[发明专利]一种传力弹簧及安装有此弹簧的自行车架

说明书

技术领域

本发明涉及一种弹簧，特别涉及一种用于助力自行车的传力弹簧及安装有此弹簧的自行车架。

背景技术

目前，自行车已经成为应用最广泛的交通工具，并且已经发展成为休闲、竞赛工具，技术人员也在不断对其进行改进。现有改进方案中，一个重要方向就是将骑行过程中由于骑行人的姿势变化或者道路的颠簸产生的重力变化，通过弹簧传递给自行车增力装置，将重力势能转化为动能，为自行车提供助力。当弹簧压缩时，一方面向下传力，将向下的力转换为扭转力，同时蓄能；当弹簧向上回弹时，释放弹性势能，同时提供向上的拉力，同样为增力装置提供扭转力。

但是，如果选择的弹簧刚度系数过低，或者说弹簧过软，则起不到传力效果；如果选择的弹簧刚度系数过高，或者说弹簧过硬，则起不到良好的蓄能效果。同样，弹簧的长度过短或者过长，都会影响骑行人舒适度和传力效果。因此，弹簧的各项参数如何选择，成为助力自行车设计中的一个难题。

另一方面，现有减震自行车的车架，一般都是安装头管的前管、安装车座的立管和安装后轮的后叉（也叫平叉）均连接在五通上，后叉的摆动角度很小，目的是配合所安装的弹簧，用于减震，用于传力时效果并不好。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有良好传力和蓄能效果的弹簧，同时提供一种能够将弹簧的压力、拉力充分转化为扭转力的车架，以更好地为自行车提供助力。

为实现上述目的，本发明的实施例提供了一下技术方案：

一种传力弹簧，所述传力弹簧为螺旋形，两端并紧磨平，制造材料为60Si2Mn或55Si2Mn，弹簧丝直径为8mm-12.5mm，弹簧中径为46mm，弹簧自由高度为100--180mm。

可选择地，所述传力弹簧的有效圈数为3-6圈。

可选择地，所述传力弹簧表面经过磷化处理。

一种自行车架，包括：

头管；

前管；

立管；

连接段；

后叉，其具有主体部分、前叉口和后叉口；

弹簧连接件；

如上所述的传力弹簧；

所述头管固定连接在所述前管的一端，所述前管的另一端与所述立管的一端固定连接在所述连接段上，所述传力弹簧通过所述弹簧连接件铰接在所述立管与所述后叉的主体部分之间。

可选择地，所述连接段由所述前管或所述立管弯曲形成。

可选择地，所述连接段为单独的板型构件。

可选择地，所述弹簧连接件为活塞套筒组件。

可选择地，所述立管和所述后叉的主体部分具有带通孔的凸耳。

螺旋形弹簧，两端并紧磨平为常见弹簧构造，选择60Si2Mn或55Si2Mn作为制造材料，更具经济性。当弹簧各项参数为：弹簧丝直径为8mm-12.5mm、弹簧中径为46mm、弹簧自由高度为100--180mm时，特别适合作为助力自行车用传力弹簧。

进一步地，选择3-6圈的有效圈数，既能满足设计要求，又能节省材料。

进一步地，经过磷化处理后的弹簧，防锈、防腐性能更好。

由于后叉不与前管、立管固定连接，只是与立管之间存在铰接关系，因此其形成了一个杠杆，通过弹簧施力，后叉能够更好地将弹簧传递的重力变化转化为扭转力，传递给自行车增力装置。由于采用符合以上参数的弹簧，传力效果更好。

进一步地，连接段由单独的板型构件构成，更有利于自行车增力装置的安装。

附图说明

接下来将结合附图对本发明的实施例作进一步详细说明，其中：

图1是本发明的实施例的弹簧示意图；

图2是现有技术下一般减震自行车架示意图；

图3是本发明的实施例的自行车架示意图；

图4是本发明的实施例中所采用的弹簧连接件的剖面图；

图5是本发明的实施例的自行车架的工作示意图。

上图中，相似或者相同的构件采用相同的标记，其中：H-弹簧自由高度、d弹簧丝直径、D弹簧中径、1-头管、2-前管、3-立管、31-凸耳、4-弹簧、5-活塞套筒组件、51-套筒、511-大螺母、52-活塞杆、521-止挡盘、6-后叉、61-前叉口、62-后叉口、63-主体部分、64-凸耳、7-五通、8-连接段、9-后轮、10-增力装置。

具体实施方式