| 专利名称： | 一种基于滚珠配合的板簧减震器发电机构 | ||
| 专利名称(英文)： | Plate spring shock absorber generating mechanism based on ball matching | ||
| 专利号： | CN201510695391.8 | 申请时间： | 20151023 |
| 公开号： | CN105235466A | 公开时间： | 20160113 |
| 申请人： | 冯林 | ||
| 申请地址： | 518000 广东省深圳市福田区滨河大道滨江新村东区8栋502 | ||
| 发明人： | 冯林 | ||
| 分类号： | B60G13/14 | 主分类号： | B60G13/14 |
| 代理机构： | 深圳市神州联合知识产权代理事务所(普通合伙) 44324 | 代理人： | 邓扬 |
| 摘要： | 本发明属于汽车减震节能技术领域，尤其涉及一种基于滚珠配合的板簧减震器发电机构，它包括主车梁、副车梁、板簧、滑套、丝杆支撑发电机、第一支撑滑杆、第二支撑滑杆、导轨、丝杆、丝杆固定块、滚珠转动副、轴承、导轨固定套、锁紧螺母、板簧滑槽、滑轮、滑轮固定结构、滑杆槽，其中滑杆一端通过滑套滑动于导轨上，另一端通过滑轮滑动于板簧的滑槽中，当板簧发生震动时，滑杆滑动将板簧震动位移放大并转化为导轨上的滑套的往复运动，再通过滚珠与丝杆的配合，将往复运动转化为滚珠转动副的旋转运动，从而带动发电机发电；本发明使用了滑杆滑动放大了板簧的震动位移，通过滚珠丝杆配合转化为旋转运动从而发电，具有有益的节能效果。 | ||
| 摘要(英文)： | The invention belongs to the technical field of shock absorption and energy conservation of vehicles, and particularly relates to a plate spring shock absorber generating mechanism based on ball matching. The plate spring shock absorber generating mechanism comprises a main vehicle beam, an auxiliary vehicle beam, a plate spring, slide sleeves, a screw-rod-supporting power generator, a first supporting slide bar, a second supporting slide bar, a guide rail, screw rods, a screw rod fixing block, a ball rotating pair, a bearing, a guide rail fixing sleeve, a locking nut, plate spring slide grooves, a pulley, a pulley fixing structure and a slide bar groove. One ends of the slide bars slide on the guide rail through the slide sleeves, and the other ends of the slide bars slide in the plate spring slide grooves through the pulley. When the plate spring vibrates, the slide bars slide to amplify the vibration motion of the plate spring and convert the vibration