CN210371046U - 一种汽车减振发电装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种汽车减振发电装置，包括双向作用筒式减振器和发电机，所述双向作用筒式减振器的活塞杆的上部加工有齿条，所述齿条处于所述活塞杆的压缩行程的极限位置以上，所述齿条的有效长度大于所述活塞杆的行程，所述发电机固定设置于所述双向作用筒式减振器的缸筒外壁，所述发电机的输入轴与所述活塞杆的轴线正交设置，所述发电机的输入轴设有与所述齿条啮合的齿轮。本实用新型在基本不改变减振器阻尼及密封性的前提条件下实现振动能量回收利用，结构简单。

Description

一种汽车减振发电装置

技术领域

本实用新型涉及一种汽车发电装置，特别是涉及一种汽车减振发电装置。

背景技术

悬架是汽车的重要组成之一，是借助于阻尼元件和弹性元件来缓冲和消耗汽车行驶过程中由于路面激励产生的振动、减少动载荷引起的零部件损坏，提高车辆乘坐舒适性和操纵稳定性。

常用双向作用筒式减振器，是悬架中产生阻尼力的主要部件。双向作用筒式减振器一般由储油缸筒与工作缸筒两部分组成。内部主要结构是由四个阀，即流通阀和补偿阀，是一般的单向阀，其弹簧很弱；压缩阀和伸张阀也是单向阀，其作用是卸载，弹簧较硬；在减振器活塞上配置有伸张阀和流通阀；活塞杆与活塞固接；压缩阀和补偿阀配置于焊固于工作缸筒底部的阀板上；阀板的下部与储油缸筒置有油液流通的通孔；在减振器下端通过焊固的下吊环与车桥铰接；固接于活塞杆顶部的上吊环与车架铰连。当汽车在颠簸的路面上行驶，车架与车桥作相对运动时，通过活塞杆的传递使得减振器中的活塞在缸筒内也作往复运动；油液反复地从一个内腔通过一些窄小的孔隙流入另一内腔；孔壁与油液间的摩擦及液体分子内的摩擦便形成对振动的阻尼力；将振动能量转化为热能，通过油液和减振器壳体散到大气中。

现有技术给出了利用上述振动能量的装置，如实用新型专利授权公告号CN205674806U“回收汽车减振器振动能量装置”，在减振器上端面安装有齿条框架，发电机通过发电机支架及处于支架上下两端相同的固定耳环与减振器上下活塞杆焊固，使与紧固于发电机轴上的齿轮与齿条啮合。减振器工作时，发电机随活塞杆上下移动，由固定的齿条带动发电机轴的齿轮转动，从而实现减振发电。其主要的不足是：减振器的直径比较小，在减振器上端面固装齿条框架较为困难；整个发电装置置于螺旋弹簧腔内运动，中间有活塞杆，空间狭小；该装置结构复杂，空间布置困难；严重时，弹簧的伸缩可能会造成运动干涉。又如，授权公告号CN204755701U“大功率车用减震器”，利用置于减振器下部活塞杆上加工出的齿条与固接于发电机输入齿轮的啮合，在减振器工作时，活塞杆的上下移动，带动齿轮的转动，通过行星齿轮机构减矩增速，实现发电。该结构存在以下不足：减振器内腔的结构变化比较大，减振阻尼性能可能得不到保证；发电机输入齿轮轴内置于减振器下腔的工作液部位，减振器油液易渗漏，密封性不易得到保证；活塞杆置于中心，发电机输入齿轮轴偏置于减振器储油缸筒与工作缸筒的一侧，构造异形，结构欠合理。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种汽车减振发电装置，在基本不改变减振器阻尼及密封性的前提条件下实现振动能量回收利用。

本实用新型的技术方案是这样的：一种汽车减振发电装置，包括双向作用筒式减振器和发电机，所述双向作用筒式减振器的活塞杆的上部加工有齿条，所述齿条处于所述活塞杆的压缩行程的极限位置以上，所述齿条的有效长度大于所述活塞杆的行程，所述发电机固定设置于所述双向作用筒式减振器的缸筒外壁，所述发电机的输入轴与所述活塞杆的轴线正交设置，所述发电机的输入轴设有与所述齿条啮合的齿轮。

