一種汽車懸架用磁流變阻尼器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種汽車懸架用磁流變阻尼器，包括阻尼器本體，還包括與所述阻尼器本體連接的冷卻裝置。本發(fā)明的汽車懸架用磁流變阻尼器，通過設(shè)置與阻尼器本體連接的冷卻裝置，冷卻裝置可以對阻尼器本體進(jìn)行冷卻降溫，避免其溫度過高而導(dǎo)致影響使用性能。
【專利說明】
一種汽車懸架用磁流變阻尼器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于汽車懸架【技術(shù)領(lǐng)域】，具體地說，本發(fā)明涉及一種汽車懸架用磁流變阻尼器。
【背景技術(shù)】
[0002]磁流變阻尼器一經(jīng)問世就得到了學(xué)術(shù)界的廣泛興趣，其以結(jié)構(gòu)簡單、調(diào)節(jié)方便快速、減振效果好而越來越多地應(yīng)用在汽車懸架阻尼器領(lǐng)域，然而，在耗散振動能量效果好的同時，也帶來了負(fù)面效應(yīng)，例如，其將汽車振動的能量轉(zhuǎn)化為熱能后，阻尼器將吸收該熱量；同時，傳統(tǒng)阻尼器都采用電磁線圈產(chǎn)生磁場，電磁線圈在長時間通電后也會產(chǎn)生熱量，這些熱量也將被磁流變液所吸收，導(dǎo)致磁流變液溫度過高，粘度將下降，使阻尼器的減振效果下降，影響其使用性能。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]本發(fā)明提供一種汽車懸架用磁流變阻尼器，目的是避免溫度過高。
[0004]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為:一種汽車懸架用磁流變阻尼器，包括阻尼器本體，還包括與所述阻尼器本體連接的冷卻裝置。
[0005]所述阻尼器本體包括內(nèi)部中空的缸筒，缸筒的側(cè)壁內(nèi)設(shè)有螺旋形的冷卻水道，所述冷卻裝置與冷卻水道連接。
[0006]所述冷卻水道從所述缸筒的一端延伸至另一端。
[0007]所述冷卻裝置包括水泵、冷卻管道和用于驅(qū)動水泵運轉(zhuǎn)的驅(qū)動機(jī)構(gòu)，水泵、冷卻管道和所述冷卻水道依次連接并構(gòu)成閉合且內(nèi)部有冷卻水循環(huán)流動的冷卻回路。
[0008]所述冷卻管道為螺旋形。
[0009]所述阻尼器本體還包括設(shè)在所述缸筒的內(nèi)腔體中的第一活塞、插入缸筒中與第一活塞連接的活塞桿和套在第一活塞上的永磁體，缸筒的內(nèi)腔體中充有磁流變液，第一活塞的外壁面與缸筒的內(nèi)壁面之間在徑向上具有讓磁流變液通過的阻尼通道。
[0010]所述第一活塞內(nèi)沿軸向依次設(shè)有讓所述活塞桿插入與其連接的容納孔和與容納孔連通并與所述缸筒的內(nèi)腔體連通的第一過液通道，容納孔中設(shè)有調(diào)節(jié)第一過液通道開度的調(diào)節(jié)閥，第一活塞內(nèi)還設(shè)有與容納孔平行且在調(diào)節(jié)閥處與容納孔連通的第二過液通道。
[0011]所述調(diào)節(jié)閥包括設(shè)在所述第一活塞的容納孔中與第一活塞連接的套管、穿設(shè)在套管上用于調(diào)節(jié)所述第一過液通道開度的閥芯和套設(shè)在閥芯上的復(fù)位彈簧，所述活塞桿插入容納孔中的部位設(shè)有可通電并對閥芯施加吸引力的線圈。
[0012]所述缸筒的內(nèi)腔體中設(shè)有與所述第一活塞相鄰的第二活塞。
[0013]所述缸筒的內(nèi)腔體中，由所述第二活塞與缸筒的內(nèi)底壁封閉的空間為儲存氮氣的儲氣腔。
