[发明专利]一种汽车能量再生减振器

说明书

技术领域

本发明涉及一种能量回收技术，特别是涉及用于回收汽车在行驶过程中产生的振动能量的汽车减振器。

背景技术

汽车悬架是一个含有弹性和阻尼元件的振动非线性系统，该系统在路面不平度和发动机振源激励下会产生随机振动。通常情况下，这部分振动机械能是由汽车悬架减振器将其转化为热能白白耗散掉，尤其在重型货车中，这部分的能量还是相当大的，应当加以回收利用。

据检索，目前已经有将汽车悬架振动能量回收的装置，如公开号为CN1562652A的中国专利申请公开了一种车用馈能型悬架，该车用馈能型悬架由弹簧、馈能油缸、馈能功率调节器、单向阀、储能器、液压耗能组件(液压动力制动器、液压动力转向器等)、液压油箱和油 管组成。可以将传统被动悬架系统中的阻尼元件所消耗的能量转化成液压能并储存在储能器中,反馈所获得的液压能可以供车辆上的液压耗能组件使用,使车辆获得良好的经济性。

又如公开号为CN101550979A的中国专利申请公开了一种回收振动能量的汽车减振器，它包括减振器体和安装衬套,其特征在于,还包括外套筒、减振器芯、连接杆和复位弹簧;所述复位弹簧设置在外套筒内,复位弹簧的两端分别与外套筒和减振器体上 端相连;所述减振器体内设有空腔,所述减振器芯可相对减振器体上下运动的设置在减振器体空腔内,减振器芯的上端通过连接杆与外套筒相连;所述减振器芯上设 有磁极,所述减振器体为其上设有绕组的导磁体。本发明以直线发电机来吸收车辆上下振动产生的能量,直接输出电能加以利用。

还有如公告号为CN2811056Y的中国专利公开了一种永磁式馈能型悬架,由弹簧、能量转化磁路和馈能电路组成；能量转化磁路由共用铁芯的励磁永磁体与馈能线圈组成；馈能电路由馈能线圈与整流器总成和蓄电池由电磁导线依次连接成回路；弹簧与励磁永磁体和馈能线圈组成馈能装置机械并联于簧载质量与车轴之间。本发明可以将传统被动悬架系统中的阻尼元件所消耗的能量转化成电能并储存在蓄电池中,反馈所获得的电能可以供汽车上的其他用电器使用,使汽车获得良好的经济性。

上述三种对汽车振动能量的回收利用的技术方案中，有以液压储能形式的能量回收，有以直线电机为能量回收装置的，有以电磁感应线圈为回收装置的，但液压储能存在能量利用不方便的缺点，直线电机存在成本高、控制复杂等缺点以及电磁感应线圈回收装置存在体积大、效率低等缺点。

发明内容

本发明的目的在于解决上述现有能量回收减振器结构复杂、成本高和体积大的问题，提供一种结构紧凑、简洁、效率高的汽车能量再生减振器，以一种简单的机电手段将悬架振动机械能回收转换为电能。

本发明技术方案是：一种汽车能量再生减振器，包括上工作缸、下工作缸、回能电机、运动转换机构和传动机构；所述下工作缸可滑动地连接到所述上工作缸；所述运动转换机构将汽车轮子的振动而引起的直线运动转换成旋转运动；所述传动机构将所述旋转运动传送到所述回能电机，通过所述回能电机产生电能；其特征在于：所述运动转换机构安装在所述的下工作缸中，为滚珠丝杆副，包括滚珠丝杆和丝杆螺母；所述丝杆螺母连接在下工作缸上，所述滚珠丝杆安装在上工作缸上并设有上端主轴与所述传动机构连接；所述传动机构包括第一超越离合器和第二超越离合器，其分别连接在所述滚珠丝杆上，所述二个超越离合器的离合方向互为相反。通过滚珠丝杆副进行运动　转换，使减振器的结构更为紧凑，同时，可提高其转换的可靠性和转换效率；二个离合方向互为相反的超越离合器，可以将所述上工作缸的向上运动和向下运动均转换成同一方向的旋转运动，提高了所述回能电机产生电能的效率，使汽车的振动部分得到回收。

作为优选，所述传动机构安装在所述上工作缸中，还包括第一主动齿轮、第二主动齿轮、第一齿圈、第二齿圈、第三齿圈和二个行星齿轮；所述第一超越离合器和第二超越离合器的内圈与所述丝杆上端主轴连接，所述第一超越离合器和第二超越离合器的外圈分别与所述第一主动齿轮和第二主动齿轮连接；所述第一齿圈、第二齿圈和第三齿圈固化为一体，所述第一主动齿轮有选择地通过所述二个行星齿轮与所述第一齿圈啮合；所述第二主动齿轮有选择地与所述第二齿圈啮合。通过三个固化为一体的齿圈的设置，使传动机构的结构非常紧凑，可以完全设置在所述上工作缸内，使整个减振器更为简洁、可靠。

作为优选，在所述回能电机输入轴上还设有一个啮合齿轮，与所述传动机构上的第三齿圈啮合，所述第一齿圈、第二齿圈的旋转运动通过所述第三齿圈和啮合齿轮传输到所述回能电机。通过在回能电机上设置啮合齿轮来传输所述第一齿圈、第二齿圈的旋转运动到回能电机，便于回能电机与所述传动机构的连接安装。