专利名称:自行车用预压式复合弹簧避振器的制作方法
本发明是一种用于固定荷载的预压式组合弹簧避振装置，特别是适合安装在自行车立管内，作为自行车鞍座和车架之间弹性连接部件的避振装置。
自行车行驶过程中，由于路面不平而上下振动，产生对骑车者有害的冲击力作用。现有的自行车，减振作用主要由鞍座中的弹簧等部件承担，效果较少。也有少数人在鞍座和车架之间加装避振装置。
显然，制造弹簧避振器，使用较柔软的即弹簧常数较小的弹簧，有利于提高避振器的效果。但是在相同荷载的情况下，随着弹簧常数的减小，将导致弹簧本身长度加长和装置伸缩活动的缓冲距离加大，需要把弹簧预先压缩，以缩小装置的长度和充分利用鞍座和车架之间的距离作为缓冲距离。如法国专利2529159A(1982年)号就是在固定的外管内装有滑动部件和预加压的减振弹簧。行车时当荷载静压力加上振动冲击力超过了预加压力和装置内的静磨擦力时，弹簧再被压缩，从而起缓冲作用。这个方法有个限制对弹簧的预加压力必须超过荷载静压力的最大值，否则加上荷载后，弹簧会再被压缩，使装置失去伸缩活动的缓冲距离。由于不同的骑车者体重不同，同一人骑车姿势变动时对鞍座的压力也不同。在一般情况下，避振器所受静压力只是预加压力的大约三分之二。这样，对小于三分之一预压的外来冲击力，避振器不起作用。另外，装置内存在静磨擦力，使得要再增加一些外来冲击力，避振器才开始动作。所以，这种避振器只对较大的冲击力起缓冲作用。骑自行车的大部份情况是路面平坦，振动较小，这时这种避振器就不起作用了。
本发明的目的是解决上述预压式弹簧避振器的起动问题，以提供一种适合自行车用的避振装置，不仅使骑车者避免较大的冲击力作用，而且对较小的振动也起缓冲作用。
本发明是这样实现的一个一端开口的长圆筒，装入减振弹簧和滑动的鞍座支承管，构成避振装置。装置中心穿过一滑动中心杆。中心杆上端与滑动鞍管底部固连，尾段穿过圆筒下端盖的小孔，伸出圆管外，再套上一短的辅助弹簧。旋紧中心杆尾部的螺母，就对两弹簧同时加上一定压力。圆筒是固定的，中心杆和滑动鞍管在圆筒内滑动。两弹簧就构成反向串联弹簧。或者说减振弹簧的弹性反力，由辅助弹簧抵消了一部份。当负载由于振动而相对向下运动时，一方面压缩减振弹簧，同时通过中心杆运动而放松辅助弹簧，使减振弹簧对负载的反力相应增加。这时总的弹簧常数就等于两弹簧的弹簧常数之和。当负载向下运动超过一定距离，辅助弹簧完全张开，就只有减振弹簧起作用了。
适当选取两弹簧的长度、弹簧常数、和中心杆预加的压力，使得减振弹簧的反力，比荷载的最大静压力稍大一些;减振弹簧的反力减去辅助弹簧的反力，比荷载的最小静压力稍小一些;辅助弹簧的反力，就是两者的差额;辅助弹簧伸缩的长度，只占鞍座缓冲距离的一小部份。这样，当荷载静压力在上述范围内时，避振器就始终处于工作状态，对较小的振动也能起缓冲作用。
下面结合附图对本发明作进一步的描述。附图是整体结构纵剖面图，图中辅助弹簧已压紧。
一个上端开口，下端有端面盖的长圆筒〔1〕作为外管，滑动鞍管〔2〕的下段和减振弹簧〔3〕的全部装在外管〔1〕内。滑动中心杆〔4〕上端与鞍管〔2〕底部固连，中段穿过减振弹簧〔3〕和圆筒下端盖〔5〕中心的圆孔，尾段伸出端盖〔5〕外，套上辅助弹簧〔6〕。尾段制成螺柱〔15〕。用垫圈〔7〕和两个止动螺母〔8〕把弹簧〔3〕和〔6〕压紧。尾段且做一纵向沟槽(附图中未画出)、槽内刻上标尺，注明预加压力的大小。
