CN102700487A

CN102700487A - 主动式多连杆气压缓冲器

Info

Publication number: CN102700487A
Application number: CN2012102037618A
Authority: CN
Inventors: 汪丽华
Original assignee: Huangshi vocational technical college
Current assignee: Huangshi vocational technical college
Priority date: 2012-06-20
Filing date: 2012-06-20
Publication date: 2012-10-03

Abstract

本发明公开了一种主动式多连杆气压缓冲器，其包含有：两组曲柄滑块装置，分别设于相对应的预设位置，其各由可作预设旋转动作的曲柄组，和可作线径位移的滑块组相连接组成，其中一组滑块组可承受一缓冲源，另一组滑块组与缓冲气压组相连接，并可接受其传动；连杆组的两侧端分别与所述曲柄组相枢接，并传动所述两组曲柄滑块装置产生相对位置的变化。本发明利用各曲柄滑块装置及连杆组相联结的机构设计，使汽车行进中因快速停止所产生的缓冲能量，予以有效吸收。

Description

主动式多连杆气压缓冲器

技术领域

本发明涉及一种汽车的缓冲器结构，尤指一种可使用于汽车保险杆的能具承受较大冲击力缓冲需求的主动式多连杆气压缓冲器。

背景技术

现代自动化产业机械，需要更安静的作动、更高产能的工作速度、以及更低的机械作动撞击与震动。而如何研制出一种性能优越的缓冲器，以吸收机械在高速运转中快速停止的能量，降低机械作动的撞击与震动，并增加机械作动速度与提高产能，是各产业界迫切需求的课题。

目前常用的传统式缓冲器装置，以其机构应用大致分为二种：其一为机械式，如弹簧或弹性橡胶，另一为油压式，如油压缓冲器；前述两者均可达到程度不一的缓冲效果，如进一步分析两者的缓冲性能，利用弹簧或弹性橡胶吸收机械能量使其逐渐减速直至停止，此属“非均匀力减速”型的缓冲过程；油压缓冲辅助机构则属“均匀力减速”型的缓冲过程。

请参照第十一图，为“非均匀力”的缓冲力量减速行程性能曲线图，其X轴为减速行程，Y轴为缓冲力量，此为目前常用的传统式缓冲器装置，其利用弹簧或弹性橡胶吸收机械能量。

请参照第十二图，为“油压”机构辅助缓冲的性能曲线图，其属“均匀力”的缓冲力量减速行程，当缓冲力量达到一预定值时，则具有一均匀力区域，初始冲击力未达到该预定值时，则力量与减速行程成正比，末段冲击力因减速以致动能耗损至未达到该预定值时，则力量与减速行程成反比，故“油压”辅助的缓冲性能曲线是呈现唯一的，或变化范围有限，缓冲性能佳者；但是油压缓冲器成本价格也较高。

若以需承受较大冲击力的汽车保险杆而言，由于汽车高速行驶时产生冲撞的力道相当大，因此基于安全性考虑，汽车保险杆部位则应设有缓冲机构。

发明内容

（一）要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是提供一种主动式多连杆气压缓冲器，以间接承受型的辅助缓冲设计，其具有滑块连杆组合机构，将冲击力作第一阶段力量分散及动能消耗的功效。

其次，将滑块连杆组合机构设置于一缓冲气压组前方，利用该滑块连杆组合机构将冲击力作第一阶段力量分散及动能消耗，再以该气压装置将剩余冲击力量及动能作第二阶段的缓冲功能。

（二）技术方案

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：

一种主动式多连杆气压缓冲器，其包含有：两组曲柄滑块装置，分别设于相对应的预设位置，其各由可作预设旋转动作的曲柄组，和可作线径位移的滑块组相连接组成，其中一组滑块组可承受一缓冲源，另一组滑块组与缓冲气压组相连接，并可接受其传动；连杆组的两侧端分别与所述曲柄组相枢接，并传动所述两组曲柄滑块装置产生相对位置的变化。

所述曲柄组包括旋盘和曲柄，所述旋盘枢设在连杆组的预设部位，所述曲柄呈杆状，一端连接滑块组，另一端枢接于旋盘的圆周预设部位。

所述滑块组具有线径导引的滑槽；滑块设于滑槽内，并可在所述滑槽上作线径位移。

所述连杆组具有一连杆座和二连杆，连杆座设有凹状的二杆槽；各连杆分别以其一端枢设于杆槽内预设部位，另一端则与曲柄组相枢接。

所述各曲柄组具有一旋盘；各连杆分别以其一端枢设于杆槽内预设部位，另一端则枢接于旋盘的旋转中心。

所述缓冲气压组具有缓冲气压缸，和可控制缓冲气压缸的气压控制回路。

所述气压控制回路包括气压源，可提供预设气压力；减压阀，与气压源相接并作适当减压；第一节流阀，与减压阀连接并可适当调节气流量；快速排气阀，与减压阀相连接，一端与缓冲气压缸相连接，并可作适当泄压；至少一第二节流阀，与快速排气阀相连接，以提供第二次气流量的调节；一电磁阀，安装在各快速排气阀及第二节流阀之间，以作为控制第二次泄压的开关。

