具有智能自动调整预压力功能的减震器
技术领域
本发明涉及一种具有智能自动调整预压力功能的减震器。
背景技术
减震器因能迅速衰减因车速、负载及多种路况变化所带来的冲击和震动,在交通工具上普遍使用,减震器包括由活塞,活塞杆构成的阻尼杆和套在阻尼杆上的减震弹簧,减震器的舒适性与减震弹簧的弹性系数和预压力直接相关,在相同的减震行程下,减震弹簧的弹性系数越大(表现为偏硬),舒适性越差,可承受的最大载重和最小载重的差额越大;减震弹簧的弹性系数越小,舒适性越好,但是可承受的最大载重和最小载重的差额越小。预压力与预设最佳载重相关,最佳载重越大,弹簧的预压力也需要越大,当实际载重远大于最佳载重时,将会是减震器的减震行程不够用,影响舒适性,而当实际载重远小于最佳载重时,减震器的减震幅度小(表现为偏硬),影响舒适性。
但是在实际使用中,二轮车,三轮车,四轮车等交通工具普遍存在载重变化大的问题,有时载1人,有时载2人,有时载5人,有时载货,最小载重与最大载重不固定,差额大,无法精确选择合适预压力。
为此,在现有技术中一般的做法是选用弹性系数大的减震弹簧,牺牲舒适性。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是:提供一种减震器,该减震器能根据载重自动调整预压力。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种具有智能自动调整预压力功能的减震器,包括由第一伸缩部和第二伸缩部构成的阻尼杆,阻尼杆上套减震弹簧,减震弹簧的一端与第一伸缩部上的限位结构限位配合,减震弹簧的另一端与第二伸缩部上的限位结构限位配合,第一伸缩部上的限位结构为升降座,升降座与第一伸缩部可升降配合,在阻尼杆的第一伸缩部上具有调节螺纹和套在该伸缩部上的与调节螺纹配合的调节齿轮,调节齿轮驱动升降座升降,调整减震弹簧的预压力,调节齿轮通过调节装置驱动旋转,调节装置包括主齿条、挡位板、拨挡机构和拨挡传动机构,主齿条与阻尼杆平行设置,并通过支架固定在第二伸缩部上,拨挡传动机构与升降座固定连接,并且拨挡传动机构分别与调节齿轮和主齿条传动连接,将主齿条的上升运动或下降运动转化为驱动调节齿轮上升或下降的旋转运动,拨挡传动机构具有三个挡位,分别是驱动调节齿轮下降以调小减震弹簧的预压力的正向挡位、不驱动调节齿轮的空挡和驱动调节齿轮上升以调大减震弹簧的预压力的反向挡位,拨挡传动机构通过换挡拨杆的拨挡动作使其处于不同的挡位,挡位板固定在主齿条上,在挡位板上沿阻尼杆伸缩方向设置换挡台阶,换挡台阶包括三个高度不同的台阶面,靠近第二伸缩部的台阶面为升挡位、中间的台阶面为空挡位,远离第二伸缩部的台阶面为降挡位,拨挡机构与第一伸缩部固定连接,拨挡机构上具有通过弹性元件复位的可伸缩的拨挡开关,拨挡开关抵在挡位板上,在挡位板随主齿条升降时,挡位板上的换挡台阶驱动拨挡开关伸缩,拨挡开关与拨挡传动机构的换挡拨杆驱动连接,拨挡开关的伸缩运动驱动换挡拨杆将拨挡传动机构置于不同的挡位状态,当拨挡开关处于升挡位时,拨挡开关驱动换挡拨杆将拨挡传动机构置于反向挡位状态;当拨挡开关处于空挡位时,拨挡开关驱动换挡拨杆将拨挡传动机构置于空挡状态;当拨挡开关处于降挡位时,拨挡开关驱动换挡拨杆将拨挡传动机构置于正向挡位状态。
