專(zhuān)利名稱(chēng)：用懸浮磁體在減震工作狀態(tài)可提高發(fā)電效率的減震器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于可以將減震器在往復(fù)運(yùn)動(dòng)的工作時(shí)，將所耗機(jī)械能部分回收成電能的減震器，特別是即有阻尼舒適性又能高比例的把所耗機(jī)械能回收成電能的減震器。
背景技術(shù)：
現(xiàn)在用磁體磁力作為減震器的彈力，是在減震器底部固定一個(gè)不動(dòng)磁體，在活塞上固定一個(gè)與活塞同步運(yùn)動(dòng)的移動(dòng)磁體，這兩個(gè)強(qiáng)磁體的磁極是相同磁極相對(duì)，用相同磁極相對(duì)的排斥力作為減震器的彈力。由于永磁體的磁力一般較小，就用增大不動(dòng)磁體和移動(dòng)磁體的體積，增大這兩個(gè)磁體的相對(duì)面的面積來(lái)滿足減震器需要的彈力。其缺點(diǎn)是使減震器的重量太大，減震器的橫截面也太大，耗用材料多、成本高而缺乏實(shí)用性。如用一組直徑為3. 0厘米的釹鐵硼磁體作為電動(dòng)自行車(chē)的減震器的彈性部件，減震器的行程也只有 2. 0-3. 0厘米；如用一組直徑為10. 0厘米的鐵氧體磁體作為電動(dòng)自行車(chē)的減震器的彈性部件，減震器的行程也只有2. 0-4. 0厘米，不僅體積大，重量大，成本高，行程還太短，沒(méi)有阻尼的柔性。為克服永磁體的磁力不足，有人用電磁體作為減震器的彈性部件以增大磁力，但其缺點(diǎn)是車(chē)輛上攜帶的電池的電能是變化，則電磁體的磁力是變化的，造成減震器的減震較果是隨電池的電能變化，即減震器的減震較果不穩(wěn)定。為防止電池不能供電，還需要附加彈簧作為備用部件，這種減震器結(jié)構(gòu)復(fù)雜、穩(wěn)定性差。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、橫截面小、重量輕、用兩個(gè)永磁體同磁極間的排斥力作為彈力，并能將減震器在往復(fù)運(yùn)動(dòng)的工作時(shí)，所耗機(jī)械能高比例的回收成電能，又具有阻尼性的減震器。本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)是用懸浮磁體在減震工作狀態(tài)可提高發(fā)電效率的減震器，包括管體1，管體1 一端內(nèi)固定有定位永磁體2，管體1另一端內(nèi)設(shè)有可移動(dòng)的活塞3，活塞3與定位永磁體2相鄰的那一面固定有活塞永磁體4，其特征在于管體1分為內(nèi)外兩層，內(nèi)層為非磁性材料內(nèi)管5， 外層為鋼性承重管6 ；在定位永磁體2與活塞永磁體4之間的非磁性材料內(nèi)管5內(nèi)，至少設(shè)有一個(gè)與定位永磁體2和活塞永磁體4都不接觸的懸浮永磁體8，懸浮永磁體8與定位永磁體2的相鄰面是同磁極相對(duì)，懸浮永磁體8與活塞永磁體4的相鄰面是同磁極相對(duì)，相鄰的不同懸浮永磁體8之間的相鄰面是同磁極相對(duì)；懸浮永磁體8沿管體1縱向的厚度至少達(dá)到懸浮永磁體8在非磁性材料內(nèi)管5不能翻轉(zhuǎn)所需要的厚度；在管體1的非磁性材料內(nèi)管5與外層為鋼性承重管6的夾層空間11內(nèi)至少設(shè)有一個(gè)發(fā)電線圈10，發(fā)電線圈10位于空載狀態(tài)定位永磁體2與活塞永磁體4之間區(qū)段的夾層空間11內(nèi)；一個(gè)發(fā)電線圈10只為一個(gè)繞向，發(fā)電線圈10每匝線圈的環(huán)形面與管體1中心
線垂直；[0008]懸浮永磁體8 一個(gè)或兩個(gè)磁極面上設(shè)有閉和回路線圈9，懸浮永磁體8 一個(gè)磁極面上的閉和回路線圈9只為一個(gè)繞向，即只為順時(shí)針?lè)较蚶@或只為反時(shí)針?lè)较蚶@；閉和回路線圈9每匝線圈的環(huán)形面與管體1中心線垂直。如果定位永磁體2、活塞永磁體4和懸浮永磁體8是質(zhì)地一樣且大小相同，如在定位永磁體2與活塞永磁體4之間有一個(gè)懸浮永磁體8，則有兩個(gè)磁體間隔空間，該有懸浮永磁體的減震器就相當(dāng)于兩個(gè)只有定位永磁體2和活塞永磁體4的無(wú)懸浮永磁體減震器的承重量和行程長(zhǎng)度。如承重量不變，則有懸浮永磁體的減震器的各磁體橫截面面積幾乎只要無(wú)懸浮永磁體減震器各磁體橫截面的一半。所以承受重量條件下，有懸浮磁體的減震器可以大大減少永磁體的橫截面，增加行程，還使減震器能做得很小。對(duì)于定位永磁體2、活塞永磁體4和懸浮永磁體8，任何相鄰磁體的相鄰面或稱(chēng)相對(duì)面的磁極極性相同，即南極對(duì)南極，北極對(duì)北極。