motion into reciprocating motion of the slide sleeves on the guide rail, the reciprocating motion is converted into rotating motion of the ball rotating pair through matching between balls and the screw rods, and therefore the power generator is driven to generate power. According to the invention, the slide bars slide to amplify the vibration motion of the plate spring, the reciprocating motion is converted into the rotating motion through matching between the balls and the screw rods, and therefore the energy can be saved. | ||
1.一种基于滚珠配合的板簧减震器发电机构，其特征在于：它包括主车梁、 车梁支架、副车梁、板簧、锁紧滑套、导轨固定支架、滑套、丝杆支撑、发电机 固定结构、发电机、第一支撑滑杆、滑杆支耳、第二支撑滑杆、导轨、丝杆、齿 轮、变速箱传动齿轮、变速箱、锁紧滑套支耳、滑套支耳、丝杆固定块、滚珠转 动副、轴承、导轨固定套、锁紧螺母、板簧滑槽、滑轮、滑轮固定结构、滑杆槽， 其中主车梁通过车梁支架安装在副车梁上，板簧安装在副车梁下侧，副车梁上开 有滑杆槽； 上述板簧中间部位开有板簧滑槽，滑轮滑动于板簧滑槽中，滑轮安装在滑轮 固定结构上，滑轮固定机构安装在滑杆支耳下端；导轨安装在导轨固定套上，导 轨固定套通过导轨固定支架安装在副车梁上侧中间位置，锁紧滑套安装在导轨一 端，且通过锁紧螺母固定在导轨上，第一支撑滑杆一端通过转轴安装在锁紧滑套 上的支耳上，另一端通过转轴安装在滑杆支耳上；滑套安装在导轨另一侧，第二 支撑滑杆一端通过转轴安装在滑套上的支耳上，另一端通过转轴安装在滑杆支耳 上，滑杆穿过滑杆槽； 上述丝杆固定块安装在滑套上端，丝杆一端固定安装在丝杆固定块上，且穿 过两个丝杆支撑，两个丝杆支撑安装在副车梁上，滚珠转动副安装在丝杆上，且 处于两个丝杆支撑之间，与两个丝杆支撑通过推力轴承相互接触；齿轮安装在滚 珠转动副上，与变速箱传动齿轮啮合；变速箱安装在副车梁上，发电机通过发电 机固定结构安装在副车梁上，变速箱传动齿轮安装在变速箱传动轴上，变速箱转 轴与发电机转轴连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于滚珠配合的板簧减震器发电机构，其特 征在于：上述滑轮为两个且并列安装在滑轮固定结构两侧，板簧上板簧滑槽为两 条，两滑轮分别滑动于两板簧滑槽中。
3.根据权利要求1所述的一种基于滚珠配合的板簧减震器发电机构，其特 征在于：上述滑杆一端安装有转动头，且滑杆转动头厚度为滑杆的一半。
4.根据权利要求1所述的一种基于滚珠配合的板簧减震器发电机构，其特 征在于：上述第一支撑滑杆和第二支撑滑杆之间安装有滑杆弹簧。
5.根据权利要求4所述的一种基于滚珠配合的板簧减震器发电机构，其特 征在于：上述滑杆弹簧通过滑杆弹簧固定结构安装在第一支撑滑杆和第二支撑滑 杆之间。
