CN218347843U - 一种磁流变液阻尼器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种磁流变液阻尼器。具体的包括阻尼器本体1、发生器机构2、冲刷盘机构3、外筒4、活塞5、导向套6、活塞杆7、前耳环8、补偿腔9。本实用新型通过阀系组合设计，实现磁流变液在减振器中单向循环，无论是活塞杆伸还是缩，阻尼器内部油液的流动方向都是同一个方向，再加上冲刷盘组件的冲刷作用，这样能够有效地解决磁流变液沉降问题。本实用新型的阻尼器结构紧凑，设计合理，便于后期产品的产业化。

Description

一种磁流变液阻尼器

技术领域

本实用新型涉及一种汽车减振阻尼器，尤其是一种可提升汽车可靠性、舒适性、平顺性、安全性的装置，具体为一种磁流变液阻尼器。

背景技术

传统阻尼器一般是通过纯机械的办法来实现，由于其响应速度慢、结构复杂、制造成本较高，其实用性受到一定的限制。磁流变液阻尼器利用电流变液或磁流变液的可控流动特性来改变阻尼器阻尼特性的方法，具有响应速度快、调节范围宽、机械结构相对简单等优点，可很好地提高装备的可靠性、稳定性、舒适性、平顺性和安全性，减少因动载荷变化引起的零部件、元器件和结构损伤。

随着对汽车阻尼器要求的逐渐提高，特别是高档轿车对于舒适性要求的提高，传统的减振器越来越不能满足高端消费者的实际需求，研发一种新型的阻尼器的需求越来越迫切，磁流变液是近年来发展迅速的一种智能材料，在强磁场作用下能在瞬间（毫秒级）从自由流动的液体转变为半固体，呈现可控的屈服强度，而且这种变化是可逆的。由磁流变阻尼器构成的磁流变减振系统具有阻尼力大,调节范围宽，温度适应性强，响应速度快，能耗低等特点，是理想的半主动减振系统。

实用新型内容

为解决传统阻尼器技术问题，本实用新型提供一种磁流变液阻尼器。

本实用新型的阻尼器结构紧凑，具有高效的散热和体积补偿技术、有限空间缸体防沉降设计与可靠性技术、圆盘间隙式发生器精确设计与装配技术、低延时低功耗控制策略开发与高可靠性系统集成。

本实用新型解决传统阻尼器技术问题所采用的技术方案如下所述：

一种磁流变液阻尼器，包括阻尼器本体1、发生器机构2、冲刷盘机构3、外筒4、活塞5、导向套6、活塞杆7、前耳环8、补偿腔9，

其中，阻尼器本体1内制有连通的外腔11和内腔12，并且内腔12与补偿腔9连通，补偿腔9固定于阻尼器本体1的外部。

外筒4套装于阻尼器本体1外部，发生器机构2、冲刷盘机构3和导向套6依次固定安装于内腔12内，活塞5、活塞杆7活动套装于导向套6内，活塞5与活塞杆7固定连接，活塞杆7与前耳环8固定连接，同时，活塞5将内腔12隔离为有杆内腔121和无杆内腔122；

并且，发生器机构2包括线圈21、套筒22、扇形导磁盘23、隔磁环24、圆孔导磁盘25，线圈21套装于套筒22外部，扇形导磁盘23、隔磁环24、导圆孔导磁盘25依次过盈套装于套筒22内，并且扇形导磁盘23、隔磁环24、圆孔导磁盘25上均制有通孔，使得磁流变液流通；

冲刷盘机构3包括冲刷盘31、钢球32、带孔圆盘33，冲刷盘31上制有锥形凹槽，钢球32置于冲刷盘31的锥形凹槽与带孔圆盘33之间，使得锥形凹槽与钢球32之间形成尖角密封，能够将磁流变液单向封闭；

活塞5上制有单向阀机构，当活塞杆7伸出时，活塞5的单向阀机构关闭，磁流变液从有杆内腔121通过阻尼器本体1上的油口进入发生器机构2后进入无杆内腔122，无杆内腔122缺少的磁流变液由补偿腔9补充；当活塞杆7压缩时，冲刷盘机构3上的锥形凹槽与钢球32之间形成尖角密封，活塞5的单向阀机构连通，无杆内腔122内磁流变液通过活塞5的单向阀机构进入有杆内腔121，此时多余的磁流变液通过发生器机构2进入补偿腔9。

优选，活塞5的单向阀机构包括活塞本体51、活塞钢球52，活塞本体51上制有凹槽，活塞钢球52安装于在活塞本体51的凹槽内。当活塞杆7安装到位后通过活塞杆7限位挡住活塞钢球52，防止其掉落。

优选，活塞5上安装有格莱圈和支撑环，格莱圈进一步隔绝有杆内腔121与无杆内腔122，支撑环进一步加强对活塞5的支撑。

优选，发生器机构2、冲刷盘机构3之间通过橡胶圈密封，防止油液渗漏。

本实用新型的磁流变阻尼器的作用原理在于发生器机构2，当通电时，发生器机构2的线圈21形成闭合磁路，在间隙产生垂直于磁流变液流动方向的磁场，通过改变电流的大小来改变间隙磁流变液的剪切屈服应力，从而改变可控阻尼力。

