CN108006148B - 一种四档抗超强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超强冲击的汽车储能减震器，它包括车身支板、发电机、气动马达、活塞机构、减震机构、触发机构等，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超强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

一种四档抗超强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超强冲击的汽车储能减震器。

背景技术

目前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，进而在遭到瞬间超强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超强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超强冲击的汽车储能减震器，它是采用以下技术方案来实现的。

一种四档抗超强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板支板的外圆上，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、触发板、第一减震机构、第二减震机构、第三减震机构、第一缓冲弹簧、第二缓冲弹簧、第三缓冲弹簧、第一缓冲伸缩杆、第二缓冲伸缩杆、第三缓冲伸缩杆，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；上活塞板的下板面周向方向上均匀安装有第一缓冲伸缩杆、第二缓冲伸缩杆、第三缓冲伸缩杆；第一缓冲弹簧嵌套在第一缓冲伸缩杆的外圆面上，第一缓冲弹簧的一端安装在上活塞板的下板面上，另一端安装有第一减震机构；第二缓冲弹簧嵌套在第二缓冲伸缩杆的外圆面上，第二缓冲弹簧的一端安装在上活塞板的下板面上，另一端安装有第二减震机构；第三缓冲弹簧嵌套在第三缓冲伸缩杆的外圆面上，第三缓冲弹簧的一端安装在上活塞板的下板面上，另一端安装有第三减震机构；第三缓冲弹簧的弹性系数为k3，第二缓冲弹簧的弹性系数为k2，第一缓冲弹簧的弹性系数为k1，且k3﹥k2﹥k1；第一减震机构、第二减震机构和第三减震机构的内部结构均相同；第一减震机构与第二减震机构配合，第二减震机构与第三减震机构配合，第三减震机构与第一减震机构配合；导轨滑块与第一减震机构、第二减震机构和第三减震机构配合；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，另一端安装有下活塞板。

上述第一减震机构包括第四弧形导轨、弧形导轨弹簧、弧形板、限位板、限位板孔、触发机构、第一圆角端口、触发块插入槽、第一限位板槽，其中弧形板安装在第一缓冲伸缩杆上；弧形板两端的下板面上均安装有一个限位板；弧形板下板面的周向方向均匀安装有两个弧形导轨弹簧，两个弧形导轨弹簧位于两个限位板之间；弧形导轨弹簧远离弧形板的一端安装有第四弧形导轨；第四弧形导轨两端的板面上均匀切有两个限位板孔；两个限位板分别穿过两个相应的限位板孔；第四弧形导轨的一端安装有第一圆角端口，另一端安装有触发机构；第一圆角端口紧贴第四弧形导轨的端面上切有第一限位板槽，第一限位板槽与相应的限位板孔配合，另一个端面上切有触发块插入槽；靠近第一圆角端口的限位板穿过限位板孔且插入第一限位板槽中；靠近触发机构的限位板与触发机构配合。

上述触发机构包括第二圆角端口、触发块、触发块圆角、触发块滑块、触发块弹簧、滑块腔、触发块孔、第二限位板槽，其中第二圆角端口安装在第四弧形导轨未安装第一圆角端口的一端；第二圆角端口紧贴第四弧形导轨的端面上切有第二限位板槽，第二限位板槽与相应的限位板孔配合；第二圆角端口另一个端面上切有触发块孔；第二限位板槽与触发块孔相通；触发块孔侧壁切有滑块腔；滑块腔与触发块孔相通；触发块安装在触发块孔中，触发块的一端具有触发块圆角；触发块的长度大于触发块孔的孔长；触发块滑块的一端安装在触发块上；触发块滑块位于滑块腔中，触发块弹簧安装在滑块腔中，触发块弹簧一端安装在触发块滑块上，另一端安装在滑块腔的内侧腔面上；靠近触发机构的限位板穿过限位板孔和第二限位板槽与触发块配合。

