减振器及具有其的车辆的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种减振器及具有其的车辆。减振器包括：筒体、活塞杆、活塞、液压马达、电机和整流装置。筒体内限定出间隔开的工作缸和储油缸。活塞可移动地设在工作缸内以将工作缸内分隔成上腔室和下腔室。液压马达的转动轴与电机相连，液压马达具有进液口和出液口。整流装置具有第一端口至第四端口，第一端口与工作缸的下腔室连通，第二端口与储油缸连通，第三端口与进液口连通，第四端口与出液口连通，整流装置被构造成使得从第一端口或第二端口进入整流装置的流体从第三端口流出。根据本实用新型的减振器，将振动机械能转化成电能予以回收，可以实现节能减排，减少热能对减振器的寿命的影响，延长减振器的使用寿命。
【专利说明】
减振器及具有其的车辆
技术领域
[0001]本实用新型涉及车辆领域，尤其是涉及一种减振器及具有其的车辆。
【背景技术】
[0002]减振器是汽车悬架的重要组成部分，它的作用是迅速衰减车辆的振动，现有的减振器是通过将振动能量转变为热能的方式实现快速减振，这种减振方式不仅导致热能损失，同时热能会加快减振器的磨损，影响耐久寿命。
[0003]同时目前车辆采用的是被动悬架系统，被动悬架系统不能根据外部信号的变化而改变自身性能，为了能够在各种不同的行驶工况下工作，对被动悬架的钢架和阻尼参数的选取只能采用折衷的办法，由于不能主动适应车辆行驶工况和外界激励的变化，被动悬架系统较大的制约了车辆性能的进一步提高。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
[0005]为此，本实用新型提出一种减振器，将振动机械能转化成电能予以回收。
[0006]本实用新型还提出一种具有上述减振器的车辆。
[0007]根据本实用新型实施例的减振器，包括:筒体，所述筒体内限定出间隔开的工作缸和储油缸;活塞杆和活塞，所述活塞设在所述活塞杆的端部上，所述活塞可移动地设在所述工作缸内以将所述工作缸内分隔成上腔室和下腔室;液压马达和电机，所述液压马达和所述电机分别设在所述筒体外，所述液压马达的转动轴与所述电机相连，所述液压马达具有进液口和出液口 ；整流装置，所述整流装置具有第一端口至第四端口，所述第一端口与所述工作缸的所述下腔室连通，第二端口与所述储油缸连通，第三端口与所述进液口连通，所述第四端口与所述出液口连通，所述整流装置被构造成使得从所述第一端口或所述第二端口进入所述整流装置的流体从所述第三端口流出。
[0008]根据本实用新型实施例的减振器，通过设有整流装置、液压马达和电机，在伸张行程和压缩行程中，将振动机械能转化成电能予以回收，从而可以实现节能减排，减少热能对减振器的寿命的影响，延长减振器的使用寿命。
[0009]在本实用新型的一些实施例中，减振器还包括控制器，所述控制器与所述电机相连以调整所述电机的扭矩。
[0010]在本实用新型的一些实施例中，所述整流装置包括并联的两条流路，每条所述流路的两端分别与所述第一端口和所述第二端口相连，每条所述流路上串联有导通方向相反的两个单向阀，所述两条流路的邻近所述第一端口的两个所述单向阀的导通方向相反，所述第三端口位于其中一条流路的两个单向阀之间，所述第四端口位于另一条流路的两个单向阀之间。
[0011]在本实用新型的一些实施例中，所述活塞上具有通孔，所述通孔在所述活塞的移动方向上贯穿所述活塞，所述活塞上设有用于打开或关闭所述通孔的阀门。
[0012]在本实用新型的具体实施例中，所述通孔和所述阀门分别为两个，每个所述阀门包括阀杆、阀片和弹簧，所述阀杆可移动地伸入所述通孔内以打开或封闭所述通孔，所述阀片设在所述阀杆伸出所述通孔的自由端上，所述弹簧的两端分别与所述阀片和所述活塞相连以常推动所述阀片朝向远离所述活塞的方向移动以使得所述阀杆常封闭所述通孔，所述两个阀门的所述阀片分别位于所述上腔室和所述下腔室内。
[0013]优选地，每个所述阀门的所述阀片均为多片。
