CN1068938C - 二轮车的前叉 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种密封为一处、并以简单的密封构造达到减小摩擦和提高密封性能的目的的二轮车前叉。活塞杆6插入上端封闭的油缸5，而该活塞杆6上端的活塞7可自由滑动地嵌入该油缸5，封闭油缸5的下端开口的密封件8、9可自由滑动地支承着贯穿其中央的活塞杆6，活塞7将油缸5分隔成上侧空间10和在活塞杆6外周的下侧空间11，并具有在连通该两空间10、11的伸长行程中对油的流动阻力比在压缩行程中大的阀，叉管2的下部内侧嵌装着油缸5，前述活塞杆6的下端固定安装在底套管3的底面上，该底套管3的内侧可自由滑动地与叉管2嵌合的。

Description

二轮车的前叉

本发明涉及二轮车前叉的构造。

通过轴支承二轮车的前轮的前叉与缓和车轮所受的来自路面的冲击的缓冲装置组装成一体，通常的插接形前叉的例子如图10所示。

相当于内管的叉管01可自由滑动地嵌入相当于外管的底套管02，下端部用螺栓05固定在底套管02的底面上的长形油缸03贯穿嵌入叉管01下端的活塞04，并插入叉管01内，在油缸03上端的直径增大的头部03a与叉管01上端的叉管螺栓06之间装着弹簧07。

在叉管01和油缸03之间形成装有弹簧08的缓冲室09，缓冲室09通过油缸03上形成的孔010与油缸内的油室011连通，而油缸03内的油室011则通过在油缸03的下部所形成的孔012与活塞04下方的底套筒02和油缸03之间的套管内油室013连通。

嵌在前述叉管01的下端的活塞04将缓冲室09和套管内油室013隔开，并具有允许从套管内油室013向缓冲室09流动的单向阀。

所以，在压缩行程时，由于该单向阀开启，套管内油室013的油很容易流到缓冲室09，并通过孔012进入油缸内的油室011，因此，阻尼力几乎不发生，弹簧07的弹性力能起作用。

另一方面，在伸长行程时，单向阀关闭，缓冲室09的油在孔010处受挤而发生喷到油缸内油室011的喷流，从而发生阻尼。

此外，还有予先组装油缸、活塞、活塞杆等，再装配到本体上的筒夹式前叉的例子(日本实公平3-48428号等)。

在上述图10所示的例子中，由于活塞下方的底套管02和油缸03之间的套管内油室013中充填着油，因此从下方贯穿底套管02的底壁并与油缸03的下端螺纹啮合的螺栓05的紧固部上装有垫圈进行密封，并且在底套管02的嵌有叉管01的上端开口部也用油封部件016进行密封，使油不致泄漏。

此外，由于油也侵入叉管01的内部，因此叉管01的上端的叉管螺栓06装有O型密封圈017。

这样的将油封入的密封处有3处，需要具有优良的耐受内压上升的功能的油密封件，因此成本也就高了。

另外，由于所有零件上都沾有油，因此维修、装配时管理项目增多，作业负担增加。

叉管01和底套管02的配合部虽有油封部件016密封，但为了完全地进行密封，要求与底套管02滑动接触的叉管01的外周面的表面精度高，这样，摩擦也就同时增大了。

这在筒夹式前叉的情况下也是一样的。

再者，过去的筒夹式的前叉，由于底套管内也充有油，在装配该筒时也必须将油封入，因此，作业很麻烦。

本发明是鉴于上述问题而产生的，其目的在于提供一种密封的地方为一处、能用简单的密封构造达到减少摩擦并且提高密封性能的二轮车前叉。

为了达到上述目的，本发明的二轮车前叉中，活塞杆插入上端封闭的油缸，活塞杆上端的活塞可自由滑动地嵌入该油缸，封闭前述油缸的下端开口的密封部件支承着贯穿其中央并可自由滑动的上述活塞杆，前述活塞把油缸内部分隔成上侧空间和上述活塞杆外周的下侧空间，并具有连通该两空间且在伸长行程时比在压缩行程时对油的流动阻力大的阀，上述油缸嵌装在内管下部的内侧，而上述活塞杆的下端固定安装在外管的底面上，前述内管可自由滑动地与前述外管的内侧配合。

