DE102013109334B4 - Energie-Regenerierungsvorrichtung eines Radaufhängungssystems für ein Fahrzeug - Google Patents

Energie-Regenerierungsvorrichtung eines Radaufhängungssystems für ein Fahrzeug Download PDF

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Abstract

Energie-Regenerierungsvorrichtung eines Radaufhängungssystems für ein Fahrzeug, die Vorrichtung aufweisend:eine Radaufhängungsverbindung (30), die einen Radträger mit einer Karosserie (100) verbindet;eine Buchse (40), die zwischen einem Karosserie-Verbindungsabschnitt (31) der Radaufhängungsverbindung (30) und der Karosserie (100) angeordnet ist und eine Gelenkbewegung der Radaufhängungsverbindung (30) durch ein Ausgangsrad (41) ausgibt;ein einseitiger Leistungs-Übermittler (50), der mit dem Ausgangsrad (41) der Buchse (40) verbunden ist, die Gelenkbewegung, die von dem Ausgangsrad (41) durch ein Eingangsrad (51) übertragen wird, erhält und nur eine einseitige Rotationsleistung ausgibt;ein Generator (60), der an einer Seite der Karosserie (100) angeordnet ist und Elektrizität generiert, während er von der übertragenen einseitigen Rotationsleistung rotiert wird;ein Drehzahlerhöher (70), der zwischen dem Generator (60) und dem einseitigen Leistungs-Übermittler (50) angeordnet ist, die einseitige Rotationsleistung, die von dem einseitigen Leistungs-Übermittler (50) übertragen wird, beschleunigt und die einseitige Rotationsleistung mit erhöhter Drehzahl zu einer Rotationsachse (61) des Generators (60) überträgt;ein Gleichrichter (80), der mit dem Generator (60) elektrisch verbunden ist, um die Elektrizität, die von dem Generator (60) generiert wird, gleichzurichten; undeine Batterie (90), die mit dem Gleichrichter (80) elektrisch verbunden ist, um elektrische Energie zu akkumulieren;gekennzeichnet dadurch, dass die Buchse (40) aufweist:ein Außenrohr (42), das mit dem Karosserie-Verbindungsabschnitt (31) der Radaufhängungsverbindung (30) verbunden ist;ein Innenrohr (43), das im Inneren des Außenrohrs (42) angeordnet ist und an eine Seite der Karosserie (100) befestigt ist;eine Gummihülse (44), die zwischen dem Außenrohr (42) und dem Innenrohr (43) angeordnet ist und mit dem Außenrohr (42) verbunden ist;ein Ausgangsrad (41), das mit der Gummihülse (44) durch eine innere Verlängerung (41a), die sich zwischen der Gummihülse (44) und dem Innenrohr (43) erstreckt, verbunden ist;ein Lagerstützring (45), der an die Innenseite der inneren Verlängerung (41a) des Ausgangsrades (41) befestigt ist; undein erstes Lager (46), das auf der Außenseite des Innenrohrs (43) im Reibkontakt mit dem Lagerstützring (45) angeordnet ist.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die Erfindung betrifft eine Energie-Regenerierungsvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die vorliegende Offenbarung betrifft allgemein eine Energie-Regenerierungsvorrichtung eines Radaufhängungs-systems für ein Fahrzeug (z.B. ein Kraftfahrzeug). Insbesondere betrifft die vorliegende Offenbarung eine Energie-Regenerierungsvorrichtung eines Radaufhängungs-systems für ein Fahrzeug, die an einem Karosserie-Verbindungsabschnitt einer Radaufhängungsverbindung montiert ist und kinetische Rotationsenergie, die von Fahrzeugrädern erzeugt wird, in elektrische Energie regeneriert (bzw. zurückgewinnt).
  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Eine wie eingangs beschriebene Energie-Regenerierungsvorrichtung ist z.B. aus der DE 10 2011 054 854 A1 bekannt. Die DE 10 2010 035 087 A1 offenbart einen elektrischen Dämpfer für ein Kraftfahrzeug, die DE 10 2011 054 580 A1 offenbart einen Personenkraftwagen mit einer Karosserie. Im Allgemeinen ist ein Radaufhängungssystem eines Fahrzeugs eine Vorrichtung, die zwischen einer Karosserie und Rädern angeordnet ist und die zwei starren Körper mittels einer oder einer Mehrzahl von Verbindungen verbindet. Das Radaufhängungssystem steuert mechanisch und angemessen eine relative Bewegung zwischen der Karosserie und den Rädern, indem eine vertikale Bewegungslast mit einer Chassisfeder und einem Stoßdämpfer getragen wird, und steuert angemessen die hohe Steifheit und Flexibilität.
  • Das Radaufhängungssystem ist dazu da, um durch effektives Blockieren eines unregelmäßigen Inputs von Straßen, welcher während einer Fahrt in einem Fahrzeug verursacht wird, den Insassen einen hohen Fahrkomfort bereitzustellen, und um durch angemessenes Steuern einer Fahrzeugerschütterung, die aufgrund einer Straßen-beschaffenheit verursacht wird, Komfort für einen Fahrer bereitzustellen. Wenn ein Fahrzeug auf einer ungleichmäßigen Straße fährt, stellt ferner das Radaufhängungssystem die Sicherheit des Fahrzeugs beim Drehen oder Bremsen sicher, indem die vertikale Last an den Flächen der Reifen, die in Kontakt mit dem Boden sind, auf einem angemessenen Niveau aufrechterhalten wird.
