專利名稱：一種磁流變液壓橡膠彈簧的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種磁流變液壓橡膠彈簧，特別是一種用于汽車主動懸架系統(tǒng)可實時 自動變高度、變剛度的磁流變液壓橡膠彈簧控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
汽車懸架是車架(或承載式車身)與車橋(或車輪)之間的所有傳力連接裝置的 總稱。它把路面作用于車輪上的垂直力(支承力)，縱向反力(牽引力和制力)和側(cè)向反力， 以及這些反力所造成的力矩都傳遞到車架(或承載式車身)上，以保證汽車正常行駛。汽車 懸架的功用1.在裝載變化，車速變化及行駛轉(zhuǎn)彎等情況下，使車輪與軸線保持正確配合， 保證汽車的穩(wěn)定性；2.在各種道路條件下保證駕駛員能有效控制轉(zhuǎn)向，保持汽車行駛方向 的可操作性；3.對汽車行駛的平順性，舒適性以及減少汽車對路面的沖擊和破壞起著決定 性的作用。汽車懸架一般由彈性構(gòu)件，減振器和導向機構(gòu)組成。減振器使振動迅速衰減。而 三者分別起緩沖，減震和導向作用。懸架剛度和懸架彈簧支承的質(zhì)量所決定的車身自然振動頻率是影響汽車行駛平 順性的重要指標之一。人體所習慣的垂直振動頻率是步行時身體上下運動的頻率(約為 1-1. 6Hz)。車身自然振動頻率應當盡可能地處于或接近這一頻率范圍。在汽車的承載以及 行駛的路面發(fā)生變化時，為了使車身自然振動頻率基本保持不變，需要將懸架的剛度做成 可變的，即空車時懸架剛度小，而載荷增加時，懸架剛度隨之增加。衡量汽車懸架性能好壞 的主要指標是汽車行駛的平順性和操縱穩(wěn)定性，但這兩個方面是相互排斥的性能要求，往 往不能同時滿足。怎樣在兩者之間取得合理的平衡以達到最佳的效果一直是需要研究解決 的課題。被動懸架因為具有固定的懸架剛度和阻尼系數(shù)，在結(jié)構(gòu)設計上只能是滿足平順性 和操縱穩(wěn)定性之間矛盾的折衷，無法達到懸架控制的理想狀況。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明其目的就在于提供一種磁流變液壓橡膠彈簧，可實時自動變高度、變剛 度，具有耐油性高、調(diào)節(jié)范圍寬、溫度適應性強、響應速度快等特點，且結(jié)構(gòu)簡單、體積小巧、 成本低。實現(xiàn)上述目的而采取的技術(shù)方案，包括上固定密封板、下固定密封板和橡膠外囊， 所述的橡膠外囊內(nèi)設有磁流變液，所述的磁流變液與磁流變液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)相連接，所述的 下固定密封板上設有高度限位器，所述的橡膠外囊內(nèi)還設有電磁鐵及線圈，所述的上、下固 定密封板上設有振動傳感器，所述的振動傳感器、電磁鐵及線圈與控制單元模塊相連接。與現(xiàn)有技術(shù)相比本裝置具有以下優(yōu)點由于采用了磁流變液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)和實時剛度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設計，因而可實時自 動變高度、變剛度，具有耐油性高、調(diào)節(jié)范圍寬、溫度適應性強、響應速度快等特點，且結(jié)構(gòu) 簡單、體積小巧、成本低。


下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步詳述。圖1為本裝置結(jié)構(gòu)原理示意具體實施例方式包括上固定密封板4、下固定密封板7和橡膠外囊6，如圖1所示，所述的橡膠外囊 6內(nèi)設有磁流變液1，所述的磁流變液1與磁流變液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)相連接，所述的下固定密封 板7上設有高度限位器2，所述的橡膠外囊6內(nèi)還設有電磁鐵及線圈8，所述的上固定密封 板4、下固定密封板7上設有振動傳感器3，所述的振動傳感器3、電磁鐵及線圈8與控制單 元模塊5相連接。所述的上固定密封板4上設有高度傳感器12，所述的磁流變液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括磁 流變液壓泵9、可控溢流閥10和控制模塊11，所述的高度傳感器12與 控制模塊11相連接， 控制模塊11和可控溢流閥10相連接，控制模塊11和磁流變液壓泵9相連接，磁流變液壓 泵9、可控溢流閥10和橡膠外囊6內(nèi)的磁流變液1相連通。所述的橡膠外囊6同軸對稱。所述的電磁鐵及線圈8固定在下固定密封板7上。汽車懸架系統(tǒng)智能化解決了傳統(tǒng)被動懸架存在的舒適性和穩(wěn)定性不能兼顧的問 題，并能適應變化的行駛工況和任意道路激勵，代表了懸架系統(tǒng)發(fā)展的方向。汽車空氣彈 簧是一種可對汽車懸架系統(tǒng)的高度和剛度進行調(diào)節(jié)的系統(tǒng)，但不能實時的調(diào)整，其響應時 間為機械響應時間。磁流變液減振器或阻尼器是一種只能對汽車懸架系統(tǒng)的阻尼進行實時 調(diào)節(jié)的智能懸架系統(tǒng)。