[发明专利]一种发电效率高的振动发电式汽车悬架

说明书

技术领域

本发明涉及汽车悬架技术领域，特别涉及一种发电效率高的振动发电式汽车悬架。

背景技术

轿车的独立悬架系统中，为了抵消垂直方向的振动和冲击，并将车身的重量传递给车桥，通常将弹簧和减震器配合使用，弹簧可以传递垂向力，并延缓冲击，减震器可以吸收冲击能量，从而衰减振动，目前使用的弹簧大多数为螺旋弹簧或空气弹簧，螺旋弹簧的优点是结构简单，价格便宜，但是为了保证螺旋弹簧的刚度，其轴向尺寸较大，使螺旋弹簧的布置较为困难，且螺旋弹簧只能传递轴向方向的力，为了传递车身与车轮之间的纵向力和横向力，独立悬架系统中还需要增加纵向导力杆件及横向导力杆件，并适当增加纵向和横向方向的缓冲减振装置，使悬架系统的结构较为复杂，且占据空间大。

另一种使用较多的是空气弹簧，其可以承受垂向、纵向、横向方向的力并缓冲振动，且空气弹簧的轴向尺寸较小，便于布置，但是增加了气压调节机构，使空气弹簧的零部件比较多，后期维护保养也很困难，而应用了空气弹簧的悬架系统为了具有垂向减振功能，还需要在空气弹簧旁并联设置减震器，因此使用空气弹簧的悬架系统体积仍然较大，减震器的减震筒与车身之间还需要设置橡胶缓冲垫，以保护减震器，进一步增加了悬架的零件数量。

随着电动汽车的普及，为了延长汽车的行驶里程，现有的技术一般是对悬架系统中的减震器进行改进，通常的做法是将减震器的活塞做成永磁体，在减震器的活塞筒上缠绕定子线圈，这样当活塞上下往复运动时，永磁体形成的强大磁场不断切割定子线圈，从而使定子线圈产生感应交流电，经整流后变成直流电，再输送给蓄电池；但是为了改进减震器，需要在活塞筒上缠绕定子线圈，也进一步增大了减震器的体积。

且目前的振动发电装置其发电效率也较低，主要是因为目前振动发电装置的原理是通过导体切割磁感线产生电流，而受到空间限制，导体的移动范围一般很小，因此发电效率很低。

发明内容

针对上述问题，本发明目的是提供一种结构紧凑、体积小、发电效率高的振动发电式汽车悬架。

为实现上述发明目的，本发明所采用的技术方案是：一种发电效率高的振动发电式汽车悬架，所述的悬架包括多个沿汽车的垂向方向设置的、同心的圆筒形垂向振动壳，垂向振动壳的侧壁包括多个沿垂向振动壳的轴线等间隔设置，且与垂向振动壳同轴的环形圈，相邻环形圈之间设置缓冲层或发电层，沿垂向振动壳的轴向方向，缓冲层和发电层交替设置；所述的缓冲层由多条倾斜设置的、相互之间首尾相连形成W形状的弹性变形体构成，所述的发电层由多条与垂向振动壳的轴线平行的振动发电体构成；

所述的环形圈沿其截面的上半圆部分或下半圆部分分别由绝缘弹性材料制作的绝缘芯或导芯构成，所述导芯包括两个截面为扇形的金属导体芯，导体芯之间设置绝缘垫；所述环形圈中绝缘芯的外侧面与弹性变形体的端头连接，所述环形圈中导体芯的外侧面与振动发电体的端头连接；

相邻的垂向振动壳之间、沿垂向振动壳的径向方向环形阵列设置多个导力板，导力板是由多个蜂窝单元相互连接形成的网格状平板结构，蜂窝单元的六条边中两条是与振动壳的轴线相互垂直的水平边，其余四条是与振动壳的轴线呈一定角度的斜边，导力板中最左侧和最右侧的蜂窝单元的两条斜边与环形圈连接；

所述垂向振动壳中心位置设置垂向减震筒，垂向减震筒的活塞筒与多个垂向振动壳中最内侧的一个垂向振动壳的多个环形圈连接，所述垂向振动壳最上端及最下端的环形圈分别与上吸声板、下吸声板的表面连接，所述垂向减震筒的活塞杆的一端与下吸声板连接，另一端伸入活塞筒内；所述的上吸声板与汽车车身悬挂安装点构成可拆卸式连接，所述的下吸声板与车桥悬挂安装点构成可拆卸式连接；

两个垂向振动壳之间、相邻的导力板所围成的空间内，沿垂向振动壳的轴线方向设置一个或多个储油管，储油管侧面设置的进油口和出油口分别与垂向减震筒侧壁的进油口和出油口连接，储油管与垂向减震筒共同构成双向作用筒式减震器；

所述的振动发电体包括两条螺旋状的发电线圈相互盘旋形成的DNA式双螺旋结构；沿发电线圈的轴向、两条发电线圈之间设置多组发电单元，每组发电单元包括两个同轴设置的永磁体，永磁体的轴向与发电线圈的轴向垂直，两个永磁体的外端分别与一个发电线圈绝缘连接，两个永磁体的内端相互靠近并留有一定的间隙，两个永磁体内端的极性相互反向设置；两个永磁体的内端套在导向套内，使永磁体的内端可沿导向套的轴向方向滑动；

两条发电线圈各自的端头分别与导芯的一个导体芯的外侧面连接，导体芯的两端分别与蓄电池的正、负极连接，蓄电池安装在汽车车身相应位置。