CN113623349A - 一种可变阻尼的无刷电机减震组件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及汽车减震领域，具体涉及一种可变阻尼的无刷电机减震组件，包括筒体部，筒体部包括筒体，筒体圆周内壁设置有至少一组沿其轴线方向的阶梯槽，阶梯槽宽槽内壁设置有齿条，减震器杆靠近上端盖一端部转动安装有至少一组齿轮组，齿轮组包括与齿条啮合的圆盘齿轮以及设置在圆盘齿轮靠近减震器杆一侧并与圆盘齿轮同轴的圆锥齿轮，活塞套包括套体，套体外侧固定安装有与之同轴且与圆锥齿轮配合的锥齿套；本发明通过齿轮组分别与齿条以及锥齿套的啮合，更易于减震器杆与活塞套相对于筒体上下移动，能根据无刷电机的转速，调节阻尼的大小，同时更易于减震器杆的上下移动带动活塞套的转动，进行发电并提高发电效果。

Description

一种可变阻尼的无刷电机减震组件

技术领域

本发明涉及汽车减震领域，具体涉及一种可变阻尼的无刷电机减震组件。

背景技术

现有技术主要有CDC空气弹簧可变阻尼减震器总成和MRC磁流变阻尼空气弹簧减震器总成。两种减震器总成在工作时，需要消耗大量的电能，并且所需要的电能只能从外部获取，既不方便又会消耗大量的能量；同时减震器总成内部结构复杂，导致后期的使用和维修成本都十分昂贵。

目前，中国专利号为“201611137089.1”公开了一种能够发电的可变阻尼式减震器，用于车辆减震，包括减震器筒体、设于减震器筒体内的减震器活塞和与减震器活塞相连的减震器杆，减震器活塞是一种转动活塞，包括活塞外壳和设于活塞外壳内的无刷电机及星型齿轮减速机构，活塞外壳包括用于固定无刷电机和减震器杆的活塞上盖，及与无刷电机外壁藉由轴承转动连接的活塞转动套，活塞转动套的外壁与减震器筒体内壁通过螺纹滑动配合传动，而活塞转动套内壁成型内齿圈，无刷电机的输出轴经星型齿轮减速机构与内齿圈传动连接，无刷电机的引出线与车辆控制器相连。该装置便于维修，使用和维护成本低，且在指定的控制环境下可以产生电能。

但是实现应用过程中，上述装置还存在以下缺陷和不足：

该装置减震器筒体内壁的螺纹槽与活塞转动套外壁的螺纹之间具有较大的摩擦力，使得活塞转动套相对固定在减震器筒体内，进而无法通过减震器杆的上下升降带动活塞转动套的螺旋升降，同时当减震器杆受到外力时，减震器杆给与活塞转动套一个冲击力，使得活塞转动套的螺纹槽与活塞转动套外壁的螺纹之间的摩擦力瞬时增加，进一步使得活塞转动套无法随减震器杆的上下升降而螺旋升降，即无法实现产生电能。

发明内容

解决的技术问题

针对现有技术所存在的上述缺点，本发明提供了一种可变阻尼的无刷电机减震组件，能够有效地解决现有技术减震器筒体内壁的螺纹槽与活塞转动套外壁的螺纹之间具有较大的摩擦力，使得活塞转动套相对固定在减震器筒体内，进而无法通过减震器杆的上下升降带动活塞转动套的螺旋升降，即无法实现产生电能的问题。

技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

一种可变阻尼的无刷电机减震组件，包括筒体部、分别固定安装在筒体部上下端的上盖和下盖以及滑动在筒体部内的减震组件，减震组件包括减震器杆、设置在减震器杆端部的上端盖、固定安装在上端盖远离减震器杆的无刷电机、转动连接在无刷电机外侧的活塞套、设置在活塞套内与无刷电机输出轴端的行星齿轮组以及固定安装在活塞套远离上端盖一侧的下端盖，所述筒体部包括筒体，筒体圆周内壁设置有至少一组沿其轴线方向的阶梯槽，阶梯槽宽槽内壁设置有齿条，所述减震器杆靠近上端盖一端部转动安装有至少一组齿轮组，齿轮组包括与齿条啮合的圆盘齿轮以及设置在圆盘齿轮靠近减震器杆一侧并与圆盘齿轮同轴的圆锥齿轮，所述活塞套包括套体，套体外侧固定安装有与之同轴且与圆锥齿轮配合的锥齿套。

