CN113997784A - 一种新能源汽车用节能型缓冲装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种新能源汽车用节能型缓冲装置，包括发电设备和壳体，二者均固定设置在车架上，所述壳体为圆盘形，并且内部填充有高压气体，所述壳体的外部上端设置有第一活塞，并且外部下端依次设置有第一单向阀和第二活塞。本发明中，通过第一单向阀、第二单向阀和第三单向阀共同组成供壳体内部的高压气体单向循环流动的管路，悬挂系统上下震动，通过驱动机构使第一活塞和第二活塞交替压缩高压气体，高压气体在挤压下顺着管路流动，进而带动转轮转动，而发电设备和壳体之间设置传动机构，转轮进一步通过传动机构带动发电设备的输入轴旋转，从而使悬挂系统产生的机械能转换成电能，实现能量的回收利用。

Description

一种新能源汽车用节能型缓冲装置

技术领域

本发明涉及新能源汽车技术领域，尤其涉及一种新能源汽车用节能型缓冲装置。

背景技术

新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为动力来源，综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术，形成的技术原理先进、具有新技术、新结构的汽车。新能源汽车包括四大类型混合动力电动汽车（HEV）、纯电动汽车（BEV，包括太阳能汽车）、燃料电池电动汽车（FCEV）、其他新能源（如超级电容器、飞轮等高效储能器）汽车等。

随着汽车工业的发展，为提高汽车行驶的舒适性，车轮与车架之间都要设置悬挂系统，悬挂系统包括弹簧和避震器，其中避震器在遇到颠簸时会上下移动，产生的机械能被避震器的阻尼吸收消耗，而现有的新能源汽车无法对这部分能量进行回收利用，造成能量浪费。

发明内容

本发明的目的在于：为了解决上述问题，而提出的一种新能源汽车用节能型缓冲装置。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种新能源汽车用节能型缓冲装置，包括发电设备和壳体，二者均固定设置在车架上，所述壳体为圆盘形，并且内部填充有高压气体，所述壳体的外部上端设置有第一活塞，并且外部下端依次设置有第一单向阀和第二活塞，所述第一活塞和第二活塞之间设置有连接管，所述连接管的两端分别设置有第二单向阀和第三单向阀，所述第三单向阀与第一活塞连通，所述第二单向阀与第二活塞连通，所述第一活塞、壳体、第一单向阀、第二活塞、第二单向阀、连接管、第三单向阀共同构成供高压气体单向流动的管路，所述壳体的内部设置有转轮，且转轮的外侧设置有多个均匀分布的凹槽，所述转轮与发电设备的输入轴之间设置有传动机构，所述第一活塞和第二活塞与新能源汽车的悬挂系统之间设置有驱动机构。

优选地，所述转轮与壳体转动连接，并且转轮的外周与壳体的内壁之间具有2-3mm的间隙，所述凹槽为楔形，并且凹槽沿转轮径向方向的深度为20-30mm，所述第一活塞和第二活塞均设置在壳体径向方向靠外的一侧，并且二者均设置在同一竖直轴线上，所述第一活塞和第二活塞的行程均不小于180mm，并且二者的内径均不小于30mm。

优选地，所述传动机构包括第一齿轮组件、第二齿轮组件以及转动组件，所述转动组件设置在第一齿轮组件和第二齿轮组件之间，所述第二齿轮组件设置在壳体的内部。

优选地，所述第一齿轮组件包括相互啮合连接的第一齿轮和第二齿轮，所述第一齿轮与发电设备的输入端固定连接，并且第一齿轮的内径小于第二齿轮的内径。

优选地，所述第二齿轮组件包括依次啮合连接的第三齿轮、第四齿轮和齿轮环，所述第三齿轮和第四齿轮均与壳体转动连接，所述转轮一侧的端面设置有圆柱形槽，所述齿轮环设置在圆柱型槽的内侧，所述转轮与第三齿轮同轴心设置。

