CN109982921B - 悬架组件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于两轮车辆的悬架组件(110)。悬架组件(110)包括:外管(205);内管(202),可滑动地连接到外管(205);活塞(206),包括具有活塞头(206b)的活塞杆(206a);弹性构件(209),布置在内管(202)中。悬架组件(110)包括引导构件(210),该引导构件(210)布置成与弹性构件(209)同轴并且位于活塞(206)的活塞头(206b)上方。引导构件(210)能够在悬架组件(110)的至少一个压缩冲程期间接收阻尼流体。引导构件(210)在至少压缩冲程期间保持阻尼流体并且促进更有效的伸展冲程,从而导致悬架组件(110)的更好的阻尼响应。

Description

悬架组件
技术领域
本主题总体上涉及一种用于两轮车辆的悬架组件。更具体但是非排他地,本发明涉及用于两轮车辆的悬架组件的阻尼响应。
背景技术
通常,用于踏板型车辆的车辆布局设计具有跨步框架和称为地板的平坦表面的特征,所述地板用于当骑乘者将他/她的脚放在地板上时,搁置骑乘者的腿。此外,踏板车具有车身主体的特征,包括前腿护罩和隐藏所有或者大部分机构的主体。由于踏板车中的大多数部件被主体隐藏,因此主体部件应设计成使得它们匹配主体空间,从而实现踏板车中空间的最佳利用。通常,踏板车车轮比常规的摩托车车轮小。除了前悬架组件和较小车轮的紧凑包封之外,较小尺寸的踏板车、较低的车把高度要求车辆的悬架组件更小和更紧凑。还应当注意,由于空间限制、车辆的外部形式、前灯组件部件的包封以及前后盖部分以及工具箱特征,通常踏板车倾向于具有仅用下三重钳夹紧并且不使用上三重钳的悬架组件。因此,考虑到空间约束和踏板车的典型车辆布局,在踏板型车辆中使用合适的小型悬架组件。
附图说明
参考附图给出详细描述。在附图中使用相同的附图标记来指代相同的特征和部件。
图1示出了具有根据本发明的前悬架组件的两轮车辆的侧视图。
图2示出了根据一个实施例的典型悬架组件。
图3示出了根据一个实施例的悬架组件在压缩冲程下的工作。
图4示出了根据一个实施例的悬架组件在伸展冲程下的工作。
图5示出了悬架组件能量耗散的图示。
图6示出了根据一个实施例的引导构件。
图7示出了根据另一实施例的引导构件。
图8示出了根据第一实施例的悬架组件的顶部部分的详细视图。
图9示出了根据第二实施例的悬架组件的顶部部分的详细视图。
图10示出了根据第三实施例的悬架组件的顶部部分的详细视图。
图11示出了根据本发明另一实施例的悬架组件。
具体实施方式
通常,用于两轮车辆例如踏板车的伸缩式小悬架组件在两种模式下操作,即伸展冲程和压缩冲程。为了使压缩冲程和伸展冲程正常工作,悬架组件内的油应该充分可用。此外,悬架组件的承载能力取决于压缩弹簧的设计、可用于压缩弹簧的空间和填充在悬架组件内的油量。在踏板车的任何典型的悬架组件中,油量被优化,以在悬架组件的阻尼能量与容许压力比以及悬架组件内的峰值油压之间取得平衡。由于悬架组件的冲程有限且尺寸小,所以悬架组件的容许油量和峰值压力比受到限制。另外,较小的长度导致在悬架的冲程期间压力比的快速上升。此外,可用的油的量在悬架组件内受限制,悬架组件的能量耗散受到阻碍,导致骑乘者不舒服。踏板车的悬架组件中的油量也受到具有允许压力限制的悬架组件设计的限制。由此,较少的油量导致阻尼器响应不充分(在悬架组件的阻尼响应中观察到滞后),导致给骑乘者提供较差的乘坐舒适性的不良的悬架系统。
然而,存在可以增加油量的手段。例如,增加油量也会使压力比增加到超过允许极限,并且导致布置在悬架组件内的油封的耐久性差。此外,另一种方法包括通过增加悬架组件的直径来增加油量,但是导致成本增加以及车辆的质量/惯性增大。增加的质量/惯性对车辆乘坐舒适性和车辆操纵性是不利的。
