自行車氣動避震的控制方法和裝置的製作方法

2023-05-20 15:47:11

專利名稱：自行車氣動避震的控制方法和裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種自行車氣動避震的控制方法和裝置，屬自行車避 震和自行車氣動避震的控制方法及其裝置的技術領域。
背景技術：
目前，國外市場上已有少數高檔越野自行車採用氣壓避震。但是 這些氣壓避震裝置中的氣體是通過專用的打氣筒打入其中的，因此， 避震調節繁瑣，不能在騎行過程中根據道路情況快速調整。此外，由 於氣密性等各方面的問題，現有的氣壓避震裝置需要經常檢測其中的 壓縮空氣的壓力，為騎行者帶來不少的麻煩。發明內容本發明的第一個目的是克服當前氣壓避震裝置存在的不足，提出 一種自行車氣動避震的控制方法。為實現上述目的，本發明採用以下的技術方案用震動傳感器傳 感道路的平坦狀況，用單片機監測震動傳感器的輸出信號，單片機根 據輸出信號的有、無和極性決定使汽缸充汽或排汽，使活塞產生推力 或牽引力，分別抵消自行車因道路不平造成的、加在活塞杆上的壓力 和拉力，上述力的合力是自行車震動的策動力，近乎為零，因此自行 車幾乎不震動，即得到了避震。現詳細說明本發明的技術方案。 一種自行車氣動避震的控制方 法，需在含震動傳感器、單片機、充汽罐、電磁充汽閥和電磁排汽閥 的氣壓避震自行車內施行，其特徵在於，在單片機的存儲器內存儲有 控制和指揮CPU執行以下操作的程序，所述操作計有監測震動傳感 器的輸出信號、啟閉電磁充汽閥和電磁排汽閥，具體操作步驟第一步開始；第二步監測震動傳感器的輸出信號，如輸出信號為正脈衝，當自 行車前輪抬升，進入第三步，如輸出信號為負脈衝，當自行車前輪沉 降，進入第六步，如輸出信號接近於零，當自行車在平地行駛，進入 第九步；第三步開啟電磁充汽閥，關閉電磁排汽閥； 第四步充汽罐經電磁充汽閥、充汽管向汽缸充汽； 第五步汽缸活塞產生推力，抵消加在活塞杆上的、因撞擊產生的 壓力，進入第十步；第六步開啟電磁排汽閥，關閉電磁充汽閥； 第七步汽缸經電磁排汽閥、排汽管排汽；第八步汽缸活塞產生牽引力，抵消加在活塞杆上的、因撞擊產生 的拉力，進入第十步；第九步關閉電磁排汽闊和電磁充汽閥，進入第十步；第十步判斷是否關機？如是，進入第十一步，如否，返回第二步；第十一步結束。本發明的第二個目的是提供一種以上述方法工作的氣動避震裝 置。為實現上述目的，本發明採用以下的技術方案。在已有的氣壓避 震裝置的基礎上，添加充汽罐和用單片機控制的電磁充汽閥和電磁排 汽閥控制汽缸充、放汽的裝置，充入汽缸的蒸汽是四氟乙烷蒸汽。現詳細說明本發明的技術方案。 一種按自行車氣動避震的控制方 法工作的裝置，含第一汽缸和第二汽缸，兩個汽缸的結構完全相同， 汽缸內有活塞，活塞把汽缸分隔成兩室，兩室分別為前室和後室，汽 缸的兩端分別開有兩個通汽孔，第一汽缸的兩個通汽孔為第一通汽孔 和第二通汽孔，第二汽缸的兩個通汽孔為第三通汽孔和第四通汽孔， 汽缸的一端制有安裝孔，活塞杆從汽缸的另一端穿出，活塞杆的端頭 上制有安裝孔，第一汽缸和第二汽缸的活塞杆分別為第一活塞杆和第 二活塞杆，兩個汽缸並排跨接在自行車的前車架和後車架之間，汽缸端的安裝孔和活塞杆端的安裝孔分別與後車架和前車架連接，前車架 的下方和後車架的下方絞接在一起，汽缸的前室和後室分別對準前車 架和後車架，其特徵在於，它還含充汽罐、震動傳感器、單片機、電 