CN108248320B - 一种回收汽车振动能量的减震器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种回收汽车振动能量的减震器，属于电动汽车技术领域。它能有效的解决电动汽车行驶时振动能量转换为电能的问题。发电机位于上套筒内部，电机轴端部与中部设有单向轴承，电机轴端部的单向轴承与联轴器固定，联轴器另一端与右旋丝杠连接；电机轴中部的单向轴承外径与传动筒内径为过盈配合，传动筒外径与推力轴承的内径过盈配合，推力轴承通过上套筒的轴肩与铁环定位；传动筒的另一端内径固定有左旋螺母，推力轴承设置在传动筒内部，右旋丝杠与推力轴承过盈配合；内径端部固定有右旋螺母的中空左旋丝杠通过螺栓螺母固定在下端盖，右旋螺母与右旋丝杠啮合；中空左旋丝杠与左旋螺母啮合。主要用于回收振动能量为电动汽车补充电能。

Description

一种回收汽车振动能量的减震器
技术领域
本发明属于电动汽车技术领域。
背景技术
随着化石能源日益紧缺、燃油汽车造成的排气污染愈发严重，发展电动汽车是汽车工业走可持续发展道路的必然选择，因此电动汽车引起了社会各界的关注。然而，目前制约电动汽车发展的主要是电动汽车续航里程过短的问题，虽然政府已经通过采取增加充电桩数量这一外部措施试着改善这一情况，但仍解决不了关键问题，还是需要从电动汽车的内部因素中考虑解决方案。对于电动汽车本身，减震器中的振动能量是很可观的能源，但一般都被人们忽视而浪费掉了。如果能对这种实用性与高功率密度并存的振动能量进行采集、发电并存储，那对延长电动汽车的续航里程是很有意义的。
据检索，目前已有将汽车振动能量回收的再生减震器，如申请号为201710223415.9的中国专利公开了一种汽车振动能量回收利用阻尼器，通过齿轮齿条、增速器、单向离合器以及发电机之间的组合降低汽车运动过程中的减震器能量的耗散，提高能量的利用率。但是此装置机械传动装置、增速器以及发电机均为横向放置，笨重庞大，约为普通减震器体系的七到八倍，安装性太差；同时齿轮齿条传动时易发生齿根折断，耐用性不强。
又如专利号为201620804506.2的中国专利公开了一种插电式混合动力汽车的振动能量回收装置，通过液压系统储存电能从而节约能量。此系统结构较为复杂，装置成本高，且容易出现漏油的情况。
鉴于以上情况，有必要研发一种体积小巧、结构简单、普遍耐用、成本低廉但发电效率高的馈能减震器。
发明内容
本发明的目的是提供一种回收汽车振动能量的减震器，它能有效的解决减震器垂直运动转换为发电机单向旋转运动的问题。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种回收汽车振动能量的减震器，包括上套筒、下套筒、运动转换机构以及发电机，上套筒与下套筒之间的结合部为间隙配合。上套筒为变内径空心筒结构，上部小内径段为电机仓，小内径段末端设有挡肩和轴孔，发电机位于电机仓内，机壳尾端通过上端盖与上套筒固定，前端与挡肩平齐，其电机轴朝下并穿过轴孔，该轴的中部和端部均设有单向轴承，电机轴中部与位于上套筒下部大内径段上部的单向轴承的内圈过盈配合，该单向轴承的外圈传动筒端部内径过盈配合，电机轴端部的单向轴承外圈与联轴器上端的轴孔固定，联轴器的下端与右旋丝杠的上端连接；传动筒外径与第一推力轴承的内圈过盈配合，第一推力轴承通过上套筒内壁的轴肩与固定在内壁的铁环定位；第二推力轴承内圈与右旋丝杠上部过盈配合，外圈与传动筒的内径为过盈配合并通过挡肩定位；传动筒的下端内径设有与中空结构的左旋丝杠间隙配合的左旋螺母，左旋丝杠上端内部设有与右旋丝杠啮合的右旋螺母，左旋丝杠的下端通过螺栓与下端盖内侧固定；下套筒的下端通过螺栓与下端盖固定。
所述两个单向轴承方向相反。
所述传动筒由两个半圆套筒通过螺栓螺母连接而成。
所述铁环与第一推力轴承下方贴合，并通过电焊焊接在上套筒内壁上。