1.一种基于滚珠配合的板簧减震器发电机构，其特征在于：它包括主车梁、 车梁支架、副车梁、板簧、锁紧滑套、导轨固定支架、滑套、丝杆支撑、发电机 固定结构、发电机、第一支撑滑杆、滑杆支耳、第二支撑滑杆、导轨、丝杆、齿 轮、变速箱传动齿轮、变速箱、锁紧滑套支耳、滑套支耳、丝杆固定块、滚珠转 动副、轴承、导轨固定套、锁紧螺母、板簧滑槽、滑轮、滑轮固定结构、滑杆槽， 其中主车梁通过车梁支架安装在副车梁上，板簧安装在副车梁下侧，副车梁上开 有滑杆槽； 上述板簧中间部位开有板簧滑槽，滑轮滑动于板簧滑槽中，滑轮安装在滑轮 固定结构上，滑轮固定机构安装在滑杆支耳下端；导轨安装在导轨固定套上，导 轨固定套通过导轨固定支架安装在副车梁上侧中间位置，锁紧滑套安装在导轨一 端，且通过锁紧螺母固定在导轨上，第一支撑滑杆一端通过转轴安装在锁紧滑套 上的支耳上，另一端通过转轴安装在滑杆支耳上；滑套安装在导轨另一侧，第二 支撑滑杆一端通过转轴安装在滑套上的支耳上，另一端通过转轴安装在滑杆支耳 上，滑杆穿过滑杆槽； 上述丝杆固定块安装在滑套上端，丝杆一端固定安装在丝杆固定块上，且穿 过两个丝杆支撑，两个丝杆支撑安装在副车梁上，滚珠转动副安装在丝杆上，且 处于两个丝杆支撑之间，与两个丝杆支撑通过推力轴承相互接触；齿轮安装在滚 珠转动副上，与变速箱传动齿轮啮合；变速箱安装在副车梁上，发电机通过发电 机固定结构安装在副车梁上，变速箱传动齿轮安装在变速箱传动轴上，变速箱转 轴与发电机转轴连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于滚珠配合的板簧减震器发电机构，其特 征在于：上述滑轮为两个且并列安装在滑轮固定结构两侧，板簧上板簧滑槽为两 条，两滑轮分别滑动于两板簧滑槽中。
3.根据权利要求1所述的一种基于滚珠配合的板簧减震器发电机构，其特 征在于：上述滑杆一端安装有转动头，且滑杆转动头厚度为滑杆的一半。
4.根据权利要求1所述的一种基于滚珠配合的板簧减震器发电机构，其特 征在于：上述第一支撑滑杆和第二支撑滑杆之间安装有滑杆弹簧。
5.根据权利要求4所述的一种基于滚珠配合的板簧减震器发电机构，其特 征在于：上述滑杆弹簧通过滑杆弹簧固定结构安装在第一支撑滑杆和第二支撑滑 杆之间。
翻译：所属技术领域
本发明属于汽车减震节能技术领域，尤其涉及一种基于滚珠配合的板簧减震 器发电机构。
背景技术
目前汽车悬架是汽车中弹性的连接车架与车轴的装置。它一般由吸震弹簧、 导向机构、减震器等部件构成，主要任务是缓和由不平路面传给车架的冲击，以 提高乘车的舒适性。
在经过不平路面时，吸震弹簧用于过滤路面的震动，但吸震弹簧自身还会有 往复运动，而与吸震弹簧并联安装的减震器主要就是用来抑制弹簧吸震后反弹时 的震荡及来自路面的冲击。为衰减震动，汽车悬架系统中采用减震器多是液力活 塞开怀减震器，其工作原理是当车架(或车身)和车轴间震动而出现相对运动时， 减震器内的活塞上下移动，减震器腔内的油液便反复地从一个腔经过不同的孔隙 流入另一个腔内。
在通常情况下，这些震动能量无法得到及时的转换或储藏而被浪费掉。随着 汽车使用的普及，被浪费掉的能量也越来越多。
目前市场上的悬架系统还是停留在简单的缓冲吸振功能上，并没有给出很好 的机械能转化为其他能量的技术解决问题。
本发明设计一种基于滚珠配合的板簧减震器发电机构解决如上问题。
发明内容
为解决现有技术中的上述缺陷，本发明公开一种基于滚珠配合的板簧减震器 发电机构，它是采用以下技术方案来实现的。
一种基于滚珠配合的板簧减震器发电机构，其特征在于：它包括主车梁、车 梁支架、副车梁、板簧、锁紧滑套、导轨固定支架、滑套、丝杆支撑、发电机固 定结构、发电机、第一支撑滑杆、滑杆支耳、第二支撑滑杆、导轨、丝杆、齿轮、 变速箱传动齿轮、变速箱、锁紧滑套支耳、滑套支耳、丝杆固定块、滚珠转动副、 轴承、导轨固定套、锁紧螺母、板簧滑槽、滑轮、滑轮固定结构、滑杆槽，其中 主车梁通过车梁支架安装在副车梁上，板簧安装在副车梁下侧，副车梁上开有滑 杆槽；滚珠发电机构安装在副车梁上，主车梁为承受车架的横梁，因为滑杆一端 需要接收板簧的震动能量，一端需要将放大的往复运动传导到滚珠丝杆发电结构 上，所以滑杆需要穿过副车梁，这就是副车梁上开有滑杆槽的原因。
