CN217422001U - 变刚度衬套 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种变刚度衬套。变刚度衬套包括：内管状构件和外管状构件；将这些管状构件连接的弹性构件。在周向上分开的至少一对液体室被限定在弹性构件中，使得液体室的第一轴向端和第二轴向端分别由弹性构件的第一端壁和第二端壁限定。变刚度衬套具有：第一至第四高弯曲刚度部。第一至第四高弯曲刚度部分别具有表面积B、B’、A、A’。所述变刚度衬套构成为：所述表面积A与所述表面积A’的总合，等于所述表面积B与所述表面积B’的总合。如此，当产生轴向的位移时，可使变刚度衬套的弹性构件的位移均匀化，而使各液体室的容积变化的绝对值一致，以消除在试图抵消液体室的容积变化量的差异的方向上产生的力。

Description

变刚度衬套

技术领域

本实用新型涉及一种变刚度衬套(Variable stiffness bushing)。

背景技术

近年来，考虑了交通参与人中的老年人或儿童等的处于弱势立场的人们，提供了一种可持续输送系统，使得老年人或儿童容易使用所述可持续输送系统，关于这样的研究开发的努力正在活跃化。为了实现所述目的，通过与提高车辆的行为稳定性有关的研究，而致力于开发更进一步改善交通的安全性或便利性的技术。

关于提高车辆的行为稳定性的技术中，提出了一种车辆用的减震器(shockabsorber)，利用了变刚度衬套能够调整刚性与阻尼性能的特性，以吸收来自路面的冲击且能够良好地支撑车辆的车身。

在这种具有阻尼力可变的减震器中，将粘性会根据磁场而变化的磁性粘弹性流体封入筒体内，且通过在筒体内滑动而产生粘性阻力或阻尼力的活塞板上设置孔口(orifice)，以作为流体通道，并且，在孔口的周围设置线圈，通过来自外部电源的电流供给，而产生穿过(通过)孔口的内部的磁通量。所述阻尼力可变的减震器的机制是：利用所述磁通量而增加通过孔口的磁性粘弹性流体的局部粘性，如此，增加了抵抗活塞板的运动的阻尼力。这样，通过从外部调整外加磁场的强度，能够在调整范围内得到任意的阻尼力特性。

此外，已知有：通过将类似的机构与弹性元件组合，来将磁性粘弹性流体应用于液体密封型的发动机支架(engine mount)中。基本上，就像减震器一样，通过向液体室中的磁性粘弹性流体施加外部磁场，来调整系统的阻尼力。这样的减震器和发动机支架的应用，只在垂直方向的一个方向上，控制弹簧和阻尼特性。

实用新型内容

[实用新型所要解决的问题]

在以往的减震器和发动机支架的技术中，当沿着上下方向观察安装轴时，只能通过控制连接上下液体室的孔口内的磁性粘弹性流体的粘性，来控制上下方向的安装特性，因此，存在以下的问题：不能使用这种减震器和发动机支架，来控制垂直于轴方向(如，上下方向)上的输入。此外，还存在以下的问题：当装置在位移的时候，弹性构件的膜表面的反作用力相对于各液体室的内部压力的平衡，阻碍了在预期方向上的可变刚度。

本实用新型是鉴于所述方面而成，提供一种变刚度衬套，当垂直于轴方向上的外力导致应变时，通过使电流流过线圈以增加流路阻力，并且可以调节所述变刚度衬套在垂直于轴方向上的刚度和阻尼。通过检测转向角，使电流量根据转向角而增加，而可以根据需要而硬化所述变刚度衬套以提升操纵性能。除此之外，也可以根据需要而软化所述变刚度衬套来减少噪音和振动，以在高速下舒适地驾驶。此外，当产生轴向的位移时，可使轴向位移时的弹性构件的位移均衡，而使各液体室的容积变化的绝对值一致，以消除在试图抵消液体室的容积变化量的差异的方向上产生的力。

[解决问题的技术手段]

为了实现上述目的，本实用新型的一个实施方式提供了一种变刚度衬套1包括：内管状构件6；外管状构件7，所述外管状构件绕所述内管状构件同轴地设置，在所述外管状构件与所述内管状构件之间限定有规定间隙；管状的弹性构件8，所述弹性构件连接所述内管状构件和所述外管状构件；至少一对液体室30，所述至少一对液体室被限定在所述弹性构件中，使得所述至少一对液体室在周向上彼此分开，并且所述液体室的第一轴向端和第二轴向端分别由所述弹性构件的第一端壁31和第二端壁32限定；至少一个连通通道35，各个连通通道包括设置在所述内管状构件和所述外管状构件中的一者7中并沿周向延伸的周向通道36，所述至少一个连通通道中的每一者将所述至少一对液体室中的相应一对液体室彼此连通；线圈12，所述线圈与所述内管状构件和所述外管状构件中的所述一者7同轴地缠绕并设置在其中；磁轭11、14，所述磁轭包括在所述内管状构件和所述外管状构件中的所述一者7中并设置有至少一个间隙16，各个间隙构成所述至少一个连通通道中的对应连通通道的所述周向通道；以及磁性流体37，所述磁性流体填充所述至少一对液体室和所述至少一个连通通道，其中，所述第一端壁和所述第二端壁被构造成使得当所述内管状构件和所述外管状构件相对于彼此轴向移位时，在所述至少一对液体室中的每一对液体室的容积之间产生差异；其中，所述第一端壁31的限定所述至少一对液体室中的每一对液体室中的一个液体室30A的所述第一轴向端的部分具有在内管状构件6侧的第一高弯曲刚度部9A，所述第一高弯曲刚度部9A具有表面积B，且所述第一高弯曲刚度部9A与所述外管状构件7之间的所述弹性构件8具有表面积D；所述第二端壁32的限定所述至少一对液体室中的每一对液体室中的所述一个液体室的所述第二轴向端的部分具有在外管状构件7侧的第二高弯曲刚度部23B，所述第二高弯曲刚度部23B具有表面积B’，且所述第二高弯曲刚度部23B与所述内管状构件6之间的所述弹性构件8具有表面积D’；所述第一端壁31的限定所述至少一对液体室中的每一对液体室中的另一液体室30B的所述第一轴向端的部分具有在所述外管状构件侧的第三高弯曲刚度部23A，所述第三高弯曲刚度部23A具有表面积A，且第三高弯曲刚度部23A与所述内管状构件6之间的所述弹性构件8具有表面积C，并且所述第二端壁32的限定所述至少一对液体室中的每一对液体室中的所述另一液体室的所述第二轴向端的部分具有在所述内管状构件侧的第四高弯曲刚度部9B，所述第四高弯曲刚度部9B具有表面积A’，且第四高弯曲刚度部9B与所述外管状构件7之间的所述弹性构件8具有表面积C’；其中，所述表面积A与所述表面积A’的总合，等于所述表面积B与所述表面积B’的总合。

如此，当所述内管状构件和所述外管状构件相对于彼此轴向移位时，在所述至少一对液体室中的每一对液体室的容积之间产生差异，并且所述磁性流体根据容积差流过所述连通通道。此时，通过向所述线圈供应电流以在所述线圈周围产生磁场，使得磁场线穿过各个连通通道的所述周向通道，可以改变所述磁性流体在所述连通通道中的流动阻力。因此，可以通过对供应给所述线圈的电流进行控制来根据需要改变轴向刚度(抵抗所述内管状构件与所述外管状构件之间的轴向移位的刚度)和所述变刚度衬套的阻尼特性。另外，可以利用将所述周向通道、所述线圈以及所述磁轭设置在所述内管状构件和所述外管状构件中的所述一者中的简单构造来改变所述变刚度衬套的刚度和阻尼特性。

如此，利用所述第一高弯曲刚度部和所述第三高弯曲刚度部设置在所述弹性构件的所述第一端壁的规定部分中并且所述第二高弯曲刚度部和所述第四高弯曲刚度部设置在所述弹性构件的所述第二端壁的规定部分中的简单构造，可以根据所述内管状构件与所述外管状构件之间的轴向移位来产生每一对液体室中的液体室之间的容积差。此外，由于所述第一高弯曲刚度部至所述第四高弯曲刚度部设置在所述弹性构件的所述第一端壁和所述第二端壁的位于所述内管状构件侧或所述外管状构件侧的部分中，所以允许所述内管状构件与所述外管状构件之间的径向移位。

如此，在所述变刚度衬套中，对于第一至第四高弯曲刚度部的表面积进行设置，构成为：第三高弯曲刚度部的表面积A与第四高弯曲刚度部的表面积A’的总合，等于第一高弯曲刚度部的表面积B与第二高弯曲刚度部的表面积B’的总合，因此，当变刚度衬套产生轴向的位移时，可使各液体室的容积变化的绝对值一致，以消除在试图抵消液体室的容积变化量的差异的方向上产生的力。

在本实用新型的一实施方式中，所述表面积C与所述表面积C’的总合，等于所述表面积B与所述表面积B’的总合，且所述表面积D与所述表面积D’的总合，等于所述表面积B与所述表面积B’的总合。

