[發明專利]基于電磁阻尼器的能量轉換山地車避震器

有效

• 申請號: 201710024849.6
• 申請日: 2017-01-13
• 公開（公告）號: CN106838091B
• 公開（公告）日: 2018-09-28
• 發明（設計）人: 盧睿;孫志鋒
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: F16F6/00
• 分類號: F16F6/00
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 張法高

本發明公開了一種基于電磁阻尼器的能量轉換山地車避震器，包括主體單元、電磁阻尼單元、能量收集轉換單元、能量存儲單元、智能開關單元。本發明對現有避震器的阻尼系統做出了改進，同時增加了能量存儲單元和智能開關單元。這樣一來不僅僅增加了性能，最主要的就是電磁阻尼相較于油壓阻尼最大的優勢就是重量輕，容易維修更加的可調控。在勵磁電流一定的情況下可以看做是一個線性阻尼，同時相較于油等粘稠液體流過小孔，通過調整空的大小調整阻尼的方式，由于電流變化的連續性要高很多，所以可以根據實際的需要更加精確的調整。

技術領域

本發明屬于智能運動領域，具體涉及一種基于電磁阻尼器的能量轉換山地車避震器。

背景技術

山地車是為了應對顛簸復雜的路況而設計，在騎行的同時要克服路況帶來的沖擊，因此避震器就成了山地車上最關鍵的部分，而阻尼系統則是整個避震器的核心，直接影響避震器的工作方式與工作特性。

目前主要的阻尼避震器有很多種，主要是依靠彈簧，油壓，氣壓的方式。這些方式各有優劣，相對來說，目前最具優勢的阻尼系統采用的方式是油壓配合氣壓的模式，兩個阻尼系統互相輔助，利用氣壓的輕量化，配合油壓的高可控性，實現了很好的避震效果。但是仍然存在很多問題，目前采用的油路輔助的方式，油路重量很大；而且存在著阻尼油需要頻繁更換，更換費用高昂；油封易損壞導致阻尼失效等等的問題。尤為突出的就是在變阻尼的時候就需要阻尼油路有著極為復雜的結構，而且極為缺乏可控性。

同時，在阻尼器工作的時候有大量的機械能，轉化為了阻尼氣、阻尼油的內能，這部分能量全部是來自于騎行者，這本身就是一種能量的浪費，完全可以想辦法回收這部分能量，供給簡單的智能部件使用。

發明內容

基于上面的問題，本發明提出了一種基于電磁阻尼器的能量轉換山地車避震器及其方法，主要是用電磁阻尼來替代油壓阻尼，配合簡單的電力電子電路收集能量，提高質量，并配合智能部件實現目標。

基于電磁阻尼器的能量轉換山地車避震器包括：

避震器主體、電磁阻尼單元、能量轉換單元、能量存儲單元、智能開關單元；所述的電磁阻尼單元、能量轉換單元、能量存儲單元、智能開關單元安裝于避震器主體內，電磁阻尼單元、能量轉換單元、能量存儲單元、智能開關單元順次相連，智能開關單元與電磁阻尼單元相連；

所述的電磁阻尼單元由勵磁線圈、感應線圈和導磁材料組成；勵磁線圈、感應線圈分別纏繞在兩塊導磁材料上，兩塊導磁材料相互嵌套，可以做相對運動；

所述的能量轉換單元包括順次相連的整流電路、濾波電路和穩壓電路；整流電路與感應線圈相連，穩壓電路與能量存儲單元相連。

所述的變阻尼電磁阻尼單，主要是依靠勵磁線圈和感應線圈結合，感應線圈受激振力上下震動，與勵磁線圈作用，并且配合機械彈簧或者氣體阻尼的作用來削弱外界激勵作用。同時感應線圈內由于磁通的改變，產生感應電動勢，激發感應電流，在勵磁線圈產生的磁場作用下產生安培力，阻礙改變。減緩相對運動，發揮阻尼避震的的效果。

所述的能量存儲單元，首先是為阻尼器的勵磁線圈提供電流，主要用于短暫儲存能量，為避震器的智能單元供電。不僅僅可以通過阻尼系統獲得能量，還可以外接電源進行充電主要是采用通用的USB充電。

優選的，所述的能量存儲單元為電池。

優選的，所述的智能開關單元包括陀螺儀、單片機、DC-DC電路，陀螺儀與單片機相連，能量存儲單元為陀螺儀和單片機供電，單片機通過DC-DC電路與勵磁線圈相連。

所述的基于電磁阻尼器的能量轉換山地車避震器的避震方法是：

當路面顛簸時，電磁阻尼單元的兩塊導磁材料相對運動，帶動勵磁線圈、感應線圈相互運動，感應線圈內產生感應電流，產生感應磁場，與勵磁線圈的磁場相互作用，阻礙兩塊導磁材料的相對運動，產生阻尼效果，削弱顛簸；