CN106931062A - 减震装置及车辆 - Google Patents

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万浩川
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Abstract

本发明提供了一种减震装置及车辆，属于减震设备及交通工具领域。该减震装置包括套筒组件、套筒轴和储存装置。套筒组件包括筒体和设置在筒体内的中心轴，中心轴上设置有线圈。套筒组件和套筒转轴之间设置有压缩弹簧，套筒组件套设于套筒轴上，两者滑动配合，可以相对做往复运动。运动过程中，压缩弹簧可以缓冲震动，并且，线圈切割磁感线产生电动势，并将电能储存在储存装置中。上述车辆包括了该减震装置，从而可以更好地对车辆进行缓冲减震；并且储存在储存装置中的电能可以供车载电子设备使用，减少了能量的浪费。

Description

减震装置及车辆
技术领域
本发明涉及减震设备及交通工具领域，具体而言，涉及一种减震装置及车辆。
背景技术
车辆的在行驶过程中，难免会由于路面的颠簸而引起车架的震动，这严重影响了人们的乘车舒适性，也会缩短相关零部件的使用寿命。
现有技术中，技术人员已经研发了各式各样的减震装置，但是在比较颠簸的路面上，尤其是山路上，车架的振动仍然影响到人们的乘车舒适性。
提供一种新型的减震装置，该减震装置可以配合现有技术中的减震装置使用，以达到更好的减震效果，并且可以回收震动能量；这对于提高零部件的使用寿命、减少能量浪费具有重要的现实意义。
发明内容
本发明的目的在于提供了一种减震装置，其能够有效地对车架进行减震，并且同时可以对震动能量进行回收利用。
本发明的另一目的在于提供一种车辆，其采用了上述减震装置，从而以方便能改善减震效果；同时还能对振动能量进行回收到储存装置中，供车载电器使用。
本发明是这样实现的：
一种减震装置，包括：
套筒组件，所述套筒组件包括筒体、端盖和中心轴，所述端盖设置在所述筒体的一端，所述中心轴设置在所述筒体中，所述中心轴的一端连接于所述端盖的中部；
套筒轴，所述套筒轴包括安装孔，所述安装孔沿所述套筒轴的轴线方向延伸；所述套筒轴的外表面上缠绕有线圈；
所述套筒轴装配在所述筒体中，所述中心轴装配在所述安装孔中；所述套筒组件与所述套筒轴滑动配合；
所述中心轴上套设有压缩弹簧，所述弹簧一端与所述端盖抵接，另一端与所述套筒轴抵接；
所述中心轴的外表面带有磁性，所述筒体的内表面带有与所述中心轴的外表面相反的磁性；
储存装置，所述储存装置通过导线与所述线圈连接。
作为优选，所述套筒轴通过直线轴承与所述筒体连接。
作为优选，所述筒体的筒壁上设置有冷却通道；
所述减震装置还包括冷却系统，所述冷却系统包括水箱、齿轮泵和水管，所述水管将水箱、齿轮泵和冷却通道连接成闭合回路；
所述齿轮泵位于所述水箱的下方。
作为优选，所述冷却系统包括驱动装置，用于驱动所述齿轮泵转动；所述齿轮泵包括驱动轴；
所述驱动装置包括连杆和曲柄，所述曲柄的一端与所述驱动轴垂直固定连接，另一端与所述连杆铰接，所述连杆的自由端与所述套筒轴铰接；所述套筒轴能够通过所述连杆带动所述曲柄运动。
作为优选，所述筒体的内壁上安装有圆筒状的第一磁铁，所述中心轴的外壁上安装有圆筒状的第二磁铁。
作为优选，所述第一磁铁包括多个瓦片状的第一磁铁单元，所述第一磁铁单元相互连接；多所述第二磁铁包括多个瓦片状的第二磁铁单元，所述第二磁铁单元相互连接。
作为优选，所述筒体、所述端盖与所述中心轴均是由导磁性能良好的材料制成。
作为优选，所述套筒组件还包括隔磁筒，所述隔磁筒套设于所述筒体上。
作为优选，所述套筒轴上设置有凹槽，所述述线圈的端部穿过所述凹槽与所述储存装置连接。
一种车辆，包括车架、轮轴所述的减震装置，所述减震装置的一端与所述车架连接，另一端与所述轮轴连接。
本发明的有益效果是：本发明通过上述设计得到的减震装置及车辆，车辆在行驶的过程中难免会有颠簸，减震装置中的压缩弹簧可以提供一定的缓冲作用。另外，在套筒轴和套筒组件的相对运动过程中，中心轴上的线圈切割磁感线，从而产生电动势，并将电能储存在储存装置中，以供车载电子设备使用。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1是本发明实施例1提供的减震装置的结构示意图；
图2是本发明实施例1提供的套筒组件的结构示意图；
图3是本发明实施例1提供的第二磁铁的结构示意图；
图4是本发明实施例1提供的第一磁铁的结构示意图；
图5是本发明实施例1提供的磁场分布示意图；
图6是本发明实施例1提供的套筒轴的结构示意图；
图7是本发明实施例2提供的车辆的结构示意图。