這種相對(duì)面的磁極極性相同產(chǎn)生的排斥力就作為減震器的彈力，也是使懸浮永磁體8能懸浮的力。與磁體直接接觸的減震器內(nèi)管應(yīng)用非磁性材料，使活塞永磁體4和懸浮永磁體8 在非磁性材料內(nèi)管5中往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)與內(nèi)管之間沒(méi)有磁吸力，不影響往復(fù)運(yùn)動(dòng)的靈敏性，特別是磁體與內(nèi)管之間的摩擦可以非常小，而增加了減震器的耐用性。懸浮永磁體8無(wú)論是什么形狀，在非磁性材料內(nèi)管5中不能翻轉(zhuǎn)，否則懸浮永磁體 8就不能保持與相鄰磁體的相鄰面是相同磁極。為防止懸浮永磁體8在非磁性材料內(nèi)管5 中翻轉(zhuǎn)，懸浮永磁體8不能是薄片，而應(yīng)有一定的厚度，沿非磁性材料內(nèi)管5中心軸的厚度要達(dá)到使懸浮永磁體8不能翻轉(zhuǎn)的程度。一般懸浮永磁體8的厚度應(yīng)大于非磁性材料內(nèi)管 5最大寬的1/6。能將減震器在往復(fù)運(yùn)動(dòng)的工作時(shí)，所耗機(jī)械能部分回收成電能的原理是當(dāng)活塞永磁體4和懸浮永磁體8在非磁性材料內(nèi)管5內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，運(yùn)動(dòng)行程區(qū)間橫截面范圍的發(fā)電線圈10產(chǎn)生切割活塞永磁體4或懸浮永磁體8的磁力線而產(chǎn)生感生電動(dòng)勢(shì)或稱(chēng)感生電壓，即產(chǎn)生發(fā)電效應(yīng)。最好有多個(gè)發(fā)電線圈10，每個(gè)發(fā)電線圈10在非磁性材料內(nèi)管5外壁的最大長(zhǎng)度a最好不超過(guò)活塞3在工作狀態(tài)的平均最短行程，以保證活塞3在一般工作狀態(tài)時(shí)，每個(gè)活塞永磁體4和懸浮永磁體8分別至少使一個(gè)發(fā)電線圈10能完整的切割一個(gè)磁體的磁力線。閉和回路線圈9自動(dòng)調(diào)節(jié)阻尼性的功能是這樣實(shí)現(xiàn)的由于閉和回路線圈9每匝線圈的環(huán)形面與管體1中心線垂直，同一個(gè)閉和回路線圈9每匝閉和回路線圈9獲得感生電流的磁力線都為同一方向。當(dāng)減震器活塞3被壓向減震器的底部方向，懸浮永磁體8也被壓向底部方向運(yùn)動(dòng)，固定在活塞永磁體4和懸浮永磁體8某一磁極的閉和回路線圈9的磁通量發(fā)生變化，使閉和回路線圈9內(nèi)產(chǎn)生感生電流，該感生電流所產(chǎn)生的磁場(chǎng)磁力總是阻礙活塞永磁體4和懸浮永磁體8的運(yùn)動(dòng)，即產(chǎn)生阻尼作用。也就是說(shuō)，當(dāng)減震器活塞3被壓向底部方向，閉和回路線圈9就自動(dòng)產(chǎn)生阻止活塞3被壓向底部方向的阻尼磁力，活塞 3被壓向底部方向的運(yùn)動(dòng)速度越快，閉和回路線圈9產(chǎn)生的感生電流也越大，自動(dòng)產(chǎn)生的阻尼磁力越大。當(dāng)減震器活塞3回彈遠(yuǎn)離底部方向，閉和回路線圈9又產(chǎn)生一個(gè)反向電流，反向電流產(chǎn)生的磁力又阻礙減震器活塞3回彈，使活塞3回位速度減慢，閉和回路線圈9產(chǎn)生的磁力又具有阻尼活塞3快速回位的作用。所以閉和回路線圈9總是產(chǎn)生與活塞3運(yùn)動(dòng)方向相反的磁力阻止活塞3運(yùn)動(dòng)，而且活塞3運(yùn)動(dòng)越快，這種阻尼磁力越強(qiáng)，這就能使活塞3往復(fù)運(yùn)動(dòng)都更加柔性和平穩(wěn)，減小震動(dòng)，這種減震器用于車(chē)輛減震使乘坐的人更舒適。下面用物理學(xué)說(shuō)明閉和回路線圈9對(duì)往復(fù)運(yùn)動(dòng)的活塞3都產(chǎn)生阻尼作用的原因 法拉第定律電磁感應(yīng)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小，與交鏈的磁通變化率成正比。即E =-ηΔΦ/At。公式中，η為感應(yīng)線圈匝數(shù)，在At時(shí)間內(nèi)磁通量變化Δ Φ時(shí)，產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為e，式中負(fù)號(hào)“_”的意義是，相互交鏈的磁通量變化時(shí)，線圈產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)的方向總是向著阻礙磁通變化的方向。