发明名称 可控制振动装置、磁流变流体阻尼器、阻尼器以及单管阻尼器
摘要 一种可控制的振动装置,例如线性流体阻尼器,其中一个连接至一可控制阀上的电连接部,最好是设在活塞总成内,系由一个单股电导体所构成。在一实施例中,活塞和活塞扞最好是用来做为低电位(接地或电回返路径)的表面。一个最好包括有挠性膜片的蓄压器总成可用来将内含流体之腔室自一加压的蓄压器腔室加以分隔开。在磁流变(MR)流体阻尼器中,其描述一种特别的密封系统,其在活塞杆的表面有修整结果与磁性柔软颗粒尺寸间有一种特定的关系,可增进密封系统的寿命。一个具有可减低摩擦之表面处理部的金属衬套可配合一种充能唇式密封件使用,来防阻磁性颗粒自阻尼器内漏出,并支撑侧向负载。此磁性控制阀可以由分开的顶和底磁极片所构成,其等系自一个外侧环状环上分隔开,而构成一个流体通道。顶磁极片和环状环可由桥接元件加以固定在一起,例如非磁性的焊接部、点焊焊接的板,或者另一种方式是以粉末金属制程,例如PIM或MIM,制成单件式单元。线圈总成的结构可以制做成具有轴向延伸的销,以供轻易地连接一导体。一弹性体元件可提供与单股导体间的电和流体密封式啮合。最好能以压按式连接器来形成单股导体和轴向延伸之销之间的电连接部。在一个双单股导体型式中,其一单股可承载流入的电流,而另一者则承载流出的电流。
申请公布号 TW343260 申请公布日期 1998.10.21
申请号 TW086109266 申请日期 1997.07.01
申请人 罗德公司 发明人 大卫.卡尔生;肯尼士.A.圣克莱尔;唐纳德R.普林勒;麦克J.克桑
分类号 F16F6/00;F16F9/04;H01F1/28 主分类号 F16F6/00
代理机构 代理人 康伟言 台北巿南京东路三段二四八号七楼;恽轶群 台北巿松山区南京东路三段二四八号七楼
主权项 1.一种可控制振动装置,具有一个其内构成一个内 部空穴 的本体、一个可配合该内部空穴作动的活塞、一 种可将该 内部空穴分成上方腔室和下方腔室的装置、一种 盛装在该 上方和下方腔室内的流体、一种可用来控制该流 体在该上 方和下方腔室间之流动的可电控制构件,其改良之 处包含 有:(a)一种电路装置,用以将高电位电流携至该可 电控 制构件上,该电路装置包括有一个单股电导体,穿 过该内 部空穴;以及(b)一种装置,用来将该电路装置连接 至一 低电位而完成之。2.根据申请专利范围第1项之装 置,进一步包含有一种装 置,可做流体地密封住该单股电线。3.根据申请专 利范围第2项之装置,其中该密封用装置包 含有弹性体元件。4.根据申请专利范围第2项之装 置,其中该装置是一个可 控制的流体阻尼器,具有一个构成一内部空穴并在 其内形 成有一穿孔的阻尼器本体、一个滑动地容置于该 穿孔内的 活塞杆、一个结合至该活塞杆上而将该内部空穴 分成上方 腔室和下方腔室的活塞、一种盛装在该上方和下 方腔室内 的流体、一个可控制该流体在上方和下方腔室之 间流动的 可电控制阀。5.根据申请专利范围第4项之装置,进 一步包含有一种装 置,用来将该单股电导体装置做流体的密封,其中 该流体 密封用的装置是压缩在该活塞杆与该活塞的一部 份之间, 以供将该弹性体元件膨胀成和该单股导体做紧密 的接触, 同时也和该活塞的另一部份做紧密的接触。6.根 据申请专利范围第4项之装置,其中该用来完成该 电 路装置的装置包含有至少一个导电销,其系用来形 成该单 股电导体和该可电控制阀之间的电接触。7.根据 申请专利范围第6项之装置,进一步包含有一种压 按式电连接器,其可啮合该单股电线之一末端与该 至少一 个导电销。8.根据申请专利范围第6项之装置,其中 该至少一个导电 销是一个轴向的销,电连接至一个卷绕的线圈上, 该线圈 系包含在该用来将电路装置连接至低电位的装置 内。9.