  • Verschiedene Arten von Radaufhängungssystemen wurden entwickelt und in Fahrzeugen verwendet, um diese Anforderungen zu erfüllen, und gemäß eines Beispiels des allgemeinen Radaufhängungssystems, wie in 1 gezeigt, trägt ein Radträger (bzw. Achsschenkel) 4 ein Rad 2, so dass die Rotation des Rades 2 bereitgestellt wird. Ein oberer Teil des Radträgers 4 ist mit einer Karosserie 10 (Hilfsrahmen oder Fahrschemel) durch einen vorderen, oberen Lenker (bzw. Arm) 6 und einen hinteren, oberen Lenker (bzw. Arm) 8, die in einer transversalen (bzw. querlaufenden) Richtung des Fahrzeug angeordnet sind, verbunden, und ein unterer Teil des Radträgers 4 ist mit einer Karosserie 10 durch einen unteren Lenker (bzw. Arm) 12 und einen Hilfslenker (bzw. Hilfsarm) 14, die in der transversalen Richtung des Fahrzeugs angeordnet sind, und einem Längslenker (bzw. Längsarm) 16, der in einer Längsrichtung des Fahrzeug angeordnet ist, verbunden.
  • Ferner ist der obere Teil des Radträgers 4 durch einen Stoßdämpfer 18 mit der Karosserie verbunden, und eine Feder 20 mit einem elastischen Element ist zwischen dem unteren Lenker 12 und der Karosserie angeordnet, so dass ein Stoß von einer Straße abgeschwächt wird und Vibrationen reduziert werden, und dadurch der Fahrkomfort erhöht wird.
  • Ferner ist ein Ende einer Stabilisatorstange 22, die an der Karosserie befestigt ist, mit dem unteren Lenker 12 durch ein Verbindungsglied 24 verbunden, und hindert so die Karosserie vor dem Rollen.
  • Gemäß der bezogenen Technik kann das Radaufhängungssystem die Stöße von der Straße abschwächen, Vibrationen reduzieren und die Karosserie vor dem Rollen hindern; allerdings wird die kinetische Energie, die von den Radaufhängungsverbindungen 6, 8, 12, 14 und 16 erzeugt wird, welche fortlaufend ein Stoßen und Rückstoßen gemäß den Fahrbedingungen des Fahrzeugs wiederholen, nicht regeneriert.
  • Die obigen Informationen, die in diesem Hintergrundteil offenbart sind, sind nur zur Verbesserung des Verständnisses des Hintergrundes der Offenbarung, und darum können diese Informationen beinhalten, die nicht den Stand der Technik bilden, der einem Fachmann in diesem Land bereits bekannt ist.
  • KURZE ERLÄUTERUNG DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Offenbarung wurde im Bestreben gemacht, eine Energie-Regenerierungsvorrichtung eines Radaufhängungssystems für ein Fahrzeug bereitzustellen, die die Vorteile hat, dass die Energieeffizienz durch Regenerierung kinetischer Energie, vom Stoßen und Rückstoßen der Fahrzeugräder abhängig von Fahrbedingungen, in elektrische Energie erhöht werden kann.
  • Erfindungsgemäß ist eine Energie-Regenerierungsvorrichtung eines Radaufhängungssystems für ein Fahrzeug vorgesehen, die aufweist: eine Radaufhängungsverbindung bzw. ein Radaufhängungsverbindungsteil (kurz: Radaufhängungsverbindung), die einen Radträger mit einer Karosserie verbindet; eine Buchse, die zwischen einem Karosserie-Verbindungsabschnitt der Radaufhängungsverbindung und der Karosserie angeordnet ist und eine Gelenkbewegung (bzw. Drehgelenkbewegung) der Radaufhängungsverbindung durch ein Ausgangsrad (bzw. Ausgangszahnrad oder Ausgangsgetriebe) ausgibt; einen einseitigen Leistungs-Übermittler (bzw. Antriebsleistungs-Übermittler), der mit dem Ausgangsrad der Buchse verbunden ist, die Gelenkbewegung, welche von dem Ausgangsrad durch ein Eingangsrad (bzw. Eingangszahnrad oder Eingangsgetriebe) übertragen wird, erhält, und die einseitige Rotationsleistung ausgibt; einen Generator, der an einer Seite der Karosserie angeordnet ist und Elektrizität generiert, während er von der übertragenen einseitigen Rotationsleistung rotiert wird; einen Drehzahlerhöher, der zwischen dem Generator und dem einseitigen Leistungs-Übermittler angeordnet ist, die einseitige Rotationsleistung, welche von dem einseitigen Leistungs-Übermittler übertragen wird, beschleunigt und die einseitige Rotationsleistung mit erhöhter Drehzahl zu einer Rotationsachse des Generators überträgt; ein Gleichrichter, der mit dem Generator elektrisch verbunden ist und die Elektrizität, welche von dem Generator erzeugt wird, gleichrichtet; und eine Batterie, die mit dem Gleichrichter elektrisch verbunden ist und elektrische Energie akkumuliert.
  • Die Buchse weist auf: ein Außenrohr, das mit dem Karosserie-Verbindungsabschnitt der Radaufhängungs-verbindung verbunden ist; ein Innenrohr, das im Inneren des Außenrohres angeordnet ist und an eine Seite der Karosserie befestigt ist; eine Gummihülse, die zwischen dem Außenrohr und dem Innenrohr angeordnet ist und mit dem Außenrohr verbunden ist; ein Ausgangsrad (bzw. Ausgangszahnrad oder Ausgangsgetriebe), das mit der Gummihülse durch eine innere Verlängerung, welche sich zwischen der Gummihülse und dem Innenrohr erstreckt, verbunden ist; ein Lagerstützring, der an die Innenseite der inneren Verlängerung des Ausgangsrades befestigt ist; und ein erstes Lager, das auf der Außenseite des Innenrohrs im Reibkontakt mit dem Lagerstützring angeordnet ist.
