CN107013430B - 用于电动汽车共振发电的杠杆侧向受力减轻方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于电动汽车共振发电的方法，属于电动汽车领域。一种用于电动汽车共振发电的杠杆侧向受力减轻方法，其特征在于：包括悬置于簧上车身处具有垂直弹性系统的中空重物托板上的动能发电装置，中空重物托板套装在光轴上，光轴垂直固定在振动导向框架内，动能发电装置由杠杆驱动，杠杆的支点设置在车轴上，杠杆动力端连接车底板，承接簧上车身的振动力，通过设置杠杆的支点与车轴之间是否能够沿车轴方向侧向移动的方式，或杠杆动力端与车底板之间是否能够侧向移动的方式，或杠杆绕支点是否能够转动的方式，结合振动导向框架的设置，选取上述三种杠杆设置方式其中一种或几种的不同组合，实现减轻车身倾斜时对杠杆产生的侧向作用力。
Description
技术领域
本发明涉及汽车动能发电，尤其涉及用于电动汽车共振发电的杠杆侧向受力减轻方法。
背景技术
关于利用汽车动能发电的方法，中国专利申请号为201610496171.7的《基于杠杆原理的电动汽车共振发电优化方法和结构》，提出了基于杠杆原理的电动汽车共振发电优化方法，包括设置于簧上车身下方的具有垂直弹性系统的中空重物托板上的动能发电装置，动能发电装置包括发电机和增速器，以及在发电机中心轴上设置的内套有单向轴承的齿轮，所述齿轮单侧啮合有直齿条，所述中空重物托板与簧上车身具有相同的固有频率，所述直齿条被杠杆带动，杠杆的支点设置在车轴上，杠杆动力端连接簧上车身，承接簧上车身的振动力，杠杆阻力端带动直齿条沿垂直固定在振动导向框架上的滑轨上下移动，克服发电机转矩阻力；在簧上车身的压缩及反弹行程中，杠杆通过直齿条，驱动直齿条所啮合的齿轮，使发电机中心轴转动，并与中空重物托板在车身振动时的共振的作用力进行叠加，使发电机发电。通过杠杆的设置，将簧上车身的振动通过杠杆传导作用在中空重物托板，以及发电机中心轴上，同时还与设置了弹性系统的中空重物托板的与簧上车身振动的共振结合，能够在车身振动很小时放大了振幅的效果，提高了振动能量的捕捉效率，也能起到对车身的抑振；从克服动能发电装置启动扭矩方面简化了多组复合弹性系统的设置，还提高了振动能量的转化效率，使汽车的能源消耗得到巨大的降低。
但是,汽车在行驶过程中，车身与车轴之间在汽车转弯发生侧倾时，会产生侧向位移，支点设置在车轴上的杠杆也会随之受力，影响杠杆的安全使用，被杠杆动力端带动的齿轮齿条装置以及动能发电装置也都会受到影响。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供用于电动汽车共振发电的杠杆侧向受力减轻方法，增强杠杆使用的安全性和寿命。
技术方案
一种用于电动汽车共振发电的杠杆侧向受力减轻方法，其特征在于：包括悬置于簧上车身处具有垂直弹性系统的中空重物托板上的动能发电装置，中空重物托板套装在光轴上，光轴垂直固定在振动导向框架内，动能发电装置由杠杆驱动，杠杆的支点设置在车轴上，杠杆动力端连接车底板，承接簧上车身的振动力，通过设置杠杆的支点与车轴之间是否能够沿车轴方向侧向移动的方式，或杠杆动力端与车底板之间是否能够侧向移动的方式，或杠杆绕支点是否能够转动的方式，结合振动导向框架的设置，选取上述三种杠杆设置方式其中一种或几种的不同组合，实现减轻车身倾斜时对杠杆产生的侧向作用力。
进一步，杠杆的支点与车轴之间能够侧向移动，振动导向框架固定在车底板下，杠杆能够绕支点转动，杠杆动力端与车底板之间固定连接，不能侧向移动。
