[实用新型]一种惯容器与阻尼同轴串联的一体式减震器装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种减震器装置，尤其涉及一种用于车辆悬架的惯容器与阻尼同轴串联的一体式减震器装置。 

背景技术

机电一体化已经成为新世纪工程领域的一个重要发展方向，历史上曾提出过两类不同的机电模拟理论。第一类机电模拟是以力与电压相似，速度与电流相似为基础，建立起机械系统的质量、阻尼和弹簧元件分别与电路系统的电感、电阻和电容元件相对应的模拟关系，并由此引出“机械阻抗”的概念；第二类机电模拟和“机械导纳”的概念是以力与电流相似，速度与电压相似为基础，建立起机械系统的质量、阻尼和弹簧元件分别与电路系统的电容、电阻和电感元件相对应的模拟关系。由于使用上的方便，现在主要采用的是第二类机电模拟理论。 

在实际应用过程中，人们发现机械系统中的质量元件，根据牛顿第二运动定律的定义，其加速度必须以惯性坐标系为基础（这就说明质量元件属于单端点元件）。这一特点使得质量元件有别于其他元件均具有两个独立、自由的端点（即两个端点均不受特定参考系的限制），造成了机械网络与电路网络的不完全对等。从而，机电模拟理论在运用上收到极大的限制。 

针对该现象，一种名为惯容器的机械装置应运而生。如同机械系统中的弹簧和阻尼器一样，这种装置不需要以惯性坐标系为参考系，是一种真正的两端点元件，它两端的受力正比于相应两端的加速度，其比例常数称为“惯质系数”，单位为千克。由于惯容器具有实现方法多样，并能以较小质量达到较大惯性质量等特点，现已研究用于车辆悬架、火车悬架和建筑物防震系统中，结果显示系统的性能得到显著提高。 

惯容器在物理意义上，具有以较小实体质量而实现较大惯性质量（虚质量）的作用。将这一特点应用于车辆悬架设计，可以起到提高悬架簧载质量的同时而又不增加车身自重的效果，从而提高车辆平顺性、舒适性和稳定性等一系列性能。 

惯容器是被动机械装置，其实现方式多样。在车辆悬架应用方面，惯容器的布置需要克服许多工程实际问题，比如，底盘内可供惯容器布置的空间较小、惯容器和阻尼的工作行程有限、汽车轻量化需求等。 

在目前的含惯容器车辆悬架被动机械网络研究中，通过一定的控制算法（如线性矩阵不 等式）和性能指标函数，可以得到符合性能要求的目标被动机械网络传递函数（简称目标函数）。运用机电模拟理论和电网络综合的方法，可以将该目标函数实现为一个具体的被动机械网络结构，即惯容器-弹簧-阻尼三种元件的混联网络。而在工程实际中，考虑到车辆悬架系统的固有物理属性，不是所有的混联网络结构都可以方便的布置于车辆底盘空间内，尤其是惯容器的空间尺寸特点显著，在布置中最为困难。 

发明内容

本实用新型的目的是为了解决上述现有技术中存在的问题，以解决惯容器元件和阻尼元件串联结构的一系列空间布置问题，使得被动机械网络结构中串联的惯容器元件和阻尼元件一体化，形成新的具有等效动力学特性的一体式减震器装置。 

为实现上述发明目的，本实用新型提出一种惯容器与阻尼同轴串联的一体式减震器装置，包括惯容器工作腔和阻尼工作腔，其中惯容器工作腔和阻尼工作腔为上下同轴一体式结构，两者共用一根活塞杆，并以活塞杆为对称轴，惯容器工作腔和阻尼工作腔位于该一体式减震器装置的两端，活塞杆位于惯容器工作腔内的部分是丝杆结构，滚珠丝杆螺母与丝杆相耦合于惯容器工作腔内，飞轮同轴固定在滚珠丝杆螺母上，并随滚珠丝杆螺母一同旋转；其中阻尼工作腔内设有活塞，活塞与活塞杆相连，活塞上部为复原腔，活塞下部为压缩腔，活塞上设置有复原阀和流通阀，底阀上设置有压缩阀和补偿阀，底阀与补偿室相连通。 

进一步地，上述滚珠丝杆螺母与活塞杆的丝杆部分之间为螺纹配合。 

进一步地，上述滚珠丝杆螺母仅绕丝杆在惯容器工作腔内旋转运动。 

本实用新型的有益效果是，通过惯容器与阻尼同轴串联的一体式设计方法，实现了惯容器与阻尼两元件串联形式的融合，解决了被动机械网络结构中惯容器元件和阻尼元件串联的空间布置优化问题，使得串联的惯容器和阻尼元件化，便于多元件的被动机械网络结构在车辆底盘中的布置；将惯容器这一机械装置运用于车辆悬架设计，在不提高车身自重的同时实现增加簧载质量的“虚惯性”效果，进而可以提高车辆的行驶平顺性和操纵稳定性；通过将惯容器与阻尼同轴串联的一体式结构设计，相较两元件采用传统方法直接串联而言，能够压缩两种元件的总工作行程，克服车辆底盘内布置空间的局限性，兼顾两机械元件在工作行程上的要求，同时其一体式的设计，也便于在车辆工程领域的制造与应用。 

附图说明