CN103538668B - 跨乘式车辆 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种跨乘式车辆，所述跨乘式车辆具备：与把手相连的转向杆（11）；转向杆（11）插通的头管（3）；以及设置于头管（3）的端部，且密封头管（3）与转向杆（11）之间的间隙的环状的密封件（40）。密封件（40）具有设置于内周缘部的唇部（41）和设置于外周缘部的卡止部（42），卡止部（42）卡止于头管（3）的内周面上，唇部（41）相对于转向杆（11）的外周侧可滑动地与其施力接触。

Description

跨乘式车辆

技术领域

本发明涉及摩托车、电动摩托车和三轮摩托车（motor-trike）等跨乘式车辆，特别是涉及具备用于防止异物进入至头管内的结构的跨乘式车辆。

背景技术

日本实公平6–37034号公报公开了跨乘式车辆的转向装置的一个示例。该转向装置具备与把手相连且插通于圆筒状的头管的转向杆，转向杆由头管支持且与把手一起转动。

头管在其端部具有保持轴承的轴承保持部，转向杆由轴承可旋转地支持。在转向杆的外周中比头管靠近上方部位的位置上螺纹结合有螺母。在将转向杆插通于保持轴承的头管后，通过转动螺母而使转向杆向下方移动，轴承被按压于轴承保持部上并被固定于头管上。此外，为了防止水、垃圾等进入头管内，在头管的端部上设有具有密封功能的盖构件。

在上述转向装置中，盖构件的内周缘部夹在轴承的上表面与转向螺母（steernut）的下表面之间。盖构件覆盖头管的开口，在盖构件的外周缘部上设有在比头管的外周面靠近半径方向外侧的位置向下方突出的密封保持部。在密封保持部的内周面上安装有密封构件，密封构件的唇部紧贴于头管的外周面。

在该结构中，为了使密封构件恰当地发挥密封功能，需要控制头管的外周面至密封保持部之间的距离。于是，必须加工头管的外周面，从而可能导致头管的制造变得复杂。又，来自驾驶员的目光容易到达头管的上端部，在盖构件覆盖这样的地方时，可能导致转向装置的美观的下降。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供跨乘式车辆的转向装置时，抑制头管的制造变得复杂的情况且提高美观。

本发明是为了实现上述目的而做出的。根据本发明的跨乘式车辆具备：与把手相连的转向杆；所述转向杆插通的头管；以及设置于所述头管的端部，且密封所述头管与所述转向杆之间的间隙的环状的密封件，所述密封件具有设置于内周缘部的唇部和设置于外周缘部的卡止部，所述卡止部卡止于所述头管的内周面上，所述唇部相对于所述转向杆的外周侧可滑动地被其施力且与其接触。

根据上述结构，设置于外周缘部的卡止部卡止于头管的内周面上。头管的内周面为了被转向杆插通，原本就进行一定的尺寸控制。因而，当在头管的端部上设置密封件时，能够避免在头管上新增进行特别的尺寸控制的地方的情况。因此，能够抑制头管的制造变得复杂的情况。又，当采用使密封件卡止于头管的内周面上的结构时，能够避免密封件覆盖在头管的端部上的情况，还能够使密封件小型化，从而能够提高转向装置的美观。

上述及其他的本发明的目的、特征和效果，能够在参照附图的下述详细说明中得以明确。

附图说明

图1是示出根据本发明的实施形态的跨乘式车辆的转向装置的左视图。

图2是示出图1所示的转向杆的上端部的周围的剖视图。

图3是图2的部分放大图。

具体实施方式

以下，参照附图说明本发明的实施形态。对于相同或对应的要素，在所有附图中标以相同的符号，且省略重复的详细说明。另外，在下述说明中的方向概念，以骑乘于跨乘式车辆上的驾驶员观察的方向为基准。

图1是示出根据本发明的实施形态的跨乘式车辆的转向装置的左视图。如图1所示，摩托车、电动摩托车、三轮摩托车、ATV（All-TerrainVehicle：全地形车）等跨乘式车辆具备根据驾驶员的操作而使前轮1转向的转向装置10。转向装置10具有插通于构成车身框架2的前部的圆筒状的头管3内的转向杆11。转向杆11的上端部固定于上支架12，转向杆11的下端部固定于下支架13。上支架12和下支架13在转向杆11的轴线方向上远离且平行地配置。在上支架12和下支架13上固定有在左右夹着转向杆11的一对前叉14。前叉14与转向杆11平行地延伸。前叉14从上支架12向下方延伸，并贯通下支架13。前轮1配置于一对的前叉14的下端部之间，并可旋转支持于前叉14的下端部。

