CN115492735B - 一种道路车辆非线性振动馈能减震器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种道路车辆非线性振动馈能减震器，包括上支臂和下支臂，所述下支臂套接安装在上支臂的内部，所述上支臂和下支臂均呈中空状，所述下支臂内部的侧壁上设置有转换机构，所述上支臂的内部设置有传动机构，所述传动机构的下方设置有单向调节机构，且传动机构通过单向调节机构与转换机构进行动能传递，通过传动机构、单向调节机构和转换机构的配合使用，本装置在进行动能转换的过程中不会出现发电机短暂且快速的进行转动，通过高压气仓的气压存储，使得发电机能够以较为平缓的速度进行发电工作，能够保证发电机的以较为平稳的发电功率进行运作，保证发电机的使用寿命的同时能够减轻相关电力转换设备的工作负荷。

Description

一种道路车辆非线性振动馈能减震器

技术领域

本发明涉及汽车减震器技术领域，具体为一种道路车辆非线性振动馈能减震器。

背景技术

减震器是用来抑制弹簧吸震后反弹时的震荡及来自路面的冲击。广泛用于汽车，为加速车架与车身振动的衰减，以改善汽车的行驶平顺性。在经过不平路面时，虽然吸震弹簧可以过滤路面的震动，但弹簧自身还会有往复运动，而减震器就是用来抑制这种弹簧跳跃的。

边界层表面效应：流体速度加快时，物体与流体接触的界面上的压力会减小，反之压力会增加，又称为“伯努利效应”。

现有技术中，在汽车行驶的过程中，由于地面路况是不断的在变化的，馈能减震器所进行振动都是的非线性不均匀的，为了能够对其进行能量转化，现有的会对减震器上下振动所做的功进行能量上的转换，如公开号为CN106678006A公开的一种基于车辆振动的运动转换装置和公开号为CN206860739U公开的一种车辆振动馈能减震器，均通过对汽车上下振动进行能量转换，从而实现能量的充分利用；但是上述设备在使用实际使用的过程中其速度均是较大的，所传递到发电机输出轴上的动能也是突然且短暂的，导致发电机在极短的时间内会实现较大转速，随后又突然停止，使得发电机实际的发电效率是极低的，也会因为发电电流和电压的不稳，导致稳压稳流设备进行较大负荷工作，易出现设备损坏的问题出现；鉴于此，我们提出了一种道路车辆非线性振动馈能减震器。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种道路车辆非线性振动馈能减震器，解决了上述背景技术提到的问题。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种道路车辆非线性振动馈能减震器，包括上支臂和下支臂，所述下支臂套接安装在上支臂的内部，所述上支臂和下支臂均呈中空状，所述下支臂内部的侧壁上设置有转换机构，所述上支臂的内部设置有传动机构，所述传动机构的下方设置有单向调节机构，且传动机构通过单向调节机构与转换机构进行动能传递，通过传动机构、单向调节机构和转换机构的配合使用，本装置在进行动能转换的过程中不会出现发电机短暂且快速的进行转动，通过高压气仓的气压存储，使得发电机能够以较为平缓的速度进行发电工作，能够保证发电机的以较为平稳的发电功率进行运作，保证发电机的使用寿命的同时能够减轻相关电力转换设备的工作负荷，所述转换机构包括：

圆柱腔体，所述圆柱腔体与下支臂的侧壁相固定；

活塞套，所述活塞套焊接在圆柱腔体的侧壁上，且活塞套内密封活塞安装有活塞体，所述活塞体的一侧铰接有连接轴；

单向阀一，所述活塞体的侧壁上开设有通孔，且通孔的侧壁上固定有单向阀一；

单向阀二，所述单向阀二固定安装在活塞套靠近气管一端部的侧壁上，且所述活塞套靠近单向阀二的一侧开设有通孔，靠近单向阀二一侧的通孔与气管一相连通；

圆环管，所述圆环管与气管二相连通，所述气管二上设置有稳压机构，所述稳压机构包括外壳和稳定腔体，所述稳定腔体的内壁上固定有挡板，所述挡板设置有两组，且两组挡板之间密封连接有阀塞，所述阀塞与弹件的一端相固定，弹件远离阀塞的一端与稳定腔体的侧壁相固定，且圆环管与斜管的一端相连通，所述斜管的另一端与转换罐相连通，所述转换罐内呈中空状，所述挡板与稳定腔体内壁之间固定有板体，且板体的侧壁上开设有圆槽，两组挡板之间固定连接有挡片，所述阀塞贯穿挡片且与挡片滑动连接；

