CN209083897U - 螺杆式车用减震装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及车用减震器领域，具体涉及了一种螺杆式车用减震装置，包括能量回收组件、弹力补偿组件和蓄电装置；能量回收组件包括第一螺母、活动地配合连接于第一螺母的第一螺杆以及传动连接于第一螺杆的发电机，发电机电性连接于蓄电装置；弹力补偿组件包括弹簧、第二螺杆、活动地配合连接于第二螺杆的第二螺母以及传动连接于第二螺母的补偿电机，弹簧的活动端和第二螺母转动连接；第一螺母连接于第二螺杆，第一螺杆连接于弹簧的固定端；或者，第一螺母连接于弹簧的固定端，第一螺杆连接于第二螺杆。弹力补偿组件用来补偿能量回收组件导致的该减震装置的压缩阻力的变化。

Description

螺杆式车用减震装置

技术领域

本实用新型涉及车用减震器领域，特别是涉及一种螺杆式车用减震装置。

背景技术

车辆的悬架系统中由于弹性元件受冲击产生震动，为改善汽车行驶平顺性，悬架中与弹性元件并联安装减震器，以衰减震动。其中，较为常见的是液力减震器，其工作原理是当车架(或车身)和车桥间震动而出现相对运动时，减震器内的活塞上下移动，减震器腔内的油液便反复地从一个腔经过不同的孔隙流入另一个腔内。此时孔壁与油液间的摩擦和油液分子间的内摩擦对震动形成阻尼力，使汽车震动能量转化为油液热能，再由减震器吸收散发到大气中。然而，该类减震器的将汽车震动能量转化为油液热能的效率有限，导致其滤震效率难以再提升。而且，即便车辆在城市的铺装道路上行驶，也仍然会产生大量的颠簸，减震器吸收并转化的汽车震动能量较多，如果能够将汽车震动能力进行回收，那么车辆的能源利用率将会大幅提高。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型的目的是提供一种螺杆式车用减震装置，以解决传统减震器滤震效率不足且无法回收汽车震动能量的问题。

基于此，本实用新型提供了一种螺杆式车用减震装置，包括能量回收组件、弹力补偿组件和蓄电装置；

所述能量回收组件包括第一螺母、活动地配合连接于所述第一螺母的第一螺杆以及传动连接于所述第一螺杆的发电机，所述发电机电性连接于所述蓄电装置；

所述弹力补偿组件包括弹簧、第二螺杆、活动地配合连接于所述第二螺杆的第二螺母以及传动连接于所述第二螺母的补偿电机，所述弹簧的活动端和第二螺母转动连接；

所述第一螺母连接于所述第二螺杆，所述第一螺杆连接于所述弹簧的固定端；或者，所述第一螺母连接于所述弹簧的固定端，所述第一螺杆连接于所述第二螺杆。

作为优选的，所述弹力补偿组件还包括相啮合的第一齿轮和第二齿轮，所述第一齿轮连接在所述补偿电机的输出轴上，所述第二齿轮和第二螺母同轴设置且相连接。

作为优选的，还包括中空的第一部件，所述第二螺杆为中空结构且其活动地套设于所述第一部件；所述第一螺杆位于所述第一部件内且二者转动连接，所述第一螺母位于所述第二螺杆内且二者固定连接；所述弹簧套设在第一部件和第二螺杆外，所述弹簧的固定端抵接在所述第一部件上。

作为优选的，还包括中空的第二部件，所述第二螺杆固定地套设在所述第二部件外，且二者之间留有环形的间隙，所述第一部件活动地嵌设于所述间隙内。

作为优选的，还包括固接于所述第二螺杆的油缸，所述油缸的活塞通过活塞杆固定连接于所述第一螺杆，所述活塞上设有多个将所述油缸的有杆腔和无杆腔连通的油液通道，所述活塞转动连接于所述活塞杆。

