提供一种磁流变阻尼器装置，其具有装置每单位体积增加的剪切界面面积，由此提高阻尼器的冲程力。所述阻尼器大体包括：圆柱形壳体；设置于所述圆柱形壳体中的磁流变流体；设置于所述圆柱形壳体内且与所述圆柱形壳体滑动啮合的活塞组件，其限定第一腔室和第二腔室，其中所述活塞组件包括数个从第一腔室延伸到第二腔室的圆柱形流体通道和电磁体；以及与所述电磁体电连通的电源。
【技术实现步骤摘要】
;^^开内容"^殳涉及一种磁流变流体阻尼器，更JM^地说，涉及一种提 供P且;^置每^^立^^只和/輔ti曾加的剪切界面面积的磁流变流体阻尼器。
技术介绍
磁流变(MR)流体属于可控流体的类另'J。这些流体的^#性是它们能 够^^露于磁场时在毫秒级时间内从自由流动的线性梧1"生液体可逆地变为具 有可^^月良强度的半固体。在无外加磁场时，MR流体可近似为牛顿液体。典型的MR流体是将约20至约40体积％的相对较纯的软铁颗粒(通常 为约3至约5孩沐)悬浮iH者如矿物油、合成油、水或二元醇的载液中而形 成的悬浮液。通常会添加类似于商用润滑剂中的各种专用添加剂，以便防止 重力沉降，促i4l贞粒悬浮，提高润滑性，修正粘度，并抑制磨损。MR流体 的极限强度i^夬于悬浮颗粒的俯和磁化度的平方。由铁颗粒纟M的MR流* 150-250 kA/m (1 Oe = 80 A/m)的夕卜加磁场 的作用下通常^i见出30-90 kPa的最;bS服强度。MR流M于在制备和^^1 过程中可負fe^t^的水分或其它污染物并不十分敏感。另外，因为磁极4Wm 不受表面活性剂和添加剂的表面化学的影响，所以相对直接简单的是使MR 流体^#^急定，以使得尽管存在较大的密M配，仍可防止颗粒-液^^分离。大多g置^！ MR流体的模W阀式、直剪M这两种模式的组合。 阀式装置的实例包括伺服阀、阻尼器和减震器。直剪式装置的实例包括离合 器、制动器和变摩擦减震器。MR阻尼器可以提供的最大冲程力通常取决于 MR流体的'f錄、流型和阻尼器的大小。然而，目前的MR材料、流型和阻尼器几何结构所能iii'j的冲程力范围 还不足以^吏这些装置实际用于某些应用，例如碰撞管理应用。对于某些应用 来说，每^f立^^只需要增加的剪切界面，因为这直接增大了有效沖程力。
技术实现思路
本文公开一种磁流变阻尼器，其包拾圓柱形壳体；设置于所述圓柱形 壳体中的;兹流变流体；设置于所述圓柱形壳体内且与所述圓柱形壳体滑动啮 合的活U且件，其限定第一腔室和第二腔室，其中所述活SI且件包括数个从 所述第一腔室延伸到所述第二腔室的圓柱形流体通道和至少一个电磁体；以 及与所述电》兹体电连通的电源。在另一实施例中，磁流变阻尼器包括圆柱形壳体；设置于所述圆柱形 壳体中的i兹流变流体；设置于所述圆柱形壳体内且与所述圆柱形壳体滑动啮 合的活塞组件，其限定第一腔室和第二腔室，其中所述活Si且件包4舌开放单 元多孑L^"质和至少一^H殳置于所述活S^且件中心的电磁体，其中所述多孑UV 质包括数个乂A^斤述第一腔室延伸到所述第二腔室的流体通道；以及与所述电 》兹体电逸二通的电源。以下各图和胁实施方i(^例说明上ii^其它特征。附图说明现参照附图，这些图是例示性实施例，其中类^it件用类似数字编号 图1是磁流变阻尼器的4M面图2是图1中的MRP且尼器的根据一个实施例的活1^且件的端视图； 图3是图1中的MR阻尼器的根据第二实施例的活Si且件的端视图； 图4是图1中的MR阻尼器的根据第三实施例的活Si且件的端视图。JW^实施方式本文公开一种磁流变流体阻尼器，il^又称为MR阻尼器。MR阻尼器尤其适合用于需要P且尼控制的应用，在一优选实施例中，其采用提供增加的 装置每^f立^i。、的剪切界面面积的设计，由jH^是高冲程力，从而UW贿技术中所提到的一些问题。如下文将更详细地"i链，本iL/斤述的MR阻尼l^f尤 絲用开放单元多孑Uh质的活塞，以便提供多个流体通道。这些流体通道可 以具有或可以不具有相同的几何结构和尺寸。已知，大的^J争比(turn-up ratio)可以通过减小断态力(off-state force) 和/或通过提高/增大初始通态力(on-state force)来获得。初始通态力通常取 决于MR流体的屈月R^力，而后者xi要^;夬于流体流动间隙中的-M密度。 