DE112010003930T5 - Energierückgewinnender Stoßdämpfer - Google Patents

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    • F16F2232/00Nature of movement
    • F16F2232/06Translation-to-rotary conversion

Abstract

[Aufgabe]Es soll ein energierückgewinnender Stoßdämpfer bereitgestellt werden, der einen großen Ausdehnungs- und Rückzugshub zeigt und eine höchst einfache Struktur hat. [Mittel, um die Aufgabe zu lösen] Ein Kolben (16) weist auf: eine Gehäuse (31), das verschiebbar in einer Innenumfangsfläche eines Zylinders (12) aufgenommen ist, einen Stator (32), der fest in dem Gehäuse (31) aufgenommen ist, einen Rotor (33), der drehbar in dem Stator (32) festgehalten wird, und ein Paar Dämpferventile (34, 35), die jeweils auf oberen und unteren Enden des Gehäuses 31 bereitgestellt sind. Das Gehäuse 31 besteht aus einer oberen Hälfte (31a) und einer unteren Hälfte (31b), die durch Gewindebolzen (36) miteinander verbunden sind, und eine Dämpferstange (13) ist fest mit einem oberen Ende der oberen Hälfte (31a) verbunden. Die obere Hälfte (31a) und die untere Hälfte (31b) haben Lager (39) zum Halten des Rotors (33) eingebaut. Eine Vielzahl von Öffnungen (37a, 37b) ist in einem Außenumfangsteil des Gehäuses (31) ausgebildet, und eine Vielzahl von Verbindungslöchern (38a, 38b) ist in einem Innenumfangsteil des Gehäuses (31) ausgebildet, um zuzulassen, dass das Arbeitsfluid durch sie hindurch geht.

Description

  • Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen energierückgewinnenden Stoßdämpfer, der kinetische Energie des Arbeitsfluids in elektrische Energie umwandeln kann, und insbesondere eine Technologie zur Bereitstellung eines Stoßdämpfers, der einen großen Ausdehnungs- und Rückzugshub zeigt und dessen Struktur höchst einfach ist.
  • Beschreibung der Hintergrundtechnik
  • Ein früher vorgeschlagener Teleskopstoßdämpfer (energierückgewinnender Dämpfer) für die Verwendung in einem Radaufhängungssystem eines Fahrzeugs ist aufgebaut, um die kinetische Energie des Arbeitsfluids, die erzeugt wird, während der Kolben eine Hin- und Herbewegung in dem Zylinder durchmacht, mit dem Ziel, zu der Aufladung der Fahrzeugbatterie beizutragen und den Anstieg der Temperatur des Arbeitsfluids zu verringern, in elektrische Energie umzuwandeln. Insbesondere ist ein rotierendes Element (Turbine) in einem unteren Teil des Kolbens bereitgestellt, und die Turbine ist über eine Stange mit einem Generatorrotor verbunden, der in einem oberen Teil des Kolbens bereitgestellt ist (siehe Patentdokument 1). Während der Kolben zusammen mit der Kolbenstange entlang der Axialrichtung verschoben wird, wird die Turbine (und somit der Generatorrotor des Generators) durch das Arbeitsfluid rotierend betätigt, und dies erzeugt einerseits elektrische Leistung und verringert andererseits den Anstieg in der Temperatur des Arbeitsfluids, weil ein kleinerer Teil der kinetischen Energie in Wärme umgewandelt wird.
    Patentdokument 1: JP UM05-050196A
  • Kurze Zusammenfassung der Erfindung
  • Aufgabe, die von der Erfindung gelöst werden soll
  • Da in dem energierückgewinnenden Stoßdämpfer, der in dem Patentdokument 1 offenbart ist, die Turbine und der elektrische Generator jeweils getrennt in den oberen und unteren Teilen des Kolbens bereitgestellt sind und die Turbine in einer Halterung gehalten wird, die axial langgestreckt ist, wird die effektive axiale Länge des Kolbens vergrößert, und dies beschränkte den Hubweg des Stoßdämpfers. Auch da die Turbine und der Generator einzeln an den Kolben montiert werden müssen, bewirkt die sich ergebende Zunahme der Anzahl von Bestandteilen und Arbeitsschritten, dass die Herstellungskosten unannehmbar hoch sind.