根据申请专利范围第6项之装置,其中该用来 将该电路 装置连接至低电位的装置进一步包含有另一个导 电销,以 及一个连接器,其可将该另一个导电销结合至该活 塞的一 个金属部位上。10.根据申请专利范围第9项之装置 ,进一步包含有一个绝 缘体,位在该压按式电连接器与该活塞的金属部位 之间, 以防止该电路装置的短路。11.根据申请专利范围 第6项之装置,其中该活塞包含有一 个上磁极片和一个环状环,该环状环系由多个桥接 元件加 以连接至该上磁极片上。12.根据申请专利范围第 11项之装置,其中该等多个桥接 元件包括有非磁性焊接部。13.根据申请专利范围 第11项之装置,其中该等多个桥接 元件包括有非磁性销。14.根据申请专利范围第11 项之装置,其中该上磁极片和 该环状环系由一种粉末金属材料所制成。15.根据 申请专利范围第11项之装置,其中该上磁极片和 该环状环系由一种自包括有粉末射出成型(PIM)制 程和金 属射出成型(MIM)制程之族群中所选出之方法所制 成的单 件式元件。16.根据申请专利范围第11项之装置,其 中该阻尼器本体 是由一种磁性柔软材料所制成,并做为一磁回路的 一个主 要部份。17.根据申请专利范围第11项之装置,其中 该环状环构成 该活塞的外侧周边部份,而该外侧周边部份上设有 至少一 个由磁性柔软材料所制成的耐磨条带。18.根据申 请专利范围第17项之装置,其中该至少一个耐 磨条带上进一步包括有一个可减底摩擦的表面处 理部。19.根据申请专利范围第17项之装置,其中该 阻尼器本体 是由一种磁性柔软材料所制成,其可配合于该耐磨 条带而 构成一磁回路的一个主要部份。20.根据申请专利 范围第11项之装置,其中该流体包含有 磁流变流体,包含有标称直径自约1微米至约6微米 的顺磁 性颗粒悬浮在一载体流体内。21.根据申请专利范 围第4项之装置,其中该活塞杆具有一 表面修整部,其中其内的刮痕深度是小于包含在磁 流变性 流体内之磁性柔软颗粒的标称颗粒直径的约25%。 22.根据申请专利范围第21项之装置,其中该穿孔是 被密 封住而可防止该磁流变流体的漏出,并系由一金属 衬套和 一弹性体密封部的组合来加以保护免于受侧向负 载的作用 。23.根据申请专利范围第22项之装置,其中该金属 衬套进 一步包含有一金属层,具有一层由多孔质而浸渍于 铅和氟 化聚乙烯聚合物的材料所构成的表面涂层。24.根 据申请专利范围第22项之装置,其中该弹性体密封 件包含有一个充能唇式密封件,由一种氟碳弹性体 材料所 制成。25.根据申请专利范围第22项之装置,其中该 弹性体密封 件是由一种硬度范围在约65与约90之间的氟碳弹性 体材料 所制成。26.根据申请专利范围第4项之装置,进一 步包含有一个蓄 压器总成,设置在该第一和第二腔室之一者旁边, 该蓄压 器总成具有一个相当坚硬的本体部位,包括有一个 密封件 ,其可密封住阻尼器本体的内侧周边,以及一个挠 性部份 ,密封封固定在该本体部位上,而使得该蓄压器总 成能够 以该挠性部份来吸收活塞的低振幅位移,而不会使 该密封 件相对于该内侧周边移动。27.根据申请专利范围 第26项之装置,其中该挠性部份进 一步包含有一片弹性体膜片。28.一种可控制振动 装置,具有一个至少部份地构成一内 部空穴的本体、一个与该内部空穴互相作用的活 塞和一个 可电控制的构件,其改良之处包含有:a)一个线圈总 成, 设置在该可电控制构件内,进一步包含有一个线轴 、一条 绕着该线轴卷绕起来的卷绕线和至少一个电连接 至该卷绕 线上的轴向的导电销。29.