前叉
阅读：912发布：2020-05-12
专利汇可以提供前叉专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种 前叉 ，具有： 减振器 (D)，其具有缸(5)和以能够沿轴向移动的方式插入缸(5)内的 活塞 杆(6)，并夹装在外管(1)与内管(2)之间；悬架 弹簧 (S)，其是卷绕线材而形成的 螺旋弹簧 ，该悬架弹簧(S)在朝向收缩侧的行程量变为最大之前，与轴向的一端部的线材紧贴而形成筒状的间隔壁(7)；以及缓冲 橡胶 (8)，其能够进入间隔壁(7)内，当缓冲橡胶(8)进入间隔壁(7)内时，在间隔壁(7)与缓冲橡胶(8)之间形成限制通道(70)，该限制通道(70)对从间隔壁(7)内向外侧移动的 流体 的流动施加阻 力 ，当缓冲橡胶(8)进一步进入间隔壁(7)内时，缓冲橡胶(8)被压缩。，下面是前叉专利的具体信息内容。
1.一种前叉，其具有：
伸缩型的管部件，其具有车身侧管和车轴侧管；
减振器，其具有缸和以能够沿轴向移动的方式插入所述缸内的活塞杆，并夹装在所述车身侧管与所述车轴侧管之间：
悬架弹簧，其是卷绕线材而形成的螺旋弹簧，该悬架弹簧夹装在所述管部件与所述缸之间，在朝向收缩侧的行程量变为最大之前，轴向的一端部的所述线材紧贴而形成筒状的间隔壁；以及
缓冲橡胶，其安装于所述缸或者所述活塞杆，能够进入所述间隔壁内，当所述缓冲橡胶进入所述间隔壁内时，在所述间隔壁与所述缓冲橡胶之间形成限制通道，该限制通道对从所述间隔壁内向外侧移动的流体的流动施加阻力，当在形成所述限制通道之后所述缓冲橡胶进一步进入所述间隔壁内时，所述缓冲橡胶被压缩。
2.根据权利要求1所述的前叉，其中，
所述缓冲橡胶构成为具有硬度或者形状不同的两个以上的橡胶片。
3.根据权利要求1所述的前叉，其中，
所述缸设置于所述车轴侧管内，
所述悬架弹簧将所述一端部朝向所述缸侧而夹装在所述缸与所述车身侧管之间，所述缓冲橡胶安装于所述活塞杆的外周。
前叉
技术领域
[0001] 本发明涉及前叉的改良。
背景技术
[0002] 以往，在用于跨乘式车辆的前叉中，例如，如JPH08-303518A所公开那样，存在具有以下部件的前叉：外管；内管，其移动自如地插入外管内；减振器和悬架弹簧，它们夹装在外管与内管之间；锁油盒，其设置为浸渍在油中的状态；以及锁油构件，其在前叉朝向的收缩侧的行程量变大时，进入锁油盒内。
[0003] 在这样的前叉中，利用悬架弹簧对车身进行弹性支承。而且，当在车辆行驶时振动从路面输入到前轮时，悬架弹簧伸缩，抑制振动传递到车身。此外，当悬架弹簧伸缩时，欲发挥弹性力而使车身振动，但减振器发挥阻尼力以使振动迅速地收敛。
[0004] 并且，在上述前叉中，当前叉朝向收缩侧的行程量增大时，锁油构件进入锁油盒内。然后，锁油盒内的油被锁油构件加压而使锁油盒内的压力上升，产生妨碍前叉的收缩动作的较大阻尼力(以下，称作“锁油机构的阻尼力”)。因此，能够使前叉朝向收缩侧的行程速度减小，并缓和完全收缩时的冲击。
发明内容
[0005] 锁油机构的阻尼力具有依赖于行程速度的特性，当行程速度上升时，该锁油机构的阻尼力增大，相反，当行程速度下降时，该锁油机构的阻尼力减小。
[0006] 因此，当前叉收缩而使锁油构件以某一程度的速度进入锁油盒时，锁油机构的阻尼力暂时增大。但是，当前叉进一步继续收缩时，行程速度下降，所以锁油机构的阻尼力会下降。图5表示该情形。图5是表示该锁油机构的阻尼力的特性的图，横轴取前叉继续收缩的经过时间，纵轴取锁油机构的阻尼力作为载荷。