因此,本发明公开了一种用于两轮车辆的前悬架组件,其能够获得悬架组件的适当的阻尼响应。需要能够实现所需阻尼响应以获得更好的乘坐舒适性和车辆操纵性的前悬架组件。此外,前悬架组件应该能够克服上述设计约束并且包括在悬架组件中提供足够的回油区域的特征,用于悬架组件的正确工作,这有助于更好的能量耗散。根据本发明,通过在不增加油量的情况下使阻尼流体容易地用于悬架组件的工作,克服了阻尼响应滞后的问题。根据本发明,阻尼流体在悬架组件的伸展冲程和压缩冲程期间被有效地使用。
根据本发明的实施例,一种用于两轮车辆的悬架组件包括:外管;内管,可滑动地连接到外管:活塞,包括活塞头的和布置在内管中的活塞杆。活塞在悬架组件的伸展冲程和压缩冲程期间促进阻尼流体的流动。内管包括伸展室和压缩室。阻尼流体在悬架组件的伸展冲程期间从伸展室流到压缩室,并且阻尼流体在悬架组件的压缩冲程期间从压缩室流到伸展室。悬架组件还包括布置在内管中的弹性构件,并且弹性构件能够分别在压缩冲程和伸展冲程期间经受压缩和伸展。
与压缩室和伸展室一起,阻尼流体贮存器也存在于悬架组件中。期望在阻尼流体贮存器中存在丰富的阻尼流体,以使伸展冲程和压缩冲程平稳地工作。
在悬架组件的压缩冲程期间,阻尼流体从压缩室流到伸展室,一些阻尼流体溅入弹性构件之间的区域,并且可能发生在连续伸展冲程期间,阻尼流体被溅入弹性构件之间的区域的量可能不会快速返回到伸展室。由此,可用于相应冲程的阻尼流体的量不足,这继而影响悬架组件的阻尼响应。因此,期望在压缩室或者伸展室中保留相当大量的阻尼流体,以用于相应的压缩冲程和伸展冲程的有效的工作。
根据本发明的一个实施例,通过将引导构件插入悬架组件中,在悬架组件中使阻尼流体充足。引导构件布置在活塞头上方,使得悬架组件的冲程保持不受任何损害。引导构件是中空圆柱形构件并且构造成允许阻尼流体在悬架组件的压缩冲程和伸展冲程期间经由其流过。在悬架组件的压缩冲程期间,阻尼流体从压缩室移动到伸展室,并且一定量的阻尼流体也到达位于活塞头上方的阻尼流体。在该冲程期间,阻尼流体基本上存储在由布置在活塞头上方的引导构件产生的层状区域中。因此,引导构件用作保持构件以保持足够量的阻尼流体。因此,这防止阻尼流体溅入弹性构件之间的区域,并基本上保持在引导构件部分中。常规的悬架组件在储油器上方具有空气柱,其在悬架组件的冲程期间起到空气弹簧或者空气悬架的作用。因此,通过引导构件使相应的伸展冲程可获得充足的阻尼流体。因此,由于引导构件可获得的阻尼流体,确保了在伸展冲程期间活塞的平稳返回。因此,通过悬架组件实现了良好的阻尼响应,并且实现了悬架组件的更有效的工作。
根据本发明的实施例,引导构件包括能够安置在活塞头上的基底结构。引导构件包括相对的头部,该头部包括允许阻尼流体经由其流过的通孔。引导构件还包括限定在基底结构与相对端之间的主体。
根据本发明的另一个实施例,引导构件的一端适于安置在活塞的活塞头上,而另一个头部由覆盖构件覆盖。在这种情况下,引导构件包括在主体上周向布置的一个或多个装置。根据另一实施例,阻尼流体在引导构件内流动,并且阻尼流体通过一个或多个装置排出。
根据本发明的实施例,基底结构可拆卸地附接到活塞的活塞头。根据本发明的另一个实施例,基底结构可固定地附接到活塞头。
根据本发明的另一个实施例,通过抑制气泡的产生或者通过避免空气流过悬架组件内的悬架的阻尼孔和通道,在悬架组件中实现了更好的阻尼响应。
根据本发明的另一个实施例,通过提供密封构件在悬架组件内部产生空气悬浮柱。密封构件例如是具有圆形截面的弹性构件。
根据本发明的另一个实施例,除了密封构件之外,通过提供卡环,在悬架组件内部产生空气悬浮柱。卡环具有圆形截面。
根据本发明的又一个实施例,通过提供平垫圈和弹性垫圈,在悬架组件内部产生空气悬浮柱。
如上所述的所有实施例旨在密封悬架组件内的空气。