  • Die vorliegende Erfindung wurde angesichts derartiger Probleme des Stands der Technik gemacht und hat eine Hauptaufgabe, einen energierückgewinnenden Stoßdämpfer bereitzustellen, der einen großen Ausdehnungs- und Rückzugshub zeigt und eine höchst einfache Struktur hat.
  • Mittel zum Lösen der Aufgabe
  • Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung stellt die vorliegende Erfindung einen energierückgewinnenden Stoßdämpfer bereit, der umfasst: einen mit Fluid gefüllten Zylinder, der mit einem fahrzeugseitigen Element oder einem radseitigen Element verbunden ist, einen Kolben, der den Zylinder innen in eine ersten Fluidkammer und eine zweite Fluidkammer trennt und in dem Zylinder axial beweglich ist, eine Stange, die den Kolben mit dem anderen, dem fahrzeugseitigen Element oder dem radseitigen Element verbindet, und eine Energierückgewinnungseinheit; wobei die Energierückgewinnungseinheit aufweist: einen Stator, der integral mit dem Kolben ausgebildet ist und mit mehreren Statorspulen versehen ist; und einen Rotor, der rotierbar in dem Kolben gehalten wird und mit mehreren Magnetpolen, die den Statorspulen gegenüber liegen, versehen ist, wobei der Rotor aufgebaut ist, um durch das Fluid rotierend betätigt zu werden, wenn der Kolben sich axial in dem Zylinder bewegt.
  • Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist der Stator in dem energierückgewinnenden Stoßdämpfer basierend auf dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung mit einer ringförmigen oder zylindrischen Form versehen, und die Statorspulen sind auf einem Innenumfang des Stators ausgebildet, während die Magnetpole auf einem Außenumfang des Rotors ausgebildet sind.
  • Gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist der Rotor in dem energierückgewinnenden Stoßdämpfer basierend auf dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung mit einer ringförmigen oder zylindrischen Form versehen, und die Statorspulen sind auf einem Außenumfang des Stators ausgebildet, während die Magnetpole auf einem Innenumfang des Rotors ausgebildet sind.
  • Gemäß einem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist der Kolben in dem energierückgewinnenden Stoßdämpfer basierend auf dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung mit einem Gehäuse versehen, das verschiebbar in einen Innenumfang des Zylinders eingepasst ist, und der Stator und der Rotor sind in dem Gehäuse aufgenommen.
  • Gemäß einem fünften Aspekt der vorliegenden Erfindung weist das Gehäuse in dem energierückgewinnenden Stoßdämpfer basierend auf dem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung ein Lager, das den Rotor hält, ein Verbindungsloch zum Leiten des Fluids zu dem Rotor und eine Öffnung, die auf das Fluid einen Strömungswiderstand anwendet, auf.
  • Gemäß einem sechsten Aspekt der vorliegenden Erfindung weist der energierückgewinnende Stoßdämpfer in dem energierückgewinnenden Stoßdämpfer basierend auf dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung ferner eine elektrische Stromsteuereinheit auf, die zwischen einer Fahrzeugbatterie und der Energierückgewinnungseinheit eingefügt ist, wobei die elektrische Stromsteuereinheit selektiv elektrischen Strom, der von der Energierückgewinnungseinheit erzeugt wird, an die Fahrzeugbatterie liefert und den elektrischen Antriebsstrom von der Fahrzeugbatterie an den Rotor liefert.
  • Gemäß einem siebten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist der Rotor in dem energierückgewinnenden Stoßdämpfer basierend auf dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung mit einer spiral- oder schraubenförmigen Form versehen, um von dem Fluid rotierend betätigt zu werden.