拨挡传动机构的其中一个具体结构为:拨挡传动机构包括传动齿轮、传动轴、第一从动齿轮、第二从动齿轮、第三从动齿轮、换向齿轮和换挡拨杆,第三从动齿轮、换向齿轮、第一从动齿轮和传动齿轮套在传动轴上,第三从动齿轮、第一从动齿轮与传动轴可转动配合,换向齿轮与传动轴可滑移地驱动配合,传动齿轮与传动轴驱动配合,传动轴安装在轴箱上,轴箱与升降座固定连接,传动轴与主齿条垂直,第二从动齿轮通过转轴安装在轴箱上,第二从动齿轮、第三从动齿轮与主齿条啮合传动,第二从动齿轮与第一从动齿轮啮合传动,换向齿轮位于第一从动齿轮和第三从动齿轮之间,换挡拨杆拨动换向齿轮分别与第一从动齿轮和第三从动齿轮驱动配合,第一从动齿轮和第三从动齿轮内部具有单向离合机构,使第一从动齿轮和第三从动齿轮仅在主齿条上升或下降时能分别向换向齿轮输出相反的旋转运动。
进一步限定,换向齿轮与第三从动齿轮、第一从动齿轮通过设置在它们侧面的侧轮齿进行啮合。
进一步限定,拨挡机构上具有作为换挡拨杆摆动支撑点的支撑座,换挡拨杆穿过支撑座后与拨挡开关驱动配合,在换向齿轮的外圆周上具有环形凹槽,在环形凹槽内嵌有拨挡器,换挡拨杆通过拨挡器驱动换向齿轮,拨挡器包括圆弧形的嵌入部和凸出于嵌入部的连接部,在连接部上具有通孔,换挡拨杆的头端跨过换向齿轮后穿入该通孔。
进一步限定,换挡拨杆为伸缩杆,换挡拨杆的伸缩关节位于换向齿轮和支撑座之间,在换挡拨杆上具有对换挡拨杆的尾端进行定位的定位关节球,定位关节球设置支撑座与拨挡开关之间。
进一步限定,升降座与调节齿轮之间设置平面轴承,升降座与第一伸缩部上分别具有防止升降座相对第一伸缩部旋转的键与键槽。
进一步限定,拨挡机构包括滑轨、拨挡开关、开关弹簧和固定座,固定座固定在第一伸缩部上,滑轨固定在固定座上,拨挡开关通过滑轨可滑移地安装在固定座上,拨挡开关通过开关弹簧抵在挡位板。
为降低换挡拨杆的拨挡频率,进一步限定,拨挡开关与固定座的接触面上具有能提供一定摩擦力以克服开关弹簧的复位力的粗糙面,在拨挡开关的头部设有可伸缩的指针,指针与拨挡开关之间设有用于伸缩复位的指针弹簧,指针与挡位板的接触面上具有拖动拨挡开关压紧或脱离固定座的粗糙面,开关弹簧的弹力大于指针弹簧的弹力。
进一步限定,在拨挡传动机构的上方设置有定位板,主齿条的非固定端分别穿过定位板和固定座,定位板通过立柱固定在升降座上,在主齿条的两侧具有与定位板、固定座配合对主齿条进行升降导向的导向轨道。
本发明的有益效果是:本减震器可自动根据载重调整预压力,使减震弹簧工作在最佳舒适状态,有利于降低减震器的减震弹性的弹性系数,满足在不同载重条件下的舒适度要求。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明;
图1是本发明的减震器的结构示意图;
图2是本发明的第一伸缩部的结构示意图;
图3是本发明的拨挡机构和拨挡传动机构的爆炸图;
图4是本发明的拨挡机构和拨挡传动机构的俯视状态示意图;
图5是本发明的拨挡机构和拨挡传动机构的剖面图;
