CN109318672A - 基于行星齿轮电动机的电磁减震器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种基于行星齿轮电动机的电磁减震器，包括车体、车轮、齿条、齿轮、电机和弹簧液压减震器，所述车体通过弹簧液压减震器与车轮的轮轴连接；所述轮轴还通过连杆与齿轮的轴刚性连接，所述齿轮由电机传动，电机与车体固连或与轮轴固连；所述车体的下部还固连有齿条，所述齿轮与齿条啮合，能够沿齿条上下移动。采用电磁方式，响应速度快，减震效果好；同时基于行星齿轮增强型电动机，相较于传统电动机，产生的电磁力和扭矩都更大，因此能够承受更大的载荷。

Description

基于行星齿轮电动机的电磁减震器
技术领域
本发明涉及汽车减震领域，具体为一种基于行星齿轮电动机的电磁减震器。
背景技术
目前的常用的减震方式包括液压减震器、空气弹簧减震器和电磁减震器，无论哪一种方式，无法同时兼顾响应速度快、承受大载荷、减震效果好。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种基于行星齿轮电动机的电磁减震器。
本发明采用的技术方案是：一种基于行星齿轮电动机的电磁减震器，包括车体、车轮、齿条、齿轮、电机和弹簧液压减震器，所述车体通过弹簧液压减震器与车轮的轮轴连接；所述轮轴还通过连杆与齿轮的轴刚性连接，所述齿轮由电机传动，电机与车体固连或与轮轴固连；所述车体的下部还固连有齿条，所述齿轮与齿条啮合，能够沿齿条上下移动。
所述弹簧液压减震器包括弹簧和液压缸，弹簧的一端和液压缸的缸体固连另一端与车体固连，液压缸的缸体与车轮的转轴连接。
所述弹簧液压减震器安装有线速度传感器，线速度传感器与汽车的车载计算机连接。
所述电机为行星齿轮式增强型饲服电机，与汽车的车载计算机连接。
所述电机，包括定子和转子，所述定子为一个永磁体或电磁体的齿轮盘，齿轮盘的齿两侧设置为磁体的磁极；所述转子为一个小齿轮结构，与定子啮合；所述小齿轮的齿两侧设置为磁体的磁极，转子绕定子公转。
所述转子和定子的圆心位于同一平面内。
所述齿轮盘的轮齿的两侧以及小齿轮的齿设置电磁铁或永磁体，电机内设置电子元件，控制齿轮盘的齿与小齿轮的齿有无磁性和磁极属性，使小齿轮的齿与齿轮盘相互吸引或相互排斥。
所述齿轮盘的内圈设置齿，小齿轮啮合于齿轮盘内侧，齿轮盘固定安装于电机壳中，并在齿轮盘的中心设置输出轴，输出轴垂直连接有能够绕其周向转动的连杆，连杆的另一端与小齿轮的中心转轴连接。
所述小齿轮的个数至少为一个，若想提升电动机功率，可周向多布置几个。
本发明的有益效果是：采用电磁方式，响应速度快，减震效果好；同时基于行星齿轮增强型电动机，相较于传统电动机，产生的电磁力和扭矩都更大，因此能够承受更大的载荷。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为电机的结构示意图。
图3为齿轮的齿与齿轮盘刚接触时的结构示意图。
图4为小齿轮的齿与齿轮盘完啮合时的结构示意图。
图5为小齿轮的齿与齿轮盘刚刚脱离时的结构示意图。
1.车体，2.车轮，2-1.轮轴，3.齿条，4.齿轮，5.电机，5-1.齿轮盘，5-11.轮齿，5-2.小齿轮，5-21.齿，5-3.输出轴，5-4.连杆，5-5.中心转轴，6.弹簧液压减震器，6-1.弹簧，6-2.液压缸,7.连杆，8.轴。
具体实施方式
如图1所示，一种基于行星齿轮电动机的电磁减震器，包括车体1、车轮2、齿条3、齿轮4、电机5和弹簧液压减震器6，所述车体1通过弹簧液压减震器5与车轮2的轮轴2-1连接；所述轮轴2-1还通过连杆7与齿轮4的轴8刚性连接，所述齿轮4由电机5传动，电机5与车体1固连或与轮轴2-1固连；所述车体2的下部还固连有齿条4，所述齿轮4与齿条3啮合，能够沿齿条3上下移动。
所述弹簧液压减震器6包括弹簧6-1和液压缸6-2，弹簧6-1的一端和液压缸6-2的缸体固连另一端与车体1固连，液压缸6-2的缸体与车轮2的转轴2-1连接。
所述弹簧液压减震器5安装有线速度传感器，线速度传感器与汽车的车载计算机连接。
所述电机5为行星齿轮式增强型饲服电机，与汽车的车载计算机连接。
如图2所示，所述电机5，包括定子和转子，所述定子为一个永磁体或电磁体的齿轮盘5-1，齿轮盘5-1的齿5-11两侧设置为磁体的磁极；所述转子为一个小齿轮5-2结构，与定子啮合；所述小齿轮5-2的齿5-21两侧设置为磁体的磁极，转子绕定子公转。
所述转子和定子的圆心位于同一平面内。
所述齿轮盘5-1的轮齿5-11的两侧以及小齿轮5-2的齿5-21设置电磁铁或永磁体，电机内设置电子元件，控制齿轮盘5-1的齿5-11与小齿轮5-2的齿5-21有无磁性和磁极属性，使小齿轮5-2的齿5-21与齿轮盘5-1相互吸引或相互排斥。
所述齿轮盘5-1的内圈设置齿5-11，小齿轮5-2啮合于齿轮盘5-1内侧，齿轮盘5-1固定安装于电机壳中，并在齿轮盘5-1的中心设置输出轴5-3，输出轴5-3垂直连接有能够绕其周向转动的连杆5-4，连杆5-4的另一端与小齿轮5-2的中心转轴5-5连接。
所述小齿轮5-2的个数至少为一个，若想提升电动机功率，可周向多布置几个。
以汽车上的应用为例，如图1所示，齿轮4绕轮轴8转动，轮轴8与车轮2刚性连接，齿轮4既在车轮2相对车体1上下运动时转动，也可在行星齿轮电动机驱动下转动。
其工作原理如下：以车轮2向上运动为例，此时，车轮2运动状态和齿轮4运动状态、受力情况，可由线速度传感器实时感应，车载计算机实时计算出一个合适电流值输给电机5使得齿轮4转动的线速度与车轮2向上运动的速度相等即可，这时车体1保持不动，其它情况以此类推。
在工作过程中，所述的行星齿轮电机5的工作过程如下（如图3-图5所示）：当小齿轮5-2的某一齿5-21与齿轮盘5-1完全啮合时，设置连杆5-4与该小齿轮5-2的齿的角度为0，当小齿轮5-2的齿5-21与齿轮盘5-1的齿5-11刚接触或者将要脱离时，该齿5-21与连杆5-4产生夹角，通过角度传感器采集连杆5-4和小齿轮5-2的齿5-21之间的角度信息传递给控制器，从而控制齿轮盘5-1的齿5-11的通断电，使小齿轮5-2的齿5-21与齿轮盘5-1相互吸引或排斥，重复进行接触、啮合、分离的过程，进而实现小齿轮5-2的自转和绕齿轮盘5-1公转。
以上所述齿轮盘5-1的齿5-11和小齿轮5-2的齿5-21也可以采用直齿以外的其它形状，不局限于本发明图中所画的形状。