叶片，所述叶片的轴心处固定有电机轴体，电机轴体贯穿转换罐的内壁且与圆柱腔体转动连接，叶片位于转换罐的内部。

可选的，所述上支臂和下支臂之间设置有弹性机构，所述弹性机构包括弹簧，所述弹簧的一端与上支臂的侧壁相固定，另一端与固定杆的端部相固定。

可选的，所述固定杆远离弹簧的一端与固定板顶部的侧壁相固定，所述固定板通过螺栓固定连接在下支臂的一端。

可选的，所述传动机构包括空心柱和螺纹杆，所述空心柱的一端与上支臂的侧壁相固定，空心柱的另一端的侧壁固定有限位板，所述限位板的圆心处开设有圆孔，且圆孔的侧壁上固定有凸柱。

可选的，所述螺纹杆的侧壁上开设有螺纹滑槽，且螺纹滑槽与凸柱相贴合，所述螺纹杆的端部与传动杆的一端相固定。

可选的，所述单向调节机构包括锥齿轮一和锥齿轮二，所述锥齿轮一通过单向轴承一与传动杆传动连接，传动杆底部通过单向轴承二与锥齿轮二传动连接，所述锥齿轮二通过单向轴承三与连杆传动连接。

可选的，所述连杆贯穿圆柱腔体的侧壁，且连杆通过轴承与圆柱腔体转动连接。

可选的，所述锥齿轮一和锥齿轮二之间啮合有锥齿轮三，所述锥齿轮三通过轴体转动连接在下支臂的侧壁上，所述锥齿轮三设置有两组。

可选的，所述电机轴体远离圆柱腔体的一端固定在发电机的输出轴上，所述发电机焊接在下支臂的侧壁上。

可选的，所述传动机构包括高压气仓，所述高压气仓的中心处贯穿有螺纹杆，所述高压气仓与气管一和气管二均相连通。

本发明提供了一种道路车辆非线性振动馈能减震器。具备以下有益效果：

（1）、该道路车辆非线性振动馈能减震器，通过传动机构、单向调节机构和转换机构的配合使用，本装置在进行动能转换的过程中不会出现发电机短暂且快速的进行转动，通过高压气仓的气压存储，使得发电机能够以较为平缓的速度进行发电工作，能够保证发电机的以较为平稳的发电功率进行运作，保证发电机的使用寿命的同时能够减轻相关电力转换设备的工作负荷。

（2）、该道路车辆非线性振动馈能减震器，通过设置有传动机构和单向调节机构之间的配合使用，能够对汽车行驶过程中的振动进行能量转换，使得下支臂和上支臂在进行相对位移的过程中，能够实现动能的转换，从而能够对能量进行充分的利用。

（3）、该道路车辆非线性振动馈能减震器，通过设置有转换机构能够对高压气仓中压缩的空气作为动力源对发电机进行做功，从而实现对车辆振动所产生的能量进行转换，使其能够更好的被相关的电力转换设备转换成电能，为汽车设备中电器件提供电力，符合绿色环保的发展理念。

附图说明

图1为本发明整体装置的结构示意图；

图2为本发明装置剖视的结构示意图；

图3为本发明传动机构局部的结构示意图；

图4为本发明单向调节机构局部的结构示意图；

图5为本发明转换机构的一种结构示意图；

图6为本发明转换机构剖视的结构示意图；

图7为本发明高压气仓的结构示意图；

图8为本发明稳定机构的结构示意图。

图中：1、上支臂；2、下支臂；3、传动机构；31、螺纹杆；32、空心柱；33、高压气仓；34、传动杆；35、限位板；36、圆孔；37、凸柱；4、单向调节机构；41、锥齿轮一；42、锥齿轮二；43、单向轴承一；44、单向轴承二；45、单向轴承三；46、连杆；47、锥齿轮三；5、气管；51、气管一；52、气管二；6、转换机构；61、圆柱腔体；62、连接轴；63、活塞体；64、活塞套；65、单向阀一；66、单向阀二；67、圆环管；68、转换罐；69、叶片；7、发电机；8、电机轴体；9、弹性机构；91、弹簧；92、固定杆；93、固定板；94、限位杆；10、稳压机构；101、外壳；102、稳定腔体；103、挡板；104、阀塞；105、弹件；106、挡片；107、板体。

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做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。

请参阅图1-图8，本发明提供一种技术方案：一种道路车辆非线性振动馈能减震器，包括上支臂1和下支臂2，如图1所示，上支臂1和下支臂2远离彼此的一端均固定有固定圆环，用于与汽车的连接部件进行连接；其中，下支臂2套接安装在上支臂1的内部，上支臂1和下支臂2均呈中空状，下支臂2内部的侧壁上设置有转换机构6，转换机构6通过气管5与传动机构3进行气体的传输，气管5包括气管一51和气管二52，上支臂1的内部设置有传动机构3，传动机构3的下方设置有单向调节机构4，且传动机构3通过单向调节机构4与转换机构6进行动能传递。通过传动机构3、单向调节机构4和转换机构6的配合使用，本装置在进行动能转换的过程中不会出现发电机7短暂且快速的进行转动，通过高压气仓33的气压存储，使得发电机7能够以较为平缓的速度进行发电工作，能够保证发电机7的以较为平稳的发电功率进行运作，保证发电机7的使用寿命的同时能够减轻相关电力转换设备的工作负荷。

本实施例中，为了对高压气仓33中压缩的空气进行能量的转换设置有转换机构6，转换机构6包括：圆柱腔体61、活塞套64、单向阀一65、单向阀二66、圆环管67和叶片69，圆柱腔体61与下支臂2的侧壁相固定，活塞套64焊接在圆柱腔体61的侧壁上，且活塞套64内密封活塞安装有活塞体63，活塞体63的一侧铰接有连接轴62，活塞体63的侧壁上开设有通孔，且通孔的侧壁上固定有单向阀一65，单向阀一65为单向通气的，使得活塞体63右侧的气体会只能向活塞体63左侧方向流入，单向阀二66固定安装在活塞套64靠近气管一51端部的侧壁上，单向阀二66与活塞套64相连通，单向阀二66也是单向通气的，单向阀二66中气体只能以单向阀二66从下向上方向进行流动，单向阀二66与气管一51相连通，圆环管67与气管二52相连通，气管二52上设置有稳压机构10，稳压机构10包括外壳101和稳定腔体102，稳定腔体102的内壁上固定有挡板103，挡板103设置有两组，且两组挡板103之间密封连接有阀塞104，挡板103与稳定腔体102内壁之间固定有板体107，且板体107的侧壁上开设有圆槽，圆槽供气体进行流通，阀塞104由一组横板和一组竖板固定组成，其中横板贯穿挡片106且与挡片106滑动连接，竖板与挡板103的内壁滑动连接，保证阀塞104能够稳定的进行水平位移，两组挡板103与稳定腔体102和阀塞104右侧之间设置为真空腔体，阀塞104与弹件105的一端相固定，弹件105为具有弹性的金属件，弹件105远离阀塞104的一端与稳定腔体102的侧壁相固定，两组挡板103之间固定连接有挡片106。

由于汽车颠簸的不确定性，即上支臂1与下支臂2间活动的不确定性，传动机构3所转换的空气量也是不确定的，阀塞104呈“T”字形，当高压气仓33内的气压压强增大时，根据边界层表面效应，在气体流速增加的情况下，阀塞104左侧受到压力会降低，此时阀塞104会在弹件105弹力的作用下向远离弹件105的方向上进行移动，使得稳定腔体102内的空气可流通的横截面面积降低，使得在压强增大的情况下，空气流量不会大幅度的增加；反之，当高压气仓33内的气压小幅度降低时，此时阀塞104受到的气压推力会增加，阀塞104在弹件105弹力的作用下向弹件105的方向进行移动，并压缩弹件105，使得稳定腔体102内的空气可流通的横截面面积增加，空气流量不会大幅度的降低，从而能够保证空气流量处于一个相对稳定的状态，保证设备的发电效率；且圆环管67与斜管的一端相连通，斜管的另一端与转换罐68相连通，转换罐68内呈中空状，叶片69的轴心处固定有电机轴体8，叶片69位于转换罐68的内部，电机轴体8贯穿转换罐68的内壁且与圆柱腔体61转动连接，电机轴体8远离圆柱腔体61的一端固定在发电机7的输出轴上，发电机7焊接在下支臂2的侧壁上，通过设置有转换机构6能够对高压气仓33中压缩的空气作为动力源对发电机7进行做功，从而实现对车辆振动所产生的能量进行转换，使其能够更好的被相关的电力转换设备转换成电能，为汽车设备中电器件提供电力，符合绿色环保的发展理念。

本实施例中，为了对下支臂2和上支臂1进行支撑，上支臂1和下支臂2之间设置有弹性机构9，弹性机构9包括弹簧91，弹簧91的一端与上支臂1的侧壁相固定，弹簧91的另一端与固定杆92的端部相固定；固定杆92远离弹簧91的一端与固定板93顶部的侧壁相固定，固定板93通过螺栓固定连接在下支臂2的一端。通过设置有弹性机构9，能够对下支臂2和上支臂1进行支撑，从而保证减震器处于正常使用的状态。

