TWI540075B

TWI540075B - Suspension device

Info

Publication number: TWI540075B
Application number: TW101126535A
Authority: TW
Inventors: Tsutomu Yoshimoto; Kazuhisa Takano
Original assignee: Kyb Corp; Yamaha Motor Co Ltd
Priority date: 2011-07-25
Filing date: 2012-07-24
Publication date: 2016-07-01
Also published as: JP5831829B2; TW201305001A; EP2738076A1; CN103874626B; EP2738076B1; ES2642180T3; EP2738076A4; JP2013023124A; WO2013015049A1; CN103874626A

Description

懸掛裝置

本發明係關於一種可介裝於車體與車輪之間而懸臂懸掛車輪之懸掛裝置之改良。

已知有一種可介裝於車體與車輪之間而懸臂懸掛車輪之懸掛裝置。例如，JP63-176791A及JP63-176792A揭示有一種對作為兩輪摩托車之操舵輪之前輪進行懸掛的前叉。

懸掛裝置具備：一對內管，其經由托架而連結於車體側；及外管，其連結於車軸之一側(車輪側)，且形成有分別供各內管插入成滑動自如之一對筒狀凹部。

各內管與供該等各內管插入之各筒狀凹部一起構成減震器本體。各減震器本體之內部收容有對車輛所受到之衝擊進行吸收之懸掛彈簧、或用以對伴隨衝擊之吸收而產生之伸縮運動進行減震之減震力產生部。

連結內管之托架係與轉動自如地樞軸支承於構成車體之框架之頭管的轉向軸之下端結合，且以該轉向軸為中心擺動。

藉此，可使內管與外管不相對轉動，而根據轉向軸之轉動來擺動托架，從而改變前輪之朝向而操舵兩輪摩托車，且可懸臂懸掛兩輪摩托車。

然而，於上述習知之懸掛裝置中，由於各內管同時於各筒狀凹部內滑動，故必須極為準確地將筒狀凹部加工為平行，加工難度較高。

又，由於必須以使各內管平行之方式藉由托架而連結各內管，故保持內管之托架之孔加工之難度亦較高。

進而，於將上述習知之懸掛裝置應用於如JP2008-168893A所揭示之兩個前輪為操舵輪、一個後輪為驅動輪之三輪摩托車之情形時，由於一台三輪摩托車係於每個前輪各搭載兩根、共計四根減震器本體，故零件數量增加而導致成本升高。

本發明之目的在於提供一種易加工、且在搭載於三輪摩托車之情形時可較習知減少零件數量的懸臂懸掛車輪之懸掛裝置。

根據本發明之某態樣，提供一種懸掛裝置，其具備具有內管及可供內管插入成滑動自如之外管的減震器本體，且具備：一根以上之導桿，其平行地固定於內管及外管中之一者；及導向構件，其固定於內管及外管中之另一者，且樞軸支承滑動自如地貫通之導桿。

以下一面參照圖式，一面詳細說明本發明之實施形態、本發明之優點。

以下，一面參照圖式一面對本發明之實施形態之懸掛裝置進行說明。各圖式中之同一符號表示同一零件或與其對應之零件。

如圖1所示，本實施形態之懸掛裝置F具備減震器本體D，該減震器本體D具有內管1及供該內管1插入成滑動自如之外管2。

進而，懸掛裝置F具備：一根導桿3，其平行地固定於內管1上；及導向構件G，其固定於外管2上，且以導桿3滑動自如地貫通之方式樞軸支承導桿3。

於具有作為操舵輪之兩個前輪及作為驅動輪之一個後輪之三輪摩托車中，懸掛裝置F係作為懸掛各前輪之一對前輪用懸掛裝置而應用。

再者，於圖1及圖2中，雖僅表示其中之一懸掛裝置F，但與該該一懸掛裝置F成對之另一懸掛裝置亦具有與圖1及圖2所記載之其中一懸掛裝置F相同之構成。

導桿3固定於內管1上之托架B係如圖2所示般形成為大致三角形狀，且於一頂點部結合有轉向軸S。各懸掛裝置F之各轉向軸S係自上述頂點部立起且經由未圖示之連桿機構而連結於未圖示之把手。

