用于两轮车辆的悬架组件的制作方法

1.本主题总体上涉及一种鞍乘式车辆。更具体地，本主题涉及用于鞍乘式车辆的前叉组件。


背景技术：

2.典型地，用于脊梁框架式车辆的车辆布局设计的特征在于跨步框架和称为地板的平坦表面，当骑手将他/她的脚放在地板上时，其用于安置骑手的腿。进一步地，车辆的特征在于隐藏所有或大部分机构的主体构造。由于车辆中的大部分零件经主体隐藏，所以主体零件经设计使其配合到主体空间中，从而实现车辆中空间的最佳利用。传统上，小尺寸车辆的轮比传统的轮小。除了前悬架组件和较小的轮的紧凑包装之外，小尺寸车辆的较小尺寸、较低的手把高度要求车辆的悬架组件具有小的悬架组件。因此，考虑到空间限制和小尺寸车辆的典型车辆布局，在脊梁框架式车辆中使用合适的小的悬架组件。
附图说明
3.详细说明是参考附图参照鞍乘式两轮车辆来描述的。在整个附图中使用相同的附图标记来指代相同的特征和部件。
4.图1是跨步式车辆的侧视图。
5.图2是根据本发明的一个实施例的脊梁框架结构的透视图。
6.图3是根据本发明的一个实施例的悬架组件的截面图。
7.图4是根据本发明的一个实施例的具有底轴支架的外管的分解图。
8.图4a是根据本发明的一个实施例的具有突出构件的底轴支架的俯视图。
9.图4b是根据本发明的一个实施例的活塞杆的侧视图。
10.图5是根据本发明的另一个实施例的具有底轴支架的悬架组件的分解图。
11.图5a是根据本发明的另一个实施例的具有制动锚的底轴支架的侧视图。
12.图5b是根据本发明的另一个实施例的底轴支架和活塞杆的倾斜视图。
具体实施方式
13.总体上，几种类型的车辆利用可操作地定位在车辆的一个或多个轮与车辆的主体之间的一个或多个悬架组件。由于悬架组件吸收车辆移动/穿过的表面中的凸块或任何其他不规则物的情况，从而改善了操作者的控制。具有单个前轮的跨座/鞍乘/跨步式车辆通常使用前悬架组件来吸收前轮所遇到的凸块的情况。存在于前悬架组件内部的弹性构件和阻尼流体支配前悬架组件的性能并且还维持车辆的稳定性。
14.这种悬架组件典型地包括布置在前轮的相对侧上的一对叉腿。每个叉腿包括与下叉管接合的上叉管。分别地形成的支架构件与叉腿的上端互连并且联接到车辆的手把组件。车辆的前轮通常由叉腿的下端支撑。当车辆遇到其穿过的表面中的凸块或其他不规则物的情况时，冲击力会施加在前轮上。这些力被传递到支架构件和上叉管的接合处。
15.进一步地，目前使用的前叉组件有两种主要类型，分别是伸缩叉和引导连杆叉。伸缩叉包括两个平行的腿，每个腿形成为一对同心的管状构件，其具有作用在这两个腿之间的弹性悬架装置，并且轮主轴刚性地连接到两个腿的下端上并且在两个腿的下端之间延伸。进一步地，典型地，在车辆中使用的伸缩式小型悬架组件在两种模式下操作，即伸展冲程和压缩冲程。进一步地，悬架组件的载荷承载能力取决于典型地为压缩弹簧设计的弹性构件、压缩弹簧可用的空间以及悬架组件内部填充的油量。
16.在引导连杆叉布置中，提供了一对平行的刚性件，并且通常是管状的腿，轮主轴通过一对悬架连杆连接到其上，该悬架连杆可枢转地附接到腿的下端上。悬架弹簧在其端处分别沿着悬架连杆和腿部分地连接到点上。因此在这种情况下，提供悬架的组件的零件的仅有的相对移动是在悬架连杆和叉腿的枢转连接处。
17.典型地，传统的前悬架组件包括可滑动地连接到外管的内管。前悬架组件的内管安装在手把组件上，外管安装在前轮轴上。组装在叉内的主弹簧与存在于锚杆组件中的锚板接合，该锚杆组件具有主弹簧的一端与之接合的装置。主弹簧的另一端也接合到顶锚，其具有类似于设置在锚杆组件中的锚板的锚板。顶锚由焊接在螺纹定位构件上的锚板组成。具有与其接合的弹簧的顶锚板通过将螺母紧固到螺纹定位构件而保持在其位置中，该螺纹定位构件进一步由内管中的弯曲焊接垫圈支撑。一个或多个衬套设置在弹簧的外直径上以避免弹簧与内管摩擦。