如此，在所述变刚度衬套中，对于各个位置的弹性构件的表面积进行设置，使得弹性构件的表面积的总合，等于高弯曲刚度部的表面积的总合，因此，当变刚度衬套产生轴向的位移时，可使各液体室的容积变化的绝对值一致，以消除在试图抵消液体室的容积变化量的差异的方向上产生的力。

在本实用新型的一实施方式中，所述第一高弯曲刚度部至所述第四高弯曲刚度部各自包括设置在与其相关联的所述第一端壁或所述第二端壁中的加强板9、23。

如此，由于所述加强板的刚度，所以可以增大高弯曲刚度部的刚度，而无需显着增大所述高弯曲刚度部的厚度。

在本实用新型的一实施方式中，设置在所述内管状构件6和所述外管状构件7中的所述一者7那一侧的各个高弯曲刚度部的所述加强板23，至少部分地嵌入与所述高弯曲刚度部相关联的所述第一端壁31或所述第二端壁32中并且不与所述磁轭11、14接触。

如此，防止了流过所述磁轭的磁场线分散到所述加强板，并且这使得流过所述磁轭的磁场线能够更可靠地集中在一个或多个所述周向通道中。

在本实用新型的一实施方式中，设置在所述内管状构件6和所述外管状构件7中的另一者6那一侧的各个高弯曲刚度部的所述加强板9，与所述内管状构件和所述外管状构件中的所述另一者一体地形成。

如此，可以在不增加部件数量的情况下利用简单的构造来实现设置在所述内管状构件和所述外管状构件中的另一者上的所述高弯曲刚度部。

在本实用新型的一实施方式中，所述变刚度衬套还包括管状通道形成构件17，所述管状通道形成构件由非磁性材料制成并且设置在所述内管状构件6和所述外管状构件7中的所述一者7上，所述管状通道形成构件被定位在所述磁轭11、14与所述弹性构件8之间，使得各个连通通道35的所述周向通道36被限定在所述管状通道形成构件与所述线圈12之间，并且所述管状通道形成构件形成有至少一对连通孔19，所述至少一对连通孔中的每一对连通孔将所述至少一个连通通道中的对应连通通道的所述周向通道与所述至少一对液体室30中的相应一对液体室连通。

如此，所述管状通道形成构件防止所述周向通道的横截面积根据流体压力而变化，从而确保了与所述至少一对液体室中的每一对液体室之间产生的容积差相对应的一定量的所述磁性流体流过对应周向通道。因而，可以通过对供应给所述线圈的电流进行控制来准确地改变所述变刚度衬套的轴向刚度，以改变所述磁性流体在所述周向通道中的流动阻力。

在本实用新型的一实施方式中，所述至少一对液体室30包括第一对液体室30A、30B和第二对液体室30C、30D，每一对液体室中的液体室在周向上彼此分开预定距离以彼此相对，所述内管状构件6插设在两者之间，并且所述至少一个连通通道35包括：第一连通通道35A，所述第一连通通道使所述第一对液体室中的液体室彼此连通；以及第二连通通道35B，所述第二连通通道使所述第二对液体室中的液体室彼此连通。

如此，当内管状构件和所述外管状构件沿所述第一对液体室的对置方向或所述第二对液体室的对置方向相对于彼此移位时，在沿所述方向相对的两个液体室之间产生了容积差，并且与产生的容积差相对应的一定量的所述磁性流体流过所述第一连通通道或所述第二连通通道。因此，可以通过对供应给所述线圈的电流进行控制来根据需要改变径向刚度(抵抗所述内管状构件与所述外管状构件之间的径向移位的刚度)和所述变刚度衬套的阻尼特性。

在本实用新型的一实施方式中，所述第一连通通道35A的周向通道36A形成在与所述线圈12相对于轴向的一侧相对应的位置处，并且所述第二连通通道35B的周向通道36B形成在与所述线圈的相对于轴向的另一侧相对应的位置处。

如此，所述第一连通通道的周向通道和所述第二连通通道的周向通道可以被布置成使得它们彼此分开但是二者均靠近所述线圈，使得由所述线圈产生的磁场可以有效地集中在这些周向通道中的每一者中。

在本实用新型的一实施方式中，所述线圈12由被布置成彼此沿轴向间隔开的第一线圈12A和第二线圈12B构成，所述第一连通通道35A的周向通道36A设置在沿轴向与所述第一线圈相对应的位置处，并且所述第二连通通道35B的周向通道36B设置在沿轴向与所述第二线圈相对应的位置处。

如此，可以通过对供应给所述第一线圈和所述第二线圈中的每一者的电流单独地进行控制来单独地改变所述第一连通通道的周向通道和所述第二连通通道的周向通道中的每一者中的流动阻力。因此，当所述内管状构件和所述外管状构件沿径向相对于彼此移位时，可以沿所述第一对液体室的对置方向以及沿所述第二对液体室的对置方向单独地改变所述变刚度衬套的刚度。

[实用新型的效果]

根据本实用新型的一个实施方式，可以提供一种能够利用简单的构造根据需要改变轴向刚度的变刚度衬套。当垂直于轴方向上的外力导致应变时，通过使电流流过线圈以增加流路阻力，并且可以调节所述变刚度衬套在垂直于轴方向上的刚度和阻尼。通过检测转向角，使电流量根据转向角而增加，而可以根据需要而硬化所述变刚度衬套以提升操纵性能。除此之外，也可以根据需要而软化所述变刚度衬套来减少噪音和振动，以在高速下舒适地驾驶。此外，在所述变刚度衬套中，对于第一至第四高弯曲刚度部的表面积进行设置、且对于对于各个位置的弹性构件的表面积进行设置，因此，通过将表面积设置为相同使得作用力均匀化，如此一来，当变刚度衬套产生轴向的位移时，可使轴向位移时的弹性构件的位移均衡，进而使各液体室的容积变化的绝对值一致，以消除在试图抵消液体室的容积变化量的差异的方向上产生的力。

为让本实用新型的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施方式，并配合附图作详细说明如下。

附图说明

图1是本实用新型的一个实施方式的变刚度衬套的示意图。

图2A是图1的变刚度衬套的上方的俯视图。

图2B是图1的变刚度衬套的下方的底视图。

图3是示出了根据本实用新型的第一实施方式的变刚度衬套的立体图。

图4是图3所示的变刚度衬套的局部透明立体图。

图5是图3所示的变刚度衬套的一部分的分解立体图。

图6是图3所示的变刚度衬套的平面图。

图7是沿图6中的线V-V截取的剖视图。

图8是沿图6中的线VI-VI截取的剖视图。

图9是沿图7中的线VII-VII截取的剖视图。

图10A至图10C是用于说明当其中发生轴向移位时变刚度衬套的操作的与图7相似的图。

图11是根据第二实施方式的变刚度衬套的平面图。

图12是沿图11中的线X-X截取的剖视图。

图13是沿图11中的线XI-XI截取的剖视图。

图14是沿图12中的线XII-XII截取的剖视图。

图15是沿图12中的线XIII-XIII截取的剖视图。

图16A至图16C是用于说明当其中发生轴向移位时，根据第二实施方式的变刚度衬套的操作的图。

图17是类似于图12并示出了根据第三实施方式的变刚度衬套的剖视图。

图18是示出了变刚度衬套的示例性使用的说明图。

图19是示出了变刚度衬套的另一示例性使用的说明图。

[附图标记说明]：

101：汽车悬架

102：左后轮

103：纵臂

104：上臂

105：第一下臂

106：第二下臂

107：弹簧

108：阻尼器

109：衬套

110：支撑件

112：车身

113：发动机

114：变速器

115：动力装置

116、117：发动机支座

118：扭矩杆

1：变刚度衬套

2：下臂

3：套环

4：螺栓插入孔

6：内管状构件

7：外管状构件

8：弹性构件

9：外凸缘部分

9A：上外凸缘部分

9B：下外凸缘部分

11：内磁轭

12：线圈

12A：第一线圈

12B：第二线圈

13：外磁轭

14：下磁轭

15：凸缘部

16：磁隙

17：通道形成构件

18：突起

19：连通孔

21：加强构件

22：管状部分

23：内凸缘部分

23A：上内凸缘部分

23B：下内凸缘部分

24：凹部

25：开口

30：液体室

30A：左液体室

30B：右液体室

30C：前液体室

30D：后液体室

31：上端壁

32：下端壁

33：径向壁

35：连通通道

35A：第一连通通道

35B：第二连通通道

36：周向通道

36A：第一周向通道

36B：第二周向通道

37：磁性流体

41：突起

51：环形部分

A、B、C、D、A’、B’、C’、D’：表面积

V-V、VI-VI、X-X、XI-XI、XII-XII、XIII-XIII：线

X：中心轴、轴线

具体实施方式

本实用新型的变刚度衬套，涉及一种安装衬套(mount bush)的技术，通过使用粘弹性根据施加的磁场而变化的磁性粘弹性流体/化合物，来构成对于设备进行防振支撑的构件。作为可变刚性黏弹性元件的磁性粘弹性材料可为：分散有磁粉的磁流变流体(Magnetic Rheological Fluid，MRF)、和分散有磁粉的磁流变化合物(MagneticRheological Compound，MRC)。除了外部电源装置，将磁性粘弹性材料、磁场产生线圈和感应磁场的磁性体都收纳在外壳中，使相关构件一体化且紧凑化，且同时提高了磁场的施加效率。

