CN114046331B - 一种囊式磁流体减振结构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种囊式磁流体减振结构，包括：主动盘、从动盘、轴向减振阻尼单元以及周向减振阻尼单元；主动盘与从动盘轴向滑动安装，且主动盘和从动盘均开设有相对布置的开口；轴向减振阻尼单元和周向减振阻尼单元均包括导磁套和通电线圈，导磁套具有两个磁流变腔室和压力部，且两个磁流变腔室之间连接有控流通道，压力部的一侧与磁流变腔室相抵，通电线圈设置于导磁套的外部；轴向减振阻尼单元的导磁套一端与主动盘的底面抵接，其另一端与从动盘的顶面抵接；周向减振阻尼单元的导磁套安装于上下相对的两个开口中，以用于限制主动盘和从动盘相对扭转。本发明可对轴向窜动进行减震。

Description

一种囊式磁流体减振结构
技术领域
本发明涉及同轴式电驱动桥减振技术领域，尤其涉及一种囊式磁流体减振结构。
背景技术
同轴式电驱动桥系统中，电机的输出轴、主减速器中心与差速器的中心处于同一条轴线上。同轴式电驱动桥是针对纯电动汽车的结构布局和传动特点而设计的一种机电一体化驱动系统，具有结构紧凑、体积小、传动效率高以及成本低等优点，但由于传动系统刚度大，来自电机、齿轮及路面对车轮的冲击都会影响传动系统NVH性能，并可能对传动系统可靠性产生影响。
对于同轴式电驱动桥，减速器一级行星轮系的太阳轮直接加工或固定于电机轴上，从而电机轴的轴向窜动会影响同轴式电驱动桥的轮系啮合传动性能，同时使得电机的振动、噪声变大，影响同轴式电驱动桥的安全性，因此需要一种能够有效减弱电机轴向窜动导致不良影响的减振结构。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种囊式磁流体减振结构，解决现有技术中电机轴的轴向窜动的技术问题。
为达到上述技术目的，本发明的技术方案提供一种囊式磁流体减振结构，包括：主动盘、从动盘、若干轴向减振阻尼单元以及若干周向减振阻尼单元；所述主动盘与所述从动盘轴向滑动安装，且所述主动盘和所述从动盘均开设有若干相对布置的开口；所述轴向减振阻尼单元和所述周向减振阻尼单元均包括导磁套和通电线圈，所述导磁套具有两个磁流变腔室和压力部，两个所述磁流变腔室之间连接有控流通道，所述压力部的一侧与所述磁流变腔室相抵，以用于挤压所述磁流变腔室，使磁流变液在所述控流通道中流动；所述通电线圈设置于所述导磁套的外部，以用于对所述磁流变液施加磁场；其中，所述轴向减振阻尼单元的所述导磁套一端与所述主动盘的底面抵接，其另一端与所述从动盘的顶面抵接；所述周向减振阻尼单元的所述导磁套安装于上下相对的两个所述开口中，以用于限制所述主动盘和所述从动盘相对扭转。
进一步的，所述压力部包括两个不同体积的弹性气囊，两个所述弹性气囊具有不同的压缩量，所述弹性气囊设置于所述导磁套内，且所述弹性气囊的一侧与所述磁流变腔室相抵。
进一步的，所述弹性气囊包括囊体和压缩弹簧，所述囊体内充有高压氮气，所述囊体的囊壁开设有限位环腔；所述压缩弹簧安装于所述限位环腔中，两个压缩弹簧具有不同的压缩量，且所述压缩弹簧的一端与所述磁流变腔室相抵。
进一步的，所述轴向减振阻尼单元的两个所述压缩弹簧另一端通过所述导磁套与所述主动盘相抵。
进一步的，所述从动盘的顶面固设有卡环，所述导磁套远离所述压缩弹簧的一端配合安装于所述卡环中。
进一步的，所述通电线圈固设于所述卡环上、并贴合所述导磁套安装。
进一步的，所述周向减振阻尼单元的两个所述压缩弹簧另一端通过所述导磁套与所述开口的侧壁相抵。
进一步的，所述从动盘的所述开口相对的两个侧壁均向外凸起形成凸条，所述导磁套放置于两个所述凸条上。
进一步的，所述控流通道具有流通阀，所述流通阀用于调节所述磁流变液在所述控流通道的流速。
进一步的，所述主动盘的中部开设有安装孔，所述从动盘的中部具有一套管，所述套管配合插设于所述安装孔内。
与现有技术相比，本发明的有益效果包括：导磁套具有两个磁流变腔室和压力部，两个磁流变腔室之间连接有控流通道，压力部的一侧与磁流变腔室相抵，以用于挤压磁流变腔室，使磁流变液在控流通道中流动；通电线圈设置于导磁套的外部，以用于对磁流变液施加磁场，通过上述设置方式，利用磁流变液在强磁场作用下具有高粘度、低流动性的特点，对压力部的挤压进行缓冲，进而对轴向窜动进行减震。
附图说明
图1是根据本发明实施例所述的囊式磁流体减振结构的结构示意图；
图2是根据本发明实施例所述的从动盘和轴向减振阻尼单元的结构示意图；
图3是根据本发明实施例所述的从动盘和周向减振阻尼单元的结构示意图；
图4是根据图3中A结构的示意图。
图中：1.主动盘，11.安装孔，2.从动盘，21.套管，22.卡环，23.凸条，a.开口，b.导磁套，b1.磁流变腔室，b2.压力部，b21.囊体，b22.压缩弹簧，c.通电线圈，d.控流通道。
具体实施方式
下面结合附图来具体描述本发明/实用新型的优选实施例，其中，附图构成本申请一部分，并与本发明/实用新型的实施例一起用于阐释本发明/实用新型的原理，并非用于限定本发明/实用新型的范围。
如图1-4所示，本发明提供了一种囊式磁流体减振结构，包括：主动盘1、从动盘2、若干轴向减振阻尼单元以及若干周向减振阻尼单元。
所述主动盘1的中部开设有安装孔11，所述从动盘2的中部具有一套管21，所述套管21配合插设于所述安装孔11内，且所述套管21固定套接在同轴式电驱动桥的行星减速器输入轴上；所述主动盘1和所述从动盘2均开设有若干相对布置的开口a。
所述轴向减振阻尼单元和所述周向减振阻尼单元均包括导磁套b和通电线圈c，所述导磁套b具有两个磁流变腔室b1和压力部b2，两个所述磁流变腔室b1之间连接有控流通道d，所述压力部b2的一侧与所述磁流变腔室b1相抵，以用于挤压所述磁流变腔室b1，使磁流变液在所述控流通道d中流动；所述通电线圈c设置于所述导磁套b的外部，以用于对所述磁流变液施加磁场。
其中，所述轴向减振阻尼单元的所述导磁套b一端与所述主动盘1的底面抵接，其另一端与所述从动盘2的顶面抵接；所述周向减振阻尼单元的所述导磁套b安装于上下相对的两个所述开口a中，以用于限制所述主动盘1和所述从动盘2相对扭转。
于本实施例中，参见图1、图2和图3，当出现轴向窜动时，主动盘1相对从动盘2会作轴向滑移和周向扭转，在主动盘1相对从动盘2轴向滑移的过程中，轴向减振阻尼单元的导磁套b受压，致使压力部b2能够挤压两个磁流变腔室b1，其中，例如一个磁流变腔室b1中充满磁流变液、并与另一个未充满磁流变液的磁流变腔室b1通过控流通道d连通，两个磁流变腔室b1受压后磁流变液经过控流通道d向另一个磁流变腔室b1流动；在主动盘1相对从动盘2周向扭转的过程中，周向减振阻尼单元的导磁套b两端被开口a侧壁挤压，即两个磁流变腔室b1均被压力部b2挤压，使得磁流变液在控流通道d中流动。
对于以上过程，通电线圈c中的电流会激发强磁场，该强磁场可瞬间将磁流变液转变为类固体，利用磁流变液在强磁场作用下具有高粘度、低流动性的特点，对压力部b2的挤压进行缓冲，进而达到对轴向滑移和周向扭转减震的目的。
需要说明的是，轴向减振阻尼单元、周向减振阻尼单元和开口a的数量优选为四个，四个轴向减振阻尼单元和四个周向减振阻尼单元均匀分布在主动盘1和从动盘2之间；另外，控流通道d具有流通阀，流通阀用于调节磁流变液在控流通道d的流速。
进一步的，所述压力部b2包括两个不同体积的弹性气囊，两个所述弹性气囊具有不同的压缩量，所述弹性气囊设置于所述导磁套b内，且所述弹性气囊的一侧与所述磁流变腔室b1相抵。
