CN207955240U - 一种汽车馈能式减震机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种汽车馈能式减震机构，属于汽车工程技术领域。与外锥形螺旋齿轮啮合的内锥形螺旋齿轮通过固定座与套筒盖内表面固定；中心轴下端外径与角接触球轴承内圈过盈配合；外锥形螺旋齿轮与第一左旋斜齿轮和第二左旋斜齿轮啮合，外锥形螺旋齿轮两侧对称设置第一左旋斜齿轮和第二左旋斜齿轮，第二左旋斜齿轮与第一右旋斜齿轮啮合，第一左旋斜齿轮和第一右旋斜齿轮通过键与各自的旋转轴上部连接，旋转轴下端外径均与单向轴承内圈过盈配合，两个单向轴承外圈分别与第三左旋斜齿轮和第四左旋斜齿轮过盈配合，第二右旋斜齿轮分别与两侧的第三左旋斜齿轮、第四左旋斜齿轮啮合；发电机与下圆板通过螺栓连接，其轴与第二右旋斜齿轮通过键连接。

Description

一种汽车馈能式减震机构

技术领域

本实用新型涉及汽车工程技术领域，特别涉及一种减震机构的馈能技术。

背景技术

随着汽车保有量的逐年增加，汽车对石油的消耗与对环境的破坏与日俱增，能源短缺成为世界性难题，如何高效利用能量成为了一种发展趋势。典型的汽车悬架是由弹性元件、导向机构以及减震机构等组成的振动非线性系统，它会过滤车身的不规律振动，并将它转化为热能耗散掉。如果对这部分能量加以回收利用，可以降低汽车能耗，提高汽车对能源的利用效率，实现节能减排的目的。

据检索，目前已有将汽车振动能量回收的馈能式减震机构，如申请号为201510860911.6的中国专利申请公开了一种汽车电磁阻尼减震机构，包括阻尼器、线圈、上支架以及与其对应设置的下支架，阻尼器安装在所述下支架上，线圈固定于所述上支架上，阻尼器通过弹簧与所述上支架相连接。还包括设置于上支架与下支架之间的壳体，阻尼器安装在所述壳体内。上支架和下支架上均设置有通孔。弹簧与阻尼器固定连接。阻尼器与壳体为间隙配合。该专利利用电磁产生磁力，利用磁力的相斥来产生减震效应。

中国专利201710149066.0公开了一种机械能转化为电能的能量回收减震机构，套筒盖与外锥形螺旋齿轴下端固定；内传动轴和外传动轴均为变直径空心轴，推力轴承的内圈与内传动轴和外传动轴的小端外径过盈配合并通过轴肩定位；上、下两个单向轴承的外径分别与内传动轴和外传动轴的大端内径过盈配合，单向轴承的内径与内锥形螺旋齿轮外径固定，下套筒的上端内径和下端内径与推力轴承外圈过盈配合，内传动轴的上端外壁与外传动轴的下端内壁螺纹连接；外传动轴的上端通过键配合与发电机输入轴连接，发电机通过螺钉与上套筒上端面固定。

上述两种对汽车减震式发电装置的技术方案中，第一种技术方案的磁铁和线圈绕组之间的阻尼力比较小，该减震机构难以满足汽车所需的减震性能；第二种技术方案为将双向转动转变为单向而使用了旋向不同的两个锥形螺旋齿轮，使减震机构长度过长，且该减震机构没有转速放大装置，使得转速过低，发电机效率不高。