进一步，杠杆的支点与车轴之间能够侧向移动，振动导向框架悬吊在车底板下方，通过框架平衡机构调整振动导向框架保持水平，杠杆能够绕支点转动，杠杆动力端与车底板之间能侧向移动。
所述框架平衡机构采用相互垂直、彼此间固定连接的两个转轴套筒，两个转轴套筒的转轴分别为左右转轴和前后转轴，其中一个转轴套筒的转轴穿过两端的转动轴承连接车底板，另一个转轴套筒的转轴穿过两端的转动轴承连接振动导向框架上部中间区域，利用包括振动导向框架和中空重物托板及设置在中空重物托板上的动能发电装置的重力，使振动导向框架在行驶中车身左右侧倾或前后倾时能保持动态水平状态。
进一步，杠杆动力端与车底板之间能够侧向移动，振动导向框架固定安装在车轴上，杠杆支点与车轴之间不能侧向移动，杠杆不能绕支点转动。
进一步，杠杆动力端与车底板之间能够侧向移动，振动导向框架设置在水平平台上，水平平台安装在车轴上，所述水平平台使振动导向框架在行驶中车身左右侧倾或前后倾时均能保持动态水平状态，杠杆能够绕支点转动，杠杆支点与车轴之间不能侧向移动。
所述水平平台包括扭力臂，扭力臂和振动导向框架之间采用连接转轴连接，扭力臂通过支撑转轴设置在支撑架上，支撑转轴与连接转轴的方向相垂直，支撑架固定在车轴上。
进一步，杠杆动力端与车底板之间能够侧向移动，振动导向框架通过前后旋转的连接转轴与扭力臂连接，所述扭力臂固定安装在车轴上，在行驶中车身前后倾时，减少光轴上的摩擦热能损失，杠杆支点与车轴之间不能侧向移动，杠杆不能绕支点转动。
进一步，杠杆的支点与车轴之间能够侧向移动采用在车轴上设置有杠杆支撑座，在杠杆支撑座上与车轴平行设置有侧向移动滑轨，侧向移动滑轨上对应设置支点安装滑块，杠杆的支点设置在所述支点安装滑块上。
进一步，杠杆动力端与车底板之间能够侧向移动采用滑动连接机构连接杠杆动力端与车底板，所述滑动连接机构的滑轨和滑块分别连接车底板和杠杆动力端。
进一步，杠杆能够绕支点转动采用在车轴上的杠杆支点支承座上固定有杠杆支点环，杠杆支点环内设置滚动轴承，杠杆从所述滚动轴承中心穿过，通过杠杆定位旋转件与滚动轴承内圈固定，并与滚动轴承内圈相配合且与滚动轴承内圈一起转动。
所述杠杆定位旋转件为嵌套固定在所述滚动轴承内圈内的圆柱体固定件，在杠杆上设置有定位槽，对应定位槽设置有定位杠杆的定位螺栓，所述定位螺栓设置在杠杆定位旋转件内。
有益效果
本发明的用于电动汽车共振发电的杠杆侧向受力减轻方法通过杠杆动力端的设置或杠杆支点的设置以及杠杆支点与车轴之间的关系设置，结合振动导向框架，将杠杆上在汽车侧倾时受到的侧向力减少，从而降低杠杆受到的影响，避免杠杆的形变，增加效率及杠杆的使用寿命，降低整个共振发电系统受到的冲击。
附图说明
图1为本发明的电动汽车共振发电装置的第一种实施例的示意图；
图2为本发明的电动汽车共振发电装置的第二种实施例的立体示意图；
图3为本发明的电动汽车共振发电装置的第二种实施例的主视方向上的立体示意图；
图4为本发明的电动汽车共振发电装置的第三种实施例的示意图；
图5为本发明的电动汽车共振发电装置的第四种实施例的示意图；
图6为本发明的电动汽车共振发电装置的第五种实施例的示意图；
图7为本发明的单根杠杆的放大示意图；
图8为本发明的杠杆支点的放大示意图。
其中：1-振动导向框架，2-车底板的受力横梁，3-杠杆支点，4-费力杠杆动力端，5-车轮，6-省力杠杆，7-省力杠杆动力端，8-杠杆支点支承座，9-车轴，10-中空重物托板，11-发电机，12-框架平衡机构，121-前后转轴套筒，122-左右转轴套筒，123-前后转轴，124-左右转轴，13-车底板下方的空气弹簧，14-扭力架，15-滑块，16-滑轨，17-水平平台，171-扭力臂，172-连接转轴，173-支撑转轴，174-支撑架，18-杠杆支撑座，19-侧向移动滑轨，20-支点安装滑块，21-杠杆支点支承座，22-滚动轴承，23-杠杆支点定位件，24-杠杆支点环，25-定位槽，26-定位螺栓。