一种磁流变流体阻尼器, 具有一个构成其内形成有一 穿孔之内部空穴的阻尼器本体、一个滑动地容置 于该穿孔 内的活塞杆、一个结合至该活塞杆上而将该内部 空穴分成 上方腔室和下方腔室的活塞总成、一种盛装在该 上方和下 方腔室内的磁流变流体、一个用来控制该上方和 下方腔室 间流体之流通的可电控制阀,该活塞总成包含有:a) 一个 由磁性柔软材料所制成的顶磁极片;b)一个环状的 外侧环 ,围绕着该顶磁极片,亦是由一种磁性柔软材料所 制成的 ;c)桥接元件,将该顶磁极片结合至该外侧环上;d)一 底 磁极片,连接至该活塞杆上;以及e)一线圈总成,进 一步 包含有一个线轴、一个绕着该线轴卷绕起来的线 圈和至少 一个电连接至该线圈上的轴向的导电销,该线圈总 成系相 对于该顶磁极片和该底磁极片而夹持在定位上的 。30.根据申请专利范围第29项之阻尼器,其中该线 圈总成 进一步包含有一对轴向的导电销,第一销系经由第 一电连 接器而将该线圈总成连接至一个高电位电流源上, 而第二 销则经由第二电连接器来将该线圈总成连接至一 个低电位 上。31.根据申请专利范围第30项之阻尼器,其中该 第一电连 接器是一压按式连接器。32.根据申请专利范围第 29项之阻尼器,其中该线圈总成 进一步包含有一模制部份,形成有至少一个定位突 部,其 系容置于至少一个形成在该活塞上的孔洞。33.根 据申请专利范围第29项之阻尼器,其中该桥接装置 是由多个分隔开的非磁性互连部所构成的。34.根 据申请专利范围第29项之阻尼器,其中该阻尼器本 体上承载着由激发该线圈总成所产生之磁通量的 主要部份 。35.一种磁流变(MR)流体阻尼器,包括有一个阻尼 器本体 ,具有一个内部空穴,内含有某一量的MR流体,其一 末端 上具有一穿孔,该穿孔内系以滑动的方式容置一根 活塞杆 ,一种装置,用来将该穿孔密封而防止流体的外漏, 该( MR)流体阻尼器包含有:一根活塞杆,具有一个表面 修整 部,其中其内的标称刮痕深度(Rz)是小于内含于该MR 流体 内之磁性柔软颗粒的标称尺寸的约25%。36.根据申 请专利范围第35项之MR流体阻尼器,其中密封 用的装置是由一个充能的弹性体唇式密封件所构 成,其系 由一种硬度范围在约65至约90之间的氟碳弹性体所 制成的 。37.根据申请专利范围第35项之MR流体阻尼器,其 中该可 滑动地容置该活塞杆的穿孔包括有一个金属质的 衬套,其 包含有一个钢质环,具有一层埋设在铅和氟化聚乙 烯聚合 物内的多孔质材料涂层。38.根据申请专利范围第 35项之MR流体阻尼器,其中活塞 杆具有范围在约Rz12微英寸和约Rz20微英寸之间的 标称表 面粗糙度,而该等磁性柔软颗粒具有在约1微米和 约6微米 之间的标称直径。39.根据申请专利范围第31项之MR 流体阻尼器,其中该活 塞杆是在其长度的至少一部份由选自包括有铬、 碳化硼、 钼和钨之族群内的一者来加以做表面修整处理的 。40.一种磁流变(MR)流体阻尼器,包含有:(a)一个阻 尼器 本体,系由磁性柔软材料所制成,至少部份地构成 一个内 部空穴,其内含有某一量的MR流体;以及(b)一活塞总 成 ,其包括有一个磁回路的一部份,一线圈总成,用以 将该 磁回路做磁激发而在其内产生磁通量,以及一个贯 穿该活 塞的通道,内含有某一量的MR流体,其在该激发时可 改变 流变性,而其中该阻尼器本体构成该磁回路的一部 份。41.根据申请专利范围第40项之MR流体阻尼器, 其中该活 塞包含有至少一条由磁性柔软材料所制成的耐磨 条带,固 定于该活塞的周边上,该耐磨条带亦包含有该磁性 回路的 一部份,用来控制该MR流体之流动经过该通道。42. 根据申请专利范围第41项之MR流体阻尼器,其中该 耐 磨条带包含有一个钢制的环。43.根据申请专利范 围第42项之MR流体阻尼器,其中该钢 制的环是以一个可减低摩擦的表面处理物加以处 理过的。44.根据申请专利范围第42项之MR流体阻尼 器,其中该减 低摩擦的表面处理物是选自包括有多孔质青铜、 镍、氟化 聚乙烯聚合物和其等的混合物的族群的。45.