第一减震机构、第二减震机构和第三减震机构均在同一平面上，且第一减震机构、第二减震机构和第三减震机构组合成了环形导轨；第一减震机构中第一圆角端口与第三减震机构中触发机构配合；第二减震机构中第一圆角端口与第一减震机构中触发机构配合；第三减震机构中第一圆角端口与第二减震机构中触发机构配合；第一圆角端口与触发机构的间隙大于导轨滑块的宽度；导轨滑块嵌套在第四弧形导轨中；触发机构中的触发块与相应的第一圆角端口触发块插入槽配合；导轨滑块在环形导轨中滑动。

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。

第一缓冲伸缩杆、第二缓冲伸缩杆、第三缓冲伸缩杆设计的目的是增加减震机构的稳定性，防止摆动。

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，解决了减震器在受到瞬间超强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是弧形导轨与弧形板连接示意图。

图20是触发机构安装示意图。

图21是弧形板结构示意图。

图22是弧形导轨结构示意图。

图23是触发机构结构示意图。

图24是触发机构结构透视示意图。

图25是触发块与触发块滑块连接示意图。

图26是第二圆角端口结构示意图。

图27是第二圆角端口结构剖面示意图。

图28是第一圆角端口与触发块配合示意图。

图29是第一圆角端口结构剖面示意图。

图30是第一缓冲弹簧、第二缓冲弹簧和第三缓冲弹簧结构示意图。

图31是活塞的四种档位抗冲击原理图。

图32是触发机构与第一圆角端口配合的原理图。

图33是限位板与触发块之间摩擦力的原理图。

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；48、触发板；55、第四弧形导轨；56、弧形导轨弹簧；57、弧形板；58、限位板；59、限位板孔；60、触发机构；61、第一圆角端口；62、第二圆角端口；63、触发块；64、第二限位板槽；65、触发块圆角；66、触发块滑块；67、触发块弹簧；68、滑块腔；69、触发块孔；72、触发块插入槽；73、第一限位板槽；75、第一缓冲弹簧；76、第二缓冲弹簧；77、第三缓冲弹簧；78、第一缓冲伸缩杆；79、第二缓冲伸缩杆；80、第三缓冲伸缩杆；81、第一减震机构、82、第二减震机构；83、第三减震机构。

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；如图5所示，活塞杆14安装在气缸盖板4的中心孔中，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安装在底板支板的外圆上，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；如图3、4所示，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、触发板48、第一减震机构81、第二减震机构82、第三减震机构83、第一缓冲弹簧75、第二缓冲弹簧76、第三缓冲弹簧77、第一缓冲伸缩杆78、第二缓冲伸缩杆79、第三缓冲伸缩杆80，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；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；如图13所示，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；如图13所示，驱动齿轮33位于L型固定板30和T型杠杆28之间；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、30所示，上活塞板21的下板面周向方向上均匀安装有第一缓冲伸缩杆78、第二缓冲伸缩杆79、第三缓冲伸缩杆80；第一缓冲弹簧75嵌套在第一缓冲伸缩杆78的外圆面上，第一缓冲弹簧75的一端安装在上活塞板21的下板面上，另一端安装有第一减震机构81；第二缓冲弹簧76嵌套在第二缓冲伸缩杆79的外圆面上，第二缓冲弹簧76的一端安装在上活塞板21的下板面上，另一端安装有第二减震机构82；第三缓冲弹簧77嵌套在第三缓冲伸缩杆80的外圆面上，第三缓冲弹簧77的一端安装在上活塞板21的下板面上，另一端安装有第三减震机构83；第三缓冲弹簧77的弹性系数为k3，第二缓冲弹簧76的弹性系数为k2，第一缓冲弹簧75的弹性系数为k1，且k3﹥k2﹥k1；第一减震机构81、第二减震机构82和第三减震机构83的内部结构均相同；第一减震机构81与第二减震机构82配合，第二减震机构82与第三减震机构83配合，第三减震机构83与第一减震机构81配合；导轨滑块36与第一减震机构81、第二减震机构82和第三减震机构83配合；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，另一端安装有下活塞板22。