由于油只封在油缸内，密封部件只密封有活塞杆穿过的油缸的下端开口一个地方，因此，对提高密封性能有利，即使在内压上升的情况下，由于只限于油缸内，因此内管与外管之间的密封可以简化，组装时管理项目也减少了，作业容易了，还能减少摩擦，内管的外周面的表面精度也就不需要那么高了。

另外，由于把在前述油缸中嵌入所述活塞并插入活塞杆，再将油充填在该油缸内并用前述密封部件封闭开口后的状态作为缓冲筒，成为一个组件，因此在将缓冲筒装上时不必充油，作业简化了，而且想改变阻尼力时只需变更缓冲筒即可，在阻尼力和行程相同的前叉上可以通用同样的缓冲筒。

由于前述的内管的下端直径增大并与外管的内周面滑动接触，因此减少了内管与外管的滑动接触面积，从而能更进一步减少摩擦。

将活塞杆插入上端用盖封闭好的内管并将该活塞杆上端的活塞可自由滑动地嵌入该内管，封闭前述内管下端开口的密封件可自由滑动地支承贯穿该密封件中央的前述活塞杆，前述活塞把油缸分隔成上侧空间和在前述活塞杆外周的下侧空间，并且具有连通用油充满的两个空间的在伸长行程中对油的流动阻力比在压缩行程中大的阀，再将前述活塞杆的下端固定在外管的底面上，前述内管可自由滑动地与前述外管的内侧嵌合，便做成了二轮车的前叉。

由于油只封在内管内，密封部件只密封活塞杆穿过的内管的下端开口一处，因此密封性好，由于内压的上升也只是在内管内，因此可以简化内管与外壳之间的密封，也使组装时的管理项目减少，作业更容易，而且能减少摩擦，内管外周面的表面精度也没有必要那么高了。

在前述内管中，在前述活塞杆上端的活塞和前述盖之间装有弹簧的如权利要求4所述的前叉，其内管内装有在压缩行程中使弹性力起作用的弹簧并与活塞杆一起成为一个组件，再进行装配，因此能容易地进行作业。

图1是表示有关本发明的一个实施例的前叉伸长时的状态的局部省略的断面图。

图2是表示压缩时的状态的断面图。

图3是该主要部分的放大的断面图。

图4是活塞的透视图。

图5是表示有关另一个实施例的前叉伸长时的状态的局部省略后的断面图。

图6是该主要部分的放大的断面图。

图7是阀体的俯视图。

图8是沿图7中Ⅷ-Ⅷ线截断的断面图。

图9是特殊螺母的透视图。

图10是表示过去的前叉伸长时的状态的局部省略后的断面图。

下文说明图1至图4所示的本发明的实施例。

图1是表示本实施例的前叉1伸长时的状态的断面图。图2是表示压缩时的状态的同样的断面图。图3是其主要部位的放大的断面图。

本前叉1是在相当于内管的叉管2与相当于外管的底套管3的嵌合结构的内部装进予先组装好的缓冲筒4的筒夹式结构。

在缓冲筒4中，管状的活塞杆6插入圆筒状的有底的油缸5，嵌装在该活塞杆6的上端的活塞7可自由滑动地嵌入油缸5内。

油缸5的下端经过台阶部5a形成扩径部5b，在该台阶部5a中嵌合着环状的杆导引件8，将扩径部5b的开口边缘向内侧折弯，由该折弯部5c使杆导引件8固定。

活塞杆6可自由滑动地贯穿该杆导引件8的中央。

在杆导引件8的内周面上，沿圆周方向形成槽，密封件9装在该槽内，以便密封该导引件6与活塞杆之间的滑动面。

活塞杆6的上端的直径略有增大，活塞7套装在该扩径部6a上。

活塞7如图4所示，上底部7a堵住活塞杆6的扩径部6a的开口部，从上底部7a的周边延伸出覆盖扩径部6a的外周面的圆筒部7b，圆筒部7b沿圆周方向设有8个从开放侧沿轴向切开的切缝7c，形成四片厚的配合片7d与四片阀片7e相互交错布置的结构。

配合片7d的端部形成向内突出的爪部7f，通过使该活塞7盖住活塞杆6的上端扩径部6a并使该配合片7d的爪部7f与设在扩径部6a的外周面上的配合孔相配合，便可将活塞7套装在活塞杆6上。