18.悬架组件还填充有液压流体，其有助于润滑存在于叉内的各种子零件以及耗散由于阻尼冲击载荷和振动而产生的热能。还提供了一对防尘密封件和油密封件，以避免外来颗粒进入叉组件和液压流体从叉泄漏。在这种设计中，顶锚用作将悬架组件定位到上支架上的引导件，并且通过将螺母紧固到顶锚的螺纹部分来完成叉到上支架的夹持。
19.进一步地，通过引入液压阻尼和空气载荷特性，实现了悬架组件提供改善的乘坐舒适性的性能。这需要改变子零件，其中之一是增加顶螺栓帽构件以提供密封并产生空气载荷。正是在这方面中，使用螺栓帽构件将前悬架组件的内管安装到手把组件，使其密封叉组件。
20.螺栓帽构件通过螺纹接合或通过卡环连接到内管上。螺栓帽构件支撑叉组件的主弹簧。进一步地，密封构件设置在螺栓帽构件上，其防止存在于叉内的流体泄漏。在内管的一端进行旋转，为回弹弹簧或回弹橡胶提供所需的座椅支撑。回弹弹簧或橡胶限制叉的回弹冲程。活塞头、回弹弹簧/橡胶和内管的相互作用起到止挡件的作用，避免了内管与外管的分离。
21.进一步地，活塞杆设置并连接到外管。活塞杆的一部分为弹性构件提供座椅表面。活塞杆包括一个或多个孔，其经配置由于前悬架组件内的阻尼流体的运动而提供所需的阻尼。弹性构件设置在内管内。弹性构件从活塞头接收支撑。通过与活塞头、回弹弹簧的组装，并且与内管的进一步相互作用，防止内管滑出外管。进一步地，为了便于前悬架组件的适当运行，在内管上或在外管上设置一对衬套，一个安装在外管上，另一个安装在外管或内管上，该对衬套引导内管以便于在外管上滑动运动。典型地，具有该对衬套的外管由铝制成。通过卡环保持在适当位置的密封件构件组装在外管中，以避免液压流体从叉泄漏。还使用了额外的防尘密封件构件，其防止外来颗粒进入叉内和液压流体的污染，从而防止损坏密封件构件。悬架组件还包括主轴锥度，其在全冲程状态期间产生所需的力并且防止内管组
件触底。
22.此外，悬架组件的载荷承载能力可以通过增加以下特性中的任一个来增加，包括弹簧的长度、焊丝直径和间距，该间距对弹簧的长度和外直径具有随之发生的影响且经常由于其所需过多的空间以及不利的重量和成本影响而不合乎需要。
23.进一步地，在现有技术中，活塞杆支撑在存在于悬架组件的底轴支架中的中空圆柱部分上。由于底轴支架具有中空圆柱部分，因此其减少了来自底轴支架的支撑以引导活塞杆，由此导致活塞杆的倾斜，这最终增加了悬架组件中的摩擦，由于当内管处于冲程模式时，活塞杆可滑动地摩擦悬架组件的内管。
24.此外，关于外管，铸造的外管不能在具有低前轴宽度的车辆的布局中实施，由于其需要改变接口零件以适应在铸造的外管上添加材料并且需要额外的紧固件来将活塞杆与外管安装在一起，这使得系统变得复杂，增加了零件的数量，增加了在前轴区域处的车辆宽度以及增加了车辆成本。
25.进一步地，上述布局的车辆可以具有轴支架构件，其具有能够安装轮轴的装置以及能够安装活塞的装置。此外，典型地将制动锚焊接到外管并且将另一支架附接到外管，以能够安装挡泥板。在钢外管设计中，钢外管的强度由于制动锚和支架的焊接而降低。
26.提供铸造外管的另一种方式是将主缸体和轴支架制成外管的一体部分。虽然可以将制动锚和轴支架结合到外管的主体上，但是这具有工艺限制。需要在外管的轴支架端钻出螺纹，由于外管长度的限制，这是很困难的。增加该长度以结合支架端的螺纹将导致叉组件的长度增加，这不利地影响车辆的手把高度并且由此导致车辆的布局不符合人体工程学且不合乎需要。
27.因此，存在设计改进的外管的挑战，其能够在不对车辆的设计和制造设置进行任何重大改变的情况下令人满意地对活塞杆提供支撑和引导，克服上述所有问题和已知技术的其他问题。
28.因此，提供一种新设计的外管变得至关重要，该外管具有底轴支架的安装部、以可接合地附接到活塞杆的突出部分，并且还具有与其结合的制动锚。本发明提供了上述问题的解决方案，同时满足了车辆的最小修改且易于组装等的要求。
