CN200945883Y - 新型自行车弹簧减震器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及自行车弹簧减震器，该减震器主要由弹簧本体、鞍座连接管、鞍座梁连接管组成，其特征在于，所述弹簧本体为一蛇形弹簧，所述弹簧本体的上部受力点处延伸出鞍座连接管，其外直径与自行车鞍座管的内直径相等，所述弹簧本体的下部受力点处延伸出鞍座梁连接管，其外直径与自行车鞍座梁的内直径相等，所述弹簧本体的截面为矩形(及倒角)。本实用新型具有结构简单，重量轻，造价便宜；适用性强，易于应用在现有各型自行车上；减震性能良好，能够适应各种路面的减震要求，并且可以实现前后、上下全方位减震等性能优点。

Description

新型自行车弹簧减震器

技术领域

本实用新型涉及一种自行车减震装置。

背景技术

目前自行车减震装置主要有弹簧减震、板簧减震、液压式减震、橡胶减震，及气囊减震等。弹簧减震，采用弹簧储能原理和弹性缓冲原理进行减震，同时弹簧在震动时产生内能是将动能转化为弹簧材料的晶体之间的变形所产生的热能的原理进行减震，弹簧在发生弹性形变时具有弹性势能，遵守虎克定律，常用于自行车的鞍座、前叉和车架等部位。板簧减震，采用弹簧储能原理和弹簧在震动时产生内能是将动能转化为弹簧材料的晶体之间的变形所产生的热能的原理进行减震，板簧的减震性能常用弹簧的减震系数来衡量，常用前后两次的的振幅即挠度差来定量计算，常用于自行车的鞍座和车架等部位。液压式减震，液压式前叉减震采用小孔节流原理产生的液压阻尼进行减震，常用于自行车前叉部位。橡胶减震，利用橡胶优良的内阻尼特性，将动能转化为橡胶材料的分子之间的摩擦所产生的热能的原理进行减震，常用于自行车的鞍座表面和车轮部位。现有技术存在的问题和不足主要在于：

(1)现在大量应用于自行车鞍座位的弹簧和橡胶减震仅能在路面平坦时产生较小的减震效果，当路面振幅较大时不仅不能产生很好的效果反而会对人产生较大的反冲力。在自行车前进的水平方向上几乎没有减震效果；

(2)山地自行车采用的车架弹簧减震与前叉减震相结合的减震方式使车身结构变得十分复杂，车身变重，寿命降低，制造成本大大增加从而限制了自行车的使用和普及；

(3)板簧减震器在自行车前进的水平方向上不能起到减震作用。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供新型自行车弹簧减震器，该减震器结构简单，重量轻，造价便宜；适用性强，易于应用在现有各型自行车上；减震性能良好，能够适应各种路面的减震要求，并且可以达到前后、上下方位减震的目的。

新型自行车弹簧减震器，主要由弹簧本体、鞍座连接管、鞍座梁连接管组成，其特征在于，所述弹簧本体为一蛇形弹簧，所述弹簧本体的上部受力点处延伸出鞍座连接管，其外直径与自行车鞍座管的内直径相等，所述弹簧本体的下部受力点处延伸出鞍座梁连接管，其外直径与自行车鞍座梁的内直径相等。

本实用新型采用了蛇形减震弹簧。机械设计手册上将其统称为“成型片弹簧”(《机械设计手册》中册，化学工业出版社，1987年)。本实用新型在该类“成型片弹簧”的基础上结合弹簧材料的力学性能和人在驾驶自行车时的实际受力情况对其进行了改进。

本实用新型的蛇形弹簧安装在自行车的鞍座梁的部位。当受到来自地面的冲击力时，冲击力在垂直方向上的分力将引起弹簧在垂直方向上的上下震动，采用的蛇形设计可以使弹簧的每一个单层都能够产生一定量的挠度F，因而如果共有n层，总共则可以产生(n-1)F的挠度，这样就大大增大了弹簧在垂直方向上的减震性能。同时弹簧采用矩形截面(倒角)的设计，使弹簧能够产生一定的水平方向的位移，而其左右摇摆的位移极小(可以忽略)，这就避免了自行车在行进过程中因为左右摇摆而引起的骑行者脱离自行车鞍座的危险现象。能够产生一定的水平前行方向的位移，又使骑行者能够在自行车遇到障碍物时，使减缓骑行者脱离自行车鞍座的趋势。