并且當(dāng)相互交鏈的磁通增加或者減小時(shí)，所產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)方向相反。 所以，本實(shí)用新型中的閉和回路線圈9產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)總是阻礙活塞3運(yùn)動(dòng)，即產(chǎn)生阻尼作用。閉和回路線圈9產(chǎn)生阻尼性的意義對(duì)于有阻尼性減震器的車(chē)輛，人乘坐在車(chē)輛中的舒適感更好。而且閉和回路線圈9所繞匝數(shù)的多少可以調(diào)節(jié)阻尼系數(shù)，通過(guò)改變線圈所繞匝數(shù)調(diào)節(jié)阻尼系數(shù)可以使減震器及具有舒適感需要的阻尼性，又能使發(fā)電線圈10產(chǎn)生最多電能輸出。為此，對(duì)于不同位置的閉和回路線圈9所繞匝數(shù)可以不相同，也就是不同位置的閉和回路線圈9有不同的阻尼系數(shù)。一般應(yīng)當(dāng)是接近活塞3方向的閉和回路線圈 9所繞匝數(shù)少，阻尼系數(shù)相對(duì)較小，這樣使活塞3最初向定位永磁體2方向的運(yùn)動(dòng)速度快， 盡量多的把活塞3機(jī)械能轉(zhuǎn)化為發(fā)電線圈10中的電能；遠(yuǎn)離活塞3方向的閉和回路線圈9 所繞匝數(shù)多，阻尼系數(shù)相對(duì)較大，使活塞3越接近定位永磁體2時(shí)的運(yùn)動(dòng)速度越慢，最終停止向下運(yùn)動(dòng)，從而限止活塞3的最大行程?；钊来朋w4與懸浮永磁體8的相鄰磁極面設(shè)有閉和回路線圈9，或定位永磁體2 與懸浮永磁體8的相鄰磁極面設(shè)有閉和回路線圈9 ；一個(gè)閉和回路線圈9只為一個(gè)繞向，即只為順時(shí)針?lè)较蚶@或只為反時(shí)針?lè)较蚶@；閉和回路線圈9每匝線圈的環(huán)形面與管體1中心線垂直。在活塞永磁體4或定位永磁體2的向懸浮永磁體8磁極面都可以設(shè)閉和回路線圈 9，由于閉和回路線圈9每匝線圈的環(huán)形面與管體1中心線垂直，使每匝閉和回路線圈9獲得感生電流的磁力線都為同一方向。則該閉和回路線圈9產(chǎn)生對(duì)活塞3阻尼作用的原理同于上述懸浮永磁體8上的閉和回路線圈9產(chǎn)生阻尼作用的原理。設(shè)有閉和回路線圈9的懸浮永磁體8磁極面為向內(nèi)凹陷結(jié)構(gòu)、或設(shè)有閉和回路線圈9的活塞永磁體4磁極面為向內(nèi)凹陷結(jié)構(gòu)、或設(shè)有閉和回路線圈9的定位永磁體2磁極面為向內(nèi)凹陷結(jié)構(gòu)；閉和回路線圈9嵌入在凹陷內(nèi)；閉和回路線圈9只為一個(gè)繞向，即只為順時(shí)針?lè)较蚶@或只為反時(shí)針?lè)较蚶@；閉和回路線圈9每匝線圈的環(huán)形面與管體1中心線垂直。最好是設(shè)有閉和回路線圈9的每個(gè)永磁體磁極面都是凹陷結(jié)構(gòu)，閉和回路線圈9 都設(shè)在凹陷結(jié)構(gòu)內(nèi)。凹陷結(jié)構(gòu)內(nèi)設(shè)閉和回路線圈9可以避免閉和回路線圈9與非磁性材料內(nèi)管5接觸，保護(hù)閉和回路線圈9，而用耐磨擦的懸浮永磁體8和活塞永磁體4與非磁性材料內(nèi)管5接觸。這樣可以避免閉和回路線圈9與非磁性材料內(nèi)管5接觸，保護(hù)閉和回路線圈9，而用耐磨擦的懸浮永磁體8和活塞永磁體4與非磁性材料內(nèi)管5接觸，提高減震器的機(jī)械性能，增強(qiáng)耐用性。在管體1的非磁性材料內(nèi)管5與外層為鋼性承重管6的夾層空間11設(shè)有多個(gè)發(fā)電線圈10，每個(gè)發(fā)電線圈10在沿非磁性材料內(nèi)管5中心軸方向的長(zhǎng)度a為空載狀態(tài)定位永磁體2與活塞永磁體4之間長(zhǎng)度A的1/8至1/15，或1/10至1/25，或1/20至1/35，或 1/30 至 1/50。[0021]根據(jù)實(shí)際測(cè)算，1-2人用電動(dòng)自行車(chē)減震器的發(fā)電線圈10長(zhǎng)度a為空載狀態(tài)定位永磁體2與活塞永磁體4之間長(zhǎng)度A的1/8至1/15 ； 1-2人用電瓶車(chē)減震器的發(fā)電線圈10 長(zhǎng)度a為空載狀態(tài)定位永磁體2與活塞永磁體4之間長(zhǎng)度A的1/10至1/25 ；轎車(chē)減震器的發(fā)電線圈10長(zhǎng)度a為空載狀態(tài)定位永磁體2與活塞永磁體4之間長(zhǎng)度A的1/20至1/35 ； 重載貨車(chē)減震器的發(fā)電線圈10長(zhǎng)度a為空載狀態(tài)定位永磁體2與活塞永磁體4之間長(zhǎng)度 A 的 1/30 至 1/50。