于本实施例中，参见图2和图4，对压力部b2的结构作进一步限定，两个弹性气囊的另一侧处于同一高度，受到作用于弹性气囊的压力时，两个弹性气囊均对磁流变腔室b1挤压，由于两个弹性气囊具有不同的压缩量，即两个弹性气囊对磁流变腔室b1挤压力的大小不同，受压较大的磁流变腔室b1中的磁流变液经过控流通道d向受压较小的磁流变腔室b1中流动，需说明的是，本实施例对磁流变腔室b1中磁流变液的体积不做具体限定。
再进一步的，弹性气囊包括囊体b21和压缩弹簧b22，所述囊体b21内充有高压氮气，所述囊体b21的囊壁开设有限位环腔；所述压缩弹簧b22安装于所述限位环腔中，两个压缩弹簧b22具有不同的压缩量，且所述压缩弹簧b22的一端与所述磁流变腔室b1相抵。
于本实施例中，参见图2和图4，对弹性气囊的结构作进一步限定，两个压缩弹簧b22具有不同的压缩量，即两个压缩弹簧b22的劲度系数不同，劲度系数较大的弹簧，受压后对磁流变腔室b1挤压力较大，劲度系数较小的弹簧，受压后对磁流变腔室b1挤压力较小，根据磁流变腔室b1形变幅度不同，以发生磁流变液的流动；另外，当压缩弹簧b22不在受压，压缩弹簧b22带动囊体b21回复原位，通过上述设置方式，可进一步缓冲轴向窜动产生的作用力，同时使各部件之间更加紧凑。
需要说明的是，导磁套b优选采用橡胶材质制成，磁流变腔室b1靠近压缩弹簧b22的一侧设有橡胶隔膜，通过橡胶隔膜以避免磁流变液的渗透。
更进一步的，所述轴向减振阻尼单元的两个所述压缩弹簧b22另一端通过所述导磁套b与所述主动盘1相抵；所述从动盘2的顶面和固设有卡环22，所述导磁套b远离所述压缩弹簧b22的一端配合安装于所述卡环22中，所述通电线圈c固设于所述卡环22上、并贴合所述导磁套b安装；所述周向减振阻尼单元的两个所述压缩弹簧b22另一端通过所述导磁套b与所述开口a的侧壁相抵，所述从动盘2的所述开口a相对的两个侧壁均向外凸起形成凸条23，所述导磁套放置于两个所述凸条23上。
于本实施例中，参见图1和图2，对轴向减振阻尼单元和周向减振阻尼单元的安装方式作进一步限定，其中，轴向减振阻尼单元的导磁套b安装在卡环22中，通过卡环22可对该导磁套b进行限位，以提高导磁套b的受压稳定性；周向减振阻尼单元的导磁套b安装在凸条23上，凸条23用于对该导磁套b进行托举。
需要说明的是，主动盘1的底面也可固定连接卡环22、并与从动盘2的顶面的卡环22相对设置，将导磁套b安装在上下两个卡环22之间，以进一步提高导磁套b的受压稳定性。
本发明的具体工作流程，当出现轴向窜动时，主动盘1相对从动盘2会作轴向滑移和周向扭转，在主动盘1相对从动盘2轴向滑移的过程中，轴向减振阻尼单元的导磁套b受压，致使压缩弹簧b22带动囊体b21向磁流变腔室b1挤压，由于两个压缩弹簧b22具有不同的压缩量，即两个压缩弹簧b22造成磁流变腔室b1发生形变的幅度不同，以使得两个磁流变腔室b1之间发生磁流变液的流动，此时通电线圈c中的电流会激发强磁场，该强磁场可瞬间将磁流变液转变为类固体，控流通道d中磁流变液的流动减弱，以对主动盘1相对从动盘2的轴向滑移产生阻尼力，进而实现减震的目的；在主动盘1相对从动盘2周向扭转的过程中，周向减振阻尼单元的导磁套b两端被开口a侧壁挤压，即两个磁流变腔室b1均被压缩弹簧b22和囊体b21挤压，使得磁流变液在控流通道d中流动，同理通电线圈c控制磁流变液流动阻尼力，以达到减振效果。
整个工作流程结束，且本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
相对于现有技术，本发明实施例至少具有如下效果：
1.本发明中导磁套具有两个磁流变腔室和压力部，且两个磁流变腔室之间连接有控流通道，压力部的一侧与磁流变腔室相抵；通过上述设置方式，利用磁流变液在强磁场作用下具有高粘度、低流动性的特点，对压力部的挤压进行缓冲，进而对轴向窜动进行减震。