此外，本实用新型的变刚度衬套，可适用于副车架支座(subframe mount)和悬架衬套(suspension bush)。副车架支座不仅安装发动机、差速器、电机、油箱，还有悬架的安装点，并且，通过副车架支座而连接到车身；因此，通过使副车架支座软化，不仅可以阻挡来自发动机或马达的强制振动输入，而且可以阻挡从路面经由悬架传递到车身的振动输入，结果是，可以抑制乘客在车厢内感受到的声音和振动，而提高舒适度。另一方面，通过使副车架支座具有适当的刚性，使得转向时的响应性变好，而能够提升操纵性能；因此，副车架支座的特性被认为是需要考虑车辆的安全性能、运动性能和舒适性能而仔细确定的构件。类似地，通过使悬架衬套软化，则可以减少从路面输入的振动传递，并降低车内的道路噪音，并且，通过使悬架衬套具有适当的刚性，使得转向时的响应性变好，而能够提升操纵性能。

以下，基于附图来说明本实用新型的实施方式。需要说明的是，在以下说明的各实施方式中，对于共同部分标注同一附图标记，省略重复的说明。以下，参照附图，对本实用新型的实施方式进行说明。

图1是本实用新型的一个实施方式的变刚度衬套的示意图。图2A是图1的变刚度衬套的上方的俯视图。图2B是图1的变刚度衬套的下方的底视图。

请参照图1，变刚度衬套1具有中心轴X。所述变刚度衬套1包括：内管状构件6、外管状构件7以及管状的弹性构件8。所述变刚度衬套1具有第一高弯曲刚度部9A、第二高弯曲刚度部23B、第三高弯曲刚度部23A以及第四高弯曲刚度部9B。

在图1～图2B中，括号内的元件符号，表示各自的表面积。

详细而言，第一高弯曲刚度部9A具有表面积B，且第一高弯曲刚度部9A与外管状构件7之间的弹性构件8具有表面积D。

第二高弯曲刚度部23B具有表面积B’，且第二高弯曲刚度部23B与内管状构件6之间的弹性构件8具有表面积D’。

第三高弯曲刚度部23A具有表面积A，且第三高弯曲刚度部23A与内管状构件6之间的弹性构件8具有表面积C。

第四高弯曲刚度部9B具有表面积A’，且第四高弯曲刚度部9B与外管状构件7之间的弹性构件8具有表面积C’。

在一个实施方式中，对于第一至第四高弯曲刚度部9A、23B、23A、9B的表面积B、B’、A、A’进行设置，如此，变刚度衬套1构成为：第三高弯曲刚度部23A的表面积A与第四高弯曲刚度部9B的表面积A’的总合，等于第一高弯曲刚度部9A的表面积B与第二高弯曲刚度部23B的表面积B’的总合，亦即，A+A’＝B+B’；因此，当变刚度衬套1产生轴向的位移时，使轴向位移时弹性构件8的位移均衡，进而使各液体室的容积变化的绝对值一致，以消除在试图抵消液体室的容积变化量的差异的方向上产生的力。

在另一个实施方式中，进一步对于各个位置的弹性构件8的表面积进行设置，如此，变刚度衬套1构成为：表面积C与表面积C’的总合，等于表面积B与表面积B’的总合，亦即，C+C’＝B+B’；并且，表面积D与表面积D’的总合，等于表面积B与表面积B’的总合，亦即，D+D’＝B+B’。详细而言，在变刚度衬套1中，使得：弹性构件8、8的表面积的总合C+C’，等于高弯曲刚度部9A、23B的表面积的总合B+B’；且弹性构件8、8的表面积的总合D+D’，等于高弯曲刚度部9A、23B的表面积的总合B+B’；因此，当变刚度衬套1产生轴向的位移时，可使轴向位移时的弹性构件8的位移均衡，进而使各液体室的容积变化的绝对值一致，以消除在试图抵消液体室的容积变化量的差异的方向上产生的力。

在下文中，将参照附图，进一步地详细描述本实用新型的变刚度衬套1的各种实施方式。

<<第一实施方式>>

首先，参照图3至图10C，将描述根据本实用新型的第一实施方式的变刚度衬套1。图3是示出了根据本实用新型的第一实施方式的变刚度衬套的立体图。如图3所示，变刚度衬套1设置在汽车悬架101(参见图18)的下臂2中。具体地，下臂2的外侧端设置有圆柱形的套环3，并且，具有圆柱形形状的变刚度衬套1被同轴地装配在所述套环3中。变刚度衬套1形成有沿其轴线X延伸的内孔(以下称为螺栓插入孔4)。螺栓插入在螺栓插入孔4中并紧固至形成在支撑壁中的通孔中。因此，下臂2经由变刚度衬套1可枢转地连接至车身112(参见图19)、纵臂103(参见图18)等。

在下文中，将详细描述变刚度衬套1。在下面的描述中，竖直方向被限定为变刚度衬套1的轴线X的方向(即，螺栓插入孔4的延伸方向)。然而，应注意，这种参照方向并不限制变刚度衬套1的布置。

图4是图3所示的变刚度衬套1的局部透明立体图，图5是图3所示的变刚度衬套1的一部分的分解立体图，图6是图3所示的变刚度衬套1的平面图，且图7和图8分别是沿图6中的线V-V和线VI-VI截取的剖视图。如图4至图8所示，变刚度衬套1包括：对螺栓插入孔4进行限定的内管状构件6；绕内管状构件6同轴地设置的外管状构件7，其中在内管状构件6与外管状构件7之间限定有规定间隙；以及弹性构件8，所述弹性构件8插设在内管状构件6与外管状构件7之间并且连接内管状构件6和外管状构件7。弹性构件8具有大致圆柱形形状。

内管状构件6具有沿着在竖直方向上延伸的轴线X布置的圆柱形形状，并且包括在上端部和下端部附近径向向外突出的一对弧形的外凸缘部分9(9A、9B)。上侧的外凸缘部分9(以下，称为上外凸缘部分9A)和下侧的外凸缘部9(以下，称为下外凸缘部分9B)周向地布置在经由轴线X而彼此相对的位置处(周向地彼此隔开180度的位置处)并且各自与内管状构件6一体形成。内管状构件6由具有高刚度的材料(诸如金属)制成。内管状构件6可以被制成包含具有高磁导率的金属(诸如铁或钴)，或者可以被制成包含具有低磁导率的金属(诸如铝)。

外管状构件7包括：沿着轴线X设置的圆柱形内磁轭11；绕内磁轭11同轴地缠绕的线圈12；围绕线圈12的外磁轭13；以及接合至外磁轭13下端的短管状的下磁轭14。外磁轭13在线圈12上方与内磁轭11的上端接合，并在线圈12下方的位置处与下磁轭14接合。

内磁轭11、外磁轭13和下磁轭14是由具有高磁导率的材料制成的构件，并且优选地包含展现铁磁特性的金属(诸如铁或钴)。在本实施方式中，内磁轭11、外磁轭13和下磁轭14由铁制成。

内磁轭11具有沿着轴线X布置的圆柱形形状并且具体地为具有恒定壁厚和直径的单管形式。外磁轭13具有沿着轴线X布置的圆柱形形状并且在其上端设置有环形的凸缘部15。凸缘部15在外磁轭13的上端部处径向向内突出以与内磁轭11接触。即，凸缘部15具有与内磁轭11的外径大致相同的内径并与内磁轭11接触以形成上磁轭。下磁轭14具有与外磁轭13的内径大致相同的外径并且在外磁轭13的下端与外磁轭13的内周表面接触。下磁轭14的内径与内磁轭11的外径大致相同。在内磁轭11的外周表面与外磁轭13的轴向中间部的内周表面之间限定有圆柱形的空间，并且线圈12被设置在所述空间中。

线圈12是通过将经涂覆的铜线缠绕成线圈形式并将缠绕的铜线以圆柱形形状封装在树脂中而形成的构件，其中所述铜线的端部被引出作为引线。线圈12具有与内磁轭11的外径相同的内径以及与外磁轭13的轴向中间部的内径相同的外径。尽管未在图中示出，但是凸缘部15的内周表面形成有轴向延伸的凹槽，使得线圈12的引线可以通过所述凹槽从外磁轭13的轴向端表面引出。

下磁轭14的上表面与线圈12的下端对准。内磁轭11的下表面位于线圈12的下端稍上方。内磁轭11的下端与下磁轭14的上表面经由线圈12的下端处的间隙而相对，使得在线圈12的内侧上形成用作磁隙16的环形间隙。