再者，連桿機構可採用例如JP2008-168893A所記載之構成等周知之構成，只要可藉由把手操作而使托架B繞轉向軸S之軸擺動即可。

於托架B之其他兩個頂點部，分別形成內管保持部B1及導桿保持部B2，且其等形成為於一部分具有缺口之環狀。

於將內管1之圖2中上端部插入至內管保持部B1且導桿3之圖2中上端部插入至導桿保持部B2之狀態下，利用螺栓B3收縮各缺口之間隙，藉此，將內管1及導桿3固定於托架B上。

於內管1之圖1中上側開口部設置有堵塞減震器本體D之圖1中上側開口的蓋構件10，且氣缸4立起於外管2之底部上。於具有內管1及外管2之減震器本體D內收容有介裝於蓋構件10與氣缸4之間且由始終沿伸長方向對減震器本體D施力之盤簧構成的懸掛彈簧5。

又，於減震器本體D內形成儲留作動流體之作動流體室L，且於作動流體室L之較未圖示之液面更上側形成有氣室A。減震器本體D係藉由懸掛彈簧5及氣室A來吸收車輛所受之衝擊，並藉由下述減震力產生部對伴隨該衝擊之吸收而產生的懸掛裝置F之伸縮運動進行抑制。

於外管2之外側形成：車軸側安裝部20，其安裝於車軸之一側；卡鉗保持部21、21，其保持碟煞用卡鉗；及擋泥板安裝部22，其用以安裝擋泥板。外管2係形成為有底筒狀而構成底座。

於外管2之開口部內周串列設置有防塵封件23、油封件24、分隔件25及軸承構件26。防塵封件23、油封件24、分隔件25及軸承構件26係分別形成為環狀，且滑接於內管1之外周。

立起於外管2之底部之氣缸4係由經由墊圈27插入至外管2之底部之螺栓28支撐，而自底部立起。

氣缸4具備：活塞部40，其形成為筒狀，且形成於圖1中之上端部；氣缸本體41，其同軸地連設於活塞部40之圖1中下側；錐部42，其同軸地連設於氣缸本體41之圖1中下側，且直徑逐漸縮小；及小直徑部43，其同軸地連設於錐部42之圖1中下側而形成小直徑，且螺栓28螺合於其內周。

如圖3A所示，活塞部40之外周具有形成為剖面U字狀之環狀溝槽40a，且於該溝槽40a內安裝滑接於內管1內周之活塞環40b。

因此，藉由活塞部40及氣缸4而將形成於減震器本體D內之作動流體室L劃分為氣缸外作動流體室L1及氣缸內作動流體室L2，從而，於氣缸4之外側形成有氣缸外作動流體室L1，於氣缸4之內側形成有氣缸內作動流體室L2。

活塞部40兼作擔載懸掛彈簧5之懸掛彈簧用下側彈簧座，且懸掛彈簧5之圖中下端抵接於活塞部40之圖3A中上側。

活塞部40兼作回彈彈簧用上側彈簧座，且於懸掛裝置F最大限度伸長時，下述回彈彈簧7之上端抵接於活塞部40之圖3A中下側。

連設於活塞部40之圖1中下側之氣缸本體41具有形成於氣缸本體41之圖1中上部之頭側孔口41a、及形成於氣缸本體41之圖1中下部之底側孔口41b。

頭側孔口41a及底側孔口41b分別連通氣缸外作動流體室L1及氣缸內作動流體室L2，且於作動流體通過各孔口41a、41b時產生流路阻力。

又，於連設於氣缸本體41之圖1中下側的錐部42之外周配置有筒狀鎖油接頭6。鎖油接頭6與下述鎖油盒80一起構成鎖油機構，緩和懸掛裝置F最大限度收縮時之衝擊。

內管1一面使內周滑接於氣缸4之活塞環40b外周一面於外管2內進出，並藉由螺合於圖1中上端部內周之蓋構件10而閉合圖1中上側開口。

於蓋構件10之圖1中下側面設置有形成為環形板狀之懸掛彈簧用上側彈簧座11，且於上側彈簧座11與兼作下側彈簧座之活塞部40之間介裝有懸掛彈簧5。

如圖3A所示，內管1具有下端部內周經擴徑而形成之活塞保持部12，藉由將活塞保持部12之圖3A中下端朝內側壓緊，而將活塞8保持於壓緊部12a與形成於活塞保持部12之圖3A中上端之階部12b之間。

