摩托车转向减振器 【技术领域】
本发明涉及一种摩托车转向减振器，其用于抑制由于扰动而在前轮系统处产生的振动。
背景技术
当摩托车高速行驶时，在摩托车的前轮系统处的接地载荷由于浮升力而减小。在前轮系统在这种状况下受到来自路面的大扰动的情况中，前轮系统的振动增加，由此损害了驾驶稳定性。
于是提出了这样一种解决方案，其中在转向系统构件例如转向支架和车身框架之间设置一转向减振器，用来利用在如此设置的转向减振器上产生的减振力吸收来自路面的扰动，由此抑制前轮系统的振动(例如，参见JP-A-2000-301680)。
该转向减振器如此构成，即，气缸地内部由当发生转向操作时在气缸中滑动的活塞分成两个油腔，在该活塞中形成一油孔(小孔)以便在两个油腔之间形成连通，并且设有一旁通通道，用来使在其中一个油腔中的油能够绕过油孔流进另一个油腔，由此根据受由传感器检测的车速、转向角和负载影响的车辆运行情况来控制电磁阀，从而通过该电磁阀关闭旁通通道以便迅速地增加减振力，由此抑制前轮系统的振动。
但是，由于传统的转向减振器需要用于检测车速和转向角的传感器以便根据来自这些传感器的检测信号控制电磁阀等来进行操作，所以会出现这样的问题，即，使零部件的数量增加，由此引起成本的增加，并且由于控制延迟而难以确保高度可靠的操作。
【发明内容】
本发明是鉴于这些问题而作出的，并且其一个目的在于提供一种摩托车转向减振器，它不需要任何电控制就能确保机械操作，并且它可以抑制由于扰动引起的前轮系统的振动，同时还可以确保通过减少零部件数量来降低成本以及确保了可靠性。
为了实现该目的，根据本发明的第一方面，提供了一种摩托车转向减振器，其中气缸的内部由在发生转向操作时在气缸中滑动的活塞分成两个油腔，并且在除活塞之外的部分中设置用于在两个油腔之间形成连通的通道，该摩托车转向减振器其特征在于，沿着通道的长度在中间位置处形成一辅助腔室，并且在该辅助腔室中设有一止回球，该止回球适于在转向速度超过预定数值并且在两个油腔之间的差压达到或超过特定数值时移动以便减小通道的横断面面积。
根据本发明的第二方面，提供了一种如在本发明第一方面中所述的摩托车转向减振器，其特征在于，在所述活塞中设有一油孔，用来在两个油腔之间形成连通。
根据本发明的第三方面，提供了一种如在本发明第一方面中所述的摩托车转向减振器，其特征在于，在其上安置有止回球的通道表面中形成狭缝。
根据本发明的第四方面，提供了一种如在本发明第一、第二或第三方面中所述的摩托车转向减振器，其特征在于，设有一保持装置，该装置将止回球保持在一中立位置处，在该位置处，旁通通道在其中差压小于特定数值的状态中没有被止回球关闭。
根据本发明的第五方面，提供了一种如在本发明第四方面中所述的摩托车转向减振器，其特征在于，所述保持装置由在辅助腔室的底面上形成的凹形的弯曲表面或磁体构成。
根据本发明的第六方面，提供了一种如在本发明第四方面中所述的摩托车转向减振器，其特征在于，保持装置由用于将止回球保持在中立状态中的弹簧构成。
因此，根据本发明的第一至第三方面，由于采用了这样一种机械结构，即，其中当转向速度超过正常范围、由此在气缸中的两个油腔之间的差压达到或超过特定数值时，使止回球在该差压的作用下运动，由此减小了该通道的横断面面积，所以不必设置传感器或电控制，从而可以抑制由于扰动而在前轮系统处出现的振动，同时通过减少所涉及的零部件的数量而力图降低生产成本，并且由于不会在控制方面带来任何延迟而确保了高的可靠性。
另外，根据本发明的第四至第六方面，由于止回球在两个腔室之间的差压小于特定数值的状态中被保持在中立位置处，所以止回球不可能由于车身的振动或倾斜或者在转弯行驶期间产生或出现的离心力而运动并关闭通道，由此可以在正常驾驶条件下没有任何阻力地进行平稳的转向操作。
【附图说明】
图1为设有根据本发明的转向减振器的摩托车前部的右视图；
图2为摩托车前部的平面图，显示出其中布置有根据本发明的转向减振器的结构；
图3为根据本发明的转向减振器(在旁通通道打开时)的剖视图；
图4为根据本发明的转向减振器(在旁通通道关闭时)的剖视图；
图5为根据本发明的转向减振器(在旁通通道关闭时)的剖视图；
图6为根据本发明另一个方面的转向减振器的剖视图；
图7为详细地示出了图6中的X部分的视图；
图8为沿图7中的Y-Y线剖开的剖视图；
图9为表示用于将止回球保持在中立位置上的保持装置(磁体)的剖视图；