更进一步地，所述筒体部还包括分别设置在筒体两端的第一法兰，所述上盖和下盖分别固定安装在第一法兰上，上盖和下盖与第一法兰之间分别设置密封圈。

更进一步地，所述上盖上设置有与之同轴的穿孔，所述减震器杆穿过并穿出穿孔，且穿孔上设置有横截面为工型的密封套。

更进一步地，所述减震器杆靠近上端盖一端部垂直设置有至少一组套管，套管内通过第一滚珠轴承转动连接有轴杆，轴杆包括两段直径不同的杆体，所述齿轮组键连接在轴杆窄径段的端部。

更进一步地，所述轴杆窄径段的端部还套设有第二滚珠轴承，且轴杆窄径段一端螺纹连接有限位螺栓，第二滚珠轴承外圈与阶梯槽窄槽内壁滚动接触。

更进一步地，所述活塞套还包括设置在套体内且靠近上端盖一端的内环体以及分别设置在套体内外侧且远离内环体一端的齿圈和第二法兰，上端盖与内环体之间转动安装有推力球轴承，齿圈与行星齿轮组啮合，所述下端盖与第二法兰固定安装。

更进一步地，所述套体与无刷电机之间转动安装有第三滚珠轴承。

更进一步地，所述无刷电机与第三滚珠轴承之间且靠近下端盖一侧固定安装有限位圈。

更进一步地，所述锥齿套包括固定安装在套体外侧的圈套以及设置在圈套一端且与圆锥齿轮啮合的圆锥齿圈。

更进一步地，还包括两组弹性件，所述减震器杆靠近上端盖一端设置有挡板，其中一组所述弹性件套设在位于上盖与挡板之间的减震器杆上，另外一组弹性件设置在下端盖与下盖之间。

有益效果

采用本发明提供的技术方案，与已知的公有技术相比，具有如下有益效果：

本发明不仅便于组装，而且通过齿传动方式，即通过齿轮组分别与齿条以及锥齿套的啮合，减少摩擦阻力，不仅更易于减震器杆与活塞套相对于筒体上下移动，能根据无刷电机的转速，快速调节阻尼的大小，并当减震器杆受到外力时，快速反应并进行调节阻尼，同时更易于减震器杆的上下移动带动活塞套的转动，进行发电并提高发电效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的整体立体结构示意图；

图2为本发明的整体截面结构示意图；

图3为本发明的A处放大结构示意图；

图4为本发明的整体爆炸结构示意图；

图5为本发明的B处放大结构示意图；

图6为本发明的筒体部截面结构示意图；

图7为本发明的减震组件爆炸结构示意图；

图8为本发明的活塞套截面结构示意图；

图9为本发明的锥齿套结构示意图；

图中的标号分别代表：1-筒体部；101-筒体；1011-阶梯槽；1012-齿条；102-第一法兰；2-上盖；3-下盖；4-减震组件；5-减震器杆；501-套管；502-挡板；6-上端盖；7-无刷电机；8-活塞套；801-套体；802-内环体；803-齿圈；804-第二法兰；9-行星齿轮组；10-下端盖；11-锥齿套；1101-圈套；1102-圆锥齿圈；12-齿轮组；1201-圆盘齿轮；1202-圆锥齿轮；13-密封圈；14-密封套；15-第一滚珠轴承；16-轴杆；17-第二滚珠轴承；18-限位螺栓；19-推力球轴承；20-第三滚珠轴承；21-限位圈；22-弹性件。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

