拉式悬挂减震装置 本发明涉及一种车轮与车架(身)连接的悬挂减震装置,尤其是有螺旋弹簧液压阻尼减震器的悬挂减震装置。
现有螺旋弹簧液压阻尼减震器都是采用对压方式,即减震器受力增大后,两个连接点的距离缩短,这种减震器的最大缺点是易漏油,而且加工工艺要求高。制造难度较大,尤其是套筒式前叉减震器。为了改善弹性特性,减震器采用变距(或变径)螺旋弹簧;性能要求较高的悬挂机构采用渐进式连杆机构。但变距(或变径)螺旋弹簧的刚度变化率小,渐进式连杆机构结构复杂,工艺要求高。
本发明能克服上述缺点。可用于摩托车、三轮车、微型车以及助力自行车和减震自行车的悬挂。
附图1为拉式减震器。
附图2为三角摆臂拉式悬挂减震装置。
附图3、附图4为摆臂连杆拉式悬挂减震装置。
附图5为摆臂远点拉式悬挂减震装置。
附图6为双摆臂拉式悬挂减震装置。
本发明主要由拉式减震器和相应的悬挂机构组成。具体内容及实施例结合附图描述如下。
附图1所示,拉式减震器主要由上接头(1)、拉杆(2)、活塞(3)、压缩弹簧(4)、套筒盖(5)、套筒(6)、下接头(7)等组成;套筒(6)内装有压缩弹簧(4)、活塞(3)、拉杆(2)和约4/5套筒内高度的阻尼液;套筒(6)上端与套筒盖(5)用螺栓或自身螺纹紧固封密;套筒(6)外设有下接头(7);活塞(3)上设有流液孔(3a),流液孔(3a)可分单向流液孔和双向流液孔;单向流液孔的一侧有单向阀片(8)和阀片弹簧(9);活塞(3)的中心与拉杆(2)连接;拉杆(2)穿过压缩弹簧(4)、套筒盖中心孔(5a);拉杆(2)的上端在套筒盖(5)上方与上接头(1)连接;套筒盖中心孔(5a)装有密封圈(10);本发明要点在于:压缩弹簧(4)上端压在套筒盖(5)的内面,使弹簧上端压力能传递在下接头(7)上;压缩弹簧(4)下端压在活塞(3)上面并通过拉杆(2)传递在上接头(1);使弹簧下端压力能传递在上接头(1)上;压缩弹簧(4)的对压受力通过传递,而在上接头(1)与下接头(7)之间形成了对拉受力。即:当上接头(1)与下接头(7)的距离增大时,压缩弹簧(4)的上下两端距离反而缩短。
本发明的压缩弹簧(4)可采用一个弹簧,也可采用两个或三个同芯内外组合弹簧;上接头(1)、下接头(7)可根据按装方式和位置的需要设计成环型或轴型接头。下接头(7)的位置可设在套筒(6)下面。也可设在套筒(6)的两侧对应位置或设在套筒盖(5)上;上接头(1)与拉杆(2)能采用可调节或不可调节的方式连接;拉式减震器与悬挂机构连接时,上接头(1)朝上方,使阻尼液处在套筒(6)下面,空气在套筒盖(5)与阻尼液之间。
拉式减震器必须满足在悬挂机构与车架之间受拉的条件。图2、图3、图4、图5、图6都是可满足受拉条件地悬挂减震装置。
附图2所示,三角摆臂拉式悬挂减震装置主要由三角摆臂(21)和拉式减震器(11)组成。O21是三角摆臂(21)与车轮轴的连接点,O22是三角摆臂(21)与车架的连接点;O23是三角摆臂(21)与拉式减震器(11)下接头的连接点,O24是拉式减震器(11)上接头与车架的连接点。
附图3、附图4所示,摆臂连杆拉式悬挂减震装置主要由:摆臂(31)、连杆(32)、摆杆(33)和拉式减震器(11)组成,O31是为摆臂(31)与车轮轴的连接点;O32是摆臂(31)与车架的连接点;O33是摆臂(31)与连杆(32)的连接点;O34是连杆(32)与摆杆(33)的连接点;O35是摆杆(33)与车架的连接点;O36是摆杆(33)与拉式减震器(11)上接头的连接点;O37是拉式减震器(11)下接头与车架的连接点;O37也可为拉式减震器(11)与摆臂(31)的前端的连接点。
