專利名稱：一種汽車能量再生減振器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種能量回收技術(shù)，特別是涉及用于回收汽車在行駛過程中產(chǎn)生的振 動能量的汽車減振器。
背景技術(shù)：
汽車懸架是一個含有彈性和阻尼元件的振動非線性系統(tǒng)，該系統(tǒng)在路面不平度和 發(fā)動機振源激勵下會產(chǎn)生隨機振動。通常情況下，這部分振動機械能是由汽車懸架減振器 將其轉(zhuǎn)化為熱能白白耗散掉，尤其在重型貨車中，這部分的能量還是相當大的，應(yīng)當加以回 收利用。據(jù)檢索，目前已經(jīng)有將汽車懸架振動能量回收的裝置，如公開號為CN1562652A的 中國專利申請公開了一種車用饋能型懸架，該車用饋能型懸架由彈簧、饋能油缸、饋能功率 調(diào)節(jié)器、單向閥、儲能器、液壓耗能組件(液壓動力制動器、液壓動力轉(zhuǎn)向器等)、液壓油箱 和油管組成?？梢詫鹘y(tǒng)被動懸架系統(tǒng)中的阻尼元件所消耗的能量轉(zhuǎn)化成液壓能并儲存 在儲能器中，反饋所獲得的液壓能可以供車輛上的液壓耗能組件使用，使車輛獲得良好的 經(jīng)濟性。又如公開號為CN101550979A的中國專利申請公開了一種回收振動能量的汽車減 振器，它包括減振器體和安裝襯套，其特征在于，還包括外套筒、減振器芯、連接桿和復(fù)位 彈簧；所述復(fù)位彈簧設(shè)置在外套筒內(nèi)，復(fù)位彈簧的兩端分別與外套筒和減振器體上端相 連；所述減振器體內(nèi)設(shè)有空腔，所述減振器芯可相對減振器體上下運動的設(shè)置在減振器體 空腔內(nèi)，減振器芯的上端通過連接桿與外套筒相連；所述減振器芯上設(shè)有磁極，所述減 振器體為其上設(shè)有繞組的導(dǎo)磁體。本發(fā)明以直線發(fā)電機來吸收車輛上下振動產(chǎn)生的能量， 直接輸出電能加以利用。還有如公告號為CN2811056Y的中國專利公開了一種永磁式饋能型懸架，由彈簧、 能量轉(zhuǎn)化磁路和饋能電路組成；能量轉(zhuǎn)化磁路由共用鐵芯的勵磁永磁體與饋能線圈組成； 饋能電路由饋能線圈與整流器總成和蓄電池由電磁導(dǎo)線依次連接成回路；彈簧與勵磁永磁 體和饋能線圈組成饋能裝置機械并聯(lián)于簧載質(zhì)量與車軸之間。本發(fā)明可以將傳統(tǒng)被動懸架 系統(tǒng)中的阻尼元件所消耗的能量轉(zhuǎn)化成電能并儲存在蓄電池中，反饋所獲得的電能可以 供汽車上的其他用電器使用，使汽車獲得良好的經(jīng)濟性。上述三種對汽車振動能量的回收利用的技術(shù)方案中，有以液壓儲能形式的能量回 收，有以直線電機為能量回收裝置的，有以電磁感應(yīng)線圈為回收裝置的，但液壓儲能存在能 量利用不方便的缺點，直線電機存在成本高、控制復(fù)雜等缺點以及電磁感應(yīng)線圈回收裝置 存在體積大、效率低等缺點。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于解決上述現(xiàn)有能量回收減振器結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高和體積大的問 題，提供一種結(jié)構(gòu)緊湊、簡潔、效率高的汽車能量再生減振器，以一種簡單的機電手段將懸架振動機械能回收轉(zhuǎn)換為電能。本發(fā)明技術(shù)方案是一種汽車能量再生減振器，包括上工作缸、下工作缸、回能電 機、運動轉(zhuǎn)換機構(gòu)和傳動機構(gòu)；所述下工作缸可滑動地連接到所述上工作缸；所述運動轉(zhuǎn) 換機構(gòu)將汽車輪子的振動而引起的直線運動轉(zhuǎn)換成旋轉(zhuǎn)運動；所述傳動機構(gòu)將所述旋轉(zhuǎn)運 動傳送到所述回能電機，通過所述回能電機產(chǎn)生電能；其特征在于所述運動轉(zhuǎn)換機構(gòu)安 裝在所述的下工作缸中，為滾珠絲桿副，包括滾珠絲桿和絲桿螺母；所述絲桿螺母連接在下 工作缸上，所述滾珠絲桿安裝在上工作缸上并設(shè)有上端主軸與所述傳動機構(gòu)連接；所述傳 動機構(gòu)包括第一超越離合器和第二超越離合器，其分別連接在所述滾珠絲桿上，所述二個 超越離合器的離合方向互為相反。