[0014]本發(fā)明的汽車懸架用磁流變阻尼器，通過設(shè)置與阻尼器本體連接的冷卻裝置，冷卻裝置可以對阻尼器本體進(jìn)行冷卻降溫，避免其溫度過高而導(dǎo)致影響使用性能。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0015]本說明書包括以下附圖，所示內(nèi)容分別是:
[0016]圖1是第一種結(jié)構(gòu)的磁流變阻尼器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖2是第二種結(jié)構(gòu)的磁流變阻尼器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖3是第二種結(jié)構(gòu)的磁流變阻尼器另一視角下的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖4是阻尼器本體的縱截面示意圖；
[0020]圖5是阻尼器本體的橫截面示意圖；
[0021]圖6是調(diào)節(jié)閥的剖視圖；
[0022]圖中標(biāo)記為:
[0023]1、水泵；2、冷卻管道；
[0024]3、阻尼器本體；
[0025]31、上吊環(huán)；32、阻尼通道；
[0026]33、活塞桿；331、齒牙；
[0027]34、缸筒；341、冷卻水道；342、內(nèi)腔體；343、儲氣腔；
[0028]35、第一活塞；351、容納孔；352、第一過液通道；353、定位槽；354、第二過液通道；355、過液孔；
[0029]36、永磁體；37、線圈；
[0030]38、調(diào)節(jié)閥；381、套管；382、閥芯；3821、桿部；3822、限位部；3823、錐形頭部；383、復(fù)位彈簧；
[0031]39、第二活塞；310、密封圈；
[0032]311、下吊環(huán)；
[0033]4、第一齒輪；5、第二齒輪；6、第三齒輪；7、第四齒輪；8、第五齒輪；9、第六齒輪；
10、第一電磁離合器；11、第二電磁離合器；12、第一軸；13、第二軸；14、第三軸；15、第四軸；16、第五軸。
【具體實施方式】
[0034]下面對照附圖，通過對實施例的描述，對本發(fā)明的【具體實施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)的說明，目的是幫助本領(lǐng)域的技術(shù)人員對本發(fā)明的構(gòu)思、技術(shù)方案有更完整、準(zhǔn)確和深入的理解，并有助于其實施。
[0035]如圖1所示，本發(fā)明一種汽車懸架用磁流變阻尼器，包括阻尼器本體3，還包括與阻尼器本體3連接的冷卻裝置。由于阻尼器本體3內(nèi)有磁流變液，在阻尼器本體3工作過程中，阻尼器本體3將汽車振動的能量轉(zhuǎn)化為熱能后，阻尼器本體3將吸收該熱量，內(nèi)部的磁流變液溫度會上升，為了避免磁流變液和阻尼器本體3的溫度過高，通過與阻尼器本體3連接的冷卻裝置可以對阻尼器本體3進(jìn)行冷卻降溫，避免其溫度過高而導(dǎo)致影響使用性能，確保其減振效果不受影響。
[0036]具體地說，如圖4所示，阻尼器本體3包括內(nèi)部中空的缸筒34，缸筒34為圓柱形的結(jié)構(gòu)，缸筒34的側(cè)壁內(nèi)設(shè)有螺旋形的冷卻水道341，冷卻裝置與冷卻水道341連接，冷卻水道341內(nèi)填充有冷卻水，冷卻裝置使冷卻水在冷卻水道341內(nèi)循環(huán)流動，溫度較低的冷卻水與缸筒34發(fā)生熱交換，帶走阻尼器本體3的熱量，從而可以對阻尼器本體3進(jìn)行冷卻降溫。
[0037]作為優(yōu)選的，缸筒34內(nèi)的中空部分為圓柱形的內(nèi)腔體342，缸筒34的側(cè)壁具有一定的厚度，冷卻水道341是設(shè)置在側(cè)壁內(nèi)部，冷卻水道341并從缸筒34的一端延伸至另一端，覆蓋面積大，冷卻效果好，相應(yīng)在缸筒34的側(cè)壁兩端各設(shè)有一個與冷卻水道341連通的開口，作為進(jìn)水口和出水口，螺旋形的冷卻水道341并與缸筒34的內(nèi)腔體342同軸。