在外管状构件7的内侧上(即，在内磁轭11和下磁轭14的内侧上)设置有通道形成构件17，所述通道形成构件17从内部封闭磁隙16以限定通道形成构件17与线圈12之间的周向通道36。通道形成构件17是由非磁性材料(更具体地，磁导率低于构成内磁轭11的金属的磁导率的非磁性材料)制成的管状构件，并且接合到外管状构件7。例如，通道形成构件17优选地由合成树脂或铝制成。

如图4所示，通道形成构件17的外周表面一体地形成有突起18，所述突起18突出到磁隙16中以中断磁隙16的周向连续性。此外，在通道形成构件17中，在突起18的相应圆周侧附近的位置处形成有两个连通孔19，使得各个连通孔19穿过通道形成构件17的厚度并向磁隙16开口。

弹性构件8由诸如弹性体(或橡胶)的弹性材料制成，并且被装配到通道形成构件17与内管状构件6之间的空间中。此外，圆柱形的加强构件21(图5)以同轴方式嵌入弹性构件8中。更具体地，通过将未硫化的橡胶倒入内管状构件6和加强构件21被布置在规定位置处的模具中，然后将橡胶硫化而将弹性构件8与内管状构件6和加强构件21一体地形成。加强构件21未暴露在弹性构件8的外周表面上。弹性构件8装配在通道形成构件17中，并且其外周部分接合到通道形成构件17。弹性构件8的外径稍大于加强构件21的外径。在将弹性构件8装配到通道形成构件17中之前，弹性构件8的外径也略大于通道形成构件17的内径。因此，在组装状态下，弹性构件8的外周部分与通道形成构件17的内周表面紧密接触，并且加强构件21不与通道形成构件17接触，也不与外管状构件7接触。

加强构件21是由具有比构成内磁轭11的金属的磁导率低的磁导率的非磁性材料(优选为非磁性金属)制成的刚性构件，并用于保持弹性构件8的外周表面的形状。例如，加强构件21优选地由铝制成。

如图5所示，加强构件21是笼状构件，所述加强构件包括：沿着轴线X设置的圆柱形管状部分22、以及在管状部分22的任一轴向端径向向内突出的一对弧形的内凸缘部分23(23A、23B)。更具体地，管状部分22包括：通过一对竖直延伸的杆连接的上环形部和下环形部，并且内凸缘部分23设置在相应环形部的内侧上。上侧的内凸缘部分23(以下称为上内凸缘部分23A)和下侧的内凸缘部分23(以下称为下内凸缘部分23B)周向地布置在经由轴线X彼此相对的位置处(周向地彼此隔开180度的位置处)并且各自与管状部分22一体形成。上内凸缘部分23A布置在与下外凸缘部分9B周向对准的位置处。下内凸缘部分23B布置在与上外凸缘部分9A周向对准的位置处。在本实施方式中，除了管状部分22的上端和下端之外，加强构件21的大部分被嵌入弹性构件8中，尽管在另一实施方式中，整个加强构件21可以被嵌入在弹性构件8中。

弹性构件8的外周表面形成有沿周向布置以与通道形成构件17协作形成相应液体室30(30A、30B)(参见图9)的两个凹部24(参见图4和图7)。即，弹性构件8在通道形成构件17与内管状构件6之间形成两个液体室30。因此，弹性构件8包括设置在其上端以对两个液体室30的上端进行限定的上端壁31以及设置在其下端以对两个液体室30的下端进行限定的下端壁32。

图9是沿图7中的线VII-VII截取的剖视图。如图4、图7和图9所示，两个液体室30(30A、30B)形成在经由轴线X彼此相对的位置处(周向地彼此隔开180度的位置处)，并且通过弹性构件8彼此周向地分开。因此，弹性构件8包括一对径向壁33，各个径向壁33径向地和轴向地延伸以经由径向壁33限定在周向上彼此对置的两个液体室30的端部。在平面图中，所述对径向壁33布置在穿过轴线X的直线上，并且当内管状构件6和外管状构件7不相对于彼此移位时(或当变刚度衬套1处于中立状态时)，两个液体室30具有相同的形状和相同的容积。

如图5和图7所示，加强构件21的管状部分22的与两个液体室30相对应的部分各自形成有开口25，并且加强构件21不暴露于液体室30。

如图4至图7所示，上内凸缘部分和下内凸缘部分23(23A、23B)各自具有在与相关联的液体室30相对应的角度内绕轴线X周向延伸的弧形状，并且其内径大于内管状构件6的圆柱形部分的外径。因此，上内凸缘部分和下内凸缘部分23的内周表面与内管状构件6的外周表面间隔开。此外，上外凸缘部分和下外凸缘部分9(9A、9B)各自具有在与相关联的液体室30相对应的角度内绕轴线X周向延伸的弧形状，并且其外径小于加强构件21的管状部分22的内径。因此，上外凸缘部分和下外凸缘部分9的外周表面与加强构件21的内周表面间隔开。

上内凸缘部分23A和上外凸缘部分9A以其上表面暴露的方式嵌入弹性构件8的上端壁31中。上内凸缘部分23A的末端(内周边缘)经由上端壁31的一部分与内管状构件6的外周表面相对。上外凸缘部分9A的末端(外周边缘)经由上端壁31的一部分与加强构件21的管状部分22相对。下内凸缘部分23B和下外凸缘部分9B以其下表面暴露的方式嵌入弹性构件8的下端壁32中。下内凸缘部分23B的末端(内周边缘)经由下端壁32的一部分与内管状构件6的外周表面相对。下外凸缘部分9B的末端(外周边缘)经由下端壁32的一部分与加强构件21的管状部分22相对。

利用上述构造，内管状构件6能够随着弹性构件8的变形和液体室30的容积变化，而相对于加强构件21和外管状构件7径向地和轴向地移动。相比加强构件21与内管状构件6之间的分隔距离，加强构件21与通道形成构件17之间的分隔距离非常小。因此，加强构件21基本上与外管状构件7一起轴向地移动。

内管状构件6的上外凸缘部分9A设置在上端壁31的内周部分的一部分中，并且增大了上端壁31的内周部分的弯曲刚度。加强构件21的上内凸缘部分23A设置在上端壁31的外周部分的一部分中，并且增大了上端壁31的外周部分的弯曲刚度。内管状构件6的下外凸缘部分9B设置在下端壁32的内周部分的一部分中，并且增大了下端壁32的内周部分的弯曲刚度。加强构件21的下内凸缘部分23B设置在下端壁32的外周部分的一部分中，并且增大了下端壁32的外周部分的弯曲刚度。因此，这些外凸缘部分9和内凸缘部分23中的每一者用作加强板，所述加强板在与其相关联的上端壁31或下端壁32的内周部分或外周部分中形成高弯曲刚度部。

如图4和图9所示，两个液体室30经由通道形成构件17的相应连通孔19与环形磁隙16连通。通道形成构件17的突起18位于径向壁33中的一个径向壁33的外周上并在两个连通孔19之间的位置处突出到磁隙16中以中断磁隙16的周向连续性。因此，两个液体室30经由两个连通孔19和磁隙16彼此连通，并且两个连通孔19和磁隙16构成使两个液体室30彼此连通的连通通道35。

由设置在外管状构件7中的磁隙16形成的连通通道35的一部分构成沿周向延伸的周向通道36。由连通孔19形成的连通通道35的一些部分沿径向延伸，以使相应液体室30与周向通道36的对应端部连通。

这两个液体室30和连通通道35填充有磁性流体37。在本公开中，磁性流体37是包含分散在诸如油的溶剂中的细铁磁颗粒(诸如铁颗粒)的不可压缩的流体，并且优选地，由粘弹性(特别是粘度)根据所施加的磁场而变化的磁流变流体(MRF)或磁流变化合物(MRC)构成。当将磁场施加到磁性流体37时，其中的细铁颗粒沿磁场方向排列以形成链状簇。由此，链状簇阻碍了溶剂沿正交于磁场的方向流动，从而磁性流体37的粘度增大并且磁性流体37被半固体化。

在本实施方式中，两个液体室30沿着供设置变刚度衬套1的下臂2的延伸方向并排布置。在下面的描述中，将这两个液体室30分别称为左液体室30A和右液体室30B。

接下来，将对本实施方式的变刚度衬套1的操作进行描述。当内管状构件6从图7所示的状态(中立状态)相对于外管状构件7横向移位时，弹性构件8变形成使得左液体室30A的容积和右液体室30B的容积以彼此相反(或互补)的关系变化(即，如果液体室30中的一者的容积增大，则液体室30中的另一者的容积减小)。弹性构件8的这种变形使得液体室30中的另一者中的磁性流体37经由连通通道35流动到液体室30中的所述一者中。此时，阻力被施加到流过连通通道35的磁性流体37上，并且作用在变刚度衬套1上的振动被衰减。