进一步地，所述发电机通过发电机安装支架与所述缸筒外壁固定连接，所述发电机安装支架包括弧形腹板、安装板和三角支撑板，所述弧形腹板和安装板垂直固定连接，所述三角支撑板的两侧边分别与所述弧形腹板和安装板的表面固定连接。

进一步地，所述安装板设有长度方向与所述发电机输入轴轴线平行且与活塞杆轴线均正交的腰形孔。

进一步地，所述齿轮经平键并通过紧固螺栓及垫圈固定于所述发电机的输入轴的轴头。

进一步地，所述发电机固定设置于所述双向作用筒式减振器的储油缸筒的靠近所述活塞杆的一端的外壁。

本实用新型所提供的技术方案的有益效果是，对于双向作用筒式减振器本身结构改动小，在基本不改变减振器阻尼及密封性的前提条件下，在减振器工作时，活塞杆作往复直线运动，带动硅整流发电机转子轴上固配的与活塞杆上部加工有齿条的并与之啮合的小齿轮进行发电；利用焊固于储油缸筒上部的发电机安装支架调节并紧固硅整流发电机，不容易产生发电组件与其他部件的干涉，方案合理，结构简单实用。

附图说明

图1为本实用新型汽车减振发电装置结构示意图。

图2为图1的AA向剖视示意图。

图3为发电机安装支架结构示意图。

图4为安装板俯视示意图。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型作进一步说明，但不作为对本实用新型的限定。

请参见图1至图4所示，本实施例涉及的汽车减振发电装置，包括双向作用筒式减振器和硅整流发电机1，双向作用筒式减振器的结构包括工作缸筒2和储油缸筒3，工作缸筒2设置在储油缸筒3内，阀板4安装在工作缸筒2内，阀板4安装有压缩阀和补偿阀，外圆与工作缸筒2定位，并焊固于工作缸筒2的下部；下端盖5内圆柱面与工作缸筒2外圆柱面定位，下端盖5外圆柱面与储油缸筒3内孔定位，三者焊固；用于铰接车桥的下吊环6焊固于下端盖5上。在阀板4下部，下端盖5上部位置的工作缸筒2的周壁加工有油液流通的(4个)通孔7，且与工作缸筒2和储油缸筒3构成的环形容腔连通。

装配有伸张阀和流通阀的活塞8安置于工作缸筒2内，活塞8中间的圆柱通孔与贯穿于活塞8中间的圆柱通孔的活塞杆9下端构成定位配合，且经锁紧螺母紧固。缸盖10下端圆柱形台阶的内圆柱面与工作缸筒2的外圆柱面径向定位，台阶下端面压靠在工作缸筒2的上端面，实现轴向定位，并焊合牢固。

缸盖10外圆柱面与储油缸筒3上部的内圆柱面定位配合且焊固可靠。缸盖10中间部位的圆柱形通孔与活塞杆9径向构成精密配合，为防止减振器工作液的渗漏，缸盖10中间部位的圆柱形通孔与活塞杆之间安装有密封装置。活塞杆9的上端部加工有外螺纹，与车架铰接的上吊环经螺纹连接并通过锁紧螺母固连。

在活塞杆9的上部，处于减振器工作行程范围内，且压缩行程的极限位置以上加工有与减振器行程匹配的齿条11，齿条11的有效长度大于减振器活塞杆9的行程。处于活塞杆9压缩行程的极限位置以上齿条不会下行到密封装置以下，防止减振液的渗漏。