[0038]如圖1所示，冷卻裝置包括水泵1、冷卻管道2和用于驅(qū)動水泵I運轉(zhuǎn)的驅(qū)動機(jī)構(gòu)，水泵1、冷卻管道2和冷卻水道341依次連接并構(gòu)成閉合且內(nèi)部有冷卻水循環(huán)流動的冷卻回路。水泵I運轉(zhuǎn)使冷卻回路中的冷卻水流動，水泵I具有進(jìn)水口和出水口，在本實施例中，水泵I的進(jìn)水口與在缸筒34的側(cè)壁上端設(shè)置的出水口連接，水泵I的出水口與冷卻管道2的進(jìn)水口連接，冷卻管道2的出水口與在缸筒34的側(cè)壁下端設(shè)置的進(jìn)水口連接，從而構(gòu)成閉合的冷卻回路，冷卻水依次流經(jīng)水泵1、冷卻管道2和冷卻水道341。
[0039]冷卻管道2和水泵I位于阻尼器本體3的外側(cè)，應(yīng)用在汽車懸架上，阻尼器本體3作為汽車懸架的減振元件與懸架上相應(yīng)部件連接，水泵I和冷卻管道2可以固定安裝在車身上靠近懸架位置處，或者根據(jù)需要安裝在其它位置。由于阻尼器本體3與車身之間可發(fā)生相對運動，水泵I和冷卻管道2與缸筒34內(nèi)的冷卻水道341可通過柔性的水管進(jìn)行連通，柔性水管可彎曲變形，適應(yīng)阻尼器本體3的位置變化，確保冷卻裝置工作可靠。
[0040]作為優(yōu)選的,冷卻管道2為螺旋形,冷卻管道2內(nèi)部有讓冷卻水流過的螺旋形水道。冷卻管道2暴露在外，在汽車行駛時，高速氣流會吹向冷卻管道2，氣流與冷卻管道2內(nèi)的冷卻水發(fā)生熱交換，帶走冷卻管道2內(nèi)的熱量，使流經(jīng)冷卻管道2的冷卻水降溫冷卻，在水泵I的作用下，低溫的冷卻水進(jìn)入阻尼器本體3，阻尼器本體3內(nèi)高溫的冷卻水流出阻尼器本體3周而復(fù)始，于是阻尼器本體3的溫度將下降，使阻尼器本體3的工作溫度維持在合適范圍。
[0041]由于水泵I需要動力驅(qū)動才能運轉(zhuǎn)，冷卻裝置的驅(qū)動機(jī)構(gòu)可以采用驅(qū)動電機(jī)，將驅(qū)動電機(jī)的電機(jī)軸與水泵I連接，帶動水泵I運轉(zhuǎn)，從而可以使冷卻水循環(huán)流動。
[0042]作為變形實施方案，如圖2和圖3所示，冷卻裝置的驅(qū)動機(jī)構(gòu)可以采用由齒輪傳動機(jī)構(gòu)等構(gòu)成的結(jié)構(gòu)，并借助于阻尼器本體3在工作受到的外界作用力。具體的，該驅(qū)動機(jī)構(gòu)包括第一齒輪4、第二齒輪5、第三齒輪6、第四齒輪7、第五齒輪8、第六齒輪9、第一電磁離合器10、第二電磁離合器11、第一軸12、第二軸13、第三軸14、第四軸15和第五軸16。第一齒輪4是固定安裝在第一軸12上,第一齒輪4與阻尼器本體3的活塞桿33上設(shè)置的齒牙331嚙合，第一軸12的兩端分別與第一電磁離合器10和第二電磁離合器11連接，第二齒輪5是固定安裝在第二軸13上，第四齒輪7是固定安裝在第三軸14上，第三齒輪6也安裝在一根軸上(該軸圖中未不出)，第二軸13與第三軸14相平行,第三齒輪6位于第二齒輪5和第四齒輪7之間且同時與第二齒輪5和第四齒輪7哨合,第二軸13在第一電磁離合器10的另一側(cè)與第一電磁離合器10連接，第一電磁離合器10是用于控制第一軸12與第二軸13的結(jié)合與分離，實現(xiàn)動力傳遞或中斷，第三軸14與水泵I的輸入軸連接，以驅(qū)動水泵I運轉(zhuǎn)。第五齒輪8固定安裝在第五軸16上,第六齒輪9固定安裝在第四軸15上,第四軸15與第五軸16相平行,第五齒輪8與第六齒輪9相哨合,第五軸16是第二電磁離合器11的另一側(cè)與第二電磁離合器11連接，第二電磁離合器11是用于控制第一軸12與第五軸16的結(jié)合與分離，實現(xiàn)動力傳遞或中斷，第四軸15在水泵I另一側(cè)與水泵I的輸入軸連接，以驅(qū)動水泵I運轉(zhuǎn)。