具体实施方式
下面结合具体实施例和附图，进一步阐述本发明。
在实践中，由于路面的多样性和方向的变化，汽车车身会发生侧倾或前倾，在侧倾时，支点设置在车轴上的杠杆受力也会随之发生变化。
本申请提出一种用于电动汽车共振发电的杠杆侧向受力减轻方法，包括设置于簧上车身处具有垂直弹性系统的中空重物托板上的动能发电装置，中空重物托板10套装在光轴上，光轴垂直固定在振动导向框架1内，动能发电装置由杠杆驱动，杠杆的支点设置在车轴9上，杠杆动力端连接车底板，承接簧上车身的振动力，通过选取杠杆的支点与车轴之间是否能够侧向移动的方式，或杠杆动力端与车底板之间是否能够侧向移动的方式，或杠杆绕支点是否能够转动的方式，或者三种选择方式的不同排列组合，结合振动导向框架的设置，减轻车身倾斜时对杠杆产生的侧向作用力。
当首先选取设定杠杆的支点与车轴9之间能够侧向移动时，振动导向框架1固定在车底板下，杠杆还需要能够绕支点转动，杠杆动力端需要固定在车底板上，与车底板之间不能产生侧向位移，从而保证在车身倾斜时，杠杆绕支点的转动以及杠杆支点的侧移使得能够卸掉一部分的侧向力。如附图1所示意的电动汽车共振发电装置的第一种实施例的示意图。杠杆包括两根费力杠杆和一根省力杠杆，省力杠杆的动力端7的力臂大于阻力端的力臂，费力杠杆的动力端4的力臂小于阻力端的力臂。
当杠杆的支点与车轴之间能够侧向移动，还可以将振动导向框架1悬吊在车底板下方，通过框架平衡机构12调整振动导向框架1保持水平，保持水平时，光轴上受到的侧向力最小，但此时杠杆就不仅在支点与车轴之间能够侧向移动，还需要绕支点转动，杠杆动力端与车底板之间也需要能侧向移动。如附图2和图3所示意的电动汽车共振发电装置的第二种实施例的示意图。
其中，所述框架平衡机构12采用相互垂直、彼此间固定连接的两个转轴套筒，两个转轴套筒的转轴分别为左右转轴和前后转轴，转轴套筒通过两端的转动轴承套装在转轴上，其中一个转轴套筒的转轴穿过该转轴套筒两端的转动轴承连接车底板，另一个转轴套筒的转轴穿过该转轴套筒两端的转动轴承连接振动导向框架上部中间区域，利用包括振动导向框架1和中空重物托板10及设置在中空重物托板10上的动能发电装置的重力，使振动导向框架1在行驶中车身左右侧倾或前后倾时能保持动态水平状态。
当首先选取设定杠杆动力端与车底板之间能够侧向移动的时候，振动导向框架1固定安装在车轴9上，此时杠杆支点与车轴之间不能侧向移动，杠杆也无需绕支点转动，即可以实现卸掉部分杠杆动力端受到的侧向力的目的。如附图4所示意的电动汽车共振发电装置的第三种实施例的示意图。振动导向框架固定安装在扭力架14上，扭力架14固定在车轴9上。
杠杆动力端与车底板之间能够侧向移动采用滑动连接机构连接杠杆动力端与车底板，所述滑动连接机构的滑轨16和滑块15分别连接车底板的受力横梁2和杠杆动力端，这里所指的杠杆动力端包括省力杠杆动力端7和费力杠杆动力端4。
当选取杠杆动力端与车底板之间能够侧向移动，且将振动导向框架1设置在水平平台17上，水平平台17安装在车轴9上，所述水平平台17使振动导向框架1在汽车行驶中车身左右侧倾或前后倾时均能保持动态水平状态，而保持水平时，光轴上受到的侧向力最小，杠杆此时需绕支点转动，杠杆支点3与车轴9之间不能侧向移动，这点与将振动导向框架悬吊在车底板下即第二种实施例时不同。