每個(gè)發(fā)電線圈10的兩個(gè)輸出端都分別連接橋式整流器。減震器在工作狀態(tài)時(shí)，活塞永磁體4和懸浮永磁體8都是作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，則發(fā)電線圈10產(chǎn)生的感生電壓的正極和負(fù)極也就隨之往復(fù)的反相，發(fā)電線圈10所發(fā)出的電是交流電。為了將一個(gè)減震器的每個(gè)發(fā)電線圈10所發(fā)出的電合并成一個(gè)電能輸出，應(yīng)先將每個(gè)發(fā)電線圈10所發(fā)出的交流電先進(jìn)行橋式整流，再把每個(gè)橋式整流后的直流電并聯(lián)或串聯(lián)成一個(gè)能量較大的電源輸出，這使減震器的能量回收更具有實(shí)用性。放入活塞3的管體1那一端固定有環(huán)式永磁體7，環(huán)式永磁體7與活塞永磁體4是同磁極相對(duì)；活塞3穿過(guò)環(huán)式永磁體7中的孔，活塞3在非磁性材料內(nèi)管5內(nèi)和環(huán)式永磁體 7的孔內(nèi)可滑動(dòng)。環(huán)式永磁體7與活塞永磁體4是同磁極相對(duì)，這樣可以活塞3回彈復(fù)位到最后位置時(shí)，用磁力柔性阻止活塞3彈出非磁性材料內(nèi)管5。使活塞3回彈復(fù)位的過(guò)程中，人感覺(jué)更具有舒適性。非磁性材料內(nèi)管5是銅質(zhì)材料管、或鋁質(zhì)材料管、或非磁性不銹鋼、或工程塑料質(zhì)材料管的某一種。非磁性不銹鋼是最優(yōu)選的材料。定位永磁體2、活塞永磁體4和環(huán)式永磁體7是釹鐵硼NdFeB磁體，是磁能積至少為318B · Hmax/KJ · m_3的永磁體。這是一種對(duì)于減震器是技術(shù)可行又經(jīng)濟(jì)實(shí)用的磁體材料。在定位永磁體2與活塞永磁體4之間的非磁性材料內(nèi)管5內(nèi)，設(shè)有2-3個(gè)或4_6 個(gè)或6-8個(gè)與定位永磁體2和活塞永磁體4都不接觸的懸浮永磁體8 ；不同懸浮永磁體8之間的同磁極相對(duì)。如果使用磁能積至少為318B · Hmax/KJ · m_3的永磁體，制作載重1_2人的非機(jī)車(chē)如電瓶車(chē)、摩托車(chē)等的減震器，減震器的非磁性材料內(nèi)管5內(nèi)設(shè)有2-3個(gè)懸浮永磁體8就能使減震器外形尺寸可以小到美觀實(shí)用，又成本較低的要求。制作載重4-6人轎車(chē)的減震器， 減震器的非磁性材料內(nèi)管5內(nèi)設(shè)有4-6個(gè)懸浮永磁體8就能使減震器外形尺寸可以小到便于安裝、可滿足機(jī)械強(qiáng)度等，又成本較低實(shí)用的要求。制作一般貨運(yùn)載重車(chē)的減震器，減震器的非磁性材料內(nèi)管5內(nèi)設(shè)有6-8個(gè)懸浮永磁體8就能使減震器外形尺寸可以小到便于安裝、可滿足機(jī)械強(qiáng)度等，又成本較低實(shí)用的要求。本實(shí)用新型所述永磁體的上或下位置是是將減震器活塞永磁體4放在上面，定位永磁體2放在下面這種一般車(chē)輛使用減震器的狀態(tài)規(guī)定為本實(shí)用新型永磁體的上或下位置關(guān)系。本實(shí)用新型所述永磁體的運(yùn)動(dòng)初速度是是指活塞3在任何位置改變運(yùn)動(dòng)加速度時(shí)的初速度。實(shí)際中，初速度主要是活塞3在任何位置開(kāi)始向定位永磁體2運(yùn)動(dòng)的壓縮初速度，和開(kāi)始遠(yuǎn)離定位永磁體2運(yùn)動(dòng)的回彈初速度。[0031]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)本實(shí)用新型的減震器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，滑動(dòng)件活塞永磁體和懸浮永磁體分別與非磁性材料內(nèi)管的滑動(dòng)面結(jié)構(gòu)對(duì)制造工藝的要求低，加工成本低，滑動(dòng)面耐使用性顯著高于液壓減震器。減震彈力穩(wěn)定，減震曲線穩(wěn)定，除壓力之外，沒(méi)有其它因素影響減震器的彈力和震曲線，工作狀態(tài)不受電等外界因素影響。對(duì)于相同負(fù)重的條件下，橫截面小于用電磁鐵的減震器，也小于彈簧減震器；如本實(shí)用新型的減震器圓形永磁體直徑僅為
