CN208698567U - 一种座椅悬架用旋转式磁流变吸振器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种座椅悬架用旋转式磁流变吸振器，主要由弹簧、套筒Ⅰ、滚珠、丝杆、螺母、左端盖、缸筒、挡板、套筒Ⅱ、线圈绕线架、励磁线圈及阻磁环等组成。滚珠、丝杆及螺母构成滚珠丝杆副，轴向刚度好、运动平稳、不易磨损；弹簧可吸振和蓄能。活塞头部分具有结构紧凑、磁流变液用量少、具有较大的输出转矩等特点。线圈绕线架与套筒Ⅱ之间形成第一液流通道，套筒Ⅱ与缸筒之间形成第二液流通道，阻磁环将磁力线引向缸筒。励磁线圈通入电流时，产生垂直于第一液流通道和第二液流通道的磁场。在磁场作用下磁流变液其粘度会增大，屈服应力增强，从而产生输出转矩。本实用新型适用于汽车座椅悬架等吸振系统。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种磁流变吸振器，尤其涉及一种座椅悬架用旋转式磁流变吸振器。
背景技术
汽车行驶过程中，会产生一系列的颠簸和振动，降低了乘坐舒适性。为了克服振动，提高乘坐舒适性，在车辆悬架上都会设置吸振器。
磁流变吸振器作为一种新型半主动控制元件，具有毫秒级响应速度、大控制范围和大输出阻尼力等特点，使其广泛用于建筑物以及桥梁的减振系统。
传统的磁流变吸振器具有结构大、磁流变液用量多、结构复杂、安装不便、失控时无法发挥作用、磨损较严重等缺点。传统的弹簧减振主要依靠弹簧的压缩和回弹来消能减振，达到耗减振动能量的目的；其结构简单，减振性能良好，能同时承受静载荷和动态冲击载荷，且便于维护与更换。另外，传统直动式磁流变吸振器轴向刚度较差，在实际使用过程中磨损较严重，且密封方面比较复杂，增加了吸振器制造成本。
发明内容
为了克服背景技术中存在的问题，本实用新型提出一种座椅悬架用旋转式磁流变吸振器。滚珠、丝杆及螺母构成滚珠丝杆副，该滚珠丝杆副具有轴向刚度好、运动平稳、不易磨损等优点。弹簧可吸振和蓄能，保证座椅悬架系统在电流为零时可以起到一定的缓冲吸振作用。磁流变吸振器活塞头部分主要由左端盖、缸筒、挡板、套筒Ⅱ、线圈绕线架、励磁线圈、阻磁环及右端盖组成，该部分具有结构紧凑、磁流变液用量少、不需要气体补偿装置、具有良好的阻尼性能等特点。该实用新型适用于汽车座椅悬架等吸振系统。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案包括：左吊环(1)、套筒Ⅰ(2)、螺母(3)、滚珠(4)、丝杆(5)、深沟球轴承Ⅰ(6)、左端盖(7)、挡板(8)、套筒Ⅱ(9)、阻磁环(10)、缸筒(11)、右端盖(12)、深沟球轴承Ⅱ(13)、右吊环(14)、线圈绕线架(15)、励磁线圈(16)、沉头螺钉(17) 及弹簧(18)；左吊环(1)右端与套筒Ⅰ(2)左端通过焊接固定连接；弹簧(18)右端与左端盖(7)左端紧固连接；弹簧(18)左端与套筒Ⅰ(2)右端固定连接；套筒Ⅰ(2)加工成T形圆柱状，右端加工有中心圆形沉孔；螺母(3)左端面紧靠套筒Ⅰ(2)右端面，两者固定连接；螺母(3)圆周内表面与丝杆(5)圆周外表面间隙配合；螺母(3)圆周内表面加工有螺旋凹槽，丝杆(5)圆周外表面加工有螺旋凹槽，两者形成螺旋滚道；滚珠(4)均匀分布在螺旋滚道内；深沟球轴承Ⅰ(6)左侧通过丝杆(5)的轴肩进行轴向固定；深沟球轴承Ⅰ(6)内圈与丝杆(5)圆周外表面过盈配合；深沟球轴承Ⅰ(6)右侧通过左端盖(7)圆形沉孔进行轴向固定；深沟球轴承Ⅰ(6)外圈与左端盖(7)左端圆形沉孔的圆周内表面过盈配合；左端盖(7)与缸筒(11)通过螺钉固定连接；左端盖(7)右端面加工有环形凸起，环形凸起圆周内表面与丝杆(5)圆周外表面间隙配合；左端盖(7)环形凸起与挡板(8)通过密封圈进行密封；挡板(8)右端面加工有环形凸起；挡板(8)圆周内表面与丝杆(5)圆周外表面过盈配合；挡板(8)环形凸起与线圈绕线架(15)通过密封圈进行密封；挡板(8)与套筒Ⅱ(9)通过沉头螺钉(17)进行固定连接；套筒Ⅱ(9)圆周外表面加工圆环形凹槽，阻磁环(10)镶嵌在圆环形凹槽内；阻磁环(10)圆周内表面与套筒Ⅱ(9)圆环形凹槽外表面过盈配合；缸筒(11) 