  • Das erste Lager kann ein Plastik-Gleitlager (bzw. Plastik-Reibungslager) sein.
  • Der Lagerstützring kann ein Spritzguss-Plastikprodukt sein.
  • Die Energie-Regenerierungsvorrichtung eines Radaufhängungssystems für ein Fahrzeug kann ferner ein zweites Lager, das zwischen der Innenseite des Ausgangsrades und der Außenseite des Innenrohres angeordnet ist, aufweisen.
  • Das zweite Lager kann ein Nadellager sein.
  • Der einseitige Leistungs-Übermittler kann aufweisen: ein Innengehäuse; ein Außengehäuse, das mit dem Innengehäuse verbunden ist, ein Schrauben-Einführrohr hat, in welches eine Schraube eingeführt wird (bzw. ist); das Eingangsrad (bzw. Eingangszahnrad oder Eingangsgetriebe), das mit dem Ausgangsrad (bzw. Ausgangszahnrad oder Ausgangsgetriebe) im Inneren des Innengehäuses und des Außengehäuses im Eingriff ist, eine äußere Verlängerung hat, die sich axial nach Außen erstreckt; ein drittes Lager, das zwischen der Außenseite des Eingangsrades und der Innenseite des Innengehäuses angeordnet ist; ein viertes Lager, das zwischen der Innenseite der äußeren Verlängerung und der Außenseite des Schrauben-Einführrohres angeordnet ist; eine einseitige (bzw. Einweg-) Kupplung, die auf der Außenseite der äußeren Verlängerung angeordnet ist; ein Drehzahlerhöher-Rad (bzw. Drehzahlerhöher-Zahnrad oder Drehzahlerhöher-Getriebe), das auf der Außenseite der einseitigen Kupplung angeordnet ist; und ein oder mehrere Leerlaufräder (bzw. Leerlaufzahnräder oder Leerlauf-getriebe), die eine einseitige Rotationsleistung zum Drehzahlerhöher, welcher im Eingriff mit dem Drehzahlerhöher-Rad steht, übertragen.
  • Die einseitige Kupplung kann beim Stoßen der Radaufhängungsverbindung Rotationsleistung von dem Ausgangsrad zum Drehzahlerhöher-Rad übertragen.
  • Die einseitige Kupplung kann beim Rückstoßen der Radaufhängungsverbindung Rotationsleistung von dem Ausgangsrad zum Drehzahlerhöher-Rad übertragen.
  • Der Drehzahlerhöher kann aufweisen: ein Drehzahlerhöher-Gehäuse, das zwischen dem Generator und dem einseitigen Leistungs-Übermittler einstückig gebildet ist; und ein oder mehrere Planetengetriebesätze, die in dem Drehzahlerhöher-Gehäuse angeordnet sind.
  • Die ein oder mehreren Planetengetriebesätze können Einzelritzel-Planetengetriebesätze sein.
  • Die ein oder mehreren Planetengetriebesätze können drei Einzelritzel-Planetengetriebesätze sein.
  • Die drei Planetengetriebesätze können so verbunden sein, dass ein Hohlrad von jedem der Einzelritzel-Planetengetriebesätze an das Drehzahlerhöher-Gehäuse befestigt ist und als ein fixiertes Element arbeitet, dass ein Planetenträger als ein Eingangselement arbeitet und dass ein Sonnenrad als ein Ausgangselement arbeitet.
  • Die drei Planetengetriebesätze können aufweisen (bzw. gebildet sein aus): einen ersten Planetengetriebesatz, der ein Einzelritzel-Planetengetriebesatz ist, einschließlich eines ersten Sonnenrades, eines ersten Hohlrades und eines ersten Planetenträgers, der ein erstes Ritzel trägt, welches im Eingriff mit dem ersten Sonnenrad und dem ersten Hohlrad dazwischen ist; einen zweiten Planetengetriebesatz, der ein Einzelritzel-Planetengetriebesatz ist, einschließlich eines zweiten Sonnenrades, eines zweiten Hohlrades und eines zweiten Planetenträgers, der ein zweites Ritzel trägt, welches im Eingriff mit dem zweiten Sonnenrad und dem zweiten Hohlrad dazwischen ist; und einen dritten Planetengetriebesatz, der ein Einzelritzel-Planetengetriebesatz ist, einschließlich eines dritten Sonnenrades, eines dritten Hohlrades und eines dritten Planetenträgers, der ein drittes Ritzel trägt, welches im Eingriff mit dem dritten Sonnenrad und dem dritten Hohlrad dazwischen ist.
  • Das erste, zweite und dritte Hohlrad des ersten, zweiten und dritten Planetengetriebesatzes kann einstückig gebildet sein und an die Innenseite des Drehzahlerhöher-Gehäuses befestigt sein, das erste Sonnenrad kann mit dem zweiten Planetenträger verbunden sein, das zweite Sonnenrad kann mit dem dritten Planetenträger verbunden sein, und die Rotationsleistung (bzw. Rotationsantriebsleistung), die von dem einseitigen Leistungs-Übermittler durch den ersten Planetenträger zugeführt wurde, kann eine erhöhte Drehzahl aufweisen und durch das dritte Sonnenrad zur Rotationsachse des Generators übertragen werden.
