CN105235465A - 一种基于机械传动的汽车减震器发电机构 - Google Patents

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Abstract

本发明属于汽车减震节能技术领域，尤其涉及一种基于机械传动的汽车减震器发电机构，它包括减震弹簧、车身支座、弹簧底座、摆杆、扇形齿环、发电机、支杆导轨、滑动子件、滑动母件、摇杆、第一支杆、第一滑块、第二支杆、第二滑块等，其中底盘支座和弹簧底座之间安装有减震弹簧，在减震弹簧内部安装有滑动母件和滑动子件，滑动子件在滑动母件中上下滑动，对减震器起到一个限位和稳定作用；子件下端安装有两根支杆，支杆通过滑块安装在支杆导轨上，当子件在母件中上下移动时，两支杆通过各自滑块沿支杆导轨向内向外滑动，滑块将驱动摇杆运动，带动摆杆摆动，从而产生扇形齿环围绕摆杆摆动的点往复摆动，进而驱动发动机发电，具有一定的节能效果。

Description

一种基于机械传动的汽车减震器发电机构
所属技术领域
本发明属于汽车减震节能技术领域，尤其涉及一种基于机械传动的汽车减震器发电机构。
背景技术
目前汽车悬架是汽车中弹性的连接车架与车轴的装置。它一般由吸震弹簧、导向机构、减震器等部件构成，主要任务是缓和由不平路面传给车架的冲击，以提高乘车的舒适性。
在经过不平路面时，吸震弹簧用于过滤路面的震动，但吸震弹簧自身还会有往复运动，而与吸震弹簧并联安装的减震器主要就是用来抑制弹簧吸震后反弹时的震荡及来自路面的冲击。为衰减震动，汽车悬架系统中采用减震器多是液力活塞开怀减震器，其工作原理是当车架(或车身)和车轴间震动而出现相对运动时，减震器内的活塞上下移动，减震器腔内的油液便反复地从一个腔经过不同的孔隙流入另一个腔内。
在通常情况下，这些震动能量无法得到及时的转换或储藏而被浪费掉。随着汽车使用的普及，被浪费掉的能量也越来越多。
目前市场上的悬架系统还是停留在简单的缓冲吸振功能上，并没有给出很好的机械能转化为其他能量的技术解决问题。
本发明设计一种基于机械传动的汽车减震器发电机构解决如上问题。
发明内容
为解决现有技术中的上述缺陷，本发明公开一种基于机械传动的汽车减震器发电机构，它是采用以下技术方案来实现的。
一种基于机械传动的汽车减震器发电机构，其特征在于：它包括减震弹簧、车身支座、弹簧底座、摆杆旋转支架、旋转副、摆杆、扇形齿环、齿环支架、齿轮轴、齿轮、发电机、支杆导轨、减震支座、底盘支座、子件导轨、滑动子件、限位圆环、滑动母件、摇杆、第一支杆、第一滑块、限位块、母件限位槽、限位圆环导轨槽、母件导轨槽、支杆方孔、支杆旋转副、第二支杆、第二滑块、支杆导轨支撑、支杆圆板，其中车身支座固定在车身底端，滑动子件为空心圆柱且一端固定在车身支座上，两个子件导轨竖着对称安装在滑动子件外圆面上，两个限位块对称安装在滑动子件外圆面上，且两个限位块对称平面与两个子件导轨的对称平面垂直；减震弹簧一端安装车身支座外缘的底端，另一端安装在弹簧底座外缘的上端。
上述弹簧底座安装减震支座上，减震支座安装在底盘支座上，底盘支座安装在底盘上，滑动母件为空心圆柱且一端安装在弹簧底座上，滑动母件内部对称开有两个母件导轨槽，滑动母件内部还对称开有母件限位槽，且两个母件限位槽对称面与两个母件导轨槽的对称面垂直，限位圆环安装在滑动母件上端，限位圆环内侧开有两个对称的限位圆环导轨槽。
上述滑动子件导轨与母件导轨槽和限位圆环槽滑动配合，限位块位于母件限位槽中，且限位块在母件限位槽中滑动时与限位圆环干涉。