鉴于上述馈能式减震机构的情况，研发一种减震性能良好，结构简单，体积较小，发电效率高的汽车馈能式减震机构是本实用新型的目的。该减震机构可以将汽车悬架的振动的机械能转化为电能，为汽车电池充电，提高电动汽车的续航能力，提高能量利用效率。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种汽车馈能式减震机构，包括套筒、运动转换机构和发电机，上套筒内壁与下套筒外壁之间为间隙配合，外表面设有上吊环的套筒盖与上套筒上端固定，设有下吊环的套筒座与下套筒的底端固定，与外锥形螺旋齿轮啮合的内锥形螺旋齿轮通过固定座与套筒盖内表面固定；外锥形螺旋齿轮与中心轴过盈配合，中心轴下端外径与角接触球轴承内圈过盈配合，角接触球轴承外圈与上圆板过盈配合；外锥形螺旋齿轮与第一左旋斜齿轮和第二左旋斜齿轮啮合，外锥形螺旋齿轮两侧对称设置第一左旋斜齿轮和第二左旋斜齿轮，第二左旋斜齿轮与第一右旋斜齿轮啮合，第一左旋斜齿轮和第一右旋斜齿轮通过键与各自的旋转轴上部连接，两根旋转轴下端外径均与单向轴承内圈过盈配合，两个单向轴承外圈分别与第三左旋斜齿轮和第四左旋斜齿轮过盈配合，第二右旋斜齿轮分别与两侧的第三左旋斜齿轮、第四左旋斜齿轮啮合；发电机与下圆板通过螺栓连接，其轴穿过轴孔与第二右旋斜齿轮通过键连接；上圆板与下圆板同心，通过螺栓与下套筒的上端连接。

所述上圆板的中心设有轴向通孔一，过通孔一圆心的水平延长线左、右两侧均设有轴向通孔二，右下方设有通孔三，过通孔三圆心的延长线与上圆板中心水平线相交的夹角为125.4°。

所述轴孔为偏心设置，其圆心位于下圆板的第一象限；轴孔左侧的通孔四与上圆板左侧的通孔二同心，右下方的通孔五与上圆板的通孔三同心。

所述轴孔的圆心在第一象限的位置为：过轴孔的圆心的延长线与下圆板中心水平线相交的夹角为141.5°。

所述发电机带有增速器,发电机的输出线与汽车的充电电路连接。

所述两个单向轴承之间的方向相反。

本实用新型通过内外锥形螺旋齿轮和齿轮组的使用，实现了将竖直方向的上下运动分解为两个相反方向的旋转运动，再利用单向轴承在一个方向上可以自由转动，在另一个方向上锁死的特点，以及斜齿轮之间的啮合，将外锥形螺旋齿轮的两个相反方向的旋转运动转换为电机轴的单向旋转运动，从而带动电机轴朝一个方向旋转进行发电，避免由于转换旋转方向带来的能量损失，同时延长电机的使用寿命。

本实用新型的工作过程和原理是：汽车行驶过程中由于路面颠簸造成悬架上下震动，因为吊环与汽车车身销轴连接，下吊环与车轮销轴连接，所以悬架震动时上套筒相对于下套筒上下运动。

上套筒与下套筒反向运动过程：

上套筒与下套筒反向运动时，由于内锥形螺旋齿轮与套筒盖固定，所以外锥形螺旋齿轮顺时针转动，带动第一左旋斜齿轮和第二左旋斜齿轮逆时针转动，第二左旋斜齿轮带动第一右旋斜齿轮顺时针转动。此时由于第一左旋斜齿轮和第一右旋斜齿旋向相反，所以一个单向轴承锁死，另一个单向轴承自由转动，带动第三和第四左旋斜齿轮往一个方向旋转，从而带动第二右旋斜齿轮往一个方向旋转，再带动电机轴旋转，发电机输出电量。

上套筒与下套筒相向运动过程：

上套筒与下套筒反向运动时，外锥形螺旋齿轮逆时针转动，带动第一左旋斜齿轮和第二左旋斜齿轮顺时针转动，第二左旋斜齿轮带动第一右旋斜齿轮逆时针转动。此时由于第一左旋斜齿轮和第一右旋斜齿旋向相反，所以上套筒与下套筒反向运动时锁死的单向轴承自由转动，上套筒与下套筒反向运动时自由转动的单向轴承锁死，带动第三和第四左旋斜齿轮往一个方向旋转，从而带动第二右旋斜齿轮往一个方向旋转，再带动电机轴仍往一个方向旋转，发电机输出电量。

与现有技术比较，本实用新型的有益效果是：

一、本实用新型通过内外锥形螺旋齿轮和齿轮组的组合，使得传动连续不间断、传动效率高。

二、本实用新型对传动机构进行了优化，缩小了传动机构的体积，使得相比同类型减震机构，横向尺寸大大减少。

三、本实用新型安装方便，不用改变汽车原有的悬架结构，可直接代替原有的汽车减震器，具有较高的应用前景。

附图说明

图1是本实用新型的局部剖视图

图2是本实用新型上圆板及部分齿轮示意图

图3是本实用新型上圆板示意图

图4是本实用新型下圆板及部分齿轮示意图

图5是本实用新型下圆板示意图

图6是本实用新型旋转轴局部剖视图

图7是本实用新型中心轴示意图

图8是本实用新型外观结构图

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式，对本实用新型作进一步的详细说明。

一种汽车馈能式减震机构，包括套筒、运动转换机构和发电机，上套筒2内壁与下套筒16外壁之间为间隙配合，外表面设有上吊环10的套筒盖1与上套筒2上端固定，设有下吊环9的套筒座18与下套筒16的底端固定，与外锥形螺旋齿轮11啮合的内锥形螺旋齿轮12通过固定座3与套筒盖1内表面固定；外锥形螺旋齿轮11与中心轴21过盈配合，中心轴21下端外径与角接触球轴承22内圈过盈配合，角接触球轴承22外圈与上圆板14过盈配合；外锥形螺旋齿轮11与第一左旋斜齿轮13和第二左旋斜齿轮5啮合，外锥形螺旋齿轮11两侧对称设置第一左旋斜齿轮13和第二左旋斜齿轮5，第二左旋斜齿轮5与第一右旋斜齿轮4啮合，第一左旋斜齿轮13和第一右旋斜齿轮4通过键与各自的旋转轴19上部连接，两根旋转轴19下端外径均与单向轴承20内圈过盈配合，两个单向轴承20外圈分别与第三左旋斜齿轮15和第四左旋斜齿轮6过盈配合，第二右旋斜齿轮8分别与两侧的第三左旋斜齿轮15、第四左旋斜齿轮6啮合；发电机17与下圆板7通过螺栓连接，其轴穿过轴孔25与第二右旋斜齿轮8通过键连接；上圆板14与下圆板7同心，通过螺栓与下套筒16的上端连接。

所述上圆板14的中心设有轴向通孔一，过通孔一圆心的水平延长线左、右两侧均设有轴向通孔二23，右下方设有通孔三24，过通孔三24圆心的延长线与上圆板14中心水平线相交的夹角为125.4°。

所述轴孔25为偏心设置，其圆心位于下圆板7的第一象限；轴孔25左侧的通孔四26与上圆板14左侧的通孔二23同心，右下方的通孔五27与上圆板14的通孔三24同心。

所述轴孔25的圆心在第一象限的位置为：过轴孔25的圆心的延长线与下圆板7中心水平线相交的夹角为141.5°。

所述发电机17带有增速器,发电机17的输出线与汽车的充电电路连接。

所述两个单向轴承20之间的方向相反。

上套筒2与下套筒16反向运动过程：

上套筒2与下套筒16反向运动时，由于内锥形螺旋齿轮12与套筒盖固定，所以外锥形螺旋齿轮11顺时针转动，带动第一左旋斜齿轮13和第二左旋斜齿轮5逆时针转动，第二左旋斜齿轮5带动第一右旋斜齿轮4顺时针转动。此时由于第一左旋斜齿轮13和第一右旋斜齿4旋向相反，所以两个单向轴承20一个锁死，另一个自由转动，带动第三左旋斜齿轮15和第四左旋斜齿轮6往一个方向旋转，从而带动第二右旋斜齿轮8往一个方向旋转，再带动电机轴旋转，发电机17输出电量。

