
技术摘要:
本发明涉及一种可变刚度衬套组件,该可变刚度衬套组件包括:内管状构件;外管状构件,该外管状构件同轴地包围内管状构件;以及弹性构件,该弹性构件连接在内管状构件与外管状构件之间。内管状构件包括:管状内轭;线圈,该线圈同轴地缠绕在内轭周围;以及一对外轭,所 全部
背景技术:
已知包括填充有磁性流体的液室的垫组件(可变刚度衬套组件)。比如参见 JPH02-053542UM。根据该现有技术,垫组件包括内管、包围内管的管状垫构件、包 围垫构件 的中间管以及包围中间管的外管。 垫构件在内部限定沿周向布置的四个液室。各液室的外壁设置有连通孔。中间管 设置有环形凸条(bead),该环形凸条以在中间管与外管之间限定环形通道的这种方 式径 向向内突出。中间管设置有四个开口,以便使环形通道与液室的连通孔分别连通。 线圈以其线圈线沿周向延伸的这种方式容纳在环形通道中。通过向线圈供应电流 来生成磁场,并且磁性流体的粘度根据磁场强度而变化。由此,可以通过改变供应到 线圈 的电流来改变垫构件的刚度(弹簧特性)。 根据该现有技术,可以通过使施加到磁性流体的通道的磁场的强度最大化来增加 刚度的可变范围。因为磁场在线圈内部最大,所以可想到在线圈内部设置流体通道。 然而, 将磁性流体的通道放置在线圈内部是不切实际的。由此,期望使施加到磁性流 体的通道的 磁场强度最大化,而不需要在线圈内设置通道。
技术实现要素:
鉴于这种认识和与现有技术关联的问题,本发明的主要目的是提供一种可变刚度 衬套组件,该可变刚度衬套组件可以使施加到磁性流体通道的磁场的强度最大化,而 不需 要在线圈内放置通道。 为了实现这种目的,本发明的一个实施方式提供了一种可变刚度衬套组件(12、 112、212),该可变刚度衬套组件包括:内管状构件(21);外管状构件(23),该外 管状构件同 轴地包围内管状构件,在内管状构件与外管状构件之间限定环形空间;以 及弹性构件 (24),该弹性构件连接在内管状构件与外管状构件之间;其中,内管状 构件包括:管状内轭 (25);线圈(26),该线圈同轴地缠绕在内轭周围;以及一对外 轭(27),所述一对外轭各在其 轴向外端处附接到内轭,并且在其轴向内端处附接到 相对的另一个外轭,以便在一对外轭 之间限定环形间隙,并且弹性构件在内部限定一 对第一液室(38),所述一对第一液室经由 由在一对外轭之间限定的环形间隙提供的 第一连通通道(45)彼此连通,一对第一液室和 第一连通通道填充有磁性流体(50), 该磁性流体的粘度根据施加到其的磁场的强度而变 化。 从而,内轭和一对外轭以由线圈生成的磁场集中在环形间隙中的这种方式形成磁 路。因此,可以通过以高效方式改变流过线圈的电流来改变可变刚度衬套组件的刚度。 优选地,一对第一液室隔着内管状构件的中心轴线(X)沿直径彼此相对。 4 CN 111572299 A 说 明 书 2/12 页 从而,可以最大化使一对第一液室彼此连通的连通通道的长度,使得可以以特别 有效的方式向磁性流体施加磁场。 优选地,可变刚度衬套组件还包括中间管状构件(29),该中间管状构件由具有 低 磁导率的材料制成,并且包围在一对外轭的轴向内端之间限定的环形间隙,其中, 中间管 状构件设置有:突出部(42),该突出部阻塞在一对外轭的轴向内端之间限定 的环形间隙的 一部分;和一对开口(41),所述一对开口在中间管状构件的与突出部 的相应周向端邻接的 部分中径向穿过中间管状构件,并且与相应的第一液室连通。 从而,阻塞环形间隙的一部分的突出部允许两个第一液室之间的连通通道专有地 设置为单个弓形通道。优选地,突出部沿周向延伸基本上小于180度,使得可以实现 连通通 道的足够长度。因此,磁场被有效地施加到流过连通通道的磁性流体,并且可 以以甚至更 有效的方式改变可变刚度衬套组件的刚度。 优选地,一对外轭中的一个外轭的轴向内端设置有小直径部(32),并且中间管 状 构件在其第一轴向端处抵靠限定在一个外轭的小直径部的基端处的环形肩面(35), 且在 其第二轴向端处抵靠另一个外轭的轴向内端。 从而,可以以有利的方式保持中间管状构件,并且可以简化连通通道的密封。 根据本发明的另一个方面,弹性构件还限定了与一对第一液室(140)在周向上 交 替的一对第二液室(141),并且中间管状构件(129)还包括将环形间隙分成轴向 分开的两 个部分的中央环(129C),其中,第一连通通道(146A)由环形间隙的位于 中央环的一侧的部 分限定,并且使一对第二液室彼此连通的第二连通通道(146B) 由环形间隙的位于中央环 的另一侧的部分限定。优选地,中央环由具有高磁导率的材 料制成。 从而,可变刚度衬套组件在两个不同方向上提供了可变刚度。此外,可变刚度衬 套组件的刚度可以从一个方向向另一个方向变化。当中央环由具有高磁导率的材料制 成 时,可以提高磁路的效率。 