专利摘要
本发明公开了一种磁流变弹性体隔振器,包括弹性体底座、励磁线圈、设置于弹性体底座上的磁流变弹性体总成和用于调节所述励磁线圈中的电流大小的电流调节装置。本发明的磁流变弹性体隔振器,通过设置电流调节装置用于调节励磁线圈中的电流大小,实现磁流变弹性体总成的弹性模量的调节和控制,提高隔振效果。
权利要求
1.磁流变弹性体隔振器,包括弹性体底座、励磁线圈和设置于弹性体底座上的磁流变弹性体总成,其特征在于:还包括用于调节所述励磁线圈中的电流大小的电流调节装置;
所述电流调节装置包括调节座、可移动的设置于调节座中的调节活塞和与调节活塞连接且与振动平台连接的活塞杆,调节座具有第一容置腔和第二容置腔,调节活塞位于第一容置腔中且调节活塞用于推动第一容置腔中的导电液流动至第二容置腔中。
2.根据权利要求1所述的磁流变弹性体隔振器,其特征在于:所述调节座上设有第一导电触点和第二导电触点,所述电流调节装置还包括为所述励磁线圈供电的线圈供电电路,线圈供电电路包括第一电源以及与第一导电触点和第二导电触点为电连接的第一电阻,励磁线圈通过第一电阻与第一电源串联。
3.根据权利要求2所述的磁流变弹性体隔振器,其特征在于:所述第一导电触点和第二导电触点位于所述第二容置腔的内部,第一导电触点和第二导电触点为相对布置且处于同一高度,第一导电触点和第二导电触点由位于第二容置腔中的导电液导通。
4.根据权利要求2所述的磁流变弹性体隔振器,其特征在于:所述调节座上设有第三导电触点和第四导电触点,所述线圈供电电路包括与第三导电触点和第四导电触点为电连接的第二电阻,励磁线圈通过第二电阻与第一电源串联。
5.根据权利要求4所述的磁流变弹性体隔振器,其特征在于:所述第三导电触点和第四导电触点位于所述第二容置腔的内部,第三导电触点和第四导电触点为相对布置且处于同一高度,第三导电触点位于所述第一导电触点的上方,第四导电触点位于所述第二导电触点的上方,第三导电触点和第四导电触点由位于第二容置腔中的导电液导通。
6.根据权利要求2所述的磁流变弹性体隔振器,其特征在于:所述调节座上设有第五导电触点和第六导电触点,第五导电触点位于第一导电触点的下方,第六导电触点位于第二导电触点的下方,第五导电触点和第六导电触点位于第二容置腔的内部,第五导电触点和第六导电触点为相对布置且处于同一高度,第五导电触点通过一个导线与励磁线圈电连接,第六导电触点通过另一个导线与第一电源电连接,第五导电触点和第六导电触点由位于第二容置腔中的导电液导通,导电液位于第五导电触点和第六导电触点之间。
7.根据权利要求1至6任一所述的磁流变弹性体隔振器,其特征在于:所述励磁线圈设置多个,各个励磁线圈分别与一个所述电流调节装置连接。
8.根据权利要求1至6任一所述的磁流变弹性体隔振器,其特征在于:还包括设置于所述弹性体底座内部的隔磁套管、可移动的设置于隔磁套管中且可伸出至隔磁套管外部的永磁铁和用于控制永磁铁在伸出状态与收纳状态之间进行切换的位置控制装置,所述励磁线圈套设于隔磁套管上。
9.根据权利要求8所述的磁流变弹性体隔振器,其特征在于:所述位置控制装置包括用于提供旋转力的驱动器、可旋转设置且与所述永磁铁为螺纹连接的传动杆以及与驱动器和传动杆连接的传动机构。
10.根据权利要求9所述的磁流变弹性体隔振器,其特征在于:所述传动机构为齿轮传动机构,传动机构包括与所述驱动器连接的主动齿轮和设置于所述传动杆上且与主从齿轮相啮合的从动齿轮,驱动器为电机。
说明书
技术领域
本发明属于隔振器技术领域,具体地说,本发明涉及一种磁流变弹性体隔振器。
背景技术