0.8厘米，管體外直徑僅為1. 5厘米就可作為二人摩托車(chē)的減震器，而現(xiàn)在的二人摩托車(chē)液壓減震器管體外直徑至少3.0厘米，對(duì)鋼材的耗用多。由于沒(méi)有精密的結(jié)構(gòu)而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單， 不易損壞而耐用，維修也極方便；但液壓減震器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，有易漏油難維修問(wèn)題；彈簧減震器也結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不好維修。用于二人摩托車(chē)的本實(shí)用新型的一支減震器重量?jī)H為0. 2公斤， 而用于二人摩托車(chē)的一支液壓減震器重量為1. 5公斤，彈簧減震器重量為1. 5公斤，可見(jiàn)本實(shí)用新型的減震器分顯更輕。當(dāng)車(chē)輛在凹凸不平的道路上行駛時(shí)，有大量的能量被用于克服凹凸不平的道路阻力，實(shí)踐證明，道路越是凹凸不平汽車(chē)行駛相同路程的損耗性耗油量越多。這損耗性耗油量決大部分用于減震器作功，現(xiàn)有的減震器作功是變?yōu)闊崮芟?。本?shí)用新型的減震器作功是變?yōu)殡娔?，而且是可利用的電能，這特別適用于正在逐漸興起的電動(dòng)類(lèi)車(chē)輛回收減震器作功能量成為電能再推動(dòng)車(chē)輛行駛。道路越是凹凸不平，用本實(shí)用新型減震器的車(chē)輛越具有優(yōu)勢(shì)，也就是說(shuō)，可以使充有相同電量的電動(dòng)類(lèi)車(chē)輛行駛更遠(yuǎn)的路程，克服電動(dòng)類(lèi)車(chē)輛攜帶電能受限止的問(wèn)題，這對(duì)于電動(dòng)類(lèi)車(chē)輛的推廣利用意義重大。產(chǎn)生阻尼作用的閉和回路線圈是充分利用減震器已有結(jié)構(gòu)，使減震器減小震動(dòng)、 工作曲線更平穩(wěn)，用于車(chē)輛減震使乘坐的人更舒適。并且阻尼作用的效果可以用調(diào)節(jié)閉和回路線圈所繞圈數(shù)量的多少來(lái)實(shí)現(xiàn)，達(dá)到使乘坐的人最舒適。本實(shí)用新型減震器更進(jìn)步的是能充分利用減震器殼體和永磁體，能把減震器工作的機(jī)械能更多的回收成電能利用，提高把機(jī)械能轉(zhuǎn)化成電能的效率。從理論上估算，有閉和回路線圈比沒(méi)有的可多回收25%的能量，用電動(dòng)自行車(chē)進(jìn)行實(shí)際測(cè)定，用本實(shí)用新型減震器，活塞運(yùn)動(dòng)的機(jī)械能轉(zhuǎn)化成電能的效率可達(dá)75%，其商業(yè)價(jià)值和環(huán)保價(jià)值的意義重大。

圖1是本實(shí)用新型的主體結(jié)構(gòu)示意圖；圖中1是管體、2是定位永磁體、3是活塞、活塞永磁體、5是非磁性材料內(nèi)管、6是鋼性承重管、7是環(huán)式永磁體、8是懸浮永磁體、9是閉和回路線圈、10是發(fā)電線圈、11是夾層空間。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1、用懸浮磁體在減震工作狀態(tài)可提高發(fā)電效率的減震器如圖1，內(nèi)層用內(nèi)直徑為1. 0厘米的非磁性不銹鋼管作為非磁性材料內(nèi)管5，外面套一個(gè)主要用于承受重量的鋼管作為鋼性承重管6，內(nèi)外相套的兩個(gè)管作為減震器的管體
1。管體1一端裝的定位永磁體2與鋼性承重管6固定不能移動(dòng)，定位永磁體2磁極的南極向管體1內(nèi)；活塞桿的一端固定有活塞永磁體4，活塞桿和活塞永磁體4組成活塞3，活塞3 的有活塞永磁體4一端放在管體1的非磁性材料內(nèi)管5內(nèi)，活塞永磁體4磁極的北極與活