图10为表示用于将止回球保持在中立位置上的保持装置(凹形的弯曲表面)的剖视图；
图11为表示用于将止回球保持在中立位置上的保持装置(弹簧)的剖视图；以及
图12为摩托车的平面图，显示出根据本发明的转向减振器的布置的另一个实施例。
【具体实施方式】
下面将根据这些附图对本发明的实施方案进行说明。
图1为设有根据本发明的转向减振器的摩托车前部的右视图，并且图2为摩托车前部的平面图，显示出其中布置有转向减振器的结构。
在图1所示的摩托车1中，参考标号2表示位于车身前面的上部处的头管，转向轴3穿过头管2并且可转动地支撑在其中，而且上支架4和下支架5分别安装在转向轴3的上、下端部处。随后，方向把6安装在上支架4上，并且前叉7的上部在上支架4和下支架5之间穿过并且支撑在其间，前轮8可转动地支撑在前叉7的下部处。
另外，车身框架9被设置成从头管2延伸至车身的后部，根据本发明的转向减振器10按照能够被插置在车身框架9和下支架5之间的方式设置在车身的右手侧上。要指出的是，在图1中，参考标号11表示油箱。
顺便说一下，如图2所示，根据本发明的转向减振器10被构造成包括气缸12和按照能够响应于冲击而运动的方式穿过气缸12内部的活塞杆13，并且气缸12安装在下支架5的右手侧上，而活塞杆13在其一个端部处安装在车架9的右手侧上。
下面将参照图3至5对转向减振器10的结构和功能进行说明。要指出的是，图3至5为转向减振器的说明性剖视图。
在根据本发明的转向减振器10中，按照能够在其中滑动的方式适当地插入到气缸12中的活塞14安装在穿过气缸12内部的活塞杆13上，并且通过活塞14在气缸12中形成油腔A、B，油填充在这些油腔A、B中。随后，在活塞14中开设一个直径较小的油孔(小孔)15，以便在油腔A、B之间形成连通。
另外，在气缸12的一侧上形成一旁通通道16，用于使在其中一个油腔A(或B)中的油能够绕过在活塞14上形成的油孔15而流进另一个油腔B(或A)中，并且在旁通通道16中，在沿着其长度的中间位置处形成一辅助腔室17。随后，将金属止回球18容放在辅助腔室17的内部中。金属止回球18适于在转向速度超过预定数值并且在两个油腔A、B之间的差压达到或超过特定数值时运动以关闭旁通通道16。
接下来，将对具有以上结构的转向减振器10的功能进行说明。
当驾驶者进行使在图1中所示的方向把6向左或向右转动的转向操作时，两个支架4、5、前叉7和前轮8绕着转向轴13与方向把6一起向左或向右转动，由此使摩托车1向左或向右转。下支架5和车身框架9之间的距离通过转向操作而变化，并因此使转向减振器10相应地扩展或收缩。
即，在驾驶者使方向把6例如向右转动的情况下，活塞杆13和安装在其上的活塞14在转向减振器10中如图3中所示沿着向右方向(由图中的箭头所示的方向)滑动；相反，在驾驶者使方向把6向左转动的情况下，活塞杆13和活塞14在转向减振器10中如图3中所示地沿着向左方向滑动。
因此，在前轮系统由于来自地面的扰动而横向振动的速度(下面称之为转向速度)保持在正常范围内并且活塞14在气缸12内的滑动速度也在低和中等行驶速度下保持在正常范围内的情况下，两个油腔A、B之间的差压如此之小，以致于在辅助腔室17内的止回球18不会在该差压的作用下运动，并且如图3所示，止回球18位于中立位置处，其中，旁通通道16处于打开状态中，由此在两个油腔A、B之间形成连通。
由此，在活塞14如上所述地在其中止回球18处于上述中立位置的状态中如图3所示在气缸12内向右运动的情况下，在油腔A中的油主要通过阻力较小的旁通通道16以便流进油腔B中，而在油腔A中的少量油经过在活塞14中的油孔15，以便流进油腔B。同样，在活塞14如图3所示在气缸12内向左运动的情况下，油腔B内的油主要经过阻力较小的旁通通道16以便流进油腔A中，而在油腔B中的少量油经过在活塞14中的油孔15，以便流进油腔A中。在任一种情况中，在转向减振器10中产生的减振力较小，并且在转向速度保持在正常范围内时，驾驶者可以没有任何阻力地进行平稳的转向操作。
