專利名稱：位置感應(yīng)避震器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明有關(guān)于一種避震系統(tǒng)，結(jié)合改良式摩擦阻尼器的避震系統(tǒng)，特別有關(guān)于具改良摩擦阻尼器的避震系統(tǒng)，用于受隨機(jī)沖擊或穩(wěn)定震動(dòng)的交通工具或機(jī)器。
懸吊系統(tǒng)使用于各式的應(yīng)用，例如于交通工具和機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)中所經(jīng)歷的緩沖沖擊、震動(dòng)或其他的干擾。典型的應(yīng)用，例如使用在腳踏車或機(jī)車所經(jīng)歷的緩沖沖擊。例如，當(dāng)腳踏車接觸到撞擊、凹痕、石頭、坑洞或其他障礙物時(shí)，腳踏車已經(jīng)發(fā)展成具有懸吊系統(tǒng)，以對(duì)騎者體驗(yàn)到撞擊或震動(dòng)提供緩沖。典型的，這種腳踏車懸吊系統(tǒng)已經(jīng)被使用在前或后腳踏車車叉、連接到腳踏車車架和把手的前叉的前管、座椅的位置、后輪搖臂總成以及其他位置。
腳踏車懸吊系統(tǒng)的阻尼系統(tǒng)亦已廣為人知，例如授權(quán)給Tuner等人的美國專利5,456,480，其揭示了一使用在腳踏車車叉的液壓阻尼避震器。雖然此系統(tǒng)擁有了受歡迎的阻尼特性，但它們卻相當(dāng)復(fù)雜及精細(xì)，而且價(jià)格昂貴。此外，雖然液壓阻尼系統(tǒng)已經(jīng)改良以減輕它們的重量，而且特別減少了阻尼液體的重量，但仍希望能提供重量較輕的系統(tǒng)。特別的是，希望提供一完全不需要阻尼液體的阻尼系統(tǒng)。消除阻尼液體也就是希望消除使用阻尼液體的阻尼系統(tǒng)的漏液潛在可能。業(yè)界因而持續(xù)存在需要一簡單、不昂貴而且輕量化的阻尼系統(tǒng)，以用于腳踏車懸吊系統(tǒng)。
目前，大多數(shù)交通工具用的避震器是速度感應(yīng)式，且液壓避震器在該領(lǐng)域是主流。對(duì)所有液體而言，高速度敏感度是所有種類流體的本質(zhì)特性。因此，液壓阻尼器籍由液體通過孔穴的流動(dòng)阻力，于高速時(shí)較低速時(shí)有較大的力量。該型避震器的本質(zhì)缺點(diǎn)就是當(dāng)一交通工距離地跳躍或路面撞擊，因?yàn)樽矒絷P(guān)連速度高，故該避震器顯的非常剛硬。當(dāng)這彈性質(zhì)量移動(dòng)朝向整個(gè)底部時(shí)，這避震器作用越來越少。這是因?yàn)楸苷鹌鹘K止它自身的速度，而且變成較少效率直到速度為零，且該質(zhì)量反彈且移往其他方向。
因?yàn)樗母咚俣让舾行?，故一液壓避震器產(chǎn)生能量消耗的總和是緊密關(guān)連于操作頻率。因此一般是需結(jié)合多數(shù)內(nèi)閥門作動(dòng)在不同的速度領(lǐng)域，以達(dá)到更寬的頻寬效應(yīng)。這很明顯，使液壓避震器的設(shè)計(jì)復(fù)雜化，及增加生產(chǎn)成本。
授權(quán)給Winter等人的美國專利5,951,033揭示了一使用在腳踏車懸吊系統(tǒng)的摩擦阻尼系統(tǒng)。該摩擦阻尼系統(tǒng)具有至少一對(duì)滑動(dòng)元件、一摩擦產(chǎn)生元件位于該滑動(dòng)元件間，因而至少滑動(dòng)元件之一對(duì)于摩擦產(chǎn)生元件摩擦，以產(chǎn)生摩擦，而對(duì)滑動(dòng)元件相對(duì)滑動(dòng)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生阻尼。