  • Die Radaufhängungsverbindung kann eine von einer Anzahl von Verbindungen sein, die den Radträger mit der Karosserie in einer Hinterrad-Federbein-Radaufhängung verbinden.
  • Die Radaufhängungsverbindung kann eine der Verbindungen sein, die den Radträger mit der Karosserie in einer Doppellenker-, Querlenker- oder Doppelquerlenker-Radaufhängung verbinden.
  • BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
    • 1 ist eine schematische Darstellung eines Beispiels eines allgemeinen Radaufhängungssystems.
    • 2 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Energie-Regenerierungsvorrichtung gemäß einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt.
    • 3 ist eine perspektivische Explosionsansicht, die die Energie-Regenerierungs-vorrichtung gemäß einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt.
    • 4 ist ein Querschnitt entlang der Linie A-A in 1.
    • 5 ist eine Ansicht, die einen Betriebszustand der Energie-Regenerierungsvorrichtung gemäß einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
  • Exemplarische Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung werden im Einzelnen mit Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erläutert.
  • Ferner werden die Größen und Dicken der Konfigurationen, die in den Zeichnungen gezeigt sind, zur Einfachheit der Beschreibung wahlweise bereitgestellt, so dass die vorliegende Offenbarung nicht auf diejenige, die in den Zeichnungen gezeigt ist, beschränkt ist, und die Dicken übertrieben sind, um einige Teile und Bereiche zu verdeutlichen.
  • Die nicht auf die Beschreibung bezogenen Teile der exemplarischen Ausführungsformen sind nicht dargestellt, um die Beschreibung klar zu machen, und gleiche Bezugszeichen kennzeichnen gleiche Elemente in der Beschreibung.
  • 2 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Energie-Regenerierungsvorrichtung gemäß einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt, und 3 ist eine perspektivische Explosions-ansicht, die die Energie-Regenerierungsvorrichtung gemäß einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt.
  • Bezugnehmend auf die 2 und 3 weist eine Energie-Regenerierungsvorrichtung gemäß einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung eine Radaufhängungsverbindung 30, eine Buchse 40, einen einseitigen Leistungs-Übermittler (bzw. Antriebsleistungs-Übermittler) 50, einen Generator 60, einen Drehzahlerhöher 70, einen Gleichrichter 80 und eine Batterie 90 auf.
  • Die Radaufhängungsverbindung 30 meint alle Verbindungen, die einen Radträger (siehe 1) mit einer Karosserie 100 (Hinterradelement) verbinden und abhängig von der Beschaffenheit einer Straße fortlaufend stoßen und rückstoßen.
  • Die Energie-Regenerierungsvorrichtung ist als ein Beispiel auf eine Hinterrad-Federbein-Radaufhängung angewendet, ist aber nicht darauf beschränkt.
  • Das heißt, dass die Radaufhängungsverbindung 30 auf alle Typen von Verbindungen, die einen Radträger mit einer Karosserie verbinden, um eine Verbindungsfunktion zu schaffen, in allen Typen von Radaufhängungen, einschließlich einer Mehrlenkerachsen- (bzw. Multilink-), Doppellenker- und einer (Doppel)Querlenker-Radaufhängung angewendet werden kann, und ebenso auf die Vorderräder angewendet werden kann.
  • Die Buchse 40 ist zwischen einem Karosserie-Verbindungsabschnitt 31 der Radaufhängungsverbindung 30 und der Karosserie 100 angeordnet, und gibt aufgrund einer Rotation (Schwenkung) der Radaufhängungsverbindung 30 eine zweiseitige Rotationsleistung (bzw. Rotationsantriebs-leistung) des Karosserie-Verbindungsabschnittes 31 durch ein Ausgangsrad (bzw. Ausgangszahnrad oder Ausgangsgetriebe) 41 aus.
  • Der einseitige Leistungs-Übermittler 50 ist mit dem Ausgangsrad 41 der Buchse 40 verbunden, erhält die zweiseitige (bzw. bidirektionale) Rotation, die von dem Ausgangsrad 41 durch ein Eingangsrad (bzw. Eingangszahnrad oder Eingangsgetriebe) 51 übertragen wird, und überträgt eine einseitige Rotationsleistung (bzw. Rotationsantriebsleistung) zum Drehzahlerhöher 70.
  • Der Generator 60 generiert elektrische Energie, während er von der einseitigen Rotationsleistung, die von dem Geschwindigkeitsbooster 70 übertragen wird, rotiert wird.
  • Der Drehzahlerhöher 70 beschleunigt die einseitige Rotationsleistung, die von dem einseitigen Leistungs-Übermittler 50 übertragen wird, und überträgt die Rotationsleistung mit erhöhter Drehzahl zu einer Rotationsachse 61 des Generators 60.
  • Ferner ist der Gleichrichter 80 mit dem Generator 60 elektrisch verbunden und richtet die Elektrizität, die von den Generator 60 generiert wird, gleich, und die Batterie 90 ist mit dem Gleichrichter 80 elektrisch verbunden und akkumuliert die elektrische Energie.
  • Die Konfiguration der Energie-Regenerierungs-vorrichtung wird ausführlicher erläutert. Die Radaufhängungsverbindung 30, ein Verbindungselement mit einer vorbestimmten Länge, hat einen Rad-Verbindungsabschnitt 32 und den Karosserie-Verbindungsabschnitt 31, die jeweils an beiden Enden gebildet sind, der Rad-Verbindungsabschnitt 32 ist durch eine Gummihülse 33 mit einem Radträger (4 in 1) verbunden, und der Karosserie-Verbindungsabschnitt 31 ist durch die Buchse 40 mittels einer Schraube B an die Karosserie 100 befestigt.