所述水平平台17包括扭力臂171，扭力臂171和振动导向框架1之间采用连接转轴172连接，扭力臂171通过支撑转轴173设置在支撑架174上，支撑转轴173与连接转轴172的方向在水平面方向相垂直，支撑架174固定在车轴9上。因此，振动导向框架1能够通过相互垂直的连接转轴172和支撑转轴173，实现前后或左右的自由转动，从而在汽车车身发生侧倾时，因为振动导向框架1和中空重物托板及设置在上面的动能发电装置的重心平衡和重力悬垂的作用，发生前后或左右转动，从而能够使振动导向框架1动态稳定在基本水平的位置。如附图5所示意的电动汽车共振发电装置的第四种实施例的示意图。
当选取杠杆动力端与车底板之间能够侧向移动时，还可以将振动导向框架1通过前后旋转的连接转轴172与扭力臂171连接，所述扭力臂171固定安装在车轴9上，在行驶中车身前后倾时，减少光轴上的摩擦热能损失，杠杆支点3与车轴9之间不能侧向移动，杠杆不能绕支点转动。车身左右倾的时候，依靠杠杆动力端与车底板之间能够侧向移动来卸力。如附图6所示意的电动汽车共振发电装置的第五种实施例的示意图。
杠杆的支点与车轴9之间能够侧向移动采用在车轴9上设置有杠杆支撑座18，在杠杆支撑座18上设置有与车轴平行的侧向移动滑轨19，侧向移动滑轨19上对应设置支点安装滑块20，杠杆的支点设置在所述支点安装滑块20上。如附图7中单根杠杆的放大示意图。
杠杆能够绕支点转动采用在车轴9上的杠杆支点支承座21上固定有杠杆支点环24，杠杆支点环24内设置滚动轴承22，杠杆从所述滚动轴承22中心穿过，通过杠杆定位旋转件23与滚动轴承22内圈固定，并与滚动轴承22内圈相配合且与滚动轴承22内圈一起转动。
所述杠杆定位旋转件23为嵌套固定在所述滚动轴承内圈内的圆柱体固定件，在杠杆上设置有定位槽25，对应定位槽25设置有定位杠杆的定位螺栓26，所述定位螺栓26设置在杠杆定位旋转件23内。如附图8中杠杆支点的放大示意图所示意。
所述杠杆定位旋转件23还可以采用嵌套固定在所述滚动轴承22内圈内的圆柱体固定件，杠杆从杠杆定位旋转件23中心穿过，穿过部分的杠杆侧面设置有定位销，所述定位销固定连接杠杆和杠杆定位旋转件23。
整体结构中，所述中空重物托板10通过直线轴承套装在光轴上，光轴垂直固定在振动导向框架1上，在所述振动导向框架1的上下横梁之间设置有竖直方向的滑轨滑块结构，直齿条固定在滑轨滑块结构的滑块上，中空重物托板10通过拉簧悬吊在车底板的受力横梁2上，中空重物托板10的重力主要直接作用于车底板的受力横梁。而直齿条通过滑轨滑块结构，除了能够将振动力作用于发电机中心轴上外，也减轻了振动导向框架1的直接受力。所述杠杆包括两根费力杠杆和一根省力杠杆6，通过分别带动不同的直齿条，驱动直齿条所啮合的不同的齿轮，使发电机中心轴同向连续转动。
本发明通过杠杆动力端的设置或杠杆支点的设置以及杠杆支点与车轴之间的关系设置，结合振动导向框架，将杠杆上在汽车车身侧倾时受到的侧向力减少，从而降低杠杆受到的影响，避免杠杆的形变，增加杠杆的振动力传递的效率及杠杆的使用寿命，降低整个共振发电系统受到的冲击。
Claims (12)
1.一种用于电动汽车共振发电的杠杆侧向受力减轻方法，其特征在于：包括悬置于簧上车身处具有垂直弹性系统的中空重物托板上的动能发电装置，中空重物托板套装在光轴上，光轴垂直固定在振动导向框架内，动能发电装置由杠杆驱动，杠杆的支点设置在车轴上，杠杆动力端连接车底板，承接簧上车身的振动力，通过设置杠杆的支点与车轴之间是否能够沿车轴方向侧向移动的方式，或杠杆动力端与车底板之间是否能够侧向移动的方式，或杠杆绕支点是否能够转动的方式，结合振动导向框架的设置，选取上述三种杠杆设置方式其中一种或几种的不同组合，实现减轻车身倾斜时对杠杆产生的侧向作用力。
