CN219707227U - 一种减震充气机构及自行车 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种减震充气机构及自行车，包括减震充气外筒、活塞。所述减震充气外筒具有第一端和第二端，所述减震充气外筒的腔室内置有减震件，所述第二端或靠近所述第二端处具有出气口；所述活塞由所述第一端插入所述减震充气外筒内并抵压住所述减震件，由所述活塞压缩所述减震件并缩小所述减震充气外筒的腔室空间。本实用新型一方面可以利用行驶中的振动能量压缩空气实现对前车轮和后车轮进行充气的功能，另一方面，可以在前后车轮受到由路面传来的激励或瞬间的障碍冲击时提供缓冲。

Description

一种减震充气机构及自行车

技术领域

本实用新型属于轮式机械车技术领域，具体涉及一种减震充气机构及自行车。

背景技术

轮式机械车主要依靠人或者电机或者内燃机的驱动而运动，运动过程中产生的冲击载荷将直接影响驾驶的安全和平稳性。例如两轮自行车，在前进时，两轮自行车车轮的轮胎接触地面，轮胎气压决定了骑行的减震效果和舒适度。但是只要使用橡胶轮胎，就会面临轮内气压下降的困扰。

对于目前常用的轮式机械车，在驾驶过程中一旦遇到轮胎气量不足的情况，驾驶者只能自备充气筒或者到专门的修理店进行充气，对驾驶者带来很大的不便。

实用新型内容

本申请提供了一种减震充气机构及自行车，可以改善现有技术中轮式机械车在遇到轮胎气量不足的情况下，无法方便快捷地进行充气的技术问题。

一方面，本申请提供了一种减震充气机构，包括减震充气外筒、活塞。所述减震充气外筒具有第一端和第二端，所述减震充气外筒的腔室内置有减震件，所述第二端或靠近所述第二端处具有出气口；所述活塞由所述第一端插入所述减震充气外筒内并抵压住所述减震件，由所述活塞压缩所述减震件并缩小所述减震充气外筒的腔室空间。

根据本实用新型的一些实施例，所述活塞包括支撑杆、筒状活塞杆。所述支撑杆置于所述减震充气外筒的腔室内并固定在所述减震充气外筒的第二端，所述减震件套设在所述支撑杆上，所述筒状活塞杆通过所述减震充气外筒的第一端套设于所述支撑杆上。

根据本实用新型的一些实施例，所述减震件的一端与所述减震充气外筒的第二端固定连接，所述减震件的另一端与所述活塞固定连接。

根据本实用新型的一些实施例，所述减震充气外筒具有靠近所述第一端的第一段和靠近所述第二端的第二段，所述第二段的长度大于所述第一段的长度。

根据本实用新型的一些实施例，所述活塞设有碗状密封件，所述碗状密封件夹设在所述活塞与所述减震充气外筒之间，所述碗状密封件的开口朝向所述减震充气外筒的第二端。

根据本实用新型的一些实施例，所述碗状密封件朝向所述减震充气外筒的的第一端设有挡板，所述碗状密封件朝向所述减震充气外筒的第二端设有螺母，以固定所述碗状密封件。

根据本实用新型的一些实施例，所述减震充气外筒具有对称的两个，并且之间设有U型件。

根据本实用新型的一些实施例，所述出气口处具有单向阀。

根据本实用新型的一些实施例，所述减震件为减震弹簧。

基于同一发明构思，本申请还提供了一种自行车，应用了前述的减震充气机构。

本申请实施例中上述的技术方案，至少具有如下技术效果：一方面，该减震充气机构可以利用行驶中的振动能量压缩空气实现对前车轮和后车轮进行充气的功能；另一方面，减震充气机构可以在前后车轮受到由路面传来的激励或瞬间的障碍冲击时提供缓冲。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例的自行车的立体结构示意图；