2.本发明中轴向减振阻尼单元的导磁套一端与主动盘的底面抵接，其另一端与从动盘的顶面抵接；周向减振阻尼单元的导磁套安装于上下相对的两个开口中，以用于限制主动盘和从动盘相对扭转；通过上述设置方式，分别对轴向窜动所造成主动盘、从动盘的相对扭转和相对移动进行减震，减震效果较佳。
3.本发明中囊体内充有高压氮气，囊体的囊壁开设有限位环腔，压缩弹簧安装于限位环腔中，且压缩弹簧的一端与磁流变腔室相抵；通过上述设置方式，可进一步缓冲轴向窜动产生的作用力，同时使各部件之间更加紧凑。
4.本发明中主动盘的底面固定连接卡环、并与从动盘的顶面的卡环相对设置，将导磁套安装在上下两个卡环之间；从动盘开口相对的两个侧壁均向外凸起形成凸条，导磁套放置于两个凸条上；通过上述设置方式，可以提高导磁套的受压稳定性。
以上所述，仅为本发明/实用新型较佳的具体实施方式，但本发明/实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明/实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明/实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种囊式磁流体减振结构，其特征在于，包括：主动盘、从动盘、若干轴向减振阻尼单元以及若干周向减振阻尼单元；
所述主动盘与所述从动盘轴向滑动安装，且所述主动盘和所述从动盘均开设有若干相对布置的开口；
所述轴向减振阻尼单元和所述周向减振阻尼单元均包括导磁套和通电线圈，所述导磁套具有两个磁流变腔室和压力部，两个所述磁流变腔室之间连接有控流通道，所述压力部的一侧与所述磁流变腔室相抵，以用于挤压所述磁流变腔室，使磁流变液在所述控流通道中流动；所述通电线圈设置于所述导磁套的外部，以用于对所述磁流变液施加磁场；
其中，所述轴向减振阻尼单元的所述导磁套一端与所述主动盘的底面抵接，其另一端与所述从动盘的顶面抵接；所述周向减振阻尼单元的所述导磁套安装于上下相对的两个所述开口中，以用于限制所述主动盘和所述从动盘相对扭转。
2.根据权利要求1所述的囊式磁流体减振结构，其特征在于,所述压力部包括两个不同体积的弹性气囊，两个所述弹性气囊具有不同的压缩量，所述弹性气囊设置于所述导磁套内，且所述弹性气囊的一侧与所述磁流变腔室相抵。
3.根据权利要求2所述的囊式磁流体减振结构，其特征在于,所述弹性气囊包括囊体和压缩弹簧，所述囊体内充有高压氮气，所述囊体的囊壁开设有限位环腔；所述压缩弹簧安装于所述限位环腔中，两个压缩弹簧具有不同的压缩量，且所述压缩弹簧的一端与所述磁流变腔室相抵。
4.根据权利要求3所述的囊式磁流体减振结构，其特征在于，所述轴向减振阻尼单元的两个所述压缩弹簧另一端通过所述导磁套与所述主动盘相抵。
5.根据权利要求4所述的囊式磁流体减振结构，其特征在于，所述从动盘的顶面固设有卡环，所述导磁套远离所述压缩弹簧的一端配合安装于所述卡环中。
6.根据权利要求5所述的囊式磁流体减振结构，其特征在于，所述通电线圈固设于所述卡环上、并贴合所述导磁套安装。
7.根据权利要求3所述的囊式磁流体减振结构，其特征在于，所述周向减振阻尼单元的两个所述压缩弹簧另一端通过所述导磁套与所述开口的侧壁相抵。
8.根据权利要求7所述的囊式磁流体减振结构，其特征在于，所述从动盘的所述开口相对的两个侧壁均向外凸起形成凸条，所述导磁套放置于两个所述凸条上。
9.根据权利要求1所述的囊式磁流体减振结构，其特征在于，所述控流通道具有流通阀，所述流通阀用于调节所述磁流变液在所述控流通道的流速。
10.根据权利要求1所述的囊式磁流体减振结构，其特征在于，所述主动盘的中部开设有安装孔，所述从动盘的中部具有一套管，所述套管配合插设于所述安装孔内。
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