优选地，所述转动组件包括圆环和转动臂，所述圆环设置在第二齿轮的端面，并且与第二齿轮同轴心设置，所述圆环的内侧设置有多个均匀分布的棘齿，所述棘齿为楔形，所述转动臂与第三齿轮同轴心设置，所述转动臂的开放端通过扭簧转动连接有棘爪。

优选地，所述驱动机构包括两个驱动组件，所述两个驱动组件分别用于推动第一活塞和第二活塞的活塞杆移动。

优选地，所述驱动组件包括滑套和固定套，所述滑套与壳体固定连接，所述固定套固定设置在悬挂系统上，所述固定套一侧设置有压块，所述滑套内侧设置有滑杆，滑杆的一端设置有连接块，所述连接块为圆柱形，其外侧设置有连接件，所述连接块与滑套之间设置有弹性件，所述连接件与活塞杆之间设置有压杆。

优选地，所述两个驱动组件的两个所述滑套均通过固定架与壳体固定连接，所述连接块为橡胶材质。

优选地，所述连接件为半圆形，并且设置有两个，所述连接件通过螺栓与压杆固定连接。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1、本申请通过在车架上设置发电设备和壳体，在壳体内部填充高压气体，并且设置转轮，在汽车的悬挂系统上设置驱动机构，在壳体上设置第一活塞、第二活塞和连接管，并且通过第一单向阀、第二单向阀和第三单向阀共同组成供壳体内部的高压气体单向循环流动的管路，当新能源汽车在颠簸的路段行驶时，悬挂系统上下震动，通过驱动机构使第一活塞和第二活塞交替压缩高压气体，高压气体在挤压下顺着管路流动，进而带动转轮转动，而发电设备和壳体之间设置传动机构，转轮进一步通过传动机构带动发电设备的输入轴旋转，从而使悬挂系统产生的机械能转换成电能，实现能量的回收利用。

2、本申请通过在壳体内设置第三齿轮、第四齿轮和齿轮环，齿轮环设置在转轮上，当转轮转动时带动第四齿轮转动，再带动第三齿轮转动，第三齿轮与传动机构连接，传动机构设置了转动臂、棘爪、圆环和棘齿，第三齿轮带动转动臂转动，而棘爪卡住棘齿，进而带动圆环同步转动，本装置的壳体、第一活塞、第二活塞和连接管形成的单向管路使避震器的上下移动均可带动转轮往一个方向旋转，使装置可以稳定运行，有助于提高能量传递转换的效率。

3、本申请的齿轮环内径要大于第三齿轮和第四齿轮，第一齿轮的内径小于第二齿轮，通过此设计，使第一齿轮能以较快的转速旋转，进而使发电设备的输入轴高速旋转，从而达到发电所需要的的输入轴转速。

附图说明

图1示出了根据本发明实施例提供的装置整体结构示意图；

图2示出了根据本发明实施例提供的装置整体爆炸结构示意图；

图3示出了根据本发明实施例提供的第一齿轮组件结构示意图；

图4示出了根据本发明实施例提供的壳体与转轮第一视角结构示意图；

图5示出了根据本发明实施例提供的壳体与转轮第二视角结构示意图；

图6示出了根据本发明实施例提供的转轮剖视结构示意图。

图例说明：

1、发电设备；2、第一齿轮；3、第二齿轮；4、圆环；5、棘齿；6、壳体；7、第一活塞；8、第一单向阀；9、第二活塞；10、第二单向阀；11、连接管；12、第三单向阀；13、压杆；14、连接件；15、连接块；16、滑杆；17、固定架；18、滑套；19、弹性件；20、固定套；21、压块；22、转轮；23、转动臂；24、棘爪；25、凹槽；26、第三齿轮；27、第四齿轮；28、齿轮环。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅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它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-6，本发明提供一种技术方案：