[0007] 在具备具有这样的阻尼力特性的锁油机构的现有前叉中，在前叉的接近完全收缩时，锁油机构的阻尼力变小，在前叉完全收缩时，有可能给乘客带来如载荷前冲的不舒服感。虽说如此，在具有依赖速度的阻尼力特性的锁油机构中，难以增大低速区域中的阻尼力。
[0008] 并且，在JPH08-303518A所公开的前叉中，在对活塞杆进行轴支承的活塞杆引导件上设置锁油盒，活塞杆引导件的构造变得复杂且价格升高。此外，锁油构件一般由铝等形成，价格昂贵。因此，在现有前叉中，成本较高。
[0009] 因此，本发明解决这样的不良情况，其目的在于提供一种能够防止在前叉完全收缩时给乘客带来如载荷前冲的不舒适感并且能够减少成本的前叉。
[0010] 解决上述课题的前叉具有：悬架弹簧，其是卷绕线材而形成的螺旋弹簧，在前叉朝向收缩侧的行程量变为最大之前，与轴向的一端部的所述线材紧贴而形成筒状的间隔壁；以及缓冲橡胶，其能够进入所述间隔壁内。而且，当所述缓冲橡胶进入所述间隔壁内时，在所述间隔壁与所述缓冲橡胶之间形成限制通道，该限制通道对从所述间隔壁内向外侧移动的流体的流动施加阻力，当在形成所述限制通道之后所述缓冲橡胶进一步进入所述间隔壁内时，所述缓冲橡胶被压缩。
附图说明
附图说明
[0011] 图1是简略地表示本发明的一个实施方式涉及的前叉的纵剖视图。
[0012] 图2是具体表示图1的前叉的一部分且表示缓冲橡胶开始向间隔壁内进入时的状态的放大纵剖视图。
[0013] 图3是具体表示图1的前叉的一部分且表示缓冲橡胶被压缩时的状态的放大纵剖视图。
[0014] 图4的(a)是表示限制通道的阻尼力相对于前叉的收缩时间的特性的图，图4的(b)是表示橡胶垫的弹性力相对于前叉的行程量的特性的图。
[0015] 图5是表示锁油机构的阻尼力相对于现有前叉的收缩时间的特性的图。
具体实施方式
[0016] 以下，参照附图对本发明的实施方式的前叉进行说明。通过多个附图而标注的相同标记表示相同的部件。此外，只要没有特别说明，则设前叉安装在车辆上的状态下的前叉的“上”“下”为前叉的“上”“下”。
[0017] 图1表示的本发明的一个实施方式涉及的前叉F是在摩托车或者三轮车等跨乘式车辆中对前轮进行悬挂架设的悬架装置。前叉F具有：伸缩型的管部件T，其构成为具有外管1和内管2；以及减振器D和悬架弹簧S，它们收纳在管部件T内。
[0018] 在本实施方式中，管部件T为倒立型。即，外管1是车身侧管且配置于内管2的上侧，内管2是车轴侧管且配置于外管1的下侧。
[0019] 外管1经由车身侧支架(未图示)而与车身连结，内管2经由车轴侧支架3而与前轮的车轴连结。在外管1与内管2的重叠部之间设置有轴承10、20，内管2能够在外管1内平滑地滑动。而且，当由于车辆在存在凹凸的路面上行驶等而使前轮沿上下进行振动时，内管2进出外管1并且前叉F伸缩。
[0020] 此外，在车身侧支架上固定有转向轴(未图示)。转向轴旋自如地插入作为车身骨架的车身框架的转向立管内，借助方向盘的操作而旋转。而且，当使转向轴旋转时，前叉F支承前轮并以转向轴为中心旋转，因此，能够借助方向盘的操作而改变前轮的朝向。
[0021] 外管1的上端开口由帽4封闭。此外，内管2的下端开口由车轴侧支架3封闭。并且，外管1与内管2的重叠部之间由油封、防尘圈等密封部件11封闭。这样，在本实施方式涉及的前叉F中，划分管部件T的内侧和外侧而将液体和气体封入管部件T内，防止该液体和气体向管部件T的外部泄漏。
[0022] 接下来，设置于管部件T内的减振器D是液压减振器，该减振器D具有：缸5；活塞杆6，其以能够沿轴向移动的方式插入缸5内，并且一端向缸5外突出；活塞杆引导件50，其设置于缸5的一端部，并且沿轴向移动自如地对活塞杆6进行轴支承；阻尼力产生要素(未图示)，其设置于缸5内，对在缸5和活塞杆6沿轴向相对移动时产生的液体的流动施加阻力。