与右端盖(12)通过螺钉固定连接；右端盖(12)与线圈绕线架(15)通过螺钉固定连接；线圈绕线架(15)圆周外表面加工圆环形凹槽；励磁线圈(16)缠绕在线圈绕线架(15)的圆环形凹槽内；线圈绕线架(15)和右端盖(12)分别加工有引线孔，励磁线圈的两根引线依次通过上述引线孔引出；深沟球轴承Ⅱ(13)左侧通过丝杆(5)的轴肩进行轴向固定；深沟球轴承Ⅱ(13)内圈与丝杆(5) 圆周外表面过盈配合；深沟球轴承Ⅱ(13)右侧通过右端盖(12)圆形沉孔进行轴向固定；深沟球轴承Ⅱ(13)外圈与右端盖(12)左端圆形沉孔的圆周内表面过盈配合；右端盖(12)右端与右吊环(14)左端通过焊接固定连接。
本实用新型与背景技术相比，具有的有益效果是：
(1)本实用新型活塞头部分主要由左端盖、挡板、套筒Ⅱ、阻磁环、缸筒、右端盖、线圈绕线架及励磁线圈组成。线圈绕线架与套筒Ⅱ之间的间隙形成第一液流通道，套筒Ⅱ与缸筒之间的间隙形成第二液流通道。阻磁环改变磁力线在套筒Ⅱ内的走向，将磁力线引向缸筒。励磁线圈通入电流时，产生垂直于第一液流通道和第二液流通道的磁场。磁流变液通过第一液流通道和第二液流通道，在磁场的作用下磁流变液其粘度会增大，屈服应力增强，从而产生输出转矩。该活塞头部分具有结构紧凑、磁流变液用量少、不需要气体补偿装置、具有较大的输出转矩和较宽的输出转矩范围等特点。
(2)本实用新型的滚珠、丝杆及螺母构成滚珠丝杆副，套筒Ⅱ的水平滑动通过该滚珠丝杆副转变成丝杆的旋转运动。滚珠丝杆副具有轴向刚度好、运动平稳、不易磨损、使用寿命长等优点。弹簧可吸振和蓄能，保证座椅悬架系统在失控时可以起到一定的缓冲吸振作用。
(3)相比于传统的磁流变吸振器，在产生相同大小粘滞转矩的情况下，本实用新型吸振器结构紧凑、体积小；同时具有可控范围大、系统成本低的优点。
附图说明
图1是本实用新型结构示意图。
图2是本实用新型滚珠丝杆副结构示意图。
图3是本实用新型活塞头结构示意图。
图4是本实用新型磁力线分布示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明：
图1所示为本实用新型结构示意图。主要包括左吊环(1)、套筒Ⅰ(2)、螺母(3)、滚珠(4)、丝杆(5)、深沟球轴承Ⅰ(6)、左端盖(7)、挡板(8)、套筒Ⅱ(9)、阻磁环(10)、缸筒(11)、右端盖(12)、深沟球轴承Ⅱ(13)、右吊环(14)、线圈绕线架(15)、励磁线圈(16)、沉头螺钉(17)及弹簧(18)。
图2是本实用新型滚珠丝杆副结构示意图。滚珠丝杆副由螺母(3)、滚珠(4)及丝杆(5) 组成，套筒Ⅰ(2)的水平滑动通过该滚珠丝杆副转变成丝杆(5)的旋转运动。
图3是本实用新型活塞头结构示意图。该部分主要由左端盖(7)、挡板(8)、套筒Ⅱ(9)、阻磁环(10)、缸筒(11)、右端盖(12)、线圈绕线架(15)及励磁线圈(16)组成。线圈绕线架(15)与套筒Ⅱ(9)之间的间隙形成第一液流通道，套筒Ⅱ(9)与缸筒(11)之间的间隙形成第二液流通道。阻磁环(10)改变磁力线在套筒Ⅱ(9)内的走向，将磁力线引向缸筒(11)。
图4是本实用新型磁力线分布示意图。本实用新型套筒Ⅱ(9)、缸筒(11)及线圈绕线架 (15)分别由低碳钢导磁材料制成，其余零件均由不导磁材料制成。当给励磁线圈(16)通入电流时，由于磁流变效应产生的磁力线开始于线圈绕线架(15)，垂直穿过第一液流通道、套筒Ⅱ(9) 及第二液流通道后经过缸筒(11)，接着垂直依次穿过第二液流通道、套筒Ⅱ(9)及第一液流通道，最后回到线圈绕线架(15)。
