TWI537497B

TWI537497B - Suspension

Info

Publication number: TWI537497B
Application number: TW103111221A
Authority: TW
Inventors: Takahisa Mochizuki; Naoki Ito; Keiji Saito
Original assignee: Kyb Corp
Priority date: 2013-03-27
Filing date: 2014-03-26
Publication date: 2016-06-11
Also published as: EP2868946B1; WO2014156716A1; CN104541085A; JP6013958B2; CN104541085B9; TW201437514A; EP2868946A4; EP2868946A1; CN104541085B; US9340252B2; JP2014190405A; US20150197307A1

Description

懸掛裝置

本發明係關於一種懸掛裝置。

在車輛之車體與車輪間一般會插裝懸掛裝置。懸掛裝置中，並列設置彈性支撐車體之懸掛彈簧與產生衰減力以抑制該懸掛彈簧伸縮運動之緩衝器。該懸掛裝置係抑制因路面凹凸所導致之衝擊傳遞至車體，改善車輛乘坐舒適感。

懸掛兩輪車或三輪車等鞍乘型車輛前輪之被稱為前叉的懸掛裝置一般而言，係使由外管與進出於此外管的內管構成之伸縮管型的管構件往前輪兩側豎立。接著，一般係於此等管構件收容緩衝器與懸掛彈簧，並以一對密封構件阻塞管構件之車體側與車輪側之開口。

如JP2010-159018A或JP2012-67776A所揭示，於前叉中有可電氣調節緩衝器產生之減衰力之裝置。於JP2012-67776A所揭示之前叉，係於豎立於前輪兩側之一對管構件之一方設有緩衝器與電氣調節此緩衝器產生的減衰力之減衰力調節部。又，於一對管構件之另一方設有懸掛彈簧與調節此懸掛彈簧的反力之反力調節部。此前叉係可電氣調節前叉全體之減衰力，且可以調整器調節懸掛彈簧的反力。

於JP2012-67776A所揭示之前叉中，減衰力調節部具備插入於緩衝器之活塞桿的推桿與閥體、以及於通電時驅動此等推桿與閥體之致動器。此致動器安裝於保持活塞桿之密封構件。因此，於密封構件難以確保調節懸掛彈簧反力之反力調節部的安裝空間。

本發明的目的為，提供一種懸掛裝置，其可於保持可電氣調節減衰力之緩衝器之活塞桿之密封構件安裝調節懸掛彈簧反力之反力調節部。

本發明之態樣之懸掛裝置，係插裝於車體與車輪之間，其具備：緩衝器，係封入作動流體，且具備：緩衝器，係封入有作動流體，且具備：汽缸、進出於前述汽缸之活塞桿、被前述活塞桿保持並區劃出形成於前述汽缸內之兩氣室之活塞、充填於前述兩氣室之作動流體、以及形成於前述活塞且連通前述兩氣室之通路；懸掛彈簧，由前述緩衝器往伸長方向彈壓之螺旋彈簧構成；管構件，收容由外管與進出於前述外管的內管構成之前述緩衝器及前述懸掛彈簧；密封構件，阻塞前述管構件之一側開口且保持前述活塞桿；減衰力調節部，電氣調節前述作動流體通過前述通路時之抵抗；以及反力調節部，調節懸掛彈簧之反力，前述作動流體係黏度隨磁場作用而變化之磁氣黏性流體，前述減衰力調節部，具備安裝於前述活塞且使前述通路產生磁場之線圈，與貫通前述活塞桿及前述密封構件且通電前述線圈之配線，前述反力調節部，係安裝於前述密封構件。

1‧‧‧汽缸

2‧‧‧活塞桿

3‧‧‧活塞

4‧‧‧密封構件

5‧‧‧減衰力調節部

6‧‧‧反力調節部

7‧‧‧密封構件

8‧‧‧彈簧承件

10‧‧‧作動流體

20‧‧‧潤滑液

30‧‧‧活塞組件

31‧‧‧圓環

32‧‧‧板體

40‧‧‧密封部

41‧‧‧導引部

41a、41b‧‧‧開口

42‧‧‧桿保持部

42a‧‧‧阻塞部

42b‧‧‧螺帽部

50‧‧‧線圈

51‧‧‧配線

52‧‧‧控制器

60‧‧‧調整器

60a‧‧‧夾持頭

60b‧‧‧軸部

60c‧‧‧螺紋部

60d‧‧‧前端部

60e‧‧‧阻塞環

61‧‧‧配線導件

61a‧‧‧筒狀本體

61b‧‧‧凸緣部

62‧‧‧支撐片

62a‧‧‧環狀部

62b、62c‧‧‧支撐部

100‧‧‧懸掛裝置

B1、B2‧‧‧軸襯

C1、C2‧‧‧密封構件

C3、C4、C5‧‧‧O型環

D‧‧‧緩衝器

F‧‧‧腳部

L‧‧‧通路

r1‧‧‧氣室(桿側室)

r2‧‧‧氣室(活塞側室)