[0043]在汽車行駛過程中，當(dāng)汽車車身上下振動時，汽車簧載質(zhì)量將帶動活塞桿33、活塞在缸筒34內(nèi)上下運動將汽車振動的能量轉(zhuǎn)化為熱能，該熱量將被磁流變液、缸筒34、活塞等吸收；在活塞桿33上下振動的過程中，由于活塞桿33上設(shè)置有如圖所示的齒牙331，活塞桿33的齒牙331與第一齒輪4嚙合，帶動第一齒輪4轉(zhuǎn)動，當(dāng)活塞桿33向下運動時，活塞桿33帶動第一齒輪4順時針方向轉(zhuǎn)動；當(dāng)活塞桿33向上運動時，活塞桿33帶動第一齒輪4逆時針方向轉(zhuǎn)動。在汽車振動時，阻尼器工作，當(dāng)?shù)谝积X輪4順時針運動時，懸架控制器控制第一電磁離合器10結(jié)合、第二電磁離合器11斷開,使第一軸12與第二軸13結(jié)合、第一軸12與第五軸16分離,此時,第五齒輪8將不轉(zhuǎn)動,第一齒輪4帶動第一軸12同步轉(zhuǎn)動，第一軸12通過第一電磁離合器10帶動第二軸13同步轉(zhuǎn)動，第二軸13上的第二齒輪5通過第三齒輪6帶動第四齒輪7轉(zhuǎn)動，并使第四齒輪7也按順時針方向轉(zhuǎn)動，于是，第三軸14驅(qū)動水泵I的輸入軸順時針方向轉(zhuǎn)動，使水泵I運轉(zhuǎn)。當(dāng)活塞桿33向下運動時，活塞桿33帶動第一齒輪4逆時針方向轉(zhuǎn)動，懸架控制器控制第一電磁離合器10斷開、第二電磁離合器11接合，使第一軸12與第二軸13分離、第一軸12與第五軸16接合,此時,第二齒輪5將不轉(zhuǎn)動，第一齒輪4帶動第一軸12同步轉(zhuǎn)動，第一軸12通過第二電磁離合器11帶動第五軸16同步轉(zhuǎn)動，第五軸16上的第五齒輪8帶動第六齒輪9轉(zhuǎn)動，使第六齒輪9按順時針方向轉(zhuǎn)動，于是，第四軸15驅(qū)動水泵I的輸入軸順時針方向轉(zhuǎn)動，確保水泵I輸入軸的旋轉(zhuǎn)方向一致，使水泵I運轉(zhuǎn)。
[0044]上述驅(qū)動機(jī)構(gòu)的各個安裝齒輪的軸可以支撐在車身上，各軸的軸線與阻尼器本體3的軸線相垂直。這種結(jié)構(gòu)的驅(qū)動機(jī)構(gòu)充分利用車身振動時對的阻尼器本體3產(chǎn)生的作用力，將該作用力轉(zhuǎn)化成驅(qū)動水泵I運轉(zhuǎn)的動力，無需采用電機(jī)驅(qū)動，節(jié)能環(huán)保。同時，由于驅(qū)動水泵工作需要一定的力，這使該阻尼器輸出的阻尼力更大，使阻尼器的阻尼效果更佳。
[0045]如圖4和圖5所示，本磁流變阻尼器的阻尼器本體3還包括設(shè)在缸筒34的內(nèi)腔體342中的第一活塞35、插入缸筒34中與第一活塞35固定連接的活塞桿33和套在第一活塞35上的永磁體36，缸筒34的內(nèi)腔體342中填充有磁流變液。第一活塞35整體呈圓柱形的結(jié)構(gòu)，第一活塞35在缸筒34的內(nèi)腔體342中為可沿軸向移動的，第一活塞35將缸筒34的內(nèi)腔體342分成上下兩個部分。第一活塞35的外直徑小于缸筒34的內(nèi)直徑，從而第一活塞35的外壁面與缸筒34的內(nèi)壁面之間在徑向上具有一定的間隙，該間隙形成讓磁流變液通過的阻尼通道32，阻尼通道32使內(nèi)腔體342的上下兩部分能夠連通。由于形成的阻尼通道32的開度較小，磁流變液在流經(jīng)阻尼通道32時，阻尼通道32會產(chǎn)生阻尼效果。
