CN107606043B - 一种四档抗冲击的汽车储能减震器 - Google Patents

Abstract

本发明属于减震技术领域，尤其涉及一种四档抗冲击的汽车储能减震器，它包括车身支板、活塞杆、发电机、气动马达、活塞机构等，其中活塞机构受到冲击力后可以在气缸内上下移动，气缸内的高压空气在活塞机构的压缩下进入气动马达工作，气动马达带动发电机发电；本发明正常工作时将冲击的能量经气动马达和发电机转换储能起来，实现了快速吸收冲击能量及快速衰减震动的目的；同时本发明中通过四种档位的调节来适应不同程度的冲击力，解决了减震器在受到瞬间过大冲击力时对减震器内部结构产生机械损害的问题，起到了在突发情况下保护减震器的作用，延长了减震器的使用寿命。其结构简单紧凑，具有较好的实际使用效果。

Description

一种四档抗冲击的汽车储能减震器

所属技术领域

本发明属于减震技术领域，尤其涉及一种四档抗冲击的汽车储能减震器。

背景技术

目前传统的减震技术通过减震器来完成对冲击力的吸收减震，并利用阻尼器加速震动能量的衰减，在不同工况下产生的不同的冲击力仅仅通过单一的减震方式来吸收冲击的能量，其功能单一且不能有效地将冲击的能量转化利用；另外在极端的瞬间大冲击力的工况下，传统的减震技术并不能有效识别极端的工况，进而在遭到瞬间大冲击力下很容易对减震器里面的结构造成一定的机械损害，减少了减震器的使用寿命。

本发明设计一种四档抗冲击的汽车储能减震器解决如上问题。

发明内容

为解决现有技术中的上述缺陷，本发明公开一种四档抗冲击的汽车储能减震器，它是采用以下技术方案来实现的。

一种四档抗冲击的汽车储能减震器，其特征在于：它包括车身支板、减震弹簧、第一进出口、气缸盖板、气缸、底盘支板、第二进出口、第一马达气口、第二马达气口、马达固定板、气动马达、活塞杆、气动马达转轴、上弹簧、下弹簧、活塞机构，其中底盘支板上安装有气缸；气缸未连接底盘支板的一端安装有气缸盖板；活塞杆安装在气缸盖板的中心孔中，活塞杆插入气缸内的一端安装有活塞机构，另一端安装有车身支板；减震弹簧嵌套在气缸的外圆面上，减震弹簧的一端安装在车身支板上，另一端安装在底盘支板上；气缸盖板的板面上安装有第一进出口；气缸靠近底盘支板的外圆面上安装有第二进出口；马达固定板安装在底盘支板的外圆上，气动马达安装在马达固定板上；气动马达的外圆面上安装有第一马达气口和第二马达气口；第一进出口通过导气管与第一马达气口相连接；第二进出口通过导气管与第二马达气口相连接；活塞机构与气缸盖板之间安装有上弹簧；活塞机构与气缸下缸面之间安装有下弹簧。

