專利名稱：汽車制動蓄能-釋能驅動裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及汽車節(jié)能技術領域，尤其涉及一種汽車制動蓄能-釋能驅動裝置。
背景技術：
汽車工業(yè)從1885年德國人戴姆勒和本茨將內燃機裝配在三輪車上起步，發(fā)展到今天。一輛普通轎車由上萬個零部件組成，它的動力、變速、傳動、懸架、轉向、制動、電器、車身系統(tǒng)集現(xiàn)代科技大成。如傳動系統(tǒng)中的機械傳動，通過各種齒輪組合匹配，實現(xiàn)縱軸和橫軸轉動的互變、高速和低速及扭矩大小的轉變、運動方向的轉變、一組和多組轉動相互轉化…可以使一種簡單的運動方式向復雜的、按設計要求的運動方式的轉化和動能傳遞。電氣系統(tǒng)中中央控制器以計算機為核心，最早應用于飛機的“控制器局域網(wǎng)總線技術”(Controller Area Network-BUS)參與遍布車身的傳感器的數(shù)據(jù)的傳遞,可輕松實現(xiàn)對駕駛和安全功能的精確控制。但是汽車工業(yè)面臨著日趨嚴重的節(jié)能和減排問題。汽車通過傳統(tǒng)技術制動、減速時(如制動鼓或制動盤，摩擦產熱)，一部分動能轉化為熱能消散。如何能使這一部分動能蓄存和再利用，以及探索新能源、清潔能源作為汽車動力成為熱門課題。
混合動力汽車應運而生，特別是電動混合動力汽車已開始投入商業(yè)生產。隨之一項關鍵技術即動力復合裝置問世。所述動力復合裝置使汽車發(fā)動機與另一新的動力“復合”(對于電動混合動力汽車而言系指汽車發(fā)動機與電動機或發(fā)電/電動機“復合”)，使汽車可以由發(fā)動機和所述新的動力共同驅動或各自單獨驅動。電動混合動力汽車在節(jié)能和減排方面有所進步，但存在許多問題:(1)它的動力系統(tǒng)除汽車發(fā)動機外，需加發(fā)電機、蓄電瓶、電動機或發(fā)電/電動機，它們占用了汽車較大的空間和重量；(2)蓄電瓶電能來自車外能源和車載發(fā)動機，仍然相當程度地消耗能源和燃油；(3)在回收和利用汽車制動、減速時損失的動能方面效率受限，因為a)如果分別用專門的車載發(fā)電機“收集”制動、減速時車輪轉動(切割磁力線)產生的電能并將其蓄存在蓄電瓶中，再用另一臺專門的車載電動機當汽車啟動、加速時從電瓶獲得電能驅動車輪轉動，車載設備較多、較重山)如果用一臺所謂發(fā)電/電動機完成上述既發(fā)電又驅動的工作，雖然發(fā)電機和電動機理論上具有可逆性，它們的結構也基本相同，但由于它們的工作任務和具體要求不同，在實際結構上設計優(yōu)良的發(fā)電機若作為電動機使用效率較低，反之設計優(yōu)良的電動機若作為發(fā)電機使用效率亦低；c)發(fā)電機將機械能轉化成電能，輸入、蓄存于電瓶，再從電瓶輸出、輸入電動機再將電能轉化為機械能，轉化過程能量損失較多。此外，也有一些方案試圖應用液壓氣壓傳動技術于蓄存和利用上述汽車制動、減速時失去的動能。有關設計往往包括了該領域一系列相互配合的眾多液壓氣壓元件和回路，難以在汽車有限空間內實際布局、應用
實用新型內容
[0007](—)要解決的技術問題本實用新型要解決的技術問題是提供一種結構簡捷的汽車制動蓄能-釋能驅動裝置，當汽車需要制動、減速時所述裝置對汽車具有制動、減速的作用，并將汽車因此減少的這一部分動能蓄存在其中；當汽車需要啟動、加速時所述裝置將蓄存在其中的這一部分能量釋放出來，驅動汽車啟動、加速，從而實現(xiàn)汽車節(jié)能和減排。(二)技術方案為解決上述問題，本實用新型提供了一種汽車制動蓄能-釋能驅動裝置，包括彈簧氣缸，包括形成氣缸腔的氣缸壁、與氣缸壁內側滑動配合的活塞以及連接在所述活塞和氣缸端部之間、彈力方向與所述活塞滑動方向平行的螺旋彈簧，所述氣缸腔中設有氣體介質；平動部，包括一端與所述活塞連接、沿滑動方向在相對的兩側分別分布有齒條槽的雙面齒柱，以及容置所述雙面齒柱的平動部外殼；轉動部，為從相對的兩側與所述雙面齒柱對應的齒條槽嚙合匹配的兩齒輪，所述兩齒輪分別通過輸入傳動系統(tǒng)與汽車傳動軸-車輪轉動制動系統(tǒng)連接、通過輸出傳動系統(tǒng)與混合動力裝置連接。優(yōu)選地，所述彈簧氣缸還包括內置于所述氣缸腔內的橡膠皮囊，所述氣體介質設于所述橡膠皮囊中，所述螺旋彈簧支撐于所述橡膠皮囊外周。優(yōu)選地，所述彈簧氣缸的氣缸壁外側設有與所述氣缸腔連通的充氣閥。優(yōu)選地，所述氣缸壁和平動部外殼內側分別設有與所述雙面齒柱側面的平滑位置滑動配合的導向支架。