发电机安装支架12包括弧形腹板12a、安装板12b和三角支撑板12c，弧形腹板12a和安装板12b垂直固定连接，三角支撑板12c的两侧边分别与弧形腹板12a和安装板12b的表面固定连接。安装板12b设有长度方向与发电机1输入轴轴线平行且与活塞杆9轴线正交的腰形孔13，腰形孔13的宽度及开档尺寸与发电机1底板上的内螺纹孔相匹配。发电机安装支架12通过与储油缸筒3上部匹配的弧形腹板12a焊固于储油缸筒3上部，硅整流发电机1通过螺栓及垫圈经安装板12b的腰形孔13紧固于安装板12b上；与齿条结构参数匹配的小齿轮14经平键并通过紧固螺栓及垫圈固定于硅整流发电机1的输入轴的轴头；小齿轮14与齿条11的全齿啮合可通过硅整流发电机1在安装板12b的腰形孔13的位置进行调整得到保证；小齿轮14与齿条11的啮合间隙由发电机安装支架12相对于储油缸筒3上部焊固部位得于保证。减振器工作时，受到压缩和伸张，活塞杆9便跟着下移和上行，与活塞杆9上的齿条11相连的小齿轮14随之转动，使得活塞杆的直线运动转化为发电机输入轴上小齿轮14的旋转运动，从而带动发电机输入轴旋转，产生交流电，经桥式整流，转化成直流电，同时经电压调节器保证了输出电压的恒定。

该装置具体工作过程过下：

(1)压缩行程：当汽车车轮滚上凸起和滚出凹坑时，车轮移近车架(车身)，减振器受压缩，减振器活塞8下移。活塞8下面的腔室(下腔)容积减小，油压升高，油液经过流通阀流到活塞8上面的腔室(上腔)。由于上腔被活塞杆9占去一部分空间，上腔内增加的容积小于下腔减小的容积，故还有一部分油液推开压缩阀，流回储油缸筒。这些阀对油液的节流作用便形成对悬架压缩运动的阻尼力。与此同时，活塞杆9的下行带动小齿轮14转动，经平键传递到输入轴，从而使得硅整流发电机1发电；此外，由于活塞杆9的齿条11带动了小齿轮14并使输入轴产生旋转而发电，因此阻碍了活塞杆9的下行。

(2)伸张行程：当车轮滚进凹坑或远离凸起时，车轮相对车身移开，减振器受拉伸。此时减振器活塞8向上移动。活塞8上腔油压升高，流通阀关闭。上腔内的油液便推开伸张阀流入下腔。同样，由于活塞杆9的存在，自上腔流来的油液还不足以充满下腔所增加的容积，下腔内产生一定的真空度，这时储油缸筒3中的油液便推开补偿阀流入下腔进行补充。此时，这些阀的节流作用即形成对悬架伸张运动的阻尼力。与此同时，活塞杆9的上行带动小齿轮14转动，经平键传递到输入轴，从而使得硅整流发电机1发电。此外，由于活塞杆9的齿条11带动了小齿轮14并使输入轴产生旋转而发电，因此阻碍了活塞杆9的上行。

Claims (5)

1.一种汽车减振发电装置，其特征在于：包括双向作用筒式减振器和发电机，所述双向作用筒式减振器的活塞杆的上部加工有齿条，所述齿条处于所述活塞杆的压缩行程的极限位置以上，所述齿条的有效长度大于所述活塞杆的行程，所述发电机固定设置于所述双向作用筒式减振器的缸筒外壁，所述发电机的输入轴与所述活塞杆的轴线正交设置，所述发电机的输入轴设有与所述齿条啮合的齿轮。

2.根据权利要求1所述的汽车减振发电装置，其特征在于：所述发电机通过发电机安装支架与所述缸筒外壁固定连接，所述发电机安装支架包括弧形腹板、安装板和三角支撑板，所述弧形腹板和安装板垂直固定连接，所述三角支撑板的两侧边分别与所述弧形腹板和安装板的表面固定连接。

3.根据权利要求2所述的汽车减振发电装置，其特征在于：所述安装板设有长度方向与所述发电机输入轴轴线平行且与活塞杆轴线均正交的腰形孔。

4.根据权利要求1所述的汽车减振发电装置，其特征在于：所述齿轮经平键并通过紧固螺栓及垫圈固定于所述发电机的输入轴的轴头。

5.根据权利要求1所述的汽车减振发电装置，其特征在于：所述发电机固定设置于所述双向作用筒式减振器的储油缸筒的靠近所述活塞杆的一端的外壁。

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