通过以下附图说明,可以理解能够实现更好的阻尼响应的悬架组件的操作的细节。
图1示出了踏板型车辆的侧视图。两轮车辆100具有框架组件,该框架组件由焊接在一起的多个管构成,这些管通常支撑所述车辆的主体。两轮车辆具有可转向前轮(101)和从动后轮(102)。车辆的框架组件是细长结构,其通常从车辆的前端伸展到后端。从侧视图观察,它是大致凸形形状的。所述框架组件包括头管(未示出)、主框架(108)并且可以具有子框架。使用适当的接合机构将子框架附接到主框架。框架组件由多个车辆主体盖所覆盖,所述主体盖包括前面板(103)、后盖(104)、前底部面板(105)和侧面板(106)。
车把组件(111)和座椅组件(107)被支撑在框架组件的相对端,并且在地板(113)之间限定了大致敞开的区域,该区域用作跨步空间。用于驾驶员和后座的座椅组件(107)放置到燃料箱(未显示)的前侧和地板(113)的后侧。前挡泥板(109)布置在前轮(101)上方,以避免两轮车辆(100)及其骑乘者被泥浆溅到。同样,后挡泥板(114)放置在燃料箱(未显示)与后轮(102)之间,并且位于后轮(102)径向方向上的外侧。后挡泥板(114)阻止雨水等被后轮(102)卷起。
悬架组件(110)包括通常是伸缩式的一对前叉。后悬架组件包括至少一个后悬架(115),优选地位于车辆的左侧。然而,具有两个后悬架(即在左侧和右侧)的车辆也是可能的。为了使用者的安全以及符合交通规则,在两轮车辆(100)的前部还设置了前灯(116)并且在两轮车辆(100)的后部设置了尾灯(112)。
图2示出了根据一个实施例的两轮车辆的典型悬架组件。存在于典型悬架组件(110)中的不同部件包括外管(205)和可滑动地连接到外管(205)的内管(202)。阻尼流体致动内管(202)。悬架组件(110)还包括活塞(206)、弹性构件(209)和引导构件(210),活塞(206)包括活塞杆(206a),活塞杆(206a)在一端具有活塞头(206b)。在根据本主题的实施例描述的悬架组件(110)中还设置有压缩阻尼孔(208)、伸展阻尼孔(204)、止回阀(301)、压缩室(207)、伸展室(203)和流体贮存器(201)。通常,悬架组件(110)在两个冲程下工作,即压缩冲程和伸展冲程。悬架组件(110)在两个不同冲程下工作,通过以下描述可以详细地理解。
图3示出了悬架组件的压缩冲程的工作。当悬架组件(110)压缩时,压缩室(207)中的容积减小并且伸展室(203)中的容积增加。结果,存在于压缩室(207)内的阻尼流体被压缩并且开始通过压缩阻尼孔(208)流到伸展室(203)。止回阀(301)在压缩冲程期间打开并且允许阻尼流体仅从压缩室(207)流入伸展室(203)中。在压缩冲程期间,一定量的阻尼流体也到达流体贮存器(201)。总是期望在流体贮存器(201)中容易获得阻尼流体,以用于后续冲程。在本实施例中,阻尼流体应易于用于随后的伸展冲程。根据一个实施例,为了促进分散的阻尼流体的平稳返回,在流体贮存器(201)中设置有引导构件(210),并且引导构件(210)放置在活塞头(206b)上。流入流体贮存器(201)中的大部分阻尼流体积聚在布置在活塞头(206b)上的引导构件(210)中。引导构件(210)用作在压缩冲程期间从压缩室(207)流入流体贮存器(201)的阻尼流体的接收构件。由于引导构件(210)的存在,可以减小阻尼流体的分散,因此,阻尼流体可以充分地用于后续的伸展冲程,并且在由悬架组件(110)提供的阻尼响应中没有观察到滞后。
