專利名稱：用于懸架系統(tǒng)的能量再生裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及ー種再生裝置。更具體地，本實(shí)用新型涉及ー種用于懸架系統(tǒng)的能量再生裝置，在車輛行進(jìn)中，其可以再生從路面?zhèn)魉蛠淼恼駝雍?或沖擊進(jìn)行緩沖的過程中所產(chǎn)生的能量。該車輛優(yōu)選為推土機(jī)。
背景技術(shù)：
通常已知的是，車輛特別是推土機(jī)行駛路況非常惡劣和復(fù)雜，在行駛的時候會遭受振動。這些振動被認(rèn)為是不期望有的。事實(shí)上，在懸架系統(tǒng)的發(fā)展上付出了很多努力，懸架系統(tǒng)包括彈簧、阻尼器組件等，其提供車輛穩(wěn)定性并將客艙與產(chǎn)生的振動隔離開，其中振動是例如車輛在顛簸或其他曲折的道路上行駛時產(chǎn)生的。目前，與這些振動關(guān)聯(lián)的能量都被損失了，其通常主要由車輛懸架的減震器將其轉(zhuǎn)化為熱能消耗散棹。如果能對這些有害的振動能量加以回收，并將其轉(zhuǎn)化為車輛直接可利用的能量形式，則可減小主動懸架的能耗，使車輛在提高行駛平順性的同時減少運(yùn)行成本。因此，期望提供ー種用于收集與車輛振動相關(guān)聯(lián)的能量以生成可用于動カ的系統(tǒng)以及ー種配置成ー種使用這種動力的系統(tǒng)?；旧希囕v的懸架設(shè)備具有用于連接車身的一個連桿或者多個連桿，它使用底盤彈簧和減振器沿豎直方向支撐，并且它能夠通過調(diào)節(jié)剛度和彈性而調(diào)節(jié)車身和車輪的水平相對移動。當(dāng)車輛行駛時懸架系統(tǒng)需要通過避免各種路況的不規(guī)則輸入而提供舒適的特性，并且當(dāng)車輛轉(zhuǎn)彎或者剎車時懸架系統(tǒng)需要提供穩(wěn)定特性。如圖2所示，懸架系統(tǒng)的一般結(jié)構(gòu)包括關(guān)節(jié)103，用于旋轉(zhuǎn)地支撐車輪101 ;以及下臂，用于將關(guān)節(jié)103的下部與車身連接。關(guān)節(jié)103的上部連接到支撐桿(減振器)107的下部，并且支撐桿107的上部通過頂部架109安裝到車輛上。上部彈簧座113和下部彈簧座115被布置在支撐桿107上，底盤彈簧111構(gòu)造在上部彈簧座113和下部彈簧座115之間。底盤彈簧111能夠減小來自路面的沖擊，并且支撐桿107能夠減小底盤彈簧111的自由振動，從而能夠增強(qiáng)駕駛的舒適性。配置到車身的穩(wěn)定桿117的端部經(jīng)由連接連桿119連接到支撐桿107，并且穩(wěn)定桿117控制車身的搖晃。如上所述，支撐式懸架系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)上不復(fù)雜，不昂貴，保證了較大空間，并且根據(jù)安裝位置還使車輪101的布局具有較小變化。支撐式懸架系統(tǒng)根據(jù)行駛條件重復(fù)顛簸和彈起，底盤彈簧111重復(fù)壓縮和伸長從而減小來自路面的沖擊。底盤彈簧111通過壓縮和伸長產(chǎn)生動能；然而沒有使這些動能重新變得有用。如圖3示出了一種汽車能量再生減振器，包括上工作缸、下工作缸、回能電機(jī)、運(yùn)動轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)和傳動機(jī)構(gòu)；所述下工作缸可滑動地連接到所述上工作缸；所述運(yùn)動轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)將汽車輪子的振動而引起的直線運(yùn)動轉(zhuǎn)換成旋轉(zhuǎn)運(yùn)動；所述、傳動機(jī)構(gòu)將所述旋轉(zhuǎn)運(yùn)動傳送到所述回能電機(jī)，通過所述回能電機(jī)產(chǎn)生電能；所述運(yùn)動轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)安裝在所述的下工作缸中，為滾珠絲桿副，包括滾珠絲桿和絲桿螺母；所述絲桿螺母連接在下工作缸上，所述滾珠絲桿安裝在上工作缸上并設(shè)有上端主軸與所述傳動機(jī)構(gòu)連接；所述傳動機(jī)構(gòu)包括第一超越離合器和第二超越離合器，其分別連接在所述滾珠絲桿上，所述ニ個超越離合器的離合方向互為相反。