於內管1之活塞保持部12之外周安裝有滑接於外管2內周的環狀軸承構件13，藉由軸承構件13及安裝於外管2之軸承構件26而滑動自如地樞軸支承內管1。

於活塞保持部12形成有連通孔12c，該連通孔12c使形成於外管2與內管1之間之潤滑間隙(未以符號表示)與活塞保持部12之內側連通。

藉由保持於活塞保持部12之活塞8而將形成於氣缸4之外側的氣缸外作動流體室L1劃分為兩個作用室L10、L11，從而，於圖1、圖3中上側形成伸側作用室L10，於圖1、圖3中下側形成壓側作用室L11。

活塞8具備：環狀支座構件81及鎖油盒80，其夾持於內管1中之階部12b與壓緊部12a之間；及止回閥82，其配置於支座構件81之內側。

如圖3B所示，支座構件81具備：彈簧座部81b，其形成為環形板狀且於內周與氣缸4外周之間形成有間隙81a；及筒狀之盒部81c，其自彈簧座部81b之外周端部垂直設置。

支座構件81兼作回彈彈簧用下側彈簧座，藉由彈簧座部81b擔載回彈彈簧7。

於懸掛裝置F最大限度伸長時，回彈彈簧7係如圖3A所示般於支座構件81與活塞部40之間被壓縮，從而緩和最大限度伸長時之衝擊。

配置於支座構件81內側之止回閥82具備：閥本體82a，其形成為環狀；及施力彈簧82b，其朝鎖油盒80側(圖2中下側)對閥本體82a施力。

如圖3B所示，於閥本體82a之圖3中上表面沿徑向形成有溝槽82c。於閥本體82a內周與氣缸4外周之間形成有內側流路82d，於支座構件81之盒部81c內周與閥本體82a外周之間形成有外側流路82e。

於閥本體82a落座於鎖油盒80而止回閥82關閉之情形時，外側流路82e閉合。另一方面，於閥本體82a抵抗施力彈簧82b之施力而移動至圖3中上側從而抵接於支座構件81之彈簧座部81b之情形時，止回閥82打開，作動流體經由溝槽82c而於外側流路82e移動。

閥本體82a所離座落座之鎖油盒80係形成為上下端部分別向外側及內側彎折而成之筒狀。即，鎖油盒80具備：上下端部之支座部80a、80b；及盒本體80c，其係以小於活塞保持部12之直徑而形成於支座部80a、80b之間。於盒本體80c形成有連通鎖油盒80之內側與外側的連通孔80d。

連通孔80d連通於形成在盒本體80c外周與內管1之活塞保持部12內周之間的筒狀間隙(未以符號表示)，進而經由形成於活塞保持部12之連通孔12c而連通於形成在內管1與外管2之間的潤滑間隙(未以符號表示)，從而將作動流體補充至各軸承構件13、26之滑動面。

上側支座部80a與氣缸4之間具有特定間隙80e。上側支座部80a之間隙80e之內周係形成為直徑小於閥本體82a外周，且閥本體82a離座落座於上側支座部80a之圖3中上側內周部。

於下側支座部80b及盒本體80c之內周與氣缸4外周之間，形成有供鎖油接頭6插入之特定間隙80f、80g。

於間隙80g內嵌入有鎖油接頭6時，形成於較活塞8更圖中下側之鎖油室(未圖示)被加壓而鎖油，從而緩和懸掛裝置F最大限度壓縮時之衝擊。

另一方面，導桿3經由托架B而將圖1中上端部固定於內管1上，且配置為與內管1平行。如圖1所示，導桿3係形成為筒狀，且於圖1中上側開口部安裝有蓋構件31。

導桿3之圖1中下端側係由導向構件G樞軸支承。導向構件G藉由螺栓G1而固定於外管2之圖1中上端部外側面。

導向構件G具備導桿3貫通之貫通孔9，且貫通孔9 之兩側(圖1中上側及下側)開口部分別擴徑為兩階。

如圖4所示，在形成於兩側開口部之外側之大直徑的各外側大直徑部90、90分別安裝有防塵封件90a、90a。在形成於兩側開口部之內側之小直徑的內側大直徑部91、91分別安裝有軸承構件91a、91a。