转向杆11通过上支架12，与固定于上支架12的上表面的把手（不图示）相连。驾驶员转动把手时，连接于该把手上的转向杆11被头管3引导并转动。在头管3的上端部和下端部上分别保持有轴承15、16，转向杆11由这些上下的轴承15、16支持并转动。伴随该转向杆11的转动，上支架12、下支架13和前叉14绕着转向杆11的旋转轴线转动。借助于此，前轮1对应于把手的转动而转向。

图2是沿着图1的Ⅱ－Ⅱ线剖切而示出头管3的上端部周围的剖视图。图3是图2的部分放大图。如图2所示，头管3在上端具有圆环状的上端面20和由上端面20区划的圆形的开口21。头管3由铝合金等金属材料铸模成型。其后，在头管3的内周面等需要尺寸控制的地方进行机械加工，具体来说是进行切削加工。头管3具有在比上端部靠近下方的位置从上端部内周面向径向内侧突出的突部22，包含突部22和比突部22靠近上侧的部分的筒状部23构成保持轴承15的轴承保持部24。这样，轴承保持部24设置于头管3的上端部内周侧。轴承保持部24为了尺寸控制而进行切削加工。

轴承15具有外轮25、内轮26和滚动体27。轴承15通过开口21从头管3的上方嵌入轴承保持部24。外轮25以外周面匹配于筒状部23的内周面且下端面抵接突部22的上表面的方式设置于头管3内，借助于此轴承15由轴承保持部24保持。内轮26安装于插通头管3的转向杆11的外周面。

轴承15由单列的角接触球轴承（AngularContactBallBearing）构成，借助于此能够支持转向杆11的径向负荷和轴向负荷两者。而且，外轮25与内轮26在轴线方向上偏离，外轮25在被轴承保持部24保持的状态下，相对于内轮26在下方偏离。因此，外轮25的下端面位于比内轮26的下端靠近下方的位置，因而内轮26的下端配置于比突部22的内周面靠近上方的位置。另一方面，内轮26的上端面位于比外轮25的上端靠近上方的位置。外轮25和滚动体27的上端面位于比头管3的上端面20靠近下方的位置。内轮26的上端面配置于比外轮25和滚动体27的上端面靠近上方的位置，在本实施形态中，位于比头管3的上端面20靠近下方的位置。后述的卡止周壁部43与内轮26的外周面相对，因此能够防止外轮25和内轮26分别与卡止周壁部43之间的干扰，因为具有卡止周壁部43即使密封件40整体的轴线方向尺寸变大，也能够防止与该密封件40接触的后述的圆筒筒部32的轴线方向尺寸的大型化。

内轮26的上端面位于比头管3的开口靠近下方的位置，借助于此轴承15完全容纳于头管3内。于是，在头管3的上端部上，在开口21与外轮25的上端之间确保在轴线方向上比较大的尺寸。在头管3的上端部上形成有由筒状部23的内周面上部、外轮25的上端和内轮26的内周面上部包围的截面为圆环状的圆环空间28。特别是，外轮25的上端部与外轮25的下端部相比径向的板厚小。因此，圆环空间28的径向尺寸也变得比较大。

在如上所述在轴承保持部24上保持有轴承15的状态下，转向杆11插通于头管3。转向杆11在头管3的上端部上插通于内轮26的内周侧，由轴承15可旋转地支持。在转向杆11的外周面上，比预想到与内轮26的内周面会紧贴的部分靠近上侧的部分上形成螺丝29，在转向杆11的外周面的螺丝29上螺纹结合有转向螺母30。转动转向螺母30而使其沿着转向杆11的轴线向下方移动时，转向螺母30的下端面抵接内轮26的上端面。拧紧转向螺母30时，轴承15（外轮25的下端面）被按压于突部22的上端面。这样，使用转向螺母30，能够将轴承15牢固地保持于轴承保持部24上。

转向螺母30包含下部螺母30A和上部螺母30B，下部螺母30A具有异形筒部31和圆形筒部32。异形筒部31在轴线方向上观察时具有非圆形的外形，圆形筒部32在轴线方向上观察时具有圆形的外形。上部螺母30B具有与下部螺母30A的异形筒部31相同的形状。在本实施形态中，异形筒部31和上部螺母30B分别具有在其外周面上在圆周方向上以等间隔形成的凹槽36、37。