該摩擦產(chǎn)生元件可設(shè)于一管殼件之內(nèi)，而該管殼件固定于該滑動(dòng)元件之一，且該摩擦產(chǎn)生元件面對(duì)且接觸其他滑動(dòng)元件。該摩擦阻尼系統(tǒng)可能進(jìn)一步設(shè)計(jì)為提供方向性敏感度，使得該滑動(dòng)的阻尼運(yùn)動(dòng)在第一方向大于相反于第一方向的第二方向的阻尼運(yùn)動(dòng)。如此方向敏感度可藉由當(dāng)滑動(dòng)元件的滑動(dòng)時(shí)，相對(duì)于該摩擦產(chǎn)生元件移動(dòng)方向傾斜其中之一的表面。
另一方面，傳統(tǒng)的摩擦阻尼器展現(xiàn)了微不足道的速度敏感性。但無論如何，因?yàn)樗a(chǎn)生的“脆”感，所以這種避震器不太受歡迎。傳統(tǒng)摩擦阻尼器結(jié)合了一滑動(dòng)活塞，該活塞的尺寸相對(duì)于一剛性管子的內(nèi)通道而言是較大的，而活塞則在該通道軸向運(yùn)動(dòng)。為使該活塞開始沿著這管子運(yùn)動(dòng)，施在活塞的軸向力必須克服該活塞和管子之間的最大靜摩擦力。換句話說，當(dāng)施予活塞的軸向力小于最大靜摩擦力時(shí)，該活塞將不會(huì)相對(duì)于該管子運(yùn)動(dòng)而該管子和該活塞一起表現(xiàn)為類似于一堅(jiān)實(shí)個(gè)體。在該狀態(tài)下，該摩擦阻尼器沒有支援作用而顯得過于剛硬。這離理想很遠(yuǎn)，尤其對(duì)交通工具的懸吊而言。
當(dāng)活塞克服的最大靜摩擦力而且開始沿著管子運(yùn)動(dòng)，在不考慮活塞速度下，該阻尼力一般是常數(shù)。如果我們重復(fù)一交通工距離地跳躍或路面沖擊的狀況，該摩擦阻尼器在沖擊時(shí)開始展示一無限起始的剛硬，然后當(dāng)該彈性質(zhì)量整個(gè)底部運(yùn)動(dòng)時(shí)，阻尼力保持常數(shù)。當(dāng)沖擊密度小時(shí)，該避震器可能簡單地扮演類似一堅(jiān)固結(jié)構(gòu)而無提供緩沖墊的效應(yīng)。另一方面，若沖擊密度相對(duì)的大，該阻尼器則沒有效果，原因?yàn)槟Σ磷枘崞鳟a(chǎn)生的一常數(shù)及低阻尼力。
所以，需發(fā)展一位置感應(yīng)式避震器，其中阻尼力取決于彈性質(zhì)量相對(duì)于非彈性質(zhì)量的位置。當(dāng)很多能量輸入而暫時(shí)儲(chǔ)存在彈簧中，該彈簧大變形而該彈性質(zhì)量朝向整體底部運(yùn)動(dòng)。在這情況下，一較高的阻尼力被需要來消耗該輸入能量。另一方面當(dāng)輸入能量小時(shí)，該彈簧不會(huì)變形太多，而因此產(chǎn)生一小得多的響應(yīng)力。在此情形下，該阻尼單元不應(yīng)該以一高阻抗力過度響應(yīng)而危及彈簧的緩沖效應(yīng)。相反的，該阻尼單元應(yīng)該根據(jù)彈簧力產(chǎn)生一小得多的阻尼力，而讓該彈簧平順的緩沖該彈性質(zhì)量。總之，該位置感應(yīng)式避震器將可以產(chǎn)生一阻尼力正比于彈簧的響應(yīng)力，而不是強(qiáng)烈的按照移動(dòng)質(zhì)量的速度。
本發(fā)明的目的是提供一位置感應(yīng)避震器，其可以產(chǎn)生一正比于該彈簧響應(yīng)力的阻尼力，而與移動(dòng)質(zhì)量的速度幾乎無關(guān)。
本發(fā)明的另一目的是提供一位置感應(yīng)避震器，其中該阻尼力取決于彈性質(zhì)量相對(duì)于非彈性質(zhì)量的位置。