图中,1.主齿条,2.挡位板,2-0.升挡位,2-1.空挡位,2-2.降挡位,3.定位板,4.传动轴,5.第一伸缩部,6.传动齿轮,7.调节齿轮,8.减震弹簧,9.升降座,10.滑轨,11.平面轴承,12.定位关节球,13.,14.导向轨道,15.,16.轴箱,17.第一从动齿轮,18.第二从动齿轮,19.第三从动齿轮,20.,21.,22.换向齿轮,23.拨挡器,24.换挡拨杆,25.固定座,26.开关弹簧,27.拨挡开关,28.指针。
具体实施方式
实施例1:
一种具有智能自动调整预压力功能的减震器,包括由第一伸缩部5和第二伸缩部构成的阻尼杆,第一伸缩部5为活塞筒,第二伸缩部为活塞杆,阻尼杆上套减震弹簧8,减震弹簧8的一端与第一伸缩部5上的限位结构限位配合,减震弹簧8的另一端与第二伸缩部上的限位结构限位配合,第一伸缩部5上的限位结构为升降座9,升降座9与第一伸缩部5可升降配合,在阻尼杆的第一伸缩部5上具有调节螺纹和套在该伸缩部上的与调节螺纹配合的调节齿轮7,调节齿轮7驱动升降座9升降,调整减震弹簧8的预压力,调节齿轮7通过调节装置驱动旋转,调节装置包括主齿条1、挡位板2、拨挡机构和拨挡传动机构,主齿条1与阻尼杆平行设置,并通过支架固定在第二伸缩部上,拨挡传动机构与升降座9固定连接,并且拨挡传动机构分别与调节齿轮7和主齿条1传动连接,将主齿条1的下降运动转化为驱动调节齿轮7上升或下降的旋转运动,拨挡传动机构具有三个挡位,分别是驱动调节齿轮7下降以调小减震弹簧8的预压力的正向挡位、不驱动调节齿轮7的空挡和驱动调节齿轮7上升以调大减震弹簧8的预压力的反向挡位,拨挡传动机构通过换挡拨杆24的拨挡动作使其处于不同的挡位,挡位板2固定在主齿条1上,在挡位板2上沿阻尼杆伸缩方向设置换挡台阶,换挡台阶包括三个高度不同的台阶面,靠近第二伸缩部的台阶面为升挡位2-0、中间的台阶面为空挡位2-1,远离第二伸缩部的台阶面为降挡位2-2,拨挡机构与第一伸缩部5固定连接,拨挡机构上具有通过弹性元件复位的可伸缩的拨挡开关27,拨挡开关27抵在挡位板2上,在挡位板2随主齿条1升降时,挡位板2上的换挡台阶驱动拨挡开关27伸缩,拨挡开关27与拨挡传动机构的换挡拨杆24驱动连接,拨挡开关27的伸缩运动驱动换挡拨杆24将拨挡传动机构置于不同的挡位状态,当拨挡开关27处于升挡位2-0时,拨挡开关27驱动换挡拨杆24将拨挡传动机构置于反向挡位状态;当拨挡开关27处于空挡位2-1时,拨挡开关27驱动换挡拨杆24将拨挡传动机构置于空挡状态;当拨挡开关27处于降挡位2-2时,拨挡开关27驱动换挡拨杆24将拨挡传动机构置于正向挡位状态。
拨挡传动机构包括传动齿轮6、传动轴4、第一从动齿轮17、第二从动齿轮18、第三从动齿轮19、换向齿轮22和换挡拨杆24,第三从动齿轮19、换向齿轮22、第一从动齿轮17和传动齿轮6套在传动轴4上,第三从动齿轮19、第一从动齿轮17与传动轴4可转动配合,换向齿轮22与传动轴4可滑移地驱动配合,传动齿轮6与传动轴4驱动配合,传动轴4安装在轴箱16上,轴箱16与升降座9固定连接,传动轴4与主齿条1垂直,第二从动齿轮18通过转轴安装在轴箱16上,第二从动齿轮18、第三从动齿轮19与主齿条1啮合传动,第二从动齿轮18与第一从动齿轮17啮合传动,换向齿轮22位于第一从动齿轮17和第三从动齿轮19之间,换挡拨杆24拨动换向齿轮22分别与第一从动齿轮17和第三从动齿轮19驱动配合,第一从动齿轮17和第三从动齿轮19内部具有单向离合机构,使第一从动齿轮17和第三从动齿轮19仅在主齿条1下降时能分别向换向齿轮22输出相反的旋转运动。