图4示出了在伸展冲程期间悬架组件(110)的工作。悬架组件(110)的伸展冲程总是在压缩冲程之后,并且伸展冲程之后是压缩冲程,继续该循环。因此,在伸展冲程期间,压缩弹性构件(209)从压缩状态释放,使得圆柱形构件呈现其原始位置,从而使悬架组件(110)伸展。在本实施例中,可以观察到,在伸展冲程期间,当悬架组件(110)伸展时,伸展室(203)的面积减小。根据本实施例,阻尼流体试图从伸展室(203)流出到压缩室(207)。在伸展冲程的工作期间,止回阀(301)关闭,因此,阻尼流体必须通过位于活塞(206)上部中并且位于伸展室(203)内部的伸展孔(204)流出到压缩室(207)。因此,阻尼流体从伸展室(203)通过伸展阻尼孔(204)流入活塞(206)中,向下流动并且最终通过相对较大的压缩阻尼孔(208)进入压缩室(207)中。引导构件(210)使阻尼流体更容易获得。在压缩冲程期间收集的引导构件(210)中的可用阻尼流体在伸展冲程期间向下流入压缩室(207)中。因此,实现了根据本发明的压缩冲程和伸展冲程的有效工作。借助于以下附图可以说明由悬架组件实现的有效阻尼响应。
图5示出了悬架组件的阻尼响应的图示的比较研究。图中显示的图示是具有引导构件的悬架组件与不具有引导构件的常规悬架组件的阻尼响应的比较研究。曲线(230)表示具有引导构件的悬架组件的阻尼响应。而虚线曲线220表示不具有引导构件的悬架组件的阻尼响应。
通常,图示中由曲线包围的区域指示悬架组件的阻尼响应。因此,曲线包围较大区域指示良好的阻尼响应,并且曲线包围较小区域指示悬架组件的不良阻尼响应。由曲线PQRS的各个点包围的区域指示悬架组件的阻尼响应。从图中可以推断,曲线PQRS是通过包含引导构件的悬架组件的阻尼响应获得的,并且曲线ABCD是在不使用引导构件的情况下获得的。与虚线曲线(220)所表示的曲线ABCD相比,曲线PQRS包围更大的区域。因此,包括引导构件(210)的悬架组件提供了更好的阻尼响应。
由多个点P、Q、R和S包围的区域形成平滑曲线。点P是伸展冲程的开始。当前叉刚刚伸展而未完全伸展时,在曲线图表中获得最高点Q。从图中可以观察到,获得了从点P到点Q的平滑的曲线。平滑曲线指示压缩弹性构件在伸展冲程期间不会突然释放。采用本发明的前叉可防止弹性件的突然释放。因此,通过本发明获得了更好的阻尼响应。获得了从点Q到点R的实现更好的阻尼响应的类似平滑曲线。
通过在包括压缩冲程和伸展冲程的不同工作冲程中的悬架组件的工作,可以更好地理解由曲线指示的阻尼响应。点P是包括引导构件的悬架组件的伸展冲程的开始。点Q是当悬架组件基本上伸展一半而未完全伸展时在曲线图中获得的最高点。根据本发明,在悬架组件的压缩冲程期间,在由引导构件产生的层状部分中获得了大量的阻尼流体,这也确保了在流体贮存器中也存在大量的阻尼流体。因此,对于在压缩冲程之后立即发生的相应的伸展冲程,可获得足够量的阻尼流体,从而通过防止压缩弹性构件从压缩冲程的突然释放而使弹性构件缓慢释放。因此,确保了弹性构件的平滑释放,并且获得了从点P和点Q的相应的平滑曲线,从而导致良好的车辆舒适性能。然而,参考虚线曲线(220),在压缩冲程期间,未获得从点A到点B的平滑曲线,而是观察到能量耗散的突然下降。因此,在常规的悬架组件中不能获得更好的阻尼。
此外,当悬架组件完全伸展时,如从点Q到点R的曲线所示,再次获得平滑的曲线,指示悬架组件的平滑伸展。再次从点R到点S,悬架组件经受压缩冲程并且弹性构件被压缩但是未完全压缩。同样在压缩冲程期间,阻尼流体进入由引导构件产生的层状区域中,以促进悬架组件在相应的伸展冲程中的平滑伸展。最后,从点S到点P,悬架组件被完全压缩,并且获得的阻尼响应小于当悬架组件伸展时从点P到点Q所获得的阻尼响应。如曲线图中的点R、S和P所描绘的,即使当悬架组件是在完全压缩的情况下,也观察到最小量的阻尼响应。因此,采用所提出的发明的悬架组件通过防止在伸展冲程期间压缩的弹性构件的快速和平稳的返回来防止突然的猛拉或者突然的冲击到达骑乘者。