Claims (9)

1.一种基于行星齿轮电动机的电磁减震器，其特征在于，包括车体、车轮、齿条、齿轮、电机和弹簧液压减震器，所述车体通过弹簧液压减震器与车轮的轮轴连接；所述轮轴还通过连杆与齿轮的轴刚性连接，所述齿轮由电机传动，电机与车体固连或与轮轴固连；所述车体的下部还固连有齿条，所述齿轮与齿条啮合，能够沿齿条上下移动。
2.根据权利要求1所述的一种基于行星齿轮电动机的电磁减震器，其特征在于，所述弹簧液压减震器包括弹簧和液压缸，弹簧的一端和液压缸的缸体固连另一端与车体固连，液压缸的缸体与车轮的转轴连接。
3.根据权利要求1所述的一种基于行星齿轮电动机的电磁减震器，其特征在于，所述弹簧液压减震器安装有线速度传感器，线速度传感器与汽车的车载计算机连接。
4.根据权利要求1所述的一种基于行星齿轮电动机的电磁减震器，其特征在于，所述电机为行星齿轮式增强型饲服电机，与汽车的车载计算机连接。
5.根据权利要求1或4所述的一种基于行星齿轮电动机的电磁减震器，其特征在于，所述电机，包括定子和转子，所述定子为一个永磁体或电磁体的齿轮盘，齿轮盘的齿两侧设置为磁体的磁极；所述转子为一个小齿轮结构，与定子啮合；所述小齿轮的齿两侧设置为磁体的磁极，转子绕定子公转。
6.根据权利要求5所述的一种基于行星齿轮电动机的电磁减震器，其特征在于，所述转子和定子的圆心位于同一平面内。
7.根据权利要求5所述的一种基于行星齿轮电动机的电磁减震器，其特征在于，所述齿轮盘的轮齿的两侧以及小齿轮的齿设置电磁铁或永磁体，电机内设置电子元件，控制齿轮盘的齿与小齿轮的齿有无磁性和磁极属性，使小齿轮的齿与齿轮盘相互吸引或相互排斥。
8.根据权利要求5所述的一种基于行星齿轮电动机的电磁减震器，其特征在于，所述齿轮盘的内圈设置齿，小齿轮啮合于齿轮盘内侧，齿轮盘固定安装于电机壳中，并在齿轮盘的中心设置输出轴，输出轴垂直连接有能够绕其周向转动的连杆，连杆的另一端与小齿轮的中心转轴连接。
9.根据权利要求1所述的一种基于行星齿轮电动机的电磁减震器，其特征在于，所述小齿轮的个数至少为一个。
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