本實(shí)用新型涉及一種能夠發(fā)電的可變阻尼式減震器,屬于汽車(chē)減震器的結(jié)構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
磁流變阻尼減震器,減震器內(nèi)采用一種稱(chēng)作電磁液的特殊液體,它是由合成碳?xì)浠衔镆约?至10微米大小的磁性顆粒組成。一旦控制單元發(fā)出脈沖信號(hào),線圈內(nèi)便會(huì)產(chǎn)生電壓,從而形成一個(gè)磁場(chǎng),并改變粒子的排列方式。這些粒子馬上會(huì)按垂直于壓力的方向排列,阻礙油在活塞通道內(nèi)流動(dòng)的效果,從而提高阻尼系數(shù)。
這種減震器器內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜;使用特殊的電磁液,價(jià)格昂貴;為了產(chǎn)生某一阻尼效果,需要實(shí)時(shí)控制電流的大小,功耗大。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型目的是:提供一種能夠發(fā)電的可變阻尼式減震器,其不使用電磁液,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,便于維修,使用和維護(hù)成本低,且在指定的控制環(huán)境下可以產(chǎn)生電能。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:一種能夠發(fā)電的可變阻尼式減震器,用于車(chē)輛減震,包括減震器筒體、設(shè)于減震器筒體內(nèi)的減震器活塞和與減震器活塞相連的減震器桿,其特征在于所述減震器活塞是一種轉(zhuǎn)動(dòng)活塞,其包括活塞外殼和設(shè)于活塞外殼內(nèi)的無(wú)刷電機(jī)及星型齒輪減速機(jī)構(gòu),所述活塞外殼包括用于固定無(wú)刷電機(jī)和減震器桿的活塞上蓋,及與無(wú)刷電機(jī)外壁藉由軸承轉(zhuǎn)動(dòng)連接的活塞轉(zhuǎn)動(dòng)套,所述活塞轉(zhuǎn)動(dòng)套的外壁設(shè)有螺紋,而減震器筒體的內(nèi)壁設(shè)有與之滑動(dòng)配合導(dǎo)向螺紋槽,而活塞轉(zhuǎn)動(dòng)套內(nèi)壁成型有內(nèi)齒圈,所述無(wú)刷電機(jī)的輸出軸與星型齒輪減速機(jī)構(gòu)的中心齒軸相連,而星型齒輪減速機(jī)構(gòu)的外圍行星齒輪與所述內(nèi)齒圈嚙合,無(wú)刷電機(jī)的引出線與車(chē)輛控制器相連。
進(jìn)一步的,本實(shí)用新型中所述減震器筒體底部固定有減震器下蓋,所述減震器下蓋上相對(duì)上方的轉(zhuǎn)動(dòng)活塞固定有距離傳感器,用于測(cè)量轉(zhuǎn)動(dòng)活塞的高度。
更進(jìn)一步的,本實(shí)用新型中所述活塞外殼還包括與活塞轉(zhuǎn)動(dòng)套底部固定的活塞下蓋,該活塞下蓋與所述距離傳感器相對(duì)設(shè)置。
更進(jìn)一步的,本實(shí)用新型中所述減震器下蓋上設(shè)有開(kāi)孔以嵌設(shè)所述距離傳感器。距離傳感器用于測(cè)量減震器活塞的位置高度,間接的能夠測(cè)量車(chē)身的高度。
再進(jìn)一步的,本實(shí)用新型中所述減震器下蓋上固定有與活塞下蓋相對(duì)的下防撞緩沖墊。
進(jìn)一步的,本實(shí)用新型中所述減震器筒體頂部固定有減震器上蓋,所述減震器上蓋上開(kāi)有供減震器桿穿過(guò)并與減震器活塞連接固定的開(kāi)孔,開(kāi)孔內(nèi)設(shè)有密封圈。
更進(jìn)一步的,本實(shí)用新型中所述減震器上蓋上固定有與活塞上蓋相對(duì)的上防撞緩沖墊。
進(jìn)一步的,本實(shí)用新型中所述減震器桿為中空構(gòu)件,所述無(wú)刷電機(jī)的引出線從所述減震器桿內(nèi)部引出而與所述車(chē)輛控制器連接。實(shí)際的引出線包含無(wú)刷電機(jī)供電線路(電源線),無(wú)刷電機(jī)作為發(fā)電機(jī)時(shí)的引出線路,以及無(wú)刷電機(jī)與車(chē)載控制器的控制線路。
