[发明专利]车辆振动能量回收式减振器

说明书

本发明公开了一种车辆振动能量回收式减振器，包括缸筒、以及与缸筒匹配的活塞，所述活塞的活塞杆端部伸出缸筒、并与发电机固定，所述活塞杆为中空管、活塞杆内同轴转动连接有输出轴，所述输出轴的一端与发电机的主轴传动连接，另一端与活塞连接，所述活塞包括管型壳体，所述管型壳体内由上至下依次设有环形膜片弹簧A、上阀座、环形膜片弹簧B、上侧板、叶片马达、下侧板、环形膜片弹簧C、下阀座和环形膜片弹簧D，所述叶片马达的转子与输出轴固定。从上述结构可知，本发明的车辆振动能量回收式减振器，通过活塞的特殊结构，使得活塞不管相对于缸筒是向上还是向下运动，缸筒内的油对于叶片马达的转子的作用方向都是一致的。

技术领域

本发明涉及内置叶片马达式能量回收减振器的技术领域，具体涉及一种车辆振动能量回收式减振器。

背景技术

目前汽车上使用的减振器普遍是被动式减振器，当悬架相对车体往复运动时，减振器内的活塞相对缸筒也往复运动，迫使缸筒内的液压油从一个油腔通过活塞上的窄小空隙流入另一个油腔，这些空隙与油液的摩擦及液体分子内摩擦便形成对振动的阻尼力，将汽车振动产生的能量转化为油液的热能耗散到大气中，达到衰减振动的目的。这部分能量若能被有效回收利用，则可以降低汽车能耗，实现节约能源的目的。

如公开号CN101985965A的中国专利申请了一种汽车能量再生减振器，该再生减振器包括上、下两个工作缸，在上工作缸中设有一个发电机和一套行星齿轮、单向离合器组成的传动机构，在下工作缸设有一个运动转换机构，运动转换机构为一个滚珠丝杆副，它将汽车悬架振动引起的直线运动转换成旋转运动，并通过传动机构中的离合方向互为相反的单向离合器将上下运动转换成同一方向的旋转运动，通过发电机将能量转化成电能加以利用。但这种能量回收系统的缺点是系统对高频振动的响应较慢、寿命较低。

如中国专利CN203784182U描述的是将直线电机运用到减振器中，利用活塞杆与减振器缸筒之间相对直线运动的原理，在双筒减振器外壳上集成一个直线电机。通过传统减振器减振的同时，能够通过直线电机提供作动力或者回收悬架的振动能量，达到能量回收的目的。但这种直线电机式能量回收系统的漏磁通大，馈能效率低。

如公开号为CN101749353A专利申请的液电馈能式减振器，此发明包括液压回路、工作室和活塞，工作室由隔板分为活塞工作腔和蓄能发电腔两部分，液压马达位于蓄能发电腔，通过传动轴于外部的发电机相连，蓄能器位于蓄能发电腔中，液压回路有多个单向阀构成液压整流桥。压力升高侧油室的油液流经液压整流桥和液压马达，进入另一侧油室，油液驱动马达总是沿同一方向转动，将振动机械能转化为电能进行存储，实现节能。但此发明结构由于采用多个单向阀构成液压整流桥，能量利用率低。此外，采用的活塞弹簧式蓄能器当内部渗满液压油时，作用将会失效。

本申请人之前于2015年4月29提交了名为《内置叶片马达式能量回收减振器》的专利，解决了上述问题。但是该专利在实际使用中发现，由于其需要额外设置一个运动转换机构，不仅成本相对较高，而且由于叶片马达根据缸筒内的油的流动方向实现正反转动来带动发电机转动发电，所以当油的流动方向改变后，其对叶片马达的作用力需要先克服之前叶片马达的转动惯性，然后剩余的能量才能重新驱动叶片马达转动进行发电；实际上就是油在流动过程中的能量首先消耗在克服原先运动状态的叶片马达，然后才能发电，其发电效率很低；另外在车辆的实际装配过程中还发现，车辆的车架空间较为有限，运动转换机构的存在，还需要为运动转换机构留足空间，势必会导致缸筒内活塞的行程缩短或其他结构的改变，对于汽车零部件的设计会造成额外的负担。

发明内容