但該種能量再生設(shè)備純在成本高、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、效率底等缺點(diǎn)。公開于該背景技術(shù)部分的信息僅僅g在加深對本實(shí)用新型的一般背景技術(shù)的理解，而不應(yīng)當(dāng)被視為承認(rèn)或以任何形式暗示該信息構(gòu)成已經(jīng)為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的現(xiàn)有技木
實(shí)用新型內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下一種用于懸架系統(tǒng)的能量再生裝置，所述裝置具有傳動機(jī)構(gòu)和充電裝置，所述傳動機(jī)構(gòu)位于車輛的非簧載質(zhì)量和簧載質(zhì)量之間，并與充電裝置相連接，其特征在于，所述傳動機(jī)構(gòu)響應(yīng)于非載簧質(zhì)量和載簧質(zhì)量之間的運(yùn)動而運(yùn)動，進(jìn)而驅(qū)動充電裝置產(chǎn)生電能，所述能量再生裝置還包括蓄能裝置，用于儲存所產(chǎn)生的電能。優(yōu)選的，所述電動機(jī)/發(fā)電機(jī)能夠利用蓄能裝置中的電能向傳動機(jī)構(gòu)傳遞動力，進(jìn)而影響所述非簧載質(zhì)量和簧載質(zhì)量之間的相互運(yùn)動，進(jìn)而改變懸架系統(tǒng)的性能。優(yōu)選的，所述車輛為推土機(jī)，該裝置還包括直線電機(jī)，所述充電裝置包括電動機(jī)/發(fā)電機(jī)，所述傳動裝置與直線電機(jī)相連接，直線電機(jī)與電動機(jī)/發(fā)電機(jī)相連接。優(yōu)選的，所述傳動裝置為兩級齒輪齒條機(jī)構(gòu)，第一級齒輪齒條機(jī)構(gòu)中的齒條與非簧載質(zhì)量相連接，其齒輪與第二級齒輪齒條機(jī)構(gòu)中的齒輪相連接，第二級齒輪齒條機(jī)構(gòu)中的齒條與直線電機(jī)相連接。優(yōu)選的，所述充電裝置包括電動機(jī)/發(fā)電機(jī)，所述傳動裝置包括齒輪齒條機(jī)構(gòu)，齒輪齒條機(jī)構(gòu)中的齒條與非簧載質(zhì)量相連接，并與齒輪齒條機(jī)構(gòu)的齒輪相哨合，該齒輪與電動機(jī)/發(fā)電機(jī)相連接。優(yōu)選的，所述傳動裝置進(jìn)ー步包括一對錐齒輪機(jī)構(gòu)，齒輪齒條機(jī)構(gòu)中的齒輪與所述錐齒輪機(jī)構(gòu)相連接，所述錐齒輪機(jī)構(gòu)與所述電動機(jī)/發(fā)電機(jī)相連接。優(yōu)選的，其用于車輛的懸架系統(tǒng)，所述非簧載質(zhì)量包括車身，簧載質(zhì)量包括車橋，所述懸架系統(tǒng)包括懸架，所述能量再生裝置位于懸架外側(cè)并與懸架并行設(shè)置。本實(shí)用新型提供一種用于車輛懸架系統(tǒng)的動力裝置，其特征在于該裝置包括傳動機(jī)構(gòu)、電動機(jī)/發(fā)電機(jī)和蓄能裝置，所述懸架裝置包括支撐到車輪系統(tǒng)上的支撐部件以及固定到車身上的運(yùn)動部件，所述傳動裝置響應(yīng)于所述支撐部件和所述運(yùn)動部件之間的相互運(yùn)動，驅(qū)動電動機(jī)/發(fā)電機(jī)發(fā)電，將電能儲存到蓄能裝置中。優(yōu)選的，所述電動機(jī)/發(fā)電機(jī)能夠利用蓄能裝置中的電能向傳動機(jī)構(gòu)傳遞動力，進(jìn)而影響所述支撐部件和運(yùn)動部件之間的相互運(yùn)動，改變懸架系統(tǒng)的性能。