图标：100-减震装置；110-套筒组件；112-筒体；1121-第一磁铁；1122-第一磁铁单元；1123-冷却通道；114-端盖；116-中心轴；118-第一连接部；119-隔磁筒；1162-第二磁铁；1163-第二磁铁单元；120-套筒轴；122-安装孔；124-线圈；126-凹槽；128-第二连接部；130-压缩弹簧；140-储存装置；150-直线轴承；160-冷却系统；162-水箱；164-齿轮泵；1642-驱动轴；166-水管；168-驱动装置；1682-连杆；1684-曲柄；200-车辆；210-车架；220-轮轴。
具体实施方式
为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，指示方位或位置关系的术语为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之上或之下可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征之上、上方和上面包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征之下、下方和下面包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
实施例1：
本实施例提供了一种减震装置100，如图1，该减震装置100包括套筒组件110、套筒轴120、储存装置140和冷却系统160。套筒组件110包括筒体112和设置在筒体112内的中心轴116，中心轴116上设置有线圈124。套筒组件110套设于套筒轴120上，两者滑动配合，可以相对做往复运动，运动过程中，线圈124切割磁感线产生电动势，并将电能储存在储存装置140中。冷却系统160用于对套筒组件110进行冷却。
如图1和图2，套筒组件110包括筒体112、端盖114、隔磁筒119、中心轴116和第一连接部118。端盖114连接于筒体112的一端，中心轴116的一端连接于端盖114的中部，并与筒体112同轴线布置，端盖114与中心轴116一体成型。第一连接部118连接于端盖114上，隔磁筒119套设在筒体112的外圆周上。
如图2和图3，筒体112为一圆筒状结构，在其内壁上设置有圆筒状的第一磁铁1121，整个第一磁铁1121包括多个瓦片状第一磁铁单元1122，使用之前分别对每个第一磁铁单元1122进行径向充磁，并且采用从外圆弧朝内圆弧充磁方式。相邻各个第一磁铁单元1122用金属胶进行粘黏，拼成一个环形永磁体。筒体112上与端盖114相对的一端还设置有直线轴承150，筒体112的筒壁上设置有冷却通道1123，冷却通道1123经过直线轴承150的附近。
如图2和图4，中心轴116的外圆周上套设有第二磁铁1162，第二磁铁1162包括多个瓦片状第二磁铁1163，使用之前分别对每个第二磁铁1163进行充磁，并且采用从内圆弧朝外圆弧的充磁方式。相邻各个第二磁铁单元1163用金属胶进行粘黏，拼成一个环形永磁体。另外，中心轴116上还套设有压缩弹簧130。
如图5，第一磁铁1121和第二磁铁1162之间形成磁场，磁场方向由第一磁铁1121指向第二磁铁1162。在筒体112、端盖114和中心轴116的内部，磁感线沿中心轴116端盖114及筒体112的筒壁回到第一磁铁1121，使得整个磁场形成一个闭合回路。为了更好地导磁，筒体112、端盖114和中心轴116均采用导磁性能良好的材料制成。
如图6，套筒轴120包括安装孔122，安装孔122沿套筒轴120的轴线延伸，在套筒轴120的另一端设置有第二连接部128。套筒轴120上设置有线圈124，套筒轴120在线圈124与第二连接部128之间还设置有凹槽126，用于将线圈124的端部引出与储存装置140(图1)连接。
如图1，冷却系统160包括水箱162、齿轮泵164和水管166，齿轮泵164和水箱162固定设置，水管166将水箱162、齿轮泵164和冷却通道1123连接成闭合回路。为了保证齿轮泵164中能正常工作，应使齿轮泵164中始终充满水，因此，本实施例中的齿轮泵164设置在水箱162的下方，水箱162内的水在重力的作用下自流到齿轮泵164中。
冷却系统160还包括了驱动装置168，驱动装置168与齿轮泵164的驱动轴1642连接，用于驱动齿轮泵164转动。驱动装置168包括连杆1682和曲柄1684，曲柄1684的一端与驱动轴1642垂直固定连接，另一端与连杆1682铰接，连杆1682的自由端与套筒轴120铰接；套筒轴120能够通过连杆1682带动曲柄1684运动。齿轮泵164、曲柄1684、连杆1682和套筒轴120构成了曲柄滑块机构，滑块作为主动件带动曲柄1684转动。