[0014]根据本实用新型实施例的车辆，包括:车架和车桥;根据本实用新型上述实施例的减振器，所述减振器连接在所述车架和所述车桥之间，所述筒体的外周壁上设有下弹簧座，弹簧，所述弹簧的下端设在所述下弹簧座上，所述弹簧的上端与所述车架相连。
[0015]根据本实用新型实施例的车辆，通过设置上述减振器，可以将振动机械能转化成电能予以回收，从而可以实现节能减排，减少热能对减振器的寿命的影响，延长减振器的使用寿命。
[0016]在本实用新型的一些示例中，所述下弹簧座的顶壁设有容纳槽，所述弹簧的下端安装在容纳槽内，所述容纳槽内贴合有橡胶垫。
[0017]进一步地，所述下弹簧座上设有漏水孔，所述橡胶垫上设有与所述漏水孔连通的泄流孔。
[0018]可选地，所述车辆为汽车。
【附图说明】
[0019]图1为根据本实用新型实施例的减振器的示意图；
[0020]图2为根据本实用新型实施例的减振器的剖视图；
[0021]图3为根据本实用新型实施例的设有阀门的活塞的示意图；
[0022]图4为图3中A部分的放大示意图；
[0023]图5为图3中B部分的放大示意图；
[0024]图6为根据本实用新型实施例的底阀的示意图；
[0025]图7为根据本实用新型实施例的减振器伸张行程时的液体流路示意图；
[0026]图8为根据本实用新型实施例的减振器压缩行程时的液体流路示意图。
[0027]附图标记:
[0028]减振器100、
[0029]筒体1、工作缸10、上腔室10a、下腔室10b、储油缸11、
[0030]活塞杆2、活塞3、液压马达4、进液口 m、出液口 n、电机5、
[0031]整流装置6、第一端口 e、第二端口 f、第三端口 g、第四端口 h、第一单向阀a、第二单向阀b、第三单向阀C、第四单向阀d、
[0032]控制器7、
[0033 ] 阀片8、底阀9、电源20、下弹簧座21。
【具体实施方式】
[0034]下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
[0035]在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底” “内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
[0036]此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
[0037]在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体;可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
[0038]下面参考图1-图8详细描述根据本实用新型实施例的减振器100，其中减振器100可以应用在车辆上，车辆可以为卡车或者汽车等，减振器100可以安装在车辆的悬架系统内，减振器100与弹性元件是并联安装的，弹性元件连接车辆的车架和车桥，具体地，弹簧元件为弹簧。
[0039]根据本实用新型实施例的减振器100，如图1和图2所示，包括:筒体1、活塞杆2、活塞3、液压马达4、电机5和整流装置6，其中，筒体I内限定出间隔开的工作缸1和储油缸11，工作缸1和储油缸11内盛放有流体例如油液。在下面的描述中均以流体为油液为例进行说明。
[0040]活塞3设在活塞杆2的端部上，活塞3可移动地设在工作缸10内以将工作缸10内分隔成上腔室1a和下腔室10b。液压马达4和电机5分别设在筒体I外，液压马达4的转动轴与电机5相连，液压马达4具有进液口 m和出液口 η。可以理解的是，当液压马达4转动以带动电机5运行时，电机5将机械能转换成电能，即电机5作为发电机使用，当电机5带动液压马达4转动时，电机5将电能转换成机械能，即电机5作为电动机使用。具体地，电机5可以为直流电机5或者交流电机5。
