一种车用前叉避震系统的制作方法

本发明属于车辆前叉减震设计技术领域，具体涉及一种车用前叉避震系统。

背景技术：

前叉部件在自行车结构中处于前方部位，它的上端与车把部件相连，车架部件与前管配合，下端与前轴部件配合，组成自行车的导向系统。自行车避震前叉在车辆骑行过程中受力被压缩，到达极点位置后回弹至原来长度，不断重复从而达到减轻车手身体受力的作用。

前叉的回弹速度通过阻尼大小控制。目前市面上的中高端山地自行车前叉使用的都是液压阻尼系统，前叉阻尼系统包含压缩阻尼和回弹阻尼两个功能。压缩阻尼用于控制前叉受到冲击时的压缩速度，也可以用于锁死前叉，通过前叉肩盖部位的旋钮调节。回弹阻尼用于控制前叉回弹的速度，通过前叉底部的旋钮调节。当回弹设置得过慢时，前叉或避震将无法应对连续的响应，这意味着前叉没有能力解决一个接一个的冲击。在另一方面，假如回弹设置得过快，它将在两次冲击之间伸展的太快，把车手向上顶，这也会让车辆的前轮弹离地面，导致自行车方向失控，可能造成重大伤害。所以回弹阻尼需要根据不同的骑行路况调节到合适的状态，以确保安全。

目前，常规的避震前叉调节按钮分别设置有前叉的顶部与底部，用于区分调节压缩阻尼与回弹阻尼，然而由于回弹阻尼机构设置在前叉的底部，调节旋钮也设置在前叉的底部，非常不便于操作，调节旋钮容易掉落遗失，或者被损坏。90％的用户反馈回弹旋钮不好调，甚至有用户自购买回来都没有调节过，这么重要的一个调节功能，因其设计的缺陷而被人们忽略，导致用户体验下降。

因此，鉴于以上问题，有必要提出一种新型的前叉避震调节机构，便于用户对前叉压缩阻尼及回弹阻尼的调节，提高用户体验，同时简化机构组成，使得前叉回弹阻尼技术得到推广使用。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提供了一种车用前叉避震系统，通过在活塞内部设置调节件控制主体油路的大小及通断，仅需一个调节按钮即可控制调节件的移动，集成回弹阻尼调节与压缩阻尼调节于前叉肩盖一处，便于用户对前叉压缩阻尼及回弹阻尼的调节，提高用户体验，同时简化机构组成，使得前叉回弹阻尼技术得到推广使用。

根据本发明的目的提出的一种车用前叉避震系统，所述避震系统底部安装于前叉的底筒内，顶部固定连接于前叉的肩盖上，所述避震系统包括外管，设置于所述外管内部的活塞，所述活塞将外管内部腔室分隔为有杆腔与无杆腔，所述活塞上开设有连通有杆腔与无杆腔的主体油路，所述活塞内部设置有一调节所述主体油路通断及路径大小的调节件；

回弹阻尼调节时，所述调节件移动，主体油路路径逐渐变大或变小；

压缩阻尼调节时，所述调节件移动完全阻断主体油路，无杆腔与有杆腔断开，实现前叉锁定，调节件反向移动打开主体油路，无杆腔与有杆腔连通，实现前叉解锁。

优选的，所述活塞内部为空腔，所述调节件为设置于所述空腔内的调节顶针，所述调节顶针下部通过一弹性件支撑于活塞内部，所述调节顶针上部通过一芯轴轴向驱动，所述芯轴伸出所述外管外部，所述芯轴轴端设置有一调节按钮；转动所述调节按钮，芯轴随之转动下压调节顶针，控制所述主体油路的路径大小及通断，反转所述调节按钮，芯轴转动上升，调节顶针在弹性件驱动下复位。

优选的，所述活塞上端固定连接有一内管，所述内管伸出至外管外部形成活塞杆，所述芯轴插入所述内管内并与调节顶针接触。

优选的，所述活塞底部开设有一底部油孔，所述活塞侧壁上至少成型有一侧壁油孔，所述底部油孔与所述侧壁油孔连通时形成所述主体油路。

优选的，所述调节顶针包括针体与针座，所述针座与所述活塞内部空腔相匹配，所述针体外径小于空腔内径，弹性件套设于所述针体上；所述侧壁油孔垂直活塞设置，且连通活塞内部空腔，针座移动至侧壁油孔处时阻断对应的主体油路。

优选的，所述针体前端为锥柱型结构，所述底部油孔内侧与所述针体前端相匹配。

优选的，所述侧壁油孔为上下设置的两组，分别与底部油孔连通形成两组主体油路，回弹阻尼调节时，调节件移动至少阻挡上端侧壁油孔。

优选的，所述活塞外圈上与外管内壁间配合设置有密封圈，密封圈套设于活塞外部成型的凹槽内，所述密封圈与外管内壁间存在间隙，液压油自该间隙处往复于有杆腔与无杆腔内，形成边沿油路。

