CN102717709B - 车辆动能回收装置 - Google Patents

Abstract

本发明车辆动能回收装置涉及一种将车辆行驶的动能回收存储后，在需要时再次将动能释放出来的装置。本发明车辆动能回收装置，包括动能回收机构和动能存储机构，动能回收机构的第一转轴的一端与车辆主减速器的传动轴通过锥形齿轮连接，第一转轴的另一端通过第一离合器与第三转轴连接，第二转轴通过第二离合器与第四转轴连接，第一、第二转轴上的齿轮相互啮合，第三、第四、第五转轴上的齿轮依次相互啮合。动能存储机构的第一弹簧固定盘和第二弹簧固定盘分别固定安装在弹簧的两端，第一弹簧固定盘与刹车盘固定连接，第二弹簧固定盘与第四转轴固定连接。本装置能够在减速时将车辆的动能储存，在车辆启动时，再将储存的动能释放。

Description

车辆动能回收装置

技术领域

本发明涉及一种汽车辅助驱动装置，特别是涉及一种将车辆行驶的动能回收存储后，在需要时再次将动能释放出来的装置。

背景技术

低碳环保，节能减排是目前世界各个国家都在努力做的，而汽车的尾气排放则是每个国家所面临的问题，各汽车公司也在这方面做出相应的成果，混合动力、天阳能、停车熄火等，但在汽车刹车时，汽车的惯性动能被浪费了，如何利用汽车刹车时的惯性动能是人们都在研究的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种结构简单、操作简便的车辆动能回收装置，能够在刹车时将车辆的动能储存起来，在车辆启动时，再将储存的动能释放出来。

本发明车辆动能回收装置，包括动能回收机构和动能存储机构，动能回收机构包括第一转轴、第一齿轮、第二转轴、第二齿轮、第三齿轮、第三转轴、第四齿轮、第四转轴、换向齿轮、第五转轴、第一离合器和第二离合器，第一、二、三、四、五转轴均转动的安装在车底盘上，第一齿轮固定安装在第一转轴上，第二齿轮固定安装在第二转轴上，第三齿轮固定安装在第三转轴上，第四齿轮固定安装在第四转轴上，换向齿轮固定安装在第五转轴上，第一转轴的一端与车辆主减速器的传动轴连接，第一转轴的另一端通过第一离合器与第三转轴连接，第二转轴通过第二离合器与第四转轴连接，第一离合器和第二离合器均与电控系统连接，第一齿轮与第二齿轮啮合，换向齿轮同时与第三齿轮和第四齿轮相啮合，动能存储机构包括弹簧、第一弹簧固定盘、第二弹簧固定盘、刹车盘和刹车片，刹车盘与刹车片接触，刹车盘转动地安装在车底盘上，刹车片固定安装在车底盘上，第一弹簧固定盘和第二弹簧固定盘分别固定安装在弹簧的两端，第一弹簧固定盘与刹车盘固定连接，弹簧为扭簧或卷簧，第二弹簧固定盘与第五转轴固定连接。

本发明车辆动能回收装置，包括动能回收机构和动能存储机构，所述动能回收机构包括第一转轴、第一齿轮、第二转轴、第二齿轮、第三转轴、第三齿轮、第四转轴、第四齿轮、第五转轴、换向齿轮、第一离合器和第二离合器，所述第一、二、三、四、五转轴均转动的安装在车底盘上，所述第一齿轮固定安装在第一转轴上，第二齿轮固定安装在第二转轴上，第三齿轮固定安装在第三转轴上，第四齿轮固定安装在第四转轴上，换向齿轮固定安装在第五转轴上，所述第一转轴的一端与车辆主减速器的传动轴连接，第一转轴的另一端通过第一离合器与第三转轴连接，所述第二转轴通过第二离合器与第四转轴连接，第一离合器和第二离合器均与电控系统连接，所述换向齿轮同时与第一齿轮和第二齿轮相啮合，所述第三齿轮与第四齿轮啮合，所述动能存储机构包括弹簧、第一弹簧固定盘、第二弹簧固定盘、刹车盘和刹车片，所述刹车盘与刹车片接触，刹车盘转动地安装在车底盘上，刹车片固定安装在车底盘上，所述第一弹簧固定盘和第二弹簧固定盘分别固定安装在弹簧的两端，所述弹簧为扭簧或卷簧，所述第一弹簧固定盘与刹车盘固定连接，所述第二弹簧固定盘与第三转轴或者第四转轴固定连接。