[0046]如圖4所示，第一活塞35的外壁面上設(shè)有一個用于容納永磁體36的定位槽353，該定位槽353為在第一活塞35的外壁面上沿整個周向延伸形成的環(huán)形凹槽。用于產(chǎn)生磁場的永磁體36為圓環(huán)形,永磁體36在定位槽353處套住第一活塞35,永磁體36與第一活塞35為固定連接,并且永磁體36的外直徑與第一活塞35的外直徑大小大致相同，防止永磁體36凸出而影響阻尼通道32的暢通。
[0047]如圖4所示,在第一活塞35的中心沿軸向依次設(shè)有容納孔351和第一過液通道352,容納孔351是從第一活塞35的面對缸筒34頂壁的端面朝向第一活塞35內(nèi)部延伸一端距離形成的圓孔，第一過液通道352為從容納孔351處開始延伸至第一活塞35的另一端面的圓孔，第一過液通道352在兩端分別與容納孔351和缸筒34的內(nèi)腔體342連通。第一過液通道352的直徑小于容納孔351的直徑，第一過液通道352與容納孔351并為同軸?；钊麠U33的下端穿過缸筒34的頂壁后插入第一活塞35的容納孔351中與第一活塞35固定連接，在容納孔351中還設(shè)有用于調(diào)節(jié)第一過液通道352開度的調(diào)節(jié)閥38，在第一活塞35內(nèi)還設(shè)有與容納孔351平行且在調(diào)節(jié)閥38處與容納孔351連通的第二過液通道354。調(diào)節(jié)閥38位于容納孔351的下端，相應(yīng)在容納孔351處的內(nèi)側(cè)壁的下端設(shè)有沿徑向延伸將容納孔351與第二過液通道354連通的過液孔355，第二過液通道354為沿與容納孔351的軸線平行的方向延伸至第一活塞35的面對缸筒34頂壁的端面。在調(diào)節(jié)閥38開啟后，第一過液通道352、容納孔351、過液孔355和第二過液通道354會形成讓磁流變液在缸筒34的內(nèi)腔體342上下兩部分之間流動的通道，當(dāng)從該通道流過的磁流變液較多時，則從阻尼通道32內(nèi)流過的磁流變液將減少，于是整個阻尼器產(chǎn)生的阻尼力將減小，從而通過調(diào)節(jié)閥38控制第一過液通道352的開度大小，可以調(diào)節(jié)阻尼器的阻尼大小。
[0048]如圖4和圖6所示，調(diào)節(jié)閥38包括設(shè)在第一活塞35的容納孔351中與第一活塞35固定連接的套管381、穿設(shè)在套管381上用于調(diào)節(jié)第一過液通道352開度的閥芯382和套設(shè)在閥芯382上的復(fù)位彈簧383。套管381為兩端開口、內(nèi)部中空的圓柱形構(gòu)件，調(diào)節(jié)閥38的閥芯382包括桿部3821、錐形頭部3823和限位部3822，限位部3822和錐形頭部3823分別與桿部3821的一端固定連接成一體，桿部3821為穿過套管381內(nèi)孔的圓柱形構(gòu)件，限位部3822和錐形頭部3823分別位于套管381的一側(cè)。錐形頭部3823為圓錐形，其尖端朝向第一過液通道352，用于插入第一過液通道352中控制第一過液通道352的開度大小，錐形頭部3823的大徑端的直徑大于第一過液通道352的直徑，從而能夠?qū)⒌谝贿^液通道352完全關(guān)閉。限位部3822的直徑大于套管381的內(nèi)孔直徑，可以起到限位作用，使閥芯382與套管381裝配成一體。復(fù)位彈簧383套在閥芯382的桿部3821上，復(fù)位彈簧383的一端抵在套管381的端面上，另一端抵在錐形頭部3823上，復(fù)位彈簧383用于對閥芯382施加作用力，使閥芯382始終朝向第一過液通道352處移動。