T‧‧‧管構件

S‧‧‧懸掛彈簧

t1‧‧‧外管

t2‧‧‧內管

圖1係顯示局部剖切一實施形態之懸掛裝置之前叉主要部之前視圖。

圖2係將圖1之具備車體側之密封構件之部分放大顯示之底視圖。

圖3A係顯示以反力調節部將懸掛彈簧之反力調節為最小之狀態的圖，係以圖2中X1-X2線剖切具備車體側密封構件之部分時的Y1箭視圖。

圖3B係顯示以反力調節部將懸掛彈簧之反力調節為最小之狀態的圖，係以圖2中X2-X3線剖切具備車體側密封構件之部分時的Y2箭視圖。

圖4A係顯示以反力調節部將懸掛彈簧之反力調節為最大之狀態的圖，係以圖2中X1-X2線剖切具備車體側密封構件之部分時的Y1箭視圖。

圖4B係顯示以反力調節部將懸掛彈簧之反力調節為最大之狀態的圖，係以圖2中X2-X3線剖切具備車體側密封構件之部分時的Y2箭視圖。

以下，參考附圖說明本發明之實施形態。在此等圖式所附上的相同符號，表示相同構件。

如圖1所示，本實施形態之懸掛裝置100，具備封入作動流體10之緩衝器D、由將緩衝器D往伸長方向彈壓之螺旋彈簧構成之懸掛彈簧S、由外管t1與進出於外管t1之內管t2構成且收容緩衝器D及懸掛彈簧S之管構件T、阻塞管構件T之一側開口且保持活塞桿2之密封構件4、電氣調節作動流體10通過通路L時之抵抗的減衰力調節部5、以及調節懸掛彈簧S的反力之反力調節部6。緩衝器D具備汽缸1、進出於汽缸1之活塞桿2、保持於活塞桿2且區劃出形成於汽缸1內之兩氣室r1及氣室r2的活塞3、充填於兩氣室r1及氣室r2之作動流體10、以及形成於活塞3且連通兩氣室r1及氣室r2的通路L。懸掛裝置100係插裝於車體與車輪之間。

作動流體10係黏度隨磁場作用而變化之磁氣黏性流體。減衰力調節部5具備安裝於活塞3且使通路L產生磁場之線圈50、以及貫通活塞桿2及密封構件4且對線圈50通電之配線51。反力調節部6安裝於密封構件4。

以下詳細說明，懸掛裝置100係懸掛兩輪車或三輪車等鞍乘型車輛前輪之前叉。前叉具備將前輪從兩側支撐的一對腳部。圖1中，僅圖示一對腳部中的一腳部F，另一腳部則省略圖示。腳部F具備由外管t1與內管t2構成之伸縮管型的管構件T、收容於管構件T之緩衝器D、收容於管構件T且將緩衝器D往伸長方向彈壓以彈性支撐車體之懸掛彈簧S、調節緩衝器D產生的減衰力之減衰力調節器5、以及調節懸掛彈簧S的反力之反力調節部6。懸掛裝置100可使一對腳部的一方或兩方為腳部F。懸掛裝置100亦可係懸掛鞍乘型車輛後輪之後輪避震器或其他車輛用之懸掛裝置。

於緩衝器D內部封入有如前述由磁氣黏性流體構成之作動流體10。如此，利用磁氣黏性流體作為作動流體10之緩衝器D，被稱為磁氣黏性流體緩衝器或MR阻尼器。關於磁氣黏性流體緩衝器或MR阻尼器已揭示有各種構成。緩衝器D之構成係可適當變更，而以下揭示其一例。

於本實施形態，緩衝器D係設定為單桿正立型。如此設定之緩衝器D中，活塞桿2豎立於活塞3之車體側而向汽缸1外延伸連結至密封構件4，且汽缸1連結於密封構件7。密封構件4係阻塞管構件T之車體側開口之車體側密封構件，係阻塞管構件T之車體側開口之蓋構件。密封構件7係阻塞管構件T之車輪側開口之車輪側密封構件。再者，緩衝器D係設定為單筒型。如此設定之緩衝器D具備補償進出於汽缸1的活塞桿體積量之氣缸內容積變化的未圖示氣室與於汽缸1內區劃出此氣室之未圖示自由活塞。上述氣室，換言之係補償與進出汽缸1之活塞桿2之體積量對應之汽缸1的內容積變化。