本发明车辆动能回收装置，其中所述第一弹簧固定盘和第二弹簧固定盘之间设置有支承轴，支承轴的一端与第一弹簧固定盘固定连接，支承轴的另一端与第二弹簧固定盘固定连接，弹簧套装在支承轴上。

本发明车辆动能回收装置，当第二弹簧固定盘与第五转轴固定连接时，换向齿轮的齿数大于第三齿轮的齿数，当第二弹簧固定盘与第四转轴固定连接时，第四齿轮的齿数大于第三齿轮的齿数。当车辆传动轴的转速较高时，通过控制齿轮的齿数比，能够起到减速的目的，从而降低弹簧的转动速度。

本发明车辆动能回收装置，其中在所述第一弹簧固定盘与弹簧之间设置有压力传感器，或者在第二弹簧固定盘与弹簧之间设置压力传感器。

本发明车辆动能回收装置通过车辆主减速器的传动轴带动第一转轴转动，当刹车时，使第一离合器连接，第一转轴与第三转轴连接，第一转轴转动，第三、第四、第五转轴随第一转轴一起转动，弹簧开始储存弹性势能，当弹簧达到弹性势能的存储极限时，刹车盘克服刹车片的摩擦力，随弹簧一起转动，当车辆停止运行时，使第二离合器连接，第二转轴和第三转轴连接，从而使第一、第二、第三、第四、第五转轴之间形成自锁，车辆的动能以弹簧的弹性势能的方式被存储，当车辆启动加速时，使第一离合器断开，第二转轴和第三转轴分离，第一、第二、第三、第四、第五转轴之间的自锁消除，弹簧弹性势能反向释放，使第一转轴旋转，从而将弹性势能转换为车辆的动能，从而实现在刹车时将车辆车的动能储存起来，在车辆启动时，再将储存的动能释放出来。

下面结合附图对本发明作进一步说明。

附图说明

图1为本发明车辆动能回收装置的实施例1的主视图；

图2为本发明车辆动能回收装置中弹簧和第一弹簧固定盘的主视图；

图3为图2中的A向视图；

图4为本发明车辆动能回收装置的实施例2的主视图。

具体实施方式

实施例1：

如图1所示，本发明车辆动能回收装置包括动能回收机构和动能存储机构。

动能回收机构包括第一转轴1、第一齿轮6、第二转轴2、第二齿轮7、第三转轴3、第三齿轮8、第四转轴4、第四齿轮9、第五转轴5、换向齿轮10、第一离合器11和第二离合器12，第一、二、三、四、五转轴1、2、3、4、5均转动的安装在车底盘上，安装方式为每个转轴均可以通过轴承安装在车底盘上，也可通过轴承安装在壳体上，再将壳体固定安装在车底盘上。第一齿轮6固定安装在第一转轴1上，第二齿轮7固定安装在第二转轴2上，第三齿轮8固定安装在第三转轴3上，第四齿轮9固定安装在第四转轴4上，换向齿轮10固定安装在第五转轴5上，第一转轴1的一端与车辆主减速器的传动轴通过锥形齿轮连接，第一转轴1的另一端通过第一离合器11与第三转轴3连接，第二转轴2通过第二离合器12与第四转轴4连接，第一、二、三、四、五转轴1、2、3、4、5均相互平行设置，第一离合器11和第二离合器12均采用电磁离合器，当然也可采用液控离合器。第一离合器11和第二离合器12都是常开离合器。其中第一齿轮6与第二齿轮7啮合，换向齿轮10同时与第三齿轮8和第四齿轮9相啮合，换向齿轮10的齿数大于第三齿轮8的齿数，对于形式缓慢的车辆，换向齿轮10的齿数可以小于或等于第三齿轮8的齿数。