2.如权利要求1所述的用于电动汽车共振发电的杠杆侧向受力减轻方法，其特征在于：杠杆的支点与车轴之间能够侧向移动，振动导向框架固定在车底板下，杠杆能够绕支点转动，杠杆动力端与车底板之间固定连接，不能侧向移动。
3.如权利要求1所述的用于电动汽车共振发电的杠杆侧向受力减轻方法，其特征在于：杠杆的支点与车轴之间能够侧向移动，振动导向框架悬吊在车底板下方，通过框架平衡机构调整振动导向框架保持水平，杠杆能够绕支点转动，杠杆动力端与车底板之间能侧向移动。
4.如权利要求3所述的用于电动汽车共振发电的杠杆侧向受力减轻方法，其特征在于：所述框架平衡机构采用相互垂直、彼此间固定连接的两个转轴套筒，两个转轴套筒的转轴分别为左右转轴和前后转轴，其中一个转轴套筒的转轴穿过两端的转动轴承连接车底板，另一个转轴套筒的转轴穿过两端的转动轴承连接振动导向框架上部中间区域，利用包括振动导向框架和中空重物托板及设置在中空重物托板上的动能发电装置的重力，使振动导向框架在汽车行驶中车身左右侧倾或前后倾时能保持动态水平状态。
5.如权利要求1所述的用于电动汽车共振发电的杠杆侧向受力减轻方法，其特征在于：杠杆动力端与车底板之间能够侧向移动，振动导向框架固定安装在车轴上，杠杆支点与车轴之间不能侧向移动，杠杆不能绕支点转动。
6.如权利要求1所述的用于电动汽车共振发电的杠杆侧向受力减轻方法，其特征在于：杠杆动力端与车底板之间能够侧向移动，振动导向框架设置在水平平台上，水平平台安装在车轴上，所述水平平台使振动导向框架在汽车行驶中车身左右侧倾或前后倾时均能保持动态水平状态，杠杆绕支点能够转动，杠杆支点与车轴之间不能侧向移动。
7.如权利要求6所述的用于电动汽车共振发电的杠杆侧向受力减轻方法，其特征在于：所述水平平台包括扭力臂，扭力臂和振动导向框架之间采用连接转轴连接，扭力臂通过支撑转轴设置在支撑架上，支撑转轴与连接转轴的方向相垂直，支撑架固定在车轴上。
8.如权利要求1所述的用于电动汽车共振发电的杠杆侧向受力减轻方法，其特征在于：杠杆动力端与车底板之间能够侧向移动，振动导向框架通过前后旋转的连接转轴与扭力臂连接，所述扭力臂固定安装在车轴上，在汽车行驶中车身前后倾时，减少光轴上的摩擦热能损失，杠杆支点与车轴之间不能侧向移动，杠杆不能绕支点转动。
9.如权利要求1所述的用于电动汽车共振发电的杠杆侧向受力减轻方法，其特征在于：杠杆的支点与车轴之间能够侧向移动采用在车轴上设置有杠杆支撑座，在杠杆支撑座上设置有与车轴平行的侧向移动滑轨，侧向移动滑轨上对应设置支点安装滑块，杠杆的支点设置在所述支点安装滑块上。
10.如权利要求1所述的用于电动汽车共振发电的杠杆侧向受力减轻方法，其特征在于：杠杆动力端与车底板之间能够侧向移动采用滑动连接机构连接杠杆动力端与车底板，所述滑动连接机构的滑轨和滑块分别连接车底板和杠杆动力端。
11.如权利要求1所述的用于电动汽车共振发电的杠杆侧向受力减轻方法，其特征在于：杠杆能够绕支点转动采用在车轴上的杠杆支点支承座上固定有杠杆支点环，杠杆支点环内设置滚动轴承，杠杆从所述滚动轴承中心穿过，通过杠杆定位旋转件与滚动轴承内圈固定，并与滚动轴承内圈相配合且与滚动轴承内圈一起转动。
12.如权利要求11所述的用于电动汽车共振发电的杠杆侧向受力减轻方法，其特征在于：所述杠杆定位旋转件为嵌套固定在所述滚动轴承内圈内的圆柱体固定件，在杠杆上设置有定位槽，对应定位槽设置有定位杠杆的定位螺栓，所述定位螺栓设置在杠杆定位旋转件内。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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