於導向構件G之外側形成有與形成於外管2上之擋泥板安裝部22相同的擋泥板安裝部G2。

繼而，對本實施形態之懸掛裝置F之作用進行說明。

於懸掛裝置F伸長時，內管1自外管2退出，且導桿3相對於導向構件G朝圖1中上側滑動。

此時，於減震器本體D內，由於伸側作用室L10藉由活塞8而受到加壓，故閥本體82a落座於鎖油盒80之上側之支座部80a，從而閉合外側流路82e。藉此，止回閥82得以閉合。

懸掛裝置F產生因如下流路阻力所引起之減震力：伸側作用室L10之作動流體經由內側流路82d而移動至壓側作用室L11時之流路阻力；及伸側作用室L10之作動流體經由氣缸4之頭側孔口41a而移動至氣缸內作動流體室L2，且經由底側孔口41b而移動至壓側作用室L11時之流路阻力。

又，於懸掛裝置伸長時退出之相當於內管1之體積的作動流體係自底側孔口41b補充至壓側作用室L11內。

另一方面，於懸掛裝置F壓縮時，內管進入外管2，且導桿3相對於導向構件G朝圖1中下側滑動。

此時，於減震器本體D內，由於壓側作用室L11藉由活塞8而受到加壓，故閥本體82a抵接於支座構件81之彈簧座部81b。藉此，止回閥82打開，壓側作用室L11之作動流體經由外側流路82e而流入至伸側作用室L10。

懸掛裝置F產生因如下流路阻力所引起之減震力，即，相當於已進入之內管1之體積剩餘部分的作動流體自底側孔口41b移動至氣缸內作動流體室L2時的流路阻力。

即，減震力產生部具備：頭側孔口41a及底側孔口41b，其形成於氣缸4；及活塞8之止回閥82。

於本實施形態之懸掛裝置F中，由於導桿3與內管1係平行地設置，且導桿3貫通固定於外管2上之導向構件G，故即便轉向軸S轉動而導致托架B擺動，內管1與外管2亦不會相對轉動。

因此，可藉由以把手操作使轉向軸S轉動來使托架B繞轉向軸S之軸擺動，從而改變前輪之朝向而操舵三輪摩托車，且可懸臂懸掛前輪。

進而，由於藉由使導桿3貫通導向構件G而防止內管1與外管2之相對轉動，故無需如習知般於外管形成多個筒狀凹部而分別將內管插入成滑動自如至各筒狀凹部。

因此，關於導向構件G，由於可使與外管2平行地配置之貫通孔9之軸方向長度形成為短於習知之筒狀凹部，故加工較習知更為容易。

進而，由於係僅平行地配置外管2與貫通孔9之結構，故可較習知更容易地進行托架B之孔加工、即內管保持部 Bt及導桿保持部B2之加工。

進而，由於一台三輪摩托車中，對於每個前輪各搭載一根收容懸掛彈簧5或減震力產生部之減震器本體D，共計搭載兩根減震器本體即可，故與必須四根減震器本體之習知之懸掛裝置相比，可大幅度減少零件數量。

進而，由於導向構件G係安裝於外管2之內管插入側開口部，故可縮短導桿3之長度。

進而設置：導桿3貫通之貫通孔9；一對防塵封件90a、90a，其分別安裝於貫通孔9之兩側開口部；及環狀軸承構件91a、91a，其配置於防塵封件90a、90a之間且滑接於導桿3外周。

因此，可藉由軸承構件91a、91a來確實地樞軸支承導桿3，且可藉由防塵封件90a、90a來防止灰塵進入軸承構件91a、91a之滑動面，從而可維持導桿3之順滑之滑動。

以上對本發明之實施形態進行了說明，但上述實施形態僅表現了本發明之應用例之一部分，並非意欲將本發明之技術性範圍限定於上述實施形態之具體構成。

例如，於上述實施形態中，雖然對藉由懸掛裝置F而分別懸臂懸掛兩個前輪及一個後輪之三輪摩托車之各前輪的情形進行了例示，但亦可將懸掛裝置F應用於兩輪摩托車。於此情形時，藉由懸掛裝置F而懸臂懸掛一個前輪。