图10A至图10C是用于说明当其中发生轴向移位时变刚度衬套1的操作的图。图10B示出了与图7的剖视图所示的状态相同的状态(变刚度衬套1中没有发生轴向移位的状态)，图10A示出了内管状构件6相对于外管状构件7向上移位的状态，并且图10C示出了内管状构件6相对于外管状构件7向下移位的状态。

如图10A所示，当内管状构件6相对于外管状构件7向上移位时，与左液体室30A相关的下端壁32的外周部分和上端壁31的内周部分几乎不经受变形或仅经受小倾斜角度的弹性变形，而与左液体室30A相关的下端壁32的内周部分和上端壁31的外周部分经受大倾斜角度的弹性变形。由于上端壁31的几乎不经受变形的内周部分的向上移位，左液体室30A的容积变得大于图10B所示的左液体室30A的容积。另一方面，与右液体室30B相关的下端壁32的内周部分和上端壁31的外周部分几乎不经受变形或仅经受小倾斜角度的弹性变形，而与右液体室30B相关的下端壁32的外周部分和上端壁31的内周部分经受大倾斜角度的弹性变形。由于下端壁32的几乎不经受变形的内周部分的向上移位，右液体室30B的容积变得小于图10B所示的右液体室30B的容积。

如图10C所示，同样地，当内管状构件6相对于外管状构件7向下移位时，与左液体室30A相关的下端壁32的外周部分和上端壁31的内周部分几乎不经受变形或仅经受小倾斜角度的弹性变形，而与左液体室30A相关的下端壁32的内周部分和上端壁31的外周部分经受大倾斜角度的弹性变形。由于上端壁31的几乎不经受变形的内周部分的向下移位，左液体室30A的容积变得小于图10B所示的左液体室30A的容积。另一方面，与右液体室30B相关的下端壁32的内周部分和上端壁31的外周部分几乎不经受变形或仅经受小倾斜角度的弹性变形，而与右液体室30B相关的下端壁32的外周部分和上端壁31的内周部分经受大倾斜角度的弹性变形。由于下端壁32的几乎不经受变形的内周部分的向下移位，右液体室30B的容积变得大于图10B所示的右液体室30B的容积。

因此，左液体室30A的容积和右液体室30B的容积以彼此相反的关系变化。当弹性构件8随着液体室30的这种容积变化而经受变形时，磁性流体37流过连通通道35。此时，阻力被施加到流过连通通道35的磁性流体37上，使得作用在变刚度衬套1上的振动被衰减。

如图7所示，当电压施加到线圈12的铜线的端部时，流过线圈12的电流在线圈12周围产生磁场。在图7的局部放大图中，箭头表示与线圈12产生的磁场相对应的磁场线。外管状构件7的内磁轭11、外磁轭13和下磁轭14共同形成磁路，并且磁场集中在连通通道35的周向通道36中。

向周向通道36施加磁场会增大连通通道35中的磁性流体37的粘度。结果，施加到流过连通通道35的磁性流体37的阻力增大，并因此增大了用于使作用在变刚度衬套1上的振动衰减的振动阻尼力。另外，施加到流过连通通道35的磁性流体37上的阻力的增大使得内管状构件6相对于外管状构件7不容易移动，由此变刚度衬套1的刚度增大。因此，可以通过对施加到线圈12的电压进行控制来控制变刚度衬套1的振动阻尼力。

接下来，将描述变刚度衬套1的优点。在变刚度衬套1中，可以通过向线圈12供应电流来改变磁性流体37的粘度并从而改变刚度。为了有效地改变刚度，由用作磁场源的线圈12产生的磁场优选地集中在磁性流体37的流动路径中。

在本实施方式中，如图7所示，将两个周向分开的液体室30(30A、30B)彼此连通的连通通道35包括设置在外管状构件7中以沿周向延伸的周向通道36。线圈12与外管状构件7同轴地缠绕并且设置在外管状构件7中，并且外管状构件7包括内磁轭11和下磁轭14，其中在内磁轭11与下磁轭14之间限定有磁隙16，磁隙16还用作周向通道36。弹性构件8的上端壁31和下端壁32被构造成使得当内管状构件6和外管状构件7相对于彼此轴向移位时，产生两个液体室30的容积之间的差异(参见图10A至图10C)。

利用这种构造，磁性流体37根据所产生的容积差流过连通通道35。此时，通过向线圈12供应电流使得在线圈12周围产生的磁场集中在连通通道35的周向通道36中，可以改变磁性流体37在连通通道35中的流动阻力。因此，可以通过对供应给线圈12的电流进行控制来根据需要改变轴向刚度(抵抗内管状构件6与外管状构件7之间的轴向移位的刚度)和变刚度衬套1的阻尼特性。另外，可以利用将周向通道36、线圈12、内磁轭11和下磁轭14设置在外管状构件7中的简单构造来改变变刚度衬套1的刚度和阻尼特性。

上端壁31的限定左液体室30A的部分包括在内管状构件6侧形成高弯曲刚度部的上外凸缘部分9A，并且下端壁32的限定左液体室30A的部分包括在外管状构件7侧形成高弯曲刚度部的下内凸缘部分23B。另外，上端壁31的限定右液体室30B的部分包括在外管状构件7侧形成高弯曲刚度部的上内凸缘部分23A，并且下端壁32的限定右液体室30B的部分包括在内管状构件6侧形成高弯曲刚度部的下外凸缘部分9B。这种布置允许根据内管状构件6与外管状构件7之间的轴向移位来产生两个液体室30之间的容积差。此外，由于弹性构件8的上端壁31和下端壁32的在内管状构件6侧或外管状构件7侧的部分中设置有高弯曲刚度部，所以允许内管状构件6与外管状构件7之间的径向移位。

形成在上端壁31和下端壁32中的高弯曲刚度部包括各自构成设置在与其相关联的上端壁31或下端壁32中的加强板的外凸缘部分9和内凸缘部分23。因此，由于加强板(外凸缘部分9和内凸缘部分23)的刚度，可以增大高弯曲刚度部的刚度，而无需显着地增大高弯曲刚度部的厚度。

构成设置在外管状构件7侧的高弯曲刚度部的加强板的内凸缘部分23中的每一者至少部分地嵌入与其相关联的上端壁31或下端壁32中，并且既不与内磁轭11接触也不与下磁轭14接触。因此，防止了流过内磁轭11和下磁轭14的磁场线分散到内凸缘部分23中，这允许流过磁轭的磁场线更可靠地集中在周向通道36中。

设置在内管状构件6侧的高弯曲刚度部的加强板由与内管状构件6一体形成的外凸缘部分9构成。利用这种简单构造，可以在不增加部件数量的情况下实现设置在内管状构件6侧的高弯曲刚度部。

外管状构件7设置有管状通道形成构件17，所述管状通道形成构件17由非磁性材料制成并且设置在磁轭(内磁轭11和下磁轭14)与弹性构件8之间，使得周向通道36限定在管状通道形成构件17与线圈12之间。通道形成构件17形成有一对连通孔19(参见图4和图9)，所述一对连通孔19使周向通道36与一对液体室30连通。在这种构造中，通道形成构件17防止周向通道36的横截面积根据流体压力而变化，从而确保与产生的两个液体室30之间的容积差相对应的一定量的磁性流体37流过周向通道36。因此，可以通过对供应给线圈12的电流进行控制来准确地改变变刚度衬套1的轴向刚度，以改变磁性流体37在周向通道36中的流动阻力。

<<第二实施方式>>

接下来，参照图11至图16C，将描述根据本实用新型的第二实施方式的变刚度衬套1。应注意，在形式或功能上与第一实施方式的元件相似或相同的元件将由相同的附图标记表示，并且将省略其重复描述。

图11是根据第二实施方式的变刚度衬套1的平面图，并且图12和图13分别是沿图11中的线X-X和线XI-XI截取的剖视图。如图11至图13所示，在第二实施方式的变刚度衬套1中，连通通道35包括两个连通通道35；即，第一连通通道35A和第二连通通道35B。第一连通通道35A包括：形成在与线圈12的下侧相对应的位置中的第一周向通道36A。第二连通通道35B包括：形成在与线圈12的上侧相对应的位置中的第二周向通道36B。

为了形成两个连通通道35，外管状构件7被构造如下。设置在外磁轭13的上端中的凸缘部15的内径与内磁轭11的内径相同。内磁轭11的轴向长度比线圈12的轴向长度短。内磁轭11被布置成使得其上端定位成比线圈12的上端(或凸缘部15的下表面)低并且其下端定位成比线圈12的下端(或下磁轭14的上表面)高。因此，在线圈12的内周上形成两个环形磁隙16；一个磁隙限定在内磁轭11与凸缘部15之间并且另一磁隙限定在内磁轭11与下磁轭14之间，并且这些磁隙16的沿周向的部分分别构成两个周向通道36(36A、36B)。