上述活塞机构包括第一伸缩杆、活塞弹簧、上活塞板、下活塞板、触发弹簧、触发圆柱圆环、触发圆柱、涡卷弹簧、圆柱销、T型杠杆、弧形齿条、L型固定板、传递齿轮、传递齿轮轴、驱动齿轮、驱动齿轮轴、触发圆柱孔、导轨滑块、滑块弹簧、第二伸缩杆、驱动圆盘、第一弧形导轨、第二弧形导轨、第三弧形导轨、矩形导轨端、圆角导轨端、第一弧形导轨弹簧、第二弧形导轨弹簧、第三弧形导轨弹簧，其中上活塞板的下板面周向方向均匀安装有三个第一伸缩杆，三个第一伸缩杆下端安装有下活塞板；三个第一伸缩杆的外圆面上均嵌套有活塞弹簧，每一个活塞弹簧的一端安装在上活塞板上，另一端安装在下活塞板上；下活塞板切有触发圆柱孔；触发圆柱安装在触发圆柱孔中；触发圆柱的上端面切有倒角；触发圆柱圆环安装在靠近触发圆柱下端面的外圆面上；触发弹簧嵌套在触发圆柱的外圆面上，触发弹簧的一端安装在下活塞板的下板面上，另一端安装在触发圆柱圆环上；T型杠杆通过圆柱销安装在下活塞板的上板面上；触发板的一端切有倒角；触发板一端安装T型杠杆上，切有倒角的一端与触发圆柱的倒角配合；T型杠杆远离圆柱销一端的上杆面上安装有弧形齿条；涡卷弹簧的内端安装在圆柱销上，外端安装在T型杠杆下杆面的凸出端上；L型固定板安装在下活塞板的上板面上；传递齿轮轴一端安装在L型固定板上，另一端安装有传递齿轮；传递齿轮位于L型固定板和T型杠杆之间；驱动齿轮轴安装在L型固定板一端的圆孔中并穿过圆孔，驱动齿轮轴的一端安装有驱动圆盘，另一端安装有驱动齿轮；驱动齿轮位于L型固定板和T型杠杆之间；弧形齿条与传递齿轮啮合，传递齿轮与驱动齿轮啮合；第二伸缩杆的一端安装在驱动圆盘的上盘面上，另一端安装有导轨滑块；滑块弹簧嵌套在第二伸缩杆外圆面上，滑块弹簧的一端安装在驱动圆盘的上盘面上，另一端与导轨滑块连接；第一弧形导轨弹簧的一端安装在上活塞板的下板面上，另一端安装有第一弧形导轨；第二弧形导轨弹簧的一端安装在上活塞板的下板面上，另一端安装有第二弧形导轨；第三弧形导轨弹簧的一端安装在上活塞板的下板面上，另一端安装有第三弧形导轨；第三弧形导轨弹簧的弹性系数为k3，第二弧形导轨弹簧的弹性系数为k2，第一弧形导轨弹簧的弹性系数为k1，且k3﹥k2﹥k1；第一弧形导轨的一端具有矩形导轨端，另一端具有圆角导轨端；第二弧形导轨的两端都具有圆角导轨端；第三弧形导轨的一端具有矩形导轨端，另一端具有圆角导轨端；第一弧形导轨、第二弧形导轨和第三弧形导轨均在同一平面上，且第一弧形导轨、第二弧形导轨和第三弧形导轨组合成了环形导轨；第一弧形导轨具有矩形导轨端的一端与第三弧形导轨具有矩形导轨端的一端配合；第一弧形导轨具有圆角导轨端的一端与第二弧形导轨具有圆角导轨端的另一端配合；第二弧形导轨具有圆角导轨端的另一端与第三弧形导轨具有圆角导轨端的一端配合；矩形导轨端与矩形导轨端配合的间隙小于导轨滑块的宽度；第一弧形导轨的圆角导轨端与第二弧形导轨的一个圆角导轨端配合的间隙小于导轨滑块的宽度，第二弧形导轨的另一个圆角导轨端与第三弧形导轨的圆角导轨端配合的间隙小于导轨滑块的宽度；导轨滑块在环形导轨中滑动；上弹簧的一端安装在气缸盖板上，另一端安装有上活塞板；下弹簧一端安装在下活塞板上，另一端安装在底盘支板上。

作为本技术的进一步改进，它还包括发电机；其中气动马达转轴一端与发电机连接。

作为本技术的进一步改进，它还包括发电机支撑；其中发电机的下机面的周向方向均匀安装有三个发电机支撑，三个发电机支撑下端均安装在气动马达的上机面上。

作为本技术的进一步改进，上述气缸内装有高压空气。

作为本技术的进一步改进，上述气缸内装有高压氦气。

传统的减震储能机构中气缸被压缩后，气缸中活塞两侧的空间体积变化率因为活塞杆的存在是不一样的，传统的解决方法是增加补偿空间，这种方法的使用会造成机构复杂度提升。为了使用简单机构解决上述问题，本发明设计的活塞能够根据活塞杆的移动调节活塞本身的厚度以适应活塞两侧的空间变化。

本发明中的气缸被底盘支板固定，气动马达被马达固定板固定；发电机通过发电机支撑固定在气动马达上。活塞杆一端连接车身支板，另一端连接活塞机构的目的是为了在减震器受到冲击时，活塞杆可以推动活塞机构在气缸中上下移动。第一伸缩杆与活塞弹簧组成的组合一端连接上活塞板，另一端连接下活塞板的目的是为了保证上活塞板与下活塞板可以跟随活塞杆在气缸中上下移动，同时还能缓冲部分冲击力。触发圆柱与触发板配合的作用是将触发圆柱受到气缸下部瞬间高压气体产生空间变化后所产生的压力冲击能量传递给触发板；T型杠杆一端安装有触发板目的是用触发板接收到的冲击能量带动T型杠杆围绕圆柱销轴线旋转；圆柱销上安装有涡卷弹簧一方面是在T型杠杆旋转时储存能量，另一方面是T型杠杆的旋转动能释放完毕后涡卷弹簧将所储存能量释放，从而让T型杠杆复位。L型固定板将传递齿轮和驱动齿轮的位置固定，弧形齿条与传递齿轮啮合，传递齿轮与驱动齿轮啮合，那么弧形齿条具有的T型杠杆的旋转动能可以经传递齿轮传递给驱动齿轮，驱动齿轮驱动着驱动齿轮轴围绕着自身轴线旋转。驱动齿轮轴上安装有驱动圆盘，导轨滑块经滑块弹簧和第二伸缩杆连接在驱动圆盘上，那么驱动齿轮轴驱动着驱动圆盘围绕着驱动齿轮轴轴线旋转，导轨滑块也沿着驱动圆盘的旋转而摆动一定弧度。

