CN107850169A - 缓冲器 - Google Patents

Abstract

缓冲器(A)包括：缓冲器主体(1)；弹簧支架(21)，其用于支承悬挂弹簧(2)的一端并能沿缓冲器主体(1)的轴向移动；千斤顶(3)，其用于调整弹簧支架(21)的位置；以及辅助弹簧(22)，其安装在弹簧支架(21)与千斤顶(3)之间。

Description

缓冲器

技术领域

本发明涉及一种缓冲器。

背景技术

以往，缓冲器被利用为用于支承两轮车或三轮车等跨骑型车辆的后轮。在这种缓冲器中存在如下这种缓冲器：能够通过利用千斤顶使支承悬挂弹簧的一端的弹簧支架移动来调整车辆高度(例如参照日本JP2010-149548A)。

发明内容

在能够调整车辆高度的缓冲器中，在想要增加车辆高度的调整量的情况下，优选的是在不改变悬挂弹簧的前提下增加车辆高度调整量。这是因为，对已经达到最佳设计的悬挂弹簧重新进行设计比较麻烦。

然而，在以往的缓冲器中，当在不改变悬挂弹簧的前提下只增加了车辆高度调整量的情况下，在缓冲器完全伸长了时，可能处于载荷不作用于悬挂弹簧而悬挂弹簧能够沿轴向自如移动的状态，即，处于悬挂弹簧松动的状态。当悬挂弹簧松动时，例如正在利用悬挂弹簧的弹性力对用于驱动弹簧支架的千斤顶进行支承的情况下，千斤顶的位置可能偏移，或者千斤顶可能下落。另外，即使防止了千斤顶的位置偏移，但在悬挂弹簧松动的状态下，也有可能在缓冲器伸长了时弹簧支架与千斤顶分开，在缓冲器收缩了时千斤顶与弹簧支架抵接而发出异常声响，或者弹簧支架与千斤顶的相对位置可能偏移。另外，在改变悬挂弹簧而消除松动的情况下，必须减小悬挂弹簧的弹簧常数。如此，当减小悬挂弹簧的弹簧常数时，悬挂弹簧变得紧密，有可能重量大幅增加。

本发明的目的在于，提供一种即使在不改变悬挂弹簧的前提下增加了车辆高度调整量的情况下，也能防止悬挂弹簧松动的缓冲器。

根据本发明的一形态，提供一种缓冲器，该缓冲器包括：缓冲器主体；弹簧支架，其用于支承悬挂弹簧的一端并能沿所述缓冲器主体的轴向移动；千斤顶，其用于调整所述弹簧支架的位置；以及辅助弹簧，其安装在所述弹簧支架与所述千斤顶之间。

附图说明

图1是简化表示安装有本发明的实施方式的缓冲器的车辆的侧视图。

图2是局部剖切地表示本发明的实施方式的缓冲器的无负荷状态的主视图。在中心线的右侧表示使活塞最大程度前进了的状态，在中心线的左侧表示使活塞最大程度后退了的状态。

图3是局部剖切地表示本发明的实施方式的缓冲器的1G状态的主视图。在中心线的右侧表示使活塞最大程度前进了的状态，在中心线的左侧表示使活塞最大程度后退了的状态。

图4是将图2的一部分放大后得到的图。

具体实施方式

以下，参照附图说明本发明的实施方式。在几个附图中所标注的相同附图标记表示相同的零件。

如图1所示，本发明的实施方式的缓冲器A安装在作为自动两轮车的车辆V的车身B与后轮W之间。如图2所示，缓冲器A包括：缓冲器主体1；悬挂弹簧2，其设于缓冲器主体1的外周；弹簧支架20，其用于支承悬挂弹簧2的图2中的下端；弹簧支架21，其用于支承悬挂弹簧2的图2中的上端；千斤顶3，其用于调整弹簧支架21的位置；以及辅助弹簧22，其安装在弹簧支架21与千斤顶3之间。

缓冲器主体1包括筒状的外壳10和能够移动地插入到外壳10内的杆11，缓冲器主体1发挥对外壳10与杆11在轴向上的相对移动进行抑制的阻尼力。在外壳10设有托架12，在杆11设有托架13，位于外壳10侧的托架12与车身B相连结，位于杆11侧的托架13借助未图示的连杆与支承后轮W的摆臂b1(图1)相连结。因此，当由路面的凹凸产生的冲击输入到后轮W时，杆11相对于外壳10进出而缓冲器主体1伸缩，发挥阻尼力。并且，悬挂弹簧2与缓冲器主体1一起伸缩，结果缓冲器A伸缩。