优选的，所述活塞底部还开设有一锁定油孔，所述锁定油孔与活塞下端密封圈所在的凹槽连通，压缩阻尼调节时，所述调节件移动完全阻断主体油路，底部液压油自所述锁定油孔进入所述凹槽内，密封圈在油压作用下变形外径增大，锁住边沿油路，无杆腔与有杆腔断开，实现前叉锁定，调节件反向移动打开主体油路，无杆腔与有杆腔连通，实现前叉解锁。

优选的，上下两组侧壁油孔间设置有所述密封圈，所述密封圈与所述外管内壁间存在间隙，下组主体油路通过该间隙连通有杆腔。

与现有技术相比，本发明公开的车用前叉避震系统的优点是：

通过在活塞内部设置调节件控制主体油路的大小及通断，仅需一个调节按钮即可控制调节件的移动，集成回弹阻尼调节与压缩阻尼调节于前叉肩盖一处，便于用户对前叉压缩阻尼及回弹阻尼的调节，提高用户体验。

本发明核心技术点在于活塞的结构形式，通过对活塞结构形式进行改进设计，配合调节顶针实现油路的控制，有效简化系统的组成，使得前叉回弹阻尼技术得到推广使用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明公开的车用前叉避震系统的结构示意图。

图2为图1中a处放大图。

图3为活塞的结构示意图。

图4为调节顶针的结构示意图。

图5为常规状态下车用前叉避震系统的示意图。

图6为回弹阻尼调节时车用前叉避震系统的示意图。

图7为压缩阻尼调节时车用前叉避震系统的示意图。

图中的数字或字母所代表的相应部件的名称：

1、避震系统

11、外管12、活塞13、调节顶针14、弹簧15、芯轴16、内管17、侧壁油孔18、底部油孔19、密封圈20、凹槽21、锁定油孔22、卡槽131、针体132、针座

具体实施方式

正如背景技术部分所述，常规的避震前叉调节按钮分别设置有前叉的顶部与底部，用于区分调节压缩阻尼与回弹阻尼，然而由于回弹阻尼机构设置在前叉的底部，调节旋钮也设置在前叉的底部，非常不便于操作，调节旋钮容易掉落遗失，或者被损坏。且因其设计的缺陷而被人们忽略，导致用户的体验下降。

本发明针对现有技术中的不足，提供了一种车用前叉避震系统，通过在活塞内部设置调节件控制主体油路的大小及通断，仅需一个调节按钮即可控制调节件的移动，集成回弹阻尼调节与压缩阻尼调节于前叉肩盖一处，便于用户对前叉压缩阻尼及回弹阻尼的调节，提高用户体验。

下面将通过具体实施方式对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请一并参见图1至图7，如图所示，一种车用前叉避震系统，该避震系统底部安装于前叉的底筒内，顶部固定连接于前叉的肩盖上。避震系统包括外管11，设置于外管11内部的活塞12，活塞12将外管11内部腔室分隔为有杆腔与无杆腔，活塞上开设有连通有杆腔与无杆腔主体油路(见图5-7中实线部分)，活塞内部设置有一调节主体油路通断及路径大小的调节件。通过调节件的移动对活塞内部的主体油路进行节流或阻断，实现主体油路流速的控制，从而实现回弹阻尼的调节以及前叉的锁止。

具体的，回弹阻尼调节时，调节件移动，主体油路路径逐渐变大或变小；压缩阻尼调节时，调节件移动完全阻断主体油路，无杆腔与有杆腔断开，实现前叉锁定，调节件反向移动打开主体油路，无杆腔与有杆腔连通，实现前叉解锁。

本实施例中，优选活塞内部为空腔，调节件为设置于空腔内的调节顶针13，调节顶针13下部通过一弹性件支撑于活塞内部，调节顶针13上部通过一芯轴15轴向驱动，芯轴15伸出外管11外部，芯轴15轴端设置有一调节按钮(未示出)；转动调节按钮，芯轴15随之转动并向下移动，下压调节顶针13，控制主体油路的路径大小及通断；反转调节按钮，芯轴转动上升，调节顶针13在弹性件驱动下复位。具体的，调节顶针与芯轴接触端设置有一卡槽22，芯轴15的末端插入该卡槽22内，在弹性件的弹力作用下，保证芯轴末端抵持在卡槽内，实现芯轴、调节顶针及活塞间连接的稳定性，保证调节顶针在活塞内部的位置一定。

具体地，调节按钮可分多档位进行调节，通过转动调节按钮至不同角度实现调节顶针的不同下压长度，从而控制主体油路大小，继而控制回弹速度。档位调节可通过弹簧钢珠机构实现，对应的每个档位设置有一档位槽，转动至设定档位时，钢珠在弹簧驱动下卡入对应的档位槽内限位，从而确定调节位置。具体档位调节方式根据需要设定，在此不做限制。

活塞12上端固定连接有一内管16，内管16伸出至外管11外部形成活塞杆，芯轴15插入内管16内并与调节顶针13接触。前叉受力被压缩时，活塞杆及活塞在外管内部相对滑动，到达极点位置后回弹至原来长度，不断重复从而达到减轻车手身体受力的作用。