上套筒2与下套筒16相向运动过程：

上套筒2与下套筒16相向运动时，外锥形螺旋齿轮11逆时针转动，带动第一左旋斜齿轮13和第二左旋斜齿轮5顺时针转动，第二左旋斜齿轮5带动第一右旋斜齿轮4逆时针转动。此时由于第一左旋斜齿轮13和第一右旋斜齿4旋向相反，所以两个单向轴承20在上套筒与下套筒反向运动时锁死的单向轴承自由转动，在上套筒与下套筒反向运动时自由转动的单向轴承锁死，带动第三左旋斜齿轮15和第四左旋斜齿轮6往一个方向旋转，从而带动第二右旋斜齿轮8往一个方向旋转，再带动电机轴仍往一个方向旋转，发电机17输出电量。

内锥形螺旋齿轮12、外锥形螺旋齿轮11、齿轮组与单向轴承20的组合使得传动连续不间断、传动效率高，且体积较小，有很大的实用价值。

Claims (6)

1.一种汽车馈能式减震机构，包括套筒、运动转换机构和发电机，上套筒(2)内壁与下套筒(16)外壁之间为间隙配合，外表面设有上吊环(10)的套筒盖(1)与上套筒(2)上端固定，设有下吊环(9)的套筒座(18)与下套筒(16)的底端固定，其特征在于：与外锥形螺旋齿轮(11)啮合的内锥形螺旋齿轮(12)通过固定座(3)与套筒盖(1)内表面固定；外锥形螺旋齿轮(11)与中心轴(21)过盈配合，中心轴(21)下端外径与角接触球轴承(22)内圈过盈配合，角接触球轴承(22)外圈与上圆板(14)过盈配合；外锥形螺旋齿轮(11)与第一左旋斜齿轮(13)和第二左旋斜齿轮(5)啮合，外锥形螺旋齿轮(11)两侧对称设置第一左旋斜齿轮(13)和第二左旋斜齿轮(5)，第二左旋斜齿轮(5)与第一右旋斜齿轮(4)啮合，第一左旋斜齿轮(13)和第一右旋斜齿轮(4)通过键与各自的旋转轴(19)上部连接，两根旋转轴(19)下端外径均与单向轴承(20)内圈过盈配合，两个单向轴承(20)外圈分别与第三左旋斜齿轮(15)和第四左旋斜齿轮(6)过盈配合，第二右旋斜齿轮(8)分别与两侧的第三左旋斜齿轮(15)、第四左旋斜齿轮(6)啮合；发电机(17)与下圆板(7)通过螺栓连接，其轴穿过轴孔(25)与第二右旋斜齿轮(8)通过键连接；上圆板(14)与下圆板(7)同心，通过螺栓与下套筒(16)的上端连接。

2.根据权利要求1所述的一种汽车馈能式减震机构，其特征在于：所述上圆板(14)的中心设有轴向通孔一，过通孔一圆心的水平延长线左、右两侧均设有轴向通孔二(23)，右下方设有通孔三(24)，过通孔三(24)圆心的延长线与上圆板(14)中心水平线相交的夹角为125.4°。

3.根据权利要求1所述的一种汽车馈能式减震机构，其特征在于：所述轴孔(25)为偏心设置，其圆心位于下圆板(7)的第一象限；轴孔(25)左侧的通孔四(26)与上圆板(14)左侧的通孔二(23)同心，右下方的通孔五(27)与上圆板(14)的通孔三(24)同心。

4.根据权利要求1所述的一种汽车馈能式减震机构，其特征在于：所述轴孔(25)的圆心在第一象限的位置为：过轴孔(25)的圆心的延长线与下圆板(7)中心水平线相交的夹角为141.5°。

5.根据权利要求1所述的一种汽车馈能式减震机构，其特征在于:所述发电机(17)带有增速器,发电机(17)的输出线与汽车的充电电路连接。

6.根据权利要求1所述的一种汽车馈能式减震机构，其特征在于:所述两个单向轴承(20)之间的方向相反。