环形导轨中具有第一弧形导轨、第二弧形导轨和第三弧形导轨的作用是，导轨滑块在摆动的过程中可以选择不同的弧形导轨来进行缓冲冲击力；弧形导轨中具有圆角导轨端的作用，一方面是具有比较大摆动力的导轨滑块的可以滑过圆角导轨端进入另一段弧形导轨中，另一方面是具有比较小摆动力的导轨滑块无法滑过圆角导轨端进入另一段弧形导轨中；弧形导轨中具有矩形导轨端的作用是防止具有过大摆动力的导轨滑块从第三弧形导轨进入第一弧形导轨中。第一弧形导轨上安装有第一弧形导轨弹簧的作用是使上活塞板与下活塞板比较容易压缩；第二弧形导轨上安装有第二弧形导轨弹簧的作用是使上活塞板与下活塞板容易压缩；第三弧形导轨上安装有第三弧形导轨弹簧的作用是使上活塞板与下活塞板比较难压缩。

当减震器受到小冲击力后，活塞机构中的触发板受到触发圆柱冲击后带动T型杠杆产生小幅度摆动；T型杠杆上弧形齿条的摆动动能经传递齿轮、驱动齿轮传递给驱动圆盘，驱动圆盘会带动导轨滑块产生小幅度摆动；那么导轨滑块就可以选择适应小冲击力的第一弧形导轨和第一弧形导轨弹簧来使上活塞板与下活塞板比较容易压缩，等效压缩弹性系数为k1，高压气体更容易流动发电，加速震动衰减。

当减震器受到中等冲击力后，活塞机构中的触发板受到触发圆柱冲击后带动T型杠杆产生中等幅度摆动；T型杠杆上弧形齿条的摆动动能经传递齿轮、驱动齿轮传递给驱动圆盘，驱动圆盘会带动导轨滑块产生中等幅度摆动；那么导轨滑块就可以选择适应中等冲击力的第二弧形导轨和第二弧形导轨弹簧来使上活塞板与下活塞板容易压缩，等效压缩弹性系数为k2，高压气体容易流动发电，加速震动衰减。

当减震器受到大冲击力后，活塞机构中的触发板受到触发圆柱冲击后带动T型杠杆产生大幅度摆动；T型杠杆上弧形齿条的摆动动能经传递齿轮、驱动齿轮传递给驱动圆盘，驱动圆盘会带动导轨滑块产生大幅度摆动；那么导轨滑块就可以选择适应大冲击力的第三弧形导轨和第三弧形导轨弹簧来使上活塞板与下活塞板比较难压缩，等效压缩弹性系数为k3，高压气体比较难流动发电，冲击能量基本被活塞机构和高压气体增压吸收，加速震动衰减。

当减震器受到小冲击力、中等冲击力或者大冲击力后，活塞机构在气缸的缸体内向下移动；气缸内下部的高压气体被活塞机构压缩空间瞬间增压，气缸内上部的高压气体被活塞机构增大空间而瞬间减压；增压的高压气体经第二进出口和第二马达气口进入气动马达，增压的高压气体带动气动马达工作，从而带动发电机工作；带动气动马达工作后的高压气体再经第一马达气口和第一进出口进入气缸内；在活塞机构在气缸的缸体内向上复位移动的过程中，高压气体在上弹簧、下弹簧和减震弹簧的弹力下将气缸内上部的气体经过气动马达后再进入气缸内下部；综上依次反复活塞机构上下移动，直至将冲击力的能量吸收完毕。

当减震器受到过大冲击力后，活塞机构中的触发板受到触发圆柱冲击后带动T型杠杆产生过大幅度摆动；T型杠杆上弧形齿条的摆动动能经传递齿轮、驱动齿轮传递给驱动圆盘，驱动圆盘会带动导轨滑块产生过大幅度摆动；那么导轨滑块就摆动到第三弧形导轨的矩形导轨端处。当第三弧形导轨弹簧被压缩到极限时，驱动圆盘与第一弧形导轨及第二弧形导轨接触，过大冲击力继续带动驱动圆盘压缩第一弧形导轨弹簧和第二弧形导轨弹簧，此时使上活塞板与下活塞板难压缩，等效压缩弹性系数为k4，高压气体难流动发电，冲击能量被活塞机构和高压气体增压吸收，加速震动衰减。这样的设计防止了减震器在受到过大冲击力时对内部结构的机械损害，延长了减震器的使用寿命。