為了達(dá)到上述目的，根據(jù)本發(fā)明的位置感應(yīng)避震器包括一含有一上端及一下端管殼件的位置感應(yīng)阻尼器，一附于該管殼件管罩內(nèi)壁的套管、至少一置放于該套管內(nèi)可滑動(dòng)的滑件，該滑件有第一直徑、一置放于套管下端的引導(dǎo)軸承；一夾在該滑件及該引導(dǎo)軸承的一第一彈簧；一中心軸從該滑件向下延伸且通過該第一彈簧和該引導(dǎo)軸承，該中心軸有一第二直徑；一嵌合于管殼件上端的襯套；一連接于中心軸且該滑件對(duì)邊的托架；一置放于該襯套和該托架之間的一第二彈簧；其中該襯套設(shè)計(jì)為它的下端內(nèi)徑大約相當(dāng)于該滑件的第一直徑而且朝上端遞減。
本發(fā)明提供一創(chuàng)新的設(shè)計(jì)，以達(dá)上述位置感應(yīng)式避震器的概念。該位置感應(yīng)式避震器包含一中空、圓柱狀組件，其有一沿著軸向變動(dòng)的內(nèi)徑。一環(huán)狀塊相對(duì)于上述中空?qǐng)A柱的內(nèi)壁滑行，該環(huán)狀塊的直徑大于圓柱組件的內(nèi)徑。當(dāng)該滑件相對(duì)于該中空?qǐng)A柱體于軸向滑動(dòng)時(shí)，該中空?qǐng)A柱體和該滑件在直徑上的干涉而造成的摩擦阻力將扮演一能量消耗的來源。至少一或兩個(gè)全部的上述元件將由彈性材料，例如彈性體或塑膠制成，以為了提供平順的阻尼力曲線。在一最佳實(shí)施例中，該滑動(dòng)區(qū)塊是由剛性材料所制成，中空柱狀體將由橡膠套管內(nèi)附于一剛性管子周圍所制成。
當(dāng)該滑塊停在該橡膠套管的下端時(shí)，在橡膠套管和環(huán)狀塊之間直徑的干涉是最小的，而該合摩擦力阻抗是非常小的。因此當(dāng)該滑件開始相對(duì)于中空柱狀體向上移時(shí)，一開始的滑動(dòng)阻抗是非常小的。然后該滑動(dòng)阻抗逐漸斜線上升，因?yàn)楫?dāng)該滑件軸向移動(dòng)至全壓縮時(shí)，該滑件和橡膠套管之間直徑的干涉慢慢的增加。這逐漸增加的摩擦力消除了該傳統(tǒng)摩擦阻尼器開始時(shí)因高剛硬度，而產(chǎn)生的從固定到滑動(dòng)轉(zhuǎn)換間的“脆”感。
當(dāng)該系統(tǒng)回彈時(shí)，該摩擦力立即改變方向但仍保持大量。當(dāng)該滑件移往該橡膠套管的下端時(shí)，該阻尼力然后漸漸減少，其作用方式類似但相反于壓縮行程。根據(jù)現(xiàn)行的發(fā)明，該避震器的總反應(yīng)包含一彈簧一位置感應(yīng)阻尼器。
本發(fā)明的一重要特點(diǎn)是利用橡膠遲滯為一種能量消耗的方法。對(duì)于高阻尼需要應(yīng)用之處，橡膠元件的橡膠遲滯，因震動(dòng)循環(huán)而控制于循環(huán)式變形并且該遲滯扮演能量阻尼的另一通道。
本發(fā)明另一特征是結(jié)合使?jié)櫥瑒﹣肀ＷC在摩擦力表面上阻尼力平順的轉(zhuǎn)換及減少磨耗。應(yīng)用在接觸界面間的潤滑劑填滿表面的不規(guī)則且改善滑動(dòng)的平順性。潤滑劑亦幫助減輕任何不穩(wěn)定摩擦力，此摩擦力常見于包含彈性體的摩擦中。為了進(jìn)一步減少磨損的可能性，可以在剛性元件接觸表面上涂上一層保護(hù)性物質(zhì)，例如鐵夫龍(teflon)(商品名PTFE polytetrafluoroethylene)或是之類的東西。
極為明顯的是，該期望的位置感應(yīng)式阻尼力曲線可以籍由多數(shù)個(gè)不同直徑、材質(zhì)和表面粗糙度而可影響摩擦力的滑件來達(dá)成。
通過下列最佳實(shí)施例的詳細(xì)說明可進(jìn)一步理解本發(fā)明的特征和優(yōu)點(diǎn)，而該實(shí)施例參照該附圖的數(shù)個(gè)視圖，以相應(yīng)的圖號(hào)標(biāo)示相應(yīng)的元件。
為了讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯揭示及了解，下文特舉本發(fā)明最佳實(shí)施例，并配合附圖，作詳細(xì)說明如下。


圖1a顯示以滑件的位移為函數(shù)來表示位置感應(yīng)式阻尼器力響應(yīng)的圖；圖1b顯示以彈簧偏移量為函數(shù)來表示彈簧力響應(yīng)的圖；圖1c顯示以滑件的位移為函數(shù)來表示位置感應(yīng)式吸震系統(tǒng)結(jié)合一位置感應(yīng)式阻尼及一彈簧的聯(lián)合力響應(yīng)的圖；圖2根據(jù)本發(fā)明位置感應(yīng)式避震器的第一具體實(shí)施例的垂直剖面圖；圖3圖2中重要部份的放大剖面圖；圖4本發(fā)明第二具體實(shí)施例的垂直剖面圖；圖5本發(fā)明第一具體實(shí)施例改良部分的垂直剖面圖；圖6a、b本發(fā)明的第三具體實(shí)施例重要部份的俯視圖及垂直剖面圖；圖7本發(fā)明第四具體實(shí)施例的示意圖；圖8圖7中重要部份的放大剖面圖。
附圖標(biāo)號(hào)說明1、 滑件 2、中心軸 3、橡膠套管 4、管殼件 5、襯套6、 托架 7、滑件 8、滑件 9、區(qū)域10、區(qū)域11、主彈簧 13、墊圈 14、引導(dǎo)軸承15、塑膠封套16、金屬蓋17、腔室 18、橡膠緩沖器19、剛性中心件 20、剛性摩擦元件21、彈性組件 22、滑件 23、滑件24、中空柱狀體 50、內(nèi)管51、外管 52、彈簧 53、橋接元件54、金屬件55、柱狀金屬圓柱 56、區(qū)域60、橡膠層本發(fā)明的位置感應(yīng)式避震器的第一最佳具體實(shí)施例描繪于圖2。該位置感應(yīng)式避震器主要包含了一位置感應(yīng)式阻尼，一主彈簧11以及其他元件。該阻尼器包含一連接到中心軸2的剛性滑件1、一管殼件4具有橡膠套管3固定于其內(nèi)側(cè)壁。最好，管殼件4由金屬材料制成，以具有所須的強(qiáng)度及剛性。應(yīng)了解，具有所須的強(qiáng)度及剛性的其他材料亦可用于制造該管殼件4。一襯套5固定于該管殼件4的上端部，而一托架6固定于中心軸2的下端部。在機(jī)車的應(yīng)用上，該襯套5是連接在機(jī)車的主體上并未在此顯示)，而該托架6是連在車輪或機(jī)車上未裝彈簧的區(qū)塊上(并未在此顯示)。
一小彈簧12設(shè)置在一墊圈13及一引導(dǎo)軸承14間，該引導(dǎo)軸承14固定在該管殼件4，而中心軸2通過該軸承的中心線。通常籍由緊壓緊托架6，以縮短襯套5和托架6的距離而將主彈簧11預(yù)壓。此預(yù)壓負(fù)載藉由彈簧12通過該墊圈13、該滑件1、及該中心軸2作動(dòng)而平衡。一塑膠封套15和一金屬蓋16一起置放在該管殼件4的下端以防止灰塵及水進(jìn)入該管殼件4的腔室17。
本發(fā)明的特征在于該橡膠套管3的內(nèi)徑非定值。為了表現(xiàn)橡膠套管和滑件最佳的幾何輪廓，圖3顯示了橡膠套管和滑件的放大剖面圖。如圖3所示，該橡膠套管3被設(shè)計(jì)成其內(nèi)徑于下端最大而往上端遞減。直到某限制，橡膠套管3的內(nèi)徑不能再減少，因?yàn)闀?huì)造成與中心軸的干涉。該內(nèi)直在過了該限制到上端都將保持固定。一橡膠緩沖器18被置放于腔室17的上端以防止當(dāng)滑件1向上且向外(tops-out)至最大位移時(shí)，滑件1接觸到金屬表面。
滑件1有平滑的接觸輪廓線用來幫助減少橡膠套管3表面磨損的機(jī)率。如本發(fā)明的一最佳實(shí)施例，圖3顯示了兩個(gè)滑件7、8的設(shè)計(jì)。明顯的是，滑件的數(shù)目不是限制在兩個(gè)，且滑件7、8可作成為一件。如圖3所示，滑件7比滑件8具較大的直徑?；?的直徑被設(shè)計(jì)成和橡膠套管3的最大直徑一樣，所以當(dāng)該滑件到達(dá)橡膠套管3的下端時(shí)，該滑件僅是接觸到該橡膠套管3，而不會(huì)形成摩擦力。當(dāng)滑件7和滑件8往上行進(jìn)時(shí)，它們漸漸因?yàn)橄鹉z套管3的內(nèi)徑減少而和橡膠套管3咬合。該咬合在滑件7、8和該橡膠襯套3之間產(chǎn)生了接觸壓力。當(dāng)滑件7、8沿著橡膠套管3而滑行，摩擦力將形成且成為一個(gè)阻尼力。當(dāng)滑件7、8移向上部位置時(shí)，因?yàn)橄鹉z套管3的內(nèi)徑連續(xù)減少故該咬合及合成接觸壓力(resulting contact pressure)將變成越來越大。因?yàn)槟Σ磷枇χ苯优c接觸壓力有關(guān)，則如圖1a所示的理想位置，感應(yīng)式阻尼力曲線將可達(dá)成。
主彈簧11的力量位移特性可由圖1b估計(jì)而得。結(jié)合主彈簧11和該位置感應(yīng)式阻尼器的位置感應(yīng)式避震器總響應(yīng)，則示于圖1c。如圖1c所示，該位置感應(yīng)式避震器的合力響應(yīng)在零位移的位置從零開始，并隨著位移增加而逐漸增加。這消除了傳統(tǒng)摩擦力阻尼器因突然從靜摩擦到滑動(dòng)摩擦的轉(zhuǎn)換所造成的“脆”感。
在最佳實(shí)施例中，橡膠套管3由兩個(gè)區(qū)域9、10所組成。在區(qū)域9，只有滑件7可能咬入橡膠套管3，因?yàn)榛?具一小于區(qū)域9最小的直徑的較小的直徑，故無法接觸到橡膠表面。區(qū)域9的橡膠直徑減少極小，因而造成摩擦力及顯著增加。這設(shè)計(jì)的特征是承受加諸于交通工具的額外重量。因區(qū)域9的阻力相對(duì)小，在每一個(gè)位移循環(huán)之后，彈性質(zhì)量可以自由的移回彈性質(zhì)量和主彈簧11的靜平衡點(diǎn)。
在區(qū)域10時(shí)，因橡膠套管3的內(nèi)徑小于滑件8的直徑，滑件8開始咬入橡膠襯套3，這將造成比區(qū)域9在阻尼力程度更迅速的增加。而且，區(qū)域10的內(nèi)徑減少快于區(qū)域9，因而在大的位移中，阻尼力有較更迅速的增加。該特征提供了在理想的能量消耗所需的阻尼力水準(zhǔn)。
當(dāng)位置感應(yīng)式阻尼器產(chǎn)生的阻尼力如同主彈簧11般傾斜向上在任何情況下，該阻尼力是正比于彈簧力。換句話說，在每一個(gè)位移循環(huán)中(圖1c的環(huán)繞區(qū)域)能量的消耗是永遠(yuǎn)正比于輸入避震器的總能量(圖1c上面直線下的總面積)。這是本發(fā)明相對(duì)于公知避震器所提供的關(guān)鍵改善點(diǎn)。
正常情況下，因?yàn)樽枘崃黧w的本質(zhì)速度敏感性，液壓避震器展現(xiàn)出強(qiáng)烈的速度相關(guān)性。結(jié)果，該液體避震器可能在高頻率負(fù)載下太剛硬，但又在低頻率負(fù)載下提供不足的阻尼力。為了在更寬頻寬下能達(dá)到想要的表現(xiàn)，設(shè)計(jì)上常引進(jìn)多個(gè)內(nèi)閥門。這使得液壓避震器的設(shè)計(jì)復(fù)雜化而且增加生產(chǎn)成本。本發(fā)明的位置感應(yīng)式避震器利用摩擦力為主要能量消耗來源。摩擦力對(duì)速度的敏感度遠(yuǎn)小于阻尼流體的阻抗。結(jié)果，本發(fā)明在低成本下提供寬廣頻寬的阻尼，及因消除了避震器的阻尼液體，所以常見有關(guān)于液體滲漏的問題得以避免。