29.考虑到上述目的，本发明涉及底轴支架，并且更具体地涉及底轴支架与外管的改进安装，其中外管经配置由两部分分开和构成。主缸体和底轴支架，其中底轴支架具有用于安装轴安装件和制动锚的装置，由此增加了组装的容易性并且减少了部件的数量。
30.根据本发明的一方面，用于车辆的悬架组件包括一对前叉。该对前叉各自包括外管和可滑动地连接到外管的至少一端上的内管。该对前叉的一端安装到轮轴，并且该对前叉的另一端附接到支架组件。支架组件例如是踏板式车辆和脊梁框架式车辆以及摩托车中的下支架，其包括保持手把组件的下支架和上支架两者。弹性构件设置在内管内。外管与轮轴连接，内管与手把组件连接。
31.进一步地，根据本发明的一方面，悬架组件的外管被分为两个部分，即主缸体和底轴支架，其中底轴支架可拆卸地附接到主缸体。进一步地，根据一个实施例，轴支架通过不同的附接装置(例如过盈配合、螺纹锁等)可拆卸地附接到主缸体。进一步地，根据本发明的一方面，活塞杆设置在主缸体中。进一步地，具有螺纹部分的活塞杆与存在于底轴支架中的突出部分的螺纹部分相符，从而消除了对保持活塞杆的额外的紧固件的需要，从而减少了
部件的数量。
32.进一步地，根据本发明的另一方面，底轴支架可拆卸地附接到主缸体。进一步地，底轴支架被分为两个部分，即外部和内部，其中内部具有圆柱形螺纹部分。进一步地，设置在主缸体内部的活塞杆具有与存在于底轴支架的内部中的圆柱形螺纹部分的螺纹轮廓互锁的螺纹轮廓，从而为活塞杆提供支撑，这减小了摩擦并且提高了悬架组件的底轴支架的耐久性，并且消除了将活塞杆与底轴支架安装在一起的额外的紧固件需要。
33.进一步地，根据本发明的另一方面，底轴支架在端处设置有狭槽，以支撑轮轴的一端，且轮轴的另一端附接到车辆的轮。进一步地，底轴支架设置有制动锚，其是底轴支架的一体部分，并且底轴支架通过不同的工艺例如铸造工艺来制造，这确保了制动锚强度的提高并且因此可以承受作用在叉上的更高的制动载荷。进一步地，随着制动锚的载荷承载能力的增加，可以使用具有比底轴支架中使用的材料相对更低的强度的材料来铸造外管的主缸体，这使得系统在保持结构的强度的同时重量减轻并且成本有效。进一步地，根据本发明的另一方面，在底轴支架与主缸体之间设置有能够作为橡胶密封件的密封构件，由此能够确保接头的充分密封，并且能够消除阻尼流体在该处的泄漏。进一步地，根据本发明的另一方面，底轴支架能够通过不同的附接装置可拆卸地附接到主缸体，例如，底轴支架压配合在主缸管体上并通过平头螺钉联接在一起，从而确保轴支架与外管的刚性附接。
34.下面参考附图详细描述本发明的各种其他特征。在附图中，相似的附图标记总体上指示相同的、功能相似的和/或结构相似的元件。元件首次出现的附图由相应附图标记中最左边的数字指示。参考附图，其中相同的附图标记将用于在全部几个视图中标识相同或相似的元件。
35.在随后的示例性方面中，车辆是跨步式车辆。然而，可以设想，本发明的构思可以应用于两轮车辆中的任何一个，而不偏离本发明的精神。
36.图1是根据本主题的实施例的示例性两轮跨步式车辆的左侧视图。车辆(100)具有单管式框架(101)，用作承载载荷的骨架并且还被称为脊梁(backbone)框架，(如图2中所示)。将仪表组(119)安装在手把组件(126)上。经可枢转地穿过头管设置，其中手把组件(126)包括制动杆(113)。手把组件(126)通过一个或多个悬架组件(130)连接到前轮(129)。手把组件(126)通过使用一对安装支架，即顶部安装支架(136)和下部安装支架(137)，而连接到前轮(129)。前挡泥板(131)设置在前轮(129)的上方，用于覆盖前轮(129)的至少一部分。腿防护件(112)设置在车辆(100)上。具有燃料盖(114)的燃料箱(103)安装到单管式框架(101)的主管(101b)(如图2中所示)，并且设置在单管式框架(101)的跨步空间的前部分f中。车辆(100)具有照明装置，其包括头灯(127)、尾灯(106)、分别包括前侧指示器(111)和后侧指示器(102)的转向指示器，以及日间行车灯(104)。动力单元(125)安装在所述单管式框架(101)的下部分。在一个实施例中，动力单元(125)是ic动力单元。燃料箱(103)功能性地与动力单元(125)连接。
