CN113339449B - 一种馈能式减振系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种馈能式减振系统，包括上盖板、下盖板、所述上盖板上固设的上吊耳、所述下盖板下固设的下吊耳，所述上盖板与下盖板之间固设的液压减震器，所述上吊耳与汽车底盘相连，所述下吊耳与汽车车桥相连，其特征在于：所述液压减震器的连杆上固设齿条；汽车底盘上固设永磁发电机、转设第一齿轮轴，所述第一齿轮轴上安装第一齿轮，所述永磁发电机的电机轴直接或间接连接第一齿轮，所述第一齿轮与所述齿条啮合。本发明能把上下颠簸的机械能转化为电能，快速衰减汽车的振动，振动能量可以回收利用起来，为汽车电池以及其他耗电元件供电，同时不仅能够大幅度提高其经济性和舒适性，同时实现节能的目的。

Description

一种馈能式减振系统
技术领域
本发明属于汽车悬架系统技术领域，具体涉及一种馈能式减振系统。
背景技术
随着全球化能源危机影响深度和广度的进一步增大，节能技术已成为各国汽车行业所面临的一个重要挑战。若是能把振动能量很好的回收利用起来，为汽车电池以及其他耗电元件供电，同时快速衰减汽车的振动，不仅能够大幅度提高其经济性和舒适性，同时实现节能的目的。但是，现有技术中，还没有这样一种结构简单、实现方便、工作稳定的减振系统，能够实现减振控制和能量回收于一体。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种馈能式减振系统，其结构简单，实现方便，成本低，工作可靠，振动能量回收效率高，减振效果好，便于推广使用。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
一种馈能式减振系统，包括上盖板、下盖板、所述上盖板上固设的上吊耳、所述下盖板下固设的下吊耳，所述上盖板与下盖板之间固设的液压减震器，所述上吊耳与汽车底盘相连，所述下吊耳与汽车车桥相连，其特征在于：所述液压减震器的连杆上固设齿条；汽车底盘上固设永磁发电机、转设第一齿轮轴，所述第一齿轮轴上安装第一齿轮，所述永磁发电机的电机轴直接或间接连接第一齿轮，所述第一齿轮与所述齿条啮合。采用该技术方案能把上下颠簸的机械能转化为电能，快速衰减汽车的振动，振动能量可以回收利用起来，为汽车电池以及其他耗电元件供电，同时不仅能够大幅度提高其经济性和舒适性，同时实现节能的目的。
进一步地，所述上盖板下固设第一线芯，所述下盖板上固设第二铁芯，所述第一线芯下端与所述第二铁芯上端之间的距离大于所述液压减震器的最大行程，所述第一线芯外绕设第一线圈，所述第二铁芯外绕设第二线圈，所述第一线圈和第二线圈分别连接整流滤波电路的输出端，所述整流滤波电路的输入端连接所述永磁发电机的输出端。通过电磁转化，可有效弥补传统液压减振器减振时间滞后的不足。普通液压减振器振动的快慢，影响发电机转化为电能的大小，进而影响减振机构线圈的磁场强度，从而能够达到阻尼力大小无级调节的目的。
进一步地，所述汽车底盘上转设第二齿轮轴，所述第二齿轮轴轴上固设第二齿轮，所述第一齿轮还与所述第二齿轮啮合，所述第二齿轮轴通过联轴器连接所述永磁发电机的电机轴。
进一步地，所述第一线圈与所述第二线圈的缠绕方向相同但连接所述整流滤波电路输出端接线的正负极相反。第一线圈4和第二线圈6产生异极磁场，相互排斥，阻止连杆齿条11上下运动，从而起到快速调节的目的。
进一步地，所述整流滤波电路的输出端还连接电池及耗能元件。可以为汽车电池以及其他耗电元件供电。
进一步地，所述第二齿轮两侧的所述第二齿轮轴上分别固设第一惯性轮和第二惯性轮。第一惯性轮和第二惯性轮转动惯量较大，可以起到蓄能作用。
进一步地，所述第一齿轮的直径要大于所述第二齿轮的直径。可以提高永磁发电机的转速。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
1、通过普通液压减振器连杆上齿条带动能量回收机构的齿轮转动，进而惯性轮蓄能，最后把能量通过发电机转化为电能，可有效回收减振器振动能量，弥补减振器高能耗的不足的问题，结构简单，实现方便，成本低。
2、本发明在传统减振器本身的减振特性的基础上，增加了电磁减振机构，可有效弥补传统液压减振器减振时间滞后的不足。普通液压减振器振动的快慢，影响发电机转化为电能的大小，进而影响减振机构线圈的磁场强度，从而能够达到阻尼力大小无级调节的目的。
3、本发明的减振效果好，振动能量回收率高，工作稳定，适合推广使用。
综上所述，本发明结构简单，设计新颖合理，实现方便且成本低，减振效果好，工作稳定性和可靠性高，能够将振动能量转化为电能，供给减振器励磁线圈和电池及其它耗能元件，节能环保，使用效果好，便于推广使用。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1 为本发明的结构示意图。
图2为图1的仰视图。
图3 为本发明馈能减振、能量回收过程示意图。
附图标记说明:1—上吊耳； 2—上盖板； 3—第一线圈轴；4—第一线圈； 5—螺旋弹簧； 6—第二线圈；7—第二线圈轴； 8—下盖板； 9—下吊耳；10—普通液压减振器；11—连杆齿条； 12—第一齿轮轴； 14—第一齿轮； 15—联轴器；16—永磁发电机； 17—第一惯性轮；18—第二惯性轮；19—第二齿轮；20—第二齿轮轴。
具体实施方式
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如图1、图2 和图3所示的一种馈能式减振系统，包括：上盖板2、下盖板8、上吊耳1、下吊耳9、普通液压减振器10、螺旋弹簧5、能量回收机构、电磁减振机构，所述能量回收机构包括第一齿轮14、第二齿轮19、第一惯性轮17、第二惯性轮18、第一齿轮轴12、第二齿轮轴20、永磁发电机16，第一齿轮14装在第一齿轮轴12上，并分别与普通液压减振器10连杆齿条11和第二齿轮19啮合，第二齿轮19、第一惯性轮17、第二惯性轮18固定在第二齿轮轴20上，第二齿轮轴20通过联轴器15与永磁发电机16相连，永磁发电机16输出端连接整流滤波电路21，电磁减振机构包括第一线圈4、第二线圈6、第一线圈轴3、第二线圈轴7，第一线圈4、第二线圈6分别绕在第一线圈轴4和第二线圈轴7上，并分别与整流滤波电路21输出端相接。
如图1 所示，本实施例中，普通液压减振器10、螺旋弹簧5两端分别与上盖板2、下盖板8相连，第一线圈轴3与上盖板2相连，第二线圈轴7与下盖板8相连，上盖板2、下盖板8相连通过上吊耳1、下吊耳9与汽车底盘相连。
如图1和图2 所示，本实施例中，第一齿轮14的直径要大于第二齿轮19的直径。这样有利于提高永磁发电机16的转速，提高转化效率。
如图1和图2 所示，本实施例中，第一惯性轮17、第二惯性轮18分别安装在第二齿轮19的两侧。
如图1和图2 所示，本实施例中，第一齿轮轴12、第二齿轮轴20通过轴承与汽车底盘相连。
如图1和图3 所示，本实施例中，第一线圈4、第二线圈6在第一线圈轴3、第二线圈轴7上缠绕的方向相同，第一线圈4、第二线圈6与整流滤波电路21输出端接线的正负极相反。
本发明使用时，上吊耳1与车身底盘连接，下吊耳9与车桥连接，当车身振动时，车身带动连杆齿条11上下运动，由于齿条11的上下运动时带动啮合的第一齿轮14转动，第一齿轮14进而带动与其啮合的第二齿轮19转动，进而带动第一惯性轮17、第二惯性轮18、第二齿轮轴20快速旋转，第一惯性轮17、第二惯性轮18，由于第一惯性轮17、第二惯性轮18转动惯量较大，起到蓄能作用，第二齿轮轴20通过联轴器15带动永磁发电机16发电，产生的电能通过滤波电路21一部分供给第一线圈4和第二线圈6 ，一部分储存在电池元件22，第一线圈4和第二线圈6产生异极磁场，相互排斥，阻止连杆齿条11上下运动，从而起到快速调节的目的。连杆齿条11上下运动的快慢，就可以影响到永磁发电机 16产生电能的大小，进而就能改变第一线圈4和第二线圈6磁场的强度，从而能够达到阻尼力大小无级调节的目的。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明做任何形式的限制；任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明的技术方案做出许多可能的变动或修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同替换、等效变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (4)