其中，芯轴插入活塞内的位置可通过转动调节按钮或按压调节按钮实现，具体方式不做限制。

优选的，活塞底部开设有一底部油孔18，活塞侧壁上至少成型有一侧壁油孔17，本实施例中优选设置上下两组侧壁油孔，底部油孔与侧壁油孔连通时形成主体油路。主体油路完全打开时，液压油通过两组主体油路实现回油，回弹速度较快，通过调节顶针的移动控制主体油路的通断及开启大小，从而控制液压油的回油速度，继而控制前叉的回弹速度以及前叉的锁止。回弹阻尼调节时，调节顶针移动至少阻挡上端侧壁油孔，实现对上一组主体油路的限流及阻断，从而调节回弹阻尼，也可进一步的移动阻挡下端的侧壁油孔，实现阻断上一组主体油路，并且实现对下一组主体油路的限流及阻断的目的，实现回弹阻尼调节或压缩阻尼调节。其中侧壁油孔数量根据需要而定，在此不做限制。

调节顶针包括针体131与针座132，针座132与活塞12内部空腔相匹配，针体131外径小于空腔内径，弹性件套设于针体131上，优选弹性件为弹簧14，芯轴下压，弹簧压缩实现针座与活塞内不同位置配合，实现主体油路的通断。

本实施例中，侧壁油孔垂直活塞中心轴设置，且连通活塞内部空腔，针座移动至侧壁油孔处时阻断对应的主体油路。在其他实施例中侧壁油孔还可倾斜设置，具体实施方式根据需要而定，在此不做限制。

优选的，针体131前端设置为锥柱型结构，底部油孔内侧与针体前端结构相匹配。通过该结构形式的设计使得针体可准确有效的插入底部油孔内，并逐步实现阻断油路的目的，实现回弹速度的缓慢调节过渡。

活塞12外圈上与外管11内壁间配合设置有密封圈19，密封圈套设于活塞外部成型的凹槽20内，密封圈19与外管11内壁间存在间隙，液压油自该间隙处往复于有杆腔与无杆腔内，形成边沿油路(见图5-7中虚线部分)。该间隙的大小为0.5-0.7mm，优选为0.6mm，使得常态下液压油可以从活塞的边缘通过。

活塞12底部还开设有一锁定油孔21，锁定油孔21与活塞下端的密封圈19所在的凹槽20连通，压缩阻尼调节时，调节件移动完全阻断两组主体油路，底部液压油自锁定油孔21进入凹槽20内，密封圈在油压作用下变形外径增大，锁住边沿油路，无杆腔与有杆腔断开，实现前叉锁定，调节件反向移动打开主体油路，无杆腔与有杆腔连通，实现前叉解锁。底部油孔设置在活塞中心位置处，锁定油孔21优选设置在底部油孔18的外周上，锁定油孔数量根据需要设定，优选呈环形阵列分布于底部油孔周边的多个，分别对底部密封圈的多个位置进行加压作用，实现边沿油路的阻断。

优选的，上下两组侧壁油孔17间设置有一密封圈19，密封圈19与外管11内壁间存在间隙，下组主体油路与边沿油路连通，并通过该间隙连通有杆腔。

本发明的调节方式如下：

如图5所示，常态情况下，当前叉受到冲击时，活塞12下行，液压油沿图示路线走；冲击力卸载后，活塞12上行，液压油沿图中路线反向回流，直至前叉复位。

如图6所示，回弹阻尼调节，旋转前叉肩盖上的调节旋钮使芯轴15下压，芯轴15将调节顶针13往下推，调节顶针13逐渐封住活塞12上的上端侧壁油孔(图示圆圈处)，使液压油的回流速度越来越慢，从而控制前叉回弹速度。当芯轴15上行时，调节顶针靠弹簧复位。调节旋钮可实现多档位调节。

如图7所示，压缩阻尼调节，压缩阻尼控制前叉的避震功能锁死或解锁。当芯轴15推动调节顶针13下行至顶住中间的密封圈(图示圆圈处)，封闭了底部油孔，这种情况下，液压油从锁定油孔21进入凹槽内(图示箭头方向)，把活塞12边沿的密封圈19撑大，锁住边沿油路，形成封闭系统，无杆腔内的液压油无法流动，实现前叉的锁定。当芯轴上行，调节顶针靠弹簧复位，油路打开，实现避震解锁。

本发明公开了一种车用前叉避震系统，通过在活塞内部设置调节件控制主体油路的大小及通断，仅需一个调节按钮即可控制调节件的移动，集成回弹阻尼调节与压缩阻尼调节于前叉肩盖一处，便于用户对前叉压缩阻尼及回弹阻尼的调节，提高用户体验。

本发明核心技术点在于活塞的结构形式，通过对活塞结构形式进行设计，配合调节顶针实现油路的控制，有效简化系统的组成，使得前叉回弹阻尼技术得到推广使用。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。