[发明专利]一种半主动式磁流变弹性体车辆座椅减振装置

摘要

一种半主动式磁流变弹性体车辆座椅减振装置，它包括下励磁线圈、工作筒、磁流变弹性体、上励磁线圈、螺旋弹簧、保护罩、密封环、上支座、活塞杆、活塞、调整垫片、压紧螺母、上励磁铁芯、下励磁铁芯、控制线、控制器、信号线、车高传感器、隔磁底板、下支座。工作筒内安置有作为电磁场加载源的励磁线圈和励磁铁芯，磁流变弹性体位于上下励磁铁芯之间；车高传感器把车身的振动信号传输给控制器；控制器通过控制线可以改变励磁线圈中的电流大小，导致励磁线圈和励磁铁芯内的磁场强弱发生改变，从而实时调节磁流变弹性体的刚度和阻尼；螺旋弹簧可以辅助减振装置吸收和降低振动能量。通过固定刚度、阻尼的螺旋弹簧和可调刚度、阻尼的磁流变弹性体的共同作用，提供一种半主动式磁流变弹性体车辆座椅减振装置，从而提高车辆的驾乘舒适性。

主权项

一种半主动式磁流变弹性体车辆座椅减振装置，采用了一种固体智能复合材料，其特征在于：该装置包括下励磁线圈、工作筒、磁流变弹性体、上励磁线圈、螺旋弹簧、保护罩、密封环、上支座、活塞杆、活塞、调整垫片、压紧螺母、上励磁铁芯、下励磁铁芯、控制线、控制器、信号线、车高传感器、隔磁底板、下支座；在工作筒内安置有作为电磁场加载源的励磁线圈和励磁铁芯，磁流变弹性体位于上下励磁铁芯之间；螺旋弹簧安置于活塞和上励磁铁芯之间，可以支撑活塞，同时能够辅助减振装置吸收和降低振动能量；当车高传感器探测到车身发生低频、大幅度振动时，控制器向上励磁线圈和下激励磁线圈发出电流信号并实时控制，使工作筒内部的磁场增强，磁流变弹性体的刚度和阻尼增大，整个座椅减振悬置处于高刚度、大阻尼的减振状态；当车高传感器探测到车身发生高频、小幅度振动时，控制器向上励磁线圈和下激励磁线圈发出电流信号并实时控制，使工作筒内部的磁场减弱或消失，磁流变弹性体的刚度和阻尼减小，车辆座椅减振装置处于低刚度、小阻尼的减振状态，满足车辆行驶过程中座椅系统对多路况的减振要求，提高车辆的驾乘舒适性；所述上励磁线圈和上下励磁线圈由漆包铜导线绕制，为自制件，其功能是作为电磁场中电流加载源并调节电磁场强度；所述上励磁铁芯和下励磁铁芯为自制件，选择合金钢或其他强度及导磁率都很高的材料制作，其功能是作为电磁场的加载源；所述磁流变弹性体是实心圆柱体，为自制件，采用在硅橡胶基体中添加微米级直径的羰基铁粉制成，这种方式制备的磁流变弹性体比较软，刚度和阻尼可调性高，其功能是车辆座椅的减振和吸振；所述工作筒为圆形筒状件，为自制件，其上设有连线孔，选择不导磁的铝合金材质制作，其功能是隔断磁场并为活塞提供工作空间；所述螺旋弹簧为市购标准件，具体规格根据工作筒和活塞杆的尺寸而定，其功能是活塞的支撑以及车辆座椅的减振和吸振；所述保护罩为自制件，是普通钢铸造件，其功能是防尘和保护工作筒；所述上支座为自制件，采用普通钢材质制作，具体尺寸根据保护罩、活塞杆和车辆安装的尺寸而定，其功能是连接减振装置与车辆座椅；所述下支座为自制件，采用普通钢材料，具体尺寸根据工作筒和车辆安装的尺寸而定，其功能是连接减振装置与车辆座椅；所述控制器为市购件，型号为32位STM32F205RF微处理器，片内RAM为128KB，片内ROM为512KB，通过编程可以实现信号处理与控制；所述车高传感器为市购件，型号为宏创RQH‑10030，安装在车辆的车身与车桥之间，其功能是用来测量车身与车桥相对高度变化的频率和幅度；所述隔磁底板为自制件，采用不导磁的铝合金材料制成，具体尺寸根据工作筒和下励磁铁芯的尺寸而定，其功能是隔断底部磁场。