橡膠套管3最好用橡膠混合物，以抗磨損、熱、化學(xué)損害，及在連續(xù)壓力下，展示低永久形變，以提供一致的性能表現(xiàn)。在需要高阻尼力情況下，橡膠混合物在循環(huán)性變形中有較高的遲滯損失，并可能作為能量消耗的額外管道。
本發(fā)明的另一重要特征為使用潤滑劑來保證在摩擦力表面上阻尼力平順的轉(zhuǎn)換及減少磨耗。應(yīng)用在滑件1和橡膠套管3間的滑動(dòng)界面間的潤滑劑填滿表面的不規(guī)則且改善滑動(dòng)的平順性。潤滑劑亦幫助減輕任何黏滯性摩擦力，此摩擦力常見于包含彈性體的摩擦中。為了進(jìn)一步減少磨損的可能性，可以在剛性元件接觸表面上涂上一層保護(hù)性物質(zhì)例如鐵夫龍(teflon)(商品名PTFEpolytetrafluoroethylene)或是之類的東西。
在圖2的最佳實(shí)施例的操作中，空氣將被吸入腔室17內(nèi)。在壓縮的行程中，被吸入的空氣是被壓縮，導(dǎo)致較高的空氣壓力。在彈回的行程中，空氣壓力減少。該效應(yīng)可能成為空氣彈簧而輔助主要彈簧11以提供彈性質(zhì)量的緩沖。在不希望有空氣彈簧的情況下，在中心軸2及滑件1上設(shè)置小通道，用來引導(dǎo)空氣進(jìn)出腔室17以防止累積壓力。圖5顯示該變更處。
圖4顯示本發(fā)明的第二實(shí)施例。其中滑件22及23由例如天然橡膠的彈性物質(zhì)制成，而中空柱狀體24是由類似尼龍6-6(nylon6-6)或金屬制成，雖然中空柱狀體24是由彈性體制成亦可仍由圖3的第一實(shí)施例中的彈性體制成。為了仍能產(chǎn)生位置感應(yīng)式阻尼力的曲線，中空柱狀體24的幾何特性仍然保持，即是在下端有較大的內(nèi)徑而朝向上端逐漸減少。
在圖6中，顯示本發(fā)明的第三實(shí)施例中修改過的滑件1，該滑件包含一剛性中心件19、四個(gè)剛性摩擦元件20及一附在中心件19及摩擦元件20的彈性組件21。剛性摩擦元件20可能由金屬或塑膠制成。在該實(shí)施例中，中空柱狀體24將由剛性的物質(zhì)例如金屬或塑膠制成。當(dāng)滑件沿著中空柱狀體24往上移時(shí)，彈性組件21提供了碰到一直緊縮的通道所需要適應(yīng)的彈性度。較佳抗磨損的剛性物質(zhì)提供了彈性體磨損問題的解決方案，因此延長了阻尼器的使用壽命。為了保護(hù)摩擦元件20及中空柱狀體24，將樹脂諸如鐵夫龍(Teflon)或類似此類的東西涂布于摩擦元件20的接觸面或中空柱狀體24的內(nèi)壁或上述兩者皆要。前述潤滑利也可采用。
圖7、8的第四實(shí)施例顯示位置感應(yīng)式避震器應(yīng)用在腳踏車前輪懸吊的設(shè)計(jì)。該避震器由一對(duì)沿著外管51的內(nèi)部滑動(dòng)的內(nèi)管50所組成。這兩個(gè)外管連接于橋接元件53，該元件可以同步這兩個(gè)外管51的動(dòng)作。兩個(gè)彈簧52被置放在內(nèi)管50的內(nèi)部，且彈簧上端固定于在金屬件54，而下端固定于柱狀圓柱55，該柱狀圓柱于57被拴在外管51。
內(nèi)管50的下端被特別形變?yōu)橹苯羌耙粓A弧狀截面56。一固定于金屬圓柱55的橡膠緩沖器58，是用以防止當(dāng)內(nèi)管50到達(dá)最上部時(shí)，金屬圓柱55和圓弧狀截面56的金屬接觸。另一個(gè)橡膠緩沖器59被放在外管51的底部，用以防止當(dāng)內(nèi)管50到達(dá)最底部時(shí)，外管51和圓弧狀截面56的金屬接觸。