作为优选的，所述发电机和第一螺杆之间设有增速装置，所述增速装置包括输入轴、输出轴以及多个将所述输入轴和输出轴传动连接的中间齿轮，位于所述输入轴侧的中间齿轮的齿数大于位于所述输出轴侧的中间齿轮的齿数。

作为优选的，所述第一螺杆通过第一单向离合装置传动连接于所述增速装置的输入轴。

作为优选的，所述发电机和第一螺杆之间还设有飞轮，所述飞轮和发电机之间通过第二单向离合装置相连。

作为优选的，所述飞轮和第一螺杆之间设有离合器。

本实用新型的螺杆式车用减震装置，能量回收组件通过第一螺母和第一螺杆的配合传动使第一螺杆带动发电机旋转发电，实现汽车震动能量的回收；发电机在不同的输出功率下的转动阻力并非恒定，因此弹力补偿组件在补偿电机的驱动下使第二螺母在第二螺杆上运动，进而通过调节弹簧的压缩量来改变其压缩阻力，进而补偿能量回收组件导致的该减震装置的压缩阻力的变化。

附图说明

图1是本实用新型实施例的螺杆式车用减震装置的能量回收组件和弹力补偿组件的结构示意图；

图2是本实用新型实施例的螺杆式车用减震装置的增速装置内部结构示意图；

图3是本实用新型实施例的螺杆式车用减震装置的整体结构示意图。

其中，1、能量回收组件；11、第一螺母；12、第一螺杆；13、发电机；14、第一单向离合装置；2、弹力补偿组件；21、弹簧；21a、固定端；21b、活动端；22、第二螺杆；23、第二螺母；24、补偿电机；25、第一齿轮；26、第二齿轮；3、第二单向离合装置；4、第一部件；5、第二部件；51、间隙；6、油缸；61、活塞杆；62、活塞；63、有杆腔；64、无杆腔；65、油液通道；7、增速装置；71、输入轴；72、输出轴；73、中间齿轮；8、飞轮。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”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，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

结合图1所示，示意性地显示了本实用新型的螺杆式车用减震装置，包括能量回收组件1、弹力补偿组件2和蓄电装置(未图示)，蓄电装置为蓄电池。

能量回收组件1包括第一螺母11、活动地配合连接于第一螺母11的第一螺杆12以及传动连接于第一螺杆12的发电机13，当施力迫使第一螺杆12沿其长度方向相对第一螺母11运动时，第一螺杆12在第一螺母11的作用下旋转并带动发电机13转动发电，发电机13电性连接于蓄电装置并为蓄电装置充电。可以理解的是，当车辆遇到路面颠簸时，车轮相对车身产生位移，即车轮迫使第一螺杆12沿其长度方向相对第一螺母11运动，因此能量回收组件1能够将汽车震动能量转化为第一螺杆12的旋转运动，进而为蓄电装置发电、充电。

弹力补偿组件2包括弹簧21、第二螺杆22、活动地配合连接于第二螺杆22的第二螺母23以及传动连接于第二螺母23的补偿电机24，弹簧21的活动端21b和第二螺母23转动连接；第一螺母11连接于第二螺杆22，第一螺杆12连接于弹簧21的固定端21a；或者，第一螺母11连接于弹簧21的固定端21a，第一螺杆12连接于第二螺杆22。由于蓄电装置在不同的充电阶段的充电电流并不相同，如蓄电装置电量较少时(电量为0～80％)，其需要的充电电流较大，因此发电机13的内阻会随着蓄电装置的充电电流增大而增大，此时，发电机13内阻增大导致需要更大的外力才能够迫使第一螺杆12沿其长度方向相对第一螺母11运动，即弹力补偿组件2的压缩阻力增大，乘客能够感受到车辆的颠簸感增强。为此，补偿电机24驱动第二螺母23绕其轴线转动使第二螺母23沿其轴向方向在第二螺杆22上运动，第二螺母23运动时迫使弹簧21压缩或伸长，进而调节弹簧21的实时弹力，利用调节后的弹簧21的弹力来补偿弹力补偿组件2的压缩阻力变化，以确保整个减震装置的压缩阻力处于一预设的恒定值或某一阻力值范围内，避免减震装置的压缩阻力随着蓄电装置的充电电流变化而变化。在弹力补偿的过程中，该减震装置的压缩阻力＝能量回收组件1的压缩阻力+弹力补偿组件2的压缩阻力。