优选地,各外轭的轴向内端设置有小直径部(132),并且中间管状构件包括一对 圆柱部分,各圆柱部分在其第一轴向端处抵靠限定在一对外轭中的一个对应外轭的小 直 径部的基端处的环形肩面,且在其第二轴向端处抵靠中央环。 从而,可以以有利的方式保持中间管状构件,并且可以简化连通通道的密封。 优选地,各圆柱部分设置有:突出部(142),该突出部阻塞环形间隙的限定在对 应 外轭和中央环之间的部分;和一对开口(143),所述一对开口在各圆柱部分的与突 出部的 相应周向端邻接的部分中径向穿过各圆柱部分,在沿轴向看时,一对圆柱部分 中的一个圆 柱部分的突出部从另一个圆柱部分的突出部偏移约90度。 从而,一对第一液室可以彼此连通,并且一对第二液室可以以相互独立的方式以 高度空间有效的方式彼此连通。 优选地,一对第一液室在与内管状构件的中心轴线(X)正交的第一方向上彼此 相 对,并且一对第二液室在与第一方向和中心轴线这两者正交的第二方向上彼此相 对。 从而,可以沿与轴线正交的两个方向改变可变刚度衬套组件的刚度。 优选地,线圈包括彼此轴向对齐的一对线圈,并且在一对外轭之间限定的环形间 隙延伸到在两个线圈之间限定的间隙中,中间管状构件的突出部延伸到两个线圈之间 的 间隙中。 5 CN 111572299 A 说 明 书 3/12 页 因为在一对外轭之间限定的环形间隙延伸到在两个线圈之间限定的间隙中,所以 连通通道从一对外轭的相对两端沿径向进一步向内延伸,由此,由线圈产生的磁场可 以施 加到在更宽区域上流动的磁性流体,使得可以进一步提高磁效率。 优选地,弹性构件由以彼此对齐关系轴向彼此抵靠的一对圆柱部分构成,一对第 一液室由从两个圆柱部分的彼此相对的轴向端凹进的凹部形成。 从而,可以促进用于在内部限定液室的弹性构件的制造过程。 根据本发明的另一个方面,提供了一种可变刚度衬套组件(212),该可变刚度衬 套组件包括:内管状构件(21);外管状构件(23),该外管状构件同轴地包围内管状 构件,在 内管状构件与外管状构件之间限定环形空间;和弹性构件(24),该弹性构 件连接在内管状 构件与外管状构件之间;其中,内管状构件包括:管状轭(25);一 对线圈(226A、226B),所述 一对线圈同轴地缠绕在轭周围并彼此轴向对齐,以在所 述一对线圈之间限定间隙(SC),所 述一对线圈被构造成生成沿相反方向定向的磁场, 弹性构件在内部限定一对液室(40A、 40B),所述一对液室经由由在一对线圈之间限 定的间隙提供的连通通道(245)彼此连通, 所述一对液室和连通通道填充有磁性流 体(50),该磁性流体的粘度根据所施加的磁场的 强度而变化。 从而,因为连接一对液室的连通通道由在轴向对齐的两个线圈之间限定的间隙提 供,所以可以将磁场施加到流过连通通道的磁性流体,而无需将通道放置在各线圈内。 优选地,可变刚度衬套组件还包括中间管状构件(229),该中间管状构件由具有 低磁导率的材料制成并且包围在一对线圈之间限定的间隙(SC),其中,中间管状构 件设置 有:突出部(242),该突出部阻塞在一对线圈之间限定的间隙的一部分;和一 对开口(41), 所述一对开口在中间管状构件的与突出部的相应周向端邻接的部分中 径向穿过中间管状 构件并与相应的液室连通。 从而,阻塞在一对线圈之间限定的间隙的一部分的突出部允许两个液室之间的连 通通道专有地设置为单个弓形通道。因此,磁场被有效地施加到流过连通通道的磁性 流 体,并且可以以甚至更有效的方式改变可变刚度衬套组件的刚度。 由此,本发明提供了一种可变刚度衬套组件,该可变刚度衬套组件可以使施加到 磁性流体的通道的磁场的强度最大化,而无需将该通道放置在线圈内。 附图说明 图1是整合有根据本发明的一个实施方式的可变刚度衬套组件的后轮悬架装置 的立体图; 图2是可变刚度衬套组件的立体图; 图3是可变刚度衬套组件的分解立体图; 图4是可变刚度衬套组件的横截面图; 图5是沿着图4中的线V-V截取的截面图; 图6是沿着图4中的线VI-VI截取的截面图,示出了由可变刚度衬套组件的线圈 产 生的磁通的方向; 图7是示出在可变刚度衬套组件处于高刚度和低刚度时的车厢噪声水平与发动 机转速的关系的曲线图; 6 CN 111572299 A 说 明 书 4/12 页 图8是类似于图6的视图,示出了根据本发明第二实施方式的可变刚度衬套组件; 图9A是沿着图8中的线IXA-IXA截取的截面图; 图9B是沿着图8中的线IXB-IXB截取的截面图; 图9C是沿着图8中的线IXC-IXC截取的截面图; 图10是类似于图4的视图,示出了根据本发明的第三实施方式的可变刚度衬套 组 件以及由其线圈生成的磁通的方向; 图11A是沿着图10中的线XIA-XIA截取的截面图;以及 图11B是沿着图10中的线XIB-XIB截取的截面图,示出了由可变刚度衬套组件 的 线圈生成的磁通的方向。