磁流变弹性体是将微米尺度的铁磁性颗粒掺入到高分子聚合物中,在磁场环境下固化,从而基体内的颗粒具有链或柱状结构。这种材料的弹性模量可随外加磁场强度而变化,因此有望在变刚度器件等方面得到广泛的应用。与普通磁流变液相比,磁流变弹性体不但具有可控性、可逆性、响应迅速等高技术特征,还具有稳定性好等独特的优点。磁流变弹性体可应用于汽车、火车、舰船等运载工具的减振降噪。
而随着汽车工业的飞速发展和道路交通设施的不断完善,汽车已逐渐成为人们的代步工具,人们在享受汽车带来方便、便捷的同时,也对汽车行驶的舒适度提出了更高的要求。随着汽车的设计轻量化的方向发展,这就很多程度恶化、忽略了汽车的振动特性,严重影响汽车的乘坐舒适度。大量的研究和实验表明,汽车的振动是影响汽车行驶平滑性和操作稳定性以及汽车疲劳寿命的重要因素之一,振动过大会使乘客易于疲劳和有不舒适感。严重的振动还会影响汽车的行驶速度,并产生噪声污染。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本发明提供一种磁流变弹性体隔振器,目的是提高隔振效果。
为了实现上述目的,本发明采取的技术方案为:磁流变弹性体隔振器,包括弹性体底座、励磁线圈、设置于弹性体底座上的磁流变弹性体总成和用于调节所述励磁线圈中的电流大小的电流调节装置。
所述电流调节装置包括调节座、可移动的设置于调节座中的调节活塞和与调节活塞连接且与振动平台连接的活塞杆,调节座具有第一容置腔和第二容置腔,调节活塞位于第一容置腔中且调节活塞用于推动第一容置腔中的导电液流动至第二容置腔中。
所述调节座上设有第一导电触点和第二导电触点,所述电流调节装置还包括为所述励磁线圈供电的线圈供电电路,线圈供电电路包括第一电源以及与第一导电触点和第二导电触点为电连接的第一电阻,励磁线圈通过第一电阻与第一电源串联。
所述第一导电触点和第二导电触点位于所述第二容置腔的内部,第一导电触点和第二导电触点为相对布置且处于同一高度,第一导电触点和第二导电触点由位于第二容置腔中的导电液导通。
所述调节座上设有第三导电触点和第四导电触点,所述线圈供电电路包括与第三导电触点和第四导电触点为电连接的第二电阻,励磁线圈通过第二电阻与第一电源串联。
所述第三导电触点和第四导电触点位于所述第二容置腔的内部,第三导电触点和第四导电触点为相对布置且处于同一高度,第三导电触点位于所述第一导电触点的上方,第四导电触点位于所述第二导电触点的上方,第三导电触点和第四导电触点由位于第二容置腔中的导电液导通。
所述励磁线圈设置多个,各个励磁线圈分别与一个所述电流调节装置连接。
所述的磁流变弹性体隔振器还包括设置于所述弹性体底座内部的隔磁套管、可移动的设置于隔磁套管中且可伸出至隔磁套管外部的永磁铁和用于控制永磁铁在伸出状态与收纳状态之间进行切换的位置控制装置,所述励磁线圈套设于隔磁套管上。
所述位置控制装置包括用于提供旋转力的驱动器、可旋转设置且与所述永磁铁为螺纹连接的传动杆以及与驱动器和传动杆连接的传动机构。
所述传动机构为齿轮传动机构,传动机构包括与所述驱动器连接的主动齿轮和设置于所述传动杆上且与主从齿轮相啮合的从动齿轮,驱动器为电机。
本发明的磁流变弹性体隔振器,通过设置电流调节装置用于调节励磁线圈中的电流大小,实现磁流变弹性体总成的弹性模量的调节和控制,提高隔振效果。
附图说明
本说明书包括以下附图,所示内容分别是:
图1是本发明磁流变弹性体隔振器的结构示意图;
图2是本发明磁流变弹性体隔振器的内部结构示意;
图3是弹性体底座的结构示意图;
图4是电流调节装置的布置结构示意图;
图5是位置控制装置的布置结构示意图;
图6是电流调节装置的剖视图;
图7是位置控制装置的结构示意图;