[0049]為了能夠使調(diào)節(jié)閥38的閥芯382移動，在活塞桿33插入容納孔351中的端部設(shè)有可通電并對閥芯382施加吸引力的線圈37，因此閥芯382采用易于被磁力吸引的材料制成，如鐵等金屬材質(zhì)。當(dāng)活塞桿33上的線圈37通電時，線圈37將對閥芯382施加吸引力使閥芯382克服復(fù)位彈簧383的彈力向上朝向活塞桿33處移動，閥芯382的錐形頭部3823將第一過液通道352逐漸開啟。線圈37中施加的電流越大，則調(diào)節(jié)閥38的閥芯382受到的力越大，調(diào)節(jié)閥38的開度就越大，從第一過液通道352流入第二過液通道354的磁流變液就越多。從而可以通過控制線圈37的通電電流大小，來控制第一過液通道352的開度大小，最終以調(diào)節(jié)阻尼器的阻尼大小。
[0050]由于線圈37是設(shè)置在阻尼器本體3內(nèi)部，線圈37要通過導(dǎo)線與外部的電源連接，相應(yīng)在活塞桿33內(nèi)設(shè)有容納導(dǎo)線的孔。另外，線圈37的通電電流大小可以由懸架控制器控制。
[0051]下面就如何通過控制線圈37的電流大小來控制阻尼力進(jìn)行分析、推理、計算:
[0052]由于該磁流變阻尼器的工作模式屬于流動模式和剪切模式共同作用的混合工作模式，根據(jù)Bingham模型，流動模式時產(chǎn)生阻尼力為
2Αη?。? IclAo
[0053]P =-^vn+-ρ-τ(?\
1 bhs ° h y ⑴
[0054]式中，η為磁流變液粘度，Ap為活塞截面積，I為阻尼通道的長度，h為阻尼通道的寬度，b為兩平板寬度，c為系數(shù)，τ y為磁流變液剪切屈服應(yīng)力，V0為速度。
[0055]根據(jù)Bingham模型,剪切模式時產(chǎn)生阻尼力為
P Inhl _, 7
[0056]F2 = ~~ V0 + Ib ?τ⑵
hu
[0057]則在調(diào)節(jié)閥38關(guān)閉時阻尼器產(chǎn)生的阻尼力為
[0058]
24ηΑ 2I 2clA 2φΙ
1 2 = M3 V° +^h~Ty +丁V° + y ⑶
[0059]設(shè)阻尼器在運動過程中排開磁流變也得總體積為Q、從調(diào)節(jié)閥38流過活塞的流量為Qx，從阻尼通道32流過的磁流變液的流量為Q'，根據(jù)實際情況，可知，三者有如下關(guān)系
[0060]Q = Qx+Q'(4)
[0061]其中Q可由下式計算
[0062]Q = ApV0(5)
[0063]將式⑷、(5)代入式(3)可得
24η A JIclAn 2nhl
[0064]F =— (ΛvO ~Qx)+ —；^ Tv + —；— vO + 2b,Tv (6)
bhhn
[0065]根據(jù)電磁學(xué)的有關(guān)原理，可得線圈37對調(diào)節(jié)閥芯382產(chǎn)生的磁場力Γ為
[0066]Γ =-
2Mo()
[0067]式中，B為線圈37在調(diào)節(jié)閥芯382處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度，μ ^為磁導(dǎo)率，S為限位部3822的頂端圓面積。
[0068]由電磁學(xué)原理可得
? ΝΙμ{)
[0069]B =--(^)
σν
[0070]式中，N為線圈37的扎數(shù)，I為線圈37的電流強(qiáng)度，。為調(diào)節(jié)閥芯382的移動距離。
[0071]設(shè)復(fù)位彈簧383的剛度為k，復(fù)位彈簧383上產(chǎn)生的回復(fù)力為F"，于是有
[0072]F" =ko(9)
[0073]由而力平衡原理可得
[0074]F" =F'(10)
[0075]結(jié)合式(7)?(10)可得「? In2I2IiS
[0077]設(shè)錐形頭部3823的錐形高為h、錐形底面半徑為r，第一過液通道352的半徑為r/，于是當(dāng)閥芯向上運動距離為σ時，調(diào)節(jié)閥控制下第一過液通道過流面積S'為
[0078]S' = π(/ -^-Y(1.2)