图6示出了根据一个实施例的引导构件。引导构件(210)是具有基底结构(601)的管状结构并且包括相对端(602)。引导构件(210)能够在基底结构(601)的帮助下在引导构件(210)的一端处安置于活塞头(206b)上(未示出)。引导构件(210)在悬架组件(110)的压缩冲程期间用作阻尼流体保持构件,并且容易获得由引导构件(210)保持的阻尼流体以用于后续冲程。因此,引导构件(210)能够使得悬架组件(110)有效的工作,并且从而实现更好的阻尼响应。从图中可以观察到,根据一个实施例的引导构件(210)的相对端(602)是开口的(605)。相对端(602)使得一小部分阻尼流体能够在压缩冲程期间被供应到流体贮存器(201),也可用于弹性构件(209)。因此,根据一个实施例,引导构件(210)在悬架组件(110)中的存在导致悬架组件的效率提高,从而提供改进的阻尼响应。
图7示出了根据另一实施例的引导构件。引导构件(210)构造成包括基底结构(601)、主体(603)、一个或多个装置(606)和相对端(602)。一个或多个装置(606)周向地布置在引导构件(210)的主体(603)上。引导构件(210)能够安置在活塞头(206b)上(未示出)。从图中可以观察到,根据本实施例的引导构件(210)的相对端(602)保持关闭。相对端(602)被覆盖构件(604)覆盖。
在压缩冲程期间,阻尼流体被收集在引导构件(210)的主体(603)中,并且阻尼流体被允许通过设置在引导构件(210)的主体(603)上的一个或多个装置(606)流到流体贮存器(201)(图中未示出)。因此,引导构件(210)在悬架组件(110)中的存在增加了在流体贮存器(201)中的阻尼流体的体积。对于压缩冲程和伸展冲程中的每一个,容易获得的阻尼流体的增加的体积导致悬架组件(110)实现更好的阻尼响应。
根据又一实施例,引导构件(210)也可以是活塞(206)的一部分,使得引导构件(210)和活塞(206)是单个集成部件。根据又一个实施例,引导构件(210)构造成具有可变的长度和几何形状。
在根据本发明的悬架组件中采用引导构件的其他优点包括在悬架组件中容易组装引导构件。此外,引导构件可以单独安装。进一步的优点包括,悬架组件的维修可以类似于现有悬架组件的维修执行。此外,引导构件还可以用作支撑结构和弹性构件的引导件。由引导构件提供给弹性构件的支撑和引导优点改进了弹性构件的耐久性,从而导致悬架组件的整体性能提高。
图8示出了根据第一实施例的悬架组件的顶部部分的详细视图。在本实施例中悬架组件是前叉。悬架组件(110)的内管(202)的顶部部分(701)通过结合密封构件(701b)而被密封。密封构件(701b)确保悬架组件内的空气保持密封,从而在悬架组件(110)内产生空气悬架。空气悬架减小了由于负载而在弹性构件(209)上产生的应力。因此,实现了更好的阻尼响应。密封构件(701b)沿周向布置在螺栓帽(701a)的外表面上,螺栓帽(701a)紧固到悬架组件(110)的顶部部分(701)的最顶部部分。密封构件(701b)能够安置于形成在螺栓帽(701a)的外表面上的凹槽(701c)内。凹槽(701c)构造成在其内容纳密封构件(701b)。
另外,密封构件(701b)防止油从悬架组件泄漏。因此,实现了悬架组件的更有效的工作。
图9示出了根据第二实施例的悬架组件的顶部部分的详细视图。除了密封构件(701b)用于在悬架组件(110)内部产生空气悬架之外,卡环(702)布置在密封构件(701b)上方。通过卡环(702)进一步防止在结合密封构件(701b)之后空气从悬架组件中逸出的任何可能性。
