉伸第一弹性件53，并移动到第一状态，使压缩腔11与拉伸腔12隔断，整个结构稳定可靠，无需频繁更换，延长了使用寿命。

进一步地，活塞总成2包括上活塞21、下活塞22和固定件26，上活塞21和下活塞22相互套接且同轴设置，固定件26穿过下活塞22与上活塞21可拆卸固定连接，以便于活塞总成2的拆装及更换。

以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种单筒式磁流变减振器，包括缸体(1)和活塞总成(2)，所述活塞总成(2)可移动地设于所述缸体(1)内且将所述缸体(1)内部分为压缩腔(11)和拉伸腔(12)，所述活塞总成(2)上设有电磁线圈(4)，其特征在于，所述活塞总成(2)上沿轴向贯穿开设有拉伸阻尼通道(24)和压缩阻尼通道(23)，所述拉伸阻尼通道(24)和所述压缩阻尼通道(23)的两端均分别与所述压缩腔(11)和所述拉伸腔(12)连通；所述压缩阻尼通道(23)的内壁沿周向开设有第一连通槽(2112)，且所述压缩阻尼通道(23)内设置有第一单向阀组件(5)，所述第一单向阀组件(5)用于控制所述压缩阻尼通道(23)的开闭，所述第一单向阀组件(5)包括：

第一环状阀体(51)，固定安装于所述压缩阻尼通道(23)的内壁上，所述第一环状阀体(51)上设有第一通道(511)，所述第一通道(511)与所述压缩阻尼通道(23)连通；

第一阀芯(52)，所述第一阀芯(52)可移动地设置于所述压缩阻尼通道(23)内，且所述第一阀芯(52)具有与所述压缩阻尼通道(23)的内壁抵接以封堵所述压缩阻尼通道(23)的第一状态，以及移动到所述第一连通槽(2112)处以导通所述压缩阻尼通道(23)的第二状态；

第一弹性件(53)，两端分别与所述第一环状阀体(51)和所述第一阀芯(52)连接；

当所述活塞总成(2)朝向所述压缩腔(11)运动时，所述压缩腔(11)内的磁流变液流入所述压缩阻尼通道(23)内推动所述第一阀芯(52)压缩所述第一弹性件(53)，并移动到所述第二状态，使所述压缩腔(11)与所述拉伸腔(12)连通；当所述活塞总成(2)朝向所述拉伸腔(12)运动时，所述拉伸腔(12)内的磁流变液流经所述第一通道(511)推动所述第一阀芯(52)拉伸所述第一弹性件(53)，并移动到所述第一状态，使所述压缩腔(11)与所述拉伸腔(12)隔断。

2.根据权利要求1所述的单筒式磁流变减振器，其特征在于，所述第一阀芯(52)的侧壁上设有第二通道(521)，所述第二通道(521)与所述第一通道(511)连通，在所述第一阀芯(52)的底部移动至所述第一连通槽(2112)处时，所述第一通道(511)通过所述第二通道(521)与所述第一连通槽(2112)连通。

3.根据权利要求1或2所述的单筒式磁流变减振器，其特征在于，所述活塞总成(2)包括：

上活塞(21)，所述上活塞(21)上设有所述第一单向阀组件(5)；

下活塞(22)，所述下活塞(22)和所述上活塞(21)相互套接，所述压缩阻尼通道(23)穿设于所述上活塞(21)的内侧壁和所述下活塞(22)的外侧壁之间的间隙设置，所述拉伸阻尼通道(24)穿设于所述上活塞(21)的外侧壁和所述下活塞(22)的内侧壁之间的间隙设置；