磁汽閥和電池，充汽罐是鋁罐，充汽罐內儲存四氟乙垸液體，震動傳 感器是壓電傳感器，震動傳感器跨接在前車架的立杆和後車架的汽缸 安裝板之間，震動傳感器的信號輸出端與單片機的輸入口連接，電磁 汽閥含電磁充汽閥和電磁排汽閥，電磁充汽閥和電磁排汽閥的控制端 分別與單片機的兩個輸出口連接，電磁汽閥進汽口經第一導汽管與充汽罐的出汽口連通，電磁汽閥的電磁充汽閥的出汽口經與第二導汽管 與三通接頭的一孔連通，電磁汽閥的電磁排汽閥的出汽口與第三導汽 管連通，三通接頭的另外二孔分別經第四導汽管和第五導汽管與第一 汽缸的第一通汽孔和第二汽缸的第三通汽孔連通，第一汽缸的第二通 汽孔和第二汽缸的第四通汽孔經第六導汽管連通，單片機和電磁汽閥 的電源輸入線的正端和負端分別與電池的正極和負極連接。 與背景技術相比，本發明有以下優點1、 控制系統結構簡單，元器件數量少，成本低，易於實施。2、 能快速自動調整避震強度，避震效果好。3、 工作穩定可靠，維修簡單容易。4、 安全、環保。


圖1是本發明的氣動避震裝置的結構示意圖。圖2是本發明的氣 動避震裝置關鍵部分的結構示意圖。圖中，l是第一汽缸，la是第一 通汽孔，lb是第二通汽孔，lc是第一活塞杆，ld是第四導汽管，2 是第二汽缸，2a是第三通汽孔，2b是第四通汽孔，2c是第二活塞杆， 2d是第五導汽管，3是充汽罐，3a是第一導汽管，4是電磁汽閥，4a 是第二導汽管，4b是電磁充汽閥的出汽口， 4c是電磁排汽閥的出汽 口， 4d是第三導汽管，5是三通接頭，6是第六導汽管，7是單片機，8是震動傳感器，9是電池，IO是前車架，ll是後車架。
圖3是本發明的單片機控制和指揮氣動避震裝置工作的操作流程圖。
具體實施方式
現結合附圖和實施例詳細說明本發明的技術方案。實施例1
一種自行車氣動避震的控制方法，需在含震動傳感器8、單片機7、充汽罐3、電磁充汽閥和電磁排汽閥的氣壓避震自行車內施行，其特徵在於，在單片機7的存儲器內存儲有控制和指揮CPU執行以下操作的程序，所述操作計有監測震動傳感器8的輸出信號、啟閉電磁充汽閥和電磁排汽閥，具體操作步驟-
第一步開始；
第二步監測震動傳感器8的輸出信號，如輸出信號為正脈衝，當自行車前輪抬升，進入第三步，如輸出信號為負脈衝，當自行車前輪沉降，進入第六步，如輸出信號接近於零，當自行車在平地行駛，進入第九步；
第三步開啟電磁充汽閥，關閉電磁排汽閥；第四步充汽罐3經電磁充汽閥、充汽管向汽缸充汽；第五步汽缸活塞產生推力，抵消加在活塞杆上的、因撞擊產生的壓力，進入第十步；
第六步開啟電磁排汽閥，關閉電磁充汽閥；第七步汽缸經電磁排汽閥、排汽管排汽；
第八步汽缸活塞產生牽引力，抵消加在活塞杆上的、因撞擊產
生的拉力，進入第十步；
第九步關閉電磁排汽閥和電磁充汽閥，進入第十步；
第十步判斷是否關機？如是，進入第十一步，如否，返回第
二步；第十一步結束。實施例2
一種按自行車氣動避震的控制方法工作的裝置，含第一汽缸1和第二汽缸2，兩個汽缸的結構完全相同，汽缸內有活塞，活塞把汽缸分隔成兩室，兩室分別為前室和後室，汽缸的兩端分別開有兩個通汽孔，第一汽缸1的兩個通汽孔為第一通汽孔la和第二通汽孔lb，第二汽缸2的兩個通汽孔為第三通汽孔2a和第四通汽孔2b，汽缸的一端制有安裝孔，活塞杆從汽缸的另一端穿出，活塞杆的端頭上制有安裝孔，第一汽缸1和第二汽缸2的活塞杆分別為第一活塞杆lc和第二活塞杆2c，兩個汽缸並排跨接在自行車的前車架10和後