活塞3具備活塞組件30、圓環31與板體32。活塞組件30螺合於活塞桿2之前端部外周。於活塞組件30之外周捲繞有線圈50。圓環31具有環型形狀。圓環31係配置於活塞組件30外周而與活塞組件30之間形成通路L。板體32具有環型形狀，將圓環31連結至活塞組件30。活塞組件30與圓環31均以磁性體形成。通路L由形成於活塞組件30與圓環31間之環狀間隙所構成。於板體32，以不妨礙於通路L內兩氣室r1及氣室r2相連通之方式形成有上下貫穿之孔(無符號)。

磁氣黏性流體係使具有強磁性之微粒子分散於油等液體中而成之液體，透過磁場作用而高黏度化。磁氣黏性流體之黏度係對應磁場強度而變化，若移除磁場則恢復至原本狀態。磁氣黏性流體填充於汽缸1內之兩氣室r1及氣室r2，不漏於汽缸1之外。以下，將兩氣室r1與氣室r2中形成於活塞3之圖1中上側之氣室亦稱為桿側室r1，將形成於活塞3之圖1中下側之氣室亦稱為活塞側室r2。

當活塞桿2從汽缸1退出之緩衝器D伸長時，受活塞3加壓之桿側室r1之磁氣黏性流體通過通路L往活塞側室r2移動。當活塞桿2進入汽缸1內而緩衝器D壓縮時，受活塞3加壓之活塞側室r2之磁氣黏性流體通過通路L往桿側室r1移動。因此，緩衝器D係於伸縮時產生起因於通過通路L之磁氣黏性流體之抵抗的減衰力。

減衰力調節器5除了具備除線圈50及配線51外，亦具備控制器52。控制器52連接於配線51。控制器52設於管構件T之外側。因此，配線51之一部分通過活塞桿2之內側與保持活塞桿2之密封構件4之內側往管構件T外延伸。減衰力調節部5，藉由對線圈50通電而使通路L產生磁場。使通路L產生磁場後，流於通路L之磁氣黏性流體之黏度改變。因此，磁氣黏性流體流於通路L時的抵抗改變。因此，減衰力調節部5藉由使通路L產生磁場，而可電氣調節緩衝器D產生之減衰力。於線圈50流通之電流量，可依控制器52根據控制規則調節，亦可依照使用者之操作多階段或無階段調節。

於管構件T與緩衝器D之間收容有潤滑液20與懸掛彈簧S。潤滑液20潤滑將內管t2軸支成進出自如於外管t1之一對軸襯B1及軸襯B2之滑動面。管構件T之圖1中上側開口阻塞有密封構件4。管構件T之圖1中下側開口阻塞有密封構件7。於外管t1與內管t2之重複部之間形成之筒狀間隙的圖1中下側開口，阻塞有由塵密封與油密封構成之密封構件C1及密封構件C2。因此，潤滑液20不會從上述筒狀間隙之圖1中下側開口向外氣側漏出。

管構件T係透過安裝於外管t1之未圖示之車體側托架連結於作為車體骨架之車體框架，且通過密封構件7連結至前輪車軸。懸掛裝置100藉由以此方式連結管構件T而設定為倒立型。懸掛裝置100，亦可藉由內管t2連結於車體側且外管t1連結於車輪側而設定成正立型。

圖2係具備密封構件4之部分之底視圖。圖1所示具備密封構件4之部分，係以圖2中X1-X3線剖切時之Y1箭視圖。於圖3A及圖4A，顯示以圖2中X1-X2線剖切具備密封構件4之部分時之Y1箭視圖。於圖 3B及圖4B，顯示以圖2中X2-X3線剖切具備密封構件4之部分時之Y2箭視圖。

密封構件4具備密封部40、導引部41與桿保持部42。密封部40形成為環狀，螺合於管構件T。具體而言，密封部40螺合於外管t1之上端部內周。導引部41係從密封部40向圖3A、圖3B、圖4A及圖4B中下側、亦即管構件T側延伸而於側部具有一對開口41a及開口41b。桿保持部42係從導引部41向圖3A、圖3B、圖4A及圖4B中下側、亦即管構件T側延伸而保持活塞桿2。密封部40、導引部41及桿保持部42係配置於同軸上。