图中标记为:1、振动平台;2、第一电阻;3、第二电阻;4、调节座;401、第一容置腔;402、第二容置腔;403、第三容置腔;5、弹性体底座;6、导线;7、外壳体;8、下底座;9、活塞杆;10、隔磁套管;11、隔磁盖;12、连接杆;13、调节活塞;14、永磁铁;15、磁流变弹性体总成;16、励磁线圈;17、主动齿轮;18、从动齿轮;19、驱动器;20、传动杆;21、第一导电片;22、第二导电片;23、导电柱;24、电磁铁;25、第二电源。
具体实施方式
下面对照附图,通过对实施例的描述,对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明,目的是帮助本领域的技术人员对本发明的构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解,并有助于其实施。
如图1至图7所示,本发明提供了一种磁流变弹性体隔振器,包括用于接收振动能量的振动平台1、下底座8、设置于下底座8上的外壳体7、设置于外壳体7内部的弹性体底座5、励磁线圈16、设置于弹性体底座5上的磁流变弹性体总成15和用于调节励磁线圈16中的电流大小的电流调节装置。
具体地说,如图1至图4所示,外壳体7为内部中空的结构,下底座8位于外壳体7的下方且下底座8与外壳体7的底部固定连接,弹性体底座5固定设置在外壳体7的内部,弹性体底座5也为内部中空的结构,励磁线圈16设置在弹性体底座5的内腔体中,磁流变弹性体总成15也位于弹性体底座5的内腔体中且磁流变弹性体总成15设置在弹性体底座5的上端,弹性体底座5对磁流变弹性体总成15提供支撑作用,振动平台1位于磁流变弹性体总成15的上方且振动平台1位于振动体的下方,振动平台1用于接收由振动体施加的振动能量,振动平台1通过连接杆12与磁流变弹性体总成15连接。磁流变弹性体总成15用于起到隔振作用,励磁线圈16通电后产生磁场,励磁线圈16产生的磁场作用于磁流变弹性体总成15,而通过设置电流调节装置用于调节励磁线圈16中的电流大小,使得穿过磁流变弹性体总成15的磁通量得到调节,进而实现磁流变弹性体总成15的弹性模量的调节和控制,改变磁流变弹性体总成15的刚度大小,进而实现隔振器对振动体与下底座8之间振动传递的半主动控制,提高隔振效果。
如图1至图6所示,电流调节装置包括调节座4、可移动的设置于调节座4中的调节活塞13和与调节活塞13连接且与振动平台1连接的活塞杆9,调节座4具有第一容置腔401、第二容置腔402和第三容置腔403,调节活塞13位于第一容置腔401中且调节活塞13用于推动第一容置腔401中的导电液流动至第二容置腔402中。外壳体7的上端封闭,振动平台1位于外壳体7的上方,连接杆12为竖直设置,连接杆12向下穿过外壳体7后与位于外壳体7内部的磁流变弹性体总成15固定连接,调节座4竖直设置于外壳体7的顶面上,调节座4的下端与外壳体7固定连接。调节座4为内部中空的结构且调节座4的内腔体为U形,活塞杆9为竖直设置,活塞杆9的上端与振动平台1固定连接,活塞杆9的下端插入第一容置腔401中且与位于第一容置腔401中的调节活塞13固定连接。调节座4的内腔体是由第一容置腔401、第二容置腔402和第三容置腔403组成,第一容置腔401和第二容置腔402均为竖直设置的圆形腔体,第三容置腔403位于第一容置腔401和第二容置腔402的下方且第三容置腔403与第一容置腔401和第二容置腔402连通,第三容置腔403使得第一容置腔401和第二容置腔402处于连通状态,调节活塞13为圆形块状结构且调节活塞13的直径与第一容置腔401的直径大小相同,调节活塞13用于推动调节座4内部的导电液进行流动。当振动平台1被振动体推动而向下运动时,振动平台1通过活塞杆9推动调节活塞13在第一容置腔401中向下移动,调节活塞13向下推动第一容置腔401中的导电液,第一容置腔401中的导电液经第三容置腔403流动至第二容置腔402中,使得第二容置腔402中的导电液的液位高度得到改变,第二容置腔402中的导电液的液位高度增加。