下面结合实施例对本发明作进一步的描述。

实施例

本实施例的一种可变阻尼的无刷电机减震组件，参照图1-9：包括筒体部1、分别固定安装在筒体部1上下端的上盖2和下盖3以及滑动在筒体部1内的减震组件4，减震组件4包括减震器杆5、设置在减震器杆5端部的上端盖6、固定安装在上端盖6远离减震器杆5的无刷电机7、转动连接在无刷电机7外侧的活塞套8、设置在活塞套8内与无刷电机7输出轴端的行星齿轮组9以及固定安装在活塞套8远离上端盖6一侧的下端盖10，其中，无刷电机7输出轴端设置有与行星齿轮组9啮合的驱动齿轮，且行星齿轮组9与活塞套8的套体801内的齿圈803啮合，从而无刷电机7可带动活塞套8的转动，同时活塞套8的转动，亦可实现无刷电机7的发电；下端盖10内设置有距离传感器，其具体原理已在背景技术所提的专利中详细描述，在此不再进行描述。

如图6，筒体部1包括筒体101，筒体101圆周内壁设置有至少一组沿其轴线方向的阶梯槽1011，本技术方案中，优选采取两组对称设置在筒体101内的阶梯槽1011；具体的，阶梯槽1011由筒体101内向外且槽径依次递减的两组凹槽组成，其宽槽内且与筒体101轴线平行的一侧内壁设置有齿条1012。

如图5和6-9，本技术方案中，采用两组对称转动安装在减震器杆5靠近上端盖6一端部的齿轮组12，齿轮组12由与齿条1012啮合的圆盘齿轮1201以及设置在圆盘齿轮1201靠近减震器杆5一侧并与圆盘齿轮1201同轴的圆锥齿轮1202组成；在活塞套8的套体801外侧固定安装有锥齿套11，具体的，锥齿套11包括固定安装在套体801外侧的圈套1101以及设置在圈套1101一端且与圆锥齿轮1202啮合的圆锥齿圈1102，通过圈套1101，便于圆锥齿轮1202与套体801组装。

该装置通过齿轮组12分别与齿条1012以及锥齿套11的啮合，使得齿轮组12驱使活塞套8转动，进而减震器杆5的上下移动能带动活塞套8进行旋转，从而通过无刷电机7实现产生电能；同时，通过无刷电机7带动活塞套8的转动，进而带动齿轮组12的转动，从而实现活塞套8的上下移动，进而通过调节无刷电机7的转速，即可实现调节该减震组件阻尼的大小，其具体调节阻尼大小方式已在背景技术所提的专利中详细描述，在此不再进行描述。

相比于螺纹方式，该减震组件通过齿传动方式，使得齿轮组12分别与齿条1012之间的摩擦更小，不仅更易于减震器杆5与活塞套8相对于筒体101上下移动，能根据无刷电机7的转速，快速调节阻尼的大小，使得当减震器杆受到外力时，快速反应并进行调节阻尼，同时更易于减震器杆5的上下移动带动活塞套8的转动，从而提高发电效果。

其中，筒体部1还包括分别设置在筒体101两端的第一法兰102，上盖2和下盖3分别固定安装在第一法兰102上，上盖2和下盖3与第一法兰102之间分别设置密封圈13；通过设置第一法兰102，便于上盖2和下盖3与筒体101的安装装配，同时通过密封圈13，提高筒体101分别与上盖2和下盖3之间的密封性，有效避免灰尘、水汽等进入筒体101内，减少筒体101内部的腐蚀。

其中，上盖2上设置有与之同轴的穿孔，减震器杆5穿过并穿出穿孔，且穿孔上设置有横截面为工型的密封套14；通过密封套14，提高减震器杆5与穿孔之间的密封性，即有效避免灰尘、水汽等进入筒体101内。

其中，本技术方案中减震器杆5靠近上端盖6一端部垂直对称设置有两组套管501，套管501内通过第一滚珠轴承15转动连接有轴杆16，轴杆16包括两段直径不同的杆体，齿轮组12键连接在轴杆16窄径段的端部；具体的，通过螺栓等固定件，将第一滚珠轴承15的外圈固定在套管501内壁，将轴杆16宽径段的端部键连接在第一滚珠轴承15的内圈，从而实现轴杆16与套管501的安装，同时轴杆16的长度大于套管501与阶梯槽1011窄槽之间间距，该间距对轴杆16进行限位，避免轴杆16从套管501脱离；通过将轴杆16设置呈两段直径不同的杆体，使得宽径段的杆体对齿轮组12产生限位，避免齿轮组12在轴杆16上滑动，进而使得圆盘齿轮1201与齿条1012有效保持啮合状态，同时使得圆锥齿轮1202与圆锥齿轮1202保持啮合状态，即保持啮合的稳定性。

