TWI541437B - 振動能回收裝置 - Google Patents

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Description

振動能回收裝置
本發明係關於一種動能回收裝置，尤指一種可在避振過程中所產生之機械能及熱能進行回收，並且有效提升發電效率的一種振動能回收裝置。
避振器的使用相當廣泛，常被運用於車輛或各式會產生振動之機具上，在車輛上可緩衝行經不平緩的路面或剎車時車身的振動或下沉等令人感覺不適之情形，增加行駛之穩定性及乘坐舒適度，在一般機具上可緩衝振動，避免機具因振動而影響作業的進行。
然而一般的避振器在使用時會產生之缺陷在於一般避振器主要包含有一活塞與填充有具高黏滯性之阻尼油，當外部振動時，該活塞對該阻尼油加壓使其通過小孔徑的閥門，產生一壓縮或拉伸避振器的阻力，以吸收振動能量，在此一情況下，阻尼器經由反覆的來回震盪時便會因為機械能產生熱，造成避振油的溫度升高，若無法有效散去熱能，便會影響避振器之功能，逸散的熱能也形成能源損失。
有鑑於此，本案之發明人依據多年研究之經驗累積，並搭配自身的創意及不斷的嘗試下，進而研發出一種可兼俱阻尼器功能，降低能源損失，有效改善上述習知技術中 所提及之缺陷，進而可連續調變阻尼的一種振動能回收裝置
本發明之主要目的，在於提供一種振動能回收裝置，係藉由新增液壓馬達及發電單元之設計，可將避振器在避振過程產生之機械能及熱能轉換為電能進行回收，並再藉由改良整流閥組及去除習知技術中阻尼孔之設計使避振油不論是由內筒組向外筒組流動，或由外筒組向內筒組流經液壓馬達時，能避免馬達轉子往復轉動進而提升發電功率。
該振動能回收裝置係包含：一外筒組，其一端係設有一上端蓋；一內筒組，係設置於該外筒組內，與外筒組之間形成一第一儲油空間，並在其上形成有至少一開孔；一整流閥組，係內接於外筒組之另一端，並同時連接該內筒組；一自由活塞，係形成並可活動於內筒組內，並與該整流閥組之間形成一第二儲油空間；一活塞桿組，係設置於內筒組內，並具有：一活塞桿，係貫穿該上端蓋並設置於內筒組內，同時與內筒組之間形成一第三儲油空間，其中該第三儲油空間可藉由該開孔聯通於第一儲油空間；及一固定活塞，係設置於內筒組內並連接於該活塞桿，並與該自由活塞之間形成一緩壓空間；一液壓馬達，係從內筒組外部連接於該整流閥組，並設置 於外筒組內部；及一發電單元，係從外筒組外部連接於該液壓馬達。
為了能夠更清楚地描述本發明所提出之一種振動能回收裝置，以下將配合圖式，詳盡說明本發明之較佳實施例。
請參閱第一圖，係本發明之一種振動能回收裝置之剖視與部分結構放大示意圖，如圖所示，本發明之一種振動能回收裝置，係包含：一外筒組1，其一端係設有一上端蓋11；一內筒組2，係設置於該外筒組1內，與外筒組1之間形成一第一儲油空間A，並在其上形成有至少一開孔21；一整流閥組3，係連接於外筒組1之另一端，並同時連接該內筒組2，此外，該整流閥組3為一圓盤結構，其內部具有多組換向閥33。
此外，本發明更具有一自由活塞4，係形成並可活動於內筒組2內，並與該整流閥組3之間形成一第二儲油空間B；一活塞桿組5，係設置於內筒組2內，並具有：一活塞桿51，係貫穿該上端蓋11並設置於內筒組2內，同時與內筒組2之間形成一第三儲油空間C，其中該第三儲油空間C可藉由該開孔21聯通於第一儲油空間A，其中，該第一儲油空間A、該第二儲油空間B及該第三儲油空間C中係流通有避振油；及一固定活塞52，係設置於內筒組2內並連接於該活塞桿51，並與該自由活塞4之間形成一緩壓 空間D，該緩壓空間D可為一封閉空間，並且在其中可填充空氣做為緩衝之物質；以及，一液壓馬達6，係從內筒組2外部連接於該整流閥組3，並設置於外筒組1內部；及一發電單元7，可為一發電機，係從外筒組1外部連接於該液壓馬達6。
上述已經將本發明之一種振動能回收裝置的結構做一詳細之說明，接下來要針對振動能回收裝置之避振油流向及回收功能做詳細之說明，請參閱第二圖中之振動能回收裝置之避振油第一流向示意圖所示，當一外力推向活塞桿組5時，活塞桿51會經由抵持該緩壓空間D進而推動該自由活塞4，該自由活塞4便會推動第二儲油空間B內之避振油流入整流閥組3，由於此時內筒組2之壓力大於外筒組1，避振油流入時藉由該換向閥33轉換後，經由入油孔31流入液壓馬達6，並帶動液壓馬達6之轉子進行轉動，進而使發電單元7進行發電，之後避振油會流至出油孔32，再從第一儲油空間A，經由該開孔21流入第三儲油空間C。
請再參閱第三圖之振動能回收裝置之避振油第二流向示意圖所示，當施以一拉力拉動活塞桿組5時，活塞桿51會反向推動第三儲油空間C之避振油經由開孔21流入第一儲油空間A，再流入整流閥組3內，此時由於外筒組1之壓力大於內筒組2，故避振油流入整流閥組時會藉由換向 閥33轉換先從該入油孔31流入，再從該入油孔31流入液壓馬達6，帶動液壓馬達6之轉子進行轉動，進而使發電單元7進行發電，再從該出油孔32流入該第二儲油空間B； 經由上述可發現，當振動能回收裝置在避振時經推拉活塞桿51產生來回震盪時，若沒有整流閥組3之設計，則避振油來回流經液壓馬達6時，會使轉子產生不同方向之旋轉，這樣一來，故例如轉子從順時針方向旋轉變換為逆時針旋轉時，轉子會經歷減速，停止，再加速的過程，此過程便會大大降低發電的效率，並且轉子結構也容易受到損害，故本發明增加了整流閥組3之設計，可使避振油不論在避振器進行推拉的過程中都以同一方向流過液壓馬達6，使轉子轉動時能都以同一方向旋轉進行發電，如此一來，便能大大的提升發電效率。
上述已經對本發明作了相當完整之揭露，綜合上述，可以得知本發明之優點在於藉由新增液壓馬達及發電單元之設計可將避振器在避振過程產生之機械能及熱能轉換為電能進行回收，並再藉由整流閥組及去除習知技術中阻尼孔之設計使避振油不論是由內筒組向外筒組流動，或由外筒組向內筒組流經液壓馬達時，能避免馬達轉子往復轉動進而提升發電功率。
然而，上述之詳細說明係針對本發明可行實施例之具體說明，惟該實施例並非用以限制本發明之專利範圍，凡 未脫離本發明技藝精神所為之等效實施或變更，均應包含於本案之專利範圍中。
1‧‧‧外筒組
11‧‧‧上端蓋
2‧‧‧內筒組
21‧‧‧開孔
3‧‧‧整流閥組
31‧‧‧入油孔
32‧‧‧出油孔
33‧‧‧換向閥
4‧‧‧自由活塞
5‧‧‧活塞桿組
51‧‧‧活塞桿
52‧‧‧固定活塞
6‧‧‧液壓馬達
7‧‧‧發電單元
A‧‧‧第一儲油空間
B‧‧‧第二儲油空間
C‧‧‧第三儲油空間
D‧‧‧緩壓空間
第一圖係本發明之振動能回收裝置之剖視與部分結構放大示意圖；第二圖係本發明之振動能回收裝置之避振油第一流向示意圖；以及第三圖係本發明之振動能回收裝置之避振油第二流向示意圖。
1‧‧‧外筒組
11‧‧‧上端蓋
2‧‧‧內筒組
21‧‧‧開孔
3‧‧‧整流閥組
4‧‧‧自由活塞
5‧‧‧活塞桿組
51‧‧‧活塞桿
52‧‧‧固定活塞
6‧‧‧液壓馬達
7‧‧‧發電單元
A‧‧‧第一儲油空間
B‧‧‧第二儲油空間
C‧‧‧第三儲油空間
D‧‧‧緩壓空間