本实施例中，传动机构3包括空心柱32和螺纹杆31，空心柱32的一端与上支臂1的侧壁相固定，空心柱32的另一端的侧壁固定有限位板35，限位板35的圆心处开设有圆孔36，且圆孔36的侧壁上固定有凸柱37。螺纹杆31的侧壁上开设有螺纹滑槽，且螺纹滑槽与凸柱37相贴合，螺纹杆31的端部与传动杆34的一端相固定。通过设置有传动机构3和单向调节机构4之间的配合使用，能够对汽车行驶过程中的振动进行能量转换，使得下支臂2和上支臂1在进行相对位移的过程中，能够实现动能的转换，从而能够对能量进行充分的利用。其中，传动机构3还包括高压气仓33，高压气仓33与限位杆94的一端相固定，限位杆94的另一端与固定杆92的侧壁焊接，高压气仓33的中心处贯穿有螺纹杆31，高压气仓33与气管一51和气管二52均相连通，且气管二52采用较细的管道，直径为0.5mm，以保证相同的气压下，气体的流速较大，高压气仓33用于对活塞体63做功得到的压缩气体进行存储。

本实施例中，单向调节机构4包括锥齿轮一41和锥齿轮二42，锥齿轮一41通过单向轴承一43与传动杆34传动连接，传动杆34底部通过单向轴承二44与锥齿轮二42传动连接，锥齿轮二42通过单向轴承三45与连杆46传动连接。连杆46贯穿圆柱腔体61的侧壁，且连杆46通过轴承与圆柱腔体61转动连接，其中，连杆46的端部固定有圆盘，且圆盘的侧壁上固定有轴体，该轴体与连接轴62转动连接，在连杆46进行转动的过程中，圆盘会带动连接轴62进行旋转移动，从而实现活塞体63进行左右移动。锥齿轮一41和锥齿轮二42之间啮合有锥齿轮三47，锥齿轮三47通过轴体转动连接在下支臂2的侧壁上，锥齿轮三47设置有两组。

工作时（或使用时），汽车在正常行驶的过程中，由于路况的变化，汽车的减震器会进行工作，其中上支臂1和下支臂2之间会出现相对位移，即固定板93向空心柱32方向上进行移动的过程中，螺纹杆31与凸柱37发生相对位移，且在进行位置移动的过程中，螺纹杆31向上移动并由上向下方向上顺时针方向进行旋转，传动杆34顺时针方向转动，此时的单向轴承一43正向锁死并带动锥齿轮一41顺时针方向转动，锥齿轮一41通过锥齿轮三47使得锥齿轮二42逆时针方向转动，单向轴承三45正向锁死，单向轴承二44自由转动，锥齿轮二42通过单向轴承三45带动连杆46逆时针方向转动；

当上支臂1和下支臂2之间出现位移且二者朝着远离彼此的方向进行移动时，固定板93向远离空心柱32方向上进行移动的过程中，螺纹杆31向下移动逆时针方向进行旋转，传动杆34逆时针方向转动，此时的单向轴承一43自由转动，单向轴承三45自由转动，单向轴承二44正向锁死，传动杆34通过单向轴承二44带动连杆46逆时针方向上进行转动，即连杆46始终处于同向转动状态。

连杆46在进行转动的过程中，圆盘会带动连接轴62进行旋转移动，从而实现活塞体63进行左右移动，活塞体63在向左移动的过程中，单向阀二66中的气体会向上进行流动，单向阀一65内不会进行气体的流通，通过气管一51对高压气仓33进行气体的充入；活塞体63在向右移动的过程中，活塞体63右侧区域的空气会通过单向阀一65进入活塞体63左侧区域中，单向阀二66无气体的流动；从而通过活塞体63的左右移动，实现对高压气仓33进行充气。

高压气仓33中气体通过气管二52进行流出，流出的气体经圆环管67对转换罐68内的叶片69进行吹动，并使叶片69进行转动，叶片69则带动电机轴体8进行转动，实现发电机7的电力输出。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种道路车辆非线性振动馈能减震器，包括上支臂（1）和下支臂（2），其特征在于：所述下支臂（2）套接安装在上支臂（1）的内部，所述上支臂（1）和下支臂（2）均呈中空状，所述下支臂（2）内部的侧壁上设置有转换机构（6），所述上支臂（1）的内部设置有传动机构（3），所述传动机构（3）的下方设置有单向调节机构（4），且传动机构（3）通过单向调节机构（4）与转换机构（6）进行动能传递，所述转换机构（6）包括：

圆柱腔体（61），所述圆柱腔体（61）与下支臂（2）的侧壁相固定；

活塞套（64），所述活塞套（64）焊接在圆柱腔体（61）的侧壁上，且活塞套（64）内密封活塞安装有活塞体（63），所述活塞体（63）的一侧铰接有连接轴（62）；

单向阀一（65），所述活塞体（63）的侧壁上开设有通孔，且通孔的侧壁上固定有单向阀一（65）；

单向阀二（66），所述单向阀二（66）固定安装在活塞套（64）靠近气管一（51）端部的侧壁上，且所述活塞套（64）靠近单向阀二（66）的一侧开设有通孔，靠近单向阀二（66）一侧的通孔与气管一（51）相连通；

圆环管（67），所述圆环管（67）与气管二（52）相连通，所述气管二（52）上设置有稳压机构（10），所述稳压机构（10）包括外壳（101）和稳定腔体（102），所述稳定腔体（102）的内壁上固定有挡板（103），所述挡板（103）设置有两组，且两组挡板（103）之间密封连接有阀塞（104），所述阀塞（104）与弹件（105）的一端相固定，弹件（105）远离阀塞（104）的一端与稳定腔体（102）的侧壁相固定，且圆环管（67）与斜管的一端相连通，所述斜管的另一端与转换罐（68）相连通，所述转换罐（68）内呈中空状，所述挡板（103）与稳定腔体（102）内壁之间固定有板体（107），且板体（107）的侧壁上开设有圆槽，两组挡板（13）之间固定连接有挡片（106），所述阀塞（104）贯穿挡片（106）且与挡片（106）滑动连接；

叶片（69），所述叶片（69）的轴心处固定有电机轴体（8），电机轴体（8）贯穿转换罐（68）的内壁且与圆柱腔体（61）转动连接，叶片（69）位于转换罐（68）的内部；

所述传动机构（3）包括高压气仓（33），所述高压气仓（33）的中心处贯穿有螺纹杆（31），所述高压气仓（33）与气管一（51）和气管二（52）均相连通；

所述传动机构（3）包括空心柱（32）和螺纹杆（31），所述空心柱（32）的一端与上支臂（1）的侧壁相固定，空心柱（32）的另一端的侧壁固定有限位板（35），所述限位板（35）的圆心处开设有圆孔（36），且圆孔（36）的侧壁上固定有凸柱（37）；

所述螺纹杆（31）的侧壁上开设有螺纹滑槽，且螺纹滑槽与凸柱（37）相贴合，所述螺纹杆（31）的端部与传动杆（34）的一端相固定；

所述单向调节机构（4）包括锥齿轮一（41）和锥齿轮二（42），所述锥齿轮一（41）通过单向轴承一（43）与传动杆（34）传动连接，传动杆（34）底部通过单向轴承二（44）与锥齿轮二（42）传动连接，所述锥齿轮二（42）通过单向轴承三（45）与连杆（46）传动连接，连杆（46）的端部固定有圆盘，且圆盘的侧壁上固定有轴体，轴体与连接轴（62）转动连接。

2.根据权利要求1所述的一种道路车辆非线性振动馈能减震器，其特征在于：所述上支臂（1）和下支臂（2）之间设置有弹性机构（9），所述弹性机构（9）包括弹簧（91），所述弹簧（91）的一端与上支臂（1）的侧壁相固定，弹簧（91）的另一端与固定杆（92）的端部相固定。

3.根据权利要求2所述的一种道路车辆非线性振动馈能减震器，其特征在于：所述固定杆（92）远离弹簧（91）的一端与固定板（93）顶部的侧壁相固定，所述固定板（93）通过螺栓固定连接在下支臂（2）的一端。

4.根据权利要求1所述的一种道路车辆非线性振动馈能减震器，其特征在于：所述连杆（46）贯穿圆柱腔体（61）的侧壁，且连杆（46）通过轴承与圆柱腔体（61）转动连接。

5.根据权利要求4所述的一种道路车辆非线性振动馈能减震器，其特征在于：所述锥齿轮一（41）和锥齿轮二（42）之间啮合有锥齿轮三（47），所述锥齿轮三（47）通过轴体转动连接在下支臂（2）的侧壁上，所述锥齿轮三（47）设置有两组。

6.根据权利要求1所述的一种道路车辆非线性振动馈能减震器，其特征在于：所述电机轴体（8）远离圆柱腔体（61）的一端固定在发电机（7）的输出轴上，所述发电机（7）焊接在下支臂（2）的侧壁上。

Images