[0023] 在本实施方式中，减振器D为直立型，配置成将活塞杆6朝向车身侧(上侧)、缸5朝向车轴侧(下侧)。而且，从缸5向上方突出的活塞杆6的上端部经由帽4而与外管1连结。另一方面，缸5设置于内管2的内侧，经由车轴侧支架3而与内管2连结。
[0024] 这样，减振器D夹装在外管1与内管2之间，当前叉F伸缩时，活塞杆6进出缸5而使减振器D伸缩。而且，当减振器D伸缩时，借助阻尼力产生要素的阻力来发挥妨碍前叉F的伸缩动作的阻尼力。
[0025] 在减振器D的外侧且管部件T的内侧形成有贮液室R。在贮液室R中贮存有工作油等液体，并且，在该液体的液面上方封入气体而形成气室G。在本实施方式中，贮液室R与缸5内连通，在减振器D伸缩时进出缸5的相当于活塞杆6的体积的液体在缸5内与贮液室R之间移动。由此，能够在贮液室R中对相当于活塞杆进出量的缸内容积变化和由于温度变化引起的液体的体积变化进行补偿。
[0026] 但是，减振器D的结构能够进行适当变更。例如，也可以在缸内设置能够膨胀收缩的气室，在上述气室内对相当于活塞杆进出量的缸内容积变化和由于温度变化引起的液体的体积变化进行补偿。此外，在本实施方式中，减振器D是单杆型，并且活塞杆6向活塞(未图示)的单侧延伸，但减振器也可以是双杆型，并且活塞杆向活塞的两侧延伸。
[0027] 接下来，与减振器D一起设置在管部件T内的悬架弹簧S是卷绕线材而形成的压缩螺旋弹簧，发挥与压缩量相符的弹性力。此外，悬架弹簧S设置于从缸5向上方突出的活塞杆6的外周，悬架弹簧S的上端经由帽4而被车身侧的外管1支承，悬架弹簧S的下端经由活塞杆引导件50而被缸5支承。这样，悬架弹簧S夹装在管部件T与缸5之间。
[0028] 而且，当前叉F收缩而使缸5进入外管1内时，悬架弹簧S的压缩量变大，从而悬架弹簧S的弹性力增大。该悬架弹簧S的弹性力使外管1与内管2分离且向使前叉F伸展的方向起作用。在前叉F中，利用悬架弹簧对车身进行弹性支承。
[0029] 在本实施方式中，悬架弹簧S中存在间距较大的部分和间距较小的部分，即使间距较小的部分较少，也设置于悬架弹簧S的轴向的一端。以下，设悬架弹簧S的轴向的一端所设置的间距较小的部分为小间距部s1、除此以外的部分为悬架弹簧主体s2。
[0030] 在前叉F收缩的情况下，设定成在朝向该前叉F的收缩侧的行程量变为最大且前叉F成为完全收缩状态之前，小间距部s1的线材紧贴(图2)。朝向前叉F的收缩侧的行程量是指，从基准位置(位置A)起朝向前叉F收缩的方向移动到任意的位置(位置B)时的位置A、B之间的距离，在完全收缩状态下为最大。例如，在设前叉F处于最伸展状态时的活塞杆6相对于缸5的位置为基准位置的情况下，前叉F朝向收缩侧的行程量等于活塞杆6从基准位置起的移动量(距离)。
[0031] 如图2所示，在小间距部s1的线材紧贴的状态下，小间距部s1成为筒状的间隔壁7，防止液体在小间距部s1的线材之间移动。另一方面，悬架弹簧主体s2中的至少一部分的间距设定成大于小间距部s1的间距，并设定成即使前叉F成为完全收缩状态，线材也不紧贴。
[0032] 此外，在本实施方式中，小间距部s1设置于悬架弹簧S的缸5的侧端，在浸渍于管部件T内液体中的状态下配置。而且，当前叉F朝向收缩侧的行程量大于规定值时，如图2所示，安装于活塞杆6的外周的缓冲橡胶8开始进入间隔壁7内。
[0033] 缓冲橡胶8是由橡胶(弹性体)形成的筒状的部件，通过压入而固定于活塞杆6的外周。在活塞杆6的外周且缓冲橡胶8的正上部固定有抵接部80，缓冲橡胶8的上端与抵接部80抵接。该抵接部80防止缓冲橡胶8相对于活塞杆6向上方错开。