另一方面，在转向速度在高行驶速度下超过正常范围的情况中，活塞14在气缸12内的滑动速度增加，并且在两个油腔A、B之间的差压达到或超过特定数值的情况中，使止回球18在该差压的作用下运动。例如，在活塞14如图4所示在活塞12内向右运动的情况中，由于在油腔A中的内压增加，所以使止回球18运动以如该图中所示地关闭旁通通道16，并且在油腔A中的油只是经过在活塞14上形成的具有较小直径的油孔15，从而流进油腔B。因此，由于随着出现上述止回球运动和油流动而产生的流动油的阻力，在转向减振器10中产生出的减振力大幅度增加。另外，同样在活塞14如图5中所示在气缸12内向左运动的情况中，由于油腔B的内压增加，所以使止回球18运动以如图5所示地关闭旁通通道16，由此在油腔B中的油只是经过在活塞14上形成的具有较小直径的油孔15，从而流进油腔A。因此，由于随着出现上述止回球运动和油流动而产生的流动油的阻力，在转向减振器10中产生的减振力大幅度增加。
如上所述，在转向速度由于在高速行驶时从地面施加在前轮系统上的扰动而超过正常范围的情况中，由于转向减振器10的减振力大幅度增加，所以来自地面的扰动由已经如此增加的减振力吸收，从而限制了前轮系统的振动，由此确保了摩托车1有高的驾驶稳定性。
因此，在根据本发明的转向减振器10中，由于采用了其中止回球18在必要时由差压移动以关闭旁通通道16的机械结构，所以消除了对传感器或电控制的需要，并且可以抑制由于扰动而出现的前轮系统的振动，同时力图通过减少所涉及的零部件的数量来降低生产成本以及确保有高的可靠性。
下面，将根据图6至8对根据本发明的转向减振器的另一个实施方案进行说明。要指出的是，图6为根据本发明另一个实施方案的转向减振器的说明性剖视图，图7为一放大图，详细地显示出图6中所示的X部分，图8为沿图7中的Y-Y线剖开的剖视图。
在根据本发明的转向减振器10中，在其上安置止回球18的旁通通道16的一对左、右表面中的每一个上形成一狭缝16a，并且在油腔B的内压由于活塞14如例如图6中所示那样在气缸12内向左运动而增加、由此使止回球18运动以与旁通通道16的安置表面抵接的情况中，在油腔B内的油流动通过旁通通道16和辅助腔室17，以便从旁通通道16经过狭缝16a流进油腔A。因此，在转向减振器10中产生的减振力由于流过狭缝16a的油的阻力而大大增加。
因此，根据该结构，可以省却在前面实施方案中形成于活塞14中的油孔15(参见图3和4)。
顺便说一下，在止回球18由于车身的振动或倾斜或者在转弯行驶期间产生或出现的离心力而运动以关闭旁通通道16但同时转向速度保持在正常范围内的情况中，由于存在如上所述的在转向减振器10中产生较大的减振力以由此使平稳的转向操作中断的可能性，所以希望设置用来将止回球18保持在中立位置的保持装置，在该位置处，旁通通道16在其中两个油腔A、B之间的差压小于特定数值的状态中没有被止回球18关闭。
图9至11分别示出了具有各种形式的保持装置，其中图9中所示的保持装置如此构成，即，在辅助腔室17的地面中嵌入磁体19，从而利用磁体19的磁力将止回球18保持在中立位置处，而图10中所示的保持装置如此构成，即，在辅助腔室17的底面上形成一凹形的弯曲表面17a，从而通过该弯曲表面17a将止回球18保持在中立位置处。
另外，图11中所示的保持装置如此构成，即，利用装配在止回球18上的弹簧20将止回球17保持在辅助腔室17中的中立位置处。
因此，由于通过采用图9至11中所示的保持装置使止回球18在其中位于两个油腔A、B之间的差压小于特定数值的状态下保持在中立位置处，所以止回球18不可能由于车身的振动或倾斜或者在转弯行驶期间产生或出现的离心力而运动以关闭旁通通道16，由此使得能够在正常驾驶条件下没有任何阻力地进行平稳的转向操作。
要指出的是，虽然转向减振器10在上述实施方案中沿着车身的纵向布置，但是该转向减振器10可以如图12所示地沿着车身的横向布置。在图12所示的结构中(在该图中，箭头Fr表示车身的前面)，转向减振器10的活塞杆13安装在下支架5一侧上，并且气缸12安装在头管2一侧上。
工业实用性
从前面给出的说明中可以看出，根据本发明，由于提供了这样一种摩托车转向减振器，即，其中气缸的内部由随着进行转向操作而在气缸中滑动的活塞分成两个油腔，并且在除活塞之外的部分中设有用于在两个油腔之间形成连通的通道，其特征在于，在沿着通道长度的中间位置处形成辅助腔室，并且在该辅助腔室中设有一止回球，该止回球适于在转向速度超过预定数值、由此在两个油腔之间的差压达到或超过特定数值时运动以便减小通道的横断面面积，所以可以获得这样的优点，即，可以确保转向减振器的机械操作，同时消除传感器或电控制的需要，并且可以抑制由于扰动而引起的前轮系统的振动，同时力图通过减少所涉及的零部件的数量而降低生产成本，并由于不会在控制方面带来任何延迟而确保了高的可靠性。