图2为图1中A处放大图；

图3为图1中C处放大图；

图4为本实用新型的剖面图；

图5为图4中D处放大图；

图6为图1中前叉的剖面图；

图7为图6中E处放大图；

图8为图1中可充气轮毂的剖面图。

附图标记：

主车架100、横管110、立管120、下管130、前管140；

前叉200、前车轮210；

后悬架300、后车轮310、后上叉320、后下叉330、第一连杆340、第二连杆350；

减震充气机构400、减震充气外筒410、活塞420、支撑杆421、筒状活塞杆422、碗状密封件423、挡板424、螺母425、减震件430、端盖440；

储气罐500、进气三通阀510、出气三通阀520；

溢流阀600、可充气轮毂700、花鼓体710、壳体711、轮轴712、钢圈720、中空气道730、轴气道731、壳气道732、轮气管740、轴承750、轴承密封圈760；

单向阀800、阀体810、阀芯体820、阀芯弹簧830、U型件900。

具体实施方式

为了使本申请所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

常见的轮式机械车包括两轮电动车、两轮自行车、二轮助力车等。轮式机械车在运动过程中，路面崎岖就会对车轮产生冲击载荷，如果忽略这些冲击载荷将会直接影响驾驶体验，甚至导致轮式机械车损坏影响驾驶安全。例如，一般的两轮自行车的主车架与车轮为刚性连接，主要是以充气轮胎和弹簧座垫提供减振效果；当受到由路面传来的激励或瞬间的障碍冲击时，首先充气轮胎会产生弹性变形以吸收部分振动，并将其余的能量经由轮轴传递至车架，再由骑行者与自行车接触的部分(车把、鞍座、踏板)传递至人体。随着人们对骑行体验的要求越来越高，单纯地靠充气轮胎减振已无法满足骑行者的需求。若要实现减振功能，就必须吸收或衰减由车轮传递至人体的振动能量。

此外，轮式机械车的轮胎一般都是充气的，如果驾驶的时候出现漏气或者气量不足，就需要驾驶人提前准备一个打气筒或者寻找可以充气的维修点，但是在有时候长距离行驶的时候，骑行者很有可能找不到维修点。因此，这些状况将会严重影响骑行者的骑行体验。

基于此，为改善相关技术中的轮式机械车在遇到轮胎气量不足的情况下，无法方便快捷地进行充气的技术问题，本申请实施例提供了以下方案。为了方便说明，以本申请其中一实施例为二轮自行机械车作为示例进行介绍。

如图1所示为本实用新型实施例的一种山地自行车，包括：前叉200、前车轮210、后车轮310、主车架100、后悬架300。

前叉200上安装有前车轮210，后悬架300上安装有后车轮310，前车轮210和后车轮310上安装有可充气轮毂700。

为了提供减震功能以提高骑行者的骑行体验，本实施方案包括后悬架300，后悬架300上具有减震充气机构400，减震充气机构400与可充气轮毂700连通。

后悬架300与主车架100之间通过一个或多个转动副连接形成多连杆结构。通过该多连杆结构，减震充气机构400可以在后车轮310受到由路面传来的激励或瞬间的障碍冲击时提供缓冲，减小传递给骑行者的振动能量。

作为示例性的，多连杆结构可以有多种结构。

可选地，多连杆结构为单铰摇臂结构的后悬架，其结构特点为：后悬架由主车架、摇臂和弹簧减振器组成，后轮轴位于摇臂上，弹簧减振器一端铰接在主车架上，另一端铰接于摇臂。后悬架与主车架间仅有一个铰接点，当后车轮在崎岖的道路移动时，这种多连杆结构可使后车轮的轴心绕着该铰接点(该铰接点为速度瞬心)转动。

可选地，多连杆结构为四杆机构的后悬架，其结构特点为：后悬架由主车架、摇臂、连杆、连架杆和弹簧减振器组成。弹簧减振器一端铰接在主车架上，另一端铰接在连架杆上，后悬架与主车架间具有两个铰接点。当后车轮在崎岖的道路移动时，这种多连杆结构可使后车轮的轴心绕着速度瞬心(此时速度瞬心可以是前述两个铰接点的其中一个，也可能不在主车架上而是一个虚拟的点)转动。

作为示例性的，如图1所示，前叉200上具有减震充气机构400，减震充气机构400与可充气轮毂700连通。

可选地，如图1、图2和图8所示，可充气轮毂700包括花鼓体710、钢圈720。花鼓体710内具有中空气道730，钢圈720设置在花鼓体710的外围，钢圈720与花鼓体710之间具有与前述中空气道730连通的轮气管740。减震充气机构400可以利用振动能量压缩空气，并将压缩空气依次导流至花鼓体710内的中空气道730、轮气管740、轮胎内胎，以实现对前车轮210和后车轮310进行充气。