Claims (8)

  1. 一種振動能回收裝置，係包括：一外筒組，其一端係設有一上端蓋；一內筒組，係設置於該外筒組內，與外筒組之間形成一第一儲油空間，並在其上形成有至少一開孔；一整流閥組，係連接於外筒組之另一端，並同時連接該內筒組，該整流閥組為一圓盤結構；一自由活塞，係形成並活動於內筒組內，並與該整流閥組之間形成一第二儲油空間；一活塞桿組，係內筒組內，並具有：一活塞桿，係貫穿該上端蓋並設置於內筒組內，同時與內筒組之間形成一第三儲油空間，其中該第三儲油空間藉由該開孔聯通於第一儲油空間；及一固定活塞，係設置於內筒組內並連接於該活塞桿，並與該自由活塞之間形成一緩壓空間；一液壓馬達，係從內筒組外部連接於該整流閥組，並設置於外筒組內部；及一發電單元，係從外筒組外部連接於該液壓馬達。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之振動能回收裝置，其中，該第一儲油空間、該第二儲油空間及該第三儲油空間中係流通有避振油。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之振動能回收裝置，其中，該緩壓空間可為一封閉空間，並且在其中填充空氣。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之振動能回收裝置，其中，當該活塞桿組承受一外部推力時，該避振油由第二儲油空間經由整流閥組、液壓馬達、第一儲油空間流入第三儲油空間，並藉由避振油通過液壓馬達時帶動液壓馬達旋轉，進而使發電單元進行發電。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之振動能回收裝置，其中，當該活塞桿組承受一外部拉力時，該避振油會由第三儲油空間經由第一儲油空間、整流閥組、液壓馬達、再回流至第二儲油空間，並藉由避振油通過液壓馬達時，帶動液壓馬達旋轉，進而使發電單元進行發電。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之振動能回收裝置，其中，該整流閥組內部具有多組換向閥，係根據該第一儲油空間及該第二儲油空間之壓力變化調整該避振油之流向。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之振動能回收裝置，其中，該液壓馬達為輪葉式液壓馬達。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之振動能回收裝置，其中，該發電單元為一發電機。
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