本实施例中，润滑系统可以提高直线轴承150的使用寿命，进而提高整个减震装置100的使用寿命。由于直线轴承150容易磨损，故需要加润滑脂润滑。但是，频繁的震动使得直线轴承150发热，润滑脂效果会变差，甚至会失效，最终会缩短直线轴承150的寿命。当减震装置100装在汽车车架210与轮轴220之间时，不便于对直线轴承150进行润滑。为了提高直线轴承150的寿命，需要保证良好的润滑，冷却系统160的设置可以降低直线轴承150的温度，从而避免润滑的失效。
本实施例提供的减震装置100工作原理如下：当减震装置100用于减震时，震动使得套筒轴120相对于套筒组件110做往复运动，套筒轴120压缩套设于中心轴116上的压缩弹簧130，压缩弹簧130对震动进行缓冲。另外，在往复运动的过程中，套筒轴120上的线圈124切割磁感线，从而在线圈124上形成电动势，并将电能传递给储存装置140储存。在套筒轴120的运动过程中，套筒轴120通过连杆1682带动曲柄1684转动，进而带动齿轮泵164的驱动轴1642转动。由于齿轮泵164中存有冷却水，齿轮泵164的转动使得冷却水在冷却管中流动，冷却水流入到筒体112的冷却管道中对筒体112进行降温，冷却水最终回到水箱162中。
需要说明的是，润滑系统的驱动装置168也可以采用电机，储存装置140直接给电机供电；或者在其它实施例中也可以不设置隔磁筒119；或者也可以采用其它结构将线圈124引出到储存装置140上，如在筒体112上设置通孔；或者第一磁铁1121和第二磁铁1162也可以采用其它结构，只要能使得中心轴116和套筒的内壁之间产生磁场即可。另外，另外，图1所示仅仅为示意图，不代表齿轮泵164、水箱162及筒体组件110的位置关系。
实施例2：
如图7，本实施例提供了一种车辆200，包括车架210、轮轴220和实施例1或其它变形实施例中的减震装置100。减震装置100通过第一连接部118和第二连接部128与车架210和轮轴220连接。齿轮泵164和水箱162与车架210固定连接。减震装置100可以作为主要的减震设备对车辆200减震，也可以配合现有技术中的减震设备使用。
以上所述仅为本发明的优选实施方式而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种减震装置，其特征在于，包括：
套筒组件，所述套筒组件包括筒体、端盖和中心轴，所述端盖设置在所述筒体的一端，所述中心轴设置在所述筒体中，所述中心轴的一端连接于所述端盖的中部；
套筒轴，所述套筒轴包括安装孔，所述安装孔沿所述套筒轴的轴线方向延伸；所述套筒轴的外表面上缠绕有线圈；
所述套筒轴装配在所述筒体中，所述中心轴装配在所述安装孔中；所述套筒组件与所述套筒轴滑动配合；
所述中心轴上套设有压缩弹簧，所述弹簧一端与所述端盖抵接，另一端与所述套筒轴抵接；
所述中心轴的外表面带有磁性，所述筒体的内表面带有与所述中心轴的外表面相反的磁性；
储存装置，所述储存装置通过导线与所述线圈连接。
2.根据权利要求1所述的减震装置，其特征在于，所述套筒轴通过直线轴承与所述筒体连接。
3.根据权利要求1所述的减震装置，其特征在于，所述筒体的筒壁上设置有冷却通道；
所述减震装置还包括冷却系统，所述冷却系统包括水箱、齿轮泵和水管，所述水管将所述水箱、所述齿轮泵和所述冷却通道连接成闭合回路；
所述齿轮泵位于所述水箱的下方。
4.根据权利要求3所述的减震装置，其特征在于，所述冷却系统包括驱动装置，用于驱动所述齿轮泵转动；所述齿轮泵包括驱动轴；
所述驱动装置包括连杆和曲柄，所述曲柄的一端与所述驱动轴垂直固定连接，另一端与所述连杆铰接，所述连杆的自由端与所述套筒轴铰接；所述套筒轴能够通过所述连杆带动所述曲柄运动。
5.根据权利要求1所述的减震装置，其特征在于，所述筒体的内壁上安装有圆筒状的第一磁铁，所述中心轴的外壁上安装有圆筒状的第二磁铁。
6.根据权利要求5所述的减震装置，其特征在于，所述第一磁铁包括多个瓦片状的第一磁铁单元，所述第一磁铁单元相互连接；多所述第二磁铁包括多个瓦片状的第二磁铁单元，所述第二磁铁单元相互连接。
7.根据权利要求1所述的减震装置，其特征在于，所述筒体、所述端盖与所述中心轴均是由导磁性能良好的材料制成。
8.根据权利要求1所述的减震装置，其特征在于，所述套筒组件还包括隔磁筒，所述隔磁筒套设于所述筒体上。
9.根据权利要求1所述的减震装置，其特征在于，所述套筒轴上设置有凹槽，所述述线圈的端部穿过所述凹槽与所述储存装置连接。
10.一种车辆，其特征在于，包括车架、轮轴和权利要求1至9任一项所述的减震装置，所述减震装置的一端与所述车架连接，另一端与所述轮轴连接。
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