[发明专利]一种基于汽车振动的运动转换装置

说明书

技术领域

本发明属于机械运动转换技术领域，特别涉及一种将直线运动转换为连续回转运动的装置。

背景技术

全球经济社会在不断发展，各行业对能源的依赖也越来越大，交通领域的节能减排和可持续发展日益受到关注。由于混合动力汽车和纯电动汽车比起传统汽车具有节能、环保等优点，近年来得到了重点推广。对于混合动力汽车和纯电动汽车的能量采集回收，人们研究重点在制动能量回收上，而汽车行驶过程中由于颠簸造成的上下振动，损耗了相当大的能量。因此，很有必要发明一种基于汽车振动的能量采集装置，应用于混合动车汽车和纯电动汽车上，提高汽车对能源的利用效率。

据检索，目前已有将汽车振动能量回收的装置，如公开号为CN101985965A的中国专利申请公开了一种汽车能量再生减振器，包括上工作缸和下工作缸，所述下工作缸可滑动地连接在所述上工作缸中，在所述上工作缸中设有一个回能电机和一个传动机构；在下工作缸中设有一个运动转换机构。所述运动转换机构为一个滚珠丝杆副，它将汽车轮子的振动而引起的直线运动转换成旋转运动并通过所述传动机构中的离合方向互为相反的超越离合器将上下运动转换成同一方向的旋转运动，通过回能电机将能量转换成电能加以利用。

又如公开号为CN103591202A的中国专利申请公开了一种齿轮齿条式旋转发电汽车减振器装置,涉及发电式汽车振动能量回收减振器装置。其目的在于，回收汽车的振动能用以发电，并达到减振和能量回收目的。该申请由上吊环、下吊环、齿条、齿轮、双曲面齿轮、电机定子、电机转子直线轴承、直线轴承座、滚动轴承、端面轴承组成。将汽车车架和车身的往复振动机械能，通过齿轮齿条转化为旋转机械能，实现电机转子和电机定子相对旋转，从而进行发电。

上述两种对汽车振动能量回收利用的技术方案中，第一种技术方案存在以下不足：一、滚珠丝杆对环境要求高，车底环境复杂，没有加密封件，容易使丝杆玷污，造成丝杆传动损坏；二、丝杆的抗冲击能力较低，出现偏离轴向的承载力时，会导致丝杆弯曲、变形、甚至断裂；三，丝杆转动速度低，发电效率不高。对于第二种技术方案，在机构工作过程中，没有实现单向连续旋转，电机转子会双向转动，能否发电及效率是个问号。

鉴于上述现有汽车振动能量回收的装置，存在的实际问题，提供一种结构简单、成本低、发电效率高、安全可靠及使用寿命高的汽车振动运动转换装置是本发明的目的，该装置能够将汽车振动时的机械能转化为电能，给混合动车汽车和纯电动汽车的蓄电池进行充电，提高汽车对能源的利用效率。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于汽车振动的运动转换装置，它能有效地将汽车行驶时产生的垂直振动转化为连续的回转运动并带动发电机产生电能。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种基于汽车振动的运动转换装置，包括工作缸以及含有一组离合方向互为相反的单向离合器和发电机，上工作缸内侧壁与下工作缸外侧壁之间为间隙配合，上工作缸内部设有齿条，齿条的顶端与上工作缸的下端面刚接；下工作缸的上端面同向间隔设有三个支承座，齿轮轴一的中部通过轴承与支承座上中部固定，齿轮轴一前端设有与齿条啮合的小齿轮，后端设有齿轮一；齿轮轴二和齿轮轴三的一端通过轴承与支承座固定并与齿轮轴一保持在同一水平线上，另一端分别与单向离合器一和单向离合器二的内圈连接，齿轮轴二和齿轮轴三的中部分别设有与齿轮一相啮合的齿轮二和齿轮三；齿轮轴四和齿轮轴五的中部通过轴承与支承座固定，其一端分别与单向离合器一和单向离合器二的外圈连接，另一端分别设有相互啮合的齿轮四和齿轮五；齿轮轴五穿过齿轮五与增速器的输入轴与相连，增速器的左端面与支承座固定，发电机的输入轴与增速器输出轴连接，发电机通过底座与下工作缸的上端面固定。下工作缸的上端面还设有两支液压弹簧。

所述发电机的输出线与电动汽车充电电池连接。

所述上工作缸的顶端与车架连接，下工作缸的底端与后车桥连接。