如图1至图6所示,调节座4上设有第一导电触点和第二导电触点,电流调节装置还包括为励磁线圈16供电的线圈供电电路,线圈供电电路包括第一电源以及与第一导电触点和第二导电触点为电连接的第一电阻2,第一电源用于供电,第一电源为蓄电池,励磁线圈16的一端通过第一电阻2与第一电源串联,励磁线圈16另一端通过导线与第一电源电连接,第一导电触点和第二导电触点位于第二容置腔402的内部,第一导电触点和第二导电触点为相对布置且处于同一高度,第一导电触点和第二导电触点由位于第二容置腔402中的导电液导通。
如图1至图6所示,调节座4上设有第五导电触点和第六导电触点,第五导电触点位于第一导电触点的下方,第六导电触点位于第二导电触点的下方,第五导电触点和第六导电触点位于第二容置腔402的内部,第五导电触点和第六导电触点为相对布置且处于同一高度,第五导电触点通过一个导线与励磁线圈16电连接,第六导电触点通过另一个导线与第一电源电连接,第五导电触点和第六导电触点由位于第二容置腔402中的导电液导通,导电液位于第五导电触点和第六导电触点之间。第二容置腔402中的导电液的液位高度可调,当第二容置腔402中的导电液液位与第五导电触点和第六导电触点处于同一高度时,第五导电触点和第六导电触点由导电液导通,此时线圈供电电路形成回路,励磁线圈16可以通电产生磁场;当振动体的振动幅度更大时,第二容置腔402中的导电液液位高度会增加,当第二容置腔402中的导电液液位上升至与第一导电触点和第二导电触点处于同一高度时,第一导电触点和第二导电触点由导电液导通,此时线圈供电电路中并联第一电阻2,使得线圈供电电路的总电阻变小,通过励磁线圈16的电流增大,励磁线圈16产生的磁场增强,从而使得磁流变弹性体总成15的刚度改变更大,使得起到减振的作用更好。
如图1至图6所示,调节座4上设有第三导电触点和第四导电触点,线圈供电电路包括与第三导电触点和第四导电触点为电连接的第二电阻3,励磁线圈16通过第二电阻3与第一电源串联。第三导电触点和第四导电触点位于第二容置腔402的内部,第三导电触点和第四导电触点为相对布置且处于同一高度,第三导电触点位于第一导电触点的上方,第四导电触点位于第二导电触点的上方,第三导电触点和第四导电触点由位于第二容置腔402中的导电液导通,第一导电触点位于第三导电触点和第五导电触点之间,第二导电触点位于第四导电触点和第六导电触点之间。当振动体的振动幅度更大时,第二容置腔402中的导电液液位高度会增加,当第二容置腔402中的导电液液位上升至与第三导电触点和第四导电触点处于同一高度时,第三导电触点和第四导电触点由导电液导通,而且第一导电触点和第二导电触点、第五导电触点和第六导电触点均由导电液导通,此时线圈供电电路中并联第一电阻2和第二电阻3,使得线圈供电电路的总电阻进一步变小,通过励磁线圈16的电流增大,励磁线圈16产生的磁场增强,从而使得磁流变弹性体总成15的刚度改变更大,使得起到减振的作用更好。
励磁线圈16设置多个且所有励磁线圈16分布在弹性体底座5的内部,励磁线圈16位于磁流变弹性体总成15的下方,各个励磁线圈16分别与一个电流调节装置连接,各个电流调节装置分别用于调节一个励磁线圈16中的电流大小,所有电流调节装置分布在连接杆12的外侧四周,这样可以进一步提高隔振器的隔振效果,而且使得振动体的稳定性更好。
