CN101550979A - 一种回收震动能量的汽车减震器 - Google Patents

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高卫民
唐晓峰
徐康聪
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Abstract

本发明公开了一种回收震动能量的汽车减震器，包括减震器体和安装衬套，其特征在于，还包括外套筒、减震器芯、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震器体上端相连；所述减震器体内设有空腔，所述减震器芯可相对减震器体上下运动的设置在减震器体空腔内，减震器芯的上端通过连接杆与外套筒相连；所述减震器芯上设有磁极，所述减震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震动产生的能量，直接输出电能加以利用。该减震器可以用在各种车辆上，例如乘用车、商用车、电动车、混合动力汽车等，包括工程车辆和坦克等战车上。

Description

一种回收震动能量的汽车减震器
技术领域
本发明属于汽车能量回收再利用技术领域，具体涉及一种用于回收汽车行驶过程中产生的上下震动能量的汽车减震器。
背景技术
因汽车对能量的利用率很低，总能量中，大约只有13％的能量是直接用来行驶的。人们一直不懈地努力回收利用那些因驱动汽车而耗散的能量。例如，制动能量回收；排气废热利用等。而汽车行驶时的上下震动能量，也是作为热的形式耗散掉了，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。尽管轿车的上下颠簸不大，但是只要行驶，总有颠簸。因此，可以考虑回收汽车颠簸能量。目前现有的汽车减震器是利用液压油的阻尼作用将震动能量耗散掉。无法实现震动能量的回收再利用。
因此设计出一种能够将汽车上下震动能量回收再利用的减震器，成为本领域技术人员迫切需要解决的技术难题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种结构简单、不改变现有整车减震器安装位置和安装点，便于实现改装能够回收震动能量的汽车减震器，以克服现有技术存在的上述缺陷。
本发明解决技术问题的技术方案如下：
一种回收震动能量的汽车减震器，包括减震器体和安装衬套，其特征在于，还包括外套筒、减震器芯、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震器体上端相连；所述减震器体内设有空腔，所述减震器芯可相对减震器体上下运动的设置在减震器体空腔内，减震器芯的上端通过连接杆与外套筒相连；所述减震器芯上设有磁极，所述减震器体为其上设有绕组的导磁体。
由以上公开的技术方案可知，本发明通过采用电磁力来减震，当减震器受震动伸缩时，外套筒带动减震器体与减震器芯发生相对运动而产生电能，通过外接导线即可将电能输出给电池充电，回收汽车颠簸的震动能量。本发明以直线发电机来吸收车辆上下震动产生的能量，直接输出电能加以利用。该减震器可以用在各种车辆上，例如乘用车、商用车、电动车、混合动力汽车等，包括工程车辆和坦克等战车上。本发明采用与现有液压减震器的基本结构特征和相似外形尺寸，在整车里的位置和安装点也保持不变，方便于改装的实施。整车上所需数量也保持原车配置不变。每个减震器总的上下跳动行程，保持原车悬架特性的要求，基本不变。
附图说明
图1本发明减震器原理图；
图2本发明三相绕组原理图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
如图1、2所示，本发明回收震动能量的汽车减震器，包括减震器体1、安装衬套2、外套筒3、减震器芯4、连接杆5和复位弹簧6；所述复位弹簧6设置在外套筒3内，复位弹簧6的两端分别与外套筒3和减震器体1上端相连；所述减震器体1内设有空腔，所述减震器芯4可相对减震器体上下运动的设置在减震器体空腔内，减震器芯4的上端通过连接杆5与外套筒3相连；所述减震器芯4上设有磁极41，所述减震器体1为其上设有绕组11的导磁体。
进一步，所述减震器芯4包括非导磁圆柱体42和设置在非导磁圆柱体上的永磁体对(即磁极41)。所述减震器体1为其上带有线槽的导磁圆柱筒，所述绕组11绕制在线槽内，所述绕组11组成三相发电机定子，定子绕组线径在0.1mm以上，每个电磁减震器即为一个三相交流直线发电机。所述减震器芯4和减震器体1之间设有间隙，所述间隙内填充耐磨材料，如特弗龙等，以保证间隙的稳定和提供芯体间的润滑。
进一步，所述减震器芯与减震器体之间相对运动速度最大为：0.5m/s；；此时产生的最大阻尼力为：1450牛；最大位移量为：+/-100mm。
所述减震器芯的最小芯径为35mm；最大外径为100mm；绕组最大高度为：280mm。
回位弹簧：刚度：10N/mm；总圈数：7。
所述永磁体对至少有4对。
实际使用时，将本发明减震器安装在车上需要的位置。当汽车行驶时，只要有上下10mm左右的震动，即可发电。最大输出电压12V/24V；瞬时最大电流：12A。为防止冲击造成损伤，原车要有橡胶防撞块。为调整车辆的平顺性，也可以部分或全部保留原液压减震器，但阻尼效果需重新调整评价。
发电机输出需接一逆变器，将交流电变为直流电，给蓄电池充电。
直线发电机的定子和转子，分别由永磁块和线圈绕组组成。永磁块可以是銣铁硼磁环，可以作定子也可以作转子。线圈绕组绕在铁芯上，可以是内转子，也可以是外定子。铁芯材料是硅钢片等良导磁材料组成。本发明仅是考虑轿车在平直路面，正常行驶，没有明显颠簸感时的设计，即在不平路面上颠簸造成的能量回收将更高。

Claims (8)

1.一种回收震动能量的汽车减震器，包括减震器体(1)和安装衬套(2)，其特征在于，还包括外套筒(3)、减震器芯(4)、连接杆(5)和复位弹簧(6)；所述复位弹簧(6)设置在外套筒(3)内，复位弹簧(6)的两端分别与外套筒(3)和减震器体(1)上端相连；所述减震器体(1)内设有空腔，所述减震器芯(4)可相对减震器体(1)上下运动的设置在减震器体(1)空腔内，减震器芯(4)的上端通过连接杆(5)与外套筒(3)相连；所述减震器芯(4)上设有磁极(41)，所述减震器体(1)为其上设有绕组(11)的导磁体。
2.根据权利要求1所述的回收震动能量的汽车减震器，其特征在于，所述减震器芯(4)包括非导磁圆柱体(42)和设置在非导磁圆柱体上的永磁体对。
3.根据权利要求1所述的回收震动能量的汽车减震器，其特征在于，所述减震器体(1)为其上带有线槽的导磁圆柱筒，所述绕组(11)绕制在线槽内，所述绕组(11)组成三相发电机定子。
4.根据权利要求1所述的回收震动能量的汽车减震器，其特征在于，所述减震器芯(4)和减震器体(41)之间设有间隙。
5.根据权利要求4所述的回收震动能量的汽车减震器，其特征在于，所述间隙内填充耐磨材料层。
6.根据权利要求1所述的回收震动能量的汽车减震器，其特征在于，所述减震器芯(4)与减震器体(1)之间相对运动速度最大为：0.5m/s；最大位移量为：+/-100mm。
7.根据权利要求1所述的回收震动能量的汽车减震器，其特征在于，所述永磁体对至少有4对。
8.根据权利要求1所述的回收震动能量的汽车减震器，其特征在于，所述减震器芯(4)的最小芯径为35mm；最大外径为100mm；绕组最大高度为：280mm。
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