具体的，在实际使用中，当活塞杆7伸出时，活塞5的单向阀机构关闭，磁流变液从有杆内腔121通过阻尼器本体1上的油口进入发生器机构2后进入无杆内腔122，无杆内腔122缺少的磁流变液由补偿腔9补充；当活塞杆7压缩时，冲刷盘机构3上的锥形凹槽与钢球32之间形成尖角密封，活塞5的单向阀机构连通，无杆内腔122内磁流变液通过活塞5的单向阀机构进入有杆内腔121，此时多余的部分磁流变液通过发生器机构2进入补偿腔9。

有益效果

相比传统的被动减振器，本实用新型的阻尼器内部的磁流变液可以使磁流变减振器产生可变性阻尼。传统的被动式减振器只有一种工作特性，而磁流变减振器能在很宽的阻尼范围内产生无数力值。

当汽车运动在平稳路面上时，通过控制器将磁流变液阻尼器缩回使车辆底盘降低重心降低，同时控制器增加电流输出使阻尼力变大，增加高速行驶时阻尼器对车身的支撑，增加高速行驶的稳定性。

当汽车过颠簸路面时，通过控制器将磁流变液阻尼器伸出使车辆底盘升高，同时减小电流使阻尼力变小，增加过颠簸路面的舒适性。

而且，本实用新型的磁流变液阻尼器增加了轮胎与道路的接触程度，大大减少了凹凸路面,弯道和颠簸带来的隐患；加强了道路隔绝效果以及对阻尼的控制，提高驾驶员的舒适度和操控能力，让其随时随地驾驭自如。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的具体实施方式一起用于解释本发明的技术方案，并不构成对本实用新型技术方案的限制。

图1为本实用新型一种磁流变液阻尼器的立体图。

图2为本实用新型一种磁流变液阻尼器的剖视图。

图3为本实用新型一种磁流变液阻尼器的发生器机构2结构示意图。

图4为本实用新型一种磁流变液阻尼器的冲刷盘机构3示意图。

图5为本实用新型一种磁流变液阻尼器中活塞5结构示意图。

具体实施方式

下面将参照附图对本发明进行更详细的描述，其中表示了本发明的优选实施例，应该理解本领域技术人员可以修改在此描述的本发明而仍然实现本发明的有益效果。因此，下列描述应当被理解为对于本领域技术人员的广泛知道，而并不作为对本发明的限制。

为了清楚，不描述实际实施例的全部特征。在下列描述中，不详细描述公知的功能和结构，因为它们会使本发明由于不必要的细节而混乱。应当认为在任何实际实施例的开发中，必须作出大量实施细节以实现开发者的特定目标。

为使本发明的目的、特征更明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的说明。需要说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比率，仅用于方便、清晰地辅助说明本发明实施例的目的。

实施例1

如图1-5所示，一种磁流变液阻尼器，包括阻尼器本体1、发生器机构2、冲刷盘机构3、外筒4、活塞5、导向套6、活塞杆7、前耳环8、补偿腔9。

其中，阻尼器本体1内制有连通的外腔11和内腔12，并且内腔12与补偿腔9连通，补偿腔9固定于阻尼器本体1的外部，补偿腔9的作用是在高频运动时对磁流变液进行快速补偿，通常状态下补偿腔9内充一定压力的氮气，因磁流变液粘性较大，运动迟缓，可以增加补偿腔9加快磁流变液的运动速度；

外筒4套装于阻尼器本体1外部，发生器机构2、冲刷盘机构3和导向套6依次固定安装于内腔12内，活塞5、活塞杆7活动套装于导向套6内，活塞5与活塞杆7固定连接，活塞杆7与前耳环8固定连接，同时，活塞5将内腔12隔离为有杆内腔121和无杆内腔122；

并且，发生器机构2包括线圈21、套筒22、扇形导磁盘23、隔磁环24、圆孔导磁盘25，线圈21套装于套筒22外部，扇形导磁盘23、隔磁环24、圆孔导磁盘25依次过盈套装于套筒22内，并且扇形导磁盘23、隔磁环24、圆孔导磁盘25上均制有通孔，使得磁流变液流通，而且在发生机构2内磁流变液的流向为S形（按图2中的箭头方向），增加磁流变液在发生器机构2内的行程，产生更多阻尼力；

冲刷盘机构3包括冲刷盘31、钢球32、带孔圆盘33，冲刷盘31上制有锥形凹槽，钢球32置于冲刷盘31的锥形凹槽与带孔圆盘33之间，使得锥形凹槽与钢球32之间形成尖角密封，能够将磁流变液单向封闭；