車架11之間，汽缸端的安裝孔和活塞杆端的安裝孔分別與後車架11和前車架10連接，前車架10的下方和後車架11的下方絞接在一起，汽缸的前室和後室分別對準前車架10和後車架11，其特徵在於，它還含充汽罐3、震動傳感器8、單片機7、電磁汽閥4和電池9，充汽罐3是鋁罐，充汽罐3內儲存四氟乙垸液體，震動傳感器8是壓電傳感器，震動傳感器8跨接在前車架10的立杆和後車架11的汽缸安裝板之間，震動傳感器8的信號輸出端與單片機7的輸入口連接，電磁汽閥4含電磁充汽閥和電磁排汽閥，電磁充汽閥和電磁排汽閥的控制端分別與單片機7的兩個輸出口連接，電磁汽閥進汽口經第一導汽管3a與充汽罐3的出汽口連通，電磁汽閥4的電磁充汽閥的出汽口4b經與第二導汽管4a與三通接頭5的一孔連通，電磁汽閥4的電磁排汽閥的出汽口 4c與第三導汽管4d連通，三通接頭5的另外二孔分別經第四導汽管ld和第五導汽管2d與第一汽缸1的第一通汽孔la和第二汽缸2的第三通汽孔2a連通，第一汽缸1的第二通汽lb孔和第二汽缸2的第四通汽孔2b經第六導汽管6連通，單片機7和電磁汽閥4的電源輸入端的正端和負端分別與電池9的正極和負極連接。
工作原理。
開機後，電池9向單片機7和電磁汽閥4供電，本實施例開始工
8作。見圖3的第一步。
單片機7的CPU在存儲器內存儲的程序的控訴和指揮下監測震動傳感器8的輸出信號。
設測得輸出信號為正脈衝，相當於自行車前輪撞到一條臺階，自行車前輪抬升，活塞杆上受到因撞擊產生的壓力，CPU命令電磁汽閥4開啟電磁充汽閥和關閉電磁排汽閥，充汽罐經電磁充汽閥、充汽管向汽缸充汽，汽缸活塞產生推力，在很大程度上抵消加在活塞杆上壓力，推力和壓力的合力近乎為零，即使自行車震動的策動力近乎為零，自行車幾乎不震動，即得到了避震。見圖3的第三 五步。
設測得輸出信號為負脈衝，相當於自行車前輪從臺階上滾下，自行車前輪沉降，活塞杆上受到因撞擊產生的拉力，CPU命令電磁汽閥4開啟電磁排汽閥和關閉電磁充汽閥，汽缸經電磁排汽閥、排汽管排汽，汽缸活塞產生牽引力，在很大程度上抵消加在活塞杆上拉力，牽引力和拉力的合力近乎為零，即使自行車震動的策動力近乎為零，自行車幾乎不震動，即得到了避震。見圖3的第六 八步。
設測得輸出信號接近於零，相當於自行車自行車在平地行駛，CPU命令電磁汽閥4關閉電磁排汽閥和電磁充汽閥，汽缸既不充汽，也不排汽。見圖3的第9步。實施例3
除以下不外，其餘部分均與實施例1完全相同。第一汽缸1和第二汽缸2的內徑為35mm; 25。C時，第一汽缸1和第二汽缸2內的壓強為0. 665MPa。
權利要求
1、一種自行車氣動避震的控制方法，需在含震動傳感器、單片機、充汽罐、電磁充汽閥和電磁排汽閥的氣壓避震自行車內施行，其特徵在於，在單片機的存儲器內存儲有控制和指揮CPU執行以下操作的程序，所述操作計有監測震動傳感器的輸出信號、啟閉電磁充汽閥和電磁排汽閥，具體操作步驟第一步開始；第二步監測震動傳感器的輸出信號，如輸出信號為正脈衝，當自行車前輪抬升，進入第三步，如輸出信號為負脈衝，當自行車前輪沉降，進入第六步，如輸出信號接近於零，當自行車在平地行駛，進入第九步；第三步開啟電磁充汽閥，關閉電磁排汽閥；第四步充汽罐經電磁充汽閥、充汽管向汽缸充汽；第五步汽缸活塞產生推力，抵消加在活塞杆上的、因撞擊產生的壓力，進入第十步；第六步開啟電磁排汽閥，關閉電磁充汽閥；第七步汽缸經電磁排汽閥、排汽管排汽；第八步汽缸活塞產生牽引力，抵消加在活塞杆上的、因撞擊產生的拉力，進入第十步；第九步關閉電磁排汽閥和電磁充汽閥，進入第十步；第十步判斷是否關機？如是，進入第十一步，如否，返回第二步；第十一步結束。