  • Wirkung der Erfindung
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung wird im Gegensatz zu der herkömmlichen Anordnung, in der die Rotation eines rotierbaren Elements, das getrennt von dem Kolben bereitgestellt ist, zu dessen Betätigung an einen elektrischen Stromgenerator übertragen wird, bewirkt, dass der Rotor einer energierückgewinnenden Einrichtung in dem energierückgewinnenden Stoßdämpfer durch die Strömung des Fluids rotiert wird, so dass die effektive axiale Abmessung des Kolbens minimiert werden kann, während ein ausreichender Ausdehnungs- und Rückzugshub sichergestellt werden kann. Da der Kolben integral mit dem Stator und dem Rotor eingebaut ist, braucht der Kolben nicht mit einem elektrischen Stromgenerator oder einem rotierbaren Element kombiniert zu werden, so dass die Montagearbeit vereinfacht werden kann. Wenn das Gehäuse mit einem Verbindungsloch und einer Öffnung versehen ist, wird nicht nur das von dem Verbindungsloch eingeleitete Fluid zum Rotieren des Rotors genutzt, sondern das Fluid, das die Öffnung durchlaufen hat, erzeugt eine Dämpfungskraft. Wenn der Stoßdämpfer mit einer Stromsteuereinheit kombiniert wird, kann die Last der Lichtmaschine verringert werden und/oder die Dämpfungskraft kann eingestellt werden. Wenn der Rotor mit einem spiral- oder propellerähnlichen Schraubenelement versehen ist, bewirkt die Strömung des Arbeitsfluids, dass der Rotor rotiert, und die sich ergebende Rotation der Magnetpole relativ zu dem Stator erzeugt eine induzierte elektromotorische Kraft, die für die elektrische Stromerzeugung erforderlich ist.
  • Detaillierte Beschreibung der Erfindung
  • Mehrere Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, wie sie auf einen energierückgewinnenden Stoßdämpfer für ein Hinterradaufhängungssystem eines Vierradmotorfahrzeugs angewendet werden, werden nun im Folgenden unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
  • [Erste Ausführungsform]
  • <Struktur der ersten Ausführungsform>
  • Wie in 1 gezeigt, besteht ein Hinterradaufhängungssystem 1, das als eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gegeben ist, im Wesentlichen aus einem H-Verbundlenker-Radaufhängungssystem und weist auf: ein Paar Längslenker 2 und 3, die ein Paar Hinterräder 7 und 8 halten, einen Verbundlenker 4, der die Zwischenteile der Längslenker 2 und 3 miteinander verbindet, ein Paar von Aufhängungsfedern, die aus Spiralfedern 5 bestehen, und ein Paar Stoßdämpfer 6. Jeder Stoßdämpfer 6 besteht in diesem Fall aus einem energierückgewinnenden Stoßdämpfer, und ein Dämpfer-ESG 9 und eine Stromsteuereinheit 10, die in dem Kofferraum installiert sind, steuern die Stromerzeugungs- und Dämpfungstätigkeiten des Stoßdämpfers 6 variabel.
  • <Dämpfer>
  • Wie in 2 gezeigt, ist der Dämpfer 6 der ersten Ausführungsform ein Typ mit einem Rohr (de Carbon) und weist auf: einen Zylinder 12, der mit Arbeitsfluid gefüllt ist, eine Dämpferstange 13, die axial verschiebbar in dem Zylinder 12 aufgenommen ist, einen Kolben 16, der an einem freien Ende der Dämpferstange 13 befestigt ist und das Innere des Zylinders 12 in eine obere Fluidkammer (erste Fluidkammer) 14 und eine untere Fluidkammer (zweite Fluidkammer) 15 trennt, einen freien Kolben 18, der eine Hochdruckgaskammer 17 in einem unteren Teil des Zylinders 12 definiert, eine Abdeckung 19, der die Dämpferstange 13 vor Verschmutzung durch Staub schützt, und einen Anschlagpuffer 20 zum Dämpfen des Stoßes zur Zeit des vollen Rückstoßes.