这样套装在活塞杆6上的活塞7，其阀片7e是尖细形的并且内周面做成有锥度，因而能弹性地向内弯曲。

随着阀片7e向内弯曲，切缝7c的间隙扩大，油就容易通过。

这种具有阀的功能的活塞7，其外径与油缸5的内径大致相等，当嵌入该油缸5时，活塞7的外周面与油缸的内周面滑动接合，油缸5内分隔成活塞7上面的上油室10和在活塞7下面的在活塞杆6与油缸5之间的下油室11。

下油室11中装有底侧弹簧12。

将上述结构的缓冲筒4予先组装好，并在上述的上、下油室中充满油。

在活塞杆6插进油缸5内的压缩行程中，由于上油室10内的油从活塞7的外周进入下油室11，并使阀片7e向内弯曲，因此切缝7c扩开，油在流动阻力很小的状态下移动，几乎没有阻尼力作用。

反之，在伸长行程中，下油室11的油将要从活塞7的外周进入上油室10，阀片7e弯向外侧使直径变大，切缝7c有关闭的趋势，于是油在流动阻力大的状态下移动，阻尼力便发生。

当伸长行程进行到最后时，底侧弹簧12被压缩，弹性力发生作用。

如上所述，前叉1的行程和阻尼力是由缓冲筒4决定的。

将这样的缓冲筒4装入叉管2和底套管3内时，首先要将油缸5嵌入叉管2的下部。

用螺栓15堵住叉管2的上端开口，叉管2下端经台阶部2a形成扩径部2b，成为与油缸5下端相似的形状。从该下端的开口嵌入的油缸5，其下端的台阶部5a和扩径部5b与叉管2下端的台阶部2a和扩径部2b相嵌合，从而定位。弹簧圈16嵌入扩径部2b内周面上的沿圆周方向所形成的槽中，并与油缸5的下端缘靠接，从而把油缸5固定在叉管2下部的预定位置上。

然后，把弹簧17装入底套管3内，再把油缸5已嵌入叉管2的缓冲筒4的活塞杆6插入底套管3内。

在活塞杆6的下端部的内周面上制有阴螺纹，通过将该下端部与底套管3的底面中央的孔3a对合，再旋入螺栓18，把活塞杆6的下端部螺纹连接在底套管3的底面中央。

叉管2的与底套管3相对的扩径部2b的外周面与底套管3的内周面滑动接触，叉管2的下端缘与底套管3的底面之间装着弹簧17。

底套管3的上端形成直径略为增大的扩径开口部3b，在该开口部3b与叉管2之间嵌装着圆筒状的套环20，套环20的凸缘20a与扩径开口部3b嵌合，从而决定了叉管2相对于底套管3的位置，并且可滑动地支承着叉管2。

底套管3的扩径开口部3b由环状的防尘密封件21封闭。

象上述那样构成的前叉1，其装配是简单的。

图1表示伸长时的前叉1，当从此状态进入压缩行程时，叉管2下端的杆导引件8和密封件9一起向被插入底套管3内的方向移动，这时弹簧17被压缩，弹性力便起作用。

这时，虽然与底套管3为一体的活塞杆6被渐渐地插入油缸5内，但是由于前面所述的活塞7的阀功能，因此几乎没有阻尼力发生。

这样的被压缩的状态如图2所示。当在弹簧17的弹性复原力的作用下从该状态伸长时，活塞7的阀功能使流动阻力增加而发生阻尼力。

本前叉1进行上述动作能缓冲车轮所受到的来自路面的冲击，因而能改善乘坐时的感觉。

由于油只限于封在缓冲筒4的油缸5的油室10和11内，密封的地方只有油缸开口处的杆导引件8和密封件9一处。因此密封性好。即使内压上升，也只限于油缸5内，所以可以简化叉管2与底套管3之间的密封，在本实施例中是采用套环20和防尘密封件21这样的简单密封的。