[0041 ] 整流装置6具有第一端口 e至第四端口h，第一端口 e与工作缸10的下腔室1b连通，第二端口 f与储油缸11连通，第三端口 g与进液口m连通，第四端口 h与出液口 η连通，整流装置6被构造成使得从第一端口 e或第二端口 f进入整流装置6的流体从第三端口 g流出。也就是说，筒体I中的工作缸10和储油缸11之间通过整流装置6和液压马达4连通。无论流体从第一端口 e进入到整流装置6或者流体从第二端口 f进入到整流装置6中，流体都从第三端口 g流出并流入到液压马达4的进液口m，即从第一端口e和第二端口f中的其中一个流入整流装置6中的油液从第三端口 g流出，从第四端口 h流入整流装置6中的油液从第一端口 e和第二端口f中的另一个流出。
[0042]可以理解的是，减振器100还包括底阀9等元件，底阀9设在下腔室1b的底壁上，由于根据本实用新型实施例的减振器100的工作缸10和储油缸11只通过整流装置6和液压马达4连通，因此如图6所示，与现有的减振器中的底阀相比，本实用新型实施例的底阀9上未设有用于连通工作缸10和储油缸11的连通孔。
[0043]减振器100的工作过程可分成压缩行程和伸张行程，具体地，压缩行程:当车辆的车轮滚上凸起或者滚出凹坑时，车轮移近车架(车身)，减振器100受压缩，活塞3下移，下腔室1b的容积减小，油压升高，下腔室1b内的油液通过第一端口 e流入到整流装置6中，油液从整流装置6的第三端口 g流出并流入到液压马达4以带动液压马达4运行，从而液压马达4带动电机5动作，从液压马达4流出的油液从第四端口 h进入到整流装置6中并从第二端口 f流到储油缸11内。
[0044]伸张行程:当车轮滚进凹坑或者滚离凸起时，车轮相对于车身移开，减振器100受拉伸，活塞3向上移动，下腔室1b内的容积变大，储油缸11内的油液通过第二端口 f流入到整流装置6中，油液从整流装置6的第三端口 g流出并流入到液压马达4以带动液压马达4运行，从而液压马达4带动电机5动作，从液压马达4流出的油液从第四端口 h进入到整流装置6中并从第一端口 e流到工作缸10内。
[0045]由此可知，在压缩行程和伸张行程中，由于油液冲击液压马达4的转动轴旋转，转动轴旋转过程中带动电机5做功产生电能，电机5将电能贮存起来，从而将振动机械能转化成电能予以回收。
[0046]也就是说，根据本实用新型实施例的减振器100，可以将由地面不平引起的簧载质量与非簧载质量之间的相对直线运动转变成方向不变的液压流驱动液压马达4旋转，由液压马达4带动电机5发电，从而将振动机械能转化为电能予以回收。
[0047]根据本实用新型实施例的减振器100，通过设有整流装置6、液压马达4和电机5，在伸张行程和压缩行程中，将振动机械能转化成电能予以回收，从而可以实现节能减排，减少热能对减振器100的寿命的影响，延长减振器100的使用寿命。
[0048]在本实用新型的进一步实施例中，减振器100还包括控制器7，控制器7与电机5相连以调整电机5的扭矩。具体地，当液压马达4带动电机5运行时，控制器7判定电机5的扭矩，当控制器7判定电机5的扭矩不满足需求时，控制器7调整电机5的扭矩来调节油液流过液压马达4的阻力，进而调整油液在流通过程中受到的阻尼力，从而可以起到调整减振器100阻尼的作用。简言之，当控制器7调整电机5的扭矩时，电机5作为电动机使用，电机5控制液压马达4运行。具体地，控制器7可以通过改变电机5工作时产生的电流电压来改变电机5的反电动势，从而改变电机5的扭矩。具体地，如图1所示，控制器7与电源20相连以由电源20供电。
[0049]当减振器100应用到车辆中时，控制器7可以与车辆的E⑶(车辆控制器)相连，驾驶员可以通过ECU控制控制器7调整电机5的扭矩进而使得车辆按照驾驶员的意图去运行。更具体地，减振器100阻尼调整的模式可以分为自动模式、运动模式和舒适模式，自动模式是系统根据路况，自行判断并确定阻尼力，使车辆在操控和舒适中取得平衡，而在运动模式和舒适模式，驾驶员可以操作减振器100彻底偏向某个特定状态，阻尼力的调整范围也完全不同，即可以通过控制器7控制电机5的扭矩位于某个特定状态，从而使得车辆能够遵照驾驶员的意图去运行。