相对于传统的减震技术，本发明正常工作时可以将冲击的能量经气动马达和发电机转换储能起来，实现了快速吸收冲击能量及快速衰减震动的目的；同时本发明中通过四种档位的调节来适应不同程度的冲击力，同时还解决了减震器在受到瞬间过大冲击力时对减震器内部结构产生机械损害的问题，起到了在突发情况下保护减震器的作用，延长了减震器的使用寿命。其结构简单紧凑，具有较好的实际使用效果。

附图说明

图1是减震器整体部件分布示意图。

图2是减震器整体部件透视示意图。

图3是减震器整体部件剖面示意图。

图4是减震器整体部件剖面正视示意图。

图5是活塞机构安装示意图。

图6是活塞机构内部结构（一）示意图。

图7是活塞机构内部结构（二）示意图。

图8是上活塞板与下活塞板连接示意图。

图9是活塞机构内部结构（三）示意图。

图10是T型杠杆安装示意图。

图11是涡卷弹簧安装示意图。

图12是传递齿轮与驱动齿轮安装示意图。

图13是传递齿轮与驱动齿轮安装正视示意图。

图14是驱动圆盘安装示意图。

图15是导轨滑块安装示意图。

图16是驱动圆盘与环形导轨配合示意图。

图17是导轨滑块与环形导轨配合示意图。

图18是环形导轨正视示意图。

图19是第一弧形导轨结构示意图。

图20是第二弧形导轨结构示意图。

图21是第三弧形导轨结构示意图。

图22是第一弧形导轨弹簧、第二弧形导轨弹簧和第三弧形导轨弹簧结构示意图。

图23是活塞的四种档位抗冲击原理图。

图中标号名称：1、车身支板；2、减震弹簧；3、第一进出口；4、气缸盖板；5、气缸；6、底盘支板；7、第二进出口；8、第一马达气口；9、第二马达气口；10、马达固定板；11、气动马达；12、发电机支撑；13、发电机；14、活塞杆；15、气动马达转轴；16、上弹簧；17、下弹簧；18、活塞机构；19、第一伸缩杆；20、活塞弹簧；21、上活塞板；22、下活塞板；23、触发弹簧；24、触发圆柱圆环；25、触发圆柱；26、涡卷弹簧；27、圆柱销；28、T型杠杆；29、弧形齿条；30、L型固定板；31、传递齿轮；32、传递齿轮轴；33、驱动齿轮；34、驱动齿轮轴；35、触发圆柱孔；36、导轨滑块；37、滑块弹簧；38、第二伸缩杆；39、驱动圆盘；40、第一弧形导轨；41、第二弧形导轨；42、第三弧形导轨；43、矩形导轨端；44、圆角导轨端；45、第一弧形导轨弹簧；46、第二弧形导轨弹簧；47、第三弧形导轨弹簧；48、触发板。

具体实施方式

如图1所示，它包括车身支板1、减震弹簧2、第一进出口3、气缸盖板4、气缸5、底盘支板6、第二进出口7、第一马达气口8、第二马达气口9、马达固定板10、气动马达11、活塞杆14、气动马达转轴15、上弹簧16、下弹簧17、活塞机构18，如图1、2所示，其中底盘支板6上安装有气缸5；气缸5未连接底盘支板6的一端安装有气缸盖板4；活塞杆14安装在气缸盖板4的中心孔中，如图5所示，活塞杆14插入气缸5内的一端安装有活塞机构18，另一端安装有车身支板1；如图3、4所示，减震弹簧2嵌套在气缸5的外圆面上，减震弹簧2的一端安装在车身支板1上，另一端安装在底盘支板6上；如图1所示，气缸盖板4的板面上安装有第一进出口3；气缸5靠近底盘支板6的外圆面上安装有第二进出口7；马达固定板10安装在底盘支板的外圆上，气动马达11安装在马达固定板10上；气动马达11的外圆面上安装有第一马达气口8和第二马达气口9；第一进出口3通过导气管与第一马达气口8相连接；第二进出口7通过导气管与第二马达气口9相连接；活塞机构18与气缸盖板4之间安装有上弹簧16；活塞机构18与气缸5下缸面之间安装有下弹簧17。

