CN2596101Y

CN2596101Y - 电流变液可调减振器

Info

Publication number: CN2596101Y
Application number: CN 02294319
Authority: CN
Inventors: 尹征宇
Original assignee: Shanghai Huizhong Automotive Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Shanghai Huizhong Automotive Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2002-12-27
Filing date: 2002-12-27
Publication date: 2003-12-31
Anticipated expiration: 2012-12-27

Abstract

本实用新型提供了一种电流变液可调减振器，由减振器和电流变液阻滞阀组成；电流变液阻滞阀由滑阀和电流变液控制器组成；电流变液控制器包括壳体、端盖、上浮动活塞和下浮动活塞、上弹簧、下弹簧、上电极座、下电极座和正负电极，在两浮动活塞和壳体所围成的密闭区域内充装有电流变液。本实用新型的电流变液控制器只需通过按照施加在正负电极上的电压差改变电流变液的流动特性，就可有效调节浮动活塞运动的难易程度，进而控制滑阀的开度，调节减振器的阻力值；对电流变液剪切屈服应力最大值的要求大大降低，只需3kPa－5kPa，能实际应用在车辆悬架减振领域。

Description

电流变液可调减振器

技术领域

本实用新型涉及一种车辆悬架减振器械，尤其涉及一种电流变液可调减振器。

背景技术

在日新月异的现代文明中，汽车已成为随处可见的运载和代步工具。在汽车的行驶过程中，振动是不可避免的，因此，减振器又成了汽车上必不可少的部件。在减振器领域，电流变液可调减振器由于其在1kV/mm-4kV/mm的高压电场作用下，电流变液的粘剪特性能随电场强度的变化而变化，而受到汽车领域的青睐。但是，目前的电流变液存在着下述两个弱点阻碍着其在汽车悬架领域获得实际应用：1、电流变液的剪切屈服应力的最大值偏低。研究表明，该值一般只有3kPa-4kPa，而现有的轿车减振器如果使用电流变液作为工作液，则通常希望电流变液的剪切屈服力值能够达到5kPa-15kPa。2、如果电流变液工作时的剪切率很大，例如大于500s^-1时，其流变效应会消失。现有的轿车减振器如果使用电流变液作为工作液，则电流变液的剪切率通常会达到400s^-1-500s^-1，在车轮受到垂直方向的高频剧烈激励时，剪切率甚至可能达到3000s^-1，此时，这种电流变液减振器的阻力将不可控制。要想使电流变液减振器在车辆悬架减振方面获得实际应用，必须设法解决上述这两个问题。

发明内容

本实用新型的目的，在于提供一种能实际应用在车辆悬架减振领域的电流变液可调减振器。

本实用新型的目的是这样实现的，包括减振器，该减振器包括同轴安装的内缸筒和外缸筒、设置在内缸筒上端的导向器、设置在内缸筒中间的活塞、穿过导向器连接在活塞上端的活塞杆、设置在内缸筒下端的底阀，在活塞和底阀上各设有一单向阀和与单向阀连通的进油通道，导向器、底阀和内缸筒围成的区域形成减振器的内腔，设置在内缸筒中间的活塞将内腔分隔成容积可变化的上腔和下腔，导向器、底阀、内缸筒和外缸筒围成的区域形成减振器的外腔，在减振器的内腔充满液压油，在减振器的外腔充装有液压油和空气，其特点是：

在所述的减振器上，设有一个贯穿减振器的外缸筒和导向器、或外缸筒和底阀、或外缸筒和内缸筒并两两对应的连接孔；

还包括通过设在减振器上的连接孔安装在减振器上的电流变液阻滞阀；

所述的电流变液阻滞阀由连接在一起的滑阀和电流变液控制器组成；

所述的滑阀由阀套和阀芯组成，滑阀的一端嵌设在减振器上的连接孔中与减振器的内腔连通，滑阀的另一端连接在电流变液控制器上；

所述的电流变液控制器包括壳体、封罩在壳体上端的端盖，壳体的内腔分为上半腔和下半腔，在上半腔中从上往下顺序设有上浮动活塞、嵌设在上浮动活塞凹腔中的上弹簧和与上弹簧接触的上电极座，在下半腔中从下往上顺序设有下弹簧、让下弹簧嵌设在其凹腔中的下浮动活塞和可与下浮动活塞接触的下电极座，在上电极座和下电极座之间设有正负电极，正负电极通过导线分别与外部控制电源相连接，在两浮动活塞和壳体所围成的密闭区域内充装有电流变液。