动能存储机构包括弹簧13、第一弹簧固定盘14、第二弹簧固定盘15、刹车盘16和刹车片17，刹车盘16与刹车片17接触，从而使刹车盘16与刹车片17之间存在摩擦力。刹车盘16通过第六转轴20转动地安装在车底盘上，刹车片17固定安装在车底盘上，通过设置刹车盘和刹车片，能够防止弹簧过载而损坏弹簧。结合图2所示，第一弹簧固定盘14和第二弹簧固定盘15分别固定安装在弹簧13的两端，第一弹簧固定盘14与刹车盘16固定连接，第二弹簧固定盘15与第五转轴5固定连接。其中弹簧13为扭簧，当然，对应于不同的车辆，弹簧13也可以采用卷簧。结合图3所示，在第二弹簧固定盘15与弹簧13之间设置有压力传感器19，当然，压力传感器19也可以设置在第一弹簧固定盘14与弹簧13之间。

本发明车辆动能回收装置在使用时，车辆正常行驶时第一离合器11和第二离合器12都是常开离合器，第一转轴1与第三转轴3之间、第二转轴2与第四转轴4之间均分开，第一转轴1仅通过齿轮带动第二转轴2旋转。当刹车需要动能回收时，按下第一离合器11的电控开关使第一离合器11闭合，第一转轴1与第三转轴3连接，第一转轴1转动，第三、第四、第五转轴5随第一转轴1一起转动，弹簧13开始储存弹性势能，当弹簧13达到弹性势能的存储极限时，刹车盘16克服刹车片17的摩擦力，随弹簧13一起转动，车辆回收动能并减速；当车速传感器检测到车速为零时，通过电控系统发出指令闭合第二离合器12，使第一、第二、第三、第四齿轮6、7、8、9和换向齿轮10形成自锁，从而完成自锁，能量储存；当需要起步加速时再按控制第一离合器11的电控开关使第一离合器11分离，弹簧13的弹性势能反向释放，使第一转轴1旋转，从而将弹性势能转换为车辆的动能；当弹簧13回弹将至原位，弹簧13压力趋向为零时，压力传感器19发出信号，通过电控系统发出指令使第二离合器12分离，结束动能回收，储存和释放。

实施例2：

如图4所示，本实施例与实施例1的不同之处仅在于，换向齿轮10设置在第一齿轮6和第二齿轮7之间，换向齿轮10同时与第一齿轮6和第二齿轮7相啮合，第三齿轮8和第四齿轮9直接啮合，第二弹簧固定盘15与第四转轴4固定连接，也可以与第三转轴3固定连接，第四齿轮9的齿数大于第三齿轮8的齿数，在第一弹簧固定盘14和第二弹簧固定盘15之间还设置有支承轴18，支承轴18的一端与第一弹簧固定盘14固定连接，支承轴18的另一端与第二弹簧固定盘15固定连接，弹簧13套装在支承轴18上。通过设置支承轴18，能够防止弹簧13在旋转过程中发生弯曲。

本发明可以安装在普通的私家车、客车、地铁以及工程运输车等车辆上，本动能回收装置具有成本低，工艺简单，储存率高，储存时间长的特点。

以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (8)

1.一种车辆动能回收装置，其特征在于：包括动能回收机构和动能存储机构，所述动能回收机构包括第一转轴(1)、第一齿轮(6)、第二转轴(2)、第二齿轮(7)、第三转轴(3)、第三齿轮(8)、第四转轴(4)、第四齿轮(9)、第五转轴(5)、换向齿轮(10)、第一离合器(11)和第二离合器(12)，所述第一、二、三、四、五转轴(1、2、3、4、5)均转动的安装在车底盘上，所述第一齿轮(6)固定安装在第一转轴(1)上，第二齿轮(7)固定安装在第二转轴(2)上，第三齿轮(8)固定安装在第三转轴(3)上，第四齿轮(9)固定安装在第四转轴(4)上，换向齿轮(10)固定安装在第五转轴(5)上，所述第一转轴(1)的一端与车辆主减速器的传动轴连接，第一转轴(1)的另一端通过第一离合器(11)与第三转轴(3)连接，所述第二转轴(2)通过第二离合器(12)与第四转轴(4)连接，所述第一离合器(11)和第二离合器(12)均与电控系统连接，