一橡膠層60被固定在柱狀金屬圓柱55的表面，此橡膠層60的外徑在上端是最小的，而往下端逐漸增加。區(qū)域56的內(nèi)徑和橡膠層60的上端的外徑是一樣的，因此，當(dāng)區(qū)域56到達(dá)橡膠層60的上端時(shí)，區(qū)域56只接觸到橡膠層60的表面。
當(dāng)內(nèi)管50相對(duì)于外管51往下移動(dòng)，區(qū)域56逐漸咬合入橡膠層60，越往橡膠層60的下端咬合越多。結(jié)果位置感應(yīng)式阻尼力是籍由區(qū)域56和橡膠層60之間的摩擦力所產(chǎn)生。該阻尼力也有如圖1所示的位置感應(yīng)式曲線。
雖然前述的描述及圖示以揭示本發(fā)明最佳實(shí)施例，必須了解到各種增添、修改和取代可能使用于本發(fā)明最佳實(shí)施例，而不會(huì)脫離如權(quán)利要求書所界定的本發(fā)明原理的構(gòu)思及范圍。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將可體會(huì)本發(fā)明可能使用于很多形式、結(jié)構(gòu)、布置、比例、材料、元件和組件的修改。此外，實(shí)際使用本發(fā)明特別適用于特殊的環(huán)境和操作上的需要而不脫離本發(fā)明的主要原則。因此，本文于此所揭示的實(shí)施例于所有觀點(diǎn)，應(yīng)被視為用以說明本發(fā)明，而非用以限制本發(fā)明。本發(fā)明的范圍應(yīng)由說明書及權(quán)利要求書所界定，并涵蓋其合法等同物，并不限于先前的描述。
權(quán)利要求
1.一種位置感應(yīng)避震器，其特征在于其包含一位置感應(yīng)阻尼器，具有一管殼件，該管殼件具有一上端及一下端的；一套管，附于管殼件內(nèi)壁的；至少一滑件，可滑動(dòng)地置放于該套管內(nèi)，該滑件有第一直徑；一引導(dǎo)軸承，置放于該套管下端；一第一彈簧，夾在該滑件及該引導(dǎo)軸承一；一中心軸，從該滑件向下延伸且通過該第一彈簧和該引導(dǎo)軸承，該中心軸有一第二直徑；一襯套，嵌合于管殼件上端；一托架，連接于該滑件對(duì)邊的中心軸端；一第二彈簧，置放于該襯套和該托架之間；其中該襯套設(shè)計(jì)為其下端內(nèi)徑大約相當(dāng)于該滑件的第一直徑，而且朝上端遞減。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的位置感應(yīng)避震器，其特征在于位置感應(yīng)避震器進(jìn)一步包含有一第二滑件，具有一小于該第一直徑的第三直徑，該第二滑件設(shè)在該滑件上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的位置感應(yīng)避震器，其特征在于該套管在上端的內(nèi)直徑減到第二直徑的長度時(shí)，該內(nèi)直徑將保持定值。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的位置感應(yīng)避震器，其特征在于該套管由合成橡膠制成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的位置感應(yīng)避震器，其特征在于該滑件和該中心軸都各別配有通道。