通過滾珠絲桿副進行運動轉(zhuǎn)換，使減振器的結(jié)構(gòu)更為 緊湊，同時，可提高其轉(zhuǎn)換的可靠性和轉(zhuǎn)換效率；二個離合方向互為相反的超越離合器，可 以將所述上工作缸的向上運動和向下運動均轉(zhuǎn)換成同一方向的旋轉(zhuǎn)運動，提高了所述回能 電機產(chǎn)生電能的效率，使汽車的振動部分得到回收。作為優(yōu)選，所述傳動機構(gòu)安裝在所述上工作缸中，還包括第一主動齒輪、第二主動 齒輪、第一齒圈、第二齒圈、第三齒圈和二個行星齒輪；所述第一超越離合器和第二超越離 合器的內(nèi)圈與所述絲桿上端主軸連接，所述第一超越離合器和第二超越離合器的外圈分別 與所述第一主動齒輪和第二主動齒輪連接；所述第一齒圈、第二齒圈和第三齒圈固化為一 體，所述第一主動齒輪有選擇地通過所述二個行星齒輪與所述第一齒圈嚙合；所述第二主 動齒輪有選擇地與所述第二齒圈嚙合。通過三個固化為一體的齒圈的設(shè)置，使傳動機構(gòu)的 結(jié)構(gòu)非常緊湊，可以完全設(shè)置在所述上工作缸內(nèi)，使整個減振器更為簡潔、可靠。作為優(yōu)選，在所述回能電機輸入軸上還設(shè)有一個嚙合齒輪，與所述傳動機構(gòu)上的 第三齒圈嚙合，所述第一齒圈、第二齒圈的旋轉(zhuǎn)運動通過所述第三齒圈和嚙合齒輪傳輸?shù)?所述回能電機。通過在回能電機上設(shè)置嚙合齒輪來傳輸所述第一齒圈、第二齒圈的旋轉(zhuǎn)運 動到回能電機，便于回能電機與所述傳動機構(gòu)的連接安裝。作為優(yōu)選，所述傳動機構(gòu)還包括一個傳動主軸和一個聯(lián)軸器，在所述絲桿上端主 軸通過所述聯(lián)軸器連接在所述傳動主軸上。在所述傳動機構(gòu)設(shè)置獨立的傳動主軸，并通過 聯(lián)軸器與所述絲桿上端主軸連接，便于所述滾珠絲桿與所述傳動機構(gòu)的連接安裝。作為優(yōu)選，在所述上工作缸中設(shè)有一個回能電機安裝支架和一個傳動支架；所述 回能電機安裝支架設(shè)置于靠近上工作缸的上端；所述傳動支架設(shè)置于靠近上工作缸的下 端；所述回能電機安裝的所述回能電機安裝支架上，在所述傳動支架上設(shè)有推力軸承，所述 滾珠絲桿通過該推力軸承可轉(zhuǎn)動地連接在所述傳動支架上。該結(jié)構(gòu)的設(shè)置更能滿足所述 回能電機、所述傳動機構(gòu)以及所述滾珠絲桿之間的連接和安裝，使整體減振器更加緊湊、簡 潔。作為優(yōu)選，在所述上工作缸的底部和所述滾珠絲桿的下端還設(shè)有緩沖塊，用于減 少所述上工作缸的底部與所述下工作缸上端以及所述滾珠絲桿下端與所述下工作缸撞擊， 提高減振器的使用壽命。


圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為圖1的A部放大圖。
編號說明
1上工作缸
2下工作缸
3滾珠絲桿 3a絲桿上端主軸 3b絲桿緩沖塊
4絲桿螺母5回能電機6第一齒圈7第二齒圈8第三齒圈9第一主動齒輪10第二二主動齒輪11行!1齒輪12第--超越離合器13第二二超越離合器14嚙合齒輪15傳動主軸16聯(lián)軸器17滾動軸承18傳動支架19推力軸承20回能電機安裝支架21緩沖塊支架22官緩沖塊23上吊環(huán)24下吊環(huán)25軸承檔圈。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步的描述。參見圖1和圖2，一種汽車能量再生減振器，包括上工作缸1、下工作缸2、回能電 機5、滾珠絲桿3、絲桿螺母4、第一主動齒輪9、第二主動齒輪10、第一超越離合器12、第二 超越離合器13、第一齒圈6、第二齒圈7、第三齒圈8、行星齒輪11、傳動主軸15和嚙合齒輪 14。在所述下工作缸2的上端設(shè)有一個開口，所述絲桿螺母4連接在所述下工作缸2 上端的該開口上；所述滾珠絲桿3的上端設(shè)有絲桿上端主軸3a，下端設(shè)有絲桿緩沖塊3b，所 述滾珠絲桿3與所述絲桿螺母4組成一個運動轉(zhuǎn)換機構(gòu)。