實施例1、組成部分與產(chǎn)品結(jié)構(gòu)1)磁流變液壓橡膠彈簧，如圖1所示，外部為橡膠外囊6材料，形狀和材料類似于 普通橡膠空氣彈簧，內(nèi)部為磁流變液1，以及高度限位器2和上固定密封板4、下固定密封板 7組成，高度限位器2與下固定密封板7相連接，橡膠外囊6與上固定密封板4、下固定密封 板7相連接；2)磁流變液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)由磁流變液壓泵9，高度傳感器12，控制模塊11和可控 溢流閥10組成，其系統(tǒng)類似于普通空氣彈簧控制系統(tǒng)，高度傳感器12與控制模塊11相連 接，控制模塊11和可控溢流閥10相連接，控制模塊11和磁流變液壓泵9相連接，磁流變液 壓泵9、可控溢流閥10和橡膠外囊9內(nèi)磁流變液1相連通；3)實時剛度調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括高度傳感器12、振動傳感器3、控制單元模塊5，電磁鐵 及線圈8組成，控制單元模塊5與高度傳感器12、振動傳感器3和電磁鐵及線圈8相連接， 電磁鐵及線圈8固定在下固定板上7。2、工作原理和操作流程磁流變液壓橡膠彈簧能自動實時地調(diào)節(jié)變化高度和剛度來適應汽車行駛狀況和 路況，提高汽車的減震性能，極大地改善乘坐舒適性和操縱平穩(wěn)性。磁流變液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)接收高度傳感器發(fā)送的信號后，控制單元模塊類似于普通液 壓控制系統(tǒng)改變磁流變液壓力按機械響應時間(幾十毫秒)在較大范圍內(nèi)調(diào)整彈簧的剛度和高度。實時剛度調(diào)節(jié)系統(tǒng)接收振動傳感器和高度傳感器發(fā)送的信號后，控制單元模塊實 時地(響應時間為幾毫秒)改變電磁體與線圈的電磁場強度、從而改變磁流變液的磁流變 特性、最后對剛度和高度進行微調(diào)。高度限位器用于將整個彈簧的高度調(diào)節(jié)控制在安全的范圍內(nèi)。高度傳感器12將高度信號輸入到液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)后，由液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)控制可控溢 流閥10和磁流變液壓泵9的工作，輔以外部主體構(gòu)件(橡膠外囊6，上固定板上4，下固定 板上7)，以此控制磁流變液壓。振動參數(shù)傳感器3將位移、加速度、速度等信號輸入到剛度調(diào)節(jié)系統(tǒng)后，由剛度調(diào) 節(jié)系統(tǒng)來控制電磁鐵和線圈8中電流的大小，從而實時控制電磁場的變化，以此控制磁流 變液的流變特性。
權(quán)利要求
一種磁流變液壓橡膠彈簧，包括上固定密封板(4)、下固定密封板(7)和橡膠外囊(6)，其特征在于，所述的橡膠外囊(6)內(nèi)設有磁流變液(1)，所述的磁流變液(1)與磁流變液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)相連接，所述的下固定密封板(7)上設有高度限位器(2)，所述的橡膠外囊(6)內(nèi)還設有電磁鐵及線圈(8)，所述的上固定密封板(4)、下固定密封板(7)上設有振動傳感器(3)，所述的振動傳感器(3)、電磁鐵及線圈(8)與控制單元模塊(5)相連接。
2.根椐權(quán)利要求1所述的一種磁流變液壓橡膠彈簧，其特征在于，所述的上固定密封 板(4)上設有高度傳感器(12)，所述的磁流變液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括磁流變液壓泵(9)、可控 溢流閥(10)和控制模塊(11)，所述的高度傳感器(12)與控制模塊(11)相連接，控制模塊 (11)和可控溢流閥(10)相連接，控制模塊(11)和磁流變液壓泵(9)相連接，磁流變液壓泵 (9)、可控溢流閥(10)和橡膠外囊(6)內(nèi)的磁流變液(1)相連通。
3.根椐權(quán)利要求1所述的一種磁流變液壓橡膠彈簧，其特征在于，所述的橡膠外囊(6) 同軸對稱。
4.根椐權(quán)利要求1所述的一種磁流變液壓橡膠彈簧，其特征在于，所述的電磁鐵及線 圈(8)固定在下固定密封板(7)上。全文摘要
本發(fā)明涉及一種磁流變液壓橡膠彈簧，包括上固定密封板、下固定密封板和橡膠外囊，所述的橡膠外囊內(nèi)設有磁流變液，所述的磁流變液與磁流變液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)相連接，所述的下固定密封板上設有高度限位器，所述的橡膠外囊內(nèi)還設有電磁鐵及線圈，所述的上、下固定密封板上設有振動傳感器，所述的振動傳感器、電磁鐵及線圈與控制單元模塊相連接。從而解決了自動實時調(diào)節(jié)高度和剛度的問題，具有耐油性高、調(diào)節(jié)范圍寬、溫度適應性強、響應速度快等特點，且結(jié)構(gòu)簡單、體積小巧、成本低，可用于汽車主動懸架系統(tǒng)，如與磁流變阻尼器集成可成為實時地自動變高度、變剛度和變阻尼的汽車主動懸架系統(tǒng)，還可應用于其他振動主動控制系統(tǒng)。
文檔編號F16F9/53GK101975241SQ20101050858
公開日2011年2月16日 申請日期2010年10月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月15日
發(fā)明者馮云華, 唐東峰, 游世輝, 肖靜 申請人:游世輝;肖靜;馮云華;唐東峰