其中，轴杆16窄径段的端部还套设有第二滚珠轴承17，且轴杆16窄径段一端螺纹连接有限位螺栓18，第二滚珠轴承17外圈与阶梯槽1011窄槽内壁滚动接触；具体的，将轴杆16窄径段一端键连接在第二滚珠轴承17内圈，在轴杆16窄径段一端设置有与限位螺栓18螺纹配合的螺纹槽，通过限位螺栓18，实现对第二滚珠轴承17的限位，避免第二滚珠轴承17脱离轴杆16；通过在轴杆16窄径段的端部安装第二滚珠轴承17，第二滚珠轴承17外圈与阶梯槽1011窄槽内壁滚动接触，从而对减震器杆5的移动进行导向，使得减震器杆5只能沿筒体101轴线进行移动，进而有效保证齿轮组12分别与齿条1012以及锥齿套11啮合的稳定性，同时通过第二滚珠轴承17，对齿轮组12进行限位，避免齿轮组12脱离轴杆16。

其中，活塞套8还包括设置在套体801内且靠近上端盖6一端的内环体802以及分别设置在套体801内外侧且远离内环体802一端的齿圈803和第二法兰804，上端盖6与内环体802之间转动安装有推力球轴承19，齿圈803与行星齿轮组9啮合，下端盖10与第二法兰804固定安装；通过设置第二法兰804，便于将下端盖10装配安装至活塞套8底侧（以图2为参考方向，下同），通过上端盖6与内环体802之间转动安装有推力球轴承19，实现上端盖6与套体801的转动连接，从而提高套体801转动的稳定性；具体的，将推力球轴承19的下圈放置在内环体802上，并通过螺栓等固定件，将推力球轴承19的上圈固定在上端盖6底侧，从而实现推力球轴承19的装配安装。

其中，套体801与无刷电机7之间转动安装有第三滚珠轴承20；无刷电机7与第三滚珠轴承19之间且靠近下端盖10一侧固定安装有限位圈21；通过第三滚珠轴承20，实现套体801与无刷电机7的转动连接；具体的，通过螺栓等固定件，螺纹穿过圈套1101后再螺纹穿过套体801并螺纹穿入第三滚珠轴承20的外圈，再通过螺栓等固定件，将限位圈21固定在第三滚珠轴承20内圈以及无刷电机7的下侧，从而实现第三滚珠轴承20的装配安装；同时通过限位圈21，不仅实现无刷电机7与第三滚珠轴承20内圈的固定，而且对行星齿轮组9进行限位，使得行星齿轮组9位于与无刷电机7的驱动齿轮以及齿圈803保持在同一平面内，即有效保持行星齿轮组9分别与驱动齿轮以及齿圈803的啮合稳定性。

其中，还包括两组弹性件22，减震器杆5靠近上端盖6一端设置有挡板502，其中一组弹性件21套设在位于上盖2与挡板502之间的减震器杆5上，另外一组弹性件21设置在下端盖10与下盖3之间；本技术方案，弹性件22采用弹簧，通过分别在活塞套8的上下侧设置弹性件22，不仅对上端盖6与下端盖10进行缓冲保护，而且进一步提高该减震组件的阻尼效果；具体的，将其中一组弹性件21套设在减震器杆5上后，再将上盖2安装在筒体101上，再将另一组弹性件21从筒体101底部放入，再将下盖3安装在筒体101上，从而实现两组弹性件21的安装。