由于该密封构造简单，装配时管理项目就少，作业也就容易。

另外，由于只在油缸5的开口部一处有油的密封，而且叉管2与底套管3之间的滑动接触面只有叉管2下端的扩径部2b的外周面，因此减少了摩擦。

再者，对叉管外周面的表面精度的要求也不必那么高了，因此能达到降低成本的目的。

由于本发明的前叉是将予先组装好的缓冲筒4装在叉管2和底管3内的筒夹式结构，而且油只被封在油缸5内，因此装配作业容易；若想改变阻尼力，只需变更缓冲筒，很方便；行程和阻尼力相同的前叉可以使用同样的缓冲筒，通用性强。

下面说明图5至图9所示的另一个实施例。

有关本实施例的前叉51，虽然同前述前叉1一样，叉管52从上方可自由滑动地嵌入底套管53内，但前叉51做成也大致兼作前述油缸5的结构。

有凸缘的盖54被压入叉管52上端的直径略为缩小的开口处并与之接合，从而封闭该开口，活塞杆56插入叉管52内部，在该活塞杆56的上端所形成的活塞57可自由滑动地嵌入叉管52内。

叉管52的下端开口，其内径略为扩大的部分上嵌合着环状的杆导引件58，向内侧折弯着上述扩大的部分的开口凸缘，用该折弯部52c固定杆导引件58。

活塞杆56可自由滑动地贯穿杆导引件58的中央。

在杆导引件58的中央贯通孔的下端部内径扩大所形成的环形槽中嵌着密封件59，对与活塞杆56相对滑动的滑动面进行密封。

活塞杆56的上端的外径增大，与叉管52的内径大致相等，并形成向上开口的做成扁平圆筒状的活塞57，在该圆筒状活塞57的外周面上沿圆周方向所形成的槽中嵌有O形环62，用这样的活塞57将叉管52的内部分隔成活塞57上方的上油室60和活塞57下方的活塞杆56周围的下油室61。

由做成外径等于叉管52的内径的大致为圆片形的弹性部件构成的阀体55紧靠在圆筒状活塞57的上侧开口端上，由此隔成活塞57的内部空间57a。

在活塞57的圆筒的底部设有贯穿该底部的油路63，使活塞57的内部空间57a与前述下油室61连通。

上述阀体55如图7和图8所示，做成从外环部55a向中心的锥面，该锥面部分从中心向放射方向切成在圆周方向间隔相等的8片，形成8个阀片55b。

各阀片55b的尖端削成圆形并且在中心部上形成小孔55c。

所以，对于油从阀片55b形成锥面并突出的一侧的流动(图8的实线箭头方向的流动)，阀体55象图8中实线所示那样，8片阀片55b互相接触，只有小孔55c成为油的通路，因此流动阻力大。

对于油的相反的流动(图8中虚线箭头方向的流动)，则如图8中双点划线所示，8片阀片由于油的流动而产生弹性变形并且相互分开，形成扩大的开口，因此流动阻力变小。

这样的阀体55的阀片55b的锥面的突出的一侧在下方，并紧靠在圆筒状活塞57的上开口端，该阀体55与叉管52上端的盖54之间装着弹簧65，弹簧66插在活塞57下方的下油室61中。

将有叉管52和活塞杆56的上述结构内部的上下油室60、61充满油，就组装成一个单元的状态。

另一方面，车轴安装部53a突出于底套管53的下端，该车轴安装部53a的根部形成底壁53b，该底壁53b上形成内径缩小的圆孔，以便活塞杆56的下端所形成的螺纹部56a穿过，在该底壁53b的内表面上装着环状的止动橡胶67。

在将止动橡胶67插入底套管54并安装在底壁53b的内表面上之后，把被组装在前述被大致单元化的叉管52中的活塞56插入底套管53内。

然后使活塞56下端的螺纹部56a穿过底套管53的底壁53b的圆孔，将特殊的螺母68与突出的螺纹部56a螺纹啮合并紧固在一起。

特殊的螺母68如图9所示做成圆筒状，内周面上制有阴螺纹，端部形成四处缺口68a，可用前端做出十字形的特殊工具紧固。

底套管53的上端形成直径略为扩大的扩径开口部53c，在该扩径开口部53e与叉管52之间嵌装着圆筒状的套环70，该套环70决定了叉管52相对于底套管53的位置并且可自由滑动地支承叉管52。