悬挂弹簧2是将线材呈螺旋状卷绕而形成的螺旋弹簧，在被压缩时，该悬挂弹簧2发挥克服该压缩的弹性力。支承悬挂弹簧2的图2中的下端的弹簧支架20形成为环状并设在杆11的外周。利用图2中的下侧的托架13限制弹簧支架20相对于杆11向图2中的下方移动。另外，支承悬挂弹簧2的图2中的上端的弹簧支架21形成为环状并设在外壳10的外周。弹簧支架21经由辅助弹簧22被千斤顶3支承。

在外壳10的图2中的上端部外周设有向径向外侧突出的凸缘14。外壳10的比凸缘14靠图2中的下侧的外周被筒状的引导件15覆盖。弹簧支架21的内周面与引导件15的外周滑动接触，弹簧支架21沿外壳10的轴向移动自如。在引导件15的轴向的两端部分别设有沿周向形成的环状槽(未图示)。弹性挡环16、17嵌入在各环状槽内。在引导件15的这些环状槽之间部分的外周从图2中的下侧依次按照弹簧支架21、辅助弹簧22以及千斤顶3的后述的千斤顶主体30的顺序纵向排列配置有弹簧支架21、辅助弹簧22以及千斤顶3的后述的千斤顶主体30，利用弹性挡环16、17防止上述这些部件脱出。

千斤顶3包括千斤顶主体30、用于对千斤顶主体30供给工作油的泵31以及用于驱动泵31的电动机32。泵31以及电动机32可以采用任意结构，能够采用公知的结构，因此省略详细的说明。在泵31为齿轮泵的情况下，泵31廉价，并且耐久性优异，能够快速地向千斤顶主体30供给工作油。

千斤顶主体30包括：筒状的外壳33，其具有设在引导件15的外周的环状的基部33a和自基部33a的外周部向图2中的下方延伸的筒部33b；以及环状的活塞34，其滑动自如地插入到外壳33的筒部33b内。在基部33a与引导件15之间、活塞34与引导件15之间、活塞34与筒部33b之间分别配置有环状的O型密封圈(未图示)，利用O型密封圈将上述基部33a与引导件15之间的间隙、活塞34与引导件15之间的间隙以及活塞34与筒部33b之间的间隙密封。被基部33a、筒部33b、活塞34以及引导件15围起来的环状的空间成为液室L，填充有工作油。

液室L经由软管等与泵31相连接，当自泵31向液室L供给工作油时，活塞34向图2中的下方前进，液室L的容积扩大。相反，当利用泵31将液室L内的工作油排出时，活塞34向图2中的上方后退，液室L的容积缩小。

辅助弹簧22配置在引导件15的外周，并且安装在千斤顶主体30与弹簧支架21之间。辅助弹簧22是将线材呈螺旋状卷绕而形成的螺旋弹簧，当被压缩时，该辅助弹簧22发挥克服压缩的弹性力。辅助弹簧22的图2中的下方侧的一端由弹簧支架21支承，上方侧的另一端由活塞34支承。辅助弹簧22的内径为活塞34的内径以上，辅助弹簧22的外径为活塞34的外径以下。由此，当使活塞34向图2中的上方移动时，如图2中的左侧所示，辅助弹簧22保持被活塞34支承的状态进入筒部33b内。

用于支承辅助弹簧22的一端的弹簧支架21如上所述也支承悬挂弹簧2的图2中的上方侧的端部，因此辅助弹簧22和悬挂弹簧2经由弹簧支架21串联连接。

在将这样串联连接的悬挂弹簧2、弹簧支架21以及辅助弹簧22加在一起的结构作为弹簧构件S时，弹簧构件S的弹性力作用于活塞34，因此千斤顶主体30被该弹性力推压于凸缘14。另外，由于利用图2中的上侧的弹性挡环17防止被弹簧构件S的弹性力推压于凸缘14的千斤顶主体30的外壳33相对于引导件15脱出，因此利用凸缘14和弹性挡环17限制引导件15相对于外壳10沿轴向移动。另外，由于弹簧构件S的弹性力也作用于图2中的下侧的弹簧支架20，因此弹簧支架20被该弹性力推压于托架13。因此，当缓冲器主体1伸缩时，弹簧构件S伸缩，利用弹簧构件S对车身B进行弹性支承。

