CN106104062B - 悬架用线圈弹簧 - Google Patents

Abstract

线圈弹簧(12)的基座卷曲部(12a)包括第1部分(12a1)、第2部分(12a2)、第3部分(12a3)。第1部分(12a1)不受线圈弹簧(12)受到负荷影响，与弹簧基座常态连接。第2部分(12a2)当线圈弹簧(12)受到负荷增大时与弹簧基座连接，负荷变小时与弹簧基座分离。第3部分(12a3)不受负荷大小的影响，与弹簧基座常态分离。具有橡胶弹性的绝缘材料(50)安装在基座卷曲部(12a)的裸线(40)下方。所述绝缘材料(50)至少位于第2部分(12a2)的下方。

Description

悬架用线圈弹簧

技术领域

本发明涉及悬架用线圈弹簧，悬架用线圈弹簧安装在自行车等车辆的悬架构造上。

背景技术

自行车等车辆的悬架构造具备悬架用线圈弹簧(下文简称为线圈弹簧)，线圈弹簧由压缩线圈弹簧组成。所述悬架构造具有下侧的弹簧基座和上侧的弹簧基座。上述下侧弹簧基座安装在上述线圈弹簧的下侧。上述上侧弹簧基座安装在上述线圈弹簧的上侧。受到上方施加的车辆重量(负荷重量)后，所述线圈弹簧在上下基座之间受到压缩。于是，所述线圈弹簧根据负荷重量的大小，产生伸缩。

踏脚石使线圈弹簧的涂层剥落，产生铁锈，这是线圈弹簧破损的一个原因。铁锈逐渐扩大，形成腐蚀坑，腐蚀坑使线圈弹簧破损。专利文献1公开展示了一种发明，在线圈弹簧的表面具有两层涂层。两层涂层分别为环氧基树脂类构成内涂层和环氧基树脂聚酯构成外涂层。

线圈弹簧的基座卷曲部含有第1部分、第2部分和第3部分。上述第1部分与负荷的大小无关，与弹簧基座常态连接。上述第2部分与负荷的大小有关，有时与基座连接有时与基座分开。上述第3部分与负荷的大小无关，与基座常态分离。线圈弹簧的表面涂有防锈涂层。然而基座卷取部与线圈基座之间掺入砂石或者坚硬的异物时，线圈弹簧此时如果伸缩，涂层会剥离导致生锈。此外，掺入的异物还能对线圈弹簧的表面造成损伤。损伤会产生铁锈，铁锈如果变大，会造成线圈弹簧破损。

专利文献2公开展示了一种发明，该发明为一种悬架构造，能够防止线圈弹簧的基座卷取部磨损。所述悬架构造中，橡胶块组成的绝缘材料配置在弹簧基座上。通过所述绝缘材料，支撑了线圈弹簧的卷曲基座部。专利文献3公开展示的线圈弹簧中，所述线圈弹簧的基座卷曲部配备合成树脂材料支撑的软管。所述合成树脂材料制成的软管沿着裸线的长度方向形成狭缝。

【已有技术文献】

【专利文献】

【专利文献1】专利申请公开第2005-171297号

【专利文献2】日本专利申请公开第8-200414号

【专利文献3】专利申请公开第2000-304079号。

发明摘要

【发明拟解决的问题】

专利文献1中的线圈弹簧的表面具有内涂层和外涂层组成的两层涂层。此类线圈弹簧对踏脚石有效果。然而，所述线圈弹簧对基座卷取部和弹簧座之间掺入的砂石产生的腐蚀和损伤没有效果。而且两层涂层与常用的一层涂层相比，涂装的成本变高，这是一个问题。

专利文献2的悬架结构中，块状的绝缘材料配置在下侧的弹簧基座上。所述悬架结构中，由于绝缘材料非常重，导致弹簧下部的重量(unsprug weight)变大，这是一个问题。而且，块状绝缘材料的表面也会沉积沙尘等异物。这些异物与基座卷取部接触后，会损伤裸线。

专利文献3的线圈弹簧中，合成树脂制成的软管配置在基座卷曲部，软管具有狭缝。所述线圈弹簧在完全挤压时，受到负荷重量的影响，基座卷曲部附近的裸线相互接近，上述软管在裸线之间受到挤压并压缩。上述软管产生反作用力时，线圈弹簧的负荷重量、弯曲特性会与设计值产生差异，这是一个问题。基座卷曲部配置上述含有狭缝的软管后，冬季洒在路面的防冻剂等腐蚀性物质会进入狭缝内。所述腐蚀性物质附着在裸线并残留后，会导致裸线被腐蚀。

