一種帶阻尼的汽車換擋桿的制作方法

本實用新型涉及汽車換擋桿裝置，特別是帶阻尼減震的汽車換擋桿。

背景技術：

由于汽車在行駛過程中，存在共振區，振動會通過拉索、車身等部件傳遞到換擋桿，從而影響換擋手感。目前行業內對于換擋桿阻尼器的設計主要有申請號為201120096910.6，名稱為一種減振換擋裝置的實用新型專利，申請號為201220610969.7，名稱為一種換擋桿的實用新型專利，和申請號為201120473275.9，名稱為汽車減振換檔裝置的實用新型專利等。這些換擋桿減振方式大都利用橡膠增大阻尼，吸收振動，但橡膠的阻尼系數相對穩定，減振效果存在明顯遲滯。

技術實現要素：

本實用新型的目的在于提供一種帶阻尼的汽車換擋桿裝置，快速消除桿頂因共振而產生的振動，實現更好的換擋手感。

為達到上述實用新型的目的，提供了一種帶阻尼的汽車換擋桿，包括上部換擋桿，和下部換擋桿；所述的上部換擋桿的一端固定連接有殼體；所述的下部換擋桿穿過所述的殼體，下部換擋桿在殼體內的一端固定連接有與下部換擋桿相垂直的活塞桿；活塞桿上套接有活塞，活塞桿和外殼之間設有導向套；所述的導向套與所述的殼體之間形成一個用于容納剪切增稠液的液體腔，所述的活塞將所述的密閉的液體腔分割為2個相對獨立的液體腔a和液體腔b；所述的活塞與所述的殼體間存在供剪切增稠液流動的間隙。

優選的，所述的殼體開口端上安裝有端蓋。

設置端蓋為了提高阻尼器的整體封閉性。

優選的，所述的下部換擋桿與所述的殼體間安裝有橡膠圈。

優選的，所述的活塞桿上有用于固定所述的活塞的限位機構。

優選的，所述的限位機構包括活塞桿頂部限位機構和緊固螺母。

所述的活塞桿頂部限位機構可以認為是一個階梯結構。

優選的，活塞與活塞桿之間連接有密封圈。

優選的，所述的活塞與所述的殼體之間存在的供剪切增稠液流動的間隙，其尺寸為2mm。

本實用新型中所述的剪切增稠液(Shear Thickening Fluid，簡稱ST F)，是由分散相粒子和分散介質組成，其中分散相粒子可以是天然存在的礦物質(如二氧化硅的堅球形微粒)，也可以是化學合成的聚合物，混入到不揮發、流動性好的無毒液體中，形成懸浮液或凝膠。所述的剪切增稠液(STF)的流變特性能隨著外加應力場的變化而變化。

當下部換擋桿受到共振產生的振動時，下部換擋桿帶動活塞桿連同活塞在殼體內運動，迫使活塞一側的STF經過活塞與殼體間的間隙流向另一側，即液體腔a內的STF經間隙流向液體腔b內，或液體腔b內的STF經間隙流向液體腔a內。由于粘度的影響，在STF和機械表面產生的粘滯阻力為阻尼器提供輸出力，從而帶動殼體及上部換擋桿進行運動。

當振動頻率較低時，STF表現出輕微的粘彈性效應，隨著頻率升高至臨界頻率以上，STF粘度激增，從而使阻尼器輸出的阻力急劇增大，實現快速消除共振的目的，即可以快速消除上部換擋桿的振動，實現更好的換擋手感。

針對不同動力總成對應的不同共振區域，可以通過調節活塞與殼體之間的間隙大小，或者通過制備不同流變特性的STF，改變STF的剪切應變速率，制造出不同響應頻率的帶阻尼器的汽車換擋桿。

本實用新型的有益效果是通過采用剪切增稠液阻尼器，有效的消除共振導致的換杠桿頂部抖動、振動異響等問題，提高了換擋手感。

附圖說明

圖1為帶阻尼的汽車換擋桿的總體結構示意圖；

圖2為帶阻尼的汽車換擋桿的有效粘滯阻力與共振曲線圖；

其中：

1-上部換擋桿 2-下部換擋桿 3-殼體

4-活塞桿 5-導向套 6-活塞

7-液體腔a 8-液體腔b 9-端蓋

10-橡膠圈 11-活塞桿頂部限位機構 12-緊固螺母

具體實施方式

以下結合附圖和具體實施例，對本實用新型做進一步說明。

根據圖1所述的一種帶阻尼的汽車換擋桿，包括上部換擋桿1，和下部換擋桿2；所述的上部換擋桿1的一端固定連接有殼體3；所述的下部換擋桿2的一端固定連接有活塞桿4；所述的下部換擋桿2穿過所述的殼體3，將所述的活塞桿4安裝在所述的殼體3內；所述的活塞桿4上還套裝有導向套5；所述的導向套5與所述的殼體3之間形成一個相對密閉的液體腔；所述的活塞桿4在所述的密閉的液體腔內的一端上連接有一活塞6，所述的活塞將所述的密閉的液體腔分割為2個相對獨立的液體腔a7和液體腔b8；所述的液體腔a7與液體腔b8內裝有剪切增稠液；所述的活塞6與所述的殼體3間存在供剪切增稠液流動的間隙。為了提高整體阻尼器的封閉性，在殼體3的開口端設置有端蓋9。所述的下部換擋桿2穿過殼體3的部分，安裝有橡膠圈10。在所述的活塞桿4上有用于固定所述的活塞6的限位機構；所述的限位機構包括活塞桿頂部限位機構11和緊固螺母12。在所述活塞6與活塞桿4的連接部分安裝有密封圈。所述的活塞6與殼體3間存在的供剪切增稠液流動的間隙，其尺寸為2mm。

所述的剪切增稠液(STF)，是由分散相粒子和分散介質組成，其中分散相粒子可以是天然存在的礦物質(如二氧化硅的堅球形微粒)，也可以是化學合成的聚合物，混入到不揮發、流動性好的無毒液體中，形成懸浮液或凝膠。所述的剪切增稠液(STF)的流變特性能隨著外加應力場的變化而變化。

當下部換擋桿2受到共振產生的振動時，下部換擋桿2帶動活塞桿4連同活塞6在殼體3內運動，迫使活塞6一側的STF經過活塞6與殼體3間的間隙流向另一側，即液體腔a7內的STF經間隙流向液體腔b8內，或液體腔b8內的STF經間隙流向液體腔a7內。由于粘度的影響，在STF和機械表面產生的粘滯阻力為阻尼器提供輸出力，從而帶動殼體3及上部換擋桿1進行運動。

如圖2所示，當振動頻率較低時，STF表現出輕微的粘彈性效應，隨著頻率升高至臨界頻率以上，STF粘度激增，從而使阻尼器輸出的阻力急劇增大，實現快速消除共振的目的，即可以快速消除上部換擋桿1的振動，實現更好的換擋手感。

針對不同動力總成對應的不同共振區域，可以通過調節活塞與殼體之間的間隙，或者通過制備不同流變特性的STF，改變STF的剪切應變速率，制造出不同響應頻率的帶阻尼器的汽車換擋桿。

以上已對本實用新型創造的較佳實施例進行了具體說明，但本實用新型創造并不僅限于所述的的實施例，熟悉本領域的技術人員在不違背本實用新型創造精神的前提下還可以作出種種的等同的變型或替換，這些等同變型或替換均包含在本申請權利要求所限定的范圍內。