在图2中表示未施加负荷的无负荷状态的缓冲器A。在无负荷状态下，缓冲器A为自然长度，缓冲器主体1处于完全伸长了的状态。在图2中的中心线的右侧表示使活塞34向下方最大程度前进了的状态，在图2中的中心线的左侧表示使活塞34向上方最大程度后退了的状态。

如图2中的右侧所示，在无负荷状态下，在使活塞34最大程度前进了的状态下，辅助弹簧22使悬挂弹簧2以一定量挠曲而施加初始挠曲，对悬挂弹簧2施加预定的初始载荷。另外，将弹簧支架21设计成即使在使活塞34最大程度前进了的状态下，该弹簧支架21也不会与图2中的下侧的弹性挡环16发生干扰。另外，通过设置弹性挡环16，在组装缓冲器A时，能够防止弹簧支架21受到辅助弹簧22的弹性力而自引导件15脱出，能够使缓冲器A的组装作业容易进行。但是，在完成了缓冲器A的组装的状态下，弹性挡环16配置在不与弹簧支架21发生干扰的位置，因此不会妨碍弹簧支架21的移动。

另外，如图2中的左侧所示，在无负荷状态下，在使活塞34最大程度后退了的状态下，活塞34与外壳33的基部33a抵接，悬挂弹簧2和辅助弹簧22处于接近自然长度(自由高度)的状态。在与基部33a相对的活塞34的端部设有朝向外周侧呈环状剖切而成的凹部34a(参照图4)。该凹部34a与使液室L与软管相连的流路的开口部相对。因此，即使在使活塞34最大程度后退了时，活塞34与基部33a抵接，也能确保接受工作油的压力的活塞34的面积。另外，凹部34a也可以不设在活塞34侧，而是设在基部33a侧。

辅助弹簧22的自然长度为活塞34的行程长度以上，即从活塞34自最大程度前进了的状态到成为最大程度后退了的状态的移动距离中，减掉悬挂弹簧2的初始挠曲量(压缩长度)后得到的长度以上。

这里，说明下未设置辅助弹簧22，活塞34与弹簧支架21直接接触的情况。例如，在使行程长度为Y(mm)的活塞34最大程度前进，从而将对悬挂弹簧2施加初始挠曲量X(mm)的初始载荷施加于悬挂弹簧2的状态为最佳的情况下，只要活塞34的行程长度Y在不超过悬挂弹簧2的初始挠曲量X的范围内，则即使在无负荷状态下使活塞34最大程度后退，悬挂弹簧2也不会成为松动的状态。

但是，在该状态下，当在不改变悬挂弹簧2以及施加于悬挂弹簧2的初始载荷等与悬挂弹簧2有关的条件的前提下，增加活塞34的行程长度Y而增加了车辆高度调整量的情况下，当行程长度Y超过初始挠曲量X时，有时悬挂弹簧2成为松动的状态。这是因为，当在无负荷状态下使活塞34最大程度后退时，在悬挂弹簧伸长了X(mm)而达到了自然长度后，活塞34进一步以Y-X(mm)的量进行后退。也就是说，悬挂弹簧2处于能沿轴向以该多余后退量(Y-X)进行移动的状态。

相对于此，在本实施方式的缓冲器A中，在活塞34与弹簧支架21之间设有辅助弹簧22。该辅助弹簧22的自然长度设定为比从活塞34的行程长度Y中减掉初始挠曲量X后得到的长度长，即比(Y-X)长。因此，即使在不改变悬挂弹簧2的前提下增加了车辆高度调整量，辅助弹簧22也能填补悬挂弹簧2能沿轴向移动的量(多余后退量)的间隙，防止悬挂弹簧2处于松动的状态。

此外，辅助弹簧22的弹簧常数设定为比悬挂弹簧2的弹簧常数小很多。详细而言，当在水平的地面上停车(静止)的车辆V的车重施加于缓冲器A的状态下，即1G状态下，在活塞34最大程度前进了的状态下，如图3所示，辅助弹簧22被最大程度压缩而达到紧缩高度。另外，辅助弹簧22的紧缩高度设定为比外壳33的筒部33b的轴向长度与活塞34的轴向长度的差值短一些，因此当在1G状态下增大活塞34的后退量时，如图3中的中心线的左侧所示，弹簧支架21与外壳33的筒部33b的前端抵接，弹簧支架21处于被外壳33支承的状态。图3表示1G状态的缓冲器A，在图3中的中心线的右侧表示使活塞34最大程度前进了的状态，在图3中的中心线的左侧表示使活塞34最大程度后退了的状态。