滑动鞍管〔2〕外径与外管〔1〕近开口处的内径相配合，可在该处自由滑动;下端与中心杆〔4〕固连;中段开有导槽〔9〕。上段加粗以适合安装鞍座。上段与中段之间有一缓冲垫〔13〕。有一与导槽〔9〕相配合的销钉〔10〕横穿过导槽〔9〕。销钉〔10〕两端固定在外管〔1〕近开口处的侧面小孔〔11〕上。滑动鞍管〔2〕的中段要用硬质耐磨的钢材制作。销钉〔10〕也要用硬质耐磨的钢材制作。长度不超过外管〔1〕的外径。由于中心杆〔4〕的定向和外管〔1〕、销钉〔10〕的限制、鞍管〔2〕只能上下滑动，不能摆动、转动。鞍管下端钻有通气小孔。
外管〔1〕是长圆筒。上端近开口处内径稍小，用以约束鞍管〔2〕;外径比中段稍大，与自行车立管的内径相配合;侧面有一对小孔〔11〕。用以固定销钉〔10〕。外管〔1〕下端附近内侧有内螺纹〔14〕。外径与自行车立管内径相配合。管壁且有一纵向直槽(图中未画出)。端面盖〔5〕中心有一圆孔，中心杆从中穿过;外侧有螺纹，以旋入外管〔1〕下端附近的内螺纹〔14〕内。调整端面盖〔5〕旋入的深度。可调整鞍管〔2〕静止时伸出外管〔1〕管口的长度。端面盖〔5〕侧面有一螺孔(图中未画出)。通过外管〔1〕管壁上的直槽把一小螺栓旋入螺孔内。就使端面盖固定。
两个弹簧〔3〕、〔6〕要有良好弹性。减振弹簧〔3〕长45厘米，弹簧常数为每厘米4公斤，装入外管〔1〕内预先压缩为30厘米。使其弹性反力达到60公斤。由于避振器装在自行车上有一倾斜角度。这样大小的预加压力对体重65公斤以下的骑车者是可用的。如果骑车者的体重与此相差太大，则可调整止动螺母〔8〕以改变预压大小。
辅助弹簧〔6〕长2～3厘米。弹簧常数为每厘米20公斤。弹簧钢丝之间的间隙较小，以致仅能压缩1厘米。
防尘罩〔12〕是用细钢丝绕成弹簧，外面套上布料或耐油橡胶。防尘罩〔12〕套在鞍管中段露出外管〔1〕外的部位，防止染污。
使用时，把避振器圆筒放进自行车立管内，如安装普通鞍管一样用螺栓拧紧，装上鞍座即可使用。
本发明的润滑方法，是把自行车立管底部焊接封闭，管内注入润滑油;同时鞍管滑动部份用黄油润滑。若自行车立管无法封闭，则全部用黄油润滑也可以。
权利要求
1.一个安装在自行车立管上，作为车架与鞍座之间弹性连接部件的避振装置，该装置由固定的圆筒形外管[1]、装在外管[1]内预先压缩的减振弹簧[3]和在外管[1]管口滑动的鞍座支承管[2]组成，其特征是a、所述装置有一与鞍管[2]固连的滑动中心杆[4]，穿过减振弹簧[3]和外管[1]的下端盖[5]伸出管外；b、有一短的辅助弹簧[6]套在该中心杆[4]伸出管外的部分。
2.根据权利要求
1所述的装置，其特征是辅助弹簧〔6〕预先压缩，当鞍管〔2〕向下运动时，带动中心杆〔4〕使辅助弹簧〔6〕张开。
3.根据权利要求
1和2所述的装置，其特征是中心杆尾段制成螺柱〔15〕，拧入两个止动螺母〔8〕，对减振弹簧〔3〕和辅助弹簧〔6〕预加一定压力，预压大小可旋动止动螺母〔8〕来调整。
4.根据权利要求
1和3所述的装置，其特征是中心杆〔4〕尾段刻有标尺，注明预压大小。
5.根据权利要求
1、2、3和4所述的装置，其特征是润滑方式采用封闭自行车立管底部，注入润滑油的方法。
专利摘要
自行车用预压式组合弹簧避振器是一种安装在自行车立管的避振装置。该装置装有预压缩的减振弹簧和滑动的鞍座支承管，有一短的辅助弹簧通过中心杆把压力加在减振弹簧上，部分抵消了减振弹簧的弹性反力。
文档编号B62J1/08GK86105381SQ86105381
公开日1987年4月22日 申请日期1986年8月29日
发明者郑卫中 申请人:郑卫中导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan