專利名稱：自行車減振器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種自行車減振器，更具體的說，涉及一種以壓桿彈簧作為減振元件的，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單輕巧，在力學(xué)上更加符合減振要求的自行車減振器。
近年來，國(guó)內(nèi)外逐漸出現(xiàn)了各種為自行車使用的減振器，例如，在美國(guó)專利文獻(xiàn)US5354085，中國(guó)的實(shí)用新型專利說明書90221402.0,93227962.7,95204198.7,以及95216751.4中，公開了各種結(jié)構(gòu)不同的自行車減振器。但是，盡管他們的結(jié)構(gòu)不同，卻都是使用螺旋彈簧作為減振元件的。
眾所周知，螺旋彈簧的抗變形力與其變形程度成正比，即，其變形抗力是隨著彈簧的變形量增大而增加的。但是，對(duì)于減振器來說，卻需要在很小的變形程度下，或者在一開始變形時(shí)就具有較大變形抗力的彈簧。因此，用螺旋彈簧作為減振器的減振元件，為了取得較好的減振效果，就需要把彈簧的尺寸和剛度設(shè)計(jì)得很大，這就勢(shì)必增加材料的消耗和減振器的重量。
也可以設(shè)想使用一般摩托車上使用的套管式液壓減振器。但，這種減振器的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造成本高，重量也比較大，顯然不適用于自行車這種輕便的車輛。
本實(shí)用新型的目的就是為了克服以上提到的以螺旋彈簧作為減振元件的減振器的缺點(diǎn)，提供一種新穎的，一開始變形就具有較大變形抗力，而且能在減振的過程中保持均衡的變形抗力，同時(shí)，重量較輕的自行車減振器，這種自行車減振器通過固定支座和擺動(dòng)連接件與自行車車架連接，其特征在于，這種減振器采用壓桿彈簧作為減振元件，上述壓桿彈簧包括簧桿和兩個(gè)用銷軸連接在上述簧桿兩端的承壓連接件，當(dāng)上述簧桿在兩端受到上述承壓連接件所施加的相向(Y方向)的壓力時(shí)，在垂直于施壓方向(X方向)產(chǎn)生彎曲變形，并且，上述承壓連接件的承受外部壓力的受力點(diǎn)與承壓連接件向簧桿施加壓力的施力點(diǎn)之間，在垂直于施壓方向隔開距離(e)。
從材料力學(xué)的基本理論可知，一根壓桿在它受到壓力發(fā)生變形之前，它的抗變形力最大，而隨著彈性變形量的增大，它的變形抗力將很快減小，直到轉(zhuǎn)變?yōu)樗苄宰冃?。因此，將壓桿用作減振器中的彈性元件，非常符合減振器對(duì)于彈性元件變形抗力變化的要求。
以上所述的承壓連接件的承受外部壓力部分的受力點(diǎn)，與承壓連接件向簧桿施加壓力的施力點(diǎn)之間，在垂直于施壓方向隔開的距離應(yīng)不大于上述簧桿橫斷面最小尺寸的20倍。
承壓連接件的承受外部壓力部分的受力點(diǎn)與承壓連接件向簧桿施加壓力的施力點(diǎn)之間隔開距離的目的，是使得簧桿開始變形時(shí)的抗力不致過大，以至失去減振器應(yīng)有的效果。
上述簧桿的斷面最好是矩形，并且矩形斷面的短邊在簧桿彎曲變形的方向上。
上述矩形簧桿的斷面上長(zhǎng)邊與短邊之比一般在10∶1-20∶1的范圍內(nèi)。
為了使簧桿的變形向著某一個(gè)方向變形，可以將簧桿沿著它的長(zhǎng)度做成向該方向凸出的弧形。
上述壓桿彈簧可以只有一根簧桿，也可以由兩根以上的相同或不同斷面的弧形簧桿組合而成。
當(dāng)壓桿彈簧是由兩根以上的弧形簧桿組合而成時(shí)，離開承壓連接件的承受外力部分的受力點(diǎn)較遠(yuǎn)的弧形簧桿的曲率，應(yīng)大于離開承壓連接件的承受外力部分的受力點(diǎn)較近的弧形簧桿的曲率。