如图6、7所示，上述活塞机构18包括第一伸缩杆19、活塞弹簧20、上活塞板21、下活塞板22、触发弹簧23、触发圆柱圆环24、触发圆柱25、涡卷弹簧26、圆柱销27、T型杠杆28、弧形齿条29、L型固定板30、传递齿轮31、传递齿轮轴32、驱动齿轮33、驱动齿轮轴34、触发圆柱孔35、导轨滑块36、滑块弹簧37、第二伸缩杆38、驱动圆盘39、第一弧形导轨、第二弧形导轨、第三弧形导轨、矩形导轨端43、圆角导轨端44、第一弧形导轨弹簧45、第二弧形导轨弹簧46、第三弧形导轨弹簧47，如图8所示，其中上活塞板21的下板面周向方向均匀安装有三个第一伸缩杆19，三个第一伸缩杆19下端安装有下活塞板22；三个第一伸缩杆19的外圆面上均嵌套有活塞弹簧20，每一个活塞弹簧20的一端安装在上活塞板21上，另一端安装在下活塞板22上；如图12所示，下活塞板22切有触发圆柱孔35；如图10所示，触发圆柱25安装在触发圆柱孔35中；触发圆柱25的上端面切有倒角；如图8所示，触发圆柱圆环24安装在靠近触发圆柱25下端面的外圆面上；触发弹簧23嵌套在触发圆柱25的外圆面上，触发弹簧23的一端安装在下活塞板22的下板面上，另一端安装在触发圆柱圆环24上；如图10所示，T型杠杆28通过圆柱销27安装在下活塞板22的上板面上；触发板48的一端切有倒角；触发板48一端安装T型杠杆28上，切有倒角的一端与触发圆柱25的倒角配合；T型杠杆28远离圆柱销27一端的上杆面上安装有弧形齿条29；如图11所示，涡卷弹簧26的内端安装在圆柱销27上，外端安装在T型杠杆28下杆面的凸出端上；如图12所示，L型固定板30安装在下活塞板22的上板面上；如图13所示，传递齿轮轴32一端安装在L型固定板30上，另一端安装有传递齿轮31；传递齿轮31位于L型固定板30和T型杠杆28之间；如图14所示，驱动齿轮轴34安装在L型固定板30一端的圆孔中并穿过圆孔，驱动齿轮轴34的一端安装有驱动圆盘39，另一端安装有驱动齿轮33；驱动齿轮33位于L型固定板30和T型杠杆28之间；如图13所示，弧形齿条29与传递齿轮31啮合，传递齿轮31与驱动齿轮33啮合；如图15所示，第二伸缩杆38的一端安装在驱动圆盘39的上盘面上，另一端安装有导轨滑块36；滑块弹簧37嵌套在第二伸缩杆38外圆面上，滑块弹簧37的一端安装在驱动圆盘39的上盘面上，另一端与导轨滑块36连接；如图9、16、22所示，第一弧形导轨弹簧45的一端安装在上活塞板21的下板面上，另一端安装有第一弧形导轨40；第二弧形导轨弹簧46的一端安装在上活塞板21的下板面上，另一端安装有第二弧形导轨41；第三弧形导轨弹簧47的一端安装在上活塞板21的下板面上，另一端安装有第三弧形导轨42；第三弧形导轨弹簧47的弹性系数为k3，第二弧形导轨弹簧46的弹性系数为k2，第一弧形导轨弹簧45的弹性系数为k1，且k3﹥k2﹥k1；如图19所示，第一弧形导轨40的一端具有矩形导轨端43，另一端具有圆角导轨端44；如图20所示，第二弧形导轨41的两端都具有圆角导轨端44；如图21所示，第三弧形导轨42的一端具有矩形导轨端43，另一端具有圆角导轨端44；如图18所示，第一弧形导轨40、第二弧形导轨41和第三弧形导轨42均在同一平面上，且第一弧形导轨40、第二弧形导轨41和第三弧形导轨42组合成了环形导轨；第一弧形导轨40具有矩形导轨端43的一端与第三弧形导轨42具有矩形导轨端43的一端配合；第一弧形导轨40具有圆角导轨端44的一端与第二弧形导轨41具有圆角导轨端44的一端配合；第二弧形导轨41具有圆角导轨端44的另一端与第三弧形导轨42具有圆角导轨端44的一端配合；矩形导轨端与矩形导轨端配合的间隙小于导轨滑块的宽度，第一弧形导轨的圆角导轨端与第二弧形导轨的一个圆角导轨端配合的间隙小于导轨滑块的宽度，第二弧形导轨的另一个圆角导轨端与第三弧形导轨的圆角导轨端配合的间隙小于导轨滑块的宽度；如图17所示，导轨滑块36在环形导轨中滑动；如图3、4所示，上弹簧16的一端安装在气缸盖板4上，另一端安装有上活塞板21；下弹簧17一端安装在下活塞板22上，另一端安装在底盘支板6上。

如图1、3所示，它包括发电机13；其中气动马达转轴15一端与发电机13连接。

如图1所示，它包括发电机支撑12；其中发电机13的下机面的周向方向均匀安装有三个发电机支撑12，三个发电机支撑12下端均安装在气动马达11的上机面上。

如图2所示，上述气缸5内装有高压空气。

如图2所示，上述气缸5内装有高压氦气。

具体实施方式：传统的减震储能机构中气缸5被压缩后，气缸5中活塞两侧的空间体积变化率因为活塞杆14的存在是不一样的，传统的解决方法是增加补偿空间，这种方法的使用会造成机构复杂度提升。为了使用简单机构解决上述问题，本发明设计的活塞能够根据活塞杆14的移动调节活塞本身的厚度以适应活塞两侧的空间变化。

如图1所示，本发明中的气缸5被底盘支板6固定，气动马达11被马达固定板10固定；发电机13通过发电机支撑12固定在气动马达11上。如图5所示，活塞杆14一端连接车身支板1，另一端连接活塞机构18的目的是为了在减震器受到冲击时，活塞杆14可以推动活塞机构18在气缸5中上下移动。如图8所示，第一伸缩杆19与活塞弹簧20组成的组合一端连接上活塞板21，另一端连接下活塞板22的目的是为了保证上活塞板21与下活塞板22可以跟随活塞杆14在气缸5中上下移动，同时还能缓冲部分冲击力。如图10所示，触发圆柱25与触发板48配合的作用是将触发圆柱25受到气缸5下部瞬间高压气体产生空间变化后所产生的压力冲击能量传递给触发板48；如图10所示，T型杠杆28一端安装有触发板48目的是用触发板48接收到的冲击能量带动T型杠杆28围绕圆柱销27轴线旋转；如图11所示，圆柱销27上安装有涡卷弹簧26一方面是在T型杠杆28旋转时储存能量，另一方面是T型杠杆28的旋转动能释放完毕后涡卷弹簧26将所储存能量释放，从而让T型杠杆28复位。如图12所示，L型固定板30将传递齿轮31和驱动齿轮33的位置固定，弧形齿条29与传递齿轮31啮合，传递齿轮31与驱动齿轮33啮合，那么弧形齿条29具有的T型杠杆28的旋转动能可以经传递齿轮31传递给驱动齿轮33，驱动齿轮33驱动着驱动齿轮轴34围绕着自身轴线旋转。如图14所示，驱动齿轮轴34上安装有驱动圆盘39，导轨滑块36经滑块弹簧37和第二伸缩杆38连接在驱动圆盘39上，那么驱动齿轮轴34驱动着驱动圆盘39围绕着驱动齿轮轴34轴线旋转，导轨滑块36也沿着驱动圆盘39的旋转而摆动一定弧度。

如图18所示，环形导轨中具有第一弧形导轨40、第二弧形导轨41和第三弧形导轨42的作用是，导轨滑块36在摆动的过程中可以选择不同的弧形导轨来进行缓冲冲击力；弧形导轨中具有圆角导轨端44的作用，一方面是具有比较大摆动力的导轨滑块36的可以滑过圆角导轨端44进入另一段弧形导轨中，另一方面是具有比较小摆动力的导轨滑块36无法滑过圆角导轨端44进入另一段弧形导轨中；弧形导轨中具有矩形导轨端43的作用是防止具有过大摆动力的导轨滑块36从第三弧形导轨42进入第一弧形导轨40中。如图9、16、22所示，第一弧形导轨40上安装有第一弧形导轨弹簧45的作用是使上活塞板21与下活塞板22比较容易压缩；第二弧形导轨41上安装有第二弧形导轨弹簧46的作用是使上活塞板21与下活塞板22容易压缩；第三弧形导轨42上安装有第三弧形导轨弹簧47的作用是使上活塞板21与下活塞板22比较难压缩。

当减震器受到小冲击力后，活塞机构18中的触发板48受到触发圆柱25冲击后带动T型杠杆28产生小幅度摆动；T型杠杆28上弧形齿条29的摆动动能经传递齿轮31、驱动齿轮33传递给驱动圆盘39，驱动圆盘39会带动导轨滑块36产生小幅度摆动；那么导轨滑块36就可以选择适应小冲击力的第一弧形导轨40和第一弧形导轨弹簧45来使上活塞板21与下活塞板22比较容易压缩，如图23所示，等效压缩弹性系数为k1，高压气体更容易流动发电，加速震动衰减。

当减震器受到中等冲击力后，活塞机构18中的触发板48受到触发圆柱25冲击后带动T型杠杆28产生中等幅度摆动；T型杠杆28上弧形齿条29的摆动动能经传递齿轮31、驱动齿轮33传递给驱动圆盘39，驱动圆盘39会带动导轨滑块36产生中等幅度摆动；那么导轨滑块36就可以选择适应中等冲击力的第二弧形导轨41和第二弧形导轨弹簧46来使上活塞板21与下活塞板22容易压缩，如图23所示，等效压缩弹性系数为k2，高压气体容易流动发电，加速震动衰减。