  • Der Zylinder 12 ist über einen Gewindebolzen 21, der durch ein in dem unteren Ende des Zylinders 12 bereitgestelltes Augstück 12a hindurch geht, mit der Oberseite eines Längslenkers (radseitiges Element) 2 verbunden. Das obere Ende der Dämpferstange 13 ist als ein Gewindeschaft 13a ausgebildet, durch den die Dämpferstange 13 über ein Paar von Gummihalterungen 22 und 23 und eine Mutter mit einem Stoßdämpfersockel (Oberes des Radgehäuses) (fahrzeugseitiges Element) 25 verbunden ist.
  • <Kolben>
  • Wie in 3 gezeigt, weist der Kolben 16 auf ein Gehäuse 31, das verschiebbar in der Innenumfangsoberfläche des Zylinders 12 bereitgestellt ist, einen Stator 32, der fest in dem Gehäuse 31 aufgenommen ist, einen Rotor 33, der rotierbar im Inneren des Stators 32 gehalten wird, und ein Paar Dämpferventile 34 und 35, die jeweils auf den oberen und unteren Enden des Gehäuses 31 bereitgestellt sind.
  • Das Gehäuse 31 besteht aus einer oberen Hälfte 31a und einer unteren Hälfte 31b, die durch Gewindebolzen 36 aneinander befestigt sind. Die Dämpferstange 13 ist fest an dem oberen Ende der oberen Hälfte 31a befestigt. Die obere Hälfte 31a und die untere Hälfte 31b sind jeweils mit einem Lager 39 zum Halten des Rotors 33 zusammen gebaut und sind in ihrem Außenumfangsteil jeweils mit einer Vielzahl von Öffnungen 37a, 37b für das Arbeitsfluid und in ihrem Innenumfangsteil mit einer Vielzahl von Verbindungslöchern 38a, 38b für das Arbeitsfluid versehen.
  • Wie auch in 4 gezeigt, weist der Stator 32 einen zylindrischen Statorhauptkörper 41, der aus nichtmagnetischem Material, wie etwa Aluminium, gefertigt ist, und Statorspulen 42 auf, die in den Statorhauptkörper eingebettet oder eingekapselt sind. Die Statorspulen 42 bestehen aus 48 einzelnen Spulen in vertikalen Reihen aus vier Spulen, die entlang eines konzentrischen Winkels jeweils in einem Winkelabstand von 30 Grad angeordnet sind. Der Statorhauptkörper 41 ist mit Öffnungen 43 versehen, die mit den Öffnungen 37a und 37b des Gehäuses 31 in Verbindung stehen.
  • Der Rotor 33 weist einen Wellenabschnitt 45, der von den Lager 39 des Gehäuses 31 gehalten wird, und ein Spiralschraubenelement 46, das auf dem Außenumfang des Wellenabschnitts 45 ausgebildet ist, auf. Das Schraubenelement 46 ist aus nichtmagnetischem Material, wie etwa Aluminium, gefertigt und hat, wie durch die Kreuzschraffur in 4 angegeben, auf seinem Außenumfang in einem Winkelabstand von 45 Grad Magnetpole 47S (S-Pole) und 37N (N-Pole) eingebaut, die aus Permanentmagneten gefertigt sind.
  • <Stromsteuereinheit>
  • Die Stromsteuereinheit 10 besteht im Wesentlichen aus einer Spannungsverstärkungsschaltung, einer PWM-Schaltung und Schaltvorrichtungen und ist zwischen einer Fahrzeugbatterie 51 und dem Stoßdämpfer 6 eingefügt. Die Stromsteuereinheit 10 wird von einem Steuersignal gesteuert, das von dem Stoßdämpfer-ESG 9 empfangen wird, und liefert selektiv elektrischen Strom, der von dem Stoßdämpfer 6 erzeugt wird, an die Fahrzeugbatterie 51 und den Antriebsstrom von der Fahrzeugbatterie 51 an den Stoßdämpfer 6.