当遇到减震器工作时，减震弹簧工作，发生形变，滑动子件通过导轨在滑动母件中滑动，对减震过程起到限位和稳定的作用。限位块的作用在于限定滑动子件一直处于滑动母件中，防止子件与母件脱落。
上述支杆圆板固定在滑动子件下端，第一支杆一端和第二支杆一端通过支杆旋转副安装在支杆圆板下端中间位置，第一支杆另一端和第二支杆另一端分别通过第一滑块和第二滑块滑动安装在支杆导轨上，支杆导轨通过支杆导轨支撑安装在底盘支座上；摇杆一端通过旋转副安装在第一滑块上侧一端，另一端通过旋转副与摆杆一端连接，摆杆中间偏一端位置处通过旋转副安装在摆杆旋转支架上，摆杆旋转支架固定在弹簧底座上；齿环支架固定在摆杆一端，扇形齿环固定在齿环支架下侧；发电机安装在底盘支座上，齿轮通过齿轮轴安装在发电机上，齿轮与扇形齿环内啮合。
两支杆通过支杆旋转副连接的旋转点随着子件移动而移动，当子件移动时，两支杆两侧必然通过滑块沿着滑动。支杆的设计将子件的竖直位移很方便的转化为横向位移，从而可以在横向布置机构实现发电，摇杆、摆杆和环齿支架的使用让横向位移通过杠杆放大，转化成较大的线速度的旋转啮合，从而实现了发电。
作为本技术进一步改进，上述支杆旋转副包括支杆旋转副支撑、支杆旋转副转轴，支杆旋转副支撑安装在支杆圆板下侧，第一支杆和第二支杆通过各自一端的圆孔交叉安装在支杆旋转副转轴上，支杆旋转副转轴安装在支杆旋转副支撑上。
作为本技术进一步改进，上述第一支杆和第二支杆一端安装有支杆圆头，且支杆圆头厚度为支杆一半。这样的设计可以让第一支杆和第二支杆在同一平面内实现旋转连接，这样适应于在同一个支杆导轨上滑动的要求。
作为本技术进一步改进，上述发电机发出的电能首先需要连接对电流正负调节的整流电路，之后连接电池。因为子件往复上下移动，造成扇形齿环往复摆动，发动机发出的电的正负会交替变化，不利于电池电力的回收，所以需要设计一个整流电路。
作为本技术进一步改进，摆杆与摆杆旋转支架通过旋转副连接的点为摆杆的旋转中心，扇形齿环的圆心为摆杆的旋转中心。这样的设计为了使扇形齿环摆动时始终在一个圆弧线上，就能保证在摆动时与齿轮很好的啮合。
作为本技术进一步改进，弹簧底座开有支杆方孔，支杆移动时通过支杆方孔。
相对于传统的减震发电技术，本发明中，底盘支座和弹簧底座之间安装有减震弹簧，在减震弹簧内部安装有滑动母件和滑动子件，滑动子件在滑动母件中上下滑动，对减震器起到一个限位和稳定作用；子件下端安装有两根支杆，支杆通过滑块安装在支杆导轨上，当子件在母件中上下移动时，两支杆通过各自滑块沿支杆导轨向内向外滑动，滑块将驱动摇杆运动，带动摆杆摆动，从而产生扇形齿环围绕摆杆摆动的点往复摆动，进而驱动发动机发电，具有一定的节能效果。
附图说明
图1是减震器发电机构整体示意图。
图2是去掉弹簧的减震器机构示意图。
图3是滑动子件结构示意图。
图4是滑动子件结构俯视图。
图5是滑动母件结构示意图。
图6是母件导轨凹槽示意图。
图7是限位圆环结构示意图。
图8是支杆方孔示意图。
图9是发电机构示意图。
图10是支杆圆板安装位置示意图。
图11是支杆旋转副结构示意图。
图12是支杆圆头结构示意图。
图13是扇形齿环啮合位置示意图。
图14是扇形齿环旋转传动示意图。
图中标号名称：1、减震弹簧，2、车身支座，3、弹簧底座，4、摆杆旋转支架，5、旋转副，6、摆杆，7、扇形齿环，8、齿环支架，9、齿轮轴，10、齿轮，11、发电机，12、支杆导轨，13、减震支座，14、底盘支座，15、子件导轨，16、滑动子件，17、限位圆环，18、滑动母件，19、摇杆，20、第一支杆，21、第一滑块，22、限位块，23、母件限位槽，24、限位圆环导轨槽，25、母件导轨槽，26、支杆方孔，27、支杆旋转副，28、第二支杆，29、第二滑块，30、支杆导轨支撑，31、支杆圆板，32、支杆旋转副支撑，33、支杆圆头，34、支杆旋转副转轴。