1.一种馈能式减振系统，包括上盖板(2)、下盖板(8)、所述上盖板(2)上固设的上吊耳(1)、所述下盖板(8)下固设的下吊耳(9)，所述上盖板(2)与下盖板(8)之间固设的液压减震器(10)，所述上吊耳(1)与汽车底盘相连，所述下吊耳(9)与汽车车桥相连，其特征在于：所述液压减震器(10)的连杆上固设齿条(11)；汽车底盘上固设永磁发电机(16)、转设第一齿轮轴(12)，所述第一齿轮轴(12)上安装第一齿轮(14)，所述永磁发电机(16)的电机轴直接或间接连接第一齿轮(14)，所述第一齿轮(14)与所述齿条(11)啮合；
所述上盖板(2)下固设第一线芯(3)，所述下盖板(8)上固设第二铁芯(7)，所述第一线芯(3)下端与所述第二铁芯(7)上端之间的距离大于所述液压减震器(10)的最大行程，所述第一线芯(3)外绕设第一线圈(4)，所述第二铁芯(7)外绕设第二线圈(6)，所述第一线圈(4)和第二线圈(6)分别连接整流滤波电路(21)的输出端，所述整流滤波电路(21)的输入端连接所述永磁发电机(16)的输出端；
所述汽车底盘上转设第二齿轮轴(20)，所述第二齿轮轴(20)轴上固设第二齿轮(19)，所述第一齿轮(14)还与所述第二齿轮(19)啮合，所述第二齿轮轴(20)通过联轴器(14)连接所述永磁发电机(16)的电机轴；
所述第二齿轮(19)两侧的所述第二齿轮轴(20)上分别固设第一惯性轮(17)和第二惯性轮(18)。
2.根据权利要求1所述的一种馈能式减振系统，其特征在于：所述第一线圈与所述第二线圈的缠绕方向相同但连接所述整流滤波电路输出端接线的正负极相反。
3.根据权利要求1所述的一种馈能式减振系统，其特征在于：所述整流滤波电路(21)的输出端还连接电池及耗能元件(22)。
4.根据权利要求1所述的一种馈能式减振系统，其特征在于：所述第一齿轮(14)的直径要大于所述第二齿轮(19)的直径。
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