铁制弹簧的弹簧常数虽然受到材料特性的影响而固定不变并导致无法同时满足乘车感与稳定感，但本发明专利技术的缓冲装置即使使用铁制弹簧也可以同时满足乘车感与稳定感。使用螺栓把作为杠杆支点的轴紧固到车体上，使得杠杆板以轴为中心进行上下铰接；在上述杠杆板的一侧安装可以作为杠杆阻力点的弹簧；在杠杆板的另一侧安装可以作为杠杆动力点的减震板，为了使杠杆板与上述减震板随时在一个点上形成接点，上述减震板的一面往杠杆板的方向突起。本发明专利技术的上述接点位置越靠近轴，弹簧的反弹力将根据杠杆效果而大幅增加，因此从车轮传上来的冲击越大，弹簧常数值也跟着越大，进而实现了柔软的铁制弹簧所无法满足的稳定感。本发明专利技术可以使用所需要的柔软铁制弹簧以实现良好的乘车感，还可以在设计者设定的缓冲距离内获得所需要的弹簧反弹力。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种可以减弱凹凸不平路面对移动物体所施冲击的缓 冲装置。上述缓冲装置常出现在汽车悬架装置里，本专利技术的主要用途 也应该是汽车，因此本说明书将以适用于汽车的悬架装置为主进行说明。
技术介绍
汽车悬架装置使用板弹簧或螺旋弹簧时最大的问题为无法同时满 足乘车感与稳定性。如果弹簧软，虽然可以满足乘车感，却在驾驶中 容易倾向一边而降低车辆的稳定性。如果弹簧硬，则会提高稳定性而 损害乘车感。能够缓解上述缺点的一个解决方案就是空气弹簧。空气弹簧在提 供了等同于铁制弹簧的稳定性时，还能提供优于铁制弹簧的乘车感。 然而，由于空气弹簧的附带设备比较多，气袋也有破裂的可能性，加 上其造价昂贵，不易安装在一般车辆。近来，虽然公交车或大型拖车 安装空气弹簧的情形比较普遍，但货车或小型车辆却几乎没有空气弹 簧的安装实例。
技术实现思路
为了进一步阐明本专利技术需要解决的技术课题，下面将说明铁制弹 簧之所以无法同时满足乘车感与稳定性的原因。物理学中有关弹簧性质的定律之一为虎克定律(F二kx)。这里的k 是弹簧常数(spring constant),是一个不变值。如果使用比较柔软 的弹簧，汽车行驶在路面的小凹凸形状时会使乘车感好一些。但是凹 凸不平的路面会对弹簧施加更大的力量，此时弹簧的变形长度将根据 虎克定律而变长并使冲击直接传达到车体。因此需要使用较长的弹簧 以获得足够的缓冲距离。然而，随着弹簧长度的变长，弹簧受到冲击 后的变形长度也会变长，将造成汽车过度晃动、车辆行经弯路时倾向 一边的现象。换言之，将大幅度地降低稳定性。确保稳定性的最简单方法是增强弹簧力量。然而弹簧被增强后， 在经过凹凸形状时，由于弹簧变形长度小于汽车车轮弹起的高度，因 此大部分的冲击都直接传达到车体并降低乘车感。因此，与静止状态 的空车重量相比，实际驾驶时的车辆总重变化较大的小型车或货车比 较难以针对重量调整其弹簧强度，因此需要使用比较强的弹簧，进而 降低了车辆的乘车感。现有技术为了缓解上述铁制弹簧的问题而采用了空气弹簧。空气 弹簧使用的是空气，空气遵守的不是虎克定律而是波义耳定律(=常 数)，因此对于乘车感与稳定性的掌握能力优于铁制弹簧。为了阐述 其间的差异，下面将举例说明铁制弹簧与空气弹簧的收縮。利用可以收缩37cm的铁制弹簧支撑5吨重物时，如果弹簧支撑 该重量而縮短了 17cm，则还能继续縮短20cm。如果上述铁制弹簧再 承受1吨重量，根据虎克定律，上述铁制弹簧能继续縮短的长度将剩 下16.6cm;如果承受2吨重量则能继续縮短的长度为13.2cm;如果 承受3吨重量则能继续縮短的长度为9.8cm;如果承受4吨重量则能 继续缩短的长度为6.4cm。现在利用适当的空气弹簧(气缸型)支撑5 吨重量时，充满空气的空间高度为20cin，如果承受1吨重的货物，其 高度将根据波义耳定律而縮小为16.6cm;如果承受2吨重的货物，其 高度将縮小为14.3cm;如果承受3吨重的货物，其高度将縮小为12. 5cm;如果承受4吨重的货物，其高度将縮小为ll.lcm。可知充满空 气的空间高度将逐渐缩小，其变化如图10所示。在图10中，铁制弹簧的縮短长度与所支撑的重量成正比，空气 弹簧的縮短长度则逐渐变小。支撑1吨重的货物时，铁制弹簧与空气 弹簧全部出现3.4cm的变形；但支撑4吨重的货物时，铁制弹簧缩小 的长度为13.6cm，空气弹簧縮小的长度则只有8.9cm。可知弹簧材料对弹簧性能的影响。即使在设计弹簧时设定其提供相同的乘车感，空气弹簧的稳定性 依然优于铁制弹簧。换句话说，如果稳定性相同，那么空气弹簧的乘 车感就会优于铁制弹簧。