上述板簧中间部位开有板簧滑槽，滑轮滑动于板簧滑槽中，滑轮安装在滑轮 固定结构上，滑轮固定机构安装在滑杆支耳下端；导轨安装在导轨固定套上，导 轨固定套通过导轨固定支架安装在副车梁上侧中间位置，锁紧滑套安装在导轨一 端，且通过锁紧螺母固定在导轨上，第一支撑滑杆一端通过转轴安装在锁紧滑套 上的支耳上，另一端通过转轴安装在滑杆支耳上；滑套安装在导轨另一侧，第二 支撑滑杆一端通过转轴安装在滑套上的支耳上，另一端通过转轴安装在滑杆支耳 上，滑杆穿过滑杆槽；
本发明通过使用两个滑杆将板簧震动转化为滑套沿导轨滑动的往复运动，其 中两个滑杆一端上的滑套，一个固定，一个滑动，两个滑杆另一端为滑轮在板簧 上滑动，这样就将板簧的震动放大，并体现在导轨上滑动的滑套上。这样的设计 具有结构简单和实用的特点。
上述丝杆固定块安装在滑套上端，丝杆一端固定安装在丝杆固定块上，且穿 过两个丝杆支撑，两个丝杆支撑安装在副车梁上，滚珠转动副安装在丝杆上，且 处于两个丝杆支撑之间，与两个丝杆支撑通过推力轴承相互接触；齿轮安装在滚 珠转动副上，与变速箱传动齿轮啮合；变速箱安装在副车梁上，发电机通过发电 机固定结构安装在副车梁上，变速箱传动齿轮安装在变速箱传动轴上，变速箱转 轴与发电机转轴连接。丝杆随着滑套的往复运动，滚珠转动副和丝杆没有自锁， 可以在丝杆支撑轴向限制下随着丝杆移动而转动，滚珠转动副与丝杆支撑通过推 力轴承接触，保证了滚珠转动副转动时不受丝杆支撑的摩擦影响；丝杆往复移动， 导致滚珠转动副往复转动，发电机发出的电的正负极是变化的，为了得到直流电， 需要增加一个将交流变为直流的整流电路。
作为本技术的进一步改进，上述滑轮为两个且并列安装在滑轮固定结构两 侧，板簧上板簧滑槽为两条，两滑轮分别滑动于两板簧滑槽中。两个滑轮能够保 证滑杆在滑动过程中稳定性。
作为本技术的进一步改进，上述滑杆一端安装有转动头，且滑杆转动头厚度 为滑杆的一半。这样的设计可以是两个滑杆紧凑的安装在滑杆支耳中，且保证了 两个滑杆与导轨基本在同一个平面，能够让滑动传动平稳。
作为本技术的进一步改进，上述第一支撑滑杆和第二支撑滑杆之间安装有滑 杆弹簧。板簧上升可以压缩滑杆，滑套发生位移，但是当板簧下降时，板簧对滑 杆没有作用力，滑杆滑动将脱离板簧震动，造成能量的损失。这里增加了滑杆弹 簧，滑杆弹簧保持在对两个滑杆拉紧的状态，滑杆能够在弹簧作用下使滑轮不脱 离板簧。
作为本技术的进一步改进，上述滑杆弹簧通过滑杆弹簧固定结构安装在第一 支撑滑杆和第二支撑滑杆之间。
相对于传统的汽车减震节能技术，本发明中，滑杆一端通过滑套滑动于导轨 上，另一端通过滑轮滑动于板簧的滑槽中，当板簧发生震动时，滑杆滑动将板簧 震动位移放大并转化为导轨上的滑套的往复运动，再通过滚珠与丝杆的配合，将 往复运动转化为滚珠转动副的旋转运动，从而带动发电机发电；本发明使用了滑 杆滑动放大了板簧的震动位移，通过滚珠丝杆配合转化为旋转运动从而发电，具 有有益的节能效果。
附图说明
图1是整体结构分布示意图。
图2是整体结构分布侧视图。
图3是传动机构安装示意图。
图4是导轨固定套安装示意图。
图5是滚珠丝杆配合示意图。
图6是丝杆固定块安装示意图。
图7是滑套结构示意图。
图8是滑轮安装示意图。
图9是滑杆及滑杆弹簧安装示意图。
图10是滑杆转动头安装示意图。
图11是滑杆位移放大原理示意图。
图中标号名称：1、主车梁，2、车梁支架，3、副车梁，4、板簧，5、锁紧 滑套，6、导轨固定支架，7、滑套，8、丝杆支撑，9、发电机固定结构，10、发 电机，11、第一支撑滑杆，12、滑杆支耳，13、第二支撑滑杆，14、导轨，15、 丝杆，16、齿轮，17、变速箱传动齿轮，18、变速箱，19、锁紧滑套支耳，20、 滑套支耳，21、丝杆固定块，22、滚珠转动副，23、轴承，24、导轨固定套，25、 锁紧螺母，26、板簧滑槽，27、滑轮，28、滑轮固定结构，29、滑杆槽，30、滑 杆弹簧固定结构，31、滑杆弹簧，32、滑杆转动头。
具体实施方式