一种新能源汽车用节能型缓冲装置，包括发电设备1和壳体6，二者均固定设置在车架上，壳体6为圆盘形，并且内部填充有高压气体，壳体6的外部上端设置有第一活塞7，并且外部下端依次设置有第一单向阀8和第二活塞9，第一活塞7和第二活塞9之间设置有连接管11，连接管11的两端分别设置有第二单向阀10和第三单向阀12，第三单向阀12与第一活塞7连通，第二单向阀10与第二活塞9连通，第一活塞7、壳体6、第一单向阀8、第二活塞9、第二单向阀10、连接管11、第三单向阀12共同构成供高压气体单向流动的管路，壳体6的内部设置有转轮22，且转轮22的外侧设置有多个均匀分布的凹槽25，转轮22与发电设备1的输入轴之间设置有传动机构，第一活塞7和第二活塞9与新能源汽车的悬挂系统之间设置有驱动机构。转轮22与壳体6转动连接，并且转轮22的外周与壳体6的内壁之间具有2-3mm的间隙，凹槽25为楔形，并且凹槽25沿转轮22径向方向的深度为20-30mm，第一活塞7和第二活塞9均设置在壳体6径向方向靠外的一侧，并且二者均设置在同一竖直轴线上，第一活塞7和第二活塞9的行程均不小于180mm，并且二者的内径均不小于30mm。传动机构包括第一齿轮组件、第二齿轮组件以及转动组件，转动组件设置在第一齿轮组件和第二齿轮组件之间，第二齿轮组件设置在壳体6的内部。第一齿轮组件包括相互啮合连接的第一齿轮2和第二齿轮3，第一齿轮2与发电设备1的输入端固定连接，并且第一齿轮2的内径小于第二齿轮3的内径。第二齿轮组件包括依次啮合连接的第三齿轮26、第四齿轮27和齿轮环28，第三齿轮26和第四齿轮27均与壳体6转动连接，转轮22一侧的端面设置有圆柱形槽，齿轮环28设置在圆柱型槽的内侧，转轮22与第三齿轮26同轴心设置。转动组件包括圆环4和转动臂23，圆环4设置在第二齿轮3的端面，并且与第二齿轮3同轴心设置，圆环4的内侧设置有多个均匀分布的棘齿5，棘齿5为楔形，转动臂23与第三齿轮26同轴心设置，转动臂23的开放端通过扭簧转动连接有棘爪24。驱动机构包括两个驱动组件，两个驱动组件分别用于推动第一活塞7和第二活塞9的活塞杆移动。驱动组件包括滑套18和固定套20，滑套18与壳体6固定连接，固定套20固定设置在悬挂系统上，固定套20一侧设置有压块21，滑套18内侧设置有滑杆16，滑杆16的一端设置有连接块15，连接块15为圆柱形，其外侧设置有连接件14，连接块15与滑套18之间设置有弹性件19，连接件14与活塞杆之间设置有压杆13。两个驱动组件的两个滑套18均通过固定架17与壳体6固定连接，连接块15为橡胶材质。连接件14为半圆形，并且设置有两个，连接件14通过螺栓与压杆13固定连接。

具体的，如图1-2所示，驱动机构包括两个驱动组件，两个驱动组件分别用于推动第一活塞7和第二活塞9的活塞杆移动。驱动组件包括滑套18和固定套20，滑套18与壳体6固定连接，固定套20固定设置在悬挂系统上，固定套20一侧设置有压块21，滑套18内侧设置有滑杆16，滑杆16的一端设置有连接块15，连接块15为圆柱形，其外侧设置有连接件14，连接块15与滑套18之间设置有弹性件19，连接件14与活塞杆之间设置有压杆13。两个驱动组件的两个滑套18均通过固定架17与壳体6固定连接，连接块15为橡胶材质。连接件14为半圆形，并且设置有两个，连接件14通过螺栓与压杆13固定连接。