  • <Betriebsart der ersten Ausführungsform>
  • Wenn das Fahrzeug zu fahren beginnt, wird der Stoßdämpfer 6 entsprechend den Oberflächenunregelmäßigkeiten und den Unebenheiten der Straßenoberfläche und den Stampf- und Rollbewegungen der Fahrzeugkarosserie teleskopisch ausgefahren und eingezogen, oder mit anderen Worten bewegt der Kolben 16 sich in dem Zylinder 12 axial hin und her und bewirkt, dass das Arbeitsfluid sich von einer der oberen und unteren Fluidkammern 14 und 15 zu der anderen bewegt. Wenn der Stoßdämpfer 6 zum Beispiel, wie in 3 gezeigt, teleskopisch zurückgezogen wird, bewegt sich der Kolben 16 in dem Zylinder 12 nach unten, und eine Dämpfungskraft wird erzeugt, während ein Teil des Arbeitsfluids über die Öffnungen 37b, 43 und 37a nach oben strömt und ein anderer Teil des Arbeitsfluids durch die Mittelbohrung des Statorhauptkörpers 41 über die Verbindungslöcher 38a und 38b strömt.
  • Da der Rotor 33 an seinem Wellenabschnitt 45 von dem Gehäuse 31 rotierbar gehalten wird, wird, wenn der Kolben 16 sich in dem Zylinder 12 nach unten bewegt, bewirkt, dass das Schraubenelement 46 sich in der Draufsicht gesehen in der Gegenuhrzeigerrichtung dreht, indem das Arbeitsfluid auf das Schraubenelement 46 trifft. Als ein Ergebnis kommen die Magnetpole 47S und 47N des Schraubenelements nacheinander in die Nähe der Statorspulen 42 des Statorhauptkörpers 41, so dass in den Statorspulen 42 ein Gleichstrom induziert wird. Der erzeugte Gleichstrom wird über die Dämpferstange 13 und die Stromsteuereinheit 10 an die Fahrzeugbatterie 51 geliefert. Somit kann ein Teil des verbrauchten Stroms, wie etwa wenn es dunkel ist, durch den erzeugten elektrischen Strom geliefert werden, und die Last der Lichtmaschine (in den Zeichnungen nicht gezeigt) kann verringert werden.
  • Basierend auf verschiedenen Erfassungssignalen (wie etwa der Fahrzeuggeschwindigkeit, der seitlichen Beschleunigung und der vertikalen Beschleunigung), die von den entsprechenden Sensoren empfangen werden, legt das Stoßdämpfer-ESG 9 eine erforderliche Zieldämpfungskraft fest und leitet ein Dämpfungskraftbefehlssignal an die Stromsteuereinheit 10 weiter. Wenn das Fahrzeug zum Beispiel mit hoher Geschwindigkeit abbiegt, wirkt eine hohe seitliche Beschleunigung auf die Fahrzeugkarosserie. In einem derartigen Fall liefert das Stoßdämpfer-ESG 9 elektrischen Strom von der Fahrzeugbatterie 51 über die Stromsteuereinheit 10 an den Stoßdämpfer (Statorspulen 42 des Statorhauptkörpers 41), so dass die Rollbewegung des Fahrzeugs in Richtung der Kurvenaußenseite verringert werden kann, indem die Dämpfungskräfte der Stoßdämpfer 6 vergrößert werden. Zu einer derartigen Zeit wird der Rotor 33 in den Stoßdämpfern auf der Innenseite der Kurve mit einer vorgeschriebenen Geschwindigkeit in der Uhrzeigerrichtung gedreht, so dass das Arbeitsfluid in der unteren Fluidkammer 15 in die obere Fluidkammer 14 gezwungen werden kann. Als ein Ergebnis wird die obere Fluidkammer 14 unter Druck gesetzt, und der Stoßdämpfer wird gegen die Ausdehnungsbewegung steifer gemacht (oder die Dämpfungskraft in der Ausdehnungsrichtung wird vergrößert), so dass das Heben des Teils des Fahrzeugs auf der Innenseite der Kurve verringert werden kann. Was die Stoßdämpfer 6 auf der Außenseite der Kurve anbetrifft, wird der Rotor 33 mit einer vorgeschriebenen Geschwindigkeit in der Gegenuhrzeigersinnrichtung gedreht, so dass das Arbeitsfluid in der oberen Fluidkammer 13 in die untere Fluidkammer 15 gezwungen werden kann. Als ein Ergebnis wird die untere Fluidkammer 15 unter Druck gesetzt, und der Stoßdämpfer 6 wird gegen die Rückzugsbewegung steifer gemacht (oder die Dämpfungskraft in der Rückzugsrichtung wird vergrößert), so dass das Sinken des Teils auf der Außenseite der Kurve verringert werden kann.