当减震器受到大冲击力后，活塞机构18中的触发板48受到触发圆柱25冲击后带动T型杠杆28产生大幅度摆动；T型杠杆28上弧形齿条29的摆动动能经传递齿轮31、驱动齿轮33传递给驱动圆盘39，驱动圆盘39会带动导轨滑块36产生大幅度摆动；那么导轨滑块36就可以选择适应大冲击力的第三弧形导轨42和第三弧形导轨弹簧47来使上活塞板21与下活塞板22比较难压缩，如图23所示，等效压缩弹性系数为k3，高压气体比较难流动发电，冲击能量基本被活塞机构18和高压气体增压吸收，加速震动衰减。

当减震器受到小冲击力、中等冲击力或者大冲击力后，活塞机构18在气缸5的缸体内向下移动；气缸5内下部的高压气体被活塞机构18压缩空间瞬间增压，气缸5内上部的高压气体被活塞机构18增大空间而瞬间减压；增压的高压气体经第二进出口7和第二马达气口9进入气动马达11，增压的高压气体带动气动马达11工作，从而带动发电机13工作；带动气动马达11工作后的高压气体再经第一马达气口8和第一进出口3进入气缸5内；在活塞机构18在气缸5的缸体内向上复位移动的过程中，高压气体在上弹簧16、下弹簧17和减震弹簧2的弹力下将气缸5内上部的气体经过气动马达11后再进入气缸5内下部；综上依次反复活塞机构18上下移动，直至将冲击力的能量吸收完毕。

当减震器受到过大冲击力后，活塞机构18中的触发板48受到触发圆柱25冲击后带动T型杠杆28产生过大幅度摆动；T型杠杆28上弧形齿条29的摆动动能经传递齿轮31、驱动齿轮33传递给驱动圆盘39，驱动圆盘39会带动导轨滑块36产生过大幅度摆动；那么导轨滑块36就摆动到第三弧形导轨42的矩形导轨端43处。当第三弧形导轨弹簧47被压缩到极限时，驱动圆盘39与第一弧形导轨40及第二弧形导轨41接触，过大冲击力继续带动驱动圆盘39压缩第一弧形导轨弹簧45和第二弧形导轨弹簧46，此时使上活塞板21与下活塞板22难压缩，如图23所示，等效压缩弹性系数为k4，高压气体难流动发电，冲击能量被活塞机构18和高压气体增压吸收，加速震动衰减。这样的设计防止了减震器在受到过大冲击力时对内部结构的机械损害，延长了减震器的使用寿命。

综上所述，本发明正常工作时可以将冲击的能量经气动马达11和发电机13转换储能起来，实现了快速吸收冲击能量及快速衰减震动的目的；同时本发明中通过四种档位的调节来适应不同程度的冲击力，同时还解决了减震器在受到瞬间过大冲击力时对减震器内部结构产生机械损害的问题，起到了在突发情况下保护减震器的作用，延长了减震器的使用寿命。其结构简单紧凑，具有较好的实际使用效果。

Claims (5)

1.一种四档抗冲击的汽车储能减震器，其特征在于：它包括车身支板、减震弹簧、第一进出口、气缸盖板、气缸、底盘支板、第二进出口、第一马达气口、第二马达气口、马达固定板、气动马达、活塞杆、气动马达转轴、上弹簧、下弹簧、活塞机构，其中底盘支板上安装有气缸；气缸未连接底盘支板的一端安装有气缸盖板；活塞杆安装在气缸盖板的中心孔中，活塞杆插入气缸内的一端安装有活塞机构，另一端安装有车身支板；减震弹簧嵌套在气缸的外圆面上，减震弹簧的一端安装在车身支板上，另一端安装在底盘支板上；气缸盖板的板面上安装有第一进出口；气缸靠近底盘支板的外圆面上安装有第二进出口；马达固定板安装在底盘支板的外圆上，气动马达安装在马达固定板上；气动马达的外圆面上安装有第一马达气口和第二马达气口；第一进出口通过导气管与第一马达气口相连接；第二进出口通过导气管与第二马达气口相连接；活塞机构与气缸盖板之间安装有上弹簧；活塞机构与气缸下缸面之间安装有下弹簧；