固定套20套设在悬挂系统的避震器上，在避震器上下移动时可以带动压块21同步移动，并且推动第一活塞7和第二活塞9的活塞杆移动，弹性件19采用螺旋弹簧，在避震器平稳时，弹性件19推动第一活塞7和第二活塞9复位。滑杆16和滑套18配合使滑杆16沿活塞杆的伸缩方向移动，保持活塞杆稳定移动。连接块15采用橡胶材质，在压块21接触时起到缓冲作用，避免在较大振动时导致装置零部件损坏。

具体的，如图4-6所示，第一活塞7、壳体6、第一单向阀8、第二活塞9、第二单向阀10、连接管11、第三单向阀12共同构成供高压气体单向流动的管路，壳体6的内部设置有转轮22，且转轮22的外侧设置有多个均匀分布的凹槽25。转轮22与壳体6转动连接，并且转轮22的外周与壳体6的内壁之间具有2-3mm的间隙，凹槽25为楔形，并且凹槽25沿转轮22径向方向的深度为20-30mm，第一活塞7和第二活塞9均设置在壳体6径向方向靠外的一侧，并且二者均设置在同一竖直轴线上，第一活塞7和第二活塞9的行程均不小于180mm，并且二者的内径均不小于30mm。

悬挂系统在震动时先往上移动，带动第二活塞9的活塞杆往上移动，第二活塞9内的气体从第二单向阀10进入连接管11中，连接管11中的气压增加，气体再从第三单向阀12进入第一活塞7的内部；接着悬挂系统往下移动，带动第一活塞7的活塞杆往下移动，挤压第一活塞7中的气体进入壳体6，气体进一步推动转轮22转动，接着再次穿过第一单向阀8再次回到第二活塞9中，通过上述的步骤，气体完成一个单向循环，随着悬挂系统的多次震动，实现机械能的传递。

具体的，如图3-4所示，传动机构包括第一齿轮组件、第二齿轮组件以及转动组件，转动组件设置在第一齿轮组件和第二齿轮组件之间，第二齿轮组件设置在壳体6的内部。第一齿轮组件包括相互啮合连接的第一齿轮2和第二齿轮3，第一齿轮2与发电设备1的输入端固定连接，并且第一齿轮2的内径小于第二齿轮3的内径。第二齿轮组件包括依次啮合连接的第三齿轮26、第四齿轮27和齿轮环28，第三齿轮26和第四齿轮27均与壳体6转动连接，转轮22一侧的端面设置有圆柱形槽，齿轮环28设置在圆柱型槽的内侧，转轮22与第三齿轮26同轴心设置。转动组件包括圆环4和转动臂23，圆环4设置在第二齿轮3的端面，并且与第二齿轮3同轴心设置，圆环4的内侧设置有多个均匀分布的棘齿5，棘齿5为楔形，转动臂23与第三齿轮26同轴心设置，转动臂23的开放端通过扭簧转动连接有棘爪24。

在转轮22转动时，使齿轮环28转动，再由第四齿轮27和第三齿轮26转动带动转动臂23同步转动，棘爪24卡在棘齿5处，推动第二齿轮3转动，最终带动第一齿轮2和发电设备1的输入轴转动，进而使机械能转换成电能。

实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种新能源汽车用节能型缓冲装置，其特征在于，包括发电设备（1）和壳体（6），二者均固定设置在车架上，所述壳体（6）为圆盘形，并且内部填充有高压气体，所述壳体（6）的外部上端设置有第一活塞（7），并且外部下端依次设置有第一单向阀（8）和第二活塞（9），所述第一活塞（7）和第二活塞（9）之间设置有连接管（11），所述连接管（11）的两端分别设置有第二单向阀（10）和第三单向阀（12），所述第三单向阀（12）与第一活塞（7）连通，所述第二单向阀（10）与第二活塞（9）连通，所述第一活塞（7）、壳体（6）、第一单向阀（8）、第二活塞（9）、第二单向阀（10）、连接管（11）、第三单向阀（12）共同构成供高压气体单向流动的管路，所述壳体（6）的内部设置有转轮（22），且转轮（22）的外侧设置有多个均匀分布的凹槽（25），所述转轮（22）与发电设备（1）的输入轴之间设置有传动机构，所述第一活塞（7）和第二活塞（9）与新能源汽车的悬挂系统之间设置有驱动机构。