底套管53的扩径开口部53c的端部边缘由环状的防尘密封件71密封。

本前叉51具有上述结构，在压缩行程中，叉管52下端的杆导引件58和密封件59一起被渐渐地插入底套管53内，弹簧65被压缩，因而弹性力起作用。

这时，与底套管53为一体的活塞杆56渐渐地插入叉管52内，因而油从上油室60经过阀体55和油路63流向下油室61，阀体55扩开阀片55b，流动阻力小，几乎不发生阻尼力。

在受到极大的压缩的情况下，在压缩行程的最后，叉管52的下端与安装在底套管53的底面上的止动橡胶67接触，能加强缓冲作用。

接着在靠弹簧65的弹性复原力而伸长的情况下，由于油从下油室61经过油路63和阀体55流向上油室60，阀体55关闭阀片55b，只将小孔55c作为开口，因此流动阻力增加并发生阻尼力。

本前叉51象上面那样动作，能缓冲车轮所受到的来自路面的冲击。

由于油只限于充填在叉管52内，因此密封的地方只有叉管52的开口的杆导引件58和密封件59一处，密封性好。

由于这种密封构造比较简单，因此装配时管理项目也少，作业很容易。

另外，由于内压的上升也只限于在叉管52内，因此能简化叉管52与底套管53之间的密封，摩擦也能减少，而且对叉管52外周面的表面精度的要求可以不那么高，从而达到降低成本的目的。

再者，本前叉51的叉管52兼有前述实施例的前叉1中的油缸5的功能，零部件数少，而且叉管52内同时容纳油和弹簧65，因此，如果予先装成一个组件单元，装配维修作业就很容易。

还有，能在叉管52的下方容易地确保弹簧65的无效空间，并将止动橡胶67插入该无效空间，以便有效地利用空间。

本发明由于油仅封在油缸内而且密封部件只密封活塞杆贯穿的油缸的下端开口一处，因此对密封性有利，又由于内压的上升也限于油缸内，因此能简化叉管与底套管之间的密封，减少组装时的管理项目，使作业容易，而且能够减少摩擦，再者，叉管的外周面的表面精度不必那么高，因而能降低成本。

另外，由于将在前述油缸中嵌入所述活塞并插入前述活塞杆然后在该油缸内充填油并用前述密封部件封闭开口后的状态作为缓冲筒而进行单元化，因此作业被简化了，而且在想改变阻尼力的情况下只需变更缓冲筒，在行程和阻尼力相同的前叉中可以通用同样的缓冲筒。

叉管的下端直径增大并与底套管的内周面滑动接触，因此，叉管与底套管的滑动接触面积小，能进一步减少摩擦。

由于油的封入只限于内管内，密封部件只密封活塞杆贯穿的内管的下端开口一处的结构，因此密封性好，由于内压的上升也只限于在内管内，因此能简化内管和外管之间的密封，装配时的管理项目也少，作业简便容易，而且能减少摩擦，内管的外周面的表面精度也没必要那么高。

在内管内，由于活塞杆上端的活塞和盖之间装有弹簧，因此将在压缩行程中使弹性力起作用的弹簧装在内管内并与活塞杆一起成为一个单元，就能够容易地进行装配和维修作业。

Claims (2)

1．一种二轮车的前叉，其活塞杆插入封闭上端的油缸，而该活塞杆上端的活塞可自由滑动地嵌入该油缸；封闭前述油缸的下端开口的下端部件可自由滑动地支承着贯穿其中央的前述活塞杆；前述活塞把油缸内部分隔成上侧空间和前述活塞杆外周的下侧空间，并具有在连通该两空间的、伸长行程中对油的流动阻力比在压缩行程中大的阀；其特征在于：

前述油缸嵌装在内管下部的内侧；

前述活塞杆的下端固定安装在外管的底面上；

前述内管的下端形成扩径部，该扩径部的外侧与外管的内周面滑动接触，该扩径部的内侧设有封闭油缸的下端部件；

由内管保持封闭油缸的前述下端部件，仅在贯穿前述下端部件的活塞杆的周围配置密封部件。

2．权利要求1所述的二轮车的前叉，其特征在于：将在前述油缸中嵌入前述活塞并插入前述活塞杆，再把油充填在该油缸内并用前述密封件封闭开口后的状态作为缓冲筒，成为一个组件。

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