这是因为，铁制弹簧因为不受压縮强度的影 响而保持一定的弹簧常数值，空气弹簧的弹簧常数则会随着压縮强度 的升高而变大。由于目前还没有针对汽车悬架装置的理想反弹力的明确理论，因 此这里根据道路条件与经验数值提出了悬架装置的缓冲距离与反弹力 之间理想的相关关系在2cm范围内柔和地反应，在减速槛之类的道路条件下承受较大冲击时也能在5 6cm以内的距离内吸收一切冲击。 在实际的道路路面上大部分的凹凸形状高度低于lcm，因此车轮弹起 的高度低于2cm时弹簧只要柔和地动作就能得到良好的乘车感；如果 在缓冲距离超过2cm时弹簧反弹力变强，并且在整体缓冲距离5 6cm (现有车辆在经过减速槛时的缓冲距离)内吸收减速槛之类的冲击，就 能从容地避免车辆倾斜现象。图11表示了在上述理想的缓冲作用下 弹簧反弹力的变化。在图11中，X轴方向上较低的部分是乘车感良好的区段，之后急 剧上升的反弹力则表示汽车在经过弯路时不会出现倾向一边的侧倾(R oiling)现象。现有铁制弹簧或空气弹簧却无法实现上述曲线图中弹 簧反弹力的急剧变化。如前所述，本专利技术需要解决的技术课题如下本专利技术的结构即使 使用了铁制弹簧，也不是按照虎克定律吸收冲击能量，而是像上述曲 线图一样发挥出理想型反弹力，然后通过较现有悬架装置的弹簧还要 柔和的弹簧大幅度地改善乘车感并防止侧倾(Rolling)现象。换句话说，本专利技术的技术课题是同时实现良好的乘车感与驾驶稳定性。因此，本专利技术的铁制弹簧本身虽然受到材料特性影响而具有固定 的弹簧常数，本专利技术却可以通过连续可变的杠杆效果而使表现出来的 弹簧常数随着冲击力的增加而变大。 附图说明图1是本专利技术基于杠杆原理的缓冲装置安装在车辆时的侧视图。图2是本专利技术基于杠杆原理的缓冲装置的基本形态侧视图。 图3是图2所示缓冲装置的动作状态侧视图。图4是杠杆的阻力点与动力点以支点为基准位于同一方向时的侧视5与图6分别是图4所示缓冲装置的动作状态侧视图。图7是本专利技术基于杠杆原理的缓冲装置安装在实际车辆时的照片。图8是图7所示照片的侧视图。图9是本专利技术的具有液压缸的缓冲装置安装到小型车辆时的侧视图。 图10是表示铁制弹簧和空气弹簧的縮短长度与所支撑重量的关系的 曲线图。图11是表示在理想的缓冲作用下弹簧反弹力的变化的曲线图。〈图形主要符号的说明〉10:弹簧 20:减震板 40:杠杆板 45:支撑架 55:液压缸11:活塞 30:轴 43:滚动棒 50:脚部(leg)具体实施方式图1是本专利技术基于杠杆原理的缓冲装置安装在小型货车时的实际形态。图2与图3则是本专利技术基于杠杆原理的缓冲装置的最基本形 态。在图2与图3的基本形态中，杠杆板(40)以作为杠杆支点的轴 (30)为中心出现了折曲，这是因为，如果在车辆制作阶段的设计作业中纳入了本缓冲装置而确保了足够空间时可以实现图2所示的基本型缓冲装置，但是针对板弹簧进行设计与制作的车辆却没有足够的垂直空间。图4、图5及图6是针对受到空间制约的情形而把杠杆的阻力 点与动力点设定在轴(30)的一侧之形态。虽然位置不同，但其效果与 作用却与图l、图2及图3所示形态的效果与作用相同。下面结合图1的实际形态对本专利技术的缓冲装置做进一步说明，然 而在说明中也会参考图2与图3的基本形态和图4、图5及图6的其 它形态进行综合说明。本专利技术的缓冲装置包括杠杆板(40)，作为杠杆支点的轴(30)固 定在车体上；弹簧(IO)，连接到杠杆板(40)的一侧并可以作为杠杆阻 力点；以及减震板(20)，连接到杠杆板(40)的另一侧并可以作为杠杆 动力点。上述弹簧(10)直接安装在车本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种缓冲装置，在凹凸不平路面上行驶时可以把车轮传达给车体的冲击加以缓解，其特征为：包括：杠杆板，作为杠杆支点的轴固定在车体上；弹簧，连接到杠杆板的一侧并可以作为杠杆阻力点；以及减震板，连接到杠杆板的另一侧并可以作为杠杆动力点，上述杠杆板与上述减震板之间的接点位置变化时可以利用其杠杆效果。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：郑万熙，
申请(专利权)人：郑万熙，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]
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