圖I是具有能量再生裝置的懸架系統(tǒng)的示意圖。圖2示出現(xiàn)有的懸架系統(tǒng)的示意圖。圖3示出現(xiàn)有的具有能量再生功能的減震器具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本實(shí)用新型做進(jìn)ー步的說明。第一實(shí)施例如圖I所示，根據(jù)本實(shí)用新型的各個實(shí)施方式的能量再生裝置被布置在車輛的非簧載質(zhì)量6和簧載質(zhì)量I之間。該車輛優(yōu)選為推土機(jī)。該能量再生裝置至少包括傳動機(jī)構(gòu)5和直線電機(jī)4,傳動機(jī)構(gòu)5用于將非簧載質(zhì)量6和簧載質(zhì)量I之間的往復(fù)運(yùn)動轉(zhuǎn)換為直線電機(jī)4的運(yùn)動，直線電機(jī)4通過連接機(jī)構(gòu)3驅(qū)動充電裝置2，進(jìn)而將非簧載質(zhì)量6和簧載質(zhì)量I之間往復(fù)運(yùn)動轉(zhuǎn)換為電能。傳動機(jī)構(gòu)5為兩級齒輪齒條機(jī)構(gòu)，第一級齒輪齒條機(jī)構(gòu)中的齒條與非簧載質(zhì)量相連接，其齒輪可轉(zhuǎn)動的固定在簧載質(zhì)量上，并與第二級齒輪齒條機(jī)構(gòu)中的齒輪相連接，第二級齒輪齒條機(jī)構(gòu)中的齒條與直線電機(jī)相連接。充電裝置2具有充電設(shè)備，例如發(fā)電機(jī)，連接機(jī)構(gòu)用于連接直線電機(jī)4和充電設(shè)備，其可以為齒輪齒條結(jié)構(gòu)、行星此輪機(jī)構(gòu)等任意形式。 優(yōu)選的，可以省略充電裝置2中的發(fā)電機(jī)，將電機(jī)4直接用作發(fā)電機(jī)。充電裝置2進(jìn)ー步包括蓄電設(shè)備，例如電池、超級電容，經(jīng)過發(fā)電機(jī)發(fā)電產(chǎn)生的電能經(jīng)蓄電設(shè)備進(jìn)行蓄能，其可以為車輛電カ設(shè)備例如雨刷設(shè)備、大燈等提供能量。所述非簧載質(zhì)量包括車身，簧載質(zhì)量包括車橋，所述電動機(jī)能夠利用蓄能裝置中的電能向傳動機(jī)構(gòu)傳遞動力，進(jìn)而影響所述車身和車橋之間的相互運(yùn)動，改變懸架系統(tǒng)的性能。第二實(shí)施例該能量再生裝置包括傳動機(jī)構(gòu)5和充電裝置2，所述充電裝置包括電動機(jī)/發(fā)電機(jī)，所述傳動裝置包括齒輪齒條機(jī)構(gòu)和一對錐齒輪機(jī)構(gòu)，齒輪齒條機(jī)構(gòu)中的齒條與非簧載質(zhì)量相連接，并與齒輪齒條機(jī)構(gòu)的齒輪相嚙合，該齒輪與所述錐齒輪機(jī)構(gòu)相連接，所述錐齒輪機(jī)構(gòu)與電動機(jī)/發(fā)電機(jī)相連接。非載簧質(zhì)量6例如包括車身,載簧質(zhì)量I例如包括車橋。前面對本實(shí)用新型具體示例性實(shí)施方式所呈現(xiàn)的描述是出于說明和描述的目的。選擇示例性實(shí)施方式并進(jìn)行描述是為了解釋本實(shí)用新型的特定原理及其實(shí)際應(yīng)用，從而使得本領(lǐng)域的其它技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)并利用本實(shí)用新型的各種示例性實(shí)施方式及其不同選擇形式和修改形式。