相对于辅助弹簧22，悬挂弹簧2即使在缓冲器A最大程度地收缩了的状态下，也不会达到紧缩高度。也就是说，在1G状态下，如前所述，弹簧支架21由外壳33支承，或者辅助弹簧22达到紧缩高度，因此弹簧构件S的弹簧常数变为悬挂弹簧2的弹簧常数，成为实质上只利用悬挂弹簧2来支承车身B的状态。

接下来，说明本实施方式的缓冲器A的工作。

当车辆V开始行驶时，利用泵31将工作油供给到液室L而使活塞34前进。于是，活塞34、弹簧构件S、弹簧支架20以及托架13相对于外壳10向图3中的下方移动。由此，杆11自外壳10退出，缓冲器A伸长，并且车辆高度上升。

相反，当为了使车辆V停车而降低速度时，利用泵31自液室L排出工作油而使活塞34后退。于是，活塞34、弹簧构件S、弹簧支架20以及托架13相对于外壳10向图3中的上方移动。由此，杆11进入外壳10而使缓冲器A收缩，并且车辆高度下降。

另外，在车重、搭乘人的体重、货物的重量等施加于缓冲器A的通常的车辆行驶时，当活塞34的位置接近于最大程度后退了的位置时，弹簧支架21由外壳33支承，当活塞34前进了一定量以上时，辅助弹簧22达到紧缩高度，并且弹簧支架21与外壳33分开。因此，在通常的车辆行驶时，弹簧构件S以只由悬挂弹簧2形成的方式进行动作。但是，在越过高低不平的情况下等缓冲器A完全伸长了的那样的情况下，即使在活塞34最大程度后退了的状态下，也能防止辅助弹簧22伸长而使悬挂弹簧2松动。

另外，在车辆V停车时车重等也施加于缓冲器A，因此若在车辆V停车时使活塞34最大程度后退，则弹簧支架21成为由外壳33支承的状态。

以下，说明本实施方式的缓冲器A的作用效果。

在缓冲器A中，在将缓冲器A安装到停车的车辆V上的状态下，在使活塞34最大程度后退了的状态下，弹簧支架21由外壳33支承。如此，在利用外壳33支承弹簧支架21的期间内，负荷不施加于辅助弹簧22，因此能使施加于辅助弹簧22的负荷得到减轻。

另外，也可以使外壳33的筒部33b的轴向长度比将辅助弹簧22的紧缩高度和活塞34的轴向长度相加后得到的长度短。在该情况下，弹簧支架21不与外壳33抵接，负荷不施加于外壳33的筒部33b，因此能使筒部33b的壁厚变薄。

另外，辅助弹簧22的弹簧常数比悬挂弹簧2的弹簧常数小，在将缓冲器A安装到停车的车辆V上的状态且是弹簧支架21能够移动的状态下，辅助弹簧33达到紧缩高度。因此，能在具有辅助弹簧22的缓冲器A和无辅助弹簧的缓冲器中利用通用规格的悬挂弹簧2，并且即使设置了辅助弹簧22，也能使车辆行驶时的缓冲器A的弹簧特性与无辅助弹簧的缓冲器的弹簧特性相似。

另外，能够根据期望的弹簧特性，适当地改变辅助弹簧22和悬挂弹簧2的弹簧常数。另外，在缓冲器A中，悬挂弹簧2以及辅助弹簧22是螺旋弹簧，但也可以是将截面为矩形的材料形成为螺旋状后得到的方弹簧。另外，在弹簧支架21能够移动的状态下，即在未利用外壳33支承弹簧支架21的状态下使辅助弹簧22达到紧缩高度的条件，也可以是处于在1G状态的基础上加之骑乘人的体重后得到的乘车1G状态。并且，无论弹簧支架21与外壳33是否为能够接触的结构，都能进行这种变更。

另外，千斤顶3包括：外壳33，其设在缓冲器主体1的外周，并且具有筒部33b；以及环状的活塞34，其能滑动地插入到筒部33b内，在该活塞34与外壳33之间形成液室L，该活塞34支承辅助弹簧22的图2中的上端。并且，筒部33b的轴向长度比活塞34的轴向长度长。此外，辅助弹簧22为螺旋状，且辅助弹簧22的内径为活塞34的内径以上，辅助弹簧22的外径为活塞34的外径以下。