6.一種仍置感應(yīng)避震器，其特征在于其包含一位置感應(yīng)阻尼器，具有一管殼件，該管殼件具有一上端及一下端的；至少一滑件，可滑動(dòng)的置放于該套管內(nèi)，該滑件有第一直徑；一引導(dǎo)軸承，置放于該套管下端；一第一彈簧，夾在該滑件及該引導(dǎo)軸承一；一中心軸，從該滑件向下延伸且通過該第一彈簧和該引導(dǎo)軸承，該中心軸有一第二直徑；一襯套，嵌合于管殼件上端一托架，連接于該滑件對(duì)邊的中心軸端；一第二彈簧，置放于該襯套和該托架之間；其中該襯套設(shè)計(jì)為它的下端內(nèi)徑大約相當(dāng)于該滑件的第一直徑而且朝上端遞減。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的位置感應(yīng)避震器，其特征在于位置感應(yīng)避震器進(jìn)一步包含有一小于該第一直徑的第三直徑的第二滑件，該第二滑件將放在該滑件中。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的位置感應(yīng)避震器，其特征在于該套管在上端的內(nèi)直徑減到第二直徑的長度時(shí)，該內(nèi)直徑將保持定值。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的位置感應(yīng)避震器，其特征在于該套管由彈性材料制成。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的位置感應(yīng)避震器，其特征在于該套管由剛性物質(zhì)制成。
11.根據(jù)權(quán)利要求6所述的位置感應(yīng)避震器，其特征在于該滑件和該中心軸都各別配有通道。
12.根據(jù)權(quán)利要求6所述位置感應(yīng)避震器，其特征在于該滑件包含一剛性中心件、四個(gè)剛性摩擦元件及一附在中心件及摩擦元件的彈性組件。
13.一種位置感應(yīng)避震器，其特征在于其包含有一外管，具有一第一上端及有一第一下端；一柱狀圓柱體，連接于外管第一下端，該柱狀圓柱體被設(shè)計(jì)成為它的外徑從第一直徑往上遞減到第二直徑；一內(nèi)管，置放于且可滑動(dòng)該外管內(nèi)，該內(nèi)管有一第二上端及有一第二下端，該第二下端有一逐漸收斂至該柱狀圓柱體的第二直徑的內(nèi)徑；一彈簧，置放在內(nèi)管的內(nèi)側(cè)，其上端固定在該內(nèi)管的第二上端而其下端固定于柱狀圓柱體。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的位置感應(yīng)避震器，其特征在于內(nèi)管的下端被形變成為一直角及一環(huán)狀截面。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的位置感應(yīng)避震器，其特征在于包含了一置附于該柱狀圓柱體的橡膠緩沖器。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的位置感應(yīng)避震器，其特征在于包含了一置附于該外管底部的橡膠緩沖器。
17.根據(jù)權(quán)利要求13所述的位置感應(yīng)避震器，其特征在于包含了一置附于該柱狀金屬圓柱體的橡膠層。
全文摘要
本發(fā)明提出的位置感應(yīng)避震器,包含一中空、圓柱狀組件,其有一沿著軸向變動(dòng)的內(nèi)徑。一環(huán)狀塊相對(duì)于上述中空?qǐng)A柱的內(nèi)壁滑行,該環(huán)狀塊的直徑大于大部分圓柱組件的內(nèi)徑。在該中空?qǐng)A柱體和該環(huán)狀塊的直徑干涉造成摩擦力阻抗,并成為當(dāng)環(huán)狀塊相對(duì)于中空柱狀體沿軸向滑行時(shí),能量消耗的來源。至少一或兩個(gè)上述元件由彈性材料例如彈性體或塑膠制成,以提供平順的阻尼力曲線。
文檔編號(hào)B60G13/00GK1323705SQ01118879
公開日2001年11月28日 申請(qǐng)日期2001年6月28日 優(yōu)先權(quán)日2001年6月28日
發(fā)明者吳怡春 申請(qǐng)人:吳怡春