所述气压控制回路具有一感知器，设于靠近缓冲气压缸的预设部位，作为感测缓冲气压缸受缓冲力后产生位移变化的时间检测。

（三）有益效果

本发明具有将冲击力预先吸收、分散，再予以缓冲减速的效果，各曲柄滑块装置及连杆组将冲击力分散而变小，缓冲气压组的缓冲减速所需的行程距离则可缩短，进而亦缩短减速至静止所需时间；故可应用于汽车保险杆的缓冲减速，可有效缩短减速时间，而达到快速停止的功效。

附图说明

图1为本发明实施例的立体图一。

图2为本发明实施例的立体图二。

图3为本发明实施例的立体分解示意图。

图4为本发明实施例的缓冲状态的动作示意图一。

图5为本发明实施例的缓冲状态的动作示意图二。

图6为本发明实施例的缓冲状态的动作示意图三。

图7为本发明实施例的缓冲状态的动作示意图四。

图8为本发明实施例的缓冲状态的动作示意图五。

图9为本发明实施例的气压装置的回路示意图。

图10为本发明实施例的解除缓冲状态的动作示意图。

图11为已知的缓冲力的减速行程的性能曲线图一。

图12为已知的缓冲力的减速行程的性能曲线图二。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步的详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

首先请参照第1~3图及第9图本发明所提供的一种主动式多连杆气压缓冲器，包括两组曲柄滑块装置10、与其相连接的连杆组20及缓冲气压组30。

两组曲柄滑块装置10，分别设于相对应的预设位置，其由可作预设旋转动作的曲柄组11、12，和可作线性位移的滑块组13、14相连接组成，滑块组14可承受缓冲源F，滑块组13与缓冲气压组30相连接，并可接受其传动；曲柄组11、12分别具有旋盘111、121，安装在连杆组20预设部位；曲柄112、122，呈杆状，一端连接滑块组13、14，另一端则枢接于旋盘111、121圆周预设部位；滑块组13、14分别具有线径导引的滑槽132、142；滑块133、143，分别设于滑槽132、142内，并可在其上作线性位移；各曲柄的一端分别连接在滑块133、143上。

连杆组20的两侧端分别与各曲柄组11、12相枢接，并传动各曲柄滑块装置10产生相对位置的变化；连杆组20具有一连杆座21以及二连杆22、23，连杆座21设有凹状的二个杆槽211、212；各连杆22、23分别以其一端枢设于杆槽211、212内预设部位，另一端则分别枢接于各旋盘111、121的旋转中心。

缓冲气压组30，其具有缓冲气压缸31，及可控制缓冲气压缸31的气压控制回路32；缓冲气压缸31与滑块133相连接，并可传动滑块133产生线性位移；气压控制回路32具有气压源321，可提供预设气压力；减压阀322与气压源321相连接并作适当减压；复归节流阀323与减压阀322连接并可适当调节气流量；快速排气阀324，与复归节流阀323相连接，其一端与缓冲气压缸31相连接，并可作适当泄压；第一节流阀325及第二节流阀326两者以并联方式与快速排气阀324的泄放口相连接，其中第一节流阀325提供第一次气流量调节，第二节流阀326则提供第二次气流量调节；电磁阀327，设于各快速排气阀324及第二节流阀326之间，以作为控制第二节流阀326的泄压开关；感知器328设于靠近缓冲气压缸31的预设部位，作为缓冲气压缸31受缓冲力后产生位移变化的时间检测。

为供进一步了解本发明构造特征、运用技术手段及所预期达成的功效，将本发明使用方式加以叙述如下：

本发明可将前述构件组设于一基座40上，预先将滑槽132、142的凹槽以一体形成方式分别设于基座40预设部位；组装各组件时，主要将各曲柄组11、12及滑块组13、14分成两组，并分别设于基座的两侧上，其中曲柄组11及滑块组13为同一侧，曲柄组12及滑块组14为同一侧；再以连杆组20枢设于旋盘111、121之间。

首先将旋盘111、121分别枢设于基座40一侧的预定部位；滑块133、143则分别嵌设于滑槽132、142内；再将曲柄112、122的一端分别枢设于旋盘111、121的圆周预设部位，曲柄112、122的另一端则分别枢设于滑块133、143上；连杆22的一端枢设于杆槽211内，另一端则与旋盘111旋转中心相枢接；连杆23的一端枢设于杆槽212内，另一端则与旋盘121旋转中心相枢接；最后将缓冲气压组与滑块133相连接，即组装完成。

请参照第4-8图，为本发明在承受冲击力后，形成冲力分散效果并消耗动能的动作状态示意图；当滑块143承受冲击力F时并开始逐渐下压移动，同步带动曲柄122朝下位移且另一端则带动旋盘121产生顺时针向下旋转；此时连杆组20也同时产生相对应的联动，各连杆座21及连杆22、23则随着旋盘121的旋转，作相对应位置的变化；接着，连杆22将力量传至旋盘111而产生顺时针朝左旋转，枢设于旋盘111上的曲柄112，其另一端传动滑块133朝左逐渐移动。

请参照第9图，本发明的气压控制回路，由气压源321提供气压经减压阀322减压至适当压力；接着，复归节流阀323调节气流量大小，并经快速排气阀324，使其阀组内钢球由P至R气压流至缓冲气压缸31，以配合滑块133朝右移动至缓冲预备位置，当滑块133承受冲击力f时，缓冲气压缸31的活塞杆受拉力开始逐渐向左移动，感知器328立即启动感测并计算由缓冲气压缸31内的活塞杆推进位移由第一点到第二点移动所花费的时间，当计算值未达设定标准值时，空气压力则流至快速排气阀324，阀组内钢球由R至P，再由第一节流阀325排泄掉；当计算值达到设定标准值时，电磁阀327立刻启动，此时第一、第二节流阀325、326两者则同时将气压排泄掉，冲击力解除后，本发明的气压统控制回路32可将各组件进行复归动作；请参照第9和10图，此时缓冲气压缸则开始工作将滑块133朝缓冲气压缸31推移，曲柄组11、12及滑块组13、14则产生相对应的联动，进而将滑块143朝上推移回原未受冲击状态的位置。

本发明以曲柄组11、12及滑块组13、14所共同组成的曲柄滑块装置10，结合连杆组20的设计，以间接承受型的辅助缓冲设计，将冲击力F作第一阶段力量分散及动能消耗、吸收的作用后，变成较小冲击力f；进一步配合曲柄滑块装置10后方的气压装置30，再以气压装置30将剩余冲击力量及动能进行第二阶段的缓冲作用，使其减速至停止者。

本发明的缓冲气压组30包括缓冲气压缸31和气压控制回路32，利用第一、第二节流阀325、326、复归节流阀323、及快速排气阀324，将缓冲动能压缩缓冲气压缸31所产生的气压作适当的气压调节，并配合电磁阀327的切换及气压源321适时产生气压补充，一方面可提供曲柄滑块装置10和连杆组20在承受冲击力而产生作动后所必需的气压压力排除，另一方面在缓冲力解除后，各组件得以复归至原位的功能。

本发明具有将冲击力预先吸收、分散，再予以缓冲减速的效果，各曲柄滑块装置10及连杆组20将冲击力分散而变小，缓冲气压组30的缓冲减速所需的行程距离则可缩短，进而亦缩短减速至静止所需时间；故可应用于汽车保险杆的缓冲减速，可有效缩短减速时间，而达到快速停止的功效。

当然，以上仅是本发明的具体应用范例，对本发明的保护范围不构成任何限制。除上述实施例外，本发明还可以有其它实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明所要求保护的范围之内。

Claims

1.一种主动式多连杆气压缓冲器，其特征在于：包含有两组曲柄滑块装置，分别设于相对应的预设位置，其各由可作预设旋转动作的曲柄组，和可作线径位移的滑块组相连接组成，其中一组滑块组可承受一缓冲源，另一组滑块组与缓冲气压组相连接，并可接受其传动；连杆组的两侧端分别与所述曲柄组相枢接，并传动所述两组曲柄滑块装置产生相对位置的变化。

2.根据权利要求1所述的主动式多连杆气压缓冲器，其特征在于：所述曲柄组包括旋盘和曲柄，所述旋盘枢设在连杆组的预设部位，所述曲柄呈杆状，一端连接滑块组，另一端枢接于旋盘的圆周预设部位。

3.根据权利要求1所述的主动式多连杆气压缓冲器，其特征在于：所述滑块组具有线径导引的滑槽；滑块设于滑槽内，并可在所述滑槽上作线径位移。

4.根据权利要求1所述的主动式多连杆气压缓冲器，其特征在于：所述连杆组具有一连杆座和二连杆，连杆座设有凹状的二杆槽；各连杆分别以其一端枢设于杆槽内预设部位，另一端则与曲柄组相枢接。

5.根据权利要求1所述的主动式多连杆气压缓冲器，其特征在于：所述各曲柄组具有一旋盘；各连杆分别以其一端枢设于杆槽内预设部位，另一端则枢接于旋盘的旋转中心。

6.根据权利要求1所述的主动式多连杆气压缓冲器，其特征在于：所述缓冲气压组具有缓冲气压缸，和可控制缓冲气压缸的气压控制回路。

7.根据权利要求6所述的主动式多连杆气压缓冲器，其特征在于：所述气压控制回路包括气压源，可提供预设气压力；减压阀，与气压源相接并作适当减压；第一节流阀，与减压阀连接并可适当调节气流量；快速排气阀，与减压阀相连接，一端与缓冲气压缸相连接，并可作适当泄压；至少一第二节流阀，与快速排气阀相连接，以提供第二次气流量之调节；一电磁阀，安装在各快速排气阀及第二节流阀之间，以作为控制第二次泄压的开关。

8.根据权利要求6所述的主动式多连杆气压缓冲器，其特征在于：所述气压控制回路具有一感知器，设于靠近缓冲气压缸的预设部位，作为感测缓冲气压缸受缓冲力后产生位移变化的时间检测。