具体实施方式
如图1、2所示，它包括减震弹簧、车身支座、弹簧底座、摆杆旋转支架、旋转副、摆杆、扇形齿环、齿环支架、齿轮轴、齿轮、发电机、支杆导轨、减震支座、底盘支座、子件导轨、滑动子件、限位圆环、滑动母件、摇杆、第一支杆、第一滑块、限位块、母件限位槽、限位圆环导轨槽、母件导轨槽、支杆方孔、支杆旋转副、第二支杆、第二滑块、支杆导轨支撑、支杆圆板，其中如图1所示，车身支座固定在车身底端，如图3、4所示，滑动子件为空心圆柱且一端固定在车身支座上，两个子件导轨竖着对称安装在滑动子件外圆面上，两个限位块对称安装在滑动子件外圆面上，且两个限位块对称平面与两个子件导轨的对称平面垂直；减震弹簧一端安装车身支座外缘的底端，另一端安装在弹簧底座外缘的上端。
如图1所示，上述弹簧底座安装减震支座上，减震支座安装在底盘支座上，底盘支座安装在底盘上，如图5、8所示，滑动母件为空心圆柱且一端安装在弹簧底座上，如图6所示，滑动母件内部对称开有两个母件导轨槽，滑动母件内部还对称开有母件限位槽，且两个母件限位槽对称面与两个母件导轨槽的对称面垂直，如图5所示，限位圆环安装在滑动母件上端，如图7所示，限位圆环内侧开有两个对称的限位圆环导轨槽。
如图2所示，上述滑动子件导轨与母件导轨槽和限位圆环槽滑动配合，限位块位于母件限位槽中，且限位块在母件限位槽中滑动时与限位圆环干涉。
当遇到减震器工作时，减震弹簧工作，发生形变，滑动子件通过导轨在滑动母件中滑动，对减震过程起到限位和稳定的作用。限位块的作用在于限定滑动子件一直处于滑动母件中，防止子件与母件脱落。
如图9、10所示，上述支杆圆板固定在滑动子件下端，第一支杆一端和第二支杆一端通过支杆旋转副安装在支杆圆板下端中间位置，第一支杆另一端和第二支杆另一端分别通过第一滑块和第二滑块滑动安装在支杆导轨上，支杆导轨通过支杆导轨支撑安装在底盘支座上；摇杆一端通过旋转副安装在第一滑块上侧一端，另一端通过旋转副与摆杆一端连接，摆杆中间偏一端位置处通过旋转副安装在摆杆旋转支架上，摆杆旋转支架固定在弹簧底座上；齿环支架固定在摆杆一端，扇形齿环固定在齿环支架下侧；发电机安装在底盘支座上，齿轮通过齿轮轴安装在发电机上，齿轮与扇形齿环内啮合。
如图10所示，两支杆通过支杆旋转副连接的旋转点随着子件移动而移动，如图14所示，当子件移动时，两支杆两侧必然通过滑块沿着滑动。支杆的设计将子件的竖直位移很方便的转化为横向位移，从而可以在横向布置机构实现发电，摇杆、摆杆和环齿支架的使用让横向位移通过杠杆放大，转化成较大的线速度的旋转啮合，从而实现了发电。
如图11所示，上述支杆旋转副包括支杆旋转副支撑、支杆旋转副转轴，支杆旋转副支撑安装在支杆圆板下侧，第一支杆和第二支杆通过各自一端的圆孔交叉安装在支杆旋转副转轴上，支杆旋转副转轴安装在支杆旋转副支撑上。
如图12所示，上述第一支杆和第二支杆一端安装有支杆圆头，且支杆圆头厚度为支杆一半。这样的设计可以让第一支杆和第二支杆在同一平面内实现旋转连接，这样适应于在同一个支杆导轨上滑动的要求。
上述发电机发出的电能首先需要连接对电流正负调节的整流电路，之后连接电池。因为子件往复上下移动，造成扇形齿环往复摆动，发动机发出的电的正负会交替变化，不利于电池电力的回收，所以需要设计一个整流电路。
如图13所示，摆杆与摆杆旋转支架通过旋转副连接的点为摆杆的旋转中心，扇形齿环的圆心为摆杆的旋转中心。这样的设计为了使扇形齿环摆动时始终在一个圆弧线上，就能保证在摆动时与齿轮很好的啮合。