導引部41形成為較密封部40小徑。如圖1所示，彈簧承件8配置於導引部41外周而支撐懸掛彈簧S的上端。彈簧承件8具有筒狀之形狀，可於軸方向移動。開口41a及開口41b，係沿導引部41之軸方向等間隔延伸，配置成左右對稱。

桿保持部42具備阻塞部42a與螺帽部42b。阻塞部42a連結於導引部41。螺帽部42b之內徑係形成為較導引部41之內徑小。螺帽部42b，連結於阻塞部42a之圖3A、圖3B、圖4A及圖4B中下側、亦即導引部41側之相反側，且形成為內徑較阻塞部42a之內徑大。活塞桿2係螺合於螺帽部42b之內周，前端藉由透過後述之配線導件61按壓於阻塞部42a而被定位。

反力調節部6具備調整器60、配線導件61與支撐片62。調整器60具有環型形狀，螺合於密封部40之內周。配線導件61具有環型形狀，插入於調整器60之內側。支撐片62，係插入於導引部41而被調整器 60驅動於軸方向。調整器60、配線導件61及支撐片62配置於密封構件4之中心線上。

調整器60具備夾持頭60a、軸部60b、螺紋部60c與前端部60d。於夾持頭60a之外周形成有二面寬。此二面寬係使使用工具之調整器60旋轉更容易。軸部60b連結於夾持頭60a之圖3A、圖3B、圖4A及圖4B中下側、亦即管構件T側。螺紋部60c連結於軸部60b之圖3A、圖3B、圖4A及圖4B中下側、亦即管構件T側，並螺合於密封部40的內周。螺合於密封部40之螺紋部60c，能與調整器60之旋轉方向對應地將調整器60插入於密封構件4及將調整器60退出密封構件4。前端部60d，連結於螺紋部60c之圖3A、圖3B、圖4A及圖4B中下側、亦即管構件T側，形成為較螺紋部60c小徑。前端部60d從螺紋部60c向反蓋構件側、亦即與密封構件4相反側延伸。因此，前端部60d係從螺紋部60c延伸至管構件T。夾持頭60a、軸部60b、螺紋部60c及前端部60d同軸上連結。於螺紋部60c之圖3A、圖3B、圖4A及圖4B中下側、亦即管構件T之端部外周安裝有阻塞環60e。阻塞環60e防止調整器60脫離。

如圖1所示，調整器60與密封構件4之間及密封構件4與外管t1之間，分別密封有環型O型環C3及O型環C4。因此，潤滑液20不會從調整器60與密封構件4之間及密封構件4與外管t1之間漏出。

配線導件61係如圖3A、圖3B、圖4A及圖4B所示，具備筒狀本體61a與凸緣部61b。筒狀本體61a形成為筒狀且貫通調整器60。凸緣部61b具有環形之形狀，從筒狀本體61a向外側突出。凸緣部61b具體而言，係從筒狀本體61a之圖3A、圖3B、圖4A及圖4B中下端、亦即管構件 T側之端往外側突出。於配線導件61之內側通有配線51。

凸緣部61b之外徑，形成為較阻塞部42a之內徑大。因此，以筒狀本體61a在上方之方式將配線導件61從下側插入密封構件4時，凸緣部61b抵接於阻塞部42a。接著，在螺帽部42b螺合活塞桿2後，凸緣部61b即夾於阻塞部42a與活塞桿2之間。其結果，配線導件61固定於密封構件4。因此，旋轉調整器60時，雖調整器60會於密封構件4與配線導件61之間於軸方向移動，配線導件61係不移動，而不會施加負荷於配線51。如上述固定之配線導件61，具體而言係延伸至桿保持部42並固定於桿保持部42。

配線導件61與調整器60之間，如圖1所示，密封有環型O型環C5。因此，潤滑液20不會從配線導件61與調整器60之間漏出。又，配線導件61與配線51之間及活塞桿2與配線51之間亦密封有環型O型環(未圖示)。因此，潤滑液20亦不會從配線導件61與配線51之間及活塞桿2與配線51之間滲入配線導件61或活塞桿2之內側。

如圖2所示，支撐片62具備環狀部62a與一對支撐部62b及支撐部62c。環狀部62a形成為環板狀且插入於導引部41。環狀部62a可於導引部41內於軸方向移動。支撐部62b及支撐部62c從環狀部62a向外側突出。支撐部62b及支撐部62c係配置成左右對稱，貫通開口41a及開口41b向導引部41之外側延伸。因此，支撐部62b及支撐部62c從開口41a及開口41b向外側突出。