本實(shí)用新型的工作原理如下:當(dāng)減震器桿受到外力向下或者向上運(yùn)動(dòng)時(shí)就會(huì)帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)活塞一起運(yùn)動(dòng),當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)活塞轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)就會(huì)帶動(dòng)內(nèi)部的行星齒輪運(yùn)動(dòng),進(jìn)而由這些齒輪帶動(dòng)中心齒軸轉(zhuǎn)動(dòng),從而使無(wú)刷電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)起來(lái),且由于采用星型齒輪減速機(jī)構(gòu),活塞轉(zhuǎn)動(dòng)套運(yùn)動(dòng)微小的距離,都會(huì)被放大,使得無(wú)刷電機(jī)以更高的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)進(jìn)行發(fā)電。
這里無(wú)刷電機(jī)有兩種工作狀態(tài):
轉(zhuǎn)動(dòng):無(wú)刷電機(jī)在電力驅(qū)動(dòng)下轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),能夠帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)活塞一起轉(zhuǎn)動(dòng)。因此,當(dāng)需要減震器桿上下運(yùn)動(dòng)時(shí),只需要調(diào)整無(wú)刷電機(jī)的正反轉(zhuǎn)就能實(shí)現(xiàn)減震器桿的上下運(yùn)動(dòng)。且減震器桿上下運(yùn)動(dòng)速度的快慢可以通過(guò)控制無(wú)刷電機(jī)轉(zhuǎn)速的提高或者降低來(lái)實(shí)現(xiàn)。
發(fā)電:無(wú)刷電機(jī)在外力(車(chē)身隨運(yùn)行而震動(dòng))作用下轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)可以產(chǎn)生電能,且轉(zhuǎn)速越快,產(chǎn)生的電能越多。因此,當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)活塞在運(yùn)動(dòng)時(shí),就會(huì)產(chǎn)生電能,產(chǎn)生的電能與整個(gè)減震器受到的外力作用的時(shí)間和距離有關(guān);產(chǎn)生的電能通過(guò)控制電路可以存儲(chǔ)或者供給車(chē)上的用電設(shè)備。
變阻尼的實(shí)現(xiàn)方法,按照本設(shè)計(jì),變阻尼即是要求在某一外力的情況下,藉由減震器桿上下運(yùn)動(dòng)速度的快慢來(lái)決定阻尼的大小。在外力相同的情況下,減震器桿向上或者向下運(yùn)動(dòng)的速度快,即是阻尼系數(shù)??;減震器桿向上或者向下運(yùn)動(dòng)的速度慢,即是阻尼系數(shù)大。因此,只需要改變無(wú)刷電機(jī)的轉(zhuǎn)速即可改變減震器阻尼的大小。了解了以上原理,就可以知道本設(shè)計(jì)可以有兩種變阻尼的方法。
一種是無(wú)刷電機(jī)在作為發(fā)電裝置下,通過(guò)更改負(fù)載(例如將產(chǎn)生的電能用于充電,只需要調(diào)整充電電流的大小,充電電流增大,負(fù)載變大,阻尼變大,充電電流減小,負(fù)載減小,阻尼減?。┑拇笮?,可以改變阻尼;另外一種方法是無(wú)刷電機(jī)在受到驅(qū)動(dòng)控制的情況下,通過(guò)改變無(wú)刷電機(jī)運(yùn)動(dòng)方向或者轉(zhuǎn)速的快慢來(lái)改變阻尼(大小及施力方向)。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是:
1、本實(shí)用新型提供的這種減震器,其與常規(guī)使用電磁液的磁流變減震器相比,實(shí)現(xiàn)原理不同,不需要特殊的電磁液介質(zhì),內(nèi)部結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)單,設(shè)計(jì)巧妙,可維護(hù)性強(qiáng);同時(shí)生產(chǎn)成本降低,并且使用時(shí)無(wú)需一直供電,能夠節(jié)約企業(yè)生產(chǎn)成本。
2、本實(shí)用新型提供的這種減震器,其在不需要大阻尼工作的情況下能夠產(chǎn)生電能,通過(guò)電路控制可以將電能存儲(chǔ)或者供給車(chē)上的用電設(shè)備,為用戶(hù)節(jié)省能源。