传统的车用液力减震器只能将汽车震动能量转化为油液热能，而这一转化效率相当有限，尤其在车辆驶过减速带后，车身的反复“弹跳”现象明显。而本实用新型通过第一螺母11和第一螺杆12将汽车的震动能量转化为机械旋转运动并驱动发电机13发电，其能量转化效率明显高于传统的液力减震器的能量转化效率，这使得本实用新型的减震装置滤震性能大幅提升。而且还能将汽车震动能量转化为车辆可用的电能，这对车辆的环保性能、能源利用率有一定的提升。

具体地，结合图1和图3所示，弹力补偿组件2还包括相啮合的第一齿轮25和第二齿轮26，第一齿轮25连接在补偿电机24的输出轴上，第二齿轮26和第二螺母23同轴设置且相连接，补偿电机24通过第一齿轮25和第二齿轮26的啮合传动将动力输出至第二螺母23，以驱动第二螺母23绕其轴线转动。本实用新型还包括均为中空圆筒形结构的第一部件4和第二部件5，第二螺杆22也为中空圆筒形结构，第二螺杆22活动地套设在第一部件4外，以实现第一部件4能够在第二螺杆22的中空结构内伸出或缩回。第一螺杆12位于第一部件4的中空结构内且二者同轴设置，第一螺杆12转动连接于第一部件4，而第一螺母11位于第二螺杆22的中空结构内且二者同轴设置，同时第一螺母11和第二螺杆22固定连接。进一步的，第二螺杆22固定地套设于第二部件5外且二者之间留有环形的间隙51，第一部件4的一端活动地伸入间隙51内。弹簧21套设在第一部件4和第二螺杆22外，弹簧21的固定端21a抵接在第一部件4上，弹簧21的活动端21b通过一轴承转动连接于第二螺母23。

第二部件5的中空结构内还设有油缸6，该油缸6和第二部件5固定连接(同理，油缸6和第二螺杆22也是固定连接关系)。油缸6的活塞62通过活塞杆61固定连接于第一螺杆12，活塞62上设有多个将油缸6的有杆腔63和无杆腔64连通的油液通道65，活塞62则转动连接于活塞杆61。在该减震装置的压缩过程中，第一部件4逐渐伸入间隙51中，油缸6的活塞62朝着无杆腔64的方向运动，使油缸6内的油液由无杆腔64流入有杆腔63，这与现有技术的液力减震器较为类似，但该油缸6的作用是对外界突如其来的冲击力进行缓冲，保护能量回收组件1的第一螺杆12和第一螺母11。其中，由于活塞62转动连接于活塞杆61，因此活塞62不会跟随第一螺杆12的转动而转动，避免第一螺杆12转动时带动活塞62转动，导致活塞62长时间旋转摩擦油缸6的内侧壁，导致活塞62和油缸6内侧壁的密封性能下降。

结合图2和图3所示，发电机13和第一螺杆12之间设有增速装置7，增速装置7包括输入轴71、输出轴72以及多个将输入轴71和输出轴72传动连接的中间齿轮73，具体地，安装在输入轴71上的中间齿轮73的齿数必然大于安装在输出轴72上的中间齿轮73的齿数，使得输出轴72的转速大于输入轴71的转速。另外，第一螺杆12通过第一单向离合装置14传动连接于增速装置7的输入轴71，第一单向离合装置14为单向轴承，可以理解的是，第一螺杆12固定连接于单向轴承的内圈，增速装置7的输入轴71连接于单向轴承的外圈，以实现第一螺杆12只能在某一旋向上驱动发电机13转动。当然上述第一螺杆12固定连接于单向轴承的外圈，增速装置7的输入轴71连接于单向轴承的内圈，也同样能够实现第一螺杆12单旋向驱动发电机13转动。发电机13的主轴连接于增速装置7的输出轴72，在本市实施例中，发电机13的主轴和增速装置7的输出轴72之间还设有离合器(未图示)、飞轮8和第二单向离合装置3，增速装置7的输出轴72、离合器、飞轮8和第二单向离合装置3依次连接，飞轮8能够确保发电机13转速稳定，而离合器可在蓄电装置充电完成后切断增速装置7和发电机13的连接，延长发电机13的使用寿命。