采用该结构，当使活塞34后退时，辅助弹簧22被收纳在外壳33内。因此，即使活塞34与辅助弹簧22纵向排列设置，也能缩短将千斤顶主体30和辅助弹簧22相加后得到的轴向长度，因此能够防止缓冲器A的体积在轴向上很大。另外，由于活塞34与辅助弹簧22是纵向排列设置的，因此能够防止缓冲器A的体积在横向上很大。

另外，辅助弹簧22也可以设在活塞34的外周，能够适当地改变千斤顶3的结构。另外，在千斤顶3中，利用了工作油，但本发明不限定于此，也可以利用水、水溶液等。并且，无论弹簧支架21与外壳33是否为能够接触的结构、悬挂弹簧2以及辅助弹簧22的结构如何，都能进行这种变更。

另外，缓冲器A包括：缓冲器主体1；弹簧支架21，其用于支承悬挂弹簧2的图2中的上端并能沿缓冲器主体1的轴向进行移动；千斤顶3，其用于调整弹簧支架21的位置；以及辅助弹簧22，其安装在弹簧支架21与千斤顶3之间。

采用该结构，即使在不改变悬挂弹簧2的前提下增加车辆高度调整量，由于悬挂弹簧2与千斤顶3之间的间隙被辅助弹簧22填补，因此能够防止悬挂弹簧2成为松动的状态。并且，当增加车辆高度调整量时，能使车辆停车时放脚的舒适性良好。另外，通过利用辅助弹簧22使悬挂弹簧2不松动，即使在利用悬挂弹簧2的弹性力支承千斤顶主体30的情况下，也能防止千斤顶主体30下落，或者千斤顶主体30与凸缘14反复分开和接触而产生异常声响，或者千斤顶主体30与凸缘14的位置偏移。

另外，在缓冲器A中，使弹簧支架21以及活塞34与设在外壳10的外周的引导件15滑动接触，但也可以将外壳10的外周作为滑动面，使弹簧支架21以及活塞34与外壳10的外周直接滑动接触。

另外，缓冲器A是外壳10与车身B相连结，杆11与后轮W相连结的倒立型缓冲器。也可以代替此结构，使缓冲器A为外壳10与后轮W相连结，杆11与车身B相连结的正立型缓冲器。

另外，缓冲器A安装在自动两轮车的车身B与后轮W之间，但缓冲器A也可以利用在除自动两轮车以外的跨骑型车辆或汽车等中。

无论弹簧支架21与外壳33是否为能够接触的结构、悬挂弹簧2、辅助弹簧22以及千斤顶3的结构如何，都能进行上述这样的变更。

以上，说明了本发明的实施方式，但所述实施方式只不过表示本发明的应用例的一部分，并非旨在将本发明的保护范围限定于上述实施方式的具体的结构。

本发明主张基于在2015年7月30日向日本专利局提交的日本特愿2015-150253的优先权，并通过参照在本说明书中援引该申请的全部内容。

Claims (5)

1.一种缓冲器，其中，

该缓冲器包括：

缓冲器主体；

弹簧支架，其用于支承悬挂弹簧的一端并能沿所述缓冲器主体的轴向移动；

千斤顶，其用于调整所述弹簧支架的位置；以及

辅助弹簧，其安装在所述弹簧支架与所述千斤顶之间。

2.根据权利要求1所述的缓冲器，其中，

所述千斤顶包括：

外壳，其设在所述缓冲器主体的外周，具有筒部；以及

环状的活塞，其能滑动地插入到所述筒部内，在该活塞与所述外壳之间形成液室，该活塞支承所述辅助弹簧的一端，

所述筒部的轴向长度比所述活塞的轴向长度长，所述辅助弹簧为螺旋状，且所述辅助弹簧的内径为所述活塞的内径以上，所述辅助弹簧的外径为所述活塞的外径以下。

3.根据权利要求1所述的缓冲器，其中，

所述辅助弹簧的弹簧常数比所述悬挂弹簧的弹簧常数小。

4.根据权利要求1所述的缓冲器，其中，

在将缓冲器安装在停车的车辆上的状态下，在所述弹簧支架能够移动的状态下，所述辅助弹簧达到紧缩高度。

5.根据权利要求2所述的缓冲器，其中，

在将缓冲器安装在停车的车辆上的状态下，在使所述活塞最大程度后退了的状态下，所述弹簧支架由所述外壳支承。