減震器發(fā)電機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及從車輛減震器生成電流的領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]陸上車輛的懸掛系統(tǒng)通常包括連接在車輛的簧上質(zhì)量和車輛的簧下質(zhì)量之間的多個減震器。減震器吸收在懸掛系統(tǒng)的運動過程中產(chǎn)生的不期望的震動。
[0003]一般車輛(例如汽車)的減震器是液壓減震器。該液壓減震器包括管狀體。該管狀體具有將其內(nèi)部分成上工作腔和下工作腔的活塞。該管狀體附連到車輪組件(簧下質(zhì)量)，活塞桿的向外延伸的一端連接到車輛的主體(簧上質(zhì)量)。
[0004]該減震器一般都是雙管或單管設(shè)計。單管減震器包括單個壓力管?；钊哂性趬嚎s沖程中限制阻尼液從下工作腔流向上工作腔的壓縮閥，以及在回彈程中限制阻尼液從上工作腔流向下工作腔的止回閥。該活塞的壓縮閥和止回閥產(chǎn)生阻尼力以抵消震動，否則該震動將從簧下質(zhì)量傳遞到簧上質(zhì)量。
[0005]雙管減震器包括環(huán)繞壓力管設(shè)置以在其間形成儲集器的儲集管。在典型的雙管減震器中，在下工作腔與液體儲集器之間定位有基閥組件來控制阻尼液的流動。壓縮閥和止回閥位于基閥組件內(nèi)。在車輛運動時，減震器的活塞在管狀體的工作腔內(nèi)部往復(fù)運動。該活塞包括允許受限液體在上下工作腔之間流動的孔。
[0006]下工作腔中的正壓或負(fù)壓使得阻尼液分別通過壓縮閥和止回閥離開或者進(jìn)入液體儲集器。
[0007]本發(fā)明的目標(biāo)是利用來自所述壓縮閥和止回閥的阻尼液流動的能量產(chǎn)生動力(harness)。
[0008]本發(fā)明的特定方面的具體目標(biāo)是使用減震器中的、由于上工作腔和下工作腔之間的壓力差產(chǎn)生的能量來做動力，并且使用渦輪將該能量轉(zhuǎn)換成電能。
[0009]現(xiàn)有技術(shù)中已經(jīng)有將來自車輛的懸掛系統(tǒng)的能量轉(zhuǎn)換成電能的嘗試。美國專利US3507580將所述減震器的阻尼液的壓力饋入與遠(yuǎn)端發(fā)電機(jī)耦連的遠(yuǎn)端壓力驅(qū)動電機(jī)。美國專利US 6920951、美國專利US 8541895和美國專利申請US 20080290624利用活塞桿相對定子的往復(fù)運動發(fā)電。美國專利申請US 20070089919利用與活塞耦連的遠(yuǎn)端往復(fù)發(fā)電機(jī)發(fā)電。美國專利US 8376100公開了進(jìn)一步的建議，其將所述減震器的阻尼液的壓力饋入遠(yuǎn)端壓力驅(qū)動電機(jī)。然而，現(xiàn)有技術(shù)中的液壓電機(jī)具有一定的局限性，其需要數(shù)個單向閥和管道以傳導(dǎo)液體流，以及液體儲集器以阻尼懸掛系統(tǒng)和限制液壓電機(jī)的慣性空轉(zhuǎn)。數(shù)個單向閥的使用增加了故障的風(fēng)險，而多個管道和液體儲集器的使用使系統(tǒng)難以簡單的方式安裝到現(xiàn)有的減震器配置中。
[0010]較為理想的是，具有一種發(fā)電機(jī)，其非常緊湊且能夠安裝到減震器管中而無需任何遠(yuǎn)端發(fā)電機(jī)。
[0011]需要了解的是，在整個說明書中，對現(xiàn)有技術(shù)的任何討論都僅僅是為了提供本發(fā)明的背景，而在任何情況下都不應(yīng)該被看做是對該現(xiàn)有技術(shù)在本申請的優(yōu)先權(quán)日期之前已經(jīng)是本領(lǐng)域中廣泛知曉的或者是在本領(lǐng)域中形成公知常識的承認(rèn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]在一個較寬的方面，本發(fā)明提供了一種減震器，包括其中形成了工作腔并且具有可滑動活塞的管狀體，所述活塞將壓縮腔從所述管狀體中的工作腔的回彈腔(reboundchamber)分隔開，其中所述工作腔包含阻尼液，
[0013]所述減震器包括安裝在其上的電動發(fā)電機(jī)，所述發(fā)電機(jī)包括旋轉(zhuǎn)耦合到至少一個磁體的渦輪，所述發(fā)電機(jī)還包括與所述至少一個磁體隔開但毗鄰的至少一個線圈；