優(yōu)選地，所述平動部外殼與設于所述兩齒輪外的護罩相延續(xù)。優(yōu)選地，所述雙面齒柱的另一端設有徑向寬度大于所述雙面齒柱的止動末端，所述止動末端端部設有緩沖減震裝置。優(yōu)選地，所述平動部外殼內壁節(jié)段性地設有與所述止動末端配合的可控阻擋機關，所述可控阻擋機關可對所述止動末端向遠離所述彈簧氣缸方向平動阻擋或放行。優(yōu)選地，所述平動部外殼內部設有加強筋，所述可控阻擋機關設于所述加強筋上。優(yōu)選地，所述平動部外殼為具有空氣過濾空隙的輕薄板材。(三)有益效果液壓傳動系統(tǒng)中的蓄能器回路有彈簧式、重錘式和氣體式，氣體式中以活塞式和氣囊式應用較多，它們均以液體即液壓(通常為油壓)推動。本實用新型裝置的彈簧氣缸將彈簧式和氣體式液壓蓄能器技術相結合，使壓縮氣體壓力勢能疊加彈簧彈力勢能，增加蓄、釋能量而不明顯增加氣缸體積；其中以螺旋彈簧為橡膠皮囊的骨架，支撐、保持橡膠皮囊的形狀，減少皮囊與氣缸內壁的摩擦，延長其使用壽命O而且本實用新型裝置不用液體液壓推動，直接以兩齒輪-雙面齒柱-活塞傳動，免除了許多液壓傳動元件和管路，減少了設備的體積、重量和生產成本；加之液壓傳動系統(tǒng)以液壓推動的蓄能器通常需要“油口 ”向下、垂直擺放，而本實用新型的裝置并無“油口 ”，安裝便利。本實用新型中裝置的蓄釋量與氣缸的長度、活塞的面積、氣體介質初始壓力和被壓縮程度、壓縮彈簧的彈性系數(shù)等有關。如果僅以壓縮氣體對裝置蓄釋量的貢獻(設為W)作近似計算，設氣體介質在圓筒形氣缸內的初始長度為1，設氣體介質在氣缸內的初始壓力為P，設氣體介質在圓筒形氣缸內被壓縮后的長度為X，設活塞面積為S，則
權利要求1.一種汽車制動蓄能-釋能驅動裝置，其特征在于，包括: 彈簧氣缸，包括形成氣缸腔的氣缸壁、與氣缸壁內側滑動配合的活塞以及連接在所述活塞和氣缸端部之間、彈力方向與所述活塞滑動方向平行的螺旋彈簧，所述氣缸腔中設有氣體介質； 平動部，包括一端與所述活塞連接、沿滑動方向在相對的兩側分別分布有齒條槽的雙面齒柱，以及容置所述雙面齒柱的平動部外殼； 轉動部，為從相對的兩側與所述雙面齒柱對應的齒條槽嚙合匹配的兩齒輪，所述兩齒輪分別通過輸入傳動系統(tǒng)與汽車傳動軸-車輪轉動制動系統(tǒng)連接、通過輸出傳動系統(tǒng)與混合動力裝置連接。
2.如權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述彈簧氣缸還包括內置于所述氣缸腔內的橡膠皮囊，所述氣體介質設于所述橡膠皮囊中，所述螺旋彈簧支撐于所述橡膠皮囊外周。
3.如權利要求1或2所述的裝置，其特征在于，所述彈簧氣缸的氣缸壁外側設有與所述氣缸腔連通的充氣閥。
4.如權利要求1或2所述的裝置，其特征在于，所述氣缸壁和平動部外殼內側分別設有與所述雙面齒柱側面的平滑位置滑動配合的導向支架。
5.如權利要求1或2所述的裝置，其特征在于，所述平動部外殼與設于所述兩齒輪外的護罩相延續(xù)。
6.如權利要求1或2所述的裝置，其特征在于，所述雙面齒柱的另一端設有徑向寬度大于所述雙面齒柱的止動末端，所述止動末端端部設有緩沖減震裝置。
7.如權利要求6所述的裝置，其特征在于，所述平動部外殼內壁節(jié)段性地設有與所述止動末端配合的可控阻擋機關，所述可控阻擋機關可對所述止動末端向遠離所述彈簧氣缸方向平動阻擋或放行。
8.如權利要求7所述的裝置，其特征在于，所述平動部外殼內部設有加強筋，所述可控阻擋機關設于所述加強筋上；所述平動部外殼為具有空氣過濾空隙的輕薄板材。
專利摘要本實用新型公開了一種汽車制動蓄能-釋能驅動裝置，包括彈簧氣缸，包括形成氣缸腔的氣缸壁、與氣缸壁內側滑動配合的活塞以及連接在所述活塞和氣缸端部之間、彈力方向與所述活塞滑動方向平行的螺旋彈簧，所述氣缸腔中設有氣體介質，或氣缸內置橡皮膠囊腔中設有氣體介質；平動部，包括一端與所述活塞連接、沿滑動方向在相對的兩側分布有齒條槽的雙面齒柱，以及容置所述雙面齒柱的平動部外殼；轉動部，為從相對的兩側與所述雙面齒柱嚙合的兩齒輪，所述兩齒輪分別通過輸入傳動系統(tǒng)與汽車制動系統(tǒng)連接、通過輸出傳動系統(tǒng)與混合動力裝置連接。通過本實用新型的裝置，可以實現(xiàn)汽車的節(jié)能和減排。
文檔編號B60T17/00GK202911731SQ20122051119
公開日2013年5月1日 申請日期2012年9月29日 優(yōu)先權日2012年9月29日
發(fā)明者王力豐 申請人:王力豐