  • Da der Rad-Verbindungsabschnitt 32 um den Karosserie-Verbindungsabschnitt 31 rotiert (Gelenkbewegung bzw.
  • Drehgelenkbewegung), generiert daher der Karosserie-Verbindungsabschnitt 31 abhängig von der Beschaffenheit der Straße durch die Buchse 40 Rotationsleistung in einer Richtung (vorwärts) und in der anderen Richtung (rückwärts).
  • Die Buchse 40 weist, wie in 4 gezeigt, ein Außenrohr 42, ein Innenrohr 43, eine Gummihülse 44, das Ausgangsrad 41, einen Lagerstützring 45 und ein erstes Lager 46 auf.
  • Das Außenrohr 42 ist in dem Karosserie-Verbindungsabschnitt 31 der Radaufhängungsverbindung 30 eingebaut und befestigt, und das Innenrohr 43 ist im Inneren des Außenrohrs 42 angeordnet und ist durch die Schraube B an eine Seite der Karosserie 100 befestigt.
  • Die Gummihülse 44 ist zwischen dem Außenrohr 42 und dem Innenrohr 43 angeordnet und kann an die Innenseite des Außenrohres 42 geklebt sein.
  • Das Ausgangsrad 41 hat eine innere Verlängerung 41a, die sich zwischen der Gummihülse 44 und dem Innenrohr 43 erstreckt, und ist durch die innere Verlängerung 41a mit der Gummihülse 44 verbunden.
  • Der Lagerstützring 45 ist an die Innenseite der inneren Verlängerung 41a des Ausgangsrades 41 befestigt.
  • Das erste Lager 46 kann ein Plastik-Gleitlager (bzw. Plastik-Reibungslager) sein und kann an der Außenseite des Innenrohrs 43 angeordnet sein.
  • Das erste Lager 46 und der Lagerstützring 45 können Spritzguss-Plastikprodukte sein und können, mit dem Reibungskoeffizienten minimiert, in Kontakt miteinander stehen.
  • Ein zweites Lager 47 kann zwischen der Innenseite des Ausgangsrades 41 und der Außenseite des Innenrohrs 43 angeordnet sein, wobei das zweite Lager 47 ein Nadellager sein kann.
  • Der einseitige Leistungs-Übermittler 50 weist ein Innengehäuse 52 und ein Außengehäuse 53 auf, das Innengehäuse 52 ist bei der Buchse 40 angeordnet, und das Außengehäuse 53 ist auf der Außenseite mit dem Innengehäuse 52 verbunden.
  • Ein Schrauben-Einführrohr 53a, das sich axial nach innen erstreckt, um die Schraube B durchzuführen, ist einstückig durch das (bzw. mit dem) Außengehäuse 53 gebildet.
  • Ferner weist der einseitige Leistungs-Übermittler 50 ein Eingangsrad (bzw. Eingangszahnrad oder Eingangsgetriebe) 51, ein drittes Lager 54, ein viertes Lager 55, eine einseitige (bzw. Einweg-) Kupplung 56, ein Drehzahlerhöher-Rad (bzw. Drehzahlerhöher-Zahnrad oder Drehzahlerhöher-Getriebe) 57 und ein oder mehrere Leerlauf-Räder (bzw. Leerlauf-Zahnräder oder Leerlauf-Getriebe) 58 und 59 auf, die im Inneren des Innengehäuses 52 und des Außengehäuses 53 angeordnet sind.
  • Das Eingangsrad 51 hat rund um die Innenseite Zähne, greift in das Ausgangsrad 41 im Inneren des Innengehäuses 52 und des Außengehäuses 53 ein, und hat eine äußere Verlängerung 51a, die sich axial nach Außen erstreckt.
  • Das dritte Lager 54 ist zwischen der Außenseite des Eingangsrades 51 und der Innenseite des Innengehäuses 52 angeordnet, und das vierte Lager 55 ist zwischen der Innenseite der äußeren Verlängerung 51a und der Außenseite des Schrauben-Einführrohres 53a angeordnet.
  • Die einseitige Kupplung 56 ist auf der Außenseite der äußeren Verlängerung 51a des Eingangsrades 51 angeordnet, und das Drehzahlerhöher-Rad 57 ist auf der Außenseite der einseitigen Kupplung 56 angeordnet. Das Drehzahlerhöher-Rad 57 erhält nur eine einseitige Rotationsleistung von der einseitigen Kupplung 56 und rotiert nur in eine Richtung.
  • Ferner sind, wie in 3 gezeigt, die zwei Leerlaufräder 58 und 59 im Eingriff mit dem Drehzahlerhöher-Rad 57 und übertragen die einseitige Rotationsleistung von dem Drehzahlerhöher-Rad 57 zum Drehzahlerhöher 70. Obwohl zwei Leerlaufräder 58 und 59 in den Zeichnungen vorgesehen sind, ist die vorliegende Offenbarung nicht darauf beschränkt, und ein oder drei oder mehr Leerlaufräder können abhängig von dem Raum im Inneren des Innengehäuses 52 und des Außengehäuses 53 und der Anzahl der Zähne der Leerlaufräder vorgesehen werden.