8塞桿固定，南極與定位永磁體2相對(duì)，活塞桿的一部分位于非磁性材料內(nèi)管5外面。從非磁性材料內(nèi)管5中取出活塞3，把兩個(gè)外直徑為0. 9厘米，厚度為1. 0厘米的圓柱形懸浮永磁體8放在非磁性材料內(nèi)管5中，放的方法是先向非磁性材料內(nèi)管5放入第一個(gè)懸浮永磁體8，把第一個(gè)懸浮永磁體8的磁體南極向定位永磁體2南極方向的形式放入；再把第二個(gè)懸浮永磁體8的磁體北極向第一個(gè)懸浮永磁體8北極方向的形式放入非磁性材料內(nèi)管5內(nèi)，使第二個(gè)懸浮永磁體8的磁體南極面向活塞永磁體4南極面；最后把活塞 3放入非磁性材料內(nèi)管5內(nèi)，活塞永磁體4磁極的南極與第二個(gè)懸浮永磁體8的磁體南極相對(duì)。使管體1內(nèi)的四個(gè)永磁體的相鄰永磁體都是相同的磁體極性相對(duì)，呈相鄰的永磁體之間成同相斥不能貼合的狀態(tài)，使之第一個(gè)懸浮永磁體8和第二個(gè)懸浮永磁體8懸浮在定位永磁體2與活塞永磁體4之間的非磁性材料內(nèi)管5的管內(nèi)空間中。為了使減震器具有發(fā)電功能，在該減震器管體1的非磁性材料內(nèi)管5與外層為鋼性承重管6的夾層空間11內(nèi)設(shè)有20個(gè)互不相連接、不導(dǎo)通的發(fā)電線圈10，一個(gè)發(fā)電線圈10 只為一個(gè)繞向，發(fā)電線圈10每匝線圈的環(huán)形面與管體1中心線垂直；每個(gè)發(fā)電線圈10的首尾兩端都分別從鋼性承重管6壁的小孔穿出，用于輸出電能。這20個(gè)發(fā)電線圈10位于空載狀態(tài)定位永磁體2與活塞永磁體4之間區(qū)段的夾層空間11內(nèi)，這20個(gè)發(fā)電線圈10繞在非磁性材料內(nèi)管5的外壁，成串排列，互不重疊，相鄰的發(fā)電線圈10之間沒(méi)有間隔，使非磁性材料內(nèi)管5內(nèi)運(yùn)動(dòng)的永磁體在運(yùn)動(dòng)到任何位置都能使產(chǎn)生發(fā)電效應(yīng)。每個(gè)發(fā)電線圈10的兩個(gè)輸出端都分別連接橋式整流器。然后把每個(gè)發(fā)電線圈10 整流輸出的正極合并連通，把每個(gè)發(fā)電線圈10整流輸出的負(fù)極也合并連通。在減震運(yùn)動(dòng)中，使這20個(gè)發(fā)電線圈10獲得的20個(gè)交流電變?yōu)橐粋€(gè)直流電輸出，便于利用該電能。為了使減震器即能把機(jī)械動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能，又具有阻尼性，在永磁體的磁極面設(shè)置閉和回路線圈9，閉和回路線圈9與永磁體的磁極面用環(huán)氧樹(shù)脂粘接，閉和回路線圈9的最大外直徑比永磁體的最大外直徑小0. 2厘米，閉和回路線圈9的最大厚度比永磁體的最大厚度更薄。一個(gè)磁極面上的閉和回路線圈9只為一個(gè)繞向，即只為順時(shí)針?lè)较蚶@或只為反時(shí)針?lè)较蚶@；閉和回路線圈9每匝線圈的環(huán)形面與管體1中心線垂直。閉和回路線圈9 的繞向?yàn)榛钊麨槟蠘O，線圈在下面，在活塞永磁體4和第一個(gè)懸浮永磁體8南極面的閉和回路線圈9順時(shí)針?lè)较蚶@；活塞為南極，線圈在下面，在第二個(gè)懸浮永磁體8北極面的閉和回路線圈9反時(shí)針?lè)较蚶@。定位永磁體2、活塞永磁體4和環(huán)式永磁體7是釹鐵硼NdFeB磁體，是磁能積至少為 318B · Hmax/KJ · m_3 的永磁體。。本實(shí)施例的減震器大小和懸浮永磁體8的個(gè)數(shù)適合作為摩托車(chē)用的減震器。實(shí)施例2、活塞永磁體是南極面向定位永磁體，懸浮永磁體兩面都有閉和回路線圈的用懸浮磁體在減震工作狀態(tài)可提高發(fā)電效率的減震器在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上，從非磁性材料內(nèi)管5內(nèi)取出活塞3、第一個(gè)懸浮永磁體8和第二個(gè)懸浮永磁體8。在第一個(gè)懸浮永磁體8和第二個(gè)懸浮永磁體8的上面方向的磁極也粘接閉和回路線圈9。第一個(gè)懸浮永磁體8的磁體北極面粘接一個(gè)閉和回路線圈9，從該閉和回路線圈9的那一面觀察閉和回路線圈9的繞向是順時(shí)針?lè)较蚶@組。第二個(gè)懸浮永磁體8的磁體南極面粘接一個(gè)閉和回路線圈9，從該閉和回路線圈9的那一面觀察閉和回路線圈9的繞向是反時(shí)針?lè)较蚶@組。即活塞為南極，線圈在上面，在第一個(gè)懸浮永磁體8北極面的閉和回路線圈9反時(shí)針?lè)较蚶@；活塞為南極，線圈在上面，在第二個(gè)懸浮永磁體8南極面的閉和回路線圈9順時(shí)針?lè)较蚶@；使第一個(gè)懸浮永磁體8和第二個(gè)懸浮永磁體8的兩個(gè)磁體面分別都有可產(chǎn)生加速作用的閉和回路線圈9。然后，把第一個(gè)懸浮永磁體8南極有閉和回路線圈9的那一面向定位永磁體2裝入非磁性材料內(nèi)管5內(nèi)，再把第二個(gè)懸浮永磁體8有閉和回路線圈9北極的那一面向第一個(gè)懸浮永磁體8的北極面裝入非磁性材料內(nèi)管5內(nèi)，最后把南極面有閉和回路線圈9的活塞永磁體4裝入非磁性材料內(nèi)管5內(nèi)。