该减震组件不仅便于组装，而且通过齿传动方式，即通过齿轮组12分别与齿条1012以及锥齿套11的啮合，减少摩擦阻力，不仅更易于减震器杆5与活塞套8相对于筒体101上下移动，能根据无刷电机7的转速，快速调节阻尼的大小，并当减震器杆受到外力时，快速反应并进行调节阻尼，同时更易于减震器杆5的上下移动带动活塞套8的转动，进行发电并提高发电效果。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不会使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种可变阻尼的无刷电机减震组件，包括筒体部（1）、分别固定安装在筒体部（1）上下端的上盖（2）和下盖（3）以及滑动在筒体部（1）内的减震组件（4），减震组件（4）包括减震器杆（5）、设置在减震器杆（5）端部的上端盖（6）、固定安装在上端盖（6）远离减震器杆（5）的无刷电机（7）、转动连接在无刷电机（7）外侧的活塞套（8）、设置在活塞套（8）内与无刷电机（7）输出轴端的行星齿轮组（9）以及固定安装在活塞套（8）远离上端盖（6）一侧的下端盖（10），其特征在于：所述筒体部（1）包括筒体（101），筒体（101）圆周内壁设置有至少一组沿其轴线方向的阶梯槽（1011），阶梯槽（1011）宽槽内壁设置有齿条（1012），所述减震器杆（5）靠近上端盖（6）一端部转动安装有至少一组齿轮组（12），齿轮组（12）包括与齿条（1012）啮合的圆盘齿轮（1201）以及设置在圆盘齿轮（1201）靠近减震器杆（5）一侧并与圆盘齿轮（1201）同轴的圆锥齿轮（1202），所述活塞套（8）包括套体（801），套体（801）外侧固定安装有与之同轴且与圆锥齿轮（1202）配合的锥齿套（11）。

2.根据权利要求1所述的一种可变阻尼的无刷电机减震组件，其特征在于，所述筒体部（1）还包括分别设置在筒体（101）两端的第一法兰（102），所述上盖（2）和下盖（3）分别固定安装在第一法兰（102）上，上盖（2）和下盖（3）与第一法兰（102）之间分别设置密封圈（13）。

3.根据权利要求1所述的一种可变阻尼的无刷电机减震组件，其特征在于，所述上盖（2）上设置有与之同轴的穿孔，所述减震器杆（5）穿过并穿出穿孔，且穿孔上设置有横截面为工型的密封套（14）。

4.根据权利要求1所述的一种可变阻尼的无刷电机减震组件，其特征在于，所述减震器杆（5）靠近上端盖（6）一端部垂直设置有至少一组套管（501），套管（501）内通过第一滚珠轴承（15）转动连接有轴杆（16），轴杆（16）包括两段直径不同的杆体，所述齿轮组（12）键连接在轴杆（16）窄径段的端部。

5.根据权利要求4所述的一种可变阻尼的无刷电机减震组件，其特征在于，所述轴杆（16）窄径段的端部还套设有第二滚珠轴承（17），且轴杆（16）窄径段一端螺纹连接有限位螺栓（18），第二滚珠轴承（17）外圈与阶梯槽（1011）窄槽内壁滚动接触。

6.根据权利要求1所述的一种可变阻尼的无刷电机减震组件，其特征在于，所述活塞套（8）还包括设置在套体（801）内且靠近上端盖（6）一端的内环体（802）以及分别设置在套体（801）内外侧且远离内环体（802）一端的齿圈（803）和第二法兰（804），上端盖（6）与内环体（802）之间转动安装有推力球轴承（19），齿圈（803）与行星齿轮组（9）啮合，所述下端盖（10）与第二法兰（804）固定安装。

7.根据权利要求1所述的一种可变阻尼的无刷电机减震组件，其特征在于，所述套体（801）与无刷电机（7）之间转动安装有第三滚珠轴承（20）。

8.根据权利要求7所述的一种可变阻尼的无刷电机减震组件，其特征在于，所述无刷电机（7）与第三滚珠轴承（19）之间且靠近下端盖（10）一侧固定安装有限位圈（21）。

9.根据权利要求1所述的一种可变阻尼的无刷电机减震组件，其特征在于，所述锥齿套（11）包括固定安装在套体（801）外侧的圈套（1101）以及设置在圈套（1101）一端且与圆锥齿轮（1202）啮合的圆锥齿圈（1102）。

10.根据权利要求1~9任意一项所述的一种可变阻尼的无刷电机减震组件，其特征在于，还包括两组弹性件（22），所述减震器杆（5）靠近上端盖（6）一端设置有挡板（502），其中一组所述弹性件（21）套设在位于上盖（2）与挡板（502）之间的减震器杆（5）上，另外一组弹性件（21）设置在下端盖（10）与下盖（3）之间。

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