專利名稱：一種車輛減震裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及人力車和機(jī)動車輛的減震裝置制造技術(shù)。
在現(xiàn)有技術(shù)中，人力車和機(jī)動車的車輪軸與車體主要是鋼性連接，彈性連接的主要是在機(jī)動車中，例如‘雪鐵龍’和‘桑塔納’轎車，在車體和車輪軸之間設(shè)一水平搖臂，該水平搖臂的一端與車體鉸連，另一端與車輪軸固連。在搖臂和車體之間設(shè)有螺旋壓簧，當(dāng)車輪運(yùn)行在凹凸不平的路上時，搖臂繞著鉸軸在一定的振幅范圍內(nèi)擺動，并通過彈簧的伸長或縮短來調(diào)整位置，以得到車體減震的目的。在這種結(jié)構(gòu)中，外來的動載荷和車體靜載荷均由彈簧承擔(dān)。
本實(shí)用新型的目的在于通過改變所述搖臂的靜態(tài)位置，使其搖臂和彈性件共同承擔(dān)車體重力(即靜載荷)，而動載荷則由彈性件彈力增加并儲存的形式來完成，且能相互轉(zhuǎn)移，以達(dá)到減少震動幅度和降低震動頻率。
本實(shí)用新型的目的通過下列方式來實(shí)現(xiàn)，并
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圖1是本實(shí)用新型的靜態(tài)，雙點(diǎn)劃線說明搖臂(見圖2說明)可轉(zhuǎn)動到水平位置。
圖2是本實(shí)用新型的運(yùn)動狀態(tài)，搖臂(2)的一端與車體(1)鉸接，鉸接方式是通過搖臂軸(4)來實(shí)現(xiàn)的，搖臂的另一端與車輪軸固連，車輪(6)與車輪軸為滑動連接，在車體上設(shè)一彈性件，彈性件的彈力(F)方向與搖臂長度方向中線形成一夾角(α)，α始終在0°＜α≤90°范圍。設(shè)車體(包括載荷)的部分重力(因車輪至少有兩個，所以一個車輪只承擔(dān)部分重力)(P)通過搖臂軸中心，當(dāng)車體以速度(v)向前運(yùn)動時，車輪在平坦路面(9)上滾動便產(chǎn)生摩擦力(f)，且與運(yùn)動方向相反，故有搖臂后移與水平線形成一夾角(θ)，這時重力P與車輪軸中心形成一水平力臂(L)。從圖中可以看出，平衡運(yùn)動中動力和重力是靠搖臂內(nèi)應(yīng)力和彈力的合力，故有P＝Psinθ＋Fsin(180°－θ－α)……①從式中可以看出，搖臂內(nèi)應(yīng)力由于搖臂與水平線的夾角從90°減少到θ角而減少，而搖臂的位移又增加了彈性件的彈力，增加部分又正是搖臂內(nèi)應(yīng)力的減少部分，因而得出結(jié)論——本裝置用在動態(tài)的車輛時，搖臂和彈性件共同承擔(dān)車體重力并能互相轉(zhuǎn)移。
圖3是車輪在平坦路面滾動遇到凸起物的狀態(tài)(圖中雙點(diǎn)劃線是圖2中的狀態(tài))，這時車輪相對于車體做向后和向上的合運(yùn)動，搖臂與水平線夾角θ變小，故有承擔(dān)重力的Psinθ減小，同時彈性件的彈力增加，增加部分的力是搖臂內(nèi)應(yīng)力的轉(zhuǎn)移，故有合力還是和重力相互抵銷，彈性件無力使車體升高。也可以理解為車輪遇到凸起物時，彈性件儲存彈力，但由于力臂原長L增加了X值，故有彈性件的彈力增加部分，由于力臂的增長而相互抵銷，無力使車體升高，只有當(dāng)通過凸起物的最高點(diǎn)時，車輪瞬時失去部分重力的作用，彈力才開始釋放，推動車輪向下和向前運(yùn)動，使其回到圖2運(yùn)行狀態(tài)。