附图5所示,摆臂远点拉式悬挂减震装置主要由:摆臂(51)、细拉杆(52)、前叉(53)、方向柱(54)和拉式减震器(11)等组成。O51是摆臂(51)与车轮轴的连接点,O52是摆臂(51)与前叉(53)下端的连接点;O53是摆臂与细拉杆(52)下端的连接点;细拉杆(52)上端与拉式减震器(11)下接头连接;O54旋拉式减震器(11)上接头与前叉(53)上连板的连接点。
附图(6)所示,双摆臂拉式悬挂减震装置主要由上摆臂(61)、下摆臂(62)、转向架(63)、前叉(64)、拉式减震器(11)组成。O61是上摆臂(61)与车架的连接点;O62是下摆臂(62)与车架的连接点;O63是上摆臂(61)与转向架(63)的连接点;O64是下摆臂(62)与转向架(63)的连接点;O65是下摆臂(62)与拉式减震器(11)上接头的连接点;O66是拉式减震器(11)下接头与车架的连接点;前叉(64)通过转向轴与转向架(63)连接。O67为前叉与车轮轴的连接点。
上述的拉式减震器和相应的悬挂减震装置具有如下优点。
1、拉式减震器由于没有阻尼液补偿装置,具有零件少,结构简单的优点;由于活塞面积大、阻尼液与套筒盖中心孔(5a)的密封圈(10)有空气隔开,因而不易漏油;可降低对密封的工艺要求。
2、拉式减震器对悬挂机构的适应性好,能设计多种拉式悬挂机构,既能适应后轮,也可适应前轮。悬挂装置的多品种为车形的多样化创造了条件。
3、本发明的四种拉式悬挂减震装置都具有悬挂弹性的刚度递增特性。
4、三角摆臂拉式悬挂减震装置和摆臂远点式悬挂减震装置不仅有好的悬挂弹性特性,而且连接件少,结构简单。
拉式悬挂减震装置的工作过程和悬挂弹性特性是:
当作用在拉式减震器上下接头的拉力增大时,拉杆(2)拉动活塞(3),或是套筒(6)拉动套筒盖(5),使压缩弹簧(4)的作用力相应增大;同时活塞(3)在套筒(6)内作相对运动,使阻尼液由上腔经双向孔(3a)和单向孔(3a)流入下腔,活塞(3)受到液压阻尼。当作用在上接头(1)、下接头(7)的拉力小于压缩弹簧(4)压力时,压缩弹簧(4)使活塞(3)向另一个方向作相对运动,并使上接头(1)、下接头(7)的距离减小,此时活塞(3)上的单向孔关闭,阻尼液从双向孔通过,使回位阻尼力增大。在实现阻尼的过程中,套筒(6)内上方空气起到了将阻尼液与密封圈(10)隔离的作用;使阻尼液不易漏出密封圈(10),从根本上解决了减震器易漏油的难题。
本发明的悬挂机构其工作过程为:当车轮所受的压力增大,摆臂摆动,作用力由悬挂机构传到减震器的上接头和下接头,使之拉力增大,上接头和下接头的距离增大;当减震器的拉力小于弹簧压力时,两接头的距离减小,带动悬挂机构将车轮复位。
以三角摆臂拉式悬挂减震装置为例,由附图2可知,当180°≥α≥90°时,以O22为转轴,拉式减震器(11)作用在O23的力臂是随着O21点挠度(车轮行程)的增大而增大;拉式减震器(11)的挠度(减震器行程)增值率也是随着O21点挠度增大而增大。只要选择三角摆臂(21)、拉式减震器(11)和车架之间的角度和尺寸参数,就可获得需要的悬挂弹性特性。
摆臂远点拉式悬挂减震装置和双摆臂拉式悬挂减震装置其悬挂弹性特性与三角摆臂拉式减震装置的相似,这两种悬挂装置特别适用前轮。
摆臂连杆拉式悬挂减震装置,只要根据拉式减震器受力条件,选择摆臂(31)、连杆(32)、摆杆(33)和它们与悬挂点之间的尺寸和角度参数,就能获得满意的悬挂弹性特性。