[发明专利]磁流变扭转阻尼器及其汽车座椅

说明书

技术领域

本发明涉及磁流变阻尼领域，特别涉及一种磁流变扭转阻尼器及其汽车座椅。

背景技术

磁流变液是智能材料家族中的一条重要分支。磁流变液在零场情况下，表现为流动性能良好的牛顿流体，其表观粘度很小；而在强磁场作用下可在毫秒量级的短时间内，其表观粘度增加两个数量级以上，呈现出类固体特性，且变化过程是连续可逆的。现有技术中，利用磁流变效应响应迅速和易于控制的特点，己设计出适用于主动和半主动控制的阻尼器、制动器、离合器、液压阀、密封装置等较为完整的机电产品，它们具有重量轻，灵敏度高、响应快、噪音小无污染和能耗低等突出优点。但由于磁流变液本身性能特别是剪切屈服应力不高，加之器件散热、结构尺寸等因素影响，使磁流变器件应用领域受到很大制约。

磁流变液在器件中的工作模式有剪切、挤压和流动三种，根据阻尼器的工作性质，阻尼器相应地分为直线式和旋转式两大类。目前，美国LORD公司研究设计的磁流变阻尼器产品最有代表性，已成功地应用于汽车座椅的减振。国内此类阻尼器件多局限于直线式阻尼器。CN200320120247.4专利(组合式磁流变旋转阻尼器)中公开了一种旋转式阻尼器,此外还有CN01244463.4(旋转式磁流变液阻尼器)等，这些旋转式阻尼器均只使用单阻尼盘片，获得的阻尼力矩较小，限制了其使用范围；同时它们的激励电流较大，使线圈发热量大，致使无法长时间正常使用。另外，也还存在磁场损失较大，工作效率不高的缺陷。为解决上述问题，有人设计多片式的旋转磁流变阻尼器，可大幅度提高阻尼力矩值。但无论是单片式旋转阻尼器，还是多片式结构，均可360°旋转，在一些振动幅度不太大的场合，比如汽车座椅、悬架和离合器扭转阻尼等扭转角度有限的转动场合，不太适用；即，当振动产生的扭转角度不大时，上述的无论是单片式，还是多片式结构的阻尼器输出的阻尼力均有限，不能输出较大的扭矩对振动进行抑制。

因此，需要对现有的磁流变扭转阻尼器进行改进，使其结构紧凑，并可在振动扭转角度有限的情况下，输出较大的可对振动进行抑制的扭矩，以适用于汽车座椅、悬架和离合器等扭转角度不大的场合。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种磁流变扭转阻尼器及其汽车座椅，不但结构紧凑，而且可在振动扭转角度不大的情况下，输出相对较大的可对振动进行有效抑制的扭矩，以适用于汽车座椅等振动扭转角度有限的场合。

本发明的磁流变扭转阻尼器，包括内设容腔的缸体和自容腔内穿出与所述缸体转动配合并密封的转轴，容腔纵截面为圆形；还包括均置于容腔内的腔内架、弧形活塞和电磁线圈，所述腔内架为与缸体内壁同心的弧形并一端径向向外延伸形成固连于缸体的连接部，弧形活塞一端与转轴连接并可随转轴转动，另一端以可随转轴做圆周转动的方式置于腔内架和缸体内壁间，弧形活塞与腔内架及缸体共同形成分腔Ⅰ和分腔Ⅱ，弧形活塞径向两侧沿周向与腔内架及缸体内壁间均设置有可连通分腔Ⅰ和分腔Ⅱ的径向间隙，所述电磁线圈径向缠绕于所述弧形活塞上至少一组。

进一步，分腔Ⅰ和分腔Ⅱ至少其中之一内部设置有弧形限位弹簧，弧形限位弹簧一端与弧形活塞端部连接，另一端与腔内架的连接部连接。

进一步，弧形活塞与腔内架同心设置。

进一步，弧形活塞通过轴座与转轴随动连接，转轴与轴座在圆周方向上固定配合。

进一步，腔内架为半圆弧结构。

进一步，弧形活塞的最大旋转角度为120°。

本发明还公开一种所述的磁流变扭转阻尼器的汽车座椅，汽车座椅上安装有所述磁流变扭转阻尼器。

本发明的有益效果：本发明的磁流变扭转阻尼器及其汽车座椅，分腔Ⅰ和分腔Ⅱ内填充有磁流变液，当产生旋转振动时，转轴旋转带动弧形活塞在与腔内架和缸体形成的分腔Ⅰ和分腔Ⅱ内旋转，电磁线圈通电产生的磁感线穿过弧形活塞和缸体及腔内架形成的径向间隙，磁流变液在间隙处产生磁流变效应，从而产生阻尼力，同时，分腔Ⅰ内的磁流变液流向分腔Ⅱ内，或分腔Ⅱ内的磁流变液流向分腔Ⅰ内，通过间隙，产生流动模式下的阻尼力，在弧形活塞扭转角度不大的情况下，两种阻尼力共同作用输出相对较大的阻尼力，从而满足工作要求；本发明结构紧凑，可根据实际情况单向或双向旋转，而且结构的弹性较大，可根据阻尼力要求改变径向和轴向尺寸，有较广的使用范围。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。

图1为本发明结构示意图；

图2为图1A-A向视图。

具体实施方式