[实用新型]用于车辆悬架振动能量回收的滚珠丝杠式旋转发电装置

说明书

一种用于车辆悬架振动能量回收的滚珠丝杠式旋转发电装置，属于汽车节能技术领域，目的在于将汽车悬架振动的机械能转化为电能输出，并起到减震的作用。该装置包括将汽车簧载质量和非簧载质量间的直线往复运动转变成转动的滚珠丝杠螺母副、将丝杠的双向转动转化为发电机转子单向转动的装置、发电机，及其内部的定位件。本实用新型可有效地解决普通电动缸回收直线往复式运动动能时发电机转子频繁换向转动造成的回收效率低下的问题，能量回收过程中可改善车辆的行驶平顺性，结构紧凑、完整、简单，实用性强。

技术领域

本实用新型属于汽车节能技术领域，涉及一种能够将汽车悬架振动的机械能转化为电能的装置，具体涉及一种用于车辆悬架振动能量回收的滚珠丝杠式旋转发电装置。

背景技术

汽车悬架根据控制方式分为被动悬架，半主动悬架和主动悬架。目前车辆大部分采用弹簧和减震器的被动悬架，而其阻尼系数无法随路况调整，减震性能有限。主动悬架减振性能好，但耗能过大、经济性差。

在汽车节能化发展的趋势下，进一步提高车辆的能量利用效率至关重要，其中包括回收利用汽车悬架振动能量。此外，回收悬架系统振动能量也可以改善悬架阻尼特性，增强车辆行驶平顺性。

根据能量转化装置结构的不同，振动能量回收悬架分为直线电机式和旋转电机式，其中直线电机由于其磁场强度不足，并且车辆振动频率不高，导致发电效率很低。中国专利 201310598618.8提出了一种相对可行的滚珠丝杠式旋转发电汽车减振器，但发电机转子频繁地换向会使发电效率降低。中国专利201310719688.4提出的一种齿轮齿条式车辆悬架振动能量回收装置，可以实现电机转向不变，但结构相对复杂，能量回收效率低。

发明内容

针对现有技术存在的问题，提出一种用于车辆悬架振动能量回收的滚珠丝杠式旋转发电装置，可以实现发电机转子单向转动，使得能量回收效率提高，并能通过控制发电机输出的感应电流来调整悬架阻尼力，增强车辆行驶平顺性，结构紧凑、完整、简单，实用性强。

本发明为解决该技术问题所采用的技术方案是：

一种用于车辆悬架振动能量回收的滚珠丝杠式旋转发电装置，包括发电机1、转向变换装置A和缸体B；

所述转向变换装置A包括从动锥齿轮3、第一中间锥齿轮5、第二中间锥齿轮27、中间锥齿轮轴6、主动锥齿轮10、单向离合器7、第一单向轴承4和第二单向轴承9；

所述缸体B包括滚珠丝杠15；

所述从动锥齿轮3与第一单向轴承4的外圈连接，第一单向轴承4的内圈与发电机1轴连接；

所述主动锥齿轮10与第二单向轴承9的外圈连接，第二单向轴承9的内圈与滚珠丝杠 15连接；

所述单向离合器7的输出端与发电机1轴连接，输入端与滚珠丝杠15连接；

所述第一中间锥齿轮5和第二中间锥齿轮27安装于中间锥齿轮轴6上，且第一中间锥齿轮5和第二中间锥齿轮27均绕中间锥齿轮轴6转动；

所述第一中间锥齿轮5和第二中间锥齿轮27均与主动锥齿轮10啮合，且第一中间锥齿轮5和第二中间锥齿轮27也均与从动锥齿轮3啮合。

技术方案中所述从动锥齿轮3与第一单向轴承4的外圈通过键连接，并有第一止推轴承 2用于从动锥齿轮3的轴向定位，第一单向轴承4的内圈与发电机1轴通过第一A型平键26 连接；

所述主动锥齿轮10与单向轴承9的外圈通过键连接，并有第二止推轴承11用于主动锥齿轮10的轴向定位，第二单向轴承9的内圈与滚珠丝杠15通过第二A型平键25连接；

所述单向离合器7的输出端与发电机1轴之间通过第一A型平键26连接，输入端与滚珠丝杠15通过第二A型平键25连接。