本发明通过一个左旋丝杠、一个右旋丝杠、一个右旋螺母与一个左旋螺母的使用，能实现将套筒的上下运动转换为传动筒与右旋丝杠两个方向相反的旋转运动；凭借单向轴承能够在一个方向上自由转动，另一个方向上锁死的特点，以及联轴器的使用，能实现将右旋丝杠和传动筒的两个方向相反的旋转运动转换为电机轴的单向旋转运动，从而极大的提高了发电效率，避免了双向旋转发电的各种缺点，提高了发电机的耐用性。推力轴承的使用减少了轴向载荷对单向轴承以及电机轴的压力作用，延长了本装置的使用寿命。
本发明的工作过程和原理：当汽车在快速转弯时或者行驶在不平坦的道路上时，与悬架固接的减震器的上套筒和下套筒有相对的上下竖直运动。
当上套筒与下套筒之间距离减小时，固定在下端盖上的左旋丝杠向上移动，从减震器上方看，与之啮合的左旋螺母逆时针方向旋转，因此与左旋螺母固接的传动筒也逆时针转动；同时固定在左旋丝杠内部的右旋螺母向上移动，与之啮合的右旋丝杠顺时针转动；因为有单向轴承的作用，逆时针转动的传动筒不能将扭矩传递给电机轴，而右旋丝杠可以带动电机轴朝顺时针方向转动，发电机开始发电，输出电能。
当上套筒与下套筒之间距离增加时，固定在下端盖上的左旋丝杠向下移动，从减震器上方看，与之啮合的左旋螺母顺时针方向旋转，因此与左旋螺母固接的传动筒也顺时针转动；同时固定在左旋丝杠内部的右旋螺母向下移动，与之啮合的右旋丝杠逆时针转动；因为有单向轴承的作用，逆时针转动的右旋丝杠不能将扭矩传递给电机轴，而传动筒可以带动电机轴仍朝着顺时针方向转动，发电机继续发电，输出电能。
附图说明
图1为本发明的整体剖视图
图2为本发明的正视局部剖视图
图3为本发明的传动筒的外观结构图
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
一种回收汽车振动能量的减震器，包括上套筒1、下套筒2、运动转换机构以及发电机3，上套筒1与下套筒2之间的结合部为间隙配合。上套筒1为变内径空心筒结构，上部小内径段为电机仓，小内径段末端设有挡肩和轴孔，发电机3位于电机仓内，机壳尾端通过上端盖13与上套筒1固定，前端与挡肩平齐，其电机轴15朝下并穿过轴孔，该轴的中部和端部均设有单向轴承6，电机轴15中部与位于上套筒1下部大内径段上部的单向轴承6的内圈过盈配合，该单向轴承6的外圈传动筒4端部内径过盈配合，电机轴15端部的单向轴承6外圈与联轴器7上端的轴孔固定，联轴器7的下端与右旋丝杠11的上端连接；传动筒4外径与第一推力轴承5的内圈过盈配合，第一推力轴承5通过上套筒1内壁的轴肩与固定在内壁的铁环16进行定位；第二推力轴承10内圈与右旋丝杠11上部过盈配合，外圈与传动筒4的内径为过盈配合并通过挡肩定位；传动筒4的下端内径设有与中空结构的左旋丝杠9间隙配合的左旋螺母12，左旋丝杠9上端内部设有与右旋丝杠11啮合的右旋螺母8，左旋丝杠9的下端通过螺栓与下端盖14内侧固定；下套筒2的下端通过螺栓与下端盖14固定。
所述两个单向轴承6方向相反。
所述传动筒4由两个半圆套筒通过螺栓螺母连接而成。
所述铁环16与第一推力轴承5下方贴合，并通过电焊焊接在上套筒1内壁上。
本发明通过一个左旋丝杠9、一个右旋丝杠11、一个右旋螺母8与一个左旋螺母12的使用，能实现将两个套筒的上下运动转换为传动筒4与右旋丝杠11两个方向相反的旋转运动；凭借单向轴承6能够在一个方向上自由转动，另一个方向上锁死的特点，以及联轴器7的使用，能将右旋丝杠11和传动筒4的两个方向相反的旋转运动转换为电机轴15的单向旋转运动，从而极大的提高了发电效率，避免了双向旋转发电的各种缺点，提高了发电机的耐用性。推力轴承5、10的使用减少了轴向载荷对单向轴承6以及电机轴15的压力作用，延长了本装置的使用寿命。
本发明的工作过程和原理：当汽车在快速转弯时或者行驶在不平坦的道路上时，与悬架固接的减震器的上套筒1和下套筒2有相对的上下竖直运动。