  • Die einseitige Kupplung 56 ist angeordnet, um die Rotationsleistung des Ausgangsrades 41 mit dem Drehzahlerhöher-Rad 57 zu verbinden, wenn die Rad-aufhängungsverbindung 30 sich stößt, aber die vorliegende Offenbarung ist nicht darauf beschränkt, und wenn die Richtung der einseitigen Kupplung 56 verändert wird, kann die einseitige Kupplung 56 die Rotationsleistung des Ausgangsrades 41 mit dem Drehzahlerhöher-Rad 57 verbinden, wenn die Radaufhängungsverbindung 30 zurückstößt.
  • Der Generator 60 kann in einer Installationsöffnung 101, die an einer Seite des karosserieseitigen 100 Elementes gebildet ist, eingefügt sein.
  • Der Generator 60 generiert Elektrizität mittels der Rotationsleistung, die von dem Drehzahlerhöher 70 mit erhöhter Drehzahl übertragen wird.
  • Der Drehzahlerhöher 70 weist ein oder mehrere Planetengetriebesätze PG1, PG2 und PG3 auf, die in einem Drehzahlerhöher-Gehäuse 71 angeordnet sind, welches zwischen dem Generator 60 und dem einseitigen Leistungs-Übermittler 50 einstückig gebildet ist, und obwohl drei Planetengetriebesätze in den Zeichnungen vorgesehen sind, ist die vorliegende Offenbarung nicht darauf beschränkt und eine angemessene Anzahl von Planetengetriebesätzen, die die Drehzahl (bzw. Umdrehungsgeschwindigkeit) beim Stoßen und Rückstoßen auf eine optimale Drehzahl bzw. Geschwindigkeit für den Generator 60 erhöhen können, um Elektrizität zu generieren, kann vorgesehen werden. Die Konfiguration, die aus drei Planetengetriebesätzen PG1, PG2 und PG3 besteht, ist hierin für ein besseres Verständnis und zur Einfachheit der Beschreibung beispielhaft gezeigt.
  • Alle drei Planetengetriebesätze PG1, PG2 und PG3 können Einzelritzel-Planetengetriebesätze sein und sind so verbunden, dass die Hohlräder R1, R2 und R3 der jeweiligen Einzelritzel-Planetengetriebesätze PG1, PG2 und PG3 an das Drehzahlerhöher-Gehäuse 71 befestigt sind, um als fixierte Elemente zu arbeiten, dass die Planetenträger PC1, PC2 und PC3 als Eingangselemente arbeiten, und dass die Sonnenräder S1, S2 und D3 als Ausgangselemente arbeiten.
  • Der erste Planentengetriebesatz PG1, als ein Einzelritzel-Planetengetriebesatz, weist das erste Sonnenrad S1, das erste Hohlrad R1 und den ersten Planetenträger PC1 auf, der ein erstes Ritzel P1 trägt, welches im Eingriff mit dem ersten Sonnenrad S1 und dem ersten Hohlrad R1 dazwischen ist.
  • Der zweite Planetengetriebesatz PG2, als ein Einzelritzel-Planetengetriebesatz, weist das zweite Sonnenrad S2, das zweite Hohlrad R2 und den zweiten Planetenträger PC2 auf, der ein zweites Ritzel P2 trägt, welches im Eingriff mit dem zweiten Sonnenrad S2 und dem zweiten Hohlrad R2 dazwischen ist.
  • Der dritte Planetengetriebesatz PG3, als ein Einzelritzel-Planetengetriebesatz, weist das dritte Sonnenrad S3, das dritte Hohlrad R3 und den dritten Planetenträger PC3 auf, der ein drittes Ritzel P3 trägt, welches im Eingriff mit dem dritten Sonnenrad S3 und dem dritten Hohlrad R3 dazwischen ist.
  • In dem ersten, zweiten und dritten Planetengetriebesatz PG1, PG2 und PG3 sind das erste, zweite und dritte Hohlrad R1, R2 und R2 einstückig gebildet und an die Innenseite des Drehzahlerhöher-Gehäuses 71 befestigt, das erste Sonnenrad S1 ist mit dem zweiten Planetenträger PC2 verbunden, und das zweite Sonnenrad S2 ist mit dem dritten Planetenträger PC3 verbunden.
  • Dementsprechend erhöht der Drehzahlerhöher 70 in mehreren Schritten die Drehzahl (bzw. Umdrehungs-geschwindigkeit), die durch den ersten Planetenträger PC1 von dem Leerlaufrad 59 des einseitigen Leistungs-Übermittlers 50 zugeführt wurde, und überträgt die erhöhte Drehzahl durch das dritte Sonnenrad S3 zur Rotationsachse 61 des Generators 60.
  • Der erste Planetenträger PC1 ist durch eine Trägerscheibe 73 gestützt.
  • Bezugnehmend auf 5 rotiert in der Energie-Regenerierungsvorrichtung eines Radaufhängungssystems im Inneren des Karosserie-Verbindungsabschnittes 31 die Radaufhängungsverbindung 30 wiederholt das Außenrohr 42 der Buchse 40 in eine Richtung (vorwärts) und die andere Richtung (rückwärts), da das Rad W fortlaufend ein Stoßen und Rückstoßen abhängig von der Beschaffenheit der Oberfläche einer Straße wiederholt.
  • Dementsprechend schwächt das Außenrohr 42 mit der Gummihülse 44 die Rotationskraft ab und überträgt die Rotationskraft zum Ausgangsrad 41, und das Ausgangsrad 41 überträgt durch das Eingangsrad 51 die Rotationsleistung (bzw. Rotationsantriebsleistung) zur einseitigen Kupplung 56.