如图1、2、3所示，它包括主车梁、车梁支架、副车梁、板簧、锁紧滑套、 导轨固定支架、滑套、丝杆支撑、发电机固定结构、发电机、第一支撑滑杆、滑 杆支耳、第二支撑滑杆、导轨、丝杆、齿轮、变速箱传动齿轮、变速箱、锁紧滑 套支耳、滑套支耳、丝杆固定块、滚珠转动副、轴承、导轨固定套、锁紧螺母、 板簧滑槽、滑轮、滑轮固定结构、滑杆槽，如图1所示，其中主车梁通过车梁支 架安装在副车梁上，板簧安装在副车梁下侧，如图4所示，副车梁上开有滑杆槽； 滚珠发电机构安装在副车梁上，主车梁为承受车架的横梁，因为滑杆一端需要接 收板簧的震动能量，一端需要将放大的往复运动传导到滚珠丝杆发电结构上，所 以滑杆需要穿过副车梁，这就是副车梁上开有滑杆槽的原因。
如图3所示，上述板簧中间部位开有板簧滑槽，滑轮滑动于板簧滑槽中，如 图8、9所示，滑轮安装在滑轮固定结构上，滑轮固定机构安装在滑杆支耳下端； 如图3所示，导轨安装在导轨固定套上，导轨固定套通过导轨固定支架安装在副 车梁上侧中间位置，锁紧滑套安装在导轨一端，且通过锁紧螺母固定在导轨上， 第一支撑滑杆一端通过转轴安装在锁紧滑套上的支耳上，另一端通过转轴安装在 滑杆支耳上；如图3、7所示，滑套安装在导轨另一侧，第二支撑滑杆一端通过 转轴安装在滑套上的支耳上，另一端通过转轴安装在滑杆支耳上，滑杆穿过滑杆 槽；
本发明通过使用两个滑杆将板簧震动转化为滑套沿导轨滑动的往复运动，其 中两个滑杆一端上的滑套，一个固定，一个滑动，两个滑杆另一端为滑轮在板簧 上滑动，这样就将板簧的震动放大，并体现在导轨上滑动的滑套上。原理说明如 图11所示，图a表示两个滑杆处于待压状态，点划线表示导轨，白方框表示锁 紧滑套，说明左端的滑杆端不发生滑动，滑杆顶端受到压力时，整个滑杆发生运 动到达如图b的状态，图中标注的c表示滑杆顶端位移，图中d表示滑杆滑套位 移，对比c、d可知滑套位移比滑杆顶端位移大，起到了放大作用。这样的设计 具有结构简单和实用的特点。
如图6所示，上述丝杆固定块安装在滑套上端，丝杆一端固定安装在丝杆固 定块上，如图1所示，丝杆穿过两个丝杆支撑，两个丝杆支撑安装在副车梁上， 如图5、3所示，滚珠转动副安装在丝杆上，且处于两个丝杆支撑之间，与两个 丝杆支撑通过推力轴承相互接触；齿轮安装在滚珠转动副上，与变速箱传动齿轮 啮合；变速箱安装在副车梁上，发电机通过发电机固定结构安装在副车梁上，变 速箱传动齿轮安装在变速箱传动轴上，变速箱转轴与发电机转轴连接。丝杆随着 滑套的往复运动，滚珠转动副和丝杆没有自锁，可以在丝杆支撑轴向限制下随着 丝杆移动而转动，滚珠转动副与丝杆支撑通过推力轴承接触，保证了滚珠转动副 转动时不受丝杆支撑的摩擦影响；丝杆往复移动，导致滚珠转动副往复转动，发 电机发出的电的正负极是变化的，为了得到直流电，需要增加一个将交流变为直 流的整流电路。
如图3、8所示，上述滑轮为两个且并列安装在滑轮固定结构两侧，板簧上 板簧滑槽为两条，两滑轮分别滑动于两板簧滑槽中。两个滑轮能够保证滑杆在滑 动过程中稳定性。
如图10所示，上述滑杆一端安装有转动头，且滑杆转动头厚度为滑杆的一 半。这样的设计可以是两个滑杆紧凑的安装在滑杆支耳中，且保证了两个滑杆与 导轨基本在同一个平面，能够让滑动传动平稳。
如图9所示，上述第一支撑滑杆和第二支撑滑杆之间安装有滑杆弹簧。板簧 上升可以压缩滑杆，滑套发生位移，但是当板簧下降时，板簧对滑杆没有作用力， 滑杆滑动将脱离板簧震动，造成能量的损失。这里增加了滑杆弹簧，滑杆弹簧保 持在对两个滑杆拉紧的状态，滑杆能够在弹簧作用下使滑轮不脱离板簧。
如图9所示，上述滑杆弹簧通过滑杆弹簧固定结构安装在第一支撑滑杆和第 二支撑滑杆之间。
综上所述，本发明中，滑杆一端通过滑套滑动于导轨上，另一端通过滑轮滑 动于板簧的滑槽中，当板簧发生震动时，滑杆滑动将板簧震动位移放大并转化为 导轨上的滑套的往复运动，再通过滚珠与丝杆的配合，将往复运动转化为滚珠转 动副的旋转运动，从而带动发电机发电；本发明使用了滑杆滑动放大了板簧的震 动位移，通过滚珠丝杆配合转化为旋转运动从而发电，具有有益的节能效果。