如图1至图6所示,在本实施例中,励磁线圈16和电流调节装置均设置四个,四个电流调节装置是以连接杆12为中心沿周向均匀分布,连接杆12的上端是在振动平台1的中心处与振动平台1固定连接,连接杆12的下端是在磁流变弹性体总成15的中心处与磁流变弹性体总成15固定连接,振动平台1位于四个电流调节装置的上方。
如图1至图5和图7所示,本发明的磁流变弹性体隔振器还包括设置于弹性体底座5内部的隔磁套管10、可移动的设置于隔磁套管10中且可伸出至隔磁套管10外部的永磁铁14和用于控制永磁铁14在伸出状态与收纳状态之间进行切换的位置控制装置,励磁线圈16套设于隔磁套管10上。当隔振器内部线路出现老化、损坏等问题,导致励磁线圈16无法供电时,由位置控制装置控制永磁铁14伸出至隔磁套管10的外部,永磁铁14产生的磁场作用于磁流变弹性体总成15,起到一种临时补充磁场的作用,确保隔振器依然能够起到作用,等待维修人员将故障排除后,励磁线圈16可以正常工作了,位置控制装置再控制永磁铁14收纳至隔磁套管10的内部。在永磁铁14处于收纳状态时,永磁铁14完全位于隔磁套管10内部,隔磁套管10起到隔磁作用。
如图1至图5和图7所示,隔磁套管10固定设置在弹性体底座5的内部中,隔磁套管10的数量与励磁线圈16的数量相同,各个励磁线圈16分别缠绕在一个隔磁套管10上,隔磁套管10为上端开口且内部中空的圆柱体,永磁铁14也为圆柱体,永磁铁14与隔磁套管10为同轴设置,隔磁套管10为竖直设置且隔磁套管10的轴线与连接杆12的长度方向相平行。弹性体底座5的底部封闭,隔磁套管10的下端与弹性体底座5的底部固定连接。位置控制装置包括用于提供旋转力的驱动器19、可旋转设置且与永磁铁14为螺纹连接的传动杆20以及与驱动器19和传动杆20连接的传动机构,传动杆20与永磁铁14构成螺旋传动,传动杆20与永磁铁14为同轴设置,传动杆20为竖直设置,弹性体底座5的底部具有让传动杆20穿过的通孔,传动杆20的外表面设有螺纹,永磁铁14的中心处设有内螺纹孔,驱动器19驱动传动杆20绕其轴线进行转动时,传动杆20可以驱动引导永磁铁14沿轴向做直线运动,进而可以控制永磁铁14在收纳状态与伸出状态之间进行切换。弹性体底座5上设有对永磁铁14起导向作用的导向杆(图中未示出),永磁铁14具有让导向杆插入的导向孔,导向杆为竖直设置且导向杆为圆柱体,导向杆的轴线与永磁铁14的轴线相平行,导向杆插入隔磁套管10中,导向杆的下端与弹性体底座5固定连接,导向杆的上端插入永磁铁14的导向孔中,导向杆对永磁铁14起导向作用,确保永磁铁14仅能沿轴向做直线运动。
如图1至图5和图7所示,传动机构为齿轮传动机构,传动机构包括与驱动器19连接的主动齿轮17和设置于传动杆20上且与主从齿轮相啮合的从动齿轮18,驱动器19为电机(该电机的型号为TSC06401C2NL),主动齿轮17和从动齿轮18均为圆柱齿轮,主动齿轮17固定设置在驱动器19的电机轴上,从动齿轮18固定设置在传动杆20上,弹性体底座5对传动杆20提供支撑作用,驱动器19固定设置在下底座8的内部,主动齿轮17和从动齿轮18位于外壳体7的内部且位于弹性体底座5的下方。