上述电流变液可调减振器，其上，所述的设置在减振器内缸筒中的活塞和底阀上的单向阀为球阀或板阀或锥阀。

上述电流变液可调减振器，其上，所述的滑阀的阀套为直管形，阀芯为圆柱形。

上述电流变液可调减振器，其上，所述的阀芯可以在阀套内运动，在阀芯上或者阀套上设有凸肩以防止阀芯滑出阀套掉到减振器中。

上述电流变液可调减振器，其上，所述的阀套上设有节流槽，该节流槽与减振器的外腔连通。

上述电流变液可调减振器，其上，所述的电流变液控制器的端盖上设有连通孔，该连通孔将电流变液控制器的上半腔与外界油气源连通；所述的电流变液控制器的壳体底端设有连通孔，该连通孔与电流变液控制器的下半腔连通。

上述电流变液可调减振器，其上，所述的电流变液控制器的端盖中心设有一孔，所述的滑阀的一端嵌设在该孔中，滑阀的阀芯穿过该孔与上浮动活塞接触相连。

上述电流变液可调减振器，其上，所述的电流变液控制器的下电极座上设有一单向阀，该单向阀的一端与上浮动活塞和下电极座之间的电流变液连通，另一端与下电极座和下浮动活塞之间的电流变液连通。

本实用新型的电流变液可调减振器由于采用了以上技术方案，使其与现有技术相比，具有以下的优点和特点：

1、由于本实用新型的电流变液控制器只需通过按照施加在正负电极上的电压差改变电流变液的流动特性，就可有效调节浮动活塞运动的难易程度，进而控制滑阀的开度，调节减振器的阻力值；对电流变液剪切屈服应力最大值的要求大大降低，只需3kPa-5kPa。使得国内目前现有的电流变液能够满足这一要求。

2、滑阀的移动运动行程很小(＜10mm)，因此电流变液工作时的剪切率很小(＜400s^-1)，从而避免了流变效应消失的缺陷；

3、电流变液与液压油完全分离，大大减少了电流变液的用量，只要30ml-40ml的电流变液，就可满足需要；

4、电流变液与液压油完全分离，减轻了金属磨屑对电流变液的污染；

5、电流变液与液压油完全分离，避免了由于电流变液中的硬微粒可能进入减振器导向器和活塞杆之间、活塞和内缸筒之间的高速滑动运动副而引起的磨损。

附图说明

通过以下实施例结合其附图的描述，可以进一步理解本实用新型的目的、具体结构特点和优点，其中，附图为：

图1是本实用新型电流变液可调减振器的结构示意图；

图2是本实用新型的减振器的结构示意图；

图3是本实用新型的电流变液阻滞阀的结构示意图。

具体实施方式

请参见图1，配合参见图2、图3，本实用新型电流变液可调减振器，包括减振器1和电流变液阻滞阀2，电流变液阻滞阀2由滑阀21和电流变液控制器22连接成一个整体，安装在减振器1的上部。

请参见图2，本实用新型的减振器1包括：内缸筒11、外缸筒12、导向器13、活塞14、活塞杆15、底阀16，内缸筒11和外缸筒12同轴安装，导向器13设置在内缸筒11的上端，活塞14设置在内缸筒11的中间，活塞杆15穿过导向器13连接在活塞14上端，底阀16设置在内缸筒11的下端，在活塞14和底阀16上各设有一单向阀141、161和与单向阀141、161连通的进油通道142、162，单向阀141、161为球阀或板阀或锥阀。导向器13、底阀16和内缸筒11围成的区域形成减振器的内腔17，设置在内缸筒11中间的活塞14将内腔17分隔成容积可变化的上腔171和下腔172，导向器13、底阀16、内缸筒11和外缸筒12围成的区域形成减振器的外腔18，在减振器1的内腔17中充满液压油19，在减振器1的外腔18中充装有液压油19和空气10。在减振器1上，设有一个贯穿减振器的外缸筒12和导向器13、或外缸筒12和底阀16、或外缸筒12和内缸筒11并两两对应的连接孔111、121；电流变液阻滞阀2的滑阀21安装在该孔中。本实施例的连接孔111、121贯穿减振器1的内缸筒11和外缸筒12设置。

请参见图3，本实用新型的电流变液阻滞阀2由连接在一起的滑阀21和电流变液控制器22组成。

滑阀21由直管形阀套211和圆柱形阀芯212组成；阀芯212可在阀套211内运动；在阀芯212上或者阀套211上设有凸肩(未图示)用以防止阀芯212滑出阀套211掉到减振器1中，阀套211上设有节流槽2111，该节流槽与减振器1的外腔18连通。滑阀21的一端嵌设在贯穿减振器1的内缸筒11和外缸筒12的孔111、121中与减振器的内腔17连通，滑阀的另一端连接在电流变液控制器22上。

电流变液控制器22包括：壳体221、端盖222、上浮动活塞223、下浮动活塞224、上弹簧225、下弹簧226、上电极座227、下电极座228、正负两电极229，在两浮动活塞223、224和壳体221所围成的密闭区域内充装有电流变液220；正负两电极229把壳体221的内腔分为上半腔2211和下半腔2212，端盖222封盖在壳体221的上端，上浮动活塞223和下浮动活塞224设置在壳体221内的两端，上弹簧225嵌设在上浮动活塞223的凹腔2231内、下弹簧226嵌设在下浮动活塞224的凹腔2241内，上电极座227和下电极座228设置在上浮动活塞224和下浮动活塞225之间，上电极座227与弹簧225接触，下电极座228与下浮动活塞224接触，正负电极229安装在上电极座227和下电极座228之间。电流变液控制器22的端盖222上设有连通孔2221连通电流变液控制器22的上半腔；电流变液控制器的壳体221底端设有连通孔2211连通外界油气源与电流变液控制器22的下半腔2212。电流变液控制器22的端盖222中心设有一孔2222，滑阀21的一端嵌设在该孔2222中，滑阀的阀芯211穿过该孔2222与上浮动活塞223接触。电流变液控制器22的下电极座228上设有一单向阀2281，该单向阀2281的一端与下电极座228和上浮动活塞223之间的电流变液220连通，另一端与下电极座228和下浮动活塞224之间的电流变液220连通。

本实用新型电流变液可调减振器的工作原理为：当车身与车轮发生相对运动而产生振动时，减振器1向电流变液阻滞阀2的滑阀21部分压送液压油，减振器相当于一个被动油泵。

在振动的压缩行程中，活塞14向下运动，减振器1的下腔172中的液压油被压缩，使下腔172中的油压大于上腔171中的油压，迫使活塞14上的单向阀141打开，并迫使底阀16上的单向阀161关闭。这时，上腔171内的液压油由于活塞杆15的进入而使压力值稍有增加，然而下腔172内的液压油的压力值增加得更多。随着减振器1的活塞14的向下运动，有一部分液压油将被迫从下腔172进入上腔171，由于有一部分活塞杆15的体积进入减振器1的内缸筒11，几乎等体积的液压油将从上腔171经滑阀21节流后从节流槽2112流回外腔18。

在振动的复原行程中，活塞14向上运动，活塞杆15的一部分移出减振器1，这时，减振器1的内腔17中的上腔171中的液压油被压缩，使上腔171中的油压大于下腔172中的油压，迫使活塞14上的单向阀141关闭。随着上腔171内液压油的压力值增加，有一部分液压油将从上腔171经滑阀21节流以后从节流槽2111流回外腔18。与此同时，由于下腔172内液压油的压力值降低，并且在下腔172形成一定的真空度，底阀16上的单向阀161打开，由于外腔18内的液压油的压力接近一个大气压，大于下腔172内部液压油的压力，液压油从外腔18吸入内腔17的下腔172。

由此可知，当减振器1的活塞14发生运动的时候，减振器1的上腔171中的压力就会增大，减振器1就会通过内缸筒11上的孔111向外泵送液压油，并且使阀芯212顶着上浮动活塞223。

滑阀21是建立并且产生阻力可调节机制的重要桥梁。滑阀的阀芯212的一端受到减振器1内液压油19的压力，另一端受到电流变液阻滞阀2内的上浮动活塞223的作用力而达到力学平衡。通过滑阀21的节流槽2111节流的液压油19的流量与减振器1的活塞14的移动速度成正变，滑阀21的开启度与通过滑阀21的节流槽2111的液压油的流量和压力成正变、与浮动活塞223、224的运动阻力成反变，减振器1的阻力与滑阀21的节流槽2111处的液压油的压力成正变。

电流变液控制器22用于调节上浮动活塞223运动的难易程度。当滑阀21的阀芯212的端面处的压力增加时，上浮动活塞223在滑阀21的阀芯212的推动下向下移动，此时下电极座228上的单向阀2281关闭，受正负电极229建立的电场控制流动性的电流变液220被迫从正负电极围成的环形缝隙中流过，这部分电流变液进而压迫下浮动活塞224向下退让；当滑阀21的阀芯212的端面处的压力降低时，上下两个浮动活塞223、224可在两个弹簧225、226的作用下完成回位动作；此时下电极座228上的单向阀2281打开，电流变液可以较顺畅地从正负电极229的内圈流过，改善浮动活塞223、224回位；随着由外部控制电源提供的施加在正负电极229上的电压差值的增大，正负电极229之间的电场强度值就增大，电流变液220的剪切屈服应力值就增大，浮动活塞223、224的运动阻力值就增大，滑阀21的运动就困难，因此滑阀21的开度就减小，减振器1的阻力值也就增大；反之，随着由外部控制电源提供的施加在正负电极229上的电压差值的减小，正负电极229之间的电场强度值就减小，电流变液220的剪切屈服应力值就减小，浮动活塞223、224运动阻力值就减小，滑阀21的开度就增大，减振器的阻力值也就减小；另外，外壳221、端盖222上的连通孔2213、2221可避免形成密闭空腔。由此可见，电流变液控制器22可有效调节浮动活塞223、224运动的难易程度，进而调节减振器的阻力值。

对于给定的道路激励和车辆悬架的其他参数，如果减振器的阻力值增大，车辆振动的幅度、振动响应的速度就会下降，振动强度受到控制。

Claims

1、一种电流变液可调减振器，包括减振器，该减振器包括同轴安装的内缸筒和外缸筒、设置在内缸筒上端的导向器、设置在内缸筒中间的活塞、穿过导向器连接在活塞上端的活塞杆、设置在内缸筒下端的底阀，在活塞和底阀上各设有一单向阀和与单向阀连通的进油通道，导向器、底阀和内缸筒围成的区域形成减振器的内腔，设置在内缸筒中间的活塞将内腔分隔成容积可变化的上腔和下腔，导向器、底阀、内缸筒和外缸筒围成的区域形成减振器的外腔，在减振器的内腔充满液压油，在减振器的外腔充装有液压油和空气，其特征在于：

2、根据权利要求1所述的电流变液可调减振器，其特征在于：所述的设置在减振器内缸筒中的活塞和底阀上的单向阀为球阀或板阀或锥阀。

3、根据权利要求1所述的电流变液可调减振器，其特征在于：所述的滑阀的阀套为直管形，阀芯为圆柱形。

4、根据权利要求1或3所述的电流变液可调减振器，其特征在于：所述的阀芯可以在阀套内运动，在阀芯上或者阀套上设有凸肩以防止阀芯滑出阀套掉到减振器中。

5、根据权利要求1或3所述的电流变液可调减振器，其特征在于：所述的阀套上设有节流槽，该节流槽与减振器的外腔连通。

6、根据权利要求1所述的电流变液可调减振器，其特征在于：所述的电流变液控制器的端盖上设有连通孔，该连通孔将电流变液控制器的上半腔与外界油气源连通；所述的电流变液控制器的壳体底端设有连通孔，该连通孔与电流变液控制器的下半腔连通。

7、根据权利要求1所述的电流变液可调减振器，其特征在于：所述的电流变液控制器的端盖中心设有一孔，所述的滑阀的一端嵌设在该孔中，滑阀的阀芯穿过该孔与上浮动活塞接触相连。

8、根据权利要求1所述的电流变液可调减振器，其特征在于：所述的电流变液控制器的下电极座上设有一单向阀，该单向阀的一端与上浮动活塞和下电极座之间的电流变液连通，另一端与下电极座和下浮动活塞之间的电流变液连通。