一种 阻尼器,包含有:(a)一个阻尼器本体,构成一个 内部空穴,内含有某一量的液体,并具有一个穿孔 形成在 其一末端上;(b)一根活塞杆,滑动地容置于该穿孔 内;( c)一个活塞,固定在该活塞杆的一末端上;而将该空 穴分 成二个腔室;以及(d)一个蓄压器总成,可与该二个 腔室 中的一个互相作用,并部份地构成一蓄压器腔室, 其内完 全不含有液体,该蓄压器总成能够根据该活塞的移 动而移 动,该蓄压器总成包括有一个坚硬的蓄压器本体, 一个环 周密封件和一个挠性分隔件固定于该坚硬的蓄压 器本体上 ;而该挠性分隔件可吸收该活塞的低振幅动作,因 之而使 该环周密封件的动作减至最少。46.根据申请专利 范围第45项之阻尼器,其中该挠性分隔 件是一片弹性体膜片。47.根据申请专利范围第45 项之阻尼器,其中该蓄压器腔 室可以加压至约100至约500psi之范围内的水准。48. 根据申请专利范围第45项之阻尼器,其中该蓄压器 总 成是包括在一个MR阻尼器内的。49.一种单管式阻 尼器,包含有:(a)一个阻尼器本体,具 有一端帽和一顶帽,构成一个内部空穴,其内含有 某一量 的液体,而在其顶帽上设有一个穿孔;(b)一根活塞 杆, 滑动地容置于该穿孔内;(c)一个活塞,固定在该活 塞杆 的一末端上;而将该空穴分成二个腔室;以及(d)一 个膜 片总成,可与该二个腔室中的一个互相作用,而部 份地构 成一蓄压器腔室,其内完全不含有液体,该膜片总 成能够 根据该活塞的移动而移动,该蓄压器腔室可加压至 在100- 500psi之间,而不需要使用充填阀。50.一种磁流变(MR )流体阻尼器,包含有:(a)一个阻尼器 本体,至少部份地构成一个内部空穴,其内含有某 一量的 MR流体,且其具有一个穿孔形成于其内;以及(b)一根 活 塞杆,滑动地容置于该穿孔内,(c)一个活塞总成,结 合 至该活塞杆的一末端上,而将该内部空穴分成二个 腔室, 该活塞总成进一步包括有一个耐磨表面,用以减少 该活塞 总成与该阻尼器本体间的摩擦,其包括有一个可减 低摩擦 的表面处理物,系选自包括有多孔质青铜、镍、氟 化聚乙 烯聚合物和其等的混合物等的族群中的。图式简 单说明: 第一图a是本发明MR流体阻尼器的一个实施例的部 份剖面 侧视图。第一图b是蓄压器膜片皱摺部份的部份放 大剖面 侧视图。第一图c是活塞总成和阻尼器本体的部份 放大剖 面侧视图,显示出存在于外侧环和阻尼器本体内的 磁通量 线的估算。第一图d是置入式线圈总成的等角视图 。第二 图是本发明MR流体阻尼器的第二实施例的部份剖 面侧视图 。第三图a是一个包括有供本发明MR流体阻尼器使 用之电 连接器的杆末端的部份剖面图。第三图b是一个活 塞杆和 密封件的部份剖面图,显示出刮痕深度和在密封件 下方承 载/携带MR颗粒的倾向的关系。第三图c是一图形, 显示 活塞杆之表面修整度(Rz)与标称MR颗粒尺寸间的较 佳尺寸 关系。第四图a是第一图a中之MR阻尼器自活塞总成 的底部 下方观看时的部份剖面末端视图。第四图b是第一 图a中之 MR阻尼器自活塞总成的顶部上方观看时的部份剖 面末端视 图。第四图c是一条耐磨条带在安装至活塞总成上 之前的 切断侧视图。第四图d是第四图c中的耐磨条带的 末端视图 ,显示出其可减底摩擦之表面的处理结果。第四图 e是活 塞总成的切开剖面图,显示出非磁性焊接部和销组 合而成 的桥接元件的细部。第四图f是由PIM或MIM制程所制 成之 活塞总成的部份剖面顶视图。第四图g是活塞总成 的部份 剖面顶视图,显示出点焊式不锈钢桥接元件。第五 图a是 一个活塞总成的部份剖面侧视图,其包括有二个单 股电导 体,一个供电流流入之用,一个供电流流出之用。 第五图 b是第五图a的活塞总成的底视图。第六图和第七 图是图形 ,显示出磨耗(重量损耗)与不同的耐磨材料组合的 关系。
地址 美国