  • Das Drehzahlerhöher-Rad 57 überträgt durch die Leerlaufräder 58 und 59 die einseitige Rotationsleistung zum Drehzahlerhöher 70, und der Drehzahlerhöher 70 beschleunigt die einseitige Rotationsleistung, die durch den Betrieb von ein oder mehreren Planetengetriebesätzen PG1, PG2 und PG3 zugeführt wird, und überträgt die einseitige Rotationsleistung mit erhöhter Drehzahl zum Generator 60, und generiert dadurch Elektrizität.
  • Die Elektrizität, die von dem Generator 60 generiert wird, wird von dem Gleichrichter 80, wie oben erläutert, gleichgerichtet, und die Batterie wird aufgeladen.
  • Das heißt, dass die kinetische Energie aus der Bewegung eines Fahrzeug in elektrische Energie regeneriert (bzw. zurückgewonnen) wird, so dass die Energieeffizienz erhöht werden kann.
  • Ferner kann die Energie-Regenerierungsvorrichtung auf den Karosserie-Verbindungsabschnitt von allen Radaufhängungsverbindungen, die abhängig von der Straßenbeschaffenheit nach oben / unten schwenken, ungeachtet des Konfigurationstyps der Radaufhängung, das heißt alle Typen von Verbindungen, die einen Radträger mit einer Karosserie verbinden, um eine Verbindungsfunktion zu schaffen, in allen Typen von Radaufhängungsverbindungen, einschließlich eines Mehrlenkerachsen-Typs (bzw. eines Multilink-Typs), eines MacPherson-Typs, eines Doppellenker-Typs und eines (Doppel)Querlenker-Typs, angewendet werden und kann Energie regenerieren.
  • Obwohl diese Offenbarung in Verbindung mit dem, was derzeit als praktische exemplarische Ausführungsformen betrachtet wird, beschrieben wurde, sollte es verstanden werden, dass die vorliegende Offenbarung nicht auf die offenbarten Ausführungsformen beschränkt ist, sondern im Gegenteil beabsichtigt ist, verschiedene Modifikationen und äquivalente Anordnungen, die innerhalb des Sinnes und des Schutzbereiches der angehängten Ansprüche einbezogen sind, zu decken.

Claims (16)

  1. Energie-Regenerierungsvorrichtung eines Radaufhängungssystems für ein Fahrzeug, die Vorrichtung aufweisend: eine Radaufhängungsverbindung (30), die einen Radträger mit einer Karosserie (100) verbindet; eine Buchse (40), die zwischen einem Karosserie-Verbindungsabschnitt (31) der Radaufhängungsverbindung (30) und der Karosserie (100) angeordnet ist und eine Gelenkbewegung der Radaufhängungsverbindung (30) durch ein Ausgangsrad (41) ausgibt; ein einseitiger Leistungs-Übermittler (50), der mit dem Ausgangsrad (41) der Buchse (40) verbunden ist, die Gelenkbewegung, die von dem Ausgangsrad (41) durch ein Eingangsrad (51) übertragen wird, erhält und nur eine einseitige Rotationsleistung ausgibt; ein Generator (60), der an einer Seite der Karosserie (100) angeordnet ist und Elektrizität generiert, während er von der übertragenen einseitigen Rotationsleistung rotiert wird; ein Drehzahlerhöher (70), der zwischen dem Generator (60) und dem einseitigen Leistungs-Übermittler (50) angeordnet ist, die einseitige Rotationsleistung, die von dem einseitigen Leistungs-Übermittler (50) übertragen wird, beschleunigt und die einseitige Rotationsleistung mit erhöhter Drehzahl zu einer Rotationsachse (61) des Generators (60) überträgt; ein Gleichrichter (80), der mit dem Generator (60) elektrisch verbunden ist, um die Elektrizität, die von dem Generator (60) generiert wird, gleichzurichten; und eine Batterie (90), die mit dem Gleichrichter (80) elektrisch verbunden ist, um elektrische Energie zu akkumulieren; gekennzeichnet dadurch, dass die Buchse (40) aufweist: ein Außenrohr (42), das mit dem Karosserie-Verbindungsabschnitt (31) der Radaufhängungsverbindung (30) verbunden ist; ein Innenrohr (43), das im Inneren des Außenrohrs (42) angeordnet ist und an eine Seite der Karosserie (100) befestigt ist; eine Gummihülse (44), die zwischen dem Außenrohr (42) und dem Innenrohr (43) angeordnet ist und mit dem Außenrohr (42) verbunden ist; ein Ausgangsrad (41), das mit der Gummihülse (44) durch eine innere Verlängerung (41a), die sich zwischen der Gummihülse (44) und dem Innenrohr (43) erstreckt, verbunden ist; ein Lagerstützring (45), der an die Innenseite der inneren Verlängerung (41a) des Ausgangsrades (41) befestigt ist; und ein erstes Lager (46), das auf der Außenseite des Innenrohrs (43) im Reibkontakt mit dem Lagerstützring (45) angeordnet ist.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei das erste Lager (46) ein Plastik-Gleitlager ist.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Lagerstützring (45) ein Spritzguss-Plastikprodukt ist.
  4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, weiter aufweisend: ein zweites Lager (47), das zwischen der Innenseite des Ausgangsrades (41) und der Außenseite des Innenrohrs (43) angeordnet ist.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei das zweite Lager (47) ein Nadellager ist.