如图8所示，弹簧底座开有支杆方孔，支杆移动时通过支杆方孔。
终上所述，本发明中，底盘支座和弹簧底座之间安装有减震弹簧，在减震弹簧内部安装有滑动母件和滑动子件，滑动子件在滑动母件中上下滑动，对减震器起到一个限位和稳定作用；子件下端安装有两根支杆，支杆通过滑块安装在支杆导轨上，当子件在母件中上下移动时，两支杆通过各自滑块沿支杆导轨向内向外滑动，滑块将驱动摇杆运动，带动摆杆摆动，从而产生扇形齿环围绕摆杆摆动的点往复摆动，进而驱动发动机发电，具有一定的节能效果。

Claims (6)

1.一种基于机械传动的汽车减震器发电机构，其特征在于：它包括减震弹簧、车身支座、弹簧底座、摆杆旋转支架、旋转副、摆杆、扇形齿环、齿环支架、齿轮轴、齿轮、发电机、支杆导轨、减震支座、底盘支座、子件导轨、滑动子件、限位圆环、滑动母件、摇杆、第一支杆、第一滑块、限位块、母件限位槽、限位圆环导轨槽、母件导轨槽、支杆方孔、支杆旋转副、第二支杆、第二滑块、支杆导轨支撑、支杆圆板，其中车身支座固定在车身底端，滑动子件为空心圆柱且一端固定在车身支座上，两个子件导轨竖着对称安装在滑动子件外圆面上，两个限位块对称安装在滑动子件外圆面上，且两个限位块对称平面与两个子件导轨的对称平面垂直；减震弹簧一端安装车身支座外缘的底端，另一端安装在弹簧底座外缘的上端；
上述弹簧底座安装减震支座上，减震支座安装在底盘支座上，底盘支座安装在底盘上，滑动母件为空心圆柱且一端安装在弹簧底座上，滑动母件内部对称开有两个母件导轨槽，滑动母件内部还对称开有母件限位槽，且两个母件限位槽对称面与两个母件导轨槽的对称面垂直，限位圆环安装在滑动母件上端，限位圆环内侧开有两个对称的限位圆环导轨槽；
上述滑动子件导轨与母件导轨槽和限位圆环槽滑动配合，限位块位于母件限位槽中，且限位块在母件限位槽中滑动时与限位圆环干涉；
上述支杆圆板固定在滑动子件下端，第一支杆一端和第二支杆一端通过支杆旋转副安装在支杆圆板下端中间位置，第一支杆另一端和第二支杆另一端分别通过第一滑块和第二滑块滑动安装在支杆导轨上，支杆导轨通过支杆导轨支撑安装在底盘支座上；摇杆一端通过旋转副安装在第一滑块上侧一端，另一端通过旋转副与摆杆一端连接，摆杆中间偏一端位置处通过旋转副安装在摆杆旋转支架上，摆杆旋转支架固定在弹簧底座上；齿环支架固定在摆杆一端，扇形齿环固定在齿环支架下侧；发电机安装在底盘支座上，齿轮通过齿轮轴安装在发电机上，齿轮与扇形齿环内啮合。
2.根据权利要求1所述的一种基于机械传动的汽车减震器发电机构，其特征在于：上述支杆旋转副包括支杆旋转副支撑、支杆旋转副转轴，支杆旋转副支撑安装在支杆圆板下侧，第一支杆和第二支杆通过各自一端的圆孔交叉安装在支杆旋转副转轴上，支杆旋转副转轴安装在支杆旋转副支撑上。
3.根据权利要求2所述的一种基于机械传动的汽车减震器发电机构，其特征在于：上述第一支杆和第二支杆一端安装有支杆圆头，且支杆圆头厚度为支杆一半。
4.根据权利要求1所述的一种基于机械传动的汽车减震器发电机构，其特征在于：上述发电机发出的电能首先需要连接对电流正负调节的整流电路，之后连接电池。
5.根据权利要求1所述的一种基于机械传动的汽车减震器发电机构，其特征在于：摆杆与摆杆旋转支架通过旋转副连接的点为摆杆的旋转中心，扇形齿环的圆心为摆杆的旋转中心。
6.根据权利要求1所述的一种基于机械传动的汽车减震器发电机构，其特征在于：弹簧底座开有支杆方孔，支杆移动时通过支杆方孔。
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