37.在一个实施例中，缸轴线(c
‑
c’)在大体上向前向后的方向上向所述车辆(100)的前方倾斜。摆臂(134)与单管式框架(101)可摆动地连接。后轮(133)由摆臂(134)可旋转地支撑。一个或多个后悬架(135)以一定角度将摆臂(134)连接到单管式框架(101)，以承受由于轮反作用力而产生的径向力和轴向力。安装在后挡泥板(128)上的牌照(105)和反射器(116)设置在后轮(133)上方。座椅组件(132a，132b)设置在跨步空间的后部分(r)处。在一
个实施例中，座椅组件(132)包括骑手座椅(132a)和后座座椅(132b)。车辆(100)设置有扶手杆(109)。进一步地，座椅组件(132a，132b)定位在后轮(133)上方。车辆由安装到框架组件上的中央立柱(120)支撑。在所述车辆(100)的左侧设置有工具箱(110)。盖构件(118)安装在下管(101c)上(如图2中所示)。盖构件(118)覆盖动力单元(125)的至少一部分。
38.动力单元(125)包括进气系统(未示出)、排气系统(未示出)以及起动器系统(未示出)。起动器系统包括电起动器机构或机械起动器机构。电起动器系统由辅助电源供电，用于起动动力单元。由动力单元产生的动力通过传动系统(未示出)传递到后轮(133)。
39.动力单元(125)在动力单元组件(122)的从前到后方向上依次包括缸盖(123)、缸(124)和链罩(121)。缸(124)在向前方向上从前端部分突出。
40.图2是总体上为凸形形状的脊梁框架结构的透视图，其中主管(101b)从单管式框架(101)的头管(101a)向后和向下延伸，进一步地，单管式框架(101)的下管(101c)沿着车辆(100)的纵向轴线(l
‑
l’)从主管(101b)的后部分向后延伸，形成用于实用且跨步的实质地板空间。
41.动力单元(125)(如图1中所示)是四冲程风冷动力单元，其中动力单元的中央部分经由前支架(204)支撑到单管式框架(101)，并且其后部分由后支架(202)支撑。进一步地，当从车辆(100)的左侧或右侧观察时，前支架(204)和后支架(202)两者都定位在下管(101c)的下部分上。
42.盖构件(118)使用附接装置与下管(101c)相邻设置。附接装置包括附接到单管式框架(101)的下管(101c)上的两个地板安装支架(201)，以支撑盖构件(118)。
43.图3是根据本发明的一个实施例的悬架组件的截面图。进一步地，根据本发明的一个实施例，悬架组件(130)包括一对叉。进一步地，悬架组件还包括外管(301)和内管(302)，其中内管的一端与外管(301)附接，而另一端与车辆的手把组件附接。进一步地，阻尼流体在内管(302)内运行。悬架组件还包括活塞(303)和引导构件(305)，活塞(303)包括在一端处具有活塞头(303b)的活塞杆(303a)。进一步地，压缩阻尼孔(306)、延伸阻尼孔(307)、止回阀(308)、压缩室(309)、延伸室(310)和流体贮存器(311)也设置在悬架组件中。
44.典型地，悬架组件在两个冲程(即压缩冲程和伸展冲程)下工作，其中在压缩冲程期间，悬架组件(130)处于压缩状态，因此，压缩室(309)中的体积减小，并且延伸室(310)中的体积增大。结果，存在于压缩室(309)内的阻尼流体被压缩，并通过压缩阻尼孔(306)，阻尼流体开始流向延伸室(310)。止回阀(308)在压缩冲程期间打开并且允许阻尼流体主要从压缩室(309)流入延伸室(310)中。一定量的阻尼流体还在压缩冲程期间到达流体贮存器(311)。进一步地，流入流体贮存器(311)的大部分的阻尼流体蓄积在设置在活塞杆(303a)上的引导构件(305)中。