如图18、19所示，上述第一减震机构81包括第四弧形导轨55、弧形导轨弹簧56、弧形板57、限位板58、限位板孔59、触发机构60、第一圆角端口61、触发块插入槽72、第一限位板槽73，其中弧形板57安装在第一缓冲伸缩杆78上；如图21所示，弧形板57两端的下板面上均安装有一个限位板58；弧形板57下板面的周向方向均匀安装有两个弧形导轨弹簧56，两个弧形导轨弹簧56位于两个限位板58之间；如图18所示，弧形导轨弹簧56远离弧形板57的一端安装有第四弧形导轨55；如图22所示，第四弧形导轨55两端的板面上均匀切有两个限位板孔59；两个限位板58分别穿过两个相应的限位板孔59；如图20所示，第四弧形导轨55的一端安装有第一圆角端口61，另一端安装有触发机构60；如图29所示，第一圆角端口61紧贴第四弧形导轨55的端面上切有第一限位板槽73，第一限位板槽73与相应的限位板孔59配合，如图28、29所示，另一个端面上切有触发块插入槽72；靠近第一圆角端口61的限位板58穿过限位板孔59且插入第一限位板槽73中；靠近触发机构60的限位板58与触发机构60配合。

如图23、24所示，上述触发机构60包括第二圆角端口62、触发块63、触发块圆角65、触发块滑块66、触发块弹簧67、滑块腔68、触发块孔69、第二限位板槽64，如图20所示，其中第二圆角端口62安装在第四弧形导轨55未安装第一圆角端口61的一端；如图26、27所示，第二圆角端口62紧贴第四弧形导轨55的端面上切有第二限位板槽64，第二限位板槽64与相应的限位板孔59配合；第二圆角端口62另一个端面上切有触发块孔69；第二限位板槽64与触发块孔69相通；触发块孔69侧壁切有滑块腔68；滑块腔68与触发块孔69相通；触发块63安装在触发块孔69中，如图25所示，触发块63的一端具有触发块圆角65；触发块63的长度大于触发块孔69的孔长；触发块滑块66的一端安装在触发块63上；触发块滑块66位于滑块腔68中，触发块弹簧67安装在滑块腔68中，触发块弹簧67一端安装在触发块滑块66上，另一端安装在滑块腔68的内侧腔面上；靠近触发机构60的限位板58穿过限位板孔59和第二限位板槽64与触发块63配合。

如图16、17所示，第一减震机构81、第二减震机构82和第三减震机构83均在同一平面上，且第一减震机构81、第二减震机构82和第三减震机构83组合成了环形导轨；第一减震机构81中第一圆角端口61与第三减震机构83中触发机构60配合；第二减震机构82中第一圆角端口61与第一减震机构81中触发机构60配合；第三减震机构83中第一圆角端口61与第二减震机构82中触发机构60配合；第一圆角端口61与触发机构60的间隙大于导轨滑块36的宽度；导轨滑块36嵌套在第四弧形导轨55中；如图28所示，触发机构60中的触发块63与相应的第一圆角端口61触发块插入槽72配合；导轨滑块36在环形导轨中滑动。

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，它还包括发电机支撑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1、2所示，上述气缸5内装有高压空气。

如图1、2所示，上述气缸5内装有高压氦气。

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16、17所示，环形导轨中具有第一减震机构81、第二减震机构82和第三减震机构83的作用是，导轨滑块36在摆动的过程中可以选择不同的减震机构来进行缓冲冲击力；第四弧形导轨55中安装有触发机构60和第一圆角端口61的作用是，一方面是具有比较大摆动力的导轨滑块36可以从触发机构60滑过第一圆角端口61进入不同的减震机构中，另一方面是具有比较小的摆动力的导轨滑块36无法从触发机构60滑过第一圆角端口61进入不同的减震机构中。