所述第一齿轮(6)与第二齿轮(7)啮合，换向齿轮(10)同时与第三齿轮(8)和第四齿轮(9)相啮合，

所述动能存储机构包括弹簧(13)、第一弹簧固定盘(14)、第二弹簧固定盘(15)、刹车盘(16)和刹车片(17)，所述刹车盘(16)与刹车片(17)接触，刹车盘(16)转动地安装在车底盘上，刹车片(17)固定安装在车底盘上，所述第一弹簧固定盘(14)和第二弹簧固定盘(15)分别固定安装在弹簧(13)的两端，所述弹簧(13)为扭簧或卷簧，所述第一弹簧固定盘(14)与刹车盘(16)固定连接，

所述第二弹簧固定盘(15)与第五转轴(5)固定连接。

2.根据权利要求1所述的车辆动能回收装置，其特征在于：所述第一弹簧固定盘(14)和第二弹簧固定盘(15)之间设置有支承轴(18)，支承轴(18)的一端与第一弹簧固定盘(14)固定连接，支承轴(18)的另一端与第二弹簧固定盘(15)固定连接，所述弹簧(13)套装在支承轴(18)上。

3.根据权利要求1或2所述的车辆动能回收装置，其特征在于：第二弹簧固定盘(15)与第五转轴(5)固定连接，换向齿轮(10)的齿数大于第三齿轮(8)的齿数。

4.根据权利要求3所述的车辆动能回收装置，其特征在于：在所述第一弹簧固定盘(14)与弹簧(13)之间设置有压力传感器(19)，或者在第二弹簧固定盘(15)与弹簧(13)之间设置压力传感器(19)。

5.一种车辆动能回收装置，其特征在于：包括动能回收机构和动能存储机构，所述动能回收机构包括第一转轴(1)、第一齿轮(6)、第二转轴(2)、第二齿轮(7)、第三转轴(3)、第三齿轮(8)、第四转轴(4)、第四齿轮(9)、第五转轴(5)、换向齿轮(10)、第一离合器(11)和第二离合器(12)，所述第一、二、三、四、五转轴(1、2、3、4、5)均转动的安装在车底盘上，所述第一齿轮(6)固定安装在第一转轴(1)上，第二齿轮(7)固定安装在第二转轴(2)上，第三齿轮(8)固定安装在第三转轴(3)上，第四齿轮(9)固定安装在第四转轴(4)上，换向齿轮(10)固定安装在第五转轴(5)上，所述第一转轴(1)的一端与车辆主减速器的传动轴连接，第一转轴(1)的另一端通过第一离合器(11)与第三转轴(3)连接，所述第二转轴(2)通过第二离合器(12)与第四转轴(4)连接，所述第一离合器(11)和第二离合器(12)均与电控系统连接，

所述换向齿轮(10)同时与第一齿轮(6)和第二齿轮(7)相啮合，所述第三齿轮(8)与第四齿轮(9)啮合，

所述动能存储机构包括弹簧(13)、第一弹簧固定盘(14)、第二弹簧固定盘(15)、刹车盘(16)和刹车片(17)，所述刹车盘(16)与刹车片(17)接触，刹车盘(16)转动地安装在车底盘上，刹车片(17)固定安装在车底盘上，所述第一弹簧固定盘(14)和第二弹簧固定盘(15)分别固定安装在弹簧(13)的两端，所述弹簧(13)为扭簧或卷簧，所述第一弹簧固定盘(14)与刹车盘(16)固定连接，

所述第二弹簧固定盘(15)与第三转轴(3)或者第四转轴(4)固定连接。

6.根据权利要求5所述的车辆动能回收装置，其特征在于：所述第一弹簧固定盘(14)和第二弹簧固定盘(15)之间设置有支承轴(18)，支承轴(18)的一端与第一弹簧固定盘(14)固定连接，支承轴(18)的另一端与第二弹簧固定盘(15)固定连接，所述弹簧(13)套装在支承轴(18)上。

7.根据权利要求5或6所述的车辆动能回收装置，其特征在于：第二弹簧固定盘(15)与第四转轴(4)固定连接，第四齿轮(9)的齿数大于第三齿轮(8)的齿数。

8.根据权利要求7所述的车辆动能回收装置，其特征在于：在所述第一弹簧固定盘(14)与弹簧(13)之间设置有压力传感器(19)，或者在第二弹簧固定盘(15)与弹簧(13)之间设置压力传感器(19)。