45.而且，在伸展冲程期间，当悬架组件处于伸展状态时，延伸室(310)的面积减小。根据本发明的一方面，在伸展冲程期间，阻尼流体试图从延伸室(310)逸出到压缩室(309)。在伸展冲程的工作期间，止回阀(308)关闭，并且因此阻尼流体必须通过位于活塞(303)的下部中并且存在于延伸室(310)内部的延伸孔(307)逸出到压缩室(309)。因此，阻尼流体从延伸室通过延伸阻尼孔流入活塞，向下流动并最终通过相对较大的压缩阻尼孔进入压缩室。进一步地，根据本发明的一个实施例，外管组件(301)被分为两个部分，即底轴支架(312)和主缸体(313)，其中底轴支架(312)可拆卸地附接到悬架组件的主缸体(313)。
46.图4是根据本发明的一个实施例的具有底轴支架的主缸体的分解透视图。进一步地，根据本发明的一个实施例，底轴支架(312)具有一体地附接到底轴支架(312)的上表面(402)的突出部分(401)，其中突出部分(401)在其表面上具有螺纹轮廓(403)(如图4a中所示)。进一步地，根据本发明的一个实施例，突出部分(401)经固定地附接或结合在底轴支架(312)的上表面(402)的中央。突出部分关于底轴支架(312)的上侧(402)成角度a设置。进一步地，根据本发明的一个实施例，角度a大体上与上表面(402)正交。该角度中的任何大的倾斜都会导致活塞杆的倾斜，最终增加内管中的摩擦。进一步地，根据本发明的一个实施例，活塞杆(303a)设置在主缸体(313)内部并且可拆卸地附接到底轴支架(312)。
47.图4b是根据本发明的一个实施例的活塞的透视图。进一步地，根据本发明的一个实施例，活塞杆(303a)具有具有螺纹部分(404)的轮廓。存在于轮廓中的螺纹部分(404)以互锁方式与存在于底轴支架(312)的突出部分(401)上的螺纹部分(403)接合，从而确保活塞杆的刚性附接，消除了附接活塞杆的额外的紧固件的需要，并且还增加组装的容易性，因为这里的突出部分用作活塞杆的引导介质并且还为活塞杆提供支撑。
48.图5是具有底轴支架的主缸体的分解透视图。根据本发明的另一个实施例，外管被分为两个部分，即主缸体(313)和底轴支架(312)，其中主缸体(313)具有凹入部分(502)，其使用平头螺钉(504)通过各种附接装置(即压配合)可拆卸地接合到底轴支架(312)，以将其刚性地附接。进一步地，根据本发明的另一个实施例，密封构件(503)设置在主缸体(313)和底轴支架(312)之间，从而限制阻尼流体的泄漏。进一步地，根据本发明的另一个实施例，挡泥板组件通过挡泥板组件支架(501)安装，并通过螺钉(504)夹持到主缸体(313)，这确保挡泥板组件的刚性安装。
49.图5a是根据本发明的另一个实施例的具有制动锚的底轴支架的前视图。进一步地，根据本发明的另一个实施例，制动锚(505)固定地附接到底轴支架(312)，底轴支架(312)的轮廓与设置在制动毂上的接合配对轮廓相符。进一步地，根据另一个实施例，制动锚(505)与底轴支架(312)制成一体，并且底轴支架(312)通过铸造工艺制造，由此增加了强度并且还可以承受作用在悬架组件的叉上的大制动载荷。进一步地，根据本发明的另一个实施例，底轴支架具有开口(506)以容纳轮轴，从而确保外管与轮轴的附接。
50.图5b是具有螺纹部分的底轴支架和具有螺纹部分的活塞杆的倾斜透视图。根据本发明的另一个实施例，底轴支架具有两个部分，即外区域(508)和内区域(509)，其中内区域(509)具有圆柱形螺纹开口(507)。圆柱形螺纹开口(507)具有外直径d。根据实施例，外直径d在5