為了使簧桿的變形程度限制在彈性變形的范圍內(nèi)，還應(yīng)該在自行車上設(shè)置一個(gè)限制壓桿彈簧的變形程度的限位擋塊，以保證減振器不致由于簧桿達(dá)到塑性變形的程度而損壞。
上面提到的壓桿彈簧的工作原理和詳細(xì)結(jié)構(gòu)請(qǐng)參見本申請(qǐng)人的97227835.4號(hào)專利申請(qǐng)，該申請(qǐng)的全部文件作為本申請(qǐng)的參考。
下面參照附圖詳細(xì)描述本實(shí)用新型的實(shí)施例。附圖中


圖1是安裝在自行車前叉上的本實(shí)用新型的減振器一個(gè)實(shí)施例的局部剖開的側(cè)視圖2是安裝在自行車前叉上的本實(shí)用新型的減振器一個(gè)實(shí)施例的局部剖開的正視圖的左半邊；圖3是表示本實(shí)用新型的減振器中所使用的壓桿彈簧的工作原理和詳細(xì)結(jié)構(gòu)的圖。
請(qǐng)參閱
圖1和圖2，圖中的減振器10通過固定支座30和擺動(dòng)連接件40安裝在自行車的兩根前叉20上，每一根前叉上安裝一個(gè)減振器10。減振器10一端的承壓連接件11與擺動(dòng)連接件40上向兩側(cè)伸出的銷軸41連接，能夠相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)；減振器10另一端的承壓連接件13用銷軸12與焊接在前叉上的固定支座30連接，也能夠相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。上述擺動(dòng)連接件40在俯視圖上呈H形，在H字形中向兩側(cè)伸出的四根分支是銷軸41和42(見
圖1)，其中，一側(cè)的銷軸41與兩個(gè)減振器10的承壓連接件11連接，另一側(cè)的銷軸42則插入焊接在前叉20上端的套管21中，也可以轉(zhuǎn)動(dòng)。自行車把手的立管50則焊接在擺動(dòng)連接件40的前方。擺動(dòng)連接件40與自行車把手一起能繞著銷軸42上下擺動(dòng)。
減振器10的詳圖如圖3所示，在本實(shí)施例中采用了由兩根斷面呈矩形的簧桿16、17組成的組合減振元件?；蓷U16的矩形斷面的長(zhǎng)邊為18毫米，短邊為1.5毫米，簧桿17的矩形斷面的長(zhǎng)邊為18毫米，短邊為2毫米，同時(shí)，簧桿16的曲率小于簧桿17的曲率，因此在兩根簧桿之間的中部隔開間隔，間隔的最大距離d為2毫米。同時(shí)，減振器的承壓連接件的承受外部壓力的受力點(diǎn)與承壓連接件向簧桿施加壓力的施力點(diǎn)之間，在垂直于施壓方向隔開距離(e)大約是30毫米。
當(dāng)自行車在不平的道路上顛簸時(shí)，減振器上的承壓元件11、13便通過擺動(dòng)連接件40受到從自行車把手傳來的Y方向(圖3)的壓力F的作用。這時(shí)，擺動(dòng)連接件40便能繞著銷軸42向下擺動(dòng)，使靠里面的簧桿16首先變形，吸收振動(dòng)。這種變形是沿著X方向向外彎曲(圖3)。如果振動(dòng)很大，使得簧桿16的彎曲變形程度達(dá)到其曲率與靠外面的簧桿17的曲率相等時(shí)，兩根簧桿便貼靠在一起，此時(shí)，簧桿17就與簧桿16一起變形，使得原來逐漸減小的變形抗力又增大了。因此，這種減振器能夠保持相對(duì)均衡而又較大的變形抗力。
為了限制簧桿的變形程度，在兩根前叉之間，在H形的擺動(dòng)連接件下面焊接了一個(gè)限位擋塊60。當(dāng)受到非常巨大的沖擊力時(shí)，簧桿16、17的變形已不足以吸收全部沖擊能量，但此時(shí)限位擋塊60阻止了擺動(dòng)連接件40繼續(xù)向下擺動(dòng)，這樣就防止了減振器的損壞。