實(shí)施例3、閉和回路線圈不會(huì)與非磁性材料內(nèi)管摩擦的用懸浮磁體在減震工作狀態(tài)可提高發(fā)電效率的減震器在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上，把活塞永磁體4磁極的南極面、第一個(gè)懸浮永磁體8磁極的南極面、和第二個(gè)懸浮永磁體8的磁極的北極面制成向內(nèi)凹陷0. 4厘米的結(jié)構(gòu)。閉和回路線圈9不用實(shí)施例1的那種線圈，而是改用絕緣基板上有銅膜層的雙層板，將銅膜層腐蝕成同一個(gè)平面上有多個(gè)同心環(huán)的閉合回路線圈單層繞組。在各個(gè)永磁體的0. 4厘米凹陷結(jié)構(gòu)內(nèi)，用多張閉合回路線圈單層繞組層疊貼合，固定在凹陷結(jié)構(gòu)內(nèi)，一個(gè)凹陷結(jié)構(gòu)內(nèi)多張單層繞組層疊貼合成一個(gè)閉和回路線圈9。這三個(gè)閉和回路線圈9與實(shí)施例1的三個(gè)閉和回路線圈9繞向相同。這樣可以避免閉和回路線圈9與非磁性材料內(nèi)管5 接觸，保護(hù)閉和回路線圈9，而用耐磨擦的懸浮永磁體8和活塞永磁體4與非磁性材料內(nèi)管 5接觸。實(shí)施例4、防活塞脫出的閉和回路線圈不會(huì)與非磁性材料內(nèi)管摩擦的用懸浮磁體在減震工作狀態(tài)可提高發(fā)電效率的減震器如實(shí)施例3，并且在放入活塞3的管體1那一端固定有中間有孔的環(huán)式永磁體7， 環(huán)式永磁體7與活塞永磁體4是同磁極相對(duì)，在本實(shí)施例中，環(huán)式永磁體7與活塞永磁體4 兩個(gè)的磁極是北極相對(duì)，可以防止活塞3的有活塞永磁體4 一端從環(huán)式永磁體7的孔中脫出；活塞3的活塞桿穿過(guò)環(huán)式永磁體7中的孔，活塞3在非磁性材料內(nèi)管5內(nèi)和環(huán)式永磁體 7的孔內(nèi)可滑動(dòng)。
權(quán)利要求1.用懸浮磁體在減震工作狀態(tài)可提高發(fā)電效率的減震器，包括管體(1)，管體(1) 一端內(nèi)固定有定位永磁體(2)，管體(1)另一端內(nèi)設(shè)有可移動(dòng)的活塞(3)，活塞(3)與定位永磁體 (2)相鄰的那一面固定有活塞永磁體(4)，其特征在于管體(1)分為內(nèi)外兩層，內(nèi)層為非磁性材料內(nèi)管(5)，外層為鋼性承重管(6);在定位永磁體(2)與活塞永磁體(4)之間的非磁性材料內(nèi)管(5 )內(nèi)，至少設(shè)有一個(gè)與定位永磁體(2 )和活塞永磁體(4 )都不接觸的懸浮永磁體 (8)，懸浮永磁體(8)與定位永磁體(2)的相鄰面是同磁極相對(duì)，懸浮永磁體(8)與活塞永磁體(4)的相鄰面是同磁極相對(duì)，相鄰的不同懸浮永磁體(8)之間的相鄰面是同磁極相對(duì)；懸浮永磁體(8)沿管體(1)縱向的厚度至少達(dá)到懸浮永磁體(8)在非磁性材料內(nèi)管(5)不能翻轉(zhuǎn)所需要的厚度；在管體(1)的非磁性材料內(nèi)管(5)與外層為鋼性承重管(6)的夾層空間(11)內(nèi)至少設(shè)有一個(gè)發(fā)電線圈(10)，發(fā)電線圈(10)位于空載狀態(tài)定位永磁體(2)與活塞永磁體(4)之間區(qū)段的夾層空間(11)內(nèi)；一個(gè)發(fā)電線圈(10)只為一個(gè)繞向，發(fā)電線圈(10)每匝線圈的環(huán)形面與管體(1)中心線垂直；懸浮永磁體(8 ) 一個(gè)或兩個(gè)磁極面上設(shè)有閉和回路線圈(9 )，懸浮永磁體(8 ) 一個(gè)磁極面上的閉和回路線圈(9)只為一個(gè)繞向，即只為順時(shí)針?lè)较蚶@或只為反時(shí)針?lè)较蚶@；閉和回路線圈(9)每匝線圈的環(huán)形面與管體(1)中心線垂直。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用懸浮磁體在減震工作狀態(tài)可提高發(fā)電效率的減震器，其特征在于活塞永磁體(4)與懸浮永磁體(8)的相鄰磁極面設(shè)有閉和回路線圈(9)，或定位永磁體(2)與懸浮永磁體(8)的相鄰磁極面設(shè)有閉和回路線圈(9);一個(gè)閉和回路線圈(9)只為一個(gè)繞向，即只為順時(shí)針?lè)较蚶@或只為反時(shí)針?lè)较蚶@；閉和回路線圈(9)每匝線圈的環(huán)形面與管體(1)中心線垂直。