因此本发明的目的是提供一种悬架用线圈弹簧，所述线圈弹簧能够抑制基座卷曲部的磨损或损伤引起裸线的破损。

【解决问题的方式】

本发明的悬架用线圈弹簧包括下侧卷曲部和上侧卷曲部，下侧卷曲部位于螺旋形卷曲的裸线的下侧，上侧卷曲部位于螺旋形卷曲的裸线的上侧。上述下侧的基座卷曲部含有第1部分、第2部分和第3部分，第1部分不受负荷大小影响，与下侧的弹簧基座常态连接，第2部分根据负荷的大小与上述弹簧基座有时接触有时分离，上述第3部分不受负荷大小的影响，远离上述弹簧基座，并且上述下侧的基座卷曲部中，至少上述第2部分具有橡胶弹性材料制成的绝缘材料，绝缘材料安装在上述裸线的底部。具有橡胶弹性的材料可以是合成橡胶类的合成树脂，也可以是天然橡胶。

其中一个实施例中，上述绝缘材料放置在上述第1部分和上述第2部分之间。此外，其中一个实施例中，为了调整反作用力线位置，沿着上述基座卷曲部的卷曲方向，上述绝缘材料的下面至少有1个向上述弹簧基座突出的凸出部。上述绝缘材料也可以仅配置在上述第2部分。此外上述绝缘材料也可以配置在上述第2部分、与上述第2部分连接的第1部分和与上述第2部分连接的第3部分。而且这些实施例中，上述绝缘材料的末端部，也可以从上述第2部分开始向上述第1部分厚度变小形成锥部。上述裸线和上述绝缘材料之间形成涂膜也是可以的。

【发明的效果】

本发明通过绝缘材料，抑制线圈弹簧的基座卷曲部和弹簧基座之间掺入砂石等异物，导致基座卷曲部的磨损或受伤。于是所述磨损或受伤等原因导致线圈弹簧的损害可以通过上述绝缘材料得到抑制，提升线圈弹簧的耐久性。为了调整反作用力线位置，所述绝缘材料可以具有凸出部。

附图说明

图1为纵截面图，显示了第1实施例中配置线圈弹簧的悬架构造。

图2为图1所示悬架构造的线圈弹簧的斜视图。

图3为图2所示线圈弹簧的基座卷曲部的底面图。

图4为图3的线圈弹簧沿着F4-F4线的截面图。

图5为图4的线圈弹簧沿着F5-F5线的截面图。

图6为第2实施例中线圈弹簧的斜视图。

图7为图6所示线圈弹簧的基座卷曲部的底面图。

图8为图7的线圈弹簧沿着F8-F8线的截面图。

图9为第3实施例的线圈弹簧的基座卷曲部的底面图。

图10为第4实施例的线圈弹簧的基座卷曲部的底面图。

图11为图10的线圈弹簧沿着F11-F11线的截面图。

图12为第5实施例的线圈弹簧的基座卷曲部的底面图。

图13为图12的线圈弹簧沿着F13-F13线的截面图。

【符号说明】

10.车体、11.悬架构造、12.线圈弹簧(悬架用线圈弹簧)、12a.下侧的基座卷曲部、12a1.第1部分、12a2.第2部分、12a3.第3部分、12b.上侧的基座卷曲部、13.下侧的弹簧基座、14.上侧的弹簧基座、18.弹簧装置、40.裸线、40a.下端、40b.上端、41.涂膜、50.橡胶材料、50a.一端、50b.另一端、50c.锥部、50d，50e.侧部、51.粘合层、60.凸出部、Y.反作用力线位置。

具体实施方式

下面参照图1至图5对第1实施例的悬架用线圈弹簧进行说明。

图1是车辆悬架构造的一个例子，显示了麦弗逊滑柱型悬架构造11。悬架构造11包括线圈弹簧(压缩线圈弹簧)12、下侧弹簧基座13、上侧弹簧基座14、冲击吸收器15、固定部材料16和支架17。下侧的弹簧基座13配置在线圈弹簧12的下侧。上侧的弹簧基座14配置在线圈弹簧12的上侧。冲击吸收器15的顶部通过固定部材料16安装至车体10。支架17安装有指节，用于支撑车轮轴。