如图1至图5和图7所示,位置控制装置还包括断电信号产生机构和对驱动器19供电的第二电源25,第二电源25固定设置在下底座8的内部且第二电源25与驱动器19为相对布置,驱动器19与第二电源25串联,第二电源为蓄电池,该断电信号产生机构包括第一导电片21、第二导电片22、导电柱23和用于对导电柱23施加磁力的电磁铁24,电磁铁24串联在线圈供电电路中,电磁铁24由第一电源供电,第一电源设置在外壳体7的内部,电磁铁24并位于从动齿轮18的下方,导电柱23位于电磁铁24的下方,外壳体7的底部具有容纳导电柱23的安装孔,第一导电片21和第二导电片22位于导电柱23的下方,第一导电片21和第二导电片22均具有一定的长度且第一导电片21和第二导电片22处于同一高度,第一导电片21和第二导电片22处于同一直线上,第一导电片21和第二导电片22之间具有一定的间隙,导电柱23位于该间隙的上方,第一导电片21的第一端与驱动器19的正极电连接,驱动器19的负极通过导线与第二电源25的正极电连接,第二导电片22的第一端与第二电源25的负极电连接,第一导电片21的第二端位于导电柱23的下方且该第二端用于与导电柱23相接触,第二导电片22的第二端也位于导电柱23的下方且该第二端也用于与导电柱23相接触,第一导电片21的第一端和第二端为第一导电片21的长度方向上的两端,第二导电片22的第一端和第二端为第二导电片22的长度方向上的两端,第一导电片21的第二端和第二导电片22的第二端不直接接触且第一导电片21第二端和第二导电片22的第二端之间具有间隙。在线圈供电电路正常状态时,第一电源能够为励磁线圈16和电磁铁24供电,此时电磁铁24可以对导电柱23施加磁力,电磁铁24吸附住导电柱23,导电柱23的下端与第一导电片21和第二导电片22分离,使得驱动器19的供电电路断路,第二电源25不能对驱动器19供电;而当线圈供电电路断路后,第一电源不能为电磁铁24供电,导电柱23会在自身重力作用下向下掉落至与第一导电片21和第二导电片22相接触的位置处,第一导电片21和第二导电片22通过导电柱23导通,使得驱动器19的供电电路形成回路,第二电源25能够为驱动器19供电,驱动器19开始运转,驱动器19产生的旋转力通过传动机构传递至传动杆20,传动杆20转动,使得永磁铁14沿轴向向上进行移动,永磁铁14的上端伸出至隔磁套管10的外部,驱动器19运转设定时间后停止运转,永磁铁14可以起到临时补偿磁场的作用,永磁铁14产生的磁场作用于磁流变弹性体总成15,确保隔振器能够工作。
以上结合附图对本发明进行了示例性描述。显然,本发明具体实现并不受上述方式的限制。只要是采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进;或未经改进,将本发明的上述构思和技术方案直接应用于其它场合的,均在本发明的保护范围之内。
磁流变弹性体隔振器专利购买费用说明
Q:办理专利转让的流程及所需资料
A:专利权人变更需要办理著录项目变更手续,有代理机构的,变更手续应当由代理机构办理。
1:专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。
2:按规定缴纳著录项目变更手续费。
3:同时提交相关证明文件原件。
4:专利权转移的,变更后的专利权人委托新专利代理机构的,应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。
Q:专利著录项目变更费用如何缴交
A:(1)直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,(2)通过代办处缴纳,(3)通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式
Q:专利转让变更,多久能出结果
A:著录项目变更请求书递交后,一般1-2个月左右就会收到通知,国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。
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