可选地，为了提高充气效率，轮气管740可以设置多个。

可选地，如图8所示，花鼓体710包括壳体711和穿设在壳体711中的轮轴712，轮轴712上设置有轴气道731，轴气道731的进气口连通减震充气机构400，壳体711上设置有壳气道732，壳气道732的出气口连通轮气管740的进气口，轴气道731的出气口与壳气道732的进气口连通并共同形成前述的中空气道730。

可选地，如图8所示，轴气道731轴向地设置在轮轴712的轴心处，壳气道732设置在壳体711的中部，并且壳气道732与轴气道731垂直连通。

作为示例性的，如图8所示，壳体711与轮轴712之间设置有轴承750和轴承密封圈760，轮轴712套接在轴承750上且位于壳气道732的两侧，轴承750靠近壳气道732一侧设置有轴承密封圈760，保证中空气道730的密封。

作为示例性的，如图8所示，轴气道731的入口设置有单向阀800，保证从减震充气机构400导流过来的压缩空气不回流。

可选地，如图8所示，单向阀800具有阀体810、设置在阀体810内的阀芯体820和阀芯弹簧830，阀芯弹簧830一端抵靠在阀体810的一侧，另一端抵靠在阀芯体820上。当阀体810的进气口压力大于其内部的压力时，气压推动阀芯体810运动并挤压阀芯弹簧830，此时气体从阀体810的进气口进入到中空气道730内，当中空气道730内的压力达到一定的阈值，阀芯体810关闭阀体810的进气口，以阻断进气。

可选地，轮气管740的进气口一端与壳气道732螺纹密封连接。

作为示例性的，如图8所示，花鼓体710上设置有溢流阀600，溢流阀600与中空气道730连通，溢流阀600可以保证中空气道730内的压力平衡，防止对前车轮210和后车轮310过充气。

由以上可知，本申请实施例提供的轮式机械车，后悬架300与主车架100之间通过一个或多个转动副连接形成多连杆结构，可以在后车轮310受到由路面传来的激励或瞬间的障碍冲击时提供缓冲，同时减震充气机构400可以利用振动能量压缩空气实现对前车轮210和后车轮310进行充气的功能，提高了骑行者的骑行体验。

作为示例性的，如图4至图7所示，减震充气机构400包括减震充气外筒410、活塞420。减震充气外筒410具有第一端和第二端，减震充气外筒410内的腔室内置有减震件430。减震充气外筒410的第二端设有出气口，具体的，该出气口设置在靠近减震充气外筒410第二端处的侧壁上。

减震充气外筒410的第一端开口设置，第二端封闭设置，活塞420从减震充气外筒410的第一端插入减震充气外筒410内并抵压住减震件430。对前车轮210和后车轮310充气时，活塞420压缩减震件430并缩小减震充气外筒410的腔室空间，压缩空气从减震充气外筒410的出气口流出。

可选地，减震件430为减震弹簧。可以理解的是，减震件430也可以用其他弹性件替代，只要能起到减震作用，同时保证可以在减震充气外筒410内压缩空气。

可选地，活塞420与减震充气外筒410之间设有端盖440，端盖440盖合住减震充气外筒410的开口，保证活塞420在运动过程中不会从减震充气外筒410内跑出。

作为示例性的，如图1和图3所示，轮式机械车的主车架100上设置有储气罐500，储气罐500能存储从减震充气机构400导流出的压缩空气。当需要给轮式机械车进行充气时，只需打开储气罐500上的阀门，就可以使存储的压缩空气依次导流至花鼓体710内的中空气道、轮气管730、轮胎内胎，以实现对前车轮210和后车轮310进行充气，实现充气的功能。

可选地，在储气罐500的进气口处设置有溢流阀600，可以将从减震充气机构400导流出的多余压缩空气排出，防止压力失衡。

可选地，如图3所示，储气罐500上的进气口处安装有进气三通阀510，进气三通阀510通过气管还分别与后悬架300上安装的减震充气机构400的出气口以及前叉200上安装的减震充气机构400的出气口连通。