线圈弹簧12配置在下侧的弹簧基座13和上侧的弹簧基座14之间，呈压缩状态。线圈弹簧12和弹簧基座13、14共同构成了弹簧装置18。冲击吸收器15沿着上下方向延伸，其轴线X1与垂直线H形成角度为θ的倾斜，安装在车体10。

图2显示了线圈弹簧12没有受到负荷时的状态(即自由状态)。本说明书中，自由状态线圈弹簧12的中心轴X2的长度称为自由长度。线圈弹簧12沿着中心轴X2受到重量负荷时，线圈弹簧12比自由长度更短，向变短的方向弯曲。所述线圈弹簧12在下侧的弹簧基座13和上侧的弹簧基座14之间成压缩装配状态，安装在车体10。

图2所示的线圈弹簧12呈螺旋形，具有裸线(金属丝)40。裸线40的截面为圆形的弹簧钢材。裸线40表面整体有防锈涂膜41。所述线圈弹簧12具有下侧的基座卷曲部12a、上侧的基座卷曲部12b和有效部12c。下侧的基座卷曲部12a由裸线40下端40a形成，旋转一圈未到。上侧的基座卷曲部12b由裸线40的上端40b形成，旋转一圈未到。有效部12c位于下侧的基座卷曲部12a和上侧的基座卷曲部12b之间，以螺距P旋转。实施例中，线圈弹簧12是圆柱形线圈弹簧。然而根据车辆的式样，桶型线圈弹簧、鼓型线圈弹簧、锥型线圈弹簧、螺距不等线圈弹簧，以及其他的弹簧，都是可以使用的。

线圈弹簧12在下侧的弹簧基座13和上侧的弹簧基座14之间受到压缩，安装在车体10。于是所述线圈弹簧12能够弹性支撑上方传来的车体10的负荷。下侧的基座卷曲部12a与弹簧基座13的上面连接。上侧的基座卷曲部12b与弹簧基座14的下面侧连接。所述线圈弹簧12全面反弹时得到最大的伸张。全面反弹时车体被提起，线圈弹簧12下方施加的负荷重量称为线圈弹簧12的最大伸张状态。此外，所述线圈弹簧12受到全面挤压时为最大收缩。全面挤压时，线圈弹簧上方施加的重量变大，线圈弹簧12的压缩量达到最大的状态。

图3为线圈弹簧12下侧的基座卷曲部12a的底面图。线圈12a中，关于裸线40的卷曲方向为如图箭头R1所示的第1部分12a1、箭头R2所示的第2部分12a2，第3部分12a3。第1部分12a1不受到线圈弹簧12a施加重量的影响，与弹簧基座13常态连接。第2部分12a2根据负荷的重量，有时与弹簧基座13连接，有时与弹簧基座13分离。第3部分12a3与负荷重量无关，与弹簧基座13常态分离。

第1部分12a1从裸线40的下端40a(0圈)开始，超过0.5圈。例如第1部分12a1从0圈开始到达0.6圈。第1部分12a1与线圈弹簧12施加的负荷重量无关，与弹簧基座13常态连接。然而，第1部分12a1从裸线40的下端40a开始不到0.5圈也是可以的。也就是说，第1部分12a1从下端40a稍稍偏离的部位(比如0.1圈)开始也是可以的。

第2部分12a2从第1部分12a1的末端开始，一圈不满。例如第2部分12a2从0.6圈开始，到达0.9圈附近。第2部分12a2在线圈弹簧为全面反弹和全面压缩之间弯曲时，与弹簧基座13连接或分离。也就是说，第2部分12a2在负荷较小时与弹簧基座13分离，负荷变大时与弹簧基座13连接。第3部分12a3不受负荷大小影响，与弹簧基座13常态分离。

下侧的基座卷曲部12a的裸线40下面安装有绝缘材料50。绝缘材料50为具有橡胶弹性的材料组成。所述绝缘材料50通过粘合层51(如图4或图5所示)固定在裸线40。粘合层51形成在涂膜41上。绝缘材料50的材料可以是天然橡胶、丁二烯橡胶、苯乙烯丁二烯橡胶、异戊二烯橡胶、氯丁二烯橡胶、腈橡胶、聚氨酯橡胶等合成橡胶，或者聚氨酯弹性体等具有弹性的合成树脂也是可以的。粘合层51可以使用加硫粘合剂，比如丙烯酸树脂类粘合剂。