本实用新型弹簧主体，起到主要的减震作用。自行车鞍座连接管，用以连接自行车鞍座和弹簧的上部，其外直径应与鞍座管的内直径相等，能够装配。鞍座梁连接管，用以连接自行车鞍座和弹簧的下部并保证弹簧与自行车的相对位置。其外直径应与鞍座梁内直径相等，能够装配。

在本实用新型中弹簧的材料选取及力学性能见下表：

材料名称	强度极限(MPa)	屈服极限(MPa)	弹性模量(MPa)	动载荷许用应力(MPa)
					60Si2Mn	1274	1176	2.06*105	421.4

在采用以上弹簧材料时弹簧的受力参数见下表：

组数	P-工作负荷(牛)	F-工作变形(毫米)	b-宽度(毫米)	h-厚度(毫米)	L-长度(毫米)	R-半径(毫米)
							1	1498.3	0.93	40	4	20	10
2	1147.1	1.07	40	3.5	20	10
							3	1011.4	1.10	40	3	15	10
4	948.5	1.25	45	3	20	10
							5	1549	0.94	45	3.5	15	10
6	903	1.62	50	3	25	10
							7	1053	1.48	50	3	20	10

根据蛇形弹簧强度设计公式与受载时弹簧变形量的计算公式，要使弹簧在满足强度要求的同时具有最好的弹性即能够产生最大的变形量，可以采取增大弹簧宽度、长度而减小弹簧厚度的设计办法。

但是在实际应用中要考虑到自行车鞍座的实际大小和鞍座梁的实际最大高度。由于不同型号的自行车鞍座的尺寸不同，及在不同使用场合时对承载能力的要求也不同，就需要根据自行车鞍座的实际尺寸和实际应用场合来设计蛇形弹簧的具体参数(长度、宽度、厚度与高度)。要增大弹簧弹性就必须使弹簧能够产生的实际挠度增大。因此可以适当增大弹簧的弯曲次数以增大弹簧变形量，增强减震性能。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

(1)结构简单，重量轻，造价便宜。采用单片弹簧成型，无多余的其他附件；

(2)适用性强，易于应用在现有各型自行车上。该装置不会对现在普遍使用的公路轻便自行车的结构产生大的影响，只需要经过简单改装就可以使一辆普通自行车变为具有极佳减震性能的自行车；

(3)减震性能良好，能够适应各种路面的减震要求，并且可以实现前后、上下全方位减震。自行车蛇形弹簧能够在垂直方向上起到减震效果，同时又能够在自行车前进的方向减震又可以避免骑行者在垂直于自行车前进的水平方向上的脱离自行车鞍座现象，同时起到了水平与垂直两个方向的减震效果。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图

图2是自行车的局部结构示意图

具体实施方式

参见图1、图2，新型自行车弹簧减震器，主要由弹簧本体1、鞍座连接管2、鞍座梁连接管3组成，其特征在于，所述弹簧本体为一蛇形弹簧，所述弹簧本体的上部受力点4处延伸出鞍座连接管2，其外直径与自行车鞍座管5的内直径相等，所述弹簧本体的下部受力点6处延伸出鞍座梁连接管3，其外直径与自行车鞍座梁7的内直径相等。本实用新型弹簧的截面采用矩形设计，使弹簧能够产生一定的水平方向的位移而只能产生很小的左右摇摆的位移，避免自行车在行进过程中因为左右摇摆而引起的骑行者脱离自行车鞍座的危险。

Claims (3)

1 新型自行车弹簧减震器，主要由弹簧本体(1)、鞍座连接管(2)、鞍座梁连接管(3)组成，其特征在于，所述弹簧本体(1)为一蛇形弹簧，所述弹簧本体的上部受力点(4)处延伸出鞍座连接管(2)，其外直径与自行车鞍座管(5)的内直径相等，所述弹簧本体的下部受力点(6)处延伸出鞍座梁连接管(3)，其外直径与自行车鞍座梁(7)的内直径相等。

2 如权利要求1所述的减震器，其特征在于，所述弹簧本体(1)的截面为矩形。

3 如权利要求1所述的减震器，其特征在于，所述弹簧采用的材料为60Si2Mn。

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