圖4是圖2狀態(tài)時的車輪運(yùn)行中遇到凹坑時的狀態(tài)，車輪進(jìn)入和走出凹坑的全過程，進(jìn)入凹坑可視為圖3所述的車輪在凸起物的最高點(diǎn)走向平坦路面的過程，走出凹坑相當(dāng)于圖3車輪在平坦路面遇到凸起物并走到最高點(diǎn)時的狀態(tài)。
綜上所述，車輛使用本裝置，在理想狀態(tài)中車體通過凹凸不平路面時，車體并不升高，但實(shí)際中，搖臂處于水平位置時，是不承擔(dān)重力的，彈力要求大于重力，故把式①改寫成下式P＜Psinθ＋Fsin(180°－θ－α) ②較原有裝置，本裝置大大降低了震幅，減小了阻力，使乘者舒適，有效提高了車輛的使用壽命。
下面結(jié)合實(shí)施例和附圖來作進(jìn)一步描述。
圖5是螺旋扭轉(zhuǎn)彈簧為彈性件的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中搖臂(2)的一端與車體(1)上的固定的搖臂軸(4)為動配合，形成搖臂與車體為鉸接，搖臂的另一端與車輪軸(8)固連，扭轉(zhuǎn)彈簧(3)穿套在搖臂軸上，彈簧的一端作用于車體，一端作用于搖臂，這種彈簧力的方向始終垂直于搖臂，車輪(6)與車輪軸的連接采用滾珠(柱)軸承，另外在車體上沒有固定的上止點(diǎn)(5)和下止點(diǎn)(7)，以控制搖臂不超出工作范圍，圖中雙點(diǎn)劃表明搖臂可轉(zhuǎn)動到水平位置(車輪省略未畫)。
車輛在行駛過程中，當(dāng)滾動的車輪遇到凸起物時，車輪相對于車體迅速后退同時升高，彈簧卷縮，彈力增大，同時，部分重力由搖臂轉(zhuǎn)向彈簧的彈力承擔(dān)，當(dāng)搖臂處在水平位置時，搖臂不再承擔(dān)重力，而由彈力全部承擔(dān)，這種狀態(tài)下的彈力應(yīng)略大于重力。當(dāng)滾動的車輪遇到凹坑時，可知與前者狀態(tài)相反。從而達(dá)到減少震動，使車輛行駛平緩。本實(shí)施方式可在人力車和機(jī)動車上使用。
本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，制造成本低，社會效益顯著，適用于人力車和機(jī)動車生產(chǎn)廠家對老產(chǎn)品的更新改造。
權(quán)利要求1.一種車輛減震裝置，其特征在于它包括有搖臂和彈性件(3)，其搖臂的一端鉸接在車體(1)上，另一端固連在車輪主軸(8)上，該搖臂的擺動區(qū)間由固定在車體上的限位凸起決定，其中限位凸起上支點(diǎn)(5)使搖臂向上擺動到長度方向軸線成水平位置，另一個限位凸起下支點(diǎn)(7)限定搖臂的長度方向軸線成鉛垂位置；所述彈性件的一端連接在車體上，另一端與搖臂鉸接，彈性件的彈力方向與搖臂的夾角大于0°，小于或等于90°。
專利摘要本實(shí)用新型涉及車輛減震裝置的制造技術(shù)，所述裝置主要有搖臂、彈性件與車體的連接，其特征在于搖臂的一端與車體鉸接，另一端與車輪軸固連，搖臂可以從鉛垂位置轉(zhuǎn)動到水平位置，彈性件的一端在車體上定位，另一端與搖臂鉸接，彈性件的彈力方向與搖臂的夾角始終小于或等于90°、大于0°。道路凹凸不平給車體造成的附加動力，由本裝置的搖臂和彈性件共同承擔(dān)并能相互轉(zhuǎn)移來平衡，故有效地降低了振幅，使乘者舒適，車輛使用壽命延長。
文檔編號B60G3/00GK2211928SQ9422438
公開日1995年11月8日 申請日期1994年7月23日 優(yōu)先權(quán)日1994年7月23日
發(fā)明者吳大文 申請人:吳大文