2.根据权利要求1所述的一种新能源汽车用节能型缓冲装置，其特征在于，所述转轮（22）与壳体（6）转动连接，并且转轮（22）的外周与壳体（6）的内壁之间具有2-3mm的间隙，所述凹槽（25）为楔形，并且凹槽（25）沿转轮（22）径向方向的深度为20-30mm，所述第一活塞（7）和第二活塞（9）均设置在壳体（6）径向方向靠外的一侧，并且二者均设置在同一竖直轴线上，所述第一活塞（7）和第二活塞（9）的行程均不小于180mm，并且二者的内径均不小于30mm。

3.根据权利要求1所述的一种新能源汽车用节能型缓冲装置，其特征在于，所述传动机构包括第一齿轮组件、第二齿轮组件以及转动组件，所述转动组件设置在第一齿轮组件和第二齿轮组件之间，所述第二齿轮组件设置在壳体（6）的内部。

4.根据权利要求3所述的一种新能源汽车用节能型缓冲装置，其特征在于，所述第一齿轮组件包括相互啮合连接的第一齿轮（2）和第二齿轮（3），所述第一齿轮（2）与发电设备（1）的输入端固定连接，并且第一齿轮（2）的内径小于第二齿轮（3）的内径。

5.根据权利要求4所述的一种新能源汽车用节能型缓冲装置，其特征在于，所述第二齿轮组件包括依次啮合连接的第三齿轮（26）、第四齿轮（27）和齿轮环（28），所述第三齿轮（26）和第四齿轮（27）均与壳体（6）转动连接，所述转轮（22）一侧的端面设置有圆柱形槽，所述齿轮环（28）设置在圆柱型槽的内侧，所述转轮（22）与第三齿轮（26）同轴心设置。

6.根据权利要求5所述的一种新能源汽车用节能型缓冲装置，其特征在于，所述转动组件包括圆环（4）和转动臂（23），所述圆环（4）设置在第二齿轮（3）的端面，并且与第二齿轮（3）同轴心设置，所述圆环（4）的内侧设置有多个均匀分布的棘齿（5），所述棘齿（5）为楔形，所述转动臂（23）与第三齿轮（26）同轴心设置，所述转动臂（23）的开放端通过扭簧转动连接有棘爪（24）。

7.根据权利要求1所述的一种新能源汽车用节能型缓冲装置，其特征在于，所述驱动机构包括两个驱动组件，所述两个驱动组件分别用于推动第一活塞（7）和第二活塞（9）的活塞杆移动。

8.根据权利要求7所述的一种新能源汽车用节能型缓冲装置，其特征在于，所述驱动组件包括滑套（18）和固定套（20），所述滑套（18）与壳体（6）固定连接，所述固定套（20）固定设置在悬挂系统上，所述固定套（20）一侧设置有压块（21），所述滑套（18）内侧设置有滑杆（16），滑杆（16）的一端设置有连接块（15），所述连接块（15）为圆柱形，其外侧设置有连接件（14），所述连接块（15）与滑套（18）之间设置有弹性件（19），所述连接件（14）与活塞杆之间设置有压杆（13）。

9.根据权利要求8所述的一种新能源汽车用节能型缓冲装置，其特征在于，所述两个驱动组件的两个所述滑套（18）均通过固定架（17）与壳体（6）固定连接，所述连接块（15）为橡胶材质。

10.根据权利要求8所述的一种新能源汽车用节能型缓冲装置，其特征在于，所述连接件（14）为半圆形，并且设置有两个，所述连接件（14）通过螺栓与压杆（13）固定连接。

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