首先，在下部螺母30A的异形筒部31上选配扳手等的紧固工具来拧紧下部螺母30A。异形筒部31位于比圆形筒部32靠近上方的位置。因此，即使使下部螺母30A移动至下方，也能够使异形筒部31从开口21向上方露出，能够容易地进行使用紧固工具的拧紧。另外，异形筒部31因具有凹槽而在轴线方向上观察时具有非圆形的外形，因此利用该凹槽能够容易地进行使用紧固工具的拧紧。圆形筒部32构成转向螺母30（下部螺母30A）的下端部，圆形筒部32的下端面抵接于内轮26的上端面。在本实施形态中，轴承15完全容纳于头管3内，因此圆形筒部32的下端部通过开口21仅到达至头管3内，但圆形筒部32的上端部从开口21向上方露出。构成转向螺母30的下部螺母30A和上部螺母30B为了螺纹结合于转向杆11的外周面而在轴线方向上具有贯通孔33，在贯通孔33的内周面上形成有与转向杆11的螺丝29螺纹结合的内螺纹34。内螺纹34也可以不被设置为从异形筒部31到圆形筒部32地在转向螺母30的整个轴线方向上。

如上所述拧紧下部螺母30A后，在异形筒部31的上端面上载置有垫片（washer）35。垫片35具有向半径方向突出的多个爪38、39，其中的一部分的爪38朝下地折弯且卡止于下部螺母30A的凹槽36。作为这样的状态，拧紧上部螺母30B且垫片35夹在上部螺母30B与下部螺母30A之间。上部螺母30B的凹槽37的周方向位置与垫片35的剩下的爪39的周方向位置匹配。而且，该剩下的爪39朝上地折弯且卡止于上部螺母30B的凹槽37。如上所述将转向螺母30进行上下分割，因此在整体上能够轻量化。使垫片35介于被上下分割的下部螺母30B和上部螺母30A之间，设置于垫片上的爪38、39既卡止于下部螺母30A也卡止于上部螺母30B，因此能够防止下部螺母30A的脱落或松动。

在头管3的上端部上设有环状的密封件40。密封件40的至少密封部分（例如唇部41）由橡胶材料等比较柔软的材料制成。通过设置这样的密封件40，密封在头管3的上端部上形成的、头管3与转向杆11之间的间隙。

密封件40具有设置于其内周缘部上的唇部41和设置于其外周缘部上的卡止部42。卡止部42卡止于头管3的内周面端部（在此为上端部），借助于此能够阻止密封件40向下方和径向的移动。唇部41相对于位于转向杆11的外周侧的转向螺母30的圆筒筒部32可滑动地被其施力且与其接触。

在此，头管3的上端部内周面由于转向杆11的插通和/或轴承15的设置，成为需要一定的尺寸控制的地方。卡止部42设置于密封件40的外周缘部，抵接该头管3的上端部内周面且能够阻止该密封件40向下方的移动。因此，当在头管3的上端部上设置密封件40时，不需要重新切削加工用于抵接密封部分（例如唇部41）的密封抵接面。即，能够避免在头管3上新增进行特别的尺寸控制的地方的情况。因此，能够抑制头管3的制造变得复杂的情况。反之，唇部41设置于密封件40的内周缘部。因而，能够将唇部41的半径和周长设置为较短。因此，能够降低由紧贴滑动而产生的转向杆11的转动阻力，从而能够改善转向手感。

如图3所示，卡止部42形成为具有弯曲截面的环状。卡止部42具有：圆筒状的卡止周壁部43、以及连接于卡止周壁部43且从卡止周壁部43的基端部向径向外周侧突出的卡止法兰部44，卡止周壁部43和卡止法兰部44在截取通过轴线的截面时形成作为弯曲截面的一个示例的大致L字。密封件40形成为卡止周壁部43的梢端相对于卡止法兰部44向下方突出，并从上方安装于头管3的上端部。卡止周壁部43在紧贴的状态下从开口21进入头管内。卡止周壁部43的外径与筒状部23的内径相比稍大，借助于此卡止周壁部43以向径向被挤压的状态紧贴于头管3的上端部内周面（即筒状部23的内周面）。卡止法兰部44的下端面紧贴于头管3的上端面20，卡止周壁部43的外周面与卡止法兰部44的下端面形成的角落部45紧贴于头管3的上端面20与筒状部23的内周面形成的开口21的缘部。

如上所述，具有弯曲截面的环状的卡止部42卡止于头管3的内周面和头管3的上端面20。因此，密封件40的外周缘部在头管3的开口21的缘部的整个圆周上紧贴内周面和上端面20。因此，能够将密封件40牢固地固定于头管3，从而能够通过卡止部42密封头管3与转向杆11之间的间隙。