图10示出了根据第三实施例的悬架组件的顶部部分的详细视图。在本实施例中,通过使用一个或多个垫圈产生空气悬架,以密封悬架组件顶部部分的最顶部部分。一个或多个垫圈包括平垫圈(703),例如金属垫圈,在最顶部部分处密封悬架组件(110)。在平垫圈(703)的正下方,布置有由弹性材料制成的另一垫圈,即第二垫圈(704)。通过平垫圈(703)进一步防止可能从第二垫圈(704)发生的任何泄漏。因此,实现了悬架组件的更可靠且更有效的阻尼响应。
图11示出了根据本发明另一实施例的悬架组件。悬架组件(110)包括一对前叉,所述一对前叉包括右叉(110a)和左叉(110b)。悬架组件(110)的一对前叉中的至少一个叉在下支架(705)上方伸展。此外,转向轴(707)从下支架(705)向上伸展。悬架组件(110)的一对前叉中的至少一个叉的伸展部分(706)在向上的方向上并且在下支架(705)的上方伸展。伸展部分(706)在悬架组件(110)的一对前叉中提供更多的阻尼流体存储区域。与常规的悬架组件相比,阻尼流体越多,能够实现更好的阻尼响应,从而实现更舒适的乘坐。
根据本发明的另一个实施例,伸展部分706具有约10mm的最小伸展,并且可以根据两轮车辆(100)的要求向上伸展。此外,伸展部分(706)的向上伸展取决于需要被包封在两轮车辆(100)的可用空间中的其他干扰部件。
尽管已经参考其某些实施例相当详细地描述了本主题,但是其他实施例也是可能的。应当理解,所附权利要求不必受限于本文所描述的特征。相反,这些特征被公开为两轮车辆(100)的悬架组件的实施例。

Claims (10)

1.一种用于两轮车辆(100)的悬架组件(110),包括:
外管(205);
内管(202),可滑动地连接到所述外管(205),所述内管(202)能够在其中容纳伸展室(203)和压缩室(207);
活塞(206),包括在一端处具有活塞头(206b)的活塞杆(206a),所述活塞(206)布置在所述内管(202)中并且能够促进阻尼流体流过所述伸展室(203)和所述压缩室(207);
弹性构件(209),布置在所述内管(202)中,所述弹性构件(209)在所述悬架组件(110)的压缩冲程期间被压缩,并且所述弹性构件(209)在所述悬架组件(110)的伸展冲程期间伸展;以及
引导构件(210),布置成与所述弹性构件(209)基本同轴并且位于所述活塞(206)的所述活塞头(206b)上方,所述引导构件(210)能够至少在所述悬架组件(110)的所述压缩冲程期间接收阻尼流体。
2.如权利要求1所述的悬架组件(110),其中所述引导构件(210)包括:能够安置在所述活塞头(206b)上的基底结构(601);包括通孔(605)的相对端(602);以及限定在所述基底结构(601)与所述相对端(602)之间的主体。
3.如权利要求2所述的悬架组件(110),其中所述引导构件(210)和所述基底结构(601)是圆形、方形或者矩形中的任何一种。
4.如权利要求2所述的悬架组件(110),其中所述基底结构(601)可拆卸地附接到所述活塞头(206b)。
5.如权利要求2所述的悬架组件(110),其中所述基底结构(601)固定地附接到所述活塞头(206b)。
6.如权利要求2所述的悬架组件(110),其中所述相对端(602)由覆盖构件(604)覆盖,并且所述主体(603)包括周向布置的一个或多个装置(606)。
7.如权利要求1所述的悬架组件(110),其中所述活塞包括所述引导构件(210)。
8.如权利要求1所述的悬架组件(110),其中所述悬架组件(110)包括右叉(110a)和左叉(110b),所述右叉(110a)和所述左叉(110b)包括伸展部分(706)。
9.如权利要求8所述的悬架组件(110),其中所述伸展部分(706)在10mm-100mm的范围内伸展。
10.一种两轮车辆(100),包括如前述权利要求中任一项所述的悬架组件(110)。
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