[0050]在本实用新型一些实施例中，如图7和图8所示，整流装置6包括并联的两条流路，每条流路的两端分别与第一端口 e和第二端口 f相连，每条流路上串联有导通方向相反的两个单向阀，两条流路的邻近第一端口e的两个单向阀的导通方向相反，第三端口g位于其中一条流路的两个单向阀之间，第四端口h位于另一条流路的两个单向阀之间。从而使得整流装置6的结构简单，无需电控。
[0051]更具体地，如图7和图8所示，四个单向阀分别为第一单向阀a至第四单向阀d，其中一条流路上串联有第一单向阀a和第三单向阀c，另一条流路上串联有第二单向阀b和第四单向阀d，第一单向阀a和第三单向阀c的导通方向相反，第二单向阀b和第四单向阀d的导通方向相反，第一单向阀a和第二单向阀b的导通方向相反，第三单向阀c和第四单向阀d的导通方向相反。
[0052]如图7中的箭头所示，从储油缸11流出的油液从第二端口f进入到整流装置6中，之后油液通过第二单向阀b流向第三端口 g，从第三端口 g流出的油液通过进液口 m进入到液压马达4中以带动电机5动作，油液从液压马达4的出液口 η流出并经过第四端口 h进入到整流装置6中，油液经过第三单向阀c后从第一端口 e流向工作缸1的下腔室I Ob。
[0053]如图8中的箭头所示，从工作缸10的下腔室1b流出的油液从第一端口e进入到整流装置6中，之后油液通过第四单向阀d流向第三端口 g，从第三端口 g流出的油液通过进液口 m进入到液压马达4中以带动电机5动作，油液从液压马达4的出液口 η流出并经过第四端口 h进入到整流装置6中，油液经过第一单向阀a后从第二端口 f流向储油缸11。
[0054]当然可以理解的是，整流装置6的结构不限于此，例如可以将第一单向阀a至第四单向阀d均替换成电磁阀，通过控制每个电磁阀的通断实现流向的控制，又或者整流装置6为四通阀。只要整流装置6可以使得从第一端口 e和第二端口 f中的其中一个流入整流装置6中的油液从第三端口 g流出，从第四端口 h流入整流装置6中的油液从第一端口 e和第二端口f中的另一个流出即可。
[0055]在本实用新型的一些实施例中，活塞3上具有通孔(图未示出)，通孔在活塞3的移动方向上贯穿活塞3，活塞3上设有用于打开或关闭通孔的阀门。从而当工作缸10的下腔室1b内的油压过大而使得减振器100的阻尼过大时，通过打开阀门，下腔室1b内的油液可以流入到上腔室1a内，从而调整减振器100的阻尼，保证减振器100运行的可靠性。
[0056]进一步地，通孔和阀门分别为两个，每个阀门包括阀杆、阀片8和弹簧，阀杆可移动地伸入通孔内以打开或封闭通孔，阀片8设在阀杆伸出通孔的自由端上，弹簧的两端分别与阀片8和活塞3相连以常推动阀片8朝向远离活塞3的方向移动以使得阀杆常封闭通孔，两个阀门的阀片8分别位于上腔室1a和下腔室1b内。也就是说，每个阀门是通过弹簧和油压之间的作用力控制阀门是否打开或关闭通孔。
[0057]对于阀片8位于上腔室1a内的阀门而言，当上腔室1a内的油压小于弹簧的弹簧力时，在弹簧力的作用下，阀门关闭通孔，当上腔室1a内的油压大于弹簧的弹簧力时，在上腔室1a的油压的作用下，阀门打开通孔。
[0058]对于阀片8位于下腔室1b内的阀门而言，当下腔室1b内的油压小于弹簧的弹簧力时，在弹簧力的作用下，阀门关闭通孔，当下腔室1b内的油压大于弹簧的弹簧力时，在下腔室1b的油压的作用下，阀门打开通孔。
[0059]由此，当下腔室1b内的油压过大时，油液可以通过相应的通孔进入到上腔室1a内，当上腔室1a内的油压大于对应的弹簧的弹簧力时，上腔室1a内的油液流回到下腔室1b内，形成油液循环。从而可以保证减振器100的减振效果。
[0060]进一步地，如图3-图5所示，每个阀门的阀片8均为多片。从而可以增大每个阀门的开启压力，可以增加减振器100拉伸时的压力。
[0061]根据本实用新型实施例的车辆，包括:车架、车桥、减振器100和弹簧。其中减振器100为根据本实用新型上述实施例的减振器100，减振器100连接在车架和车桥之间，筒体的外周壁上设有下弹簧座21。弹簧的下端设在下弹簧座21上，弹簧的上端与车架相连。可选地，车辆为汽车。
[0062]根据本实用新型实施例的车辆，通过设置上述减振器100，可以将振动机械能转化成电能予以回收，从而可以实现节能减排，减少热能对减振器100的寿命的影响，延长减振器100的使用寿命。
