[发明专利]一种新能源车用磁悬浮弹簧和电涡流阻尼器耦合的车辆半主动悬架

权利要求书

1.一种新能源车用磁悬浮弹簧和电涡流阻尼器耦合的车辆半主动悬架，其特征在于：包括上吊环（1）、上工作缸（2）、滚珠环槽（3）、永磁体（4）、线圈永磁体（5）、移动永磁体（6）、加速度传感器（7）、磁流变液（8）、通孔（9）、下吊环（10）、单流通阀（11）、橡胶储液筒（12）、活塞（13）、励磁线圈（14）、下工作缸（15）、导体板（16）、丝杠螺母（17）、挡板（18）、滚珠丝杆结构（19）、活塞杆（20）；

所述上工作缸（2）与下工作缸（15）固定连接，所述下工作缸（15）设置在橡胶储液筒（12）内，橡胶储液筒（12）底部钢板固结所述下吊环（10），所述上吊环（1）与活塞杆（20）上端固结；

所述活塞杆（20）上半部分有滚珠丝杆结构（19），所述滚珠丝杆结构（19）周围套有丝杠螺母（17），丝杠螺母（17）外沿均匀固结有多个等大导体板（16），所述丝杠螺母（17）上方设置挡板（18），所述挡板（18）与上工作缸（2）内壁固结为一体，在丝杠螺母（17）与挡板（18）及下工作缸（15）的接触面设置滚珠环槽（3），所述滚珠环槽（3）内有滚珠滚动，将丝杠螺母（17）与挡板（18）及下工作缸（15）接触面之间的滑动摩擦转化为滚动摩擦，所述上工作缸（2）内壁和多个等大导体板（16）之间均匀固定有多个等大永磁体（4）；所述上工作缸（2）在挡板（18）以下空间中分布的磁场为非中心放射型磁场；

在下工作缸（15）上表面下方固定有所述线圈永磁体（5），且线圈永磁体（5）不随活塞杆（20）运动，所述励磁线圈（14）缠绕在下工作缸（15）外表面，所述活塞杆（20）下部分设置相对线圈永磁体（5）做轴向运动的移动永磁体（6），所述活塞杆（20）下端连接有活塞（13），所述活塞（13）内安装有加速度传感器（7），所述加速度传感器（7）用于感测活塞（13）的运动参数信号并及时反馈给第一控制电路、第二控制电路，从而及时对励磁线圈（14）和线圈永磁体（5）中的电流进行调整；

所述下工作缸（15）底部开设通孔（9）和单流通阀（11），所述橡胶储液筒（12）内和下工作缸（15）在活塞（13）以下的空间含有磁流变液（8），所述磁流变液（8）可在通孔（9）中双向流动，在单流通阀（11）中只能由下工作缸（15）单向流入橡胶储液筒（12），且严格密封，所述通孔（9）和单流通阀（11）会对磁流变液（8）的流动产生阻尼力，从而阻碍活塞（13）的运动；当活塞（13）下移进行压缩行程时，磁流变液（8）可通过通孔（9）和单流通阀（11）压入橡胶储液筒，提供小阻尼；当活塞（13）上移进行伸张运动时，由于单流通阀（11）单向流动的特性，此时磁流变液（8）只能通过通孔（9）流入下工作缸（15），提供大阻尼，从而实现阻尼的分级可调；

当通过第二控制电路给所述线圈永磁体（5）通以电流时，所述线圈永磁体（5）和移动永磁体（6）之间的相互吸引力增大，实现悬架的刚度可调；当通过第一控制电路给所述励磁线圈（14）通以电流时，励磁线圈（14）周围的磁感应强度发生变化，从而改变磁流变液（8）的粘度特性，实现悬架阻尼的连续可调；当活塞杆（20）带动移动永磁体（6）与线圈永磁体（5）发生相对运动时，可通过外端电路对线圈永磁体（5）中产生感应电流进行回收，实现对悬架振动能量的回收贮存；

所述导体板（16）在跟随丝杠螺母（17）旋转时，导体板（16）上的磁通量发生变化，产生电涡流，将丝杠螺母（17）的动能转化为热能，同时电涡流产生磁场，与周围永磁体（4）之间产生电磁阻尼，从而通过滚珠丝杆结构（19）的传动阻碍活塞杆（20）的振动。

2.根据权利要求1所述的一种新能源车用磁悬浮弹簧和电涡流阻尼器耦合的车辆半主动悬架，其特征在于：所述挡板（18）上表面、下工作缸（15）上表面和上工作缸（2）外壁覆盖有电磁屏蔽材料，防止均匀固定在上工作缸（2）内壁的永磁体（4）影响周围其他部件正常工作，提高电磁兼容特性。

3.根据权利要求1所述的一种新能源车用磁悬浮弹簧和电涡流阻尼器耦合的车辆半主动悬架，其特征在于：所述线圈永磁体（5）和移动永磁体（6）为轴向充磁的圆环状永磁体，且线圈永磁体（5）和移动永磁体（6）的相互作用力始终为吸引力。