固定件(26)，所述固定件(26)与所述下活塞(22)和所述上活塞(21)均固定连接。

4.根据权利要求3所述的单筒式磁流变减振器，其特征在于，所述上活塞(21)包括固定连接的第一连接部(211)和第一套接部(212)，所述第一单向阀组件(5)安装于所述第一连接部(211)上；所述下活塞(22)包括固定连接的第二连接部(221)、第二套接部(222)和第三套接部(223)；所述第一套接部(212)套设于所述第二套接部(222)的外周，所述第三套接部(223)套设于所述第一套接部(212)的外周，且所述第一套接部(212)与所述第二连接部(221)抵接，所述第二套接部(222)和所述第三套接部(223)均与所述第一连接部(211)抵接；

所述压缩阻尼通道(23)和所述拉伸阻尼通道(24)均贯穿所述第一连接部(211)和所述第二连接部(221)设置，且所述压缩阻尼通道(23)位于所述第一套接部(212)的内侧壁和所述第二套接部(222)的外侧壁之间，所述拉伸阻尼通道(24)位于所述第一套接部(212)的外侧壁和所述第三套接部(223)的内侧壁之间。

5.根据权利要求4所述的单筒式磁流变减振器，其特征在于，所述压缩阻尼通道(23)内设有第一环形安装凹槽(2111)，所述第一环形安装凹槽(2111)的开口处设有第一抵接凹槽(2113)，所述第一环状阀体(51)固定安装于所述第一抵接凹槽(2113)上；所述第一环形安装凹槽(2111)的底部设有第一止挡台阶(2114)，所述第一阀芯(52)可移动地抵接于所述第一止挡台阶(2114)上；所述第一连通槽(2112)设于所述第一环形安装凹槽(2111)的侧壁上。

6.根据权利要求4所述的单筒式磁流变减振器，其特征在于，所述电磁线圈(4)固定套设于所述第一套接部(212)的外周。

7.根据权利要求3所述的单筒式磁流变减振器，其特征在于，所述单筒式磁流变减振器还包括活塞杆(7)，所述活塞杆(7)一端穿设所述上活塞(21)与所述下活塞(22)连接，所述固定件(26)穿设所述下活塞(22)与所述活塞杆(7)可拆卸固定连接。

8.根据权利要求1或2所述的单筒式磁流变减振器，其特征在于，所述拉伸阻尼通道(24)的过流流量小于所述压缩阻尼通道(23)的过流流量。

9.根据权利要求8所述的单筒式磁流变减振器，其特征在于，所述拉伸阻尼通道(24)的内壁沿周向设有第二连通槽(2213)，所述拉伸阻尼通道(24)内设有第二单向阀组件(6)，所述第二单向阀组件(6)用于控制所述拉伸阻尼通道(24)的开闭，所述第二单向阀组件(6)包括：

第二环状阀体(61)，固定安装于所述拉伸阻尼通道(24)的内壁上，所述第二环状阀体(61)上设有第三通道(611)，所述第三通道(611)和所述拉伸阻尼通道(24)连通；

第二阀芯(62)，所述第二阀芯(62)可移动地设置于所述拉伸阻尼通道(24)内，且所述第二阀芯(62)具有与所述拉伸阻尼通道(24)的内壁抵接以封堵所述拉伸阻尼通道(24)的第三状态，以及移动到所述第二连通槽(2213)处以导通所述拉伸阻尼通道(24)的第四状态；

第二弹性件(63)，两端分别与所述第二环状阀体(61)和所述第二阀芯(62)连接；

当所述活塞总成(2)朝向所述拉伸腔(12)运动时，所述拉伸腔(12)内的磁流变液流入所述拉伸阻尼通道(24)内推动所述第二阀芯(62)压缩所述第二弹性件(63)，并移动到所述第四状态，使所述拉伸腔(12)与所述压缩腔(11)连通；当所述活塞总成(2)朝向所述压缩腔(11)运动时，所述压缩腔(11)内的磁流变液流经所述第三通道(611)推动所述第二阀芯(62)拉伸所述第二弹性件(63)，并移动到所述第三状态，使所述拉伸腔(12)与所述压缩腔(11)隔断。

10.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的单筒式磁流变减振器。

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