2、按權利要求1所述的自行車氣動避震的控制方法工作的裝置， 含第一汽缸(1)和第二汽缸(2)，兩個汽缸的結構完全相同，汽缸 內有活塞，活塞把汽缸分隔成兩室，兩室分別為前室和後室，汽缸的 兩端分別開有兩個通汽孔，第一汽缸(1)的兩個通汽孔為第一通汽 孔(la)和第二通汽孔(lb)，第二汽缸(2)的兩個通汽孔為第三通 汽孔(2a)和第四通汽孔(2b)，汽缸的一端制有安裝孔，活塞杆從 汽缸的另一端穿出，活塞杆的端頭上制有安裝孔，第一汽缸(1)和第二汽缸(2)的活塞杆分別為第一活塞杆(lc)和第二活塞杆(2c)， 兩個汽缸並排跨接在自行車的前車架(10)和後車架(11)之間，汽 缸端的安裝孔和活塞杆端的安裝孔分別與後車架(11)和前車架(10) 連接，前車架(10)的下方和後車架(11)的下方絞接在一起，汽缸 的前室和後室分別對準前車架(10)和後車架(11)，其特徵在於， 它還含充汽罐(3)、震動傳感器(8)、單片機(7)、電磁汽閥(4) 和電池(9)，充汽罐(3)是鋁罐，充汽罐(3)內儲存四氟乙垸液體， 震動傳感器(8)是壓電傳感器，震動傳感器(8)跨接在前車架(10) 的立杆和後車架(11)的汽缸安裝板之間，震動傳感器(8)的信號 輸出端與單片機(7)的輸入口連接，電磁汽閥(4)含電磁充汽閥和 電磁排汽閥，電磁充汽閥和電磁排汽閥的控制端分別與單片機(7) 的兩個輸出口連接，電磁汽閥進汽口經第一導汽管(3a)與充汽罐(3) 的出汽口連通，電磁汽閥(4)的電磁充汽閥的出汽口 (4b)經與第 二導汽管(4a)與三通接頭(5)的一孔連通，電磁汽閥(4)的電磁 排汽閥的出汽口 (4c)與第三導汽管(4d)連通，三通接頭(5)的 另外二孔分別經第四導汽管(ld)和第五導汽管(2d)與第一汽缸(1) 的第一通汽孔(la)和第二汽缸(2)的第三通汽孔(2a)連通，第 一汽缸(1)的第二通汽(lb)孔和第二汽缸(2)的第四通汽孔(2b) 經第六導汽管(6)連通，單片機(7)和電磁汽閥(4)的電源輸入 端的正端和負端分別與電池(9)的正極和負極連接。
3、根據權利要求2所述的按權利要求1所述的自行車氣動避震的 控制方法工作的裝置，其特徵在於，第一汽缸(1)和第二汽缸(2) 的內徑為35mm; 25'C時，第一汽缸(1)和第二汽缸(2)內的壓強 為0.665MPa。
全文摘要
一種自行車氣動避震的控制方法和裝置，屬自行車避震和自行車氣動避震的控制方法及其裝置的技術領域。用震動傳感器傳感道路的平坦狀況，用單片機監測震動傳感器的輸出信號，單片機根據輸出信號的有、無和極性決定使汽缸充汽或排汽，使活塞產生推力或牽引力，分別抵消自行車因道路不平造成的、加在活塞杆上的壓力和拉力，上述力的合力是自行車震動的策動力，近乎為零，因此自行車幾乎不震動，即得到了避震。有控制系統結構簡單，元器件數量少，成本低，易於實施；能快速自動調整避震強度，避震效果好；工作穩定可靠，維修簡單容易；和安全、環保的優點。
文檔編號B62K25/04GK101565075SQ200810036679
公開日2009年10月28日 申請日期2008年4月25日 優先權日2008年4月25日
發明者劉錦高, 朱嘉希 申請人:華東師範大學第二附屬中學;華東師範大學