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用懸浮磁體在減震工作狀態(tài)可提高發(fā)電效率的減震器， 其特征在于設(shè)有閉和回路線圈(9)的懸浮永磁體(8)磁極面為向內(nèi)凹陷結(jié)構(gòu)、或設(shè)有閉和回路線圈(9 )的活塞永磁體(4)磁極面為向內(nèi)凹陷結(jié)構(gòu)、或設(shè)有閉和回路線圈(9 )的定位永磁體(2 )磁極面為向內(nèi)凹陷結(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用懸浮磁體在減震工作狀態(tài)可提高發(fā)電效率的減震器，其特征在于在管體(1)的非磁性材料內(nèi)管(5)與外層為鋼性承重管(6)的夾層空間(11)設(shè)有多個(gè)發(fā)電線圈(10)，每個(gè)發(fā)電線圈(10)在沿非磁性材料內(nèi)管(5)中心軸方向的長(zhǎng)度a為空載狀態(tài)定位永磁體(2)與活塞永磁體(4)之間長(zhǎng)度A的1/8至1/15，或1/10至1/25，或1/20 至 1/35，或 1/30 至 1/50。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用懸浮磁體在減震工作狀態(tài)可提高發(fā)電效率的減震器，其特征在于每個(gè)發(fā)電線圈(10)的兩個(gè)輸出端都分別連接橋式整流器。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用懸浮磁體在減震工作狀態(tài)可提高發(fā)電效率的減震器，其特征在于放入活塞(3)的管體(1)那一端固定有環(huán)式永磁體(7)，環(huán)式永磁體(7)與活塞永磁體(4)是同磁極相對(duì)；活塞(3)穿過(guò)環(huán)式永磁體(7)中的孔，活塞(3)在非磁性材料內(nèi)管 (5)內(nèi)和環(huán)式永磁體(7)的孔內(nèi)可滑動(dòng)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的用懸浮磁體在減震工作狀態(tài)可提高發(fā)電效率的減震器，其特征在于非磁性材料內(nèi)管(5)是銅質(zhì)材料管、或鋁質(zhì)材料管、或非磁性不銹鋼、或工程塑料質(zhì)材料管的某一種。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的用懸浮磁體在減震工作狀態(tài)可提高發(fā)電效率的減震器，其特征在于定位永磁體(2 )、活塞永磁體(4 )和環(huán)式永磁體(7 )是釹鐵硼(NdFeB )磁體，是磁能積至少為318 (B · H) max/KJ · πΓ3的永磁體。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的用懸浮磁體在減震工作狀態(tài)可提高發(fā)電效率的減震器，其特征在于在定位永磁體(2)與活塞永磁體(4)之間的非磁性材料內(nèi)管(5)內(nèi)，設(shè)有2-3個(gè)或 4-6個(gè)或6-8個(gè)與定位永磁體(2)和活塞永磁體(4)都不接觸的懸浮永磁體(8)；不同懸浮永磁體(8 )之間的同磁極相對(duì)。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型用懸浮磁體在減震工作狀態(tài)可提高發(fā)電效率的減震器屬于即有阻尼舒適性又能高比例的把所耗機(jī)械能回收成電能的減震器。減震器管體內(nèi)至少設(shè)有一個(gè)懸浮永磁體，懸浮永磁體與定位永磁體和與活塞永磁體的磁極相對(duì)，懸浮永磁體之間磁極相對(duì)；在管體的非磁性材料內(nèi)管與外層為鋼性承重管的夾層空間內(nèi)至少設(shè)有一個(gè)發(fā)電線圈；懸浮永磁體磁極面上設(shè)有產(chǎn)生阻尼作用的閉和回路線圈，發(fā)電線圈和閉和回路線圈每匝線圈的環(huán)形面與管體中心線垂直。優(yōu)點(diǎn)本減震器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、橫截面小、重量輕，并能將所耗機(jī)械能高比例的回收成電能，又具有阻尼性的減震器。
文檔編號(hào)H02K35/02GK202326866SQ20112038563
公開(kāi)日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2011年10月12日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月12日
發(fā)明者歐陽(yáng)焱雄, 高松, 黃強(qiáng) 申請(qǐng)人:歐陽(yáng)焱雄, 高松, 黃強(qiáng)