[0034] 缓冲橡胶8的外径小于由小间距部s1形成的间隔壁7的内径。此外，如上所述，当前叉F朝向收缩侧的行程量大于规定值时，缓冲橡胶8进入间隔壁7内。然后，在缓冲橡胶8的外周与间隔壁7之间形成限制通道70，利用限制通道70对从间隔壁7的内侧朝向外侧的液体的流动施加阻力。
[0035] 因此，在前叉F收缩时，缓冲橡胶8在间隔壁7内向里侧(下方)前进的行程区域中，间隔壁7内的压力上升而产生妨碍前叉F的收缩动作的阻尼力。即，在该行程区域中，减振器D发挥的主要的阻尼力加上了限制通道70的阻尼力，因此，作为前叉F整体的对抗压缩的力增大。因此，能够使前叉F朝向收缩侧的行程速度(收缩速度)减小，缓和完全收缩时的冲击。
[0036] 限制通道70的阻尼力具有依赖于行程速度的特性，当行程速度上升时，该锁油机构的阻尼力增大，相反，当行程速度下降时，该锁油机构的阻尼力减小。因此，当缓冲橡胶8以某一程度的速度进入间隔壁7中时，限制通道70的阻尼力增大，该间隔壁7是前叉F收缩而形成的。但是，当前叉F进一步继续收缩而使行程速度下降时，限制通道70的阻尼力下降。图4的(a)表示该情形。图4的(a)是表示限制通道70的阻尼力的特性的图，横轴为前叉F继续收缩的经过时间，纵轴取限制通道70的阻尼力作为载荷。
[0037] 此外，当在缓冲橡胶8进入间隔壁7内之后前叉F进一步收缩时，如图3所示，缓冲橡胶8的下端与活塞杆引导件50抵接，缓冲橡胶8被该活塞杆引导件50和抵接部80压缩。然后，缓冲橡胶8发挥与压缩量相符的弹性力。缓冲橡胶8的弹性力使活塞杆6从缸5退出且向使前叉F伸展的方向起作用。
[0038] 缓冲橡胶8的弹性力具有依赖于行程位置(活塞杆6相对于缸5在轴向上的位置)的特性，朝向前叉F的压缩侧的行程量越大，该缓冲橡胶8的弹力越大，当前叉F成为最压缩状态时，该缓冲橡胶8的弹性力变为最大。图4的(b)表示该情形。图4的(b)是表示缓冲橡胶8的弹性力相对于行程量的特性的图，横轴为前叉F的行程量，纵轴设缓冲橡胶8的弹力为载荷。
[0039] 这样，缓冲橡胶8能够不依赖于行程速度地发挥弹性力。因此，即使在前叉F的接近完全收缩时，行程速度下降并且限制通道70的阻尼力变小，也能够利用缓冲橡胶8的弹性力妨碍前叉F的收缩动作。即，即使前叉F接近完全收缩状态并且收缩速度减小，也能够利用缓冲橡胶8提高对抗收缩的载荷而获得刚性感。因此，该前叉F防止在前叉F完全收缩时给乘客带来如载荷前冲的不舒适感，能够提高车辆的乘坐感受。
[0040] 并且，当改变缓冲橡胶8的硬度或者形状等时，前叉F完全收缩时的感觉发生改变。因此，通过将缓冲橡胶8变更为不同的硬度或者形状的缓冲橡胶，能够进行调整。此外，由于容易进行缓冲橡胶8的变更，所以也容易进行调整，能够进一步提高车辆的乘坐感受。
[0041] 以下，说明本发明的一个实施方式涉及的前叉F的作用效果。
[0042] 本实施方式的前叉F具有：伸缩型的管部件T，其具有外管(车身侧管)1和内管(车轴侧管)2；减振器D，其具有缸5和以能够沿轴向移动的方式插入缸5内的活塞杆6，并夹装在外管1与内管2之间；悬架弹簧S，其是卷绕线材而形成的螺旋弹簧，该悬架弹簧S夹装在管部件T与缸5之间，并且在前叉F朝向收缩侧的行程量变为最大之前，与轴向的一端部的线材紧贴而形成筒状的间隔壁7；以及缓冲橡胶8，其安装于活塞杆6，并能够进入间隔壁7内。而且，当缓冲橡胶8进入间隔壁7内时，在间隔壁7与缓冲橡胶8之间形成限制通道70，该限制通道70对从间隔壁7内向外侧移动的流体的流动施加阻力。此外，当在形成限制通道70之后缓冲橡胶8进一步进入间隔壁7内时，缓冲橡胶8被压缩。