图14和图15分别是沿图12中的线XII-XII和线XIII-XIII截取的剖视图。如图13至图15所示，弹性构件8与通道形成构件17协作以形成沿周向布置的四个液体室30(30A、30B、30C、30D)。这些液体室30由两对液体室30构成，其中每一对液体室30形成在经由轴线X彼此相对的位置处(周向地彼此隔开180度的位置处)。在下面的描述中，这四个液体室30分别被称为左液体室30A、右液体室30B、前液体室30C和后液体室30D。左液体室30A和右液体室30B形成第一对，并且前液体室30C和后液体室30D形成第二对。

弹性构件8包括四个径向壁33，各个径向壁33径向地和轴向地延伸以经由径向壁33限定彼此周向相对的两个液体室30的端部。在平面图中，四个径向壁33以穿过轴线X的十字形状布置。当内管状构件和外管状构件不相对于彼此移位时(或者当变刚度衬套1处于中立状态时)，四个液体室30具有相同的形状和相同的容积。

如图14所示，下侧的第一连通通道35A使左液体室30A和右液体室30B彼此连通。第一周向通道36A绕轴线X在约250度的角度范围内延伸，以沿周向大致在左液体室30A、后液体室30D和右液体室30B的整个外周上延伸。环形磁隙16的不构成第一周向通道36A的部分填充有突起41，所述突起41形成在通道形成构件17的外周表面上以沿周向在约110度的角度范围内延伸。第一周向通道36A经由两个第一连通孔19A与左液体室30A和右液体室30B连通，这两个第一连通孔19A形成为分别在与第一周向通道36A的周向端部相对应的位置处延伸穿过通道形成构件17。

如图15所示，上侧的第二连通通道35B使前液体室30C和后液体室30D彼此连通。第二周向通道36B绕轴线X在约250度的角度范围内延伸，以沿周向大致在前液体室30C、左液体室30A和后液体室30D的整个外周上延伸。环形磁隙16的不构成第二周向通道36B的部分填充有另一突起41，所述另一突起41形成在通道形成构件17的外周表面上以沿周向在约110度的角度范围内延伸。第二周向通道36B经由两个第二连通孔19B与前液体室30C和后液体室30D连通，这两个第二连通孔19B形成为分别在与第二周向通道36B的周向端部相对应的位置处延伸穿过通道形成构件17。

如图11至图14所示，上外凸缘部分9A设置在上端壁31的限定左液体室30A和前液体室30C限定的部分中。上内凸缘部分23A设置在上端壁31的限定右液体室30B和后液体室30D的部分中。下外凸缘部分9B设置在下端壁32的限定右液体室30B和后液体室30D的部分中。下内凸缘部分23B设置在下端壁32的限定左液体室30A和前液体室30C的部分中。

接下来，将对根据第二实施方式的变刚度衬套1的操作进行描述。如通过参照图14将理解的，当内管状构件6相对于外管状构件7横向移位时，弹性构件8变形成使得左液体室30A的容积和右液体室30B的容积以彼此相反的关系变化(即，如果液体室30A和30B中的一者的容积增大，则液体室30A和30B中的另一者的容积减小)。弹性构件8的这种变形使得液体室30A和30B中的另一者中的磁性流体37经由第一连通通道35A流动到液体室30A和30B中的所述一者中。此时，阻力被施加到流过第一连通通道35A的磁性流体37上，并且作用在变刚度衬套1上的振动被衰减。

如通过参照图14将理解的，当内管状构件6相对于外管状构件7沿前后方向移位时，弹性构件8变形成使得前液体室30C的容积和后液体室30D的容积以彼此相反的关系变化(即，如果液体室30C和30D中的一者的容积增大，则液体室30C和30D中的另一者的容积减小)。弹性构件8的这种变形使得液体室30C和30D中的另一者中的磁性流体37经由第二连通通道35B流动到液体室30C和30D中的所述一者中。此时，阻力被施加到流过第二连通通道35B的磁性流体37上，并且作用在变刚度衬套1上的振动被衰减。

图16A至图16C是用于说明根据第二实施方式的变刚度衬套1在其中发生轴向移位时的操作的图。图16B示出了与图13的剖视图所示的状态相同的状态(变刚度衬套1中没有发生轴向移位的状态)，图16A示出了内管状构件6相对于外管状构件7向上移位的状态，并且图16C示出了内管状构件6相对于外管状构件7向下移位的状态。

如图16A所示，当内管状构件6相对于外管状构件7向上移位时，与左液体室30A和前液体室30C相关的下端壁32的外周部分和上端壁31的内周部分几乎不经受变形或仅经受小倾斜角度的弹性变形，而与左液体室30A和前液体室30C相关的下端壁32的内周部分和上端壁31的外周部分经受大倾斜角度的弹性变形。由于上端壁31的几乎不经受变形的内周部分的向上移位，左液体室30A和前液体室30C中的每一者的容积变得大于图16B所示的左液体室30A和前液体室30C中的每一者的容积。另一方面，与右液体室30B和后液体室30D相关的下端壁32的内周部分和上端壁31的外周部分几乎不经受变形或仅经受小倾斜角度的弹性变形，而与右液体室30B和后液体室30D相关的下端壁32的外周部分和上端壁31的内周部分经受大倾斜角度的弹性变形。由于下端壁32的几乎不经受变形的内周部分的向上移位，右液体室30B和后液体室30D中的每一者的容积变得小于图16B所示的右液体室30B和后液体室30D中的每一者的容积。

如图16C所示，同样地，当内管状构件6相对于外管状构件7向下移位时，与左液体室30A和前液体室30C相关的下端壁32的外周部分和上端壁31的内周部分几乎不经受变形或仅经受小倾斜角度的弹性变形，而与左液体室30A和前液体室30C相关的下端壁32的内周部分和上端壁31的外周部分经受大倾斜角度的弹性变形。由于上端壁31的几乎不经受变形的内周部分的向下移位，左液体室30A和前液体室30C中的每一者的容积变得小于图16B所示的左液体室30A和前液体室30C中的每一者的容积。另一方面，与右液体室30B和后液体室30D相关的下端壁32的内周部分和上端壁31的外周部分几乎不经受变形或仅经受小倾斜角度的弹性变形，而与右液体室30B和后液体室30D相关的下端壁32的外周部分和上端壁31的内周部分经受大倾斜角度的弹性变形。由于下端壁32的几乎不经受变形的内周部分的向下移位，右液体室30B和后液体室30D中的每一者的容积变得大于图16B所示的右液体室30B和后液体室30D中的每一者的容积。

如上所述，左液体室30A和前液体室30C的容积以及右液体室30B和后液体室30D的容积以彼此相反的关系变化。当弹性构件8随着液体室30的这种容积变化而经受变形时，磁性流体37流过第一连通通道35A和第二连通通道35B。此时，阻力被施加到流过这些连通通道35的磁性流体37上，使得作用在变刚度衬套1上的振动被衰减。

如图13所示，当电压施加到线圈12的铜线的端部时，流过线圈12的电流在线圈12周围产生磁场。在图13的局部放大图中，箭头表示与线圈12产生的磁场相对应的磁场线。外管状构件7的内磁轭11、外磁轭13和下磁轭14共同形成磁路，并且磁场集中在第一连通通道35A的第一周向通道36A和第二连通通道35B的第二周向通道36B中。

向这些周向通道36施加磁场会增大第一连通通道35A和第二连通通道35B中的磁性流体37的粘度。这增大了施加到流过第一连通通道35A的磁性流体37和流过第二连通通道35B的磁性流体37的阻力，由此增大了用于使作用在变刚度衬套1上的振动衰减的阻尼力。另外，施加到流过第一连通通道35A的磁性流体37和流过第二连通通道35B的磁性流体37上的阻力的增大使得内管状构件6相对于外管状构件7不容易移动，由此变刚度衬套1的刚度增大。因此，可以通过对施加到线圈12的电压进行控制来控制变刚度衬套1的振动阻尼力。

根据第二实施方式的变刚度衬套1可以提供与第一实施方式中提供的优点类似的优点。另外，在第二实施方式中，液体室30包括第一对液体室30(左液体室30A和右液体室30B)和第二对液体室30(前液体室30C和后液体室30D)，其中各对中的液体室30在周向上彼此间隔开预定距离以彼此相对，内管状构件6插设在两者之间。此外，连通通道35包括使第一对中的液体室30彼此连通的第一连通通道35A以及使第二对中的液体室30彼此连通的第二连通通道35B。

因此，当内管状构件6和外管状构件7沿第一对液体室30的对置方向或第二对液体室30的对置方向相对于彼此移位时，在沿所述方向相对的两个液体室30之间产生了容积差。响应于此，与产生的容积差相对应的一定量的磁性流体37流过第一连通通道35A或第二连通通道35B。因此，可以通过对供应给线圈12的电流进行控制来根据需要改变径向刚度(抵抗内管状构件6与外管状构件7之间的径向移位的刚度)和变刚度衬套1的阻尼特性。

第一连通通道35A的第一周向通道36A形成在与线圈12的上侧相对应的位置处，并且第二连通通道35B的第二周向通道36B形成在与线圈12的下侧相对应的位置处。因此，第一周向通道36A和第二周向通道36B可以被布置成使得它们彼此分开但是两者均靠近线圈12，使得由线圈12产生的磁场可以有效地集中在这些周向通道36中的每一者中。