  6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der einseitige Leistungs-Übermittler (50) aufweist: ein Innengehäuse (52); ein Außengehäuse (53), das mit dem Innengehäuse (52) verbunden ist und ein Schrauben-Einführrohr (53a) hat, in welches eine Schraube (B) eingeführt wird; das Eingangsrad (51), das mit dem Ausgangsrad (41) im Inneren des Innengehäuses (52) und des Außengehäuses (53) im Eingriff steht und eine äußere Verlängerung (51a) hat, die sich axial nach außen erstreckt; ein drittes Lager (54), das zwischen der Außenseite des Eingangsrades (51) und der Innenseite des Innengehäuses (52) angeordnet ist; ein viertes Lager (55), das zwischen der Innenseite der äußeren Verlängerung (51a) und der Außenseite des Schrauben-Einführrohres (53a) angeordnet ist; eine einseitige Kupplung (56), die auf der Außenseite der externen Verlängerung (51a) angeordnet ist; ein Drehzahlerhöher-Rad (57), das auf der Außenseite der einseitigen Kupplung (56) angeordnet ist; und ein oder mehrere Leerlaufräder (58, 59), die die einseitige Rotationsleistung zum Drehzahlerhöher (70), der im Eingriff mit dem Drehzahlerhöher-Rad (57) ist, übertragen.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 6, wobei die einseitige Kupplung (56) beim Stoßen der Radaufhängungsverbindung (30) Rotationsleistung von dem Ausgangsrad (41) zum Drehzahlerhöher-Rad (57) überträgt.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 6, wobei die einseitige Kupplung (56) beim Rückstoßen der Radaufhängungsverbindung (30) Rotationsleistung von dem Ausgangsrad (41) zum Drehzahlerhöher-Rad (57) überträgt.
  9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Drehzahlerhöher (70) aufweist: ein Drehzahlerhöher-Gehäuse (71), das zwischen dem Generator (60) und dem einseitigen Leistungs-Übermittler (50) einstückig gebildet ist; und ein oder mehrere Planetengetriebesätze (PG1, PG2, PG3), die in dem Drehzahlerhöher-Gehäuse (71) angeordnet sind.
  10. Vorrichtung nach Anspruch 9, wobei die ein oder mehreren Planetengetriebesätze (PG1, PG2, PG3) Einzelritzel-Planetengetriebesätze sind.
  11. Vorrichtung nach Anspruch 9, wobei die ein oder mehreren Planetengetriebesätze (PG1, PG2, PG3) drei Einzelritzel-Planetengetriebesätze sind.
  12. Vorrichtung nach Anspruch 11, wobei die drei Planetengetriebesätze (PG1, PG2, PG3) so verbunden sind, dass: ein Hohlrad (R1, R2, R3) von jedem der Einzelritzel-Planetengetriebesätze (PG1, PG2, PG3) an das Drehzahlerhöher-Gehäuse (71) befestigt ist und als ein fixiertes Element arbeitet, ein Planetenträger (PC1, PC2, PC3) als ein Eingangselement arbeitet, und ein Sonnenrad (S1, S2, S3) als ein Ausgangselement arbeitet.
  13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 12, wobei die drei Planetengetriebesätze (PG1, PG2, PG3) aufweisen: einen ersten Planetengetriebesatz (PG1), der ein Einzelritzel-Planetengetriebesatz ist, einschließlich eines ersten Sonnenrades (S1), eines ersten Hohlrads (R1) und eines ersten Planetenträgers (PC1), der ein erstes Ritzel (P1) trägt, welches im Eingriff mit dem ersten Sonnenrad (S1) und dem ersten Hohlrad (R1) dazwischen ist; einen zweiten Planetengetriebesatz (PG2), der ein Einzelritzel-Planetengetriebesatz ist, einschließlich eines zweiten Sonnenrads (S2), eines zweiten Hohlrads (R2) und eines zweiten Planetenträgers (PC2), der ein zweites Ritzel (P2) trägt, welches im Eingriff mit dem zweiten Sonnenrad (S2) und dem zweiten Hohlrad (R2) dazwischen ist; einen dritten Planetengetriebesatz (PG3), der ein Einzelritzel-Planetengetriebesatz ist, einschließlich eines dritten Sonnenrads (S3), eines dritten Hohlrads (R3) und eines dritten Planetenträgers (PC3), der ein drittes Ritzel (P3) trägt, welches im Eingriff mit dem dritten Sonnenrad (S3) und dem dritten Hohlrad (R3) dazwischen ist.
  14. Vorrichtung nach Anspruch 13, wobei das erste, zweite und dritte Hohlrad (R1, R2, R3) des ersten, zweiten und dritten Planetengetriebesatzes (PG1, PG2, PG3) einstückig gebildet sind und an die Innenseite des Drehzahlerhöher-Gehäuses (71) befestigt sind, das erste Sonnenrad (S1) mit dem zweiten Planetenträger (PC2) verbunden ist und das zweite Sonnenrad (S2) mit dem dritten Planetenträger (PC3) verbunden ist, und die Rotationsleistung, die von dem einseitigen Leistungs-Übermittler (50) durch den ersten Planetenträger (PC1) zugeführt wurde, in der Drehzahl erhöht wird und durch das dritte Sonnenrad (S3) zur Rotationsachse des Generators (60) übertragen wird.
  15. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Radaufhängungsverbindung (30) eine Verbindung ist, die den Radträger mit der Karosserie (100) in einer Hinterrad-Federbein-Radaufhängung verbindet.
  16. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Radaufhängungsverbindung (30) eine Verbindung ist, die den Radträger mit der Karosserie (100) in einer Mehrlenkerachsen-, Doppellenker-, Querlenker- oder Doppelquerlenker-Radaufhängung verbindet.
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