  • [Zweite Ausführungsform]
  • Die zweite Ausführungsform ist, soweit es die Gesamtstruktur betrifft, ähnlich der ersten Ausführungsform und unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform in der Struktur des Kolbens. Insbesondere ist der Stator 32 in der zweiten Ausführungsform, wie in 5 gezeigt, in einem axial mittleren Teil des Kolbens 16 befestigt, und der Rotor 33 ist auf der Außenseite des Stators 32 bereitgestellt. Da die Betriebsart und die Wirkung der zweiten Ausführungsform ähnlich denen der ersten Betriebsart sind, sind nur die Teile der zweiten Ausführungsform, die sich in der Struktur von denen der ersten Ausführungsform unterscheiden, im Folgenden beschrieben.
  • Wie auch in 6 gezeigt, weist der Stator 32 einen zylindrischen Statorhauptkörper 41, der aus nichtmagnetischem Material, wie etwa Aluminium, gefertigt ist, und Statorspulen 42, die in den Außenumfang des Statorhauptkörpers 41 eingearbeitet sind, auf. Die Statorspulen 42 sind als Gruppen aus vier vertikal ausgerichteten Spulen angeordnet, die in einem gleichmäßigen Winkelabstand von 45 Grad (und umfassen daher 32 Spulen) entlang eines konzentrischen Kreises des Statorhauptkörpers angeordnet sind. Der Statorhauptkörper 41 ist mit Öffnungen 43 ausgebildet, die mit den entsprechenden Öffnungen 37a und 37b des Gehäuses 31 in Verbindung stehen.
  • Der Rotor 33 weist einen zylindrischen Abschnitt 49, der von einem Lager 39 des Gehäuses 31 gehalten wird, und ein Spiralschraubenelement 46, das auf dem Innenumfang des zylindrischen Abschnitts 49 ausgebildet ist, auf. Das Schraubenelement 46 ist aus nichtmagnetischem Material, wie etwa Aluminium, gefertigt und hat, wie durch die kreuzschraffierten Bereiche angezeigt, Magnetpole 47S (S-Pole) und 47N (N-Pole) eingebaut, die aus Permanentmagneten bestehen, die in einer abwechselnden Weise in einem Winkelabstand von 30 Grad angeordnet sind.
  • [Dritte Ausführungsform]
  • Die dritte Ausführungsform ist, soweit es die Gesamtstruktur anbetrifft, ebenfalls ähnlich der ersten Ausführungsform und unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform in der Struktur des Kolbens. Insbesondere sind in der dritten Ausführungsform, wie in 7 gezeigt, ein Kolben 16 für die Stromerzeugung und ein Kolben 61 zur Dämpfung getrennt bereitgestellt, und der Rotor 33 ist mit Schraubenelementen 62 ähnlich einen Flugzeugpropeller versehen.