[0063]在本实用新型的一些实施例中，下弹簧座21的顶壁设有容纳槽，弹簧的下端安装在容纳槽内，容纳槽内贴合有橡胶垫。也就是说，弹簧的下端和下弹簧座21之间设有橡胶垫，橡胶垫将弹簧与下弹簧座21隔开，从而减少弹簧和下弹簧座21之间的刚性接触摩擦以防损坏，以及减少异响，提高了使用寿命。
[0064]进一步地，下弹簧座21上设有漏水孔，橡胶垫上设有与漏水孔连通的泄流孔。当车辆涉水行驶后，下弹簧座21上的积水就会通过泄流孔和漏水孔排出，防止长时间积水对弹簧造成腐蚀，提高其使用寿命。优选地，漏水孔应该位于下弹簧座21的最低处，泄流孔的位置与漏水孔相对应。
[0065]在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0066]在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
[0067]尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
【主权项】
1.一种减振器，其特征在于，包括: 筒体，所述筒体内限定出间隔开的工作缸和储油缸； 活塞杆和活塞，所述活塞设在所述活塞杆的端部上，所述活塞可移动地设在所述工作缸内以将所述工作缸内分隔成上腔室和下腔室； 液压马达和电机，所述液压马达和所述电机分别设在所述筒体外，所述液压马达的转动轴与所述电机相连，所述液压马达具有进液口和出液口； 整流装置，所述整流装置具有第一端口至第四端口，所述第一端口与所述工作缸的所述下腔室连通，第二端口与所述储油缸连通，第三端口与所述进液口连通，所述第四端口与所述出液口连通，所述整流装置被构造成使得从所述第一端口或所述第二端口进入所述整流装置的流体从所述第三端口流出。2.根据权利要求1所述的减振器，其特征在于，还包括控制器，所述控制器与所述电机相连以调整所述电机的扭矩。3.根据权利要求1所述的减振器，其特征在于，所述整流装置包括并联的两条流路，每条所述流路的两端分别与所述第一端口和所述第二端口相连，每条所述流路上串联有导通方向相反的两个单向阀，所述两条流路的邻近所述第一端口的两个所述单向阀的导通方向相反，所述第三端口位于其中一条流路的两个单向阀之间，所述第四端口位于另一条流路的两个单向阀之间。4.根据权利要求1所述的减振器，其特征在于，所述活塞上具有通孔，所述通孔在所述活塞的移动方向上贯穿所述活塞，所述活塞上设有用于打开或关闭所述通孔的阀门。5.根据权利要求4所述的减振器，特征在于，所述通孔和所述阀门分别为两个，每个所述阀门包括阀杆、阀片和弹簧，所述阀杆可移动地伸入所述通孔内以打开或封闭所述通孔，所述阀片设在所述阀杆伸出所述通孔的自由端上，所述弹簧的两端分别与所述阀片和所述活塞相连以常推动所述阀片朝向远离所述活塞的方向移动以使得所述阀杆常封闭所述通孔，所述两个阀门的所述阀片分别位于所述上腔室和所述下腔室内。6.根据权利要求5所述的减振器，其特征在于，每个所述阀门的所述阀片均为多片。7.一种车辆，其特征在于，包括: 车架和车桥； 根据权利要求1-6中任一项所述的减振器，所述减振器连接在所述车架和所述车桥之间，所述筒体的外周壁上设有下弹簧座； 弹簧，所述弹簧的下端设在所述下弹簧座上，所述弹簧的上端与所述车架相连。8.根据权利要求7所述的车辆，其特征在于，所述下弹簧座的顶壁设有容纳槽，所述弹簧的下端安装在容纳槽内，所述容纳槽内贴合有橡胶垫。9.根据权利要求8所述的车辆，其特征在于，所述下弹簧座上设有漏水孔，所述橡胶垫上设有与所述漏水孔连通的泄流孔。10.根据权利要求7-9中任一项所述的车辆，其特征在于，所述车辆为汽车。
【文档编号】B60G13/08GK205479087SQ201620013632
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年1月6日
【发明人】王添云, 王科明, 侯东, 林志团, 叶文周
【申请人】比亚迪股份有限公司