活塞5上制有单向阀机构，当活塞杆7伸出时，活塞5的单向阀机构关闭，磁流变液从有杆内腔121通过阻尼器本体1上的油口进入发生器机构2后进入无杆内腔122，无杆内腔122缺少的磁流变液由补偿腔9补充；当活塞杆7压缩时，冲刷盘机构3上的锥形凹槽与钢球32之间形成尖角密封，活塞5的单向阀机构连通，无杆内腔122内磁流变液通过活塞5的单向阀机构进入有杆内腔121，此时多余的部分磁流变液通过发生器机构2进入补偿腔9。

本例中，活塞5的单向阀机构包括活塞本体51、活塞钢球52，活塞本体51上制有凹槽，活塞钢球52安装于在活塞本体51的凹槽内。当活塞杆7安装到位后通过活塞杆7限位挡住活塞钢球52，防止其掉落。而且，本例中，冲刷盘机构3（附图4）与活塞5（附图5）中的单向阀均为球阀式单向阀，球阀结构简单，制造方便，另一方面是因为磁流变液比较粘稠，钢球密封结构简单，不容易堵塞；而且单向阀为直通式结构，可以防止磁流变液沉淀，有利于阻尼器长时间运行，保证寿命。

本例中，活塞5上安装有格莱圈和支撑环，格莱圈进一步隔绝有杆内腔121与无杆内腔122，支撑环进一步加强对活塞5的支撑。

本例中，发生器机构2、冲刷盘机构3之间通过橡胶圈密封，防止油液渗漏。

在实际使用中，当活塞杆7伸出时，活塞5的单向阀机构关闭，磁流变液从有杆内腔121通过阻尼器本体1上的油口进入发生器机构2后进入无杆内腔122，无杆内腔122缺少的磁流变液由补偿腔9补充；当活塞杆7压缩时，冲刷盘机构3上的锥形凹槽与钢球32之间形成尖角密封，活塞5的单向阀机构连通，无杆内腔122内磁流变液通过活塞5的单向阀机构进入有杆内腔121，此时多余的部分磁流变液通过发生器机构2进入补偿腔9。外置的控制器通过改变发生器机构2内的缸内线圈21电流的大小进而改变阻尼器的阻尼力，进而改变车辆行驶中的稳定及舒适性。具体的，如附图3所示，外置的控制器通过改变发生器机构2内的缸内线圈21电流大小，使磁流变液呈现不同的粘稠度，进而可以使发生器机构2在阻尼范围内产生无数力值，即当运动在平稳路面上时，通过增加电流输出使磁流变液粘稠度增大，阻尼器阻尼力变大，增加高速行驶时阻尼器对车身的支撑，增加高速行驶的稳定性；当汽车过颠簸路面时，通过减小电流输出使磁流变液粘稠度减小，阻尼器阻尼力减小，增加过颠簸路面的舒适性。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种磁流变液阻尼器，其特征在于包括阻尼器本体、发生器机构、冲刷盘机构、外筒、活塞、导向套、活塞杆、前耳环、补偿腔，

其中，阻尼器本体内制有连通的外腔和内腔，并且内腔与补偿腔连通，补偿腔固定于阻尼器本体的外部，

外筒套装于阻尼器本体外部，发生器机构、冲刷盘机构和导向套依次固定安装于内腔内，活塞、活塞杆活动套装于导向套内，活塞与活塞杆固定连接，活塞杆与前耳环固定连接，同时，活塞将内腔隔离为有杆内腔和无杆内腔；

并且，发生器机构包括线圈、套筒、扇形导磁盘、隔磁环、圆孔导磁盘，线圈套装于套筒外部，扇形导磁盘、隔磁环、圆孔导磁盘依次过盈套装于套筒内，并且扇形导磁盘、隔磁环、圆孔导磁盘上均制有通孔，使得磁流变液流通；

冲刷盘机构包括冲刷盘、钢球、带孔圆盘，冲刷盘上制有锥形凹槽，钢球置于冲刷盘的锥形凹槽与带孔圆盘之间，使得锥形凹槽与钢球之间形成尖角密封，能够将磁流变液单向封闭；

活塞上制有单向阀机构，当活塞杆伸出时，活塞的单向阀机构关闭，磁流变液从有杆内腔通过阻尼器本体上的油口进入发生器机构后进入无杆内腔，无杆内腔缺少的磁流变液由补偿腔补充；当活塞杆压缩时，冲刷盘机构上的锥形凹槽与钢球之间形成尖角密封，活塞的单向阀机构连通，无杆内腔内磁流变液通过活塞的单向阀机构进入有杆内腔，此时多余的部分磁流变液通过发生器机构进入补偿腔。

2.根据权利要求1所述的一种磁流变液阻尼器，其特征在于，活塞的单向阀机构包括活塞本体、活塞钢球，活塞本体上制有凹槽，活塞钢球安装于在活塞本体的凹槽内。

3.根据权利要求1所述的一种磁流变液阻尼器，其特征在于，活塞上安装有格莱圈和支撑环。

4.根据权利要求1所述的一种磁流变液阻尼器，其特征在于，发生器机构、冲刷盘机构之间通过橡胶圈密封。

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