  • Der Kolben 61 zur Dämpfung ist an dem Teil der Dämpferstange 13 befestigt, der sich über dem Kolben 16 für die Stromerzeugung befindet. Der Kolben 61 zur Dämpfung ist scheibenförmig und ist mit einer Vielzahl von Öffnungen 43, die axial durch den Kolben 61 gehen, und einem Paar von Dämpferventilen 34 und 35 versehen, um die oberen und unteren Enden jeder Öffnung 43 jeweils selektiv zu schließen.
  • Wie auch in 8 gezeigt, weist der Stator 32 einen zylindrischen Statorhauptkörper 41, der aus nichtmagentischem Material, wie etwa Aluminium, gefertigt ist, und Statorspulen 42, die in den Innenumfang des Statorhauptkörpers 41 eingebaut sind, auf Ähnlich wie in der ersten Ausführungsform sind die Statorspulen 42 als Gruppen aus vier vertikal ausgerichteten Spulen, die in einem gleichmäßigen Winkelabstand von 30 Grad angeordnet sind, entlang eines konzentrischen Kreises des Statorhauptkörpers 41 angeordnet.
  • Der Rotor 33 weist einen Wellenabschnitt 45, der von einem Lager 39 des Gehäuses 31 gehalten wird, und sechs Schraubenelemente 62, die koaxial um den Außenumfang des Wellenabschnitts 45 angeordnet und jeweils wie ein Flugzeugpropeller geformt sind, auf. Magnetpole 47S (S-Pole) und 47N (N-Pole) sind, wie durch die kreuzschraffierten Bereiche angezeigt, in einer abwechselnden Weise in den freien Enden der Blätter jedes Schraubenelements 62 eingearbeitet.
  • Die Betriebsart der dritten Ausführungsform ist ähnlich der der ersten Ausführungsform. Da jedoch der Kolben 62 für die Stromerzeugung und der Kolben 61 für die Dämpfung getrennt bereitgestellt sind, kann die Konstruktionsfreiheit der einzelnenn Kolben 16 und 61 verbessert werden.
  • Die vorliegende Erfindung wurde in Form spezifischer Ausführungsformen beschrieben, aber die vorliegende Erfindung ist nicht durch die dargestellten Ausführungsformen beschränkt. Zum Beispiel wurde die vorliegende Erfindung in den vorangehenden Ausführungsformen auf einen energierückgewinnenden Stoßdämpfer für das hintere Aufhängungssystem eines vierrädrigen Fahrzeugs angewendet, ist aber ebenso auf das Vorderradaufhängungssystem und die Aufhängungssysteme für ein Motorrad anwendbar. Der Rotor war in der vorangehenden Ausführungsform mit einem spiral- oder propellerförmigen Schraubenelement versehen, aber der Rotor kann auch mit einer axialen Turbine versehen werden. Auch sind die Anzahl und das Layout der Magnetpole des Rotors oder die der Spulen auf dem Stator nicht auf die dargestellten Ausführungsformen beschränkt, sondern können nach Belieben verändert werden. Die Öffnungen zur Dämpfung können weggelassen werden, wenn die induzierte elektromotorische Kraft einen ausreichenden Widerstand gegen die Rotation des Rotors oder einen ausreichenden Widerstand gegen die Strömung des Arbeitsfluids bereitstellt. Ferner können die spezifischen Strukturen der Stoßdämpfer und elektrischen Schaltungen modifiziert werden, ohne von dem Geist der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 ist eine Perspektivansicht eines hinteren Aufhängungssystems gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 2 ist eine vertikale Schnittansicht eines Stoßdämpfers der ersten Ausführungsform;
  • 3 ist eine vergrößerte Ansicht eines Teils, der in 2 durch III angezeigt ist;
  • 4 ist eine entlang der Link IV-IV von 3 genommene Schnittansicht;
  • 5 ist eine vergrößerte vertikale Schnittansicht eines wesentlichen Teils eines Stoßdämpfers gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 6 ist eine entlang der Linie VI-VI von 5 genommene Schnittansicht;
  • 7 ist eine vergrößerte vertikale Schnittansicht eines wesentlichen Teils eines Stoßdämpfers gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und
  • 8 ist eine entlang der Linie VIII-VIII von 7 genommene Schnittansicht.