已发现，通过增加由流体通道提供的每^f立体积的剪切界面面积，可以获得 大的反转比。图1图解说明流体通道的每#^立#^只具有增加的剪切界面面积的例示性 磁流变(MR)流体阻尼器10的構戴面图。MR流体阻尼器10包^r总体际为 12的活SI且件，此活SM件可滑动地啮合在圓柱形壳体14内。圓柱形壳体 14的两端用端盖16、 18密封。浮动活塞20设置于壳体14内靠近端盖18的 位置。这样，活塞组件12便限定了第一腔室22和第二腔室24，这两个腔室 内都充满了 MR流体。由浮动活塞20和壳体端盖18限定的第三腔室25内充 满惰性气体。这样，第三腔室25便和MR流体分隔开。浮动活塞20和其中 的惰性气体在活Si且件12的运动过程中适应变化的杆#^口、。活SiEL件12附接在空心杆26上，空心杆26在与端盖16相邻设置的密 封轴承28内滑动。导线20^X于由空心杆26提供的内部区域内。导线20 的一端与活塞組件12内的线圈32电连通。线圈32可以带有可变电流以产生 具有可变且可控的磁通密度的磁场，其磁通密度取决于电流量。这样，便可 以控制设置于活SI且件12内的MR流体的粘度和剪切'tM。导线的另一端与 用于向线圈32提供电流的电源(图中未示)电连通，其中电流可以是交流电 或直流电，这取决于所需应用。活塞轴承34安^^活EI且件12的环形表面上，以侵iL-i午沿圆片主形壳体 14的壁平滑的滑动接触，同时在第一腔室22和第二腔室24之间形成流体密封。活塞组件12进一步包括数个非同心、非重叠的圓柱形孔36(即，其轴平 行于圆柱体本身的轴)，这些孑L^别延伸穿it;舌:ti且件12，以i"^L许MR流 #第一腔室22和第二腔室24之间流体连通。如图2中更清楚;綠示，圆 柱形孔36具有圆形構载面，从而使得能够具有比过去的设计大得多的横截面 表面积。圓形流道36的大小和数量取决于所需应用。为了^^转比最大化， 圓柱形孔36所提供的4滅面积伊速占活Si且件12的有效横截面积的至少约 30%,更伊。逸大于约40%，进一步更伊逸大于50% (理论上限为约78%)。 在实际使用中，这可能不大于60%，因为单元壁需要足够厚度(即，屈服强 度)，以便能经受住所 口的负荷。圆柱形孔36所提供的^^只增加增大了剪 切界面值，由iH^是高了冲程力。圓柱形孔36可以由复数块环形板形成，或者可具有单件i^勾造。在用堆 叠排列的环形板形成活Sia件时，每块板都包含数个圓形开口，这些开口经 幼于准而形成圓柱形孔36。圆柱形孔36的横截面直径可以相同或不同，这取 决于所需应用。在一^f戈实施例中，孔36并非圓柱形，而^^有可变直径， 例如是从第一腔室22到第二腔室24直^i^^斤增大的孑L, il^^人第一腔室 22延伸到第二腔室24时直^it^斤减小的孑L这样，断态'fM;^寻以方向'l^也 定向。伊Ci^t也，形成孔36的环形^1 1石M、非磁l"封才料，例如塑料、不4射冈、 铝、叙勤以物。活塞组件12还可在[端包括端板40，这些端板的尺寸伊Ci4设计^t^ 活塞芯32的各端面，但不会FJL^寻流体^it孔36。端板40赵^ij另外"HM乍 用，那lfe^通过作为活塞芯32与杆26和圓柱体14之间的磁隔离屏障，使漏 通量最小化并由jty曾大初始通态力，从而^/斤述数个圆柱形孔36本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种磁流变阻尼器，所述阻尼器包括： 圆柱形壳体； 设置于所述圆柱形壳体中的磁流变流体； 设置于所述圆柱形壳体内且与所述圆柱形壳体滑动啮合的活塞组件，其限定第一腔室和第二腔室，其中所述活塞组件包括开放单元多孔介质和至少一个设置于所述活塞组件中心的电磁体，所述多孔介质包含数个与所述活塞组件的上表面中的开口和下表面中的开口流体连通的流体通道；以及 与所述至少一个电磁体电连通的电源。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：AL布劳恩，NL约翰逊，CS纳穆杜里，
申请(专利权)人：通用汽车公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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