绝缘材料50至少位于基座卷曲部12a的第2部分12a2。而且所述绝缘材料通过粘合层51固定在裸线40表面的防锈涂层上。如图3所示的绝缘材料50位于第1部分12a1和第2部分12a2之间。此时绝缘材料50的一端50a的位置与裸线40的下端40a相同。绝缘材料50另一端50b向第3部分12a3延伸。

图4显示了第1部分12a1和第2部分12a2的交界面。图5是第1部分12a1的裸线40沿着直径方向的截面图。第1部分12a1中，绝缘材料50的下面与弹簧基座13连接。第2部分12a2中，绝缘材料50的线面与弹簧基座13之间，形成了间隙G(如图4所示)，所述间隙G在线圈弹簧12的负荷变大时变小。负荷超过指定值时，间隙G变为0，绝缘材料50与弹簧基座连接。如图5所示，绝缘材料50的两侧50d、50e为了防止沙尘等异物掺入，沿长度方向延伸。

此外，上侧的基座卷曲部12b也可以配置与下侧的基座卷曲部12a相同的绝缘材料50。然而上侧的基座卷曲部12b与弹簧基座14之间掺入沙尘等异物的可能性较低。因此，为了使车辆变轻，可以仅在下侧的基座卷曲部12a配置绝缘材料50。

弹簧基座13、14压缩后，线圈弹簧12受到了预负荷(预装)。施加预负荷状态时，线圈弹簧12安装至冲击吸收器15，然后安装至车体10,。安装至车体10的线圈弹簧12受到上下方向的负荷重量。根据负荷的大小，线圈弹簧12在下侧的弹簧基座13和上侧的弹簧基座14之间弯曲。也就是说，线圈弹簧12根据负荷的大小，全面弯曲(最大压缩状态)和全面反弹(最大伸张状态)之间伸缩。

线圈弹簧12如果延伸，弹簧基座13与第2部分12a2之间的空隙变大。沙尘等异物可能通过该缝隙进入。相反，线圈弹簧12如果收到压缩，弹簧基座13和第2部分12a2之间的缝隙变狭小。因此基座卷曲部12a和裸线40之间如果掺入沙尘等异物，会导致线圈弹簧12的涂层剥落，损伤裸线40。涂层的剥落或裸线40的损伤是导致裸线40腐蚀的原因。

本实施例中，基座卷曲部12a中，至少第2部分12a2的裸线40下面，涂层40之间夹着绝缘材料50。因此本实施例的线圈弹簧12，即使在弹簧基座13和裸线40之间掺入沙尘等异物，也能够防止裸线40的腐蚀。因此本实施例的线圈弹簧12能够防止由于腐蚀导致裸线40的弯折，提高耐久性。因为绝缘材料50与裸线40粘合，即使弹簧基座13表面掺入沙尘等异物，这些异物或水不会渗入裸线40和绝缘材料50之间。因此可以避免基座卷曲部12a的下面与水或异物接触导致耐久性变差。

本实施例的线圈弹簧12与裸线40及绝缘材料50相互粘合形成整体化部件。因此所述弹簧线圈与以往将块状绝缘材料配置在基座上比较，悬架配件数量减少，因此悬架构造11的悬架配件安装非常容易，配件管理和车辆的组装也非常容易。

图6至图8显示了第2实施例中绝缘材料50安装在线圈弹簧12的基座卷曲部12a。如图7至图8所示，绝缘材料50的下面至少有一处，向弹簧基座13突出，形成凸出部60。所述凸出部60沿着基座卷曲部12a的卷曲方向，至少有一处(例子中为3处)。如图8所示凸出部60的底面与弹簧基座13接触，线圈弹簧12受到压缩，反作用力线Y(如图6所示)错开线圈弹簧12的中心轴X2。此外根据需要凸出部60的位置和数量可以改变，从而调节反作用力线Y的位置。此外的构成和作用与第1实施例的线圈弹簧12相同。与第1实施例共通部分的符号省略说明。