可选地，如图3所示，储气罐500上的进气口处安装有出气三通阀520，出气三通阀520通过气管还分别与前车轮210和后车轮310上安装有可充气轮毂700的进气口连通。

作为示例性的，如图4和图5所示，安装于后悬架300上的减震充气机构400中的活塞420包括支撑杆421、筒状活塞杆422。

支撑杆421安装在减震充气外筒410的腔室内并固定在减震充气外筒410的第二端，减震件430套设在该支撑杆421上。筒状活塞杆422从减震充气外筒410的第一端插进并套设在支撑杆421上，筒状活塞杆422的外表面与减震充气外筒410的内表面至少部分重叠，两者之间可以进行伸缩移动。可以理解的是，前述至少部分重叠的意思是要保证筒状活塞杆422与减震充气外筒410之间有伸缩移动的距离。

支撑杆421的另一端穿设在筒状活塞杆422内，支撑杆421的外表面与筒状活塞杆422的内表面至少部分重叠，两者彼此之间能进行伸缩移动。可以理解的是，前述至少部分重叠的意思是要保证支撑杆421与筒状活塞杆422之间有伸缩移动的距离。

作为示例性的，如图5所示，安装于后悬架300上的减震充气机构400中的活塞420设有碗状密封件423，碗状密封件423夹设在活塞420与筒状活塞杆422之间，并且碗状密封件423的开口朝向减震充气外筒410的第二端。

可选地，碗状密封件423朝向减震充气外筒410的第一端设有挡板424，挡板424固定在筒状活塞杆422的外表面上，挡板424的尺寸小于减震充气外筒410的内径。在碗状密封件423朝向减震充气外筒410的第二端设有螺母425，拧紧螺母425就可以固定住碗状密封件423。

当筒状活塞杆422和减震充气外筒410彼此之间进行压缩移动时，减震弹簧被压缩，减震充气外筒410内部的腔室中的空气被压缩，导致腔内压强变大并高于碗状密封件423靠近减震充气外筒410第一端的大气压强，此时碗状密封件423的开口被压力挤压而紧贴减震充气外筒410的内壁，以密封筒状活塞杆422和减震充气外筒410之间的间隙，保证了在压缩减震充气外筒410内部的腔室中的空气时，空气不会从该间隙处流出。

当筒状活塞杆422和减震充气外筒410彼此之间进行伸展移动时，减震充气外筒410内部的腔室中的空气从减震充气外筒410的出气口处被导流出，导致腔内压强变小并低于碗状密封件423靠近减震充气外筒410第一端的大气压强，此时碗状密封件423远离开口的一侧被压力挤压，此时筒状活塞杆422和减震充气外筒410之间的间隙不封闭，大气环境中的空气可以从该间隙流进减震充气外筒410内部的腔室内。

作为示例性的，如图6和图7所示，安装于前叉200上的减震充气机构400中的减震件430的一端与减震充气外筒410的第一端固定连接，减震件430的另一端与活塞420固定连接。

可选地，减震件430为减震弹簧，活塞420设有碗状密封件423，减震弹簧一端固定在减震充气外筒410第二端，减震弹簧另一端固定在碗状密封件423的开口侧。

当活塞420和减震充气外筒410彼此之间进行压缩移动时，减震弹簧被压缩，且减震充气外筒410内部的腔室中的空气被压缩，导致腔内压强变大并高于碗状密封件423靠近减震充气外筒410第一端的大气压压强，此时碗状密封件423的开口被压力挤压而紧贴减震充气外筒410的内壁，以密封活塞420和减震充气外筒410之间的间隙，保证了在压缩减震充气外筒410内部的腔室中的空气时，空气不会从该间隙处流出。

当活塞420和减震充气外筒410彼此之间进行伸展移动时，减震充气外筒410内部的腔室中的空气从减震充气外筒410的出气口处被导流出，导致腔内压强变小并低于碗状密封件423靠近减震充气外筒410第一端的大气压强，此时碗状密封件423远离开口的一侧被压力挤压，此时活塞420和减震充气外筒410之间的间隙不封闭，大气环境中的空气可以从该间隙流进减震充气外筒410内部的腔室内。