在卡止部42中埋入有增强件46。增强件46由钢材、铝合金等的金属材料制成。在将增强件46埋入卡止部42时，即使将柔软的唇部41设置于密封件40的内周缘部，在将转向杆11组装于头管3时唇部41也不会过度变形从而能够正确地安装密封件40。又，借助于将增强件46埋入卡止部42，能够保持卡止部42如上所述卡止于头管3的状态，从而密封件40能够恰当地发挥密封性能。

在本实施形态中，增强件46形成为与卡止部42相同的形状，当截取轴线通过的截面时具有大致L字的弯曲截面。增强件46具有：埋入卡止周壁部43内的增强周壁部47、和从增强周壁部47连接且埋入卡止法兰部44内的增强法兰部48。增强周壁部47形成为圆筒状，增强法兰部48从增强周壁部47的上端部向径向外周侧突出且形成为圆环状。如上所述，增强件46与卡止部42一样具有弯曲截面，当其从卡止周壁部43横跨卡止法兰部44地埋入卡止部42内时，当卡止法兰部44从上端面20卷上时，增强件46发挥弹力将此抑制。因此，能够合适地保持卡止部42卡止于头管3的上端面20和内周面的状态。

增强件47在密封件40的上部区域被从厚度方向两侧夹住，在密封件40的下部区域，内周面朝向内部露出。通过减少如上所述从两侧夹住的区域，在形成卡止部42和唇部41后，能够易于将增强件47埋入它们中。即，如果在卡止部42的上部区域形成用于埋入增强件47的袋状空间，同时使该空间在卡止部42的下部区域开放，则之后能够将增强件47简单地埋入该开放的空间中。

在根据本实施形态的密封件40中，增强件47仅配置于卡止部42。在唇部41或连接唇部41和卡止部42的部分上没有设置增强件47，因此在唇部41附近能够提高柔软性。因此，能够防止密封件40与转向杆11一起转动的情况，从而能够使在唇部41与位于转向杆11的外周侧的转向螺母30的圆形筒部32之间进行滑动接触。

密封件40的卡止法兰部44的外缘的半径R44比头管3的端面20的外缘的半径R20短。因而，卡止法兰部44的外周缘位于比头管3的外周缘靠近径向内周侧的位置。因此，能够使密封件40尽可能地小型化。又，跨乘式车辆的驾驶员的目光比较容易到达头管3的上端部，但能够避免头管3的上端部完全被橡胶材料覆盖的情况，借助于此提高转向装置10的美观。又，卡止部42卡止于内周面和上端面20，加之增强件47内藏于卡止部42，因此即使缩小卡止法兰部44的外缘的半径R44，也能够将密封件40牢固地卡止和紧贴于头管3，从而能够充分地确保密封性能。

唇部41被转向螺母30的圆形筒部32的外周面32a向径向施力且与其接触，从而在圆形筒部32的外周面32a上被其向径向挤压。借助于此，利用唇部41密封头管3与转向杆11之间的间隙。如上所述在本实施形态中，圆形筒部32的外周面32a形成于转向杆11的外周侧，且作为用于抵接唇部41的唇部抵接面发挥作用。

唇部41位于比内轮26的上端面靠近上方的位置，且接触于转向螺母30的圆形筒部32的外周面。卡止周壁部43的梢端（下端）配置于所述的圆环空间内，位于比外轮25的上端靠近上方的位置且位于比内轮26的外周面靠近径向外周侧的位置。如上所述，密封件40配置为从上方覆盖轴承保持部24，且与保持于轴承保持部24的轴承15隔开。因此，能够防止异物进入轴承保持部24的情况，从而能够顺利地进行转向杆11的转动。又，能够防止轴承15成为密封件40的滑动阻力的情况，从而提高转向手感。

在本实施形态中，卡止部42进入头管3内且卡止于头管3，另一方面在头管3的上端部内周侧上保持有用于支持转向杆11的轴承15。该轴承15作为外轮25和内轮26在轴线方向上偏离的角接触球轴承，使外轮25的上端位于比内轮26的上端面靠近下方的位置。因此，即使增大卡止周壁部43的轴线方向长度，也能够容易地避免与轴承15（例如外轮27的上端）接触的情况，从而能够使卡止部42牢固地卡止于头管3的端面和内周面。轴承15在严格的尺寸控制下制成，轴承保持部24也在一定的尺寸控制下制成。因此，将轴承15设置于轴承保持部24上时，能够得到上端面20至外轮25的上端的距离L23（或距离范围）。卡止周壁部43的轴线方向长度（在此，指卡止法兰部44的下端面至卡止周壁部43的梢端的轴线方向长度）L43设定为比该距离L23短。因此，能够避免卡止周壁部43与外轮25干扰的情况。