当上套筒1与下套筒2之间距离减小时，固定在下端盖14上的左旋丝杠9向上移动，从减震器上方看，与之啮合的左旋螺母12逆时针方向旋转，因此与左旋螺母12固接的传动筒4也逆时针转动；同时固定在左旋丝杠9内部的右旋螺母8向上移动，与之啮合的右旋丝杠11顺时针转动；因为有单向轴承6的作用，逆时针转动的传动筒4不能将扭矩传递给电机轴15，而右旋丝杠11可以带动电机轴15朝顺时针方向转动，发电机3开始发电，输出电能。
当上套筒1与下套筒2之间距离增加时，固定在下端盖14上的左旋丝杠9向下移动，从减震器上方看，与之啮合的左旋螺母12顺时针方向旋转，因此与左旋螺母12固接的传动筒4也顺时针转动；同时固定在左旋丝杠9内部的右旋螺母8向下移动，与之啮合的右旋丝杠11逆时针转动；因为有单向轴承6的作用，逆时针转动的右旋丝杠11不能将扭矩传递给电机轴15，而传动筒4可以带动电机轴15仍朝着顺时针方向转动，发电机3继续发电，输出电能。

Claims (1)

1.一种回收汽车振动能量的减震器，包括上套筒(1)、下套筒(2)、运动转换机构以及发电机(3)，上套筒(1)与下套筒(2)之间的结合部为间隙配合，其特征在于：上套筒(1)为变内径空心筒结构，上部小内径段为电机仓，小内径段末端设有挡肩和轴孔，发电机(3)位于电机仓内，发电机的机壳尾端通过上端盖(13)与上套筒(1)固定，前端与挡肩平齐，其电机轴(15)朝下并穿过轴孔，该电机轴的中部和端部均设有单向轴承(6)，电机轴(15)中部与位于上套筒(1)下部大内径段上部的单向轴承(6)的内圈过盈配合，该单向轴承(6)的外圈与传动筒(4)端部内径过盈配合，电机轴(15)端部的单向轴承(6)外圈与联轴器(7)上端的轴孔固定，联轴器(7)的下端与右旋丝杠(11)的上端连接；传动筒(4)外径与第一推力轴承(5)的内圈过盈配合，第一推力轴承(5)通过上套筒(1)内壁的轴肩和固定在内壁的铁环(16)定位；第二推力轴承(10)内圈与右旋丝杠(11)上部过盈配合，外圈与传动筒(4)的内径为过盈配合并通过挡肩定位；传动筒(4)的下端内径设有与中空结构的左旋丝杠(9)间隙配合的左旋螺母(12)，左旋丝杠(9)上端内部设有与右旋丝杠(11)啮合的右旋螺母(8)，左旋丝杠(9)的下端通过螺栓与下端盖(14)内侧固定；下套筒(2)的下端通过螺栓与下端盖(14)固定；所述单向轴承(6)为两个，方向相反设置；所述传动筒(4)为两个空心半圆结构，通过螺栓螺母连接而成；当汽车在快速转弯时或者行驶在不平坦的道路上时，与悬架固接的减震器的上套筒（1）和下套筒（2）有相对的上下竖直运动；当上套筒（1）与下套筒（2）之间距离减小时，固定在下端盖（14）上的左旋丝杠（9）向上移动，从减震器上方看，与之啮合的左旋螺母（12）逆时针方向旋转，与左旋螺母（12）固接的传动筒（4）也逆时针转动；同时固定在左旋丝杠（9）内部的右旋螺母（8）向上移动，与之啮合的右旋丝杠（11）顺时针转动；通过单向轴承（6）的作用，逆时针转动的传动筒（4）不能将扭矩传递给电机轴（15），而右旋丝杠（11）可以带动电机轴(15)朝顺时针方向转动，发电机（3）开始发电，输出电能；当上套筒（1）与下套筒（2）之间距离增加时，固定在下端盖（14）上的左旋丝杠（9）向下移动，从减震器上方看，与之啮合的左旋螺母（12）顺时针方向旋转，与左旋螺母（12）固接的传动筒（4）也顺时针转动；同时固定在左旋丝杠（9）内部的右旋螺母（8）向下移动，与之啮合的右旋丝杠（11）逆时针转动；通过单向轴承（6）的作用，逆时针转动的右旋丝杠（11）不能将扭矩传递给电机轴(15)，而传动筒（4）可以带动电机轴（15）仍朝着顺时针方向转动，发电机（3）继续发电，输出电能。
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