传动轴4通过定位轴承安装在轴箱16内,第一从动齿轮17和第三从动齿轮19与传动轴之间设置滚动轴承,第一从动齿轮17和第三从动齿轮19可参照自行车的具有单向棘轮机构的齿轮结构。
换向齿轮22与第三从动齿轮19、第一从动齿轮17通过设置在它们侧面的侧轮齿进行啮合。
拨挡机构上具有作为换挡拨杆24摆动支撑点的支撑座,换挡拨杆24穿过支撑座后与拨挡开关27驱动配合,在换向齿轮22的外圆周上具有环形凹槽,在环形凹槽内嵌有拨挡器23,换挡拨杆24通过拨挡器23驱动换向齿轮22,拨挡器23包括圆弧形的嵌入部和凸出于嵌入部的连接部,在连接部上具有通孔,换挡拨杆24的头端跨过换向齿轮22后穿入该通孔。
换挡拨杆24为伸缩杆,换挡拨杆24的伸缩关节位于换向齿轮22和支撑座之间,在换挡拨杆24上具有对换挡拨杆24的尾端进行定位的定位关节球12,定位关节球12设置支撑座与拨挡开关27之间。
升降座9与调节齿轮7之间设置平面轴承11,升降座9与第一伸缩部5上分别具有防止升降座9相对第一伸缩部5旋转的键与键槽。
拨挡机构包括滑轨10、拨挡开关27、开关弹簧26和固定座25,固定座25固定在第一伸缩部5上,滑轨10固定在固定座25上,拨挡开关27通过滑轨10可滑移地安装在固定座25上,拨挡开关27通过开关弹簧26抵在挡位板2。
在拨挡传动机构的上方设置有定位板3,主齿条1的非固定端分别穿过定位板3和固定座25,定位板3通过立柱固定在升降座9上,在主齿条1的两侧具有与定位板3、固定座25配合对主齿条1进行升降导向的导向轨道14。
第三从动齿轮19位于第一从动齿轮17的外侧,而相对第一从动齿轮17,挡位板2与第三从动齿轮19的位于同一侧,挡位板2上的三个台阶面由低到高设置,升挡位2-0的高度最低。
当然第三从动齿轮19、第一从动齿轮17和挡位板2的位置以及挡位板2的各挡位的高低分别并不限定图中所示设计,本领域的技术人员可在本发明公开的技术方案的基础上对其进行调整,只需满足当拨挡开关27位于升挡位2-0时,拨挡开关27能正确地通过换挡拨杆24将换向齿轮22与输出反向旋转运动的从动齿轮啮合,当拨挡开关27位于降挡位2-2时,拨挡开关27能正确地通过换挡拨杆24将换向齿轮22与输出正向旋转运动的从动齿轮啮合即可。
其工作过程如下:
当实际载重远大于减震器的减震弹簧的预压力时,减震器的有效减震行程必会被压缩至最佳行程以下,即拨挡开关27指在挡位板2的升挡位2-0上,拨挡开关27将换向齿轮22向右拨动,与第一从动齿轮17啮合,当主齿条1上升时,因为第一从动齿轮17内的单向离合机构使得第一从动齿轮17的外齿圈空转,当主齿条1下降时,主齿条1驱动第二从动齿轮18正向旋转,第二从动齿轮18驱动第一从动齿轮17的外齿圈反向旋转,第一从动齿轮17内的单向离合机构使得第一从动齿轮17的外齿圈带动内圈反向旋