所述第一齒圈6、第二齒圈7和第三齒圈8固化為一體，其外圈上設(shè)有滾動軸承17與所述上工作缸1內(nèi)壁連接；所述行星齒輪11通過銷軸連接在一個傳動支架18上；所述第 一主動齒輪9、第二主動齒輪10、第一超越離合器12、第二超越離合器13、第一齒圈6、第二 齒圈7、第三齒圈8、行星齒輪11、傳動主軸15和嚙合齒輪14組成一個傳動機構(gòu)。在該傳 動機構(gòu)中，所述第一主動齒輪9和第二主動齒輪10分別固定在所述第一超越離合器12和 第二超越離合器13的外圈上；所述第一超越離合器12和第二超越離合器13的內(nèi)圈固定的 所述傳動主軸15上；所述第一主動齒輪9與所述二個行星齒輪11嚙合，所述二個行星齒輪 11再與所述第一齒圈6嚙合；所述第二主動齒輪10與所述第二齒圈7嚙合；所述第三齒圈 8與所述嚙合齒輪14嚙合；所述第一超越離合器12和第二超越離合器13的離合方向互為 相反，所述第一超越離合器12逆時針嚙合，順時針脫開；所述第二超越離合器13順時針嚙 合，逆時針脫開。在所述上工作缸1內(nèi)還設(shè)有回能電機安裝支架20，所述回能電機5安裝在該回能 電機安裝支架20上；在所述傳動支架18的中間設(shè)有通孔，在所述上工作缸1的底部也設(shè)有 一個軸孔，在該軸孔中設(shè)有二個推力軸承19，其上部設(shè)有軸承檔圈25，所述絲桿上端主軸 3a通過所述推力軸承19連接在該軸孔上，其伸入到所述上工作缸1內(nèi)的部分通過一個聯(lián)軸 器16與伸出所述傳動支架18所設(shè)通孔的傳動主軸15連接。在所述上工作缸1的底部下面還設(shè)有一個緩沖塊支架21，在所述緩沖塊支架21上 連接有一個壓縮緩沖塊22，并且該壓縮緩沖塊22套設(shè)在所述滾珠絲桿3伸出所述下工作 缸2部分。在所述上工作缸1的上端和下工作缸2的底部還分別連接有上吊環(huán)23和下吊 環(huán)24。該能量再生減振器通過將汽車在行駛時產(chǎn)生的振動的直線運動通過運動轉(zhuǎn)換機 構(gòu)轉(zhuǎn)換成旋轉(zhuǎn)運動并通過傳動機構(gòu)將旋轉(zhuǎn)運動傳輸?shù)交啬茈姍C，并由回能電機產(chǎn)生電能。 該能量再生減振器工作時，當下工作缸2在振動力的推動下相對作向上運動(按圖示位置 確定，以下同)，由于所述絲桿螺母4固定在所述下工作缸2上，所述下工作缸2的相對向上 運動使所述滾珠絲桿3作逆時針旋轉(zhuǎn)，由于所述第一超越離合器12逆時針嚙合，順時針脫 開，所述第二超越離合器13順時針嚙合，逆時針脫開，所以，此時逆時針旋轉(zhuǎn)的傳動主軸15 通過第一超越離合器12帶動第一主動齒輪9作逆時針旋轉(zhuǎn)，并通過與其嚙合的行星齒輪8、 第一齒圈6、第三齒圈8和嚙合齒輪14帶動回能電機5作逆時針旋轉(zhuǎn)；當下工作缸2在振動 力的推動下反彈，作向相對下運動并帶動所述滾珠絲桿3作順時針旋轉(zhuǎn)，由于所述第一超 越離合器12逆時針嚙合，順時針脫開，所述第二超越離合器13順時針嚙合，逆時針脫開，所 以，此時順時針旋轉(zhuǎn)的傳動主軸15通過第二超越離合器13帶動第二主動齒輪9作順時針 旋轉(zhuǎn)，進而帶動與其嚙合的第二齒圈7、第三齒圈8和嚙合齒輪14帶動回能電機5同樣作逆 時針旋轉(zhuǎn)，從而保證不管下工作缸2是相對向上運動還是相對向下運動，均能使回能電機5 作同一方向旋轉(zhuǎn)。以上所述的實施例只是本發(fā)明的一種較佳方案，并非對本發(fā)明作任何形式上的限 制，在不超過權(quán)利要求所記載的技術(shù)方案的前提下還有其它的變體及改型。
權(quán)利要求