本实用新型工作原理如下：
如图1和图4所示，套筒Ⅰ的水平滑动通过该滚珠丝杆副转变丝杆的旋转运动。给励磁线圈通入一定大小的电流，由于磁场作用，线圈绕线架与套筒Ⅱ之间形成第一液流通道和套筒Ⅱ与缸筒之间形成第二液流通道处的磁流变液粘度会增大，屈服应力增强。磁流变液流过这两个的阻尼间隙，需克服这种链状排列的分子间的力，从而增大磁流变吸振器的粘滞转矩。通过调节励磁线圈中电流大小，可改变磁流变液的屈服应力，以达到所需的输出转矩。
Claims (1)
1.一种座椅悬架用旋转式磁流变吸振器，其特征在于包括：左吊环(1)、套筒Ⅰ(2)、螺母(3)、滚珠(4)、丝杆(5)、深沟球轴承Ⅰ(6)、左端盖(7)、挡板(8)、套筒Ⅱ(9)、阻磁环(10)、缸筒(11)、右端盖(12)、深沟球轴承Ⅱ(13)、右吊环(14)、线圈绕线架(15)、励磁线圈(16)、沉头螺钉(17)及弹簧(18)；左吊环(1)右端与套筒Ⅰ(2)左端通过焊接固定连接；弹簧(18)右端与左端盖(7)左端紧固连接；弹簧(18)左端与套筒Ⅰ(2)右端固定连接；套筒Ⅰ(2)加工成T形圆柱状，右端加工有中心圆形沉孔；螺母(3)左端面紧靠套筒Ⅰ(2)右端面，两者固定连接；螺母(3)圆周内表面与丝杆(5)圆周外表面间隙配合；螺母(3)圆周内表面加工有螺旋凹槽，丝杆(5)圆周外表面加工有螺旋凹槽，两者形成螺旋滚道；滚珠(4)均匀分布在螺旋滚道内；深沟球轴承Ⅰ(6)左侧通过丝杆(5)的轴肩进行轴向固定；深沟球轴承Ⅰ(6)内圈与丝杆(5)圆周外表面过盈配合；深沟球轴承Ⅰ(6)右侧通过左端盖(7)圆形沉孔进行轴向固定；深沟球轴承Ⅰ(6)外圈与左端盖(7)左端圆形沉孔的圆周内表面过盈配合；左端盖(7)与缸筒(11)通过螺钉固定连接；左端盖(7)右端面加工有环形凸起，环形凸起圆周内表面与丝杆(5)圆周外表面间隙配合；左端盖(7)环形凸起与挡板(8)通过密封圈进行密封；挡板(8)右端面加工有环形凸起；挡板(8)圆周内表面与丝杆(5)圆周外表面过盈配合；挡板(8)环形凸起与线圈绕线架(15)通过密封圈进行密封；挡板(8)与套筒Ⅱ(9)通过沉头螺钉(17)进行固定连接；套筒Ⅱ(9)圆周外表面加工圆环形凹槽，阻磁环(10)镶嵌在圆环形凹槽内；阻磁环(10)圆周内表面与套筒Ⅱ(9)圆环形凹槽外表面过盈配合；缸筒(11)与右端盖(12)通过螺钉固定连接；右端盖(12)与线圈绕线架(15)通过螺钉固定连接；线圈绕线架(15)圆周外表面加工圆环形凹槽；励磁线圈(16)缠绕在线圈绕线架(15)的圆环形凹槽内；线圈绕线架(15)和右端盖(12)分别加工有引线孔，励磁线圈的两根引线依次通过上述引线孔引出；深沟球轴承Ⅱ(13)左侧通过丝杆(5)的轴肩进行轴向固定；深沟球轴承Ⅱ(13)内圈与丝杆(5)圆周外表面过盈配合；深沟球轴承Ⅱ(13)右侧通过右端盖(12)圆形沉孔进行轴向固定；深沟球轴承Ⅱ(13)外圈与右端盖(12)左端圆形沉孔的圆周内表面过盈配合；右端盖(12)右端与右吊环(14)左端通过焊接固定连接。
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|---|---|---|---|---|
| CN113352968A (zh) * | 2021-07-15 | 2021-09-07 | 太原理工大学 | 一种主动式座椅减振系统 |
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2018
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