[0014]所述減震器還包括位于所述壓縮腔和所述回彈腔之間的渦輪流路，通過阻尼液流動驅(qū)動(urge)所述禍輪在所述禍輪流路中的支撐旋轉(zhuǎn)(supported for rotat1n)。
[0015]所述渦輪流路優(yōu)選包括壓縮流路、回彈流路和渦輪腔；所述壓縮流路用于阻尼液從所述壓縮腔通過所述渦輪腔流入所述回彈腔，且進(jìn)一步包括壓縮流路單向閥以允許該流入僅在壓縮沖程進(jìn)行；所述回彈流路用于阻尼液從所述回彈腔通過所述渦輪腔流入所述壓縮腔，且進(jìn)一步包括回彈流路單向閥以允許該流入僅在回彈沖程進(jìn)行。
[0016]優(yōu)選地，所述阻尼液通過所述壓縮流路或所述回彈流路的運動使得渦輪僅在一個旋轉(zhuǎn)方向上旋轉(zhuǎn)從而在所述至少一個線圈中產(chǎn)生電流。
[0017]所述壓縮流路和所述回彈流路設(shè)置成各個液體流在渦輪的軸向上相反的方向流入渦輪，所述渦輪具有多個周向布置的葉片，每個葉片具有通過流經(jīng)所述壓縮流路的液體旋轉(zhuǎn)的壓縮面和通過流經(jīng)所述回彈流路的液體旋轉(zhuǎn)的回彈面；
[0018]來自各個流路的流入到所述壓縮面和所述回彈面的液體驅(qū)動所述渦輪在相同的方向旋轉(zhuǎn)。
[0019]在一種形式中，每個所述葉片包括朝著中央?yún)^(qū)域與管道向內(nèi)成角度以與從壓縮流路流入的阻尼液接觸的壓縮面(a compress1n face that is angled inwardly of theduct towards the mid reg1n)和朝著中央?yún)^(qū)域與管道向內(nèi)成角度以與從回彈流路流入的阻尼液接觸的回彈面。
[0020]或者，渦輪可以具有單獨的壓縮葉片和回彈葉片，其分別具有由流經(jīng)所述壓縮回路或所述回彈流路的液體旋轉(zhuǎn)的各個面。
[0021]使得渦輪只在一個旋轉(zhuǎn)方向上旋轉(zhuǎn)意味著不需要花費能量來改變渦輪的方向。
[0022]優(yōu)選地，所述壓縮流路包括限流閥。
[0023]在一種形式中，所述限流閥包括在所述壓縮流路中共軸排列且一起由偏置件驅(qū)動的多個相鄰的環(huán)形件，在此，在所述壓縮沖程中液壓的增加將驅(qū)動環(huán)形件因抵抗(against)所述偏置件的影響而分離，從而增加流過所述限流閥的液流。
[0024]所述發(fā)電機(jī)優(yōu)選為直流發(fā)電機(jī)，包括多個固定線圈和磁體支架承載的多個永磁體。所述渦輪的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致所述磁體的運動，這樣在所述多個線圈中基于感應(yīng)生成電流。
[0025]在一種形式中，所述渦輪包括曝露在定子的上表面的多個永磁體。
[0026]在另一種形式中，磁體支架固定到所述禍輪上，所述磁體支架承載多個磁體。所述渦輪和所述磁體支架一起可以看做渦輪組件，并且可以分別形成或者一起形成。所述渦輪和磁體支架可以是可拆卸的，或者可以是永久固定到一起的?？梢岳斫獾氖牵龃朋w通過所述渦輪或所述磁體支架承載從而在與其隔離的線圈室中支撐的多個線圈中產(chǎn)生電流。
[0027]所述減震器包括發(fā)電機(jī)殼體，所述電機(jī)殼體包括所述發(fā)電機(jī)，所述發(fā)電機(jī)殼體安裝到所述減震器的上端。在單管減震器的例子中，所述發(fā)電機(jī)殼體優(yōu)選安裝到所述管狀體的上端并且在其中延伸。在雙管減震器的例子中，儲集管的上端優(yōu)選在工作管之上延伸，所述發(fā)電機(jī)殼體安裝到所述儲集管的所述上端。
[0028]在一個形式中，發(fā)電機(jī)殼體螺紋固定到所述儲集管或所述工作管的上端，這樣，所述發(fā)電機(jī)殼體螺紋連接到所述儲集管的上端。
[0029]在一個形式中，所述發(fā)電機(jī)殼體的下端包括渦輪或渦輪組件，以及渦輪腔；
[0030]支撐所述渦輪或渦輪組件以在所述渦輪腔內(nèi)旋轉(zhuǎn)；
[0031]所述渦輪或渦輪組件為具有中央孔的環(huán)形；
[0032]在所述渦輪之下延伸的基部從下面支撐所述渦輪，所述基部包括向上延