一种带阻尼的汽车换挡杆的制作方法

本实用新型涉及汽车换挡杆装置，特别是带阻尼减震的汽车换挡杆。

背景技术：

由于汽车在行驶过程中，存在共振区，振动会通过拉索、车身等部件传递到换挡杆，从而影响换挡手感。目前行业内对于换挡杆阻尼器的设计主要有申请号为201120096910.6，名称为一种减振换挡装置的实用新型专利，申请号为201220610969.7，名称为一种换挡杆的实用新型专利，和申请号为201120473275.9，名称为汽车减振换档装置的实用新型专利等。这些换挡杆减振方式大都利用橡胶增大阻尼，吸收振动，但橡胶的阻尼系数相对稳定，减振效果存在明显迟滞。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种带阻尼的汽车换挡杆装置，快速消除杆顶因共振而产生的振动，实现更好的换挡手感。

为达到上述实用新型的目的，提供了一种带阻尼的汽车换挡杆，包括上部换挡杆，和下部换挡杆；所述的上部换挡杆的一端固定连接有壳体；所述的下部换挡杆穿过所述的壳体，下部换挡杆在壳体内的一端固定连接有与下部换挡杆相垂直的活塞杆；活塞杆上套接有活塞，活塞杆和外壳之间设有导向套；所述的导向套与所述的壳体之间形成一个用于容纳剪切增稠液的液体腔，所述的活塞将所述的密闭的液体腔分割为2个相对独立的液体腔a和液体腔b；所述的活塞与所述的壳体间存在供剪切增稠液流动的间隙。

优选的，所述的壳体开口端上安装有端盖。

设置端盖为了提高阻尼器的整体封闭性。

优选的，所述的下部换挡杆与所述的壳体间安装有橡胶圈。

优选的，所述的活塞杆上有用于固定所述的活塞的限位机构。

优选的，所述的限位机构包括活塞杆顶部限位机构和紧固螺母。

所述的活塞杆顶部限位机构可以认为是一个阶梯结构。

优选的，活塞与活塞杆之间连接有密封圈。

优选的，所述的活塞与所述的壳体之间存在的供剪切增稠液流动的间隙，其尺寸为2mm。

本实用新型中所述的剪切增稠液(Shear Thickening Fluid，简称ST F)，是由分散相粒子和分散介质组成，其中分散相粒子可以是天然存在的矿物质(如二氧化硅的坚球形微粒)，也可以是化学合成的聚合物，混入到不挥发、流动性好的无毒液体中，形成悬浮液或凝胶。所述的剪切增稠液(STF)的流变特性能随着外加应力场的变化而变化。

当下部换挡杆受到共振产生的振动时，下部换挡杆带动活塞杆连同活塞在壳体内运动，迫使活塞一侧的STF经过活塞与壳体间的间隙流向另一侧，即液体腔a内的STF经间隙流向液体腔b内，或液体腔b内的STF经间隙流向液体腔a内。由于粘度的影响，在STF和机械表面产生的粘滞阻力为阻尼器提供输出力，从而带动壳体及上部换挡杆进行运动。

当振动频率较低时，STF表现出轻微的粘弹性效应，随着频率升高至临界频率以上，STF粘度激增，从而使阻尼器输出的阻力急剧增大，实现快速消除共振的目的，即可以快速消除上部换挡杆的振动，实现更好的换挡手感。

针对不同动力总成对应的不同共振区域，可以通过调节活塞与壳体之间的间隙大小，或者通过制备不同流变特性的STF，改变STF的剪切应变速率，制造出不同响应频率的带阻尼器的汽车换挡杆。

本实用新型的有益效果是通过采用剪切增稠液阻尼器，有效的消除共振导致的换杠杆顶部抖动、振动异响等问题，提高了换挡手感。

附图说明

图1为带阻尼的汽车换挡杆的总体结构示意图；

图2为带阻尼的汽车换挡杆的有效粘滞阻力与共振曲线图；

其中：

1-上部换挡杆 2-下部换挡杆 3-壳体

4-活塞杆 5-导向套 6-活塞

7-液体腔a 8-液体腔b 9-端盖

10-橡胶圈 11-活塞杆顶部限位机构 12-紧固螺母

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例，对本实用新型做进一步说明。

根据图1所述的一种带阻尼的汽车换挡杆，包括上部换挡杆1，和下部换挡杆2；所述的上部换挡杆1的一端固定连接有壳体3；所述的下部换挡杆2的一端固定连接有活塞杆4；所述的下部换挡杆2穿过所述的壳体3，将所述的活塞杆4安装在所述的壳体3内；所述的活塞杆4上还套装有导向套5；所述的导向套5与所述的壳体3之间形成一个相对密闭的液体腔；所述的活塞杆4在所述的密闭的液体腔内的一端上连接有一活塞6，所述的活塞将所述的密闭的液体腔分割为2个相对独立的液体腔a7和液体腔b8；所述的液体腔a7与液体腔b8内装有剪切增稠液；所述的活塞6与所述的壳体3间存在供剪切增稠液流动的间隙。为了提高整体阻尼器的封闭性，在壳体3的开口端设置有端盖9。所述的下部换挡杆2穿过壳体3的部分，安装有橡胶圈10。在所述的活塞杆4上有用于固定所述的活塞6的限位机构；所述的限位机构包括活塞杆顶部限位机构11和紧固螺母12。在所述活塞6与活塞杆4的连接部分安装有密封圈。所述的活塞6与壳体3间存在的供剪切增稠液流动的间隙，其尺寸为2mm。

所述的剪切增稠液(STF)，是由分散相粒子和分散介质组成，其中分散相粒子可以是天然存在的矿物质(如二氧化硅的坚球形微粒)，也可以是化学合成的聚合物，混入到不挥发、流动性好的无毒液体中，形成悬浮液或凝胶。所述的剪切增稠液(STF)的流变特性能随着外加应力场的变化而变化。

当下部换挡杆2受到共振产生的振动时，下部换挡杆2带动活塞杆4连同活塞6在壳体3内运动，迫使活塞6一侧的STF经过活塞6与壳体3间的间隙流向另一侧，即液体腔a7内的STF经间隙流向液体腔b8内，或液体腔b8内的STF经间隙流向液体腔a7内。由于粘度的影响，在STF和机械表面产生的粘滞阻力为阻尼器提供输出力，从而带动壳体3及上部换挡杆1进行运动。

如图2所示，当振动频率较低时，STF表现出轻微的粘弹性效应，随着频率升高至临界频率以上，STF粘度激增，从而使阻尼器输出的阻力急剧增大，实现快速消除共振的目的，即可以快速消除上部换挡杆1的振动，实现更好的换挡手感。

针对不同动力总成对应的不同共振区域，可以通过调节活塞与壳体之间的间隙，或者通过制备不同流变特性的STF，改变STF的剪切应变速率，制造出不同响应频率的带阻尼器的汽车换挡杆。

以上已对本实用新型创造的较佳实施例进行了具体说明，但本实用新型创造并不仅限于所述的的实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型创造精神的前提下还可以作出种种的等同的变型或替换，这些等同变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。