一種汽車能量再生減振器，包括上工作缸、下工作缸、回能電機、運動轉(zhuǎn)換機構(gòu)和傳動機構(gòu)；所述下工作缸可滑動地連接到所述上工作缸；所述運動轉(zhuǎn)換機構(gòu)將汽車輪子的振動而引起的直線運動轉(zhuǎn)換成旋轉(zhuǎn)運動；所述傳動機構(gòu)將所述旋轉(zhuǎn)運動傳送到所述回能電機，通過所述回能電機產(chǎn)生電能；其特征在于所述運動轉(zhuǎn)換機構(gòu)安裝在所述的下工作缸中，為滾珠絲桿副，包括滾珠絲桿和絲桿螺母；所述絲桿螺母連接在下工作缸上，所述滾珠絲桿安裝在上工作缸上并設(shè)有上端主軸與所述傳動機構(gòu)連接；所述傳動機構(gòu)包括第一超越離合器和第二超越離合器，其分別連接在所述滾珠絲桿上，所述二個超越離合器的離合方向互為相反。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種汽車能量再生減振器，其特征在于所述傳動機構(gòu)安裝 在所述上工作缸中，還包括第一主動齒輪、第二主動齒輪、第一齒圈、第二齒圈、第三齒圈和 二個行星齒輪；所述第一超越離合器和第二超越離合器的內(nèi)圈與所述滾珠絲桿上端主軸連 接，所述第一超越離合器和第二超越離合器的外圈分別與所述第一主動齒輪和第二主動齒 輪連接；所述第一齒圈、第二齒圈和第三齒圈固化為一體，所述第一主動齒輪有選擇地通過 所述二個行星齒輪與所述第一齒圈嚙合；所述第二主動齒輪有選擇地與所述第二齒圈嚙I=I O
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種汽車能量再生減振器，其特征在于在所述回能電 機輸入軸上還設(shè)有一個嚙合齒輪，與所述傳動機構(gòu)上的第三齒圈嚙合，所述第一齒圈、第二 齒圈的旋轉(zhuǎn)運動通過所述第三齒圈和嚙合齒輪傳輸?shù)剿龌啬茈姍C。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種汽車能量再生減振器，其特征在于所述傳動機構(gòu) 還包括一個傳動主軸和一個聯(lián)軸器，在所述絲桿上端主軸通過所述聯(lián)軸器連接在所述傳動 主軸上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種汽車能量再生減振器，其特征在于在所述上工作 缸中設(shè)有一個回能電機安裝支架和一個傳動支架；所述回能電機安裝支架設(shè)置于靠近上工 作缸的上端；所述傳動支架設(shè)置于靠近上工作缸的下端；所述回能電機安裝在所述回能電 機安裝支架上，在所述傳動支架上設(shè)有推力軸承，所述滾珠絲桿通過該推力軸承可轉(zhuǎn)動地 連接在所述傳動支架上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種汽車能量再生減振器，其特征在于在所述上工作 缸的底部和所述滾珠絲桿的下端還設(shè)有緩沖塊。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種汽車能量再生減振器，其特征在于所述傳動機構(gòu)還包 括一個傳動主軸和一個聯(lián)軸器，在所述絲桿上端主軸通過所述聯(lián)軸器連接在所述傳動主軸 上。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種汽車能量再生減振器，其特征在于在所述上工作缸的 底部和所述滾珠絲桿的下端還設(shè)有緩沖塊。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種汽車能量再生減振器，包括上工作缸和下工作缸，所述下工作缸可滑動地連接在所述上工作缸中，在所述上工作缸中設(shè)有一個回能電機和一個傳動機構(gòu)；在下工作缸中設(shè)有一個運動轉(zhuǎn)換機構(gòu)。所述運動轉(zhuǎn)換機構(gòu)為一個滾珠絲桿副，它將汽車輪子的振動而引起的直線運動轉(zhuǎn)換成旋轉(zhuǎn)運動并通過所述傳動機構(gòu)中的離合方向互為相反的超越離合器將上下運動轉(zhuǎn)換成同一方向的旋轉(zhuǎn)運動，通過回能電機將能量轉(zhuǎn)換成電能加以利用。
文檔編號F03G7/00GK101985965SQ20101014265
公開日2011年3月16日 申請日期2010年4月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月9日
發(fā)明者丁勇, 吳培娣, 孫文凱, 李書福, 李傳海, 李志成, 楊健, 楊安志, 趙福全, 郭永斌, 陳華明, 陳啟苗 申請人:浙江吉利汽車研究院有限公司;浙江吉利控股集團有限公司