<<第三实施方式>>

图17是类似于图12并示出了根据第三实施方式的变刚度衬套的剖视图。接下来，参照图17，将描述根据本实用新型的第三实施方式的变刚度衬套1。应注意，在形式或功能上与第二实施方式的元件相似或相同的元件将由相同的附图标记表示，并且将省略其重复描述。

在第三实施方式的变刚度衬套1中，线圈12在其轴向中间位置处被分成上部分和下部分，或者由一对竖直布置的圆柱形线圈12(上侧的第一线圈12A和下侧的第二线圈12B)构成。第一线圈12A和第二线圈12B沿轴向分开。第一线圈12A与第二线圈12B之间的空间填充有从内磁轭11突出的环形部分51。环形部分51从内磁轭11的外周表面径向向外突出，由与内磁轭11的材料相同的材料制成以与内磁轭11形成为一体，并在其外周上接合至外磁轭13。

第一线圈12A和第二线圈12B被配置成沿彼此相反的方向产生磁场。第一线圈12A和第二线圈12B由彼此未电连接的两条相应铜线构成。第一线圈12A的两个端部和第二线圈12B的两个端部从外管状构件7引出作为引线。电流经由相应引线对在适当时机被供应给第一线圈12A和第二线圈12B。

当电流流过第一线圈12A和第二线圈12B时，第一线圈12A和第二线圈12B沿彼此相反的方向产生磁场。在图17的局部放大图中，箭头表示与由各个线圈12产生的磁场相对应的磁场线。外管状构件7的内磁轭11、外磁轭13、下磁轭14和环形部分51共同形成磁路，并且磁场集中在各连通通道35的周向通道36中。即，在第一线圈12A与第二线圈12B之间形成的环形部分51也构成磁轭，并且第一线圈12A的磁场线和第二线圈12B的磁场线均穿过内磁轭11的环形部分51。

向第一周向通道36A施加磁场增大了第一连通通道35A中的磁性流体37的粘度。而且，向第二周向通道36B施加磁场增大了第二连通通道35B中的磁性流体37的粘度。因此，施加到流过这些连通通道35的磁性流体37的阻力增大，并因此增大了用于使作用在变刚度衬套1上的振动衰减的阻尼力。另外，施加到流过连通通道35的磁性流体37上的阻力的增大使得内管状构件6相对于外管状构件7不容易移动，由此变刚度衬套1的刚度增大。

当向第一周向通道36A和第二周向通道36B两者施加磁场时，施加到流过第一连通通道35A的磁性流体37和流过第二连通通道35B的磁性流体37上的阻力增大。由此，变刚度衬套1的振动阻尼力和刚度沿竖直方向、前后方向以及横向方向中的每一者增大。当仅向第一周向通道36A施加磁场时，变刚度衬套1的振动阻尼力和刚度沿横向方向增大，并且沿竖直方向也略微增大。当仅向第二周向通道36B施加磁场时，变刚度衬套1的振动阻尼力和刚度沿前后方向增大，并且沿竖直方向也略微增大。

因此，可以通过对施加到第一线圈12A和第二线圈12B中的至少一者的电压进行控制来控制变刚度衬套1的振动阻尼力。

如上所述，在第三实施方式的变刚度衬套1中，线圈12由被布置成沿轴向彼此分开的第一线圈12A和第二线圈12B构成。此外，第一连通通道35A的第一周向通道36A设置在沿轴向与第一线圈12A相对应的位置处，并且第二连通通道35B的第二周向通道36B设置在沿轴向与第二线圈12B相对应的位置处。由此，可以通过单独地对供应给第一线圈12A和第二线圈12B中的每一者的电流进行控制来单独地改变第一周向通道36A和第二周向通道36B中的每一者中的流动阻力。因此，当内管状构件6和外管状构件7沿径向相对于彼此移位时，可以沿作为第一对液体室30的对置方向的横向方向以及沿作为第二对液体室30的对置方向的前后方向单独地改变变刚度衬套1的刚度。

应注意，当向第一周向通道36A和第二周向通道36B两者施加磁场时，第一线圈12A和第二线圈12B可以沿相同方向产生磁场。通过沿相同方向产生磁场，由第一线圈12A产生的磁场和由第二线圈12B产生的磁场放大的磁场被施加到第一周向通道36A和第二周向通道36B两者。由此，可以有效地增大施加到流过第一连通通道35A的磁性流体37上的阻力和施加到流过第二连通通道35B的磁性流体37上的阻力，并因此可以有效地增大变刚度衬套1的振动阻尼力和刚度。

在下文中，将描述上述变刚度衬套1的示例性用途。

图18是示出了变刚度衬套的示例性使用的说明图。图18示出了一个示例，在所述示例中，在前述实施方式中示出的变刚度衬套1，被用于汽车的悬架101中。所述悬架101是被配置成支撑左后轮102的后悬架，并且由独立的悬架(更具体地，双叉骨悬架)组成。如图18所示，悬架101包括纵臂103、上臂104、第一下臂105、第二下臂106、弹簧107和阻尼器108。

纵臂103是沿前后方向延伸的构件，并且具有经由衬套109由车身112(参见图19)可枢转地支撑的前端。左后轮102被可旋转地支撑在纵臂103的后端。

第一下臂105是大致沿车辆宽度方向延伸的片材金属构件，并且具有枢转地连接至纵臂103的外侧端。纵臂103设置有一对板形状的支撑件110，所述对板形状的支撑件110布置成沿前后方向分开，并且各支撑件110形成有大致沿前后方向穿过其中的通孔。第一下臂105的外侧端装配有变刚度衬套1，并且穿过变刚度衬套1的螺栓插入孔4的螺栓被紧固至纵臂103的支撑件110的通孔，由此，第一下臂105的外侧端经由变刚度衬套1枢转地连接至纵臂103。第一下臂105的内侧端经由另一变刚度衬套1以类似的方式枢转地连接至车身112。

第二下臂106是大致沿车辆宽度方向延伸的构件并且具有枢转地连接至纵臂103的外侧端和枢转地连接至车身112的内侧端。车身112的一部分位于第二下臂106的上方，并且弹簧107插设在车身112与第二下臂106之间。阻尼器108具有枢转地连接至第二下臂106的下端以及由车身112支撑的上端。弹簧107和阻尼器108用作减震器，以吸收从路面传递到车身112的振动。

类似于第一下臂105，上臂104是大致沿车辆宽度方向延伸的构件并且具有经由变刚度衬套1可枢转地连接至第二下臂106的外侧端以及经由另一变刚度衬套1以与第一下臂105中相似的方式可枢转地连接至车身112的内侧端。这些变刚度衬套1，均可以通过前述实施方式中所示的变刚度衬套1中的任何变刚度衬套来实现。

图19是示出了变刚度衬套的另一示例性使用的说明图。图19示出了一个示例，在所述示例中，在前述实施方式中示出的变刚度衬套1，被用于汽车的发动机支撑件中。发动机113沿横向位置放置在汽车的车身112的前部中。发动机113一体地设置有变速器114，并且发动机113和变速器114形成动力装置115。动力装置115经由两个发动机支座116、117(侧支座和横支座)以及扭矩杆118由车身112支撑。

两个发动机支座116、117被构造成支撑动力装置115的主负载(自身重量)并且位于整个动力装置115的惯性主轴线上。另一方面，扭矩杆118在其一个纵向端上连接至发动机113并在其另一纵向端上连接至车身112。应注意，在只有两个发动机支座116、117的情况下，由于发动机113的驱动扭矩，动力装置115可绕滚动轴线(惯性主轴线)滚动，但是扭矩杆118阻止了动力装置115的滚动。扭矩杆118的各个端部设置有变刚度衬套1，所述变刚度衬套1，可由前述实施方式中所示的变刚度衬套1中的任何变刚度衬套来实现。

此外，除了在汽车中产生振动的悬架101和发动机支撑件之外，变刚度衬套1，可以用于可能产生振动的各个部分/地方(诸如电动机支撑件中)。变刚度衬套1甚至可以用在除汽车之外的装置的可能产生振动的部分中。

上文已经关于本实用新型的具体实施方式对本实用新型进行了描述，但是本实用新型的各种修改例和变型例是可能的，而不受前述实施方式的限制。例如，在前述实施方式中，外管状构件7的整体构成磁轭，但是仅需要将磁轭包括在外管状构件7或内管状构件6中，并且外管状构件7或内管状构件6可以包括由低磁导率的金属制成的部分。

此外，在本实用新型的范围内，可以适当地改变前述实施方式的部件的具体结构、布置、数量、角度、材料等。另外，并非以上实施方式中示出的结构元件中的所有结构元件都是必不可少的，并且可以视情况选择性地采用这些结构元件。可以视情况对前述实施方式的结构进行组合。