‑
15mm的范围内。大于15mm也将增加活塞杆的直径，这不利地影响活塞杆与底轴支架的附接，并吞噬阻尼流体进入的宝贵空间，导致悬架的阻尼性能变差，以及增加轴支撑开口(506)的宽度，导致在轴区域处的横向宽度尺寸的不合乎需要的增加。进一步地，小于5mm的直径将导致活塞杆的宽度的减小，这不利地影响了强度、垂直度几何形状以及活塞杆与底轴支架的组装。进一步地，根据本发明的该额外的实施例的一方面，活塞杆具有凹入部分(511)，该凹入部分(511)具有螺纹部分(510)，其中活塞杆由此可拆卸地附接到底轴支架的圆柱形螺纹开口(507)，圆柱形螺纹部分用作活塞杆的引导和附接构件，并且消除了额外的紧固件来将活塞杆与轴支架安装在一起的需要。
51.进一步地，由于外管被制成两个部分，即主缸体(313)和底轴支架(312)，因此，与具有承受大断裂载荷的制动锚的轴支架相比，其能够使用强度相对较低的材料用于载荷低
得多的主缸体，从而使其成本有效并提供足够的结构强度。
52.本发明有助于克服使用额外的紧固件来将活塞附接到轴支架的问题，在确保车辆原始布局的同时，最终增加了轴支架的强度。
53.有利地，本发明的实施例描述了在活塞杆与轴支架的组装中的潜在修改。而且，制动锚是轴支架的一体部分。这促进了活塞与轴支架的简单且容易的组装，并且还使制动毂与制动锚的接合变得容易，这有效地增加了支架的组装容易性和结构强度。
54.在不脱离本发明的范围的情况下，可以结合许多其他的改进和修改，例如使用具有刚度的不同弹性装置。
55.参考符号列表
56.图1：
57.100：跨步车辆
58.126：手把组件
59.119：仪表组
60.127：头灯
61.111：前侧指示器
62.104：日间行车灯
63.112：腿防护件
64.131：前挡泥板
65.129：前轮
66.130：悬架
67.113：制动杆
68.103：燃料箱
69.114：燃料盖
70.118：盖构件
71.123：缸盖
72.124：缸
73.122：动力单元组件
74.125：动力单元
75.132(132a，132b)：座椅组件
76.101：单管框架
77.109：扶手杆
78.106：尾灯
79.105：牌照
80.102：后侧指示器
81.128：后挡泥板
82.116：反射器
83.135：后悬架
84.133：后轮
85.134：摆臂
86.121：链罩
87.120：中央立柱
88.110：工具箱
89.c
‑
c’：缸轴线
90.136：顶部安装支架
91.137：下部安装支架
92.图2：
93.101：单管式框架
94.101a：头管
95.101b：主管
96.101c：下管
97.201：地板安装支架
98.202：后支架
99.204：前支架
100.图3：
101.301：外管
102.302：内管
103.303：活塞
104.303a：活塞杆
105.303b：活塞头
106.305：引导构件
107.306：压缩阻尼孔
108.307：延伸孔
109.308：止回阀
110.309：压缩室
111.310：延伸室
112.311：燃料贮存器
113.312：主缸体。
114.313：底轴支架
115.图4
116.401：突出部分
117.图4a
118.402：上部
119.403：螺纹部分
120.a：关于底轴支架的上部成角度。
121.图4b
122.404：螺纹
123.图5
124.501：挡泥板支架
125.502：凹入部分
126.503：橡胶密封件
127.504：平头螺钉
128.506：狭槽
129.图5a
130.505：制动锚
131.图5b
132.507：圆柱形螺纹部分
133.508：外部
134.509：内部
135.d：直径
136.511：凹入部分
137.510：螺纹部分。