η
[0079]于是有
[0080]Qx = ~廠)2 K)(13)
η
[0081]將式(11)、(13)代入式(6)得
[0082]
F=^W^{ApV° ~ π{Γ' ~ Ti )2 Vo)+r' +^rv° +2bh>.(14)
[0083]由式(14)可以看出，通過調(diào)節(jié)線圈37通電電流大小I可以調(diào)節(jié)磁流變阻尼器阻尼力F的大小。
[0084]作為優(yōu)選的，套管381和活塞桿33與第一活塞35為螺紋連接，相應(yīng)在容納孔351處的內(nèi)壁面設(shè)有內(nèi)螺紋，在套管381和活塞桿33上設(shè)有外螺紋。
[0085]如圖4所示，在缸筒34的內(nèi)腔體342中還設(shè)有與第一活塞35相鄰的第二活塞39，且缸筒34的內(nèi)腔體342中，由第二活塞39與缸筒34的內(nèi)底壁封閉的空間為儲存氮氣的儲氣腔343。第二活塞39和儲氣腔343形成補償腔，以補償活塞桿33流出時的空腔損失，在第二活塞39上還設(shè)有兩道密封圈310，提高第二活塞39與缸筒34之間的密封性，以防止漏氣、漏油。
[0086]如圖5所示，作為優(yōu)選的，第二過液通道354在容納孔351的外側(cè)沿周向均布有三個。
[0087]如圖4所示，在活塞桿33位于缸筒34外的上端設(shè)有一個上吊環(huán)31，上吊環(huán)31是用于與汽車上的簧載質(zhì)量連接。在活塞桿33的表面上豎直設(shè)有一排齒牙331，齒牙331與第一齒輪4嚙合。在缸筒34的底部設(shè)有一個下吊環(huán)311，下吊環(huán)311是用于與汽車上的非簧載質(zhì)量連接。
[0088]上述結(jié)構(gòu)的阻尼器本體3工作原理如下:
[0089]如圖4所示，當(dāng)汽車車身上下振動時，永磁體36在阻尼通道32內(nèi)產(chǎn)生固定不變的磁場，于是阻尼器產(chǎn)生阻尼力，此時，線圈37上施加特定大小的電流，控制調(diào)節(jié)閥38的閥芯382打開一定的開度，內(nèi)腔體342中的一部分磁流變液從調(diào)節(jié)閥38流過，從調(diào)節(jié)閥38流過的磁流變液不產(chǎn)生阻尼力，同時，從阻尼通道32內(nèi)流過的磁流變液將減少，于是整個阻尼器產(chǎn)生的阻尼力將減小，從而可以通過控制線圈37的輸入電流的大小來實現(xiàn)控制阻尼器阻尼力大小的目的，從而使阻尼力可調(diào)。
[0090]由于阻尼器本體3內(nèi)的線圈37體積較小，一方面便于在容納孔351中設(shè)置，另一方面在容納孔351中產(chǎn)生的熱量較少，而傳統(tǒng)的磁流變阻尼器采用體積較大的電磁線圈，其匝數(shù)多，輸入電流大，電磁線圈上產(chǎn)生的熱量大，于是懸架工作時阻尼器上產(chǎn)生更多的熱量，使阻尼器工作性能下降。本阻尼器本體3采用永磁體36取代體積大的電磁線圈產(chǎn)生磁場，與容納孔351中的線圈37相配合，對調(diào)節(jié)閥38開度大小進(jìn)行調(diào)節(jié)從而達(dá)到調(diào)節(jié)阻尼器阻尼力的目的，本阻尼器本體3內(nèi)的線圈37較小，產(chǎn)生的熱量少，可以減少阻尼器本體3的熱負(fù)荷。