<<附记>>

如上所述，本实用新型的变刚度衬套的实施方式中，于使用弹性构件等的变刚度衬套中，在上下观察所述变刚度衬套的轴时，具有以下结构(1)～(4)：

结构(1)：设置多个沿轴向划分的流体室。在多个流体室中，成对的流体室通过由各自在轴的周向上的狭窄流路形成的孔口(连通孔)而连接，流体室和孔口(连通孔)中填充有分散了磁粉的磁性流体，将线圈与孔口(连通孔)平行地设置在主方向上，通过使电流通过线圈而在线圈周围产生磁通量，且利用所述磁通量来使定向磁粉，结果，可控制流体的流路阻力，而可以通过电流量来控制刚性和阻尼性能。

结构(2)：通过固定在变刚度衬套的内部的磁性体，当电流流过线圈时，由线圈和磁性流体，而形成磁路的结构。

结构(3)：在通过孔口(连通孔)连接的一对液体室中的一个的上表面，内筒形状为朝向轴的外周以凸缘(flange)形状扩展，并且，在其下表面，外筒形状为朝向轴的内周以凸缘形状扩展。在另一个液体室的下表面，内筒形状为朝向轴的外周以凸缘形状扩展，并且，在其上表面，外筒形状为朝向轴的内周以凸缘形状扩展。

上述的结构(1)～(3)，已经于第一至第三实施方式中所叙述。

结构(4)：当产生轴方向的位移时，基于结构(3)的凸缘形状，以各液体室的容积的变化量的绝对值相等的方式，来设定凸缘直径的形状和凸缘端部的形状(第一至第四高弯曲刚度部的表面积)，且设定各个位置的弹性构件的表面积，此即为图1、图2A与图2B所述的构造；如此，当产生轴向位移时，可使轴向位移时的弹性构件的位移均衡，进而使各液体室的容积变化的绝对值一致。

通过将本实用新型的变刚度衬套，应用于连接副车架支座和悬架连杆的悬架衬套，根据车速、横向G力、转向角、发动机转速、油门踏板开度等，可以调整从副车架或悬架输入到车身的振动输入的遮断量。这可以提高在高速公路上巡航时的舒适性，以及提高在蜿蜒道路上行驶时的操控性能。

此外，用户可以通过使用模式开关等，在舒适性和操作机动性之间进行切换，以提供能够满足舒适性和操作机动性两个方面的车辆。此外，在自动驾驶车辆等中，虽然通常优先考虑舒适性，但是，通过提高危险回避等紧急情况下的响应性，能够提高驾驶性能。

基于上述，本实用新型的变刚度衬套，至少具有以下技术效果：

当垂直于轴方向上的外力导致应变时，通过使电流流过线圈以增加流路阻力，并且可以调节所述变刚度衬套在垂直于轴方向上的刚度和阻尼。通过检测转向角，使电流量根据转向角而增加，而可以根据需要而硬化所述变刚度衬套以提升操纵性能。除此之外，也可以根据需要而软化所述变刚度衬套来减少噪音和振动，以在高速下舒适地驾驶。此外，当所述变刚度衬套产生轴向的位移时，可使轴向位移时的弹性构件的位移均衡，进而使各液体室的容积变化的绝对值一致，以消除在试图抵消液体室的容积变化量的差异的方向上产生的力。

最后应说明的是：以上实施方式仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施方式对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施方式所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型的实施方式的技术方案的范围。

Claims (9)

1.一种变刚度衬套，其特征在于，包括：

内管状构件；

外管状构件，所述外管状构件绕所述内管状构件同轴地设置，在所述外管状构件与所述内管状构件之间限定有规定间隙；

管状的弹性构件，所述弹性构件连接所述内管状构件和所述外管状构件；

至少一对液体室，所述至少一对液体室被限定在所述弹性构件中，使得所述至少一对液体室在周向上彼此分开，并且所述液体室的第一轴向端和第二轴向端分别由所述弹性构件的第一端壁和第二端壁限定；

至少一个连通通道，各个连通通道包括设置在所述内管状构件和所述外管状构件中的一者中并沿周向延伸的周向通道，所述至少一个连通通道中的每一者将所述至少一对液体室中的相应一对液体室的液体室彼此连通；

线圈，所述线圈与所述内管状构件和所述外管状构件中的所述一者同轴地缠绕并设置在其中；

磁轭，所述磁轭包括在所述内管状构件和所述外管状构件中的所述一者中并设置有至少一个间隙，各个间隙构成所述至少一个连通通道中的对应连通通道的所述周向通道；以及

磁性流体，所述磁性流体填充所述至少一对液体室和所述至少一个连通通道，

其中，所述第一端壁和所述第二端壁被构造成使得当所述内管状构件和所述外管状构件相对于彼此轴向移位时，在所述至少一对液体室中的每一对液体室中的液体室的容积之间产生差异；

其中，所述第一端壁的限定所述至少一对液体室中的每一对液体室中的一个液体室的所述第一轴向端的部分具有在内管状构件侧的第一高弯曲刚度部，所述第一高弯曲刚度部具有表面积B，且所述第一高弯曲刚度部与所述外管状构件之间的所述弹性构件具有表面积D；

所述第二端壁的限定所述至少一对液体室中的每一对液体室中的所述一个液体室的所述第二轴向端的部分具有在外管状构件侧的第二高弯曲刚度部，所述第二高弯曲刚度部具有表面积B’，且所述第二高弯曲刚度部与所述内管状构件之间的所述弹性构件具有表面积D’；

所述第一端壁的限定所述至少一对液体室中的每一对液体室中的另一液体室的所述第一轴向端的部分具有在所述外管状构件侧的第三高弯曲刚度部，所述第三高弯曲刚度部具有表面积A，且所述第三高弯曲刚度部与所述内管状构件之间的所述弹性构件具有表面积C，并且

所述第二端壁的限定所述至少一对液体室中的每一对液体室中的所述另一液体室的所述第二轴向端的部分具有在所述内管状构件侧的第四高弯曲刚度部，所述第四高弯曲刚度部具有表面积A’，且所述第四高弯曲刚度部与所述外管状构件之间的所述弹性构件具有表面积C’，

其中，所述表面积A与所述表面积A’的总合，等于所述表面积B与所述表面积B’的总合。

2.根据权利要求1所述的变刚度衬套，其特征在于，

所述表面积C与所述表面积C’的总合，等于所述表面积B与所述表面积B’的总合，且

所述表面积D与所述表面积D’的总合，等于所述表面积B与所述表面积B’的总合。

3.根据权利要求1所述的变刚度衬套，其特征在于，

所述第一高弯曲刚度部至所述第四高弯曲刚度部各自包括设置在与其相关联的所述第一端壁或所述第二端壁中的加强板。

4.根据权利要求3所述的变刚度衬套，其特征在于，

设置在所述内管状构件和所述外管状构件中的所述一者那一侧的各个高弯曲刚度部的所述加强板，至少部分地嵌入与其相关联的所述第一端壁或所述第二端壁中并且不与所述磁轭接触。

5.根据权利要求3或4所述的变刚度衬套，其特征在于，

设置在所述内管状构件和所述外管状构件中的另一者那一侧的各个高弯曲刚度部的所述加强板，与所述内管状构件和所述外管状构件中的所述另一者一体地形成。

6.根据权利要求1至4中的任一项所述的变刚度衬套，其特征在于

所述变刚度衬套还包括管状通道形成构件，

所述管状通道形成构件由非磁性材料制成并且设置在所述内管状构件和所述外管状构件中的所述一者上，

所述管状通道形成构件被定位在所述磁轭与所述弹性构件之间，使得各个连通通道的所述周向通道被限定在所述管状通道形成构件与所述线圈之间，

其中，所述管状通道形成构件形成有至少一对连通孔，

所述至少一对连通孔中的每一对连通孔将所述至少一个连通通道中的对应连通通道的所述周向通道与所述至少一对液体室的相应一对液体室连通。

7.根据权利要求1至4中的任一项所述的变刚度衬套，其特征在于，

所述至少一对液体室包括第一对液体室和第二对液体室，每一对液体室中的液体室在周向上彼此分开预定距离以彼此相对，所述内管状构件插设在两者之间；并且

所述至少一个连通通道包括：第一连通通道，所述第一连通通道使所述第一对液体室中的液体室彼此连通；以及第二连通通道，所述第二连通通道使所述第二对液体室中的液体室彼此连通。

8.根据权利要求7所述的变刚度衬套，其特征在于，

所述第一连通通道的所述周向通道形成在与所述线圈相对于轴向的一侧相对应的位置处，并且所述第二连通通道的所述周向通道形成在与所述线圈相对于轴向的另一侧相对应的位置处。

9.根据权利要求8所述的变刚度衬套，其特征在于，

所述线圈由被布置成彼此沿轴向间隔开的第一线圈和第二线圈构成，所述第一连通通道的所述周向通道设置在沿轴向与所述第一线圈相对应的位置处，并且所述第二连通通道的所述周向通道设置在沿轴向与所述第二线圈相对应的位置处。

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