[0043] 根据该结构，当缓冲橡胶8开始进入间隔壁7内时，减振器D发挥的阻尼力加上了限制通道70的阻尼力，所以作为前叉F整体的对抗压缩的力变大，能够使前叉F的收缩速度减小而缓和完全收缩时的冲击。
[0044] 并且，根据上述结构，即使前叉F的行程速度下降且限制通道70的阻尼力变小，当前叉F在缓冲橡胶8进入间隔壁7内之后进一步收缩时，缓冲橡胶8也发挥功能而使前叉F向伸展方向施力。因此，由于能够在前叉F完全收缩时获得刚性感，并能够防止给乘客带来如载荷前冲的不舒适感，所以能够提高车辆的乘坐感受。
[0045] 除此以外，根据上述结构，即使替代现有的锁油盒，形成有间隔壁7，也不产生部件的复杂化和增加，缓冲橡胶8能够形成得价格比现有的锁油构件低，所以能够减少前叉F的成本。
[0046] 此外，在本实施方式中，缓冲橡胶8由一个橡胶片构成。因此，能够削减前叉F的部件数量而使成本更低价。但是，缓冲橡胶也可以构成为具有硬度或者形状等不同的两个以上的橡胶片。这样，当组合使用硬度或者形状等不同的两个以上的橡胶片时，能够进行更加精细的调整，所以能够进一步提高车辆的乘坐感受。
[0047] 此外，在本实施方式中，减振器D为直立型，活塞杆6与外管(车身侧管)1连结，并且，缸5与内管(车轴侧管)2连结。并且，缸5设置于内管(车轴侧管)2内，在向缸5外突出的活塞杆6的外周上安装有缓冲橡胶8。而且，悬架弹簧S将小间距部(一端部)s1朝向缸5侧，并夹装在缸5与外管(车身侧管)1之间。
[0048] 根据上述结构，与在缸5上安装缓冲橡胶8的情况相比，容易安装缓冲橡胶8，能够简化前叉F的结构。但是，也可以使减振器为倒立型，将活塞杆与车轴侧管连结，将缸与车身侧管连结。优选地，在这样的情况下，在将间隔壁7配置于管部件T内的液中之后，将悬架弹簧S的小间距部s1朝向缸相反侧，经由活塞杆引导件等而将缓冲橡胶安装在缸上，当然可以这么做。而且，无论缓冲橡胶8的结构如何，都能够进行这样的变更。
[0049] 此外，在本实施方式中，管部件T为倒立型，外管1成为车身侧管，内管2成为车轴侧管。但是，也可以是，管部件为直立型，外管成为车轴侧管，内管成为车身侧管。无论缓冲橡胶8的结构、减振器D的样式和悬架弹簧S的朝向如何，都能够进行这样的管部件的变更。
[0050] 此外，在本实施方式中，在悬架弹簧S的一端设置小间距部s1，由该小间距部s1形成间隔壁7。但是，能够形成间隔壁7的悬架弹簧S的一端部设定成在缓冲橡胶8进入时该部分的线材紧贴而形成间隔壁7即可，也可以不一定是间距较小的部分。
[0051] 此外，间隔壁7在缓冲橡胶8被压缩之前形成即可，还可以适当地变更形成间隔壁7的时机。例如，也可以在车重的载荷施加到前叉F的1G状态下形成间隔壁7，还可以在1G状态上施加一名乘客的载荷的乗车1G状态下形成间隔壁7。此外，也可以预先将悬架弹簧的一端部密卷，从而由该密卷部形成间隔壁7。在这些情况下，缓冲橡胶8在形成间隔壁7之后进入，因此，能够延长可获得限制通道70的阻尼力的行程程度。并且，只要能够使得悬架弹簧主体s2的弹簧特性成为期望的悬架弹簧S的弹簧特性即可，能够使悬架弹簧S的设计较简单。
[0052] 但是，也可以在将缓冲橡胶8插入悬架弹簧S的一端部之后形成间隔壁7，然后缓冲橡胶8被压缩。并且，缓冲橡胶8进入间隔壁7内所需的前叉F的行程量能够根据间隔壁7的轴向长度、缓冲橡胶8的位置等任意地设定。此外，悬架弹簧主体s2的结构能够与期望的悬架弹簧S的弹簧特性对应地适当变更，当然与可以在该悬架弹簧主体s2上设置间距较小的部分和间距较大的部分。
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