為了減少摩擦和磨損，在減振器的承壓連接件13的孔內(nèi)鑲有含油軸承15。
以上所舉的實(shí)施例是本實(shí)用新型的減振器用于自行車前叉時(shí)的結(jié)構(gòu)方式，采用類似的結(jié)構(gòu)方式，本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員也能將這種減振器安裝在自行車的后叉上，并且，還可以有各種不同的變型。
權(quán)利要求1．一種自行車減振器，它通過固定支座和擺動(dòng)連接件與自行車車架連接，其特征在于，這種減振器采用壓桿彈簧作為減振元件，上述壓桿彈簧包括簧桿和兩個(gè)用銷軸連接在上述簧桿兩端的承壓連接件，當(dāng)上述簧桿在兩端受到上述承壓連接件所施加的相向(Y方向)的壓力時(shí)，在垂直于施壓方向(X方向)產(chǎn)生彎曲變形，并且，上述承壓連接件的承受外部壓力的受力點(diǎn)與承壓連接件向簧桿施加壓力的施力點(diǎn)之間，在垂直于施壓方向隔開距離(e)。
2．如權(quán)利要求1所述的自行車減振器，其特征在于，上述承壓連接件的承受外部壓力部分的受力點(diǎn)與承壓連接件向簧桿施加壓力的施力點(diǎn)之間，在垂直于施壓方向隔開的距離不大于上述簧桿橫斷面最小尺寸的20倍。
3．如權(quán)利要求2所述的自行車減振器，其特征在于，上述簧桿的斷面是矩形，并且矩形斷面的短邊在簧桿彎曲變形的方向上。
4．如權(quán)利要求3所述的自行車減振器，其特征在于，上述矩形簧桿的斷面上長(zhǎng)邊與短邊之比在10∶1-20∶1的范圍內(nèi)。
5．如權(quán)利要求4所述的自行車減振器，其特征在于，上述簧桿沿著它的長(zhǎng)度向其預(yù)期變形的方向凸出呈弧形。
6．如權(quán)利要求1-5中任何一項(xiàng)權(quán)利要求所述的自行車減振器，其特征在于，上述減振元件是一根弧形簧桿，或者是由兩根以上的相同或不同斷面的弧形簧桿組合而成。
7．如權(quán)利要求6所述的自行車減振器，其特征在于，當(dāng)壓桿彈簧是由兩根以上的弧形簧桿組合而成時(shí)，離開承壓連接件的承受外力部分的受力點(diǎn)較遠(yuǎn)的弧形簧桿的曲率，應(yīng)大于離開承壓連接件的承受外力部分的受力點(diǎn)較近的弧形簧桿的曲率。
8．如權(quán)利要求1-5中任何一項(xiàng)權(quán)利要求所述的自行車減振器，其特征在于，在上述自行車上還設(shè)置了一個(gè)限制壓桿彈簧的變形程度的限位擋塊。
9．如權(quán)利要求7所述的自行車減振器，其特征在于，在上述自行車上還設(shè)置了一個(gè)限制壓桿彈簧的變形程度的限位擋塊。
10．如權(quán)利要求9所述的自行車減振器，其特征在于，上述減振器的承壓連接件的孔內(nèi)都鑲有含油軸承。
專利摘要一種自行車減振器,它通過固定支座和擺動(dòng)連接件與自行車車架連接,并采用壓桿彈簧作為減振元件,壓桿彈簧包括簧桿和兩個(gè)用銷軸連接在簧桿兩端的承壓連接件,承壓連接件的承受外部壓力的受力點(diǎn)與承壓連接件向簧桿施加壓力的施力點(diǎn)之間,在垂直于施壓方向隔開距離。當(dāng)簧桿在兩端受到承壓連接件所施加的相向的壓力時(shí),在垂直于施壓方向產(chǎn)生彎曲變形。這種彈性元件最符合減振器對(duì)于變形抗力的變化過程的要求。
文檔編號(hào)B62K25/04GK2332645SQ97228530
公開日1999年8月11日 申請(qǐng)日期1997年10月16日 優(yōu)先權(quán)日1997年10月16日
發(fā)明者許云龍, 王春元, 車忠利, 張學(xué)堂 申請(qǐng)人:許云龍