  • Bezugszeichenliste
  • 2
    Längslenker
    6
    Stoßdämpfer
    12
    Zylinder
    13
    Dämpferstange
    14
    Obere Fluidkammer (erste Fluidkammer)
    15
    Untere Fluidkammer (zweite Fluidkammer)
    16
    Kolben
    25
    Dämpfersockel (fahrzeugseitiges Element)
    31
    Gehäuse
    32
    Stator
    33
    Rotor
    42
    Statorspule
    46
    Schraubenelement
    47S, 47N
    Magnetpol
    61
    Kolben
    62
    Schraubenelement
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 05-050196 A [0002]

Claims (7)

  1. Energierückgewinnender Stoßdämpfer, der umfasst: einen mit Fluid gefüllten Zylinder, der mit einem fahrzeugseitigen Element oder einem radseitigen Element verbunden ist, einen Kolben, der den Zylinder innen in eine ersten Fluidkammer und eine zweite Fluidkammer trennt und in dem Zylinder axial beweglich ist, eine Stange, die den Kolben mit dem anderen, dem fahrzeugseitigen Element oder dem radseitigen Element verbindet, und eine Energierückgewinnungseinheit; wobei die Energierückgewinnungseinheit aufweist: einen Stator, der integral mit dem Kolben ausgebildet ist und mit mehreren Statorspulen versehen ist; und einen Rotor, der rotierbar in dem Kolben gehalten wird und mit mehreren Magnetpolen, die den Statorspulen gegenüber liegen, versehen ist, wobei der Rotor aufgebaut ist, um durch das Fluid rotierend betätigt zu werden, wenn der Kolben sich axial in dem Zylinder bewegt.
  2. Energierückgewinnender Stoßdämpfer nach Anspruch 1, wobei der Stator mit einer ringförmigen oder zylindrischen Form versehen ist, und die Statorspulen auf einem Innenumfang des Stators ausgebildet sind, während die Magnetpole auf einem Außenumfang des Rotors ausgebildet sind.
  3. Energierückgewinnender Stoßdämpfer nach Anspruch 1, wobei der Rotor mit einer ringförmigen oder zylindrischen Form versehen ist, und die Statorspulen auf einem Außenumfang des Stators ausgebildet sind, während die Magnetpole auf einem Innenumfang des Rotors ausgebildet sind.
  4. Energierückgewinnender Stoßdämpfer nach Anspruch 1, wobei der Kolben mit einem Gehäuse versehen ist, das verschiebbar in einen Innenumfang des Zylinders eingepasst ist, und der Stator und der Rotor in dem Gehäuse aufgenommen sind.
  5. Energierückgewinnender Stoßdämpfer nach Anspruch 4, wobei das Gehäuse ein Lager, das den Rotor hält, ein Verbindungsloch zum Leiten des Fluids zu dem Rotor und eine Öffnung, die auf das Fluid einen Strömungswiderstand anwendet, aufweist.
  6. Energierückgewinnender Stoßdämpfer nach Anspruch 1, der ferner eine elektrische Stromsteuereinheit aufweist, die zwischen einer Fahrzeugbatterie und der Energierückgewinnungseinheit eingefügt ist, wobei die elektrische Stromsteuereinheit selektiv elektrischen Strom, der von der Energierückgewinnungseinheit erzeugt wird, an die Fahrzeugbatterie liefert und den elektrischen Antriebsstrom von der Fahrzeugbatterie an den Rotor liefert.
  7. Energierückgewinnender Stoßdämpfer nach Anspruch 1, wobei der Rotor mit einer spiral- oder schraubenförmigen Form versehen ist, um von dem Fluid rotierend betätigt zu werden.
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