3、本實(shí)用新型提供的這種減震器,其進(jìn)一步將用于檢測(cè)車(chē)身高度的距離傳感器集成在了減震器筒體內(nèi)部,能夠節(jié)省空間,提高產(chǎn)品的兼容性。
附圖說(shuō)明
下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述:
圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)主剖視圖;
圖2為轉(zhuǎn)動(dòng)活塞的結(jié)構(gòu)主剖視圖;
圖3為圖2的A-A剖面圖。
其中:1、減震器筒體;1a、導(dǎo)向螺紋槽;2、減震器活塞;3、減震器桿;4、無(wú)刷電機(jī);4a、輸出軸;5、活塞上蓋;6、軸承;7、活塞轉(zhuǎn)動(dòng)套;7a、螺紋;7b、內(nèi)齒圈;8、中心齒軸;9、行星齒輪;10、引出線;11、減震器下蓋;12、距離傳感器;13、活塞下蓋;14、開(kāi)孔;15、下防撞緩沖墊;16、減震器上蓋;17、密封圈;18、上防撞緩沖墊。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例:結(jié)合圖1~圖3所示,對(duì)本實(shí)用新型提供的這種能夠發(fā)電的可變阻尼式減震器進(jìn)行解釋如下:其用于車(chē)輛減震,具有減震器筒體1、設(shè)于減震器筒體1內(nèi)的減震器活塞2和與減震器活塞2相連的減震器桿3。
本實(shí)施例中所述減震器筒體1頂部固定有減震器上蓋16,所述減震器上蓋16上開(kāi)有供減震器桿3穿過(guò)并與減震器活塞2連接固定的開(kāi)孔,開(kāi)孔內(nèi)設(shè)有密封圈17,防止灰塵和水氣進(jìn)入減震器筒體1內(nèi)部。同時(shí)所述減震器筒體1底部固定有減震器下蓋11。
所述減震器活塞2是本實(shí)用新型的重點(diǎn)改進(jìn),將其設(shè)計(jì)成一種轉(zhuǎn)動(dòng)活塞,這種轉(zhuǎn)動(dòng)活塞包括活塞外殼和設(shè)于活塞外殼內(nèi)的無(wú)刷電機(jī)4及星型齒輪減速機(jī)構(gòu),所述活塞外殼由用于固定無(wú)刷電機(jī)4和減震器桿3的活塞上蓋5、與無(wú)刷電機(jī)4外壁藉由軸承6(滾動(dòng)軸承)轉(zhuǎn)動(dòng)連接的活塞轉(zhuǎn)動(dòng)套7以及與所述活塞轉(zhuǎn)動(dòng)套7底部固定的活塞下蓋13共同構(gòu)成,具體見(jiàn)圖2所示。
所述活塞轉(zhuǎn)動(dòng)套7的外壁設(shè)有螺紋7a,而減震器筒體1的內(nèi)壁設(shè)有與之滑動(dòng)配合導(dǎo)向螺紋槽1a,因此活塞轉(zhuǎn)動(dòng)套7能夠藉由螺紋7a在減震器筒體1內(nèi)壁的導(dǎo)向螺紋槽1a內(nèi)自由滑動(dòng)而上下升降?;钊D(zhuǎn)動(dòng)套7的內(nèi)壁成型有內(nèi)齒圈7b,本實(shí)施例中所述星型齒輪減速機(jī)構(gòu)由中心齒軸8和與中心齒軸8嚙合并圍繞它均勻間隔分布的三個(gè)行星齒輪9共同構(gòu)成。所述無(wú)刷電機(jī)4的輸出軸4a與星型齒輪減速機(jī)構(gòu)的中心齒軸8相連,而星型齒輪減速機(jī)構(gòu)外圍的行星齒輪9均與所述內(nèi)齒圈7b嚙合,具體結(jié)合圖3所示。
本實(shí)施例中所述減震器下蓋11中心設(shè)有開(kāi)孔14,開(kāi)孔14內(nèi)通過(guò)O型圈嵌設(shè)封裝有距離傳感器12。該距離傳感器12與上方活塞的活塞下蓋13相對(duì),用于測(cè)量減震器活塞的位置高度,間接的能夠測(cè)量車(chē)身的高度。
本實(shí)施例中所述減震器上蓋16上固定有與活塞上蓋5相對(duì)的上防撞緩沖墊18,而所述減震器下蓋11上固定有與活塞下蓋13相對(duì)的下防撞緩沖墊15,用于保護(hù)轉(zhuǎn)動(dòng)活塞。
本實(shí)施例中所述減震器桿3為中空構(gòu)件,所述無(wú)刷電機(jī)4的引出線10從所述減震器桿3內(nèi)部引出而與所述車(chē)輛控制器連接。實(shí)際的引出線包含無(wú)刷電機(jī)供電線路(電源線),無(wú)刷電機(jī)4作為發(fā)電機(jī)時(shí)的引出線路,以及無(wú)刷電機(jī)4與車(chē)載控制器的控制線路。