又，於上述實施形態中，雖然對將內管1連結於車體側、將外管2連結於車輪側之正立型減震器進行了例示，但亦可為將外管2連結於車體側、將內管1連接於車輪側之倒立型減震器。

進而，於上述實施形態中，雖然將導桿3固定於內管1、將導向構件G固定於外管2，但亦可為將導向構件G固定於內管1而將導桿3固定於外管2之結構。

進而，減震力產生部之構成並不限於上述內容，亦可酌情採用其他構成。

進而，於上述實施形態中，雖然例示了於兩個前輪及一個後輪之三輪摩托車中懸臂懸掛各前輪之一對懸掛裝置F，但亦可為於其中一懸掛裝置之減震器本體收容減震力產生部、於另一懸掛裝置之減震器本體內收容懸掛彈簧之結構來代替該結構。

進而，雖然上述懸掛裝置F具備一根導桿3，但亦可為一個懸掛裝置具備多根導桿3之結構。於此情形時，可將供導桿3插入之多個貫通孔設置於一個導向構件上，亦可將具有一個貫通孔之多個導向構件固定於外管。

進而，於上述實施形態中，雖然藉由將導桿3形成為筒狀而將懸掛裝置F輕量化，但亦可將導桿3形成為實心圓柱狀。

進而，於上述實施形態中，雖然係分別形成外管2及導向構件G而藉由螺栓G1來使其等結合，但亦可一體地形成外管2及導向構件G。

本申請案係主張基於2011年7月25日向日本特許廳申請之特願2011-161519之優先權，且將該申請之所有內容以參照之形式併入本說明書中。

1‧‧‧內管

2‧‧‧外管

3‧‧‧導桿

4‧‧‧氣缸

5‧‧‧懸掛彈簧

6‧‧‧鎖油接頭

7‧‧‧回彈彈簧

8‧‧‧活塞

9‧‧‧貫通孔

10、31‧‧‧蓋構件

11‧‧‧上側彈簧座

12‧‧‧活塞保持部

12a‧‧‧壓緊部

12b‧‧‧階部

12c、80d‧‧‧連通孔

13、26、91a‧‧‧軸承構件

20‧‧‧車軸側安裝部

21‧‧‧卡鉗保持部

22、G2‧‧‧擋泥板安裝部

23、90a‧‧‧防塵封件

24‧‧‧油封件

25‧‧‧分隔件

27‧‧‧墊圈

28、B3、G1‧‧‧螺栓

40‧‧‧活塞部

40a‧‧‧環狀溝槽

40b‧‧‧活塞環

41‧‧‧氣缸本體

41a‧‧‧頭側孔口

41b‧‧‧底側孔口

42‧‧‧錐部

43‧‧‧小直徑部

80‧‧‧鎖油盒

80a‧‧‧上側支座部

80b‧‧‧下側支座部

80c‧‧‧盒本體

80e、80f、80g、81a‧‧‧間隙

81‧‧‧支座構件

81b‧‧‧彈簧座部

81c‧‧‧盒部

82‧‧‧止回閥

82a‧‧‧閥本體

82b‧‧‧施力彈簧

82c‧‧‧溝槽

82d‧‧‧內側流路

82e‧‧‧外側流路

90‧‧‧外側大直徑部

91‧‧‧內側大直徑部

A‧‧‧氣室

B‧‧‧托架

B1‧‧‧內管保持部

B2‧‧‧導桿保持部

D‧‧‧減震器本體

F‧‧‧懸掛裝置

G‧‧‧導向構件

L‧‧‧作動流體室

L1‧‧‧氣缸外作動流體室

L2‧‧‧氣缸內作動流體室

L10‧‧‧伸側作用室

L11‧‧‧壓側作用室

S‧‧‧轉向軸

圖1係部分切取地表示本發明之實施形態之懸掛裝置之使用狀態的前視圖，表示懸掛裝置最大限度伸長時。

圖2係放大表示圖1之主要部分(托架周邊部)之立體圖。

圖3A係放大表示圖1之主要部分(活塞周邊部)之縱剖面圖。

圖3B係放大表示圖3A之主要部分(止回閥周邊部)之縱剖面圖。

圖4係放大表示圖1之主要部分(導向構件周邊部)之縱剖面圖。