可以理解的是，减震件430也可以用其他弹性件替代，只要能起到减震作用，同时保证可以在减震充气外筒410内压缩空气。

可选地，减震充气外筒410具有靠近第一端的第一段和靠近第二端的第二段，第二段的长度大于第一段的长度，可以保证前叉200的稳定性。

作为示例性的，如图6所示，减震充气外筒410具有对称的两个，并且两个减震充气外筒410之间设有U型件900。此U型件900可以加固前叉200的整体强度，同时也可以安装挡泥板等装饰物。

作为示例性的，如图1所示，主车架100包括横管110、立管120、下管130，后悬架300还包括后上叉320、后下叉330、第一连杆340、第二连杆350。

可选地，横管110、立管120、下管130形成三角形框架结构，后上叉320、后下叉330形成三角形框架结构，三角形框架结构不仅可以满足静态的强度刚度要求，还可以克服路面振动时所产生的冲击，减缓振动对骑行者的伤害。

减震充气外筒410铰接在下管130上，第一连杆340的两端分别铰接在下管130和后下叉330上，第二连杆350的两端分别铰接在筒状活塞杆422与后上叉320上，第二连杆350的中部铰接在立管120上。主车架100、后上叉320、后下叉330、第一连杆340、第二连杆350以及减震充气机构400形成六连杆结构，车轮枢轴安装在后下叉330上，该六连杆结构的自由度为1，后下叉330为输入构件。在该六连杆结构中，由于第二连杆350的中部铰接在立管120上，其两端可以绕着中部铰接点旋转，导致轮轴的角位移就比较大，由后上叉320、后下叉330形成的三角形框架结构整体刚度就比较小，这样骑行的舒适性很好，骑行者的感觉就会觉得较软。

作为示例性的，如图1所示，主车架300前端还设有前管140，前叉200转动设置在前管140中，通过安装在前叉200上的减震充气机构400，在前车轮210受到外界激励时可以提供缓冲以及向前车轮210和后车轮310进行充气。

可以理解的是，本实施例对于某些具有多个后车轮310的自行车，或者具有两个前车轮210的自行车，或者两轮的电动车，或者两轮的助力车，本申请方案也可以适用。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种减震充气机构，其特征在于，所述减震充气机构包括：

减震充气外筒，所述减震充气外筒具有第一端和第二端，所述减震充气外筒的腔室内置有减震件，所述第二端或靠近所述第二端处具有出气口；

活塞，由所述第一端插入所述减震充气外筒内并抵压住所述减震件，由所述活塞压缩所述减震件并缩小所述减震充气外筒的腔室空间。

2.如权利要求1所述的减震充气机构，其特征在于，所述活塞包括：

支撑杆，所述支撑杆置于所述减震充气外筒的腔室内并固定在所述减震充气外筒的第二端，所述减震件套设在所述支撑杆上；

筒状活塞杆，所述筒状活塞杆通过所述减震充气外筒的第一端套设于所述支撑杆上。

3.如权利要求1所述的减震充气机构，其特征在于，所述减震件的一端与所述减震充气外筒的第二端固定连接，所述减震件的另一端与所述活塞固定连接。

4.如权利要求3所述的减震充气机构，其特征在于，所述减震充气外筒具有靠近所述第一端的第一段和靠近所述第二端的第二段，所述第二段的长度大于所述第一段的长度。

5.如权利要求1所述的减震充气机构，其特征在于，所述活塞设有碗状密封件，所述碗状密封件夹设在所述活塞与所述减震充气外筒之间，所述碗状密封件的开口朝向所述减震充气外筒的第二端。

6.如权利要求5所述的减震充气机构，其特征在于，所述碗状密封件朝向所述减震充气外筒的第一端设有挡板，所述碗状密封件朝向所述减震充气外筒的第二端设有螺母，以固定所述碗状密封件。

7.如权利要求3所述的减震充气机构，其特征在于，所述减震充气外筒具有对称的两个，并且之间设有U型件。

8.如权利要求3所述的减震充气机构，其特征在于，所述出气口处具有单向阀。

9.如权利要求3所述的减震充气机构，其特征在于，所述减震件为减震弹簧。

10.一种自行车，其特征在于，应用了如权利1至9任一项所述的减震充气机构。