本實(shí)用新型的工作原理如下:當(dāng)減震器桿3受到外力向下或者向上運(yùn)動(dòng)時(shí)就會(huì)帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)活塞一起運(yùn)動(dòng),當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)活塞轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)就會(huì)帶動(dòng)內(nèi)部的行星齒輪9運(yùn)動(dòng),進(jìn)而由這些齒輪帶動(dòng)中心齒軸8轉(zhuǎn)動(dòng),從而使無(wú)刷電機(jī)4運(yùn)轉(zhuǎn)起來(lái),且由于采用星型齒輪減速機(jī)構(gòu),活塞轉(zhuǎn)動(dòng)套7運(yùn)動(dòng)微小的距離,都會(huì)被放大,使得無(wú)刷電機(jī)4以更高的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)進(jìn)行發(fā)電。
這里無(wú)刷電機(jī)4有兩種工作狀態(tài):
轉(zhuǎn)動(dòng):無(wú)刷電機(jī)4在電力驅(qū)動(dòng)下轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),能夠帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)活塞一起轉(zhuǎn)動(dòng)。因此,當(dāng)需要減震器桿3上下運(yùn)動(dòng)時(shí),只需要調(diào)整無(wú)刷電機(jī)4的正反轉(zhuǎn)就能實(shí)現(xiàn)減震器桿3的上下運(yùn)動(dòng)。且減震器桿3上下運(yùn)動(dòng)速度的快慢可以通過(guò)控制無(wú)刷電機(jī)4轉(zhuǎn)速的提高或者降低來(lái)實(shí)現(xiàn)。
發(fā)電:無(wú)刷電機(jī)在外力(車(chē)身隨運(yùn)行而震動(dòng))作用下轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)可以產(chǎn)生電能,且轉(zhuǎn)速越快,產(chǎn)生的電能越多。因此,當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)活塞在運(yùn)動(dòng)時(shí),就會(huì)產(chǎn)生電能,產(chǎn)生的電能與整個(gè)減震器受到的外力作用的時(shí)間和距離有關(guān);產(chǎn)生的電能通過(guò)控制電路可以存儲(chǔ)或者供給車(chē)上的用電設(shè)備。
變阻尼的實(shí)現(xiàn)方法,按照本設(shè)計(jì),變阻尼即是要求在某一外力的情況下,藉由減震器桿3上下運(yùn)動(dòng)速度的快慢來(lái)決定阻尼的大小。在外力相同的情況下,減震器桿3向上或者向下運(yùn)動(dòng)的速度快,即是阻尼系數(shù)小;減震器桿3向上或者向下運(yùn)動(dòng)的速度慢,即是阻尼系數(shù)大。因此,只需要改變無(wú)刷電機(jī)4的轉(zhuǎn)速即可改變減震器阻尼的大小。了解了以上原理,就可以知道本設(shè)計(jì)可以有兩種變阻尼的方法。
一種是無(wú)刷電機(jī)4在作為發(fā)電裝置下,通過(guò)更改負(fù)載(例如將產(chǎn)生的電能用于充電,只需要調(diào)整充電電流的大小,充電電流增大,負(fù)載變大,阻尼變大,充電電流減小,負(fù)載減小,阻尼減?。┑拇笮。梢愿淖冏枘?;另外一種方法是無(wú)刷電機(jī)4在受到驅(qū)動(dòng)控制的情況下,通過(guò)改變無(wú)刷電機(jī)4運(yùn)動(dòng)方向或者轉(zhuǎn)速的快慢來(lái)改變阻尼(大小及施力方向)。
當(dāng)然上述實(shí)施例只為說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn),其目的在于讓熟悉此項(xiàng)技術(shù)的人能夠了解本實(shí)用新型的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施,并不能以此限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。凡根據(jù)本實(shí)用新型主要技術(shù)方案的精神實(shí)質(zhì)所做的修飾,都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。