如图23、24所示，触发机构60中安装有触发块63，第一圆角端口61切有触发块插入槽72，限位板58穿过限位板孔59进入第二限位板槽64与触发块63配合，这样的设计有两方面作用：如图32中（a）所示，一方面是导轨滑块36受到摆动力F1，摆动力F1小于限位板58与触发块63配合产生的摩擦力f1时，触发块63不动作，导轨滑块36可以经触发块63滑到不同的减震机构的弧形导轨中；如图32中（b）所示，另一方面是导轨滑块36受到摆动力F2，摆动力F2大于限位板58与触发块63配合产生的摩擦力f1时，触发块63向摆动力F2的方向移动而插入到相邻的触发块插入槽72中，那么第一减震机构81、第二减震机构82和第三机构被触发块63连接成一体。

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；如图32中（a）所示，由于减震器受到的是小冲击力，那么导轨滑块36受到的摆动力F1始终小于限位板58与触发块63配合产生的静摩擦力f1，触发块63不动作；这种情况下导轨滑块36就可以选择适应小冲击力的第一减震机构81和第一缓冲弹簧75来使上活塞板21与下活塞板22比较容易压缩，如图31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；如图32中（a）所示，由于减震器受到的是中等冲击力，那么导轨滑块36受到的摆动力F1始终小于限位板58与触发块63配合产生的静摩擦力f1，触发块63不动作；这种情况下导轨滑块36就可以选择适应中等冲击力的第二减震机构82和第二缓冲弹簧76来使上活塞板21与下活塞板22容易压缩，如图31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；如图32中（a）所示，由于减震器受到的是大冲击力，那么导轨滑块36受到的摆动力F1始终小于限位板58与触发块63配合产生的静摩擦力f1，触发块63不动作；这种情况下导轨滑块36就可以选择适应大冲击力的第三减震机构83和第三缓冲弹簧77来使上活塞板21与下活塞板22比较难压缩，如图31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。

当减震器受到超强冲击力后，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产生超大幅度摆动；如图32中（b）所示，此时导轨滑块36受到摆动力F2且摆动力F2大于限位板58与触发块63配合产生的摩擦力f1，触发块63向摆动力F2的方向移动而插入到相邻的触发块插入槽72中，那么第一减震机构81、第二减震机构82和第三机构被触发块63连接成一体；这种情况下第一缓冲弹簧75、第二缓冲弹簧76和第三缓冲弹簧77同时工作来使上活塞板21与下活塞板22难压缩，如图31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超强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。

如图32中（b）所示，在减震器受到超强冲击力的过程中，导轨滑块36受到的摆动力F2大于限位板58与触发块63配合产生的摩擦力f1，触发块63动作；如图33所示，随着第一缓冲弹簧75、第二缓冲弹簧76和第三缓冲弹簧77缓冲超强冲击力，限位板58与触发块63配合产生的压力F也增大，此时限位板58与触发块63配合产生的摩擦力为f2且f2﹥f1，那么触发块63被限位板58限位而无法复位；当减震器缓冲超强冲击力结束后，第一缓冲弹簧75、第二缓冲弹簧76和第三缓冲弹簧77在自身弹性势能下恢复到原始状态；如图33所示，当缓冲弹簧第一次释放到原始状态位置时，由于减震机构具有惯性，缓冲弹簧会冲过缓冲弹簧的原始位置而继续被拉伸，此时限位板58与触发块63配合产生的压力小于限位板58与触发块63未工作配合产生的压力，限位板58与触发块63配合产生的摩擦力为f3且f3﹤f1；如图32中（c）和（d）所示，这种情况下摩擦力f3小于触发块弹簧67的弹力F3，触发块63被弹力推回到原始位置，触发机构60恢复到原始状态。

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，解决了减震器在受到瞬间超强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)