如圖3A、圖3B、圖4A及圖4B所示，筒狀本體61a插通於環狀部62a之內側。因此，配線51插通於環狀部62a。於筒狀本體61a與環狀部62a之間插入有前端部60d。螺紋部60c抵接於環狀部62a之上側。環狀部62a之外徑形成為較阻塞部42a之內徑大。因此，支撐片62往下側的移動係受阻塞部42a限制。

於支撐部62b及支撐部62c之下側，抵接有支撐懸掛彈簧S之上端的筒狀彈簧承件8，支撐片62藉由懸掛彈簧S之反力而被按壓於調整器60。因此，如圖4A及圖4B所示，若使調整器60旋轉而將調整器60插入於密封構件4內，則支撐片62被下壓而壓縮懸掛彈簧S。其結果，懸掛彈簧S之反力增大。又，如圖3A及圖3B所示，若藉由使調整器60向相反側旋轉以使調整器60從密封構件4退出，則支撐片62係被懸掛彈簧S往上壓而懸掛彈簧S伸長。其結果，懸掛彈簧S之反力減小。如此作用於懸掛彈簧S之支撐片62，係以支撐部62b及支撐部62c支撐懸掛彈簧S之一側端部。支撐片62具體而言，係透過彈簧承件8以支撐部62b及支撐部62c支撐懸掛彈簧S之一側端部。

以下說明懸掛裝置100之作用效果。

懸掛裝置100係插裝於車體與車輪之間，具備緩衝器D、懸掛彈簧S、管構件T、密封構件4、減衰力調節器5、以及反力調節部6。作動流體10係黏度隨磁場作用而變化之磁氣黏性流體。減衰力調節器5具備安裝於活塞3且使通路L產生磁場之線圈50、以及貫通活塞桿2及密封構件4且對線圈50通電之配線51。反力調節部6安裝於密封構件4。

根據上述構成，由於緩衝器係磁氣黏性流體緩衝器，因此不需於保持活塞桿2之密封構件4安裝致動器，即可電氣調節緩衝器D產生的減衰力。因此，即使可電氣調節緩衝器D之減衰力，亦可確保於保持活塞桿2之密封構件4安裝調整器60的空間，而可於密封構件4安裝反力調節部6。

於本實施形態，密封構件4形成為環狀，且具備密封部40、導引部41與桿保持部42。反力調節部6具備調整器60、配線導件61與支撐片62。配線51通過配線導件61之內側，配線導件61延伸至桿保持部42而固定於桿保持部42。支撐片62具備從開口41a及開口41b向外側突出之支撐部62b及支撐部62c，並以支撐部62b與支撐部62c支撐懸掛彈簧S之一側端部。

根據上述構成，可以配線導件61保護配線51，於調整器60或支撐片62上下移動時，可防止施加負荷於配線51。因此，將調整器60與配線51設於密封構件4之中心，可抑制密封構件4與反力調節部6之構造複雜化。又，密封構件4與反力調節部6之構成，不限於上述，亦可適當變更。例如，亦可使配線51通過密封構件4之中心，使調整器60從密封構件4之中心偏移設置。不過，此方法使構造複雜，增加加工與零件數。

於本實施形態，配線導件61具備筒狀本體61a與凸緣部61b，桿保持部42具備阻塞部42a與螺帽部42b，凸緣部61b，係夾持於阻塞部42a與螺合於螺帽部42b之內周的活塞桿2之前端之間。

根據上述構成，可將配線導件61容易地固定於密封構件4之桿保持部42。此外，配線導件61之固定方式不限於上述，亦可適當變更。

於本實施形態，支撐片62具備環狀部62a、支撐部62b及支撐部62c，調整器60具備螺紋部60c與前端部60d。

根據上述構成，可抑制調整器60與支撐片62於橫方向偏移，可以調整器60使支撐片62確實上下移動。此外，調整器60與支撐片62之構成及形狀不限於上述，亦可適當變更。

於本實施形態，密封構件4阻塞於管構件T之圖1中上側之開口、亦即車體側開口。根據上述構成，緩衝器D設定為正立型，通過活塞桿2之配線51延伸至彈簧上。因此，根據上述構成，可減輕對配線51之負荷。

以上，雖根據本發明之實施形態作說明，但上述實施形態僅係用以顯示本發明適用例之一部分，並非用以將本發明之技術範圍限定於上述實施形態之具體構成。

保持活塞桿2之密封構件亦可係阻塞管構件T之車輪側開口之車輪側密封構件。懸掛裝置100，亦可係緩衝器D設定為倒立型且配線51延伸至彈簧下之構成。

本申請書係主張2013年3月27日於日本特許廳申請之特願2013-065544為基礎之優先權，此申請之全部內容係參照併入於本說明書。