[0091]以上結(jié)合附圖對本發(fā)明進(jìn)行了示例性描述。顯然，本發(fā)明具體實現(xiàn)并不受上述方式的限制。只要是采用了本發(fā)明的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進(jìn)行的各種非實質(zhì)性的改進(jìn)；或未經(jīng)改進(jìn)，將本發(fā)明的上述構(gòu)思和技術(shù)方案直接應(yīng)用于其它場合的，均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種汽車懸架用磁流變阻尼器，包括阻尼器本體，其特征在于:還包括冷卻裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車懸架用磁流變阻尼器，其特征在于:所述阻尼器本體包括內(nèi)部中空的缸筒，缸筒的側(cè)壁內(nèi)設(shè)有螺旋形的冷卻水道，所述冷卻裝置與冷卻水道連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的汽車懸架，其特征在于:所述冷卻水道從所述缸筒的一端延伸至另一端。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的汽車懸架用磁流變阻尼器，其特征在于:所述冷卻裝置包括水泵、冷卻管道和用于驅(qū)動水泵運轉(zhuǎn)的驅(qū)動機(jī)構(gòu)，水泵、冷卻管道和所述冷卻水道依次連接并構(gòu)成閉合且內(nèi)部有冷卻水循環(huán)流動的冷卻回路。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的汽車懸架，其特征在于:所述冷卻管道為螺旋形。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的汽車懸架用磁流變阻尼器，其特征在于:所述阻尼器本體還包括設(shè)在所述缸筒的內(nèi)腔體中的第一活塞、插入缸筒中與第一活塞連接的活塞桿和套在第一活塞上的永磁體，缸筒的內(nèi)腔體中充有磁流變液，第一活塞的外壁面與缸筒的內(nèi)壁面之間在徑向上具有讓磁流變液通過的阻尼通道。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的汽車懸架用磁流變阻尼器，其特征在于:所述第一活塞內(nèi)沿軸向依次設(shè)有讓所述活塞桿插入與其連接的容納孔和與容納孔連通并與所述缸筒的內(nèi)腔體連通的第一過液通道，容納孔中設(shè)有調(diào)節(jié)第一過液通道開度的調(diào)節(jié)閥，第一活塞內(nèi)還設(shè)有與容納孔平行且在調(diào)節(jié)閥處與容納孔連通的第二過液通道。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的汽車懸架用磁流變阻尼器，其特征在于:所述調(diào)節(jié)閥包括設(shè)在所述第一活塞的容納孔中與第一活塞連接的套管、穿設(shè)在套管上用于調(diào)節(jié)所述第一過液通道開度的閥芯和套設(shè)在閥芯上的復(fù)位彈簧，所述活塞桿插入容納孔中的部位設(shè)有可通電并對閥芯施加吸引力的線圈。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的汽車懸架用磁流變阻尼器，其特征在于:所述缸筒的內(nèi)腔體中設(shè)有與所述第一活塞相鄰的第二活塞。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9所述的汽車懸架用磁流變阻尼器，其特征在于:所述缸筒的內(nèi)腔體中，由所述第二活塞與缸筒的內(nèi)底壁封閉的空間為儲存氮氣的儲氣腔。
【文檔編號】F16F9/42GK104235258SQ201410456042
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年9月9日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月9日
【發(fā)明者】肖平, 高洪, 時培成, 李名舒, 陳勇, 婁潔, 馬超, 王勇, 李敬超 申請人:安徽工程大學(xué)