综上所述，本实用新型的螺杆式车用减震装置，能量回收组件1通过第一螺母11和第一螺杆12的配合传动使第一螺杆12带动发电机13旋转发电，实现汽车震动能量的回收；发电机13在不同的输出功率下的转动阻力并非恒定，因此弹力补偿组件2在补偿电机24的驱动下使第二螺母23在第二螺杆22上运动，进而通过调节弹簧21的压缩量来改变其压缩阻力，进而补偿能量回收组件1导致的该减震装置的压缩阻力的变化。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种螺杆式车用减震装置，其特征在于，包括能量回收组件、弹力补偿组件和蓄电装置；

所述能量回收组件包括第一螺母、活动地配合连接于所述第一螺母的第一螺杆以及传动连接于所述第一螺杆的发电机，所述发电机电性连接于所述蓄电装置；

所述弹力补偿组件包括弹簧、第二螺杆、活动地配合连接于所述第二螺杆的第二螺母以及传动连接于所述第二螺母的补偿电机，所述弹簧的活动端和第二螺母转动连接；

所述第一螺母连接于所述第二螺杆，所述第一螺杆连接于所述弹簧的固定端；或者，所述第一螺母连接于所述弹簧的固定端，所述第一螺杆连接于所述第二螺杆。

2.根据权利要求1所述的螺杆式车用减震装置，其特征在于，所述弹力补偿组件还包括相啮合的第一齿轮和第二齿轮，所述第一齿轮连接在所述补偿电机的输出轴上，所述第二齿轮和第二螺母同轴设置且相连接。

3.根据权利要求1所述的螺杆式车用减震装置，其特征在于，还包括中空的第一部件，所述第二螺杆为中空结构且其活动地套设于所述第一部件；所述第一螺杆位于所述第一部件内且二者转动连接，所述第一螺母位于所述第二螺杆内且二者固定连接；所述弹簧设在第一部件和第二螺杆外，所述弹簧的固定端抵接在所述第一部件上。

4.根据权利要求3所述的螺杆式车用减震装置，其特征在于，还包括中空的第二部件，所述第二螺杆固定地套设在所述第二部件外，且二者之间留有环形的间隙，所述第一部件活动地嵌设于所述间隙内。

5.根据权利要求1所述的螺杆式车用减震装置，其特征在于，还包括固接于所述第二螺杆的油缸，所述油缸的活塞通过活塞杆固定连接于所述第一螺杆，所述活塞上设有多个将所述油缸的有杆腔和无杆腔连通的油液通道，所述活塞转动连接于所述活塞杆。

6.根据权利要求1所述的螺杆式车用减震装置，其特征在于，所述发电机和第一螺杆之间设有增速装置，所述增速装置包括输入轴、输出轴以及多个将所述输入轴和输出轴传动连接的中间齿轮，位于所述输入轴侧的中间齿轮的齿数大于位于所述输出轴侧的中间齿轮的齿数。

7.根据权利要求6所述的螺杆式车用减震装置，其特征在于，所述第一螺杆通过第一单向离合装置传动连接于所述增速装置的输入轴。

8.根据权利要求1所述的螺杆式车用减震装置，其特征在于，所述发电机和第一螺杆之间还设有飞轮，所述飞轮和发电机之间通过第二单向离合装置相连。

9.根据权利要求8所述的螺杆式车用减震装置，其特征在于，所述飞轮和第一螺杆之间设有离合器。