1.一种四档抗超强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板支板的外圆上，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、触发板、第一减震机构、第二减震机构、第三减震机构、第一缓冲弹簧、第二缓冲弹簧、第三缓冲弹簧、第一缓冲伸缩杆、第二缓冲伸缩杆、第三缓冲伸缩杆，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；上活塞板的下板面周向方向上均匀安装有第一缓冲伸缩杆、第二缓冲伸缩杆、第三缓冲伸缩杆；第一缓冲弹簧嵌套在第一缓冲伸缩杆的外圆面上，第一缓冲弹簧的一端安装在上活塞板的下板面上，另一端安装有第一减震机构；第二缓冲弹簧嵌套在第二缓冲伸缩杆的外圆面上，第二缓冲弹簧的一端安装在上活塞板的下板面上，另一端安装有第二减震机构；第三缓冲弹簧嵌套在第三缓冲伸缩杆的外圆面上，第三缓冲弹簧的一端安装在上活塞板的下板面上，另一端安装有第三减震机构；第三缓冲弹簧的弹性系数为k3，第二缓冲弹簧的弹性系数为k2，第一缓冲弹簧的弹性系数为k1，且k3﹥k2﹥k1；第一减震机构、第二减震机构和第三减震机构的内部结构均相同；第一减震机构与第二减震机构配合，第二减震机构与第三减震机构配合，第三减震机构与第一减震机构配合；导轨滑块与第一减震机构、第二减震机构和第三减震机构配合；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，另一端安装有下活塞板；

上述第一减震机构包括第四弧形导轨、弧形导轨弹簧、弧形板、限位板、限位板孔、触发机构、第一圆角端口、触发块插入槽、第一限位板槽，其中弧形板安装在第一缓冲伸缩杆上；弧形板两端的下板面上均安装有一个限位板；弧形板下板面的周向方向均匀安装有两个弧形导轨弹簧，两个弧形导轨弹簧位于两个限位板之间；弧形导轨弹簧远离弧形板的一端安装有第四弧形导轨；第四弧形导轨两端的板面上均匀切有两个限位板孔；两个限位板分别穿过两个相应的限位板孔；第四弧形导轨的一端安装有第一圆角端口，另一端安装有触发机构；第一圆角端口紧贴第四弧形导轨的端面上切有第一限位板槽，第一限位板槽与相应的限位板孔配合，另一个端面上切有触发块插入槽；靠近第一圆角端口的限位板穿过限位板孔且插入第一限位板槽中；靠近触发机构的限位板与触发机构配合；

上述触发机构包括第二圆角端口、触发块、触发块圆角、触发块滑块、触发块弹簧、滑块腔、触发块孔、第二限位板槽，其中第二圆角端口安装在第四弧形导轨未安装第一圆角端口的一端；第二圆角端口紧贴第四弧形导轨的端面上切有第二限位板槽，第二限位板槽与相应的限位板孔配合；第二圆角端口另一个端面上切有触发块孔；第二限位板槽与触发块孔相通；触发块孔侧壁切有滑块腔；滑块腔与触发块孔相通；触发块安装在触发块孔中，触发块的一端具有触发块圆角；触发块的长度大于触发块孔的孔长；触发块滑块的一端安装在触发块上；触发块滑块位于滑块腔中，触发块弹簧安装在滑块腔中，触发块弹簧一端安装在触发块滑块上，另一端安装在滑块腔的内侧腔面上；靠近触发机构的限位板穿过限位板孔和第二限位板槽与触发块配合；

第一减震机构、第二减震机构和第三减震机构均在同一平面上，且第一减震机构、第二减震机构和第三减震机构组合成了环形导轨；第一减震机构中第一圆角端口与第三减震机构中触发机构配合；第二减震机构中第一圆角端口与第一减震机构中触发机构配合；第三减震机构中第一圆角端口与第二减震机构中触发机构配合；第一圆角端口与触发机构的间隙大于导轨滑块的宽度；导轨滑块嵌套在第四弧形导轨中；触发机构中的触发块与相应的第一圆角端口触发块插入槽配合；导轨滑块在环形导轨中滑动。

2.根据权利要求1所述的一种四档抗超强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所述的一种四档抗超强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所述的一种四档抗超强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所述的一种四档抗超强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。

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