圆形筒部32的大致全部位于比头管3的上端面20靠近上方的位置。唇部41紧贴于该圆形筒部32的外周面。因此，密封件40随着从设有唇部41的内周缘部向设有卡止部42的外周缘部行进而向下方倾斜。于是，能够防止水等异物积存于设有唇部41的内周缘部的情况。因此，能够防止异物冲破唇部41而进入头管3与转向杆11之间的间隙的情况。唇部41具有具备在轴线方向上并列的两层唇部的双唇结构。如上所述采用双唇结构，因此能够抑制来自上方的异物冲破唇部41而从轴线方向进入的情况。

唇部41的上端部至下端部的轴线方向长度L41比圆形筒部32的轴线方向长度L32短。于是，当组装转向杆11时，即使例如来自下端侧的误差累积，转向螺母30的相对于密封件40的上下方向的相对位置发生变化，密封件40与转向杆11（转向螺母30）之间的接触压力也几乎不变。因此，能够防止密封性和转向手感由于车身组装的累积误差而导致各个体有偏差的情况，从而能够使唇部41紧贴于圆形筒部32的外周面。换言之，能够没有个体差异地提供转动阻力小且能够顺利地进行转向操作的车辆。又，由于是密封件40卡止于头管3且不与转向杆11一起转动的结构，因而也能够防止由于转向杆11的转动而导致的惯性力矩的增加，从而能够顺利地进行转向操作。

至此说明了本发明的实施形态，但是上述结构在本发明的范围内可适当进行变更。例如，上述结构也可以设置于转向杆11的下端部。

Claims (6)

1.一种跨乘式车辆，具备：

与把手相连的转向杆；

所述转向杆插通的头管；

保持于设置于所述头管的端部内周侧的轴承保持部上，且可转动地支持所述转向杆的轴承；

与所述轴承的端面抵接，且在轴线方向上观察时具有圆形的外形的圆形筒部；以及

设置于所述头管的端部，且密封所述头管与所述转向杆之间的间隙的环状的密封件，

所述密封件具有设置于内周缘部的唇部和设置于外周缘部的卡止部，所述卡止部卡止于所述头管的内周面上，所述唇部相对于独立于所述轴承设置的所述圆形筒部的外周面可滑动地被其施力且与其接触。

2.根据权利要求1所述的跨乘式车辆，其特征在于，所述卡止部形成为具有弯曲截面的环状，且紧贴于所述头管的所述内周面和所述头管的端面，所述卡止部的外周缘位于比所述头管的端面的外周缘靠近半径方向内周侧的位置，还具备与所述转向杆螺纹结合并且与所述轴承的所述端面抵接的转向螺母，所述圆形筒部构成所述转向螺母中与所述轴承的所述端面抵接的部分。

3.根据权利要求2所述的跨乘式车辆，其特征在于，所述密封件具有埋入所述卡止部中的增强件，所述增强件形成为具有弯曲截面的环状；所述圆形筒部中，所述唇部所滑动的部分具有比所述轴承的内轮小的外径。

4.根据权利要求1至3中的任意一项所述的跨乘式车辆，其特征在于，所述密封件随着从所述内周缘部向所述外周缘部行进而向下方倾斜；

所述圆形筒部中，所述唇部所滑动的部分位于与所述头管的所述内周面相比靠近半径方向内周侧的位置；

所述唇部藉由所述密封件从所述卡止部向半径方向内周侧延伸而接近所述圆形筒部；

所述轴承保持部配置于所述头管的所述内周面和所述转向杆的外周面之间。

5.根据权利要求1至3中的任意一项所述的跨乘式车辆，其特征在于，在所述圆形筒部的所述外周面上形成有用于抵接所述唇部的唇部抵接面，所述唇部抵接面与异形筒部在轴线方向上邻接，所述唇部抵接面的轴线方向长度比所述唇部的上下方向长度长。

6.根据权利要求1至3中的任意一项所述的跨乘式车辆，其特征在于，

所述跨乘式车辆还具备：所述密封件覆盖所述轴承保持部，且与保持于所述轴承保持部上的所述轴承隔开地配置，

还具备与形成于所述转向杆的外周面上的螺丝螺纹结合的转向螺母，

在所述转向杆的外周面上，设置有转向螺母所螺纹结合的螺丝，和与在轴线方向上远离所述螺丝的所述轴承的内轮的内周面紧贴的紧贴部分；

所述圆形筒部中，所述唇部所滑动的部分在轴线方向上位于所述螺丝与所述紧贴部分之间的位置。