上述活塞机构包括第一伸缩杆、活塞弹簧、上活塞板、下活塞板、触发弹簧、触发圆柱圆环、触发圆柱、涡卷弹簧、圆柱销、T型杠杆、弧形齿条、L型固定板、传递齿轮、传递齿轮轴、驱动齿轮、驱动齿轮轴、触发圆柱孔、导轨滑块、滑块弹簧、第二伸缩杆、驱动圆盘、第一弧形导轨、第二弧形导轨、第三弧形导轨、矩形导轨端、圆角导轨端、第一弧形导轨弹簧、第二弧形导轨弹簧、第三弧形导轨弹簧，其中上活塞板的下板面周向方向均匀安装有三个第一伸缩杆，三个第一伸缩杆下端安装有下活塞板；三个第一伸缩杆的外圆面上均嵌套有活塞弹簧，每一个活塞弹簧的一端安装在上活塞板上，另一端安装在下活塞板上；下活塞板切有触发圆柱孔；触发圆柱安装在触发圆柱孔中；触发圆柱的上端面切有倒角；触发圆柱圆环安装在靠近触发圆柱下端面的外圆面上；触发弹簧嵌套在触发圆柱的外圆面上，触发弹簧的一端安装在下活塞板的下板面上，另一端安装在触发圆柱圆环上；T型杠杆通过圆柱销安装在下活塞板的上板面上；触发板的一端切有倒角；触发板一端安装T型杠杆上，切有倒角的一端与触发圆柱的倒角配合；T型杠杆远离圆柱销一端的上杆面上安装有弧形齿条；涡卷弹簧的内端安装在圆柱销上，外端安装在T型杠杆下杆面的凸出端上；L型固定板安装在下活塞板的上板面上；传递齿轮轴一端安装在L型固定板上，另一端安装有传递齿轮；传递齿轮位于L型固定板和T型杠杆之间；驱动齿轮轴安装在L型固定板一端的圆孔中并穿过圆孔，驱动齿轮轴的一端安装有驱动圆盘，另一端安装有驱动齿轮；驱动齿轮位于L型固定板和T型杠杆之间；弧形齿条与传递齿轮啮合，传递齿轮与驱动齿轮啮合；第二伸缩杆的一端安装在驱动圆盘的上盘面上，另一端安装有导轨滑块；滑块弹簧嵌套在第二伸缩杆外圆面上，滑块弹簧的一端安装在驱动圆盘的上盘面上，另一端与导轨滑块连接；第一弧形导轨弹簧的一端安装在上活塞板的下板面上，另一端安装有第一弧形导轨；第二弧形导轨弹簧的一端安装在上活塞板的下板面上，另一端安装有第二弧形导轨；第三弧形导轨弹簧的一端安装在上活塞板的下板面上，另一端安装有第三弧形导轨；第三弧形导轨弹簧的弹性系数为k3，第二弧形导轨弹簧的弹性系数为k2，第一弧形导轨弹簧的弹性系数为k1，且k3﹥k2﹥k1；第一弧形导轨的一端具有矩形导轨端，另一端具有圆角导轨端；第二弧形导轨的两端都具有圆角导轨端；第三弧形导轨的一端具有矩形导轨端，另一端具有圆角导轨端；第一弧形导轨、第二弧形导轨和第三弧形导轨均在同一平面上，且第一弧形导轨、第二弧形导轨和第三弧形导轨组合成了环形导轨；第一弧形导轨具有矩形导轨端的一端与第三弧形导轨具有矩形导轨端的一端配合；第一弧形导轨具有圆角导轨端的一端与第二弧形导轨具有圆角导轨端的另一端配合；第二弧形导轨具有圆角导轨端的另一端与第三弧形导轨具有圆角导轨端的一端配合；矩形导轨端与矩形导轨端配合的间隙小于导轨滑块的宽度；第一弧形导轨的圆角导轨端与第二弧形导轨的一个圆角导轨端配合的间隙小于导轨滑块的宽度，第二弧形导轨的另一个圆角导轨端与第三弧形导轨的圆角导轨端配合的间隙小于导轨滑块的宽度；导轨滑块在环形导轨中滑动；上弹簧的一端安装在气缸盖板上，另一端安装有上活塞板；下弹簧一端安装在下活塞板上，另一端安装在底盘支板上。

2.根据权利要求1所述的一种四档抗冲击的汽车储能减震器，其特征在于：它还包括发电机；其中气动马达转轴一端与发电机连接。

3.根据权利要求1所述的一种四档抗冲击的汽车储能减震器，其特征在于：它还包括发电机支撑；其中发电机的下机面的周向方向均匀安装有三个发电机支撑，三个发电机支撑下端均安装在气动马达的上机面上。

4.根据权利要求1所述的一种四档抗冲击的汽车储能减震器，其特征在于：上述气缸内装有高压空气。

5.根据权利要求1所述的一种四档抗冲击的汽车储能减震器，其特征在于：上述气缸内装有高压氦气。