權(quán)利要求1.一種用于懸架系統(tǒng)的能量再生裝置，所述裝置具有傳動機(jī)構(gòu)和充電裝置，所述傳動機(jī)構(gòu)位于車輛的非簧載質(zhì)量和簧載質(zhì)量之間，并與充電裝置相連接，其特征在于，所述傳動機(jī)構(gòu)響應(yīng)于非載簧質(zhì)量和載簧質(zhì)量之間的運(yùn)動而運(yùn)動，進(jìn)而驅(qū)動充電裝置產(chǎn)生電能，所述能量再生裝置還包括蓄能裝置，用于儲存所產(chǎn)生的電能。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的能量再生裝置，其特征在于其用于車輛的懸架系統(tǒng)，所述非簧載質(zhì)量包括車身，簧載質(zhì)量包括車橋，所述充電裝置包括電動機(jī)/發(fā)電機(jī)，所述電動機(jī)/發(fā)電機(jī)能夠利用蓄能裝置中的電能向傳動機(jī)構(gòu)傳遞動力，進(jìn)而影響所述車身和車橋之間的相互運(yùn)動，改變懸架系統(tǒng)的性能。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的能量再生裝置，其特征在于所述車輛為推土機(jī)，該裝置還包括直線電機(jī)，所述充電裝置包括電動機(jī)/發(fā)電機(jī)，所述傳動裝置與直線電機(jī)相連接，直線電機(jī)與電動機(jī)/發(fā)電機(jī)相連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的能量再生裝置，其特征在于所述傳動裝置為兩級齒輪齒條機(jī)構(gòu)，第一級齒輪齒條機(jī)構(gòu)中的齒條與非簧載質(zhì)量相連接，其齒輪與第二級齒輪齒條機(jī)構(gòu)中的齒輪相連接，第二級齒輪齒條機(jī)構(gòu)中的齒條與直線電機(jī)相連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的能量再生裝置，其特征在于所述充電裝置包括電動機(jī)/發(fā)電機(jī)，所述傳動裝置包括齒輪齒條機(jī)構(gòu)，齒輪齒條機(jī)構(gòu)中的齒條與非簧載質(zhì)量相連接，并與齒輪齒條機(jī)構(gòu)的齒輪相嚙合，該齒輪與電動機(jī)/發(fā)電機(jī)相連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的能量再生裝置，其特征在于所述傳動裝置進(jìn)ー步包括ー對錐齒輪機(jī)構(gòu)，齒輪齒條機(jī)構(gòu)中的齒輪與所述錐齒輪機(jī)構(gòu)相連接，所述錐齒輪機(jī)構(gòu)與所述電動機(jī)/發(fā)電機(jī)相連接。
專利摘要一種用于推土機(jī)的懸架系統(tǒng)的能量再生裝置，所述裝置具有傳動機(jī)構(gòu)和充電裝置，所述傳動機(jī)構(gòu)位于車輛的非簧載質(zhì)量和簧載質(zhì)量之間，并與充電裝置相連接，所述傳動機(jī)構(gòu)響應(yīng)于非載簧質(zhì)量和載簧質(zhì)量之間的運(yùn)動而運(yùn)動，進(jìn)而驅(qū)動充電裝置產(chǎn)生電能。該裝置具有電動機(jī)/發(fā)電機(jī)，在必要的情況下，電動機(jī)/發(fā)電機(jī)驅(qū)動傳動裝置，進(jìn)而改變懸架系統(tǒng)的性能。該裝置具有結(jié)構(gòu)簡單、成本低、性能優(yōu)良等特點(diǎn)，能夠?qū)⑼仆翙C(jī)在復(fù)雜的路況下的震動能量回收，同時能在必要的情況下對懸架系統(tǒng)的性能進(jìn)行自動改變。
文檔編號F03G7/08GK202528794SQ201220075758
公開日2012年11月14日 申請日期2012年3月2日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月2日
發(fā)明者宋強(qiáng), 王紅 申請人:北京理工大學(xué)