图9显示了第3实施例中配置绝缘材料50的线圈弹簧12的基座卷曲部12a。如图9所示绝缘材料50与第1部分12a2的全长，与第2部分12a2两侧连接的第1部分12a1的一部分、第3部分12a3的一部分接触。因此绝缘材料50a的一端50a位于第1部分12a1的位置。绝缘材料50的另一端50b位于第3部分12a3的位置。其余构成和作用于第1实施例的线圈弹簧12相同，与第1实施例相同的部分使用相同的符号，并省略说明。

图10和图11显示了第4实施例中配置绝缘材料50的线圈弹簧12的基座卷曲部12a。如图10所示。绝缘材料50仅仅配置在第2部分12a2。此外如图11所示，绝缘材料50的末端部形成锥部50c。锥部50c从第2部分12a2开始向第1部分12a1厚度变小。由于锥部50c位于绝缘材料50的末端部，基座卷曲部12a与弹簧基座13之间的缝隙能够避免。其余构成和作用于第1实施例的线圈弹簧12相同，与第1实施例相同的部分使用相同的符号，并省略说明。

图12和图13显示了第5实施例中配置绝缘材料50的线圈弹簧12的基座卷曲部12a。所述实施例的绝缘材料50如图13所示以基座卷曲部12a的裸线40的下半部的中央C为中心，在未满180度的狭小角度范围θ1与裸线40结合。此外绝缘材料50的两侧50d、50e，为了防止沙尘的掺入，沿垂直方向延伸。其余构成和作用于第1实施例的线圈弹簧12相同，与第1实施例相同的部分使用相同的符号，并省略说明。

【生产上的可行性】

本发明同样适用于自行车以外的车辆悬挂结构。此外本发明在实施过程中，线圈弹簧裸线的具体形状、尺寸、材料、弹簧常数，以及构成线圈弹簧的裸线或绝缘材料的形状、尺寸、配置等变更都是可以的。

Claims (5)

1.一种悬架用线圈弹簧（12），其特征在于，包括上侧基座卷曲部（12b）和下侧基座卷曲部（12a），所述下侧基座卷曲部（12a）位于螺旋状弯曲的裸线（40）的下端，所述上侧基座卷曲部（12b）位于所述裸线（40）的上侧；

所述下侧基座卷曲部（12a）至少包括第1部分（12a1）、第2部分（12a2）、第3部分（12a3），所述第1部分（12a1）不受负荷大小影响，与下侧弹簧基座（13）常态连接，所述第2部分（12a2）根据负荷的大小与所述弹簧基座（13）接触或分离，所述第3部分（12a3）不受负荷影响，与所述弹簧基座（13）常态分离；

此外所述下侧基座卷曲部（12a）中，至少是所述第2部分（12a2），绝缘材料（50）通过橡胶弹性材料的粘合在所述裸线（40）的底部；并且，所述绝缘材料（50）被配置成覆盖所述下侧基座卷曲部（12a）的所述裸线（40）的下表面，而未覆盖所述裸线（40）的上表面，所述绝缘材料（50）的末端从所述第2部分（12a2）至所述第1部分（12a1）厚度逐渐变小，形成锥部（50c），

悬架用线圈弹簧（12）还包括：

一涂膜（41），覆盖裸线（40）的外表面；

一粘合层（51），设置于涂膜（41）和绝缘材料（50）之间；和

一绝缘材料（50）的下表面，下表面沿着第2部分（12a2）形成，下表面根据负荷的大小与所述弹簧基座（13）接触或分离。

2.根据权利要求1所述的悬架用线圈弹簧（12），其特征在于，所述绝缘材料（50）配置在所述第1部分（12a1）和所述第2部分（12a2）。

3.根据权利要求1或2所述的悬架用线圈弹簧（12），其特征在于，所述绝缘材料（50）的下面向所述弹簧基座（13）凸出，形成凸出部（60），所述凸出部（60）沿着所述基座卷曲部（12a）的卷曲方向至少形成一个。

4.根据权利要求1所述的悬架用线圈弹簧（12），其特征在于，所述绝缘材料（50）仅配置在所述第2部分（12a2）。

5.根据权利要求1或2所述的悬架用线圈弹簧（12），其特征在于，所述绝缘材料（50）配置在所述第2部分（12a2）、与所述第2部分（12a2）连接的所述第1部分（12a1）、与所述第2部分（12a2）连接的所述第3部分（12a3）。