转,并驱动与其啮合的换向齿轮22反向旋转,换向齿轮22通过传动轴4驱动传动齿轮6反向旋转,传动齿轮6驱动调节齿轮7不断上升,使减震弹簧8的预压力增大,减震器的有效减震行程增大,当有效减震行程增大至最佳行程时,拨挡开关27将指在挡位板2的空挡位2-1,此时挡位板2将通过拨挡开关27驱动换向齿轮22置于中间位置,减震器上下压缩时,调节齿轮7不会跟转,此时减震弹簧8的预压力与实际载重相适应,减震器处于最佳舒适状态。
当实际载重远小于减震器的减震弹簧8的预压力时,有效减震行程必将远大于最佳行程,即拨挡开关27指在挡位板2的降挡位2-2上,拨挡开关27将换向齿轮22向左拨动,与第三从动齿轮19啮合,当主齿条1上升时,因为第三从动齿轮19内的单向离合机构使得第三从动齿轮19的外齿圈空转,当主齿条1下降时,主齿条1驱动第三从动齿轮19的外齿圈正向旋转,第三从动齿轮19内的单向离合机构使得第三从动齿轮19的外齿圈带动内圈正向旋转,并驱动与其啮合的换向齿轮22正向旋转,换向齿轮22通过传动轴4驱动传动齿轮6正向旋转,传动齿轮6驱动调节齿轮7不断下降,使减震弹簧8的预压力减小,减震器的有效减震行程减小,当有效减震行程减小至最佳行程时,拨挡开关27将指在挡位板2的空挡位2-1,此时挡位板2将通过拨挡开关27驱动换向齿轮22置于中间位置,减震器上下压缩时,调节齿轮7不会跟转,此时减震弹簧8的预压力与实际载重相适应,减震器处于最佳舒适状态。
实施例2
和实施例1相比,第一从动齿轮17和第三从动齿轮19内部具有单向离合机构,使第一从动齿轮17和第三从动齿轮19仅在主齿条1上升降时能分别向换向齿轮22输出相反的旋转运动。挡位板2上的三个台阶面由高到低设置,升挡位2-0的高度最高,以保证正确换挡拨杆24正确拨挡。
实施例3
如图1、2、3、4、5所示,和实施例1相比,拨挡开关27与固定座25的接触面上具有能提供一定摩擦力以克服开关弹簧26的复位力的粗糙面,在拨挡开关27的头部设有可伸缩的指针28,指针28与拨挡开关27之间设有用于伸缩复位的指针弹簧,指针28与挡位板2的接触面上具有拖动拨挡开关27压紧或脱离固定座25的粗糙面,开关弹簧的弹力大于指针弹簧的弹力。
该方案可降低换挡拨杆24的拨挡频率。
当减震器上升时,主齿条1带动挡位板2一起上升,挡位板2在向上移动时将挤压拨挡开关27,导致拨挡开关27在左右移动,以致带动换挡拨杆24作左右摇摆工作,换挡拨杆24的左右运动驱动换向齿轮22进行选向。当减震器上升停止时,换向齿轮22定在相应挡位上。当减震器下降时,主齿条1带动挡位板2一起下降,挡位板2在下降时,指针28与挡位板2之间的接触面上粗糙面拖动拨挡开关27压紧在固定座25的粗糙面上,拨挡开关27与固定座25的接触面上的粗糙面产生一定摩擦力以克服开关弹簧26的复位力,使拨挡开关27不会移动,换向齿轮22依然处于原挡位上。当减震器再次上升时,指针28拖动拨挡开关27脱离在固定座25的粗糙面,拨挡开关27又可自由往复移动,进行拨挡动作。指针弹簧此时能确保指针28始终顶住挡位板2,将拨挡开关27压紧在固定座25上,并在拨挡开关27脱离固定座25的粗糙面时不妨碍拨挡开关27正确拨挡。