减震器发电机的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及从车辆减震器生成电流的领域。
【背景技术】
[0002]陆上车辆的悬挂系统通常包括连接在车辆的簧上质量和车辆的簧下质量之间的多个减震器。减震器吸收在悬挂系统的运动过程中产生的不期望的震动。
[0003]一般车辆(例如汽车)的减震器是液压减震器。该液压减震器包括管状体。该管状体具有将其内部分成上工作腔和下工作腔的活塞。该管状体附连到车轮组件(簧下质量)，活塞杆的向外延伸的一端连接到车辆的主体(簧上质量)。
[0004]该减震器一般都是双管或单管设计。单管减震器包括单个压力管。活塞具有在压缩冲程中限制阻尼液从下工作腔流向上工作腔的压缩阀，以及在回弹程中限制阻尼液从上工作腔流向下工作腔的止回阀。该活塞的压缩阀和止回阀产生阻尼力以抵消震动，否则该震动将从簧下质量传递到簧上质量。
[0005]双管减震器包括环绕压力管设置以在其间形成储集器的储集管。在典型的双管减震器中，在下工作腔与液体储集器之间定位有基阀组件来控制阻尼液的流动。压缩阀和止回阀位于基阀组件内。在车辆运动时，减震器的活塞在管状体的工作腔内部往复运动。该活塞包括允许受限液体在上下工作腔之间流动的孔。
[0006]下工作腔中的正压或负压使得阻尼液分别通过压缩阀和止回阀离开或者进入液体储集器。
[0007]本发明的目标是利用来自所述压缩阀和止回阀的阻尼液流动的能量产生动力(harness)。
[0008]本发明的特定方面的具体目标是使用减震器中的、由于上工作腔和下工作腔之间的压力差产生的能量来做动力，并且使用涡轮将该能量转换成电能。
[0009]现有技术中已经有将来自车辆的悬挂系统的能量转换成电能的尝试。美国专利US3507580将所述减震器的阻尼液的压力馈入与远端发电机耦连的远端压力驱动电机。美国专利US 6920951、美国专利US 8541895和美国专利申请US 20080290624利用活塞杆相对定子的往复运动发电。美国专利申请US 20070089919利用与活塞耦连的远端往复发电机发电。美国专利US 8376100公开了进一步的建议，其将所述减震器的阻尼液的压力馈入远端压力驱动电机。然而，现有技术中的液压电机具有一定的局限性，其需要数个单向阀和管道以传导液体流，以及液体储集器以阻尼悬挂系统和限制液压电机的惯性空转。数个单向阀的使用增加了故障的风险，而多个管道和液体储集器的使用使系统难以简单的方式安装到现有的减震器配置中。
[0010]较为理想的是，具有一种发电机，其非常紧凑且能够安装到减震器管中而无需任何远端发电机。
[0011]需要了解的是，在整个说明书中，对现有技术的任何讨论都仅仅是为了提供本发明的背景，而在任何情况下都不应该被看做是对该现有技术在本申请的优先权日期之前已经是本领域中广泛知晓的或者是在本领域中形成公知常识的承认。
【发明内容】
[0012]在一个较宽的方面，本发明提供了一种减震器，包括其中形成了工作腔并且具有可滑动活塞的管状体，所述活塞将压缩腔从所述管状体中的工作腔的回弹腔(reboundchamber)分隔开，其中所述工作腔包含阻尼液，
[0013]所述减震器包括安装在其上的电动发电机，所述发电机包括旋转耦合到至少一个磁体的涡轮，所述发电机还包括与所述至少一个磁体隔开但毗邻的至少一个线圈；
[0014]所述减震器还包括位于所述压缩腔和所述回弹腔之间的涡轮流路，通过阻尼液流动驱动(urge)所述祸轮在所述祸轮流路中的支撑旋转(supported for rotat1n)。
[0015]所述涡轮流路优选包括压缩流路、回弹流路和涡轮腔；所述压缩流路用于阻尼液从所述压缩腔通过所述涡轮腔流入所述回弹腔，且进一步包括压缩流路单向阀以允许该流入仅在压缩冲程进行；所述回弹流路用于阻尼液从所述回弹腔通过所述涡轮腔流入所述压缩腔，且进一步包括回弹流路单向阀以允许该流入仅在回弹冲程进行。
[0016]优选地，所述阻尼液通过所述压缩流路或所述回弹流路的运动使得涡轮仅在一个旋转方向上旋转从而在所述至少一个线圈中产生电流。
[0017]所述压缩流路和所述回弹流路设置成各个液体流在涡轮的轴向上相反的方向流入涡轮，所述涡轮具有多个周向布置的叶片，每个叶片具有通过流经所述压缩流路的液体旋转的压缩面和通过流经所述回弹流路的液体旋转的回弹面；
[0018]来自各个流路的流入到所述压缩面和所述回弹面的液体驱动所述涡轮在相同的方向旋转。
[0019]在一种形式中，每个所述叶片包括朝着中央区域与管道向内成角度以与从压缩流路流入的阻尼液接触的压缩面(a compress1n face that is angled inwardly of theduct towards the mid reg1n)和朝着中央区域与管道向内成角度以与从回弹流路流入的阻尼液接触的回弹面。
[0020]或者，涡轮可以具有单独的压缩叶片和回弹叶片，其分别具有由流经所述压缩回路或所述回弹流路的液体旋转的各个面。
[0021]使得涡轮只在一个旋转方向上旋转意味着不需要花费能量来改变涡轮的方向。
[0022]优选地，所述压缩流路包括限流阀。
[0023]在一种形式中，所述限流阀包括在所述压缩流路中共轴排列且一起由偏置件驱动的多个相邻的环形件，在此，在所述压缩冲程中液压的增加将驱动环形件因抵抗(against)所述偏置件的影响而分离，从而增加流过所述限流阀的液流。
[0024]所述发电机优选为直流发电机，包括多个固定线圈和磁体支架承载的多个永磁体。所述涡轮的旋转导致所述磁体的运动，这样在所述多个线圈中基于感应生成电流。
[0025]在一种形式中，所述涡轮包括曝露在定子的上表面的多个永磁体。
[0026]在另一种形式中，磁体支架固定到所述祸轮上，所述磁体支架承载多个磁体。所述涡轮和所述磁体支架一起可以看做涡轮组件，并且可以分别形成或者一起形成。所述涡轮和磁体支架可以是可拆卸的，或者可以是永久固定到一起的。可以理解的是，所述磁体通过所述涡轮或所述磁体支架承载从而在与其隔离的线圈室中支撑的多个线圈中产生电流。
[0027]所述减震器包括发电机壳体，所述电机壳体包括所述发电机，所述发电机壳体安装到所述减震器的上端。在单管减震器的例子中，所述发电机壳体优选安装到所述管状体的上端并且在其中延伸。在双管减震器的例子中，储集管的上端优选在工作管之上延伸，所述发电机壳体安装到所述储集管的所述上端。
[0028]在一个形式中，发电机壳体螺纹固定到所述储集管或所述工作管的上端，这样，所述发电机壳体螺纹连接到所述储集管的上端。
[0029]在一个形式中，所述发电机壳体的下端包括涡轮或涡轮组件，以及涡轮腔；
[0030]支撑所述涡轮或涡轮组件以在所述涡轮腔内旋